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Bremen 2000 – scientific programme

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UP: Umweltphysik

UP 11: Agrar-, Bodenphysik und Hydrologie

UP 11.2: Invited Talk

Wednesday, March 22, 2000, 14:30–15:00, N3130

Quantitative Mikromorphologie des Porenraumes im Boden und Konsequenzen für die Prozessbeschreibung — •Hans-Jörg Vogel1, Isabelle Cousin2 und Kurt Roth11Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 229, 69120 Heidelberg — 2INRA, Orleans, 45160 Ardon, France

Wasser- und Stoffflüsse im Boden werden letztlich durch die

Struktur des Porenraumes bestimmt. Diese ist äusserst komplex

und ertreckt sich über mehrere Skalen vom Submikrometer bis zu

einigen Zentimetern. Am Beispiel eines Bodens wird eine

effiziente Methode zur Messung grundlegender geometrischer

Eigenschaften wie Volumendichte, Oberflächendichte und

Topologie vorgestellt. Die Skalierungseigenschaften dieser

Grössen werden anhand von Messungen an unterschiedlichen

Probengrössen untersucht. Dabei kann kein repräsentatives

Elementarvolumen (REV) für die verschiedenen Strukturparameter

gefunden werden werden, was durch die hierarchische Struktur

des Porenraumes erklärt werden kann.

Daraus ergeben sich Konsequenzen für die Bestimmung derjenigen

Materialeigenschaften, die über ein REV definiert sind, wie die

Druck-Sättigungs Beziehung und die relative Permeabilität.

Diese Konsequenzen werden diskutiert und ein skalenunabhängiges,

hierarchisches Konzept zur Modellierung von Wasserfluss und

Stofftransport vorgeschlagen.

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