Untersuchung der hydraulischen Bodeneigenschaften durch GPR: Analyse der Kapillarsaumreflexion durch numerische Simulationen

Die Kapillarsaumreflexion von einem Wassergehaltsprofil im hydraulischen Gleichgewicht und während eines Pumpvorgangs wird durch numerische Simulationen einer on-ground GPR-Messung untersucht. Diskutiert wird die Abhängigkeit des reflektierten Wavelets von den hydraulischen Parametern und dem Parametrisierungsmodell, wobei die Modelle von Brooks-Corey, van Genuchten und dessen vereinfachte Form mit m=1-1/n verwendet werden. Durch Benutzung von Informationen aus dem Zeitbereich und dem Frequenzbereich sind die Auswirkungen der Parameter unterscheidbar, die verschiedenen Parametrisierungsmodelle zeigen signifikant unterschiedliche Reflexionen. Zwei Pumpexperimente am ASSESS-GPR Testfeld werden diskutiert, bei denen zeitabhängige Messungen mit einer stationär platzierten GPR-Antenne durchgeführt wurden. Im ersten Experiment wird eine durch Verdichtung entstandene Schicht nachgewiesen. Die resultierende Änderung der hydraulischen Parameter relativ zum nicht verdichteten Sand werden diskutiert. Die Radargramme des zweiten Experiments erlauben die Identifikation des Kapillarsaums und seiner Bewegung durch den Boden. Die erwartete Dynamik der Wasserverteilung kann durch die Radargramme nachvollzogen werden. Ein Vergleich der beobachteten Kapillarsaumreflexion mit numerischen Simulationen erlaubt die Auswahl eines passenden Parametrisierungsmodells aus den genannten Modellen. Die gemessenen Radargramme werden mit manuell angepassten Parametern durch numerische Simulationen semi-quantitativ reproduziert. Insgesamt rechtfertigen die Ergebnisse die Möglichkeit einer Inversion der GPR-Daten zur Schätzung der hydraulischen Parameter. Ein Vorschlag für eine Inversion wird gegeben.

Level thesis:degree_level

master

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Author dc:creator

• Dagenbach, Andreas

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http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/13527

OAI identifier oai:identifier

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