DIN 4220-2008 Pedologic site assessment - Designation classification and deduction of soil parameters (normative and nominal scaling)《土壤学现场评估 土壤参数的标识、分级和推导(标准的和标称的换算)》.pdf

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1、November 2008DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 19DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 13.080.01!$NeF“1436635www.din.deDDIN 4220Bode

2、nkundliche Standortbeurteilung Kennzeichnung, Klassifizierung und Ableitung von Bodenkennwerten(normative und nominale Skalierungen)Pedologic site assessment Designation, classification and deduction of soil parameters(normative and nominal scaling)Assessment pdologique du site Dsignation, classific

3、ation et dduction du paramtres du sol(graduation normatif et nominal)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 4220:1998-07www.beuth.deGesamtumfang 50 SeitenDIN 4220:2008-11 2 Inhalt Seite Vorwort . 6 Einleitung 7 1 Anwendungsbereich 7 2 Normative Verweisungen. 7 3 B

4、egriffe 9 4 Durchfhrung der Gelndeaufnahme. 9 4.1 Arbeitsunterlagen . 9 4.2 Arbeitsgerte. 9 4.3 Vorgehensweise 10 5 Kennzeichnung und Klassifizierung von Bodenkennwerten. 10 5.1 Allgemeines. 10 5.2 Mineralbden. 11 5.2.1 Allgemeines. 11 5.2.2 Bodenart 12 5.2.3 Bodenfarbe 16 5.2.4 Humusgehalt . 16 5.2

5、.5 Carbonatgehalt 16 5.2.6 Bodengefge. 16 5.2.7 Hohlrume . 17 5.2.8 Durchwurzelung 17 5.2.9 Trockenrohdichte 18 5.2.10 Bodenfeuchte 18 5.2.11 Grundwasser. 18 5.2.12 Wasserbindung. 19 5.2.13 Wasserdurchlssigkeit. 22 5.2.14 Luftdurchlssigkeit. 22 5.2.15 Bodenreaktion. 22 5.2.16 Redoxbedingung. 23 5.2.

6、17 Kationenaustauschkapazitt . 24 5.2.18 Basensttigung. 24 5.3 Organische Bden (Moore) 25 5.3.1 Allgemeines. 25 5.3.2 Torfe . 25 5.3.3 Substanzanteil. 26 5.4 Weitere Standortfaktoren. 26 5.4.1 Relief 26 5.4.2 Klima 27 5.4.3 Vegetation 28 6 Ableitung von Bodenkennwerten 28 6.1 Allgemeines. 28 6.2 Was

7、serbindung (Porengrenverteilung) 28 6.3 Wasserbewegung . 31 6.3.1 Wasserdurchlssigkeit, gesttigt 31 6.3.2 Kapillarer Aufstieg 33 6.4 Effektive Durchwurzelungstiefe 35 6.4.1 Allgemeines. 35 6.4.2 Nutzbare Feldkapazitt im effektiven Wurzelraum 37 6.4.3 Pflanzenverfgbares Bodenwasser 37 6.4.4 Grenzflur

8、abstand 37 6.5 Kationenaustauschkapazitt . 38 6.5.1 Allgemeines. 38 DIN 4220:2008-11 3 Seite 6.5.2 Potentielle Kationenaustauschkapazitt von Mineralbden.39 6.5.3 Effektive Kationenaustauschkapazitt von Mineralbden40 6.6 Filtereigenschaft (Filterwirkung)40 Anhang A (informativ) Zur differenzierten An

9、sprache der nutzbaren Feldkapazitt in Abhngigkeit vom Bodenwasserhaushalt42 Anhang B (informativ) Die ungesttigte Wasserdurchlssigkeit.45 Anhang C (informativ) Mittlere Luftkapazitt, nutzbare Feldkapazitt und Feldkapazitt in Abhngigkeit von Bodenart, Trockenrohdichte und dem Feuchtigkeitsquivalent 4

10、8 Literaturhinweise50 Bilder Bild 1 Bodenartendiagramm des Feinbodens . 14 Bild 2 Unterteilung der Bodenart reiner Sand (Sanddiagramm) 15 Bild 3 Beispiel zur Ermittlung der effektiven Durchwurzelungstiefe fr eine Braunerde aus Sand 37 Tabellen Tabelle 1 Einstufung von Boden- und Standorteigenschafte

11、n 10 Tabelle 2 Einstufung von Gren und deren Einteilung in Mikro-, Meso- und Makroskala . 11 Tabelle 3 Flchenanteil von Erscheinungsformen in Bden . 11 Tabelle 4 Kornfraktionen des Feinbodens . 12 Tabelle 5 Kornfraktionen des Grobbodens (Bodenskelett) 12 Tabelle 6 Gruppierung, Benennung, Kurzzeichen

