Hydraulische Modellversuche zu transienten ober- und unterirdischen Strömungsvorgängen bei Oberflächenbewässerungen

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In diesem Forschungsvorhaben werden die ober- und unterirdischen transienten Strömungsvorgänge bei einer Furchenbewässerung in einem hydraulischen Modell untersucht. Das Modell besteht aus einer 1,0 m breiten und 26 m langen Rinne, in der ein ca. 50 cm dicker Boden mit einer Furche eingebracht werden kann. Die geplanten Untersuchungen können damit naturähnlich (ohne Maßstabsverzerrung) erfolgen. Es werden erstmalig die ober- und unterirdischen Strömungsvorgänge in der Anlauf-, der Speicher-, der Absenkphase und der Rückzugsphase simultan in zeitlicher und räumlicher Auflösung registriert. Die Experimente sollen u.a. physikalisch bzw. chemisch interpretierbare und modelltechnisch umsetzbare Hinweise zur Stabilität des Furchenquerschnittes (Erosion) und vor allem auch zur Umverteilung von Feinteilen liefern, die die Oberflächenrauhigkeit und die Infiltrationseigenschaften nach mehreren Bewässerungsvorgängen verändern. Die Ergebnisse der Versuchsreihen dienen auch dazu, bestehende Rechenansätze bezüglich der sich ausbildenden Wellenverformungen in der Furche in Abhängigkeit von den unterirdischen Strömungsvorgängen zu überprüfen und ggf. zu verbessern sowie Eingangsparameter für ein am Institut für Hydrologie und Meteorologie zu entwickelndes Programmsystem zur optimalen Steuerung von Oberflächenbewässerungen unter Einsatz neuronaler Netze bereitzustellen. Der Entwurf, die Überprüfung der Submodule und das zweckgerichtete iterative Verknüpfen des modulartig aufgebauten Programmsystems orientieren sich an den Ergebnissen des hydraulischen Modells.