Stroming van opgeloste stoffen via de vloeistoffase Inleiding Convectief transport Miscible displacement Moleculaire diffusie Hydrodynamische dispersie Doorbraakcurven Gecombineerd transport van zouten

Inleiding Opgeloste stoffen: zouten, nitraten, fosfaten, pesticiden, zware metalen Bron: irrigatiewater (slechte kwaliteit), overbemesting, overmatig gebruik pesticiden, vuilnisbelt, lekken, lokale industriële activiteiten, etc.

Inleiding Probleem: via bodemwater migratie naar grondwater en oppervlaktewater via de onverzadigde zone van de bodem vervuiling van natuur, drinkwater opname door planten uit onverzadigde zone

Inleiding Probleem: Migratie naar grondwater en oppervlaktewater via de onverzadigde zone van de bodem vervuiling van natuur, drinkwater Opname door planten uit onverzadigde zone Loopafstand, verblijftijd van opgeloste stoffen in bodem Begrip en quantificeren van transportprocessen Risk assessment indien historische verontreiniging

Inleiding Transport van opgeloste stoffen met bodemwater: o.i.v. potentiaalgradiënt (Darciaanse stroming) in bodemwater: o.i.v. concentratiegradiënt (Miscible displacement) Convectief transport Moleculaire diffusie Hydrodynamische dispersie

Convectief transport Convectieve flux: Darcy

Moleculaire diffusie Vw = Vt l = L Diffusieve flux: 1° wet van Fick vrij water: Vw = Vt l = L

Moleculaire diffusie Diffusieve flux: bodemwater: Vw < Vt L < l

Moleculaire diffusie Diffusieve flux: bodemwater: SWAP

Hydrodynamische dispersie Verschil in stroomsnelheid Tussen porieën met verschillende R Wet van Poisseuille

Hydrodynamische dispersie Verschil in stroomsnelheid Tussen porieën met verschillende R Binnenin porie Wet van Poisseuille

Hydrodynamische dispersie Dispersie-flux:

Diffusie-dispersie Diffusie-dispersiecoëfficiënt:

Gecombineerd transport Stationaire stroming

Gecombineerd transport Niet-stationaire stroming

Gecombineerd transport Niet-stationaire stroming Indien verliezen/aanwinsten (sinks):

Gecombineerd transport Niet-stationaire stroming Indien neerslag/adsorptie: = A(c) = helling adsorptie-isotherme (Freundlich)

Gecombineerd transport Niet-stationaire stroming

Water transport Soil water flow equation: Richard’s equation Soil hydraulic functions: Mualem-van Genuchten (1980)

Water transport Soil water flow equation: Richard’s equation Soil water uptake by roots: Feddes et al. (1978)

Ea is minimum of Ep or Emax (from Darcy) Evapotranspiratie Two-step approach: Potential evapotranspiration ETp (Penman-Monteith, 1965) Tp + Ep (based on LAI or SC) Actual evapotranspiration ETa using root water uptake reduction due to water (and salinity) stress Ea is minimum of Ep or Emax (from Darcy)

Computersimulatiemodel SWAP Soil Water Atmosphere Plant

Computersimulatiemodel - flow chart

Case study - stroming pesticide

Computersimulatiemodel HYDRUS2D