12、 und Kornfraktionen der Bodenarten 13 Tabelle 7 Unterteilung der Bodenart reiner Sand mit 0 % bis 5 % Ton und 0 % bis 10 % Schluff (jeweils als Massenanteil in %) 14 Tabelle 8 Einteilung der Gemengeanteile des Grobbodens. 15 Tabelle 9 Einstufung des Humusgehaltes (organische Substanz) von Bden 16 Ta

13、belle 10 Einstufung der Durchwurzelbarkeit (physiologische Grndigkeit) 17 Tabelle 11 Einstufung der Durchwurzelungsintensitt. 17 Tabelle 12 Einstufung der Trockenrohdichte 18 Tabelle 13 Grundwasserstufen in Abhngigkeit von den mittleren Grundwasserflurabstnden 18 Tabelle 14 Einstufung des geschlosse

14、nen Kapillarraumes . 19 Tabelle 15 Definition der Kennwerte zum Wasser- und Luftgehalt des Bodens 19 DIN 4220:2008-11 4 Seite Tabelle 16 Einstufung der Feldkapazitt 20 Tabelle 17 Einstufung der nutzbaren Feldkapazitt 20 Tabelle 18 Einstufung der Luftkapazitt .21 Tabelle 19 Einstufung des Totwassers.

15、21 Tabelle 20 Einstufung des Gesamtporenvolumens und der Porenziffer 21 Tabelle 21 Einstufung der Wasserdurchlssigkeit22 Tabelle 22 Einstufung der Luftdurchlssigkeit 22 Tabelle 23 Einstufung der Bodenreaktion 23 Tabelle 24 Einstufung der Redoxbedingung23 Tabelle 25 Einstufung der potentiellen Kation

16、enaustauschkapazitt .24 Tabelle 26 Einstufung der Basensttigung und Zuordnung von pH-Wert-Bereichen .24 Tabelle 27 Botanische Gliederung von Torfen.25 Tabelle 28 Einstufung des Substanzanteils von Moorbden .26 Tabelle 29 Einstufung der Hangneigung 27 Tabelle 30 Einstufung der mittleren klimatischen

17、Wasserbilanz des Jahres (KWBa) und des hydrologischen Sommerhalbjahres (KWBv) .28 Tabelle 31 Mittlere Luftkapazitt, nutzbare Feldkapazitt und Feldkapazitt in Abhngigkeit von Bodenart und Trockenrohdichte .29 Tabelle 32 Zuschlge und Abschlge zur Luftkapazitt, nutzbaren Feldkapazitt und Feldkapazitt i

18、n Abhngigkeit von Bodenart und organischer Substanz30 Tabelle 33 Luftkapazitt, nutzbare Feldkapazitt und Feldkapazitt von Torfen in Abhngigkeit von Torfart, Zersetzungsstufe und Substanzanteil.31 Tabelle 34 Mittlere Wasserdurchlssigkeit im wassergesttigten Boden in Abhngigkeit von Bodenart und Trock

19、enrohdichte.32 Tabelle 35 Mittlere Wasserdurchlssigkeit in wassergesttigten Torfen in Abhngigkeit von Torfart, Zersetzungsstufe und Substanzanteil.33 Tabelle 36 Mittlere kapillare Aufstiegsrate aus dem Grundwasser in Abhngigkeit von der Bodenart bei einer Wasserspannung an der Untergrenze des effekt

20、iven Wurzelraumes von 70 % der nutzbaren Feldkapazitt.33 Tabelle 37 Mittlere kapillare Aufstiegsrate aus dem Grundwasser in Abhngigkeit von Grundwasserstand und Torfart, Zersetzungsstufe sowie Substanzanteil .35 Tabelle 38 Einstufung der kapillaren Aufstiegsrate aus dem Grundwasser bis zur Untergren

21、ze des effektiven Wurzelraumes35 DIN 4220:2008-11 5 Seite Tabelle 39 Mittlere effektive Durchwurzelungstiefe homogener Bden in Abhngigkeit von der Trockenrohdichte, bei Torfen vom Substanzanteil in Stufen 36 Tabelle 40 Kapillare Aufstiegshhe fr den Grenzflurabstand, KHBgfa B, bei einer kapillaren Au

22、fstiegsrate von 0,3 mm/d und einer Wasserspannung von pF 4 an der Untergrenze des effektiven Wurzelraumes. 38 Tabelle 41 Durchschnittliche KAKpot-Werte der Bodenarten, berechnet aus ihrem mittleren Ton- und Schluffanteil . 39 Tabelle 42 Potentielle Kationenaustauschkapazitt in Abhngigkeit vom Humusg

