Bestimmung eines Proportionalitätsfaktors zur Berechnung des Dispersionskoeffizienten beim Transport konservativer Tracer durch Bodensäulen

• Jens Hagenau und Heinz Borg

Säulenversuche sind eine bewährte Methode zur Untersuchung von Stofftransportprozessen. Daraus abgeleitete Parameter werden häufig in die Advektions-Dispersions-Gleichung (ADG) eingesetzt, um Stofftransport für Bedingungen zu simulieren, die nicht explizit in Experimenten betrachtet wurden. Die ADG enthält einen Dispersionskoeffizienten (D_h), der als Produkt eines Proportionalitätsfaktors (f), der Länge der durchströmten Schicht (L) und der mittleren Fließgeschwindigkeit (v) ausgedrückt werden kann, d. h. D_h = f L v. Während L gemessen und v aus messbaren Größen berechnet werden kann, wurden für f bisher keine Abhängigkeiten von messbaren Parametern publiziert, aus denen ein Wert abgeleitet werden könnte. Zurzeit kann f nur ermittelt werden, indem man verschiedene Werte in die ADG einsetzt, bis berechnete und experimentelle Daten übereinstimmen. Wir haben daher zwölf Stofftransportversuche durchgeführt (zwei Substrate x zwei Säulenlängen x drei Fließgeschwindigkeiten) mit Chlorid als Stellvertreter für Stoffe, die nicht von der Matrix zurückgehalten werden (konservative Tracer), um zu prüfen, ob f aus diesen Variablen abgeleitet werden kann. Der f-Wert, der jeweils zur besten Übereinstimmung mit den experimentellen Daten führte, wurde auf die oben skizzierte Weise ermittelt und anschließend den Versuchsvariablen gegenübergestellt. Für unsere Versuche lag f zwischen 0,02 und 0,05, wobei 0,025 immer eine gute und in neun Fällen die beste Übereinstimmung erbrachte. Eine Abhängigkeit von den genannten Variablen, vom Wassergehalt oder der Art des Durchflusses (gesättigt oder ungesättigt) bestand nicht.

Seiten 157 - 164

Zitierfähig mit Smartlink: http://www.ALTLASTENdigital.de/ALTS.04.2008.157

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