Messung der hydraulischen Heterogenität von Böden anhand von Strukturinformationen und inverser Parameterschätzung

• Applicant: Professor Dr. Hans-Jörg Vogel
• Subject Area: Construction Material Sciences, Chemistry, Building Physics
• Term: from 2003 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5392198

Die Heterogenität hydraulischer Eigenschaften ist eine wesentliche Ursache für das Phänomen von präferenziellem Fluß in Böden und ist damit eine der wesentlichen Schwierigkeiten für die Vorhersage von Stoffverlagerungen in Böden. Die Struktur hydraulischer Eigenschaften kann typischerweise nicht direkt gemessen werden. Aktuelle Modellansätze beruhen fast ausschließlich auf der Annahme eines homogenen, effektiven Mediums. In diesem Projekt wollen wir neue Entwicklungen auf dem Gebiet der numerischen Verfahren und auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Strukturmessung nutzen, um die Struktur der hydraulischen Eigenschaften räumlich hoch aufgelöst zu bestimmen. Die inverse Berechnung der Parameterfelder beruht dabei auf der Messung effektiver Materialeigenschaften anhand einfacher Laborexperimente und einer unabhängigen Messung der subskaligen Struktur mittels Röntgentomographie. Das Verfahren wird auf zunehmend komplexeres Probenmaterial angewandt. Einfache Transportexperimente werden zeigen inwieweit der vorgeschlagene Ansatz trägt. Die in diesem Projekt entwickelten Methoden sind unabhängig von der jeweiligen Art der Sturkturerfassung und sollen unmittelbar auf andere Skalen übertragen werden können.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Peter Bastian