Original paper

Wassertransport in porösen Medien bei zeitvariabler Porosität

[Water Movement in Porous Media with Time-dependent Porosity]

Huwe, Bernd

Kurzfassung

Bei einigen praktisch relevanten Anwendungsbereichen wie z.B. Deponien, quellenden und schrumpfenden Böden oder Ackerböden nach lockernder Bodenbearbeitung beeinflußt die zeitliche Variabilität der Porosität die Wasserbewegung. Die Berücksichtigung dieses Sachverhalts erfordert modifizierte Transportgleichungen, für die verschiedene Ansätze hergeleitet wurden. Einer dieser Ansätze wurde in ein numerisches Simulationsmodell umgesetzt. Ein Modellvergleich ergab, daß die Vernachlässigung des Setzungseinflusses auf den Wassertransport zu erheblichen Fehlbeurteilungen z.B. der Sickerung und, hiermit verbunden, des Stoffeintrags ins Grundwasser führen kann.

Abstract

In several applications of practical importance for e. g. swelling soils or dumps, time-dependent porosity influences water movement. Consideration of this fact demands modified transport equations. Different approaches to arrive at various transport equations are given in this study. One of them has been chosen to develop a numerical Simulation model. A comparison of different models yields the conclusion that neglecting the influence of timedependent porosity on water movement can lead to considerable miscalculations e. g. of leaching and, therefore, of groundwater pollution.

Keywords

Mathematical modelsSimulationsoilshydrodynamicsporosity