AGBoden:Verknüpfungsregel 1.22
Ermittlung der Parameter für das Modell einer stetigen Funktion der k(ψ)-Beziehung von MUALEM (1976) und VAN GENUCHTEN (1980) nach WÖSTEN (1997)
EINGANGSDATEN
- Korngrößenverteilung einschließlich der Gehalte der 3 Unterfraktionen Fein-, Mittel- und Grobsand
- Rohdichte, trocken
- Humusgehalt
- Bodenhorizont
KENNWERT
α, n, l
("van Genuchten-Parameter")
KENNWERTERMITTLUNG
Grundlage zur Beschreibung der k(ψ)-Beziehung als stetiger Funktion ist das Modell nach MUALEM (1976) und VAN GENUCHTEN (1980):
Der Parameter m wird mit der Restriktion m = 1 – 1/n belegt.
Bei Kenntnis der Massenanteile einzelner Kornfraktionen des Feinbodens, der Rohdichte, trocken sowie des Gehalts an organischer Substanz sind die gesuchten Parameter mit Hilfe der folgenden Gleichungen 1 - 6 zu berechnen. Dabei erfolgt eine Fallunterscheidung nach Bodenartenhauptgruppen in (a) sandige Böden und (b) schluffige, lehmige und tonige Böden. Weiterhin wird das Berechnungsergebnis durch eine Indikatorvariable gesteuert, die in Abhängigkeit von der Tiefenlage im Bodenprofil zwischen den Werten "1" (für alle Arten von A- und B-Horizonten unabhängig von ihrer sonstigen pedogenetischen Differenzierung) und "0" (für alle Unterbodenhorizonte unterhalb des Solums) variiert.
ANMERKUNGEN
Verknüpfungsregel 1.22 stellt eine mögliche Alternative zu den Verknüpfungsregeln 1.20 und 1.21 dar. Welche der drei Varianten zu bevorzugen ist, kann individuell nach der Verfügbarkeit der Inputparameter entschieden werden. VKR 1.21 ist für den Fall konzipiert, daß das Ergebnis einer Einpunktmessung des Wassergehalts als Funktion des Matrixpotentials bekannt ist. Liegen keine Messergebnisse zur θ(ψ)-Beziehung aus dem Labor vor, können alternativ VKR 1.20 oder VKR 1.22 zur Anwendung gelangen. Bei ausschließlicher Kenntnis der Bodenart können die van Genuchten-Parameter in erster Näherung nach VKR 1.20 geschätzt werden. VKR 1.22 erlaubt demgegenüber eine differenzierte Ermittlung der Zielgrößen als Funktion mehrerer Bodeneigenschaften. In einer Untersuchung von WAGNER et al. (2001), die auf einer umfangreichen Datengrundlage gemessener ku-Kurven basierte, wurden die Regressionsgleichungen von WÖSTEN (1997) unter mehreren Pedotransferfunktionen vergleichbarer Inputdaten als das Verfahren relativ bester Schätzergebnisse bewertet.
Die Ermittlung des Schluffgehalts innerhalb der Fraktionsgrenzen von 2 – 50 mm aus dem nach Bodenkundlicher Kartieranleitung definierten Schluffgehalt (2 – 63 mm) erfolgt vorzugsweise nach log-linearer Umrechnung.
STAND
Juli 2001
QUELLEN
Sekundärquelle:
- AG Boden (2001): Parameter für das Modell einer stetigen Funktion der k (ψ)-Beziehung (VKR 1.22). URL: https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Netzwerke/AGBoden/methoden.html [18.10.2021].
Primärquellen:
- VAN GENUCHTEN, M. TH. (1980): A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. – Soil Sci. Soc. Am. J., 44: 892–898.
- MUALEM, Y. (1976): A new model for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated porous media. - Water Res. Res., 12: 513-522.
- WÖSTEN, J.H.M. (1997): Pedotransfer functions to evaluate soil quality. - In: Gregorich, E.G. & Carter, M.R. (Eds.): Soil quality for crop production and ecosystem health. - Developments in Soils Science, 25: 221-245; Elsevier.
LITERATUR
- WAGNER, B., TARNAWSKI, V. R., HENNINGS, V., MÜLLER, U., WESSOLEK, G. & PLAGGE, R. (2001): Evaluation of pedo-transfer functions for unsaturated soil hydraulic conductivity using an independent data set. – Geoderma, 102: 275-297.
