AGBoden:Verknüpfungsregel 4.11

Ermittlung des Betrags des mittleren kapillaren Aufstiegs zur Anwendung im Rahmen des TUB_BGR-Verfahrens

EINGANGSDATEN

mittlere kapillare Aufstiegsrate KR nach VKR 1.16
mittlere Dauer des kapillaren Aufstiegs ta nach VKR 1.17

KENNWERT

KA [mm]

KENNWERTERMITTLUNG

Bei Berechnung gemäß obiger Gleichung kann der Betrag des mittleren kapillaren Aufstiegs Maximalwerte von 300 mm (im Fall der Nutzung durch Getreide) bzw. von 600 mm (im Fall der Nutzung durch Intensivweide) annehmen. Tatsächlich ist der kapillare Aufstieg jedoch in Abhängigkeit vom Defizit der klimatischen Wasserbilanz im Sommerhalbjahr zu begrenzen. Zur Ermittlung nutzungsspezifischer Maximalwerte KA_kli werden folgende empirische Gleichungen empfohlen:

Die Einführung nutzungsspezifischer Faktoren zur Erhöhung der potentiellen Evapotranspiration ETpotso ist notwendig, um auch bei ausgeglichener oder leicht positiver klimatischer Wasserbilanz im Sommerhalbjahr einen nutzungsspezifischen kapillaren Aufstieg zuzulassen, der in Trockenphasen während der Vegetationsperiode auftreten kann.

Ermittlung des Betrags des mittleren kapillaren Aufstiegs KA:

Eine Überschätzung des mittleren kapillaren Aufstiegs hätte u.a. eine Unterschätzung der jährlichen Grundwasserneubildung aus Sickerwasser zur Folge.

ANMERKUNGEN

Da der Betrag des mittleren kapillaren Aufstiegs (KA) neben der nutzbaren Feldkapazität des effektiven Wurzelraums (nFKWe) eine Komponente des pflanzenverfügbaren Bodenwassers (Wpfl) darstellt (VKR 4.3), wird eine Begrenzung des kapillaren Aufstiegs in gleicher Weise beim pflanzenverfügbaren Bodenwasser wirksam.

Das pflanzenverfügbare Bodenwasser fungiert bei mehreren Methoden zur Ermittlung der Sickerwasserrate als Teil der Grundwasserneubildung als Inputdatum (Methoden 4.1, 4.2, 4.3 sowie bei dem als Methode 4.6 neu aufgenommenen TUB_BGR-Verfahren). Die oben dokumentierten Algorithmen zur Begrenzung des kapillaren Aufstiegs sind ausschließlich für eine Verwendung im Rahmen des TUB_BGR-Verfahrens konzipiert und gelten daher in dieser Form nur für Methode 4.6 .

Die Begrenzung des kapillaren Aufstiegs in Abhängigkeit vom Defizit der klimatischen Wasserbilanz im Sommerhalbjahr ist auch bei den anderen Methoden zur Ermittlung der Sickerwasserrate sinnvoll. Bei Anwendung der Gleichungen (2) bis (4) außerhalb von Methode 4.6 ist jedoch zu beachten, dass bei den Methoden 4.1 und 4.2 die potentielle Evapotranspiration nach HAUDE als Eingangsdatum für die finalen Regressionsgleichungen fungiert (VKR 4.5, VKR 4.6), während Methode 4.6 und obige Gleichungen (2) bis (5) die FAO-Gras-Referenzverdunstung verwenden.

STAND

Oktober 2008.
Gegenüber der Version vom März 2003 wurden die Gleichungen (2) – (4) dem aktuellen Kenntnisstand angepasst, wie er in den beiden unten genannten Publikationen von WESSOLEK et al. dokumentiert ist.

QUELLEN

Sekundärquelle:

AG Boden (2008): Ermittlung des Betrags des mittleren kapillaren Aufstiegs (VKR 4.11). URL: https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Netzwerke/AGBoden/methoden.html [19.10.2021].

Primärquellen:

DVWK (1984): Beregnungsbedürftigkeit - Beregnungsbedarf. Modelluntersuchung für die Klima- und Bodenbedingungen der Bundesrepublik Deutschland. DVWK-Merkblatt 205, Verlag Paul Parey.
WESSOLEK, G., DUIJNISVELD, W.H.M. & TRINKS, S. (2004): Ein neues Verfahren zur Berechnung der Sickerwasserrate aus dem Boden: das TUB-BGR-Verfahren. – In: BRONSTERT, A., THIEKEN, A., MERZ, B., ROHDE, M. & MENZEL, R. (Hrsg.): Wasser- und Stofftransport in heterogenen Einzugsgebieten. – Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, Heft 05.04, Beiträge zum Tag der Hydrologie, Band 1: 135-145.
WESSOLEK, G., DUIJNISVELD, W.H.M. & TRINKS, S. (2008): Hydro-pedotransfer functions (HPTFs) for predicting annual percolation rate on a regional scale. – Journal of hydrology, 356: 17-27.