23、ehalt. 40 Tabelle 43 pH-abhngiger Korrekturfaktor zur Umrechnung von KAKpotin KAKeffdes Humusanteils 40 Tabelle 44 Gesamtfilterwirkung in Abhngigkeit von Luftkapazitt und Kationenaus tauschkapazitt 41 Tabelle A.1 Kennwerte zum Wasser- und Lufthaushalt fr pF 1,8 und pF 2,5 . 43 Tabelle A.2 Erweiterte

24、 Definition der Kennwerte zum Wasser- und Lufthaushalt. 44 Tabelle B.1 VAN GENUCHTEN-Parameter in Abhngigkeit von der Bodenart 46 Tabelle B.2 Mittlere Wasserdurchlssigkeit im ungesttigten Boden, ku, in cm/d in Abhngigkeit von Wasserspannung und Bodenart bei mittlerer Trockenrohdichte47 Tabelle C.1 L

25、uftkapazitt, Feldkapazitt und nutzbare Feldkapazitt als Volumenanteil in % in Abhngigkeit von Bodenart und Trockenrohdichte unter Bercksichtigung des Feuchtigkeitsquivalents F. 48 DIN 4220:2008-11 6 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Wasserwesen (NAW), Arbeitsausschuss NA 119-01-02-03 UA S

26、tandortbeurteilung“, erarbeitet. Es ist erforderlich, bei den Felduntersuchungen Fachleute oder Facheinrichtungen einzuschalten. Anhnge A, B und C sind informativ. nderungen Gegenber der DIN 4220:1998-07 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Inhalt vollstndig berarbeitet und mit der 5. Auflage d

27、er Bodenkundlichen Kartieranleitung der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden der Staatlichen Geologischen Dienste und der Bundesanstalt fr Geowissenschaften und Rohstoffe in der Bundesrepublik Deutschland abgestimmt; b) Auswertung der Untersuchungsergebnisse aus dem zurckgezogenen Entwurf E DIN 4220-2:2005-02

28、 aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN 4220-1: 1963-03, 1987-01 DIN 4220: 1944x-09, 1998-07DIN 4220:2008-11 7 Einleitung Die bodenkundliche Aufnahme und Beurteilung eines Standortes und seine Charakterisierung sind Grundlagen fr Entscheidungen, die zu Planungen in der Landwirtschaft, fr Bodennutzung und

29、Landespflege getroffen werden mssen. Diese bodenkundliche Standortuntersuchung ist ein Teil der Landschaftsanalyse und kann deshalb nicht losgelst von Standortfaktoren wie Geologie, Hydrologie, Klima, Vegetation und Form der Bewirtschaftung betrachtet werden. 1 Anwendungsbereich Die vorliegende Norm

30、 gilt fr die Standortbeurteilung im Bereich der Land-, Forst- und Wasserwirtschaft, der Bau- und Landesplanung, des Boden- und Umweltschutzes, der Erholungsnutzung und Daseinsvorsorge hinsichtlich Bodenkultur, Landespflege und Raumordnung. Sie legt die einheitliche Aufnahme und Kenn-zeichnung des Bo

31、dens, insbesondere hinsichtlich seiner Nutzungseigenschaften und seines Schutzes fest. Mit ihr knnen Untersuchungsergebnisse fr die Praxis gewonnen werden, die mit den Erhebungen an anderen Orten vergleichbar sind. Zur Beurteilung werden geologisch, geomorphologisch, bodenkundlich, klimatologisch, h

32、ydrologisch und pflanzenkundlich bedeutende Standorteigenschaften sowie die Standort-gefhrdung durch anthropogene Einflsse erfasst. Diese Norm ist anzuwenden fr Untersuchungen: zur Ausweisung des Nutzungspotentials von Bden; zur Regelung des Bodenwasserhaushaltes und fr die Verbesserung des Bodengef

33、ges; zur Beseitigung von Bodennutzungsschden; fr Rekultivierungen und Renaturierungen; zur Beurteilung der Erosionsgefhrdung von Bden; fr Manahmen der Landespflege und Infrastruktur; zur Beweissicherung; zur Erfassung von Altlastenverdachtsflchen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dok

34、umente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4047-3, Landwirtschaftlicher Wasserbau Begriffe

35、Teil 3: Bodenkunde, Bodensystematik und Bodenuntersuchung DIN 4047-4, Landwirtschaftlicher Wasserbau Teil 4: Begriffe, Moore und Moorbden DIN 4049-3, Hydrologie Teil 3: Begriffe zur quantitativen Hydrologie DIN 19671-1, Erdbohrgerte fr den Landeskulturbau Rillenbohrer, Rohrbohrer DIN 4220:2008-11 8

36、DIN 19671-2, Erdbohrgerte fr den Landeskulturbau Gestnge, Flgelbohrer, Bohrschappe, Marschenlffel, Spiralbohrer DIN 19672-1, Bodenentnahmegerte fr den Landeskulturbau Gerte zur Entnahme von Bodenproben in ungestrter Lagerung DIN 19672-2, Bodenentnahmegerte fr den Landeskulturbau Gerte zur Untersuchu

37、ng und Entnahme von Moorbodenproben DIN 19682-1, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 1: Bestimmung der Bodenfarbe DIN 19682-2, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 2: Bestimmung der Bodenart DIN 19682-5, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 5: Bestimmung des Feuchtezustands des

38、 Bodens DIN 19682-10, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 10: Beschreibung und Beurteilung des Bodengefges DIN 19682-12, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 12: Bestimmung des Zersetzungsgrades der Torfe DIN 19682-13, Bodenuntersuchungsverfahren im Landwirtschaftlichen Wasserbau Feld

39、untersuchungen Teil 13: Bestimmung der Carbonate, der Sulfide, des pH-Wertes und der Eisen(II)-Ionen DIN 19683-9, Bodenuntersuchungsverfahren im Landwirtschaftlichen Wasserbau Physikalische Labor-untersuchungen Teil 9: Bestimmung der Wasserdurchlssigkeit in wassergesttigten Stechzylinderproben DIN 1

40、9683-13, Bodenbeschaffenheit Physikalische Laboruntersuchungen Teil 13: Bestimmung des Substanzanteils, Porenanteils und der Porenziffer DIN 19683-14, Bodenbeschaffenheit Physikalische Laboruntersuchungen Teil 14: Bestimmung des Substanzanteils von Moorbden DIN 19685, Klimatologische Standortuntersu

41、chung Ermittlung der meteorologischen Gren DIN 19686, Vegetationskologische Datenerhebung fr Aufgaben im Bereich der Landeskultur DIN ISO 10381-1, Bodenbeschaffenheit Probenahme Teil 1: Anleitung zur Aufstellung von Probe-nahmeprogrammen DIN ISO 10381-2, Bodenbeschaffenheit Probenahme Teil 2: Anleit

42、ung fr Probenahmeverfahren DIN ISO 10381-3, Bodenbeschaffenheit Probenahme Teil 3: Anleitung zur Sicherheit DIN ISO 10381-4, Bodenbeschaffenheit Probenahme Teil 4: Anleitung fr das Vorgehen bei der Untersuchung von natrlichen, naturnahen und Kulturstandorten DIN ISO 10390, Bodenbeschaffenheit Bestim

43、mung des pH-Wertes DIN ISO 10693, Bodenbeschaffenheit Bestimmung des Carbonatgehaltes Volumetrisches Verfahren DIN ISO 10694, Bodenbeschaffenheit Bestimmung von organischem Kohlenstoff und Gesamtkohlenstoff nach trockener Verbrennung (Elementaranalyse) E DIN ISO 11074, Bodenbeschaffenheit Wrterbuch

44、DIN ISO 11259, Bodenbeschaffenheit Vereinfachte Bodenbeschreibung DIN 4220:2008-11 9 DIN ISO 11260, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der effektiven Kationenaustauschkapazitt und der Basensttigung unter Verwendung von Bariumchloridlsung DIN ISO 11271, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Redox-Spannung F

45、eldverfahren DIN ISO 11272, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Trockenrohdichte DIN ISO 11274, Bodenbeschaffenheit Bestimmung des Wasserrckhaltevermgens Laborverfahren DIN ISO 11277, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Partikelgrenverteilung in Mineralbden Verfahren mittels Siebung und Sedimentation

46、DIN ISO 13536, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der potentiellen Kationenaustauschkapazitt und der austauschbaren Kationen unter Verwendung einer bei pH = 8,1 gepufferten Bariumchloridlsung AG BODEN (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung, 5. Auflage. E. Schweizerbartsche Verlagsbuchhand-lung 3 Begrif

47、fe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 4047-3, DIN 4047-4, DIN 4049-3 und E DIN ISO 11074. 4 Durchfhrung der Gelndeaufnahme 4.1 Arbeitsunterlagen Vor Beginn der Gelndeaufnahme sollten Unterlagen verschiedenster Institutionen ausgewertet werden. Im Einzelnen knnen dies sein

48、: historische Karten; geologische, hydro- oder ingenieurgeologische Karten; Bodenkarten (forstliche und landwirtschaftliche Standortkarten); Bodenkarten auf der Grundlage der Bodenschtzung; thematische Karten (u. a. Biotop-, Klima- und Meliorationskarten); Luftbilder und Satellitenaufnahmen; Kabel- und Leitungsplne; Gutachten, Stellungnahmen, Berichte. Arbeitsunterlagen sind die Bodenkundliche Kartieranleitung der AG BODEN und mittelmastbige topo-graphische Karten. Fr