Changes of steady state water flow rates and the bromide breakthrough were observed in laboratory infiltration experiments done on a sample of compacted sand and on an undisturbed soil sample (Eutric Cambisol). Infiltration-outflow experiments consisted of series of ponded infiltration runs with seepage face boundary condition at the lower end of columns. The initial water contents were different for each run. The results of the experiment done on an undisturbed soil column showed that the flux rates and water contents measured during quasi-steady state differ between infiltration runs. This finding contradicts the standard theory. The fluctuations of the water content during the steady state flow can be ascribed to the variations in volume of the entrapped air. Similarly, bromide breakthrough curves performed during the steady state flow runs differ for the undisturbed soil sample. The same behaviour was not observed in the sample of homogeneous sand. Computer tomography was utilized to characterize the structure of the undisturbed soil sample with focus on potential preferential flow pathways. To formulate more general conclusions, the infiltration outflow and bromide solute transport experiments have to continue with the aim to collect a representative set of data. and Studie sleduje změny ustálených rychlostí proudění a průnikových čar bromidu na vzorku zhutněného písku a na neporušeném vzorku půdy ze skupiny kambisolů. Experimenty sestávaly ze série výtopových infiltrací na horním okraji a s výronovou plochou na spodním okraji vzorků. Počáteční vlhkost byla pro jednotlivé infiltrační běhy různá. Výsledky experimentu uskutečněného na neporušené půdě ukazují, že se vlhkosti a rychlosti proudění během ustáleného proudění lišily pro jednotlivé infiltrační běhy. Tento efekt není ve shodě se standardní teorií. Změny vlhkosti během ustáleného proudění mohou být způsobeny přítomností uzavřeného vzduchu. Pro neporušený půdní vzorek se lišil také tvar průnikových čar bromidu, měřených během ustáleného proudění. Oba efekty nebyly pozorovány pro vzorek zhutněného písku. Počítačová tomografie byla použita k popisu struktury neporušeného půdního vzorku se zaměřením na přítomnost potenciálních cest preferenčního proudění. K tomu, aby bylo možno formulovat obecné závěry, bude nutné získat reprezentativní soubor dat pomocí zde představeného experimentu.
Infiltration-outflow experiments were performed on undisturbed soil samples of coarse sandy loam simultaneously with the imaging of flow process by means of magnetic resonance (MR) imaging. The flow in soil under study is highly preferential and exhibits time instability of soil hydraulic properties. For the transient part of infiltration runs, fast 2D imaging was used. For the steady state flow and for the equilibrium state after drainage, horizontal 2D imaging and mapping of longitudinal relaxation (T1) was performed. To obtain the information about internal soil structure all samples were imaged by the computer tomography (CT). The results of all the measurements represent a unique data set. For each sample it contains a record of cumulative infiltration and outflow, hydraulic pressure heads and the simultaneous MR visualization of each particular experiment. Suction pressure heads show a good agreement with the propagation of the wetting front in the sample as displayed by the MR at the very beginning of the each infiltration run. Presented data are the result of first experiment, where MR imaging of infiltration into undisturbed soil samples was combined with concurrent monitoring of suction pressure heads. The next step is to use the gained data for modeling of the infiltration in heterogeneous soil. and Uskutečnili jsme infiltračně výtokový experiment na neporušených vzorcích hlinitopísčité půdy za souběžného snímkování metodou magnetické rezonance (MR). Zkoumaná půda vykazuje výrazné preferenční proudění a časovou závislost hydraulických charakteristik. Pro transientní fáze experimentů jsme použili rychlého vertikálního 2D snímkování. Při ustáleném proudění a při rovnovážném stavu byly pořízeny horizontální 2D snímky a bylo provedeno mapování podélné relaxivity (T1). Pro zjištění vnitřní struktury pevné fáze byly všechny vzorky v suchém stavu snímkovány počítačovou tomografií (CT). Výsledkem experimentu je komplexní soubor dat, který kromě snímků MR obsahuje záznam kumulativní infiltrace výtoku a tlakových výšek. Možnosti metody MR jsou demonstrovány na příkladu porovnání sledu 2D snímků MR s měřenými sacími tlakovými výškami během transientní části infiltrace, kde obě měření shodně zaznamenaly postup čela zvlhčení. Prezentovaná data jsou výsledkem prvního snímkování infiltrace do neporušených vzorků půdy pomocí MR v kombinaci se souběžným měřením sacích tlaků. Dalším krokem bude použití takového souboru dat jako podkladu pro modelování procesu infiltrace do půdy.