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Verbesserte Vorhersage der Wasserleitfähigkeit in ungesättigten porösen Medien mit einem neuen parametrischen Modell

使用新的参数模型改进了不饱和多孔介质中水电导率的预测

基本信息

批准号：
62215742
负责人：
Professor Dr. Wolfgang Durner
金额：
--
依托单位：
Institut für Geoökologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2008-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/62215742?language=en
关键词：
Verbesserte Vorhersage der Wasserleitf higkeit

项目摘要

Zur Simulation des Wassertransports in der ungesättigten Bodenzone müssen die Wasserkapazität und die ungesättigte Wasserleitfähigkeit K als parametrische Funktion des Matrixpotentials h oder des Wassergehaltes q beschrieben werden. Die heute eingesetzten Funktionstypen für K(h) basieren entweder auf einfachen empirischen Beschreibungen oder auf Porenbündelmodellen. Allen Beschreibungen ist gemein, dass sie im stark ungesättigten Bereich einen approximativ linearen Abfall von log(K) gegen log(h) beschreiben. Unsere eigenen Messungen sowie in der Literatur dokumentierte Daten zeigen häufig eine systematische Fehlerhaftigkeit dieses Funktionsansatzes, welche insbesondere bei der Simulation von Austrocknungsvorgängen im Boden zum Versagen des Modells führt. Dieser Befund steht in Übereinstimmung mit theoretischen Überlegungen von Tuller und Or (2001). Diese postulieren, dass neben den kapillaren Fluss auch ein Wasserfluss als Film an Matrixoberflächen stattfindet. Nach der Teilentleerung der Kapillaren übernimmt dieser Filmfluss dem Hauptanteil am Gesamtfluss. Dies führt im stärker ungesättigten Bereich zu einem wesentlich schwächeren Abfall der hydraulischen Leitfähigkeit, als dies die bisher verwendeten Funktionen abbilden. Aufgrund seiner Komplexität und hohen Zahl von Modellparametern ist das Tuller-und-Or-Modell nicht praktikabel und wird in Simulationsmodellen entsprechend bis heute nicht eingesetzt. Im Rahmen unserer Studien zur inversen Simulation von Verdunstungsexperimenten haben wir ein sehr einfaches parametrisches Modell gefunden, das zur Lösung dieses Problems beitragen könnte. Im beantragten Vorhaben wollen wir anhand eigener Labormessungen mit unterschiedlichen Substraten sowie einer ausgedehnten Literaturrecherche die generelle Eignung dieses Modells überprüfen. Im Falle eines Erfolges könnten diese Arbeiten weitreichende Auswirkungen für die Simulation des Wassertransports in austrocknenden Böden haben.

在地下水输运模拟中，必须考虑地下水输运和地下水输运系数K的参数化函数，即地下水的矩阵势函数或水的韦尔登函数。Die heute eingesetzten Funktionstypen für K（h）basieren entweder auf einfachen empirischen Beschreibungen oder auf Porenbündelmodellen.艾伦的解释是，她在一个明显的直线上近似地画出了对数（K）的直线，然后画出了对数（h）的直线。在文献资料中，我们的特征是具有系统性的功能，它可以在博登的奥地利主权国家的模拟中使用，并通过建立模型进行验证。Dieser Befund steht in Übereinstimmung mit theoretischen Überlegungen von Tuller und Or（2001）.这个姿势，让我们在电影中看到一个巨大的闪光点。在卡皮亚杰的指导下，这部电影被改编成了一部完整的电影。Dies führt im stärker ungesättigten Bereich zu einem wesentlich schwächeren Abfall der hydraulischen Leitfähigkeit，als dies bisher verwendeten Funktionen abbilden.由于模型参数的复杂性和高Zahl，Tuller-und-Or-Modell并不实用，并且在模拟模型中也不适用。在对Verdunstungsexperimenten进行逆向模拟的过程中，我们建立了一个参数化的模型，这些问题在Lösung中得到了很好的解决。我们希望通过一种独特的文献研究方法，对这些模型进行深入的研究。Im Falle eines Erfolges könnten diese Arbeiten weitreichende Auscumkungen für die Simulation des Wassertransports in austrocknenden Böden haben.