Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-116
Main Title: Modellierung der regionalen Phosphorverlagerung im Boden und Grundwasser
Author(s): Pudenz, Stefan
Advisor(s): Jekel, Martin
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: In der vorliegenden Arbeit wurde ein Kompartimentmodell (MORPHO) zur Simulation der regionalen Phosphor-Verlagerung entwickelt. Neben dem Transport in Boden und Grundwasser wurde dabei auch der Oberflächenabfluß und die Generierung von Niederschlags- und Verdunstungsreihen zur Prognose von Infiltrationsdaten in Szenariorechnungen berücksichtigt. Die Generierung der Zeitreihen erfolgte dabei unter Einsatz sogenannter autoregressiver Modelle, wie sie aus der Zeitreihenanalyse bekannt sind. Die Modelldiskretisierung baut auf eine Rechteckrasterung des Einzugsgebietes auf. Das Modell kann somit in einfacher Weise Daten aus Geologischen Informationssystemen (GIS) verarbeiten. Durch die Berücksichtigung nichtlinearer Sorptionsisothermen sowie kinetischer Sorptionsmodelle ergibt sich ein nichtlineares Differentialgleichungssystem, zu dessen Lösung verschiedene Differenzenschemata und Lösungsverfahren verglichen wurden. Dabei erwies sich die Kombination aus Newton-Raphson-Verfahren und impliziten Differenzenschema als das stabilste und im Vergleich zur analytischen Lösung auch als das genauste Verfahren. Modellvalidierungen haben gezeigt, daß die Wechselwirkung des Phosphors (P) mit dem Sediment im Vergleich zu den Langmuir- und Freundlich-Gleichgewichtsisothermen mit der kinetischen Sorptionsgleichung von Barrow & Shaw am besten simuliert werden kann. Als Alternative zu experimentellen Methoden für die Bestimmung von Sorptionsparametern wird die Parameteridentifikation diskutiert und erfolgreich angewendet. Beispielhaft werden Szenariorechnungen zur P-Verlagerung im Boden für ein Teileinzugsgebiet der Unteren Spree durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, daß der wassserlösliche P-Gehalt des Bodens eine gute Näherung für die zur Modellierung erforderliche Anfangskonzentration in der Bodenlösung ist. Die berechneten Auswaschungsmengen lassen eine Zusammenhang zwischen P-Löslichkeit und dem P-Gehalt erkennen, was auch von anderen Autoren bestätigt wird. Und zwar nehmen in allen Szenarien die Auswaschungsmengen mit steigendem Anteil wasserlöslichen P's und dem P-Gehalt des Bodens zu. Bilanzen zwischen P-Eintrag, -Entzug und -Auswaschung zeigen, daß die Düngeempfehlungen für Phosphor z.T. zu hoch angesetzt sind.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-235
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/413
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-116
Exam Date: 8-Jul-1998
Issue Date: 22-Oct-1999
Date Available: 22-Oct-1999
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Boden
Grundwasser
Modell
Regionale Phosphatverlagerung
Usage rights: Terms of German Copyright Law
Appears in Collections:Fakultät 3 Prozesswissenschaften » Publications

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dokument_27.pdf1.65 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DepositOnce are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.