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Model coupling and complex structures - Evaporation-driven transport and precipitation of salts in porous media

Das Projekt "Model coupling and complex structures - Evaporation-driven transport and precipitation of salts in porous media" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Degradation of the soil productivity due to salt accumulation (salinization) is a major concern in arid, semi-arid and coastal regions. Soil salinization is an old issue but encouraged irrigation practices have been rapidly increasing its intensity and magnitude in the past few decades. Studies have shown that excess of the irrigated water contributes significantly to evaporation from the bare soil surface and therefore to the salinization. In some parts of the world soil salinity has grown so acute that the agricultural lands have been abandoned. Evaporation salinization is mainly influenced by interaction between the flow and transport processes in the atmosphere and the porous-medium. On the atmosphere side, wind velocity, air temperature and radiation have a strong impact on evaporation. Furthermore, turbulence causes air mixing, influences the vapor transport and creates a boundary layer at the soil-atmosphere interface which indeed influences evaporation. On the porous-medium side, dissolved salt is transported under the influence of viscous forces, capillary forces, gravitational forces and advective and diffusive fluxes. The water either directly evaporates from the water-filled pores or it is transported to air due to diffusive processes. Continuous evaporation promotes salt accumulation and precipitation resulting in soil salinization. In the scope of this work we attempt to develop a model concept capable of handling flow, transport and precipitation processes related to evaporative salinization of an unsaturated porous-medium.

Entwicklung von Qualitaetsanforderungen fuer Sickerwassermodelle und Eignungsbewertung vorhandener Modelle

Das Projekt "Entwicklung von Qualitaetsanforderungen fuer Sickerwassermodelle und Eignungsbewertung vorhandener Modelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Wasserwirtschaft und Wasserversorgung durchgeführt. Als Grundlage fuer eine wissenschaftlich abgesicherte Auswahl oder ggf. Weiterentwicklung eines vorhandenen Modells fuer Sickerwasserprognosen sollen die zu stellenden Anforderungen an die Qualitaet eines Prognosemodells im Anwendungsbereich der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung erarbeitet werden. Es sollen Qualitaetsanforderungen aufgestellt werden, aus denen ersichtlich wird, was ein Modell leisten muss und was vernachlaessigt werden kann. Dies geschieht durch systematische Sensitivitaetsstudien und Parameteranalysen, mit denen quantifiziert wird, unter welchen Bedingungen Vernachlaessigungen zu untolerierbaren Fehlern in den prognostizierten Schadstoffkonzentrationen und Stoffeintraegen ins Grundwasser fuehren. Mit der erarbeiteten Bewertungsgrundlage werden im naechsten Schritt vorhandene Modelle beurteilt, ob sie im Rahmen der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung als Prognoseinstrument geeignet sind. Die Gueltigkeitsgrenzen und Anwendungsbereiche der untersuchten, vorhandenen Modelle werden definiert. Es wird ein Verfahrensvorschlag fuer die Sickerwasserprognose erarbeitet.

BMBF-Verbund-Forschungsvorhaben 'Sickerwasserprognose'. Elution feinkörniger Materialien: Verifizierung von Modellen und Methoden. Bewertung von Prognoseverfahren im Sickerwasserprognose Projektverbund

Das Projekt "BMBF-Verbund-Forschungsvorhaben 'Sickerwasserprognose'. Elution feinkörniger Materialien: Verifizierung von Modellen und Methoden. Bewertung von Prognoseverfahren im Sickerwasserprognose Projektverbund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. Vorhabensziel: Untersuchung feinkörniger Materialien (Baggergut, Hafenschlämme), für die bisher nur wenige Säulenversuche durchgeführt wurden. Vorrangiges Ziel dieses Vorhabens ist es, auf Material- und Stoffeigenschaften basierende Kriterien zu definieren, die eine klare Unterscheidung zwischen Elution im Gleichgewicht und Ungleichgewicht zulassen. Arbeitsplanung: Während der ersten 9 Monate werden im Labor die einzelnen Säulenversuche mit verschiedenen Materialien durchgeführt. Parallel werden die Versuche ausgewertet, modelliert und aus den Ergebnissen sowie ergänzenden Literaturrecherchen eine Datenbank aufgebaut. Ergebnisverwertung: Geplant ist die Veröffentlichung der Ergebnisse in Fachzeitschriften. Des weiteren sollen die Ergebnisse in einer zugänglichen Datenbank zusammengefasst werden. Darüber hinaus soll auf Grundlage der Ergebnisse ein bestehendes Computermodell zur praxisnahen Anwendung der Sickerwasserprognose verifiziert werden.

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