Zur Untersuchung der Wasserbewegung in Hangböden mit unvollkommener Durchlässigkeit

Birmensdorf

1965

S. 305-368

18 Abb., 2 Tab., 24 Lit. Ang.

Bandaufführung

157488

Unvollkommen durchlässige Böden sind in humiden Klimagebieten mehr oder weniger langfristig vernässt. Die Durchlässigkeit kann so klein werden, dass schon geringe Mengen einsickernden Regenwassers den Boden sättigen. Damit entsteht ein Wasserspiegel. Je nach den Niederschlags- und Sickerverhältnissen wird sich seine Lage im Boden ändern und mehr oder weniger schädigend den Wurzelraum beeinflussen. In der Aufforstungszone der Schweiz, die zu einem wesentlichen Teil im Einzugsgebiet von Wildbächen liegt, ist die Wiederbewaldung auch heute noch nicht abgeschlossen; sei es, dass alte Aufforstungen wieder herzustellen oder dass Freiland neu aufzuforsten sind. Viele dieser Flächen bestehen aus Nassböden, deren Produktivität durch geeignete Entwässerung erhöht werden kann. Um die Entwässerung eines Bodens richtug auszuführen, muss man über die Wasserbewegung und über die Entwässerbarkeit orientiert sein. Allgemein verwenden wir beim Studium der Wassersickerung durch poröse Massen das Gesetz von Darcy (v=k*i). Werden in einen Boden Gräben oder Drainrohre gezogen, dann bewegt sich ein Teil des Wassers dorthin. Liegt in Grabentiefe eine undurchlässige Schicht, was bei und sehr oft der Fall ist, dann fließt praktisch alles Wasser aus dem Boden in die Gräben. Diese Wasserbewegung ist zweidimensional. Aus der Darcy-Gleichung folgt, dass die Wasserbewegung von der Durchlässigkeit k und vom Gradienten i anhängig ist. dieser ändert sich aber von Ort zu Ort, seine Bestimmung verursacht einige Schwierigkeiten. Das elektrische Widerstandsnetzwerk nach Luthin dient dazu, diesen Gradienten zu bestimmen. Wir nützen dabei die Analogie des Darcy-Gesetzes und des Ohmschen Gesetzes aus. Die Wasserströmung durch ein poröses Medium verhält sich zum hydraulischen Gradienten und zur Durchlässigkeit analog wie der elektrische Stromfluss zum Spannungsunterschied und zur Leitfähigkeit. Die Leitfähigkeit kann verhältnismäßig leicht und unabhängig von allen anderen Faktoren bestimmt werden. Die Spannungsunterschiede, das heißt die Potentialdifferenzen bestimmen wir mit dem elektrischen Widerstandsnetzwerk. Über den Umweg der elektrischen Potentialverteilung bestimmen wir den für die Wasserbewegung im Boden maßgebenden hydraulischen Gradienten.