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Alt 28.04.2019, 22:37   #1   Druckbare Version zeigen
arne  
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Beiträge: 106
Wassergehaltsänderung & Transmissivität

Hallo,
gegeben seien zwei übereinander liegende Bodenschicht (S1 oben,S2 unten) der Dicke Z [cm] in einem eindimensionalen Bodenmodell (nur vertikaler Fluss). Durch Regen erhöht sich der Wassergehalt [cm3/cm3] der oberen Schicht über Sättigung, sodass sich eine potentielle Wassergehaltsänderung [1/d] auf das Niveau der Feldkapazität ergibt.
Nun ist die untere Bodenschicht ausgetrocknet und der potentielle Fluss (S1 -> S2) wird durch die mittlere Leitfähigkeit ku [cm/d] der beiden Schichten begrenzt. Wenn ich die Leitfähigkeit mit der Schichtdicke multipliziere erhalte ich die Transmissivität [cm2/d], welche für die Durchlässigkeit der Schicht steht.
Zur Vereinfachung wird angenommen, dass die Leitfähigkeit während des Zeitschrittintervalls von einem Tag konstant bleibt. Die Leitfähigkeit hat die Einheit einer Geschwindigkeit beschreibt aber die Durchlässigkeit des Bodens. Nach Darcy ergibt sich die durchströmende Wassermenge Q aus ku und dem hydraulischen Gradienten I und der durchströmten Fläche A:
Q = ku ⋅ I ⋅ A

Frage:
Wie kann man das Darcy-Gesetz auf das beschriebene Problem anwenden?
Ist mit dem hydraulischen Gradienten die Differenz des Bodenwasserpotentials vor und nach der Wassergehaltsänderung gemeint? Diese könnte ich aus den van Genuchten Parametern der Bodentextur ableiten..
Was ist in diesem Fall die durchströmte Fläche? Wie bekomme ich die Einheiten von Transmissivität [cm2/d] und Wassergehaltsänderung [1/d] zusammen?

Danke im Voraus.
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Stichworte
darcy, ku, transmissivität, wassergehaltsänderung

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