Folien zur Bodenphysik

Diagramm der Bodenartengruppen des Feinbodens (Quelle: ad-hoc-
Arbeitsgruppe Boden)

Kornfraktionen des Feinbodens (Quelle: ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden)

Formen des Makrogefüges (Quelle: ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden)

Ableitung der Darcy-Richardsgleichung
Gesamtpotential =Matrixpotential + Gravitationspotential
Gravitationspotential = negative geodätische Höhenlage
Darcygleichung für ungesättigte Matrixströmung
Massenbilanzgleichung gekoppelt mit ungesättigter Darcygleichung ergibt:
Zeitliche Veränderung der
Bodenfeuchte
Sickerströmung
Quelle: Braun, Mesoskalige Bodenhydrologie, FZ Karlsruhe 2002
Senkenterm =
Pflanzentranspiration

Darcy-Richardsgleichung ohne analytische Lösung
Quelle: Braun, Mesoskalige Bodenhydrologie, FZ Karlsruhe 2002

Quelle: Braun, Mesoskalige Bodenhydrologie, FZ Karlsruhe 2002

Parametrisierung der Funktionen nach Mualemvan
Genuchten
pF-Kurve
mit
und
Leitfähigkeit als
Funktion der
Bodenfeuchte

texture class θ r θ wp θ fc θ s α n k f TPV
units mm/h mm/h mm/h mm/h - - mm/h mm
fS 4 4 11 43 0.087424 1.57535 270 37
mS 0 4 10 42 0.184978 1.37136 490 38
mSgs 4 4 10 42 0.095519 1.61630 490 37
mSfs 5 5 14 45 0.068725 1.63898 300 39
fS 1 5 14 45 0.050887 1.46409 300 40
fSms 2 5 14 45 0.059958 1.48881 300 38
Sl2 0 7 25 43 0.078636 1.26415 77 38
Sl3 0 9 27 42 0.047600 1.22044 51 36
Sl4 0 12 30 42 0.042810 1.17651 38 34
Slu 0 12 33 43 0.017596 1.23295 24 39
St2 0 6 22 42 0.121368 1.22531 94 38
St3 3 15 30 44 0.108036 1.13906 49 37
Su2 0 5 23 44 0.067866 1.43704 86 38
Su3 0 8 29 43 0.026439 1.28128 40 36
Su4 0 9 32 43 0.016678 1.27500 26 37
Ls2 0 18 34 43 0.031428 1.12580 24 40
Ls3 0 17 33 42 0.035990 1.11582 27 36
Ls4 0 16 32 43 0.049791 1.11493 33 34
Lt2 0 22 36 43 0.012252 1.10233 18 41
Lt3 0 27 39 44 0.008430 1.08326 14 43
Lts 0 23 37 43 0.015133 1.08825 17 38
Lu 0 19 36 43 0.013345 1.12614 20 42
Uu 0 12 38 45 0.003405 1.34475 8 42
Uls 0 13 35 43 0.013197 1.21234 17 40
Us 0 10 35 44 0.008960 1.25126 10 42
Ut2 0 11 37 43 0.007585 1.25352 7 41
Ut3 0 12 37 43 0.008499 1.22542 10 40
Ut4 0 16 37 44 0.009133 1.17441 14 40
Tt 0 30 43 46 0.006812 1.08155 3 55
Tl 0 28 41 45 0.033118 1.06283 11 50
Tu2 0 30 42 46 0.003318 1.09388 7 49
Tu3 0 25 38 44 0.007518 1.09276 14 45
Tu4 0 20 37 43 0.019840 1.10522 17 42
Ts2 26 39 43 6
Ts3 24 37 43 15
Ts4 18 32 42 38

pF-Kurven aller Böden nach KA5
50
45
40
Bodenfeuchte
35
30
25
20
15
10
5
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
- log h

Leitfähigkeit
800
700
600
ges. Leitfähigkeit
500
400
300
200
100
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Gruppe Lagerungsdichte

Sand K(theta) mit kf LD4-5
8
Ss
hydraulische Leitfähigkeit [cm/h]
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
mS
mSgs
mSfs
fS
fSms
Sl2
Sl3
Sl4
Slu
St2
St3
Su2
Su3
Bodenfeuchte
Su4

Lehm K(theta) mit kf LD4-5
0,35
hydraulische Leitfähigkeit [cm/h]
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
-0,05
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
Ls2
Ls3
Ls4
Lt2
Lt3
Lts
Lu
Bodenfeuchte

Schluff K(theta) mit kf LD4-5
0,18
0,16
hydraulische Leitfähigkeit [cm/h]
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
-0,02
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
Uu
Uls
Us
Ut2
Ut3
Ut4
Bodenfeuchte

Ton K(theta) LD4-5
hydraulische Leitfähigkeit [cm/h]
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
-0,01
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Bodenfeuchte
Tt
Tl
Tu2
Tu3
Tu4
Ts2
Ts3
Ts4