Stroming van opgeloste stoffen via de vloeistoffase

Presentatie over: "Stroming van opgeloste stoffen via de vloeistoffase"— Transcript van de presentatie:

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

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

3 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

4 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

5 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

6 Convectief transport Convectieve flux: Darcy

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

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

9 Moleculaire diffusie Diffusieve flux: bodemwater: SWAP

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

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

12 Hydrodynamische dispersie
Dispersie-flux:

13 Diffusie-dispersie Diffusie-dispersiecoëfficiënt:

14 Gecombineerd transport
Stationaire stroming

15 Gecombineerd transport
Niet-stationaire stroming

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

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

18 Gecombineerd transport
Niet-stationaire stroming

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

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

21 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)

22 Computersimulatiemodel
SWAP Soil Water Atmosphere Plant

23 Computersimulatiemodel - flow chart

24

25

26 Case study - stroming pesticide

27 Computersimulatiemodel
HYDRUS2D

28

29

30

31

32

33

34