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Title (Primary) Novel lysimeter techniques - a basis for the improved investigation of water, gas and solute transport in soils
Author Meißner, R.; Rupp, H.; Schubert, M.;
Journal Journal of Plant Nutrition and Soil Science
Year 2000
Department ANA; BOPHY; BOFO;
Volume 163
Issue 6
Language englisch;
Keywords lysimeter;water balance;gas-migration simulator;solute transport;contamination;non-aqueous liquids
Abstract

For many years lysimeters have been proven to be effective tools in assessing and predicting the effects of current land use and future land use changes in catchment areas on both water and solute balances. Although due to the diverse aspects of mass transport modelling, many different types of lysimeters exist, water and solute balances are by no means fully understood, especially in post-mining areas. To tackle this problem, a new piece of equipment has been developed which enables the actual weight of a lysimeter to be precisely measured. The newly designed device, which has been used for one of the experiments described in this paper, permits the weighing of for example a 2 m3 lysimeter vessel with an accuracy down to 30 g. The second newly developed appliance presented here is the GAMS (Gas-Migration-Simulator). Basically comparable to a lysimeter, the difference is that the GAMS allows the detailed investigation of soil-gas migration processes and their dependence on parameters like the diffusion coefficient and the gas permeability of the soil, alterations of the groundwater level and on various external influences such as changes of the actual meteorological conditions. These two newly developed techniques are described in this paper, and their respective suitability is demonstrated on the basis of data sets recorded during initial experiments.

Neue Lysimetertechniken — eine Grundlage zur verbesserten Untersuchung des Wasser-, Gas- und Stofftransportes in Böden

Lysimeter haben sich als effektives Hilfsmittel zur Bewertung und Voraussage der von gegenwärtigen Landnutzungen und künftigen Landnutzungsänderungen in Einzugsgebieten ausgehenden Wirkungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt bewährt. Obwohl für die modellhafