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3. Der Wasserhaushalt innerhalb von Oberflächensicherungssystemen
────────────────────────────────────────────────────────────────
Kontinuitätsgleichung (Masseerhaltungsgesetz) notwendig. Die Verbindung von D
B
-Gleichung
UCKINGHAM
(R
, 1931):
ICHARDS
eindimensionale Form (bei nach oben gerichteter z-Achse):
∂
∂
Θ
── = ── k(ψ, Θ) ──
∂
∂
t
z
mit:
t
- Zeit [s]
(alle anderen Größen
Unter wasserungesättigten Bedingungen wird ψ für praktische Aufgabenstellungen einzig
durch das Matrixpotenzial ψ
lische Leitfähigkeit stark vom Wassersättigungsgrad (Bodenfeuchte) abhängig. Der
Zusammenhang ψ(Θ) ist mittels Wassergehalts-Saugspannungskurven (auch Saugspannungs-
Sättigungs-Kurven bzw. pF-Kurven genannt) darstellbar (s. Abbildung 22).
Wegen der extremen Nichtlinearität der k(ψ, Θ)- sowie ψ(Θ)-Beziehungen ist die R
Gleichung i. allg. nicht analytisch lösbar.
Für die Zusammenhänge von k(ψ, Θ) sowie ψ(Θ) existieren eine Reihe von Funktionen (sog.
Pedo-Transfer-Funktionen), die durch Anpassungen an Messwerte gewonnen worden sind.
Gegenwärtig am häufigsten genutzt werden die Funktionen nach
und M
(1976):
UALEM
Wassergehalts-Saugspannungsbeziehung:
Θ – Θ
Θ(ψ) = Θ +
──────────
R
[1 + (α
mit: Θ
- aktueller Wassergehalt [cm
ψ
- Saugspannung [hPa]
Θ
- Restwassergehalt (für Θ
R
Θ
- Sättigungswassergehalt [cm
S
α, n, m
- empirische Parameter (m = 1 – 1/n)
und
Kontinuitätsgleichung
∂
ψ
∂
z
s. Gleichungen 5 bzw. 6)
repräsentiert. Dabei ist ψ genau wie die ungesättigte hydrau-
m
S
R
.
n
m
/ ψ /)
]
gilt: dΘ/dψ = 0) [cm
R
führt
3
3
/cm
]
3
/cm
3
3
/cm
]
zur
R
-Gleichung
ICHARDS
G
VAN
ENUCHTEN
3
]
85
-
ARCY
(7)
-
ICHARDS
(1980)
(8)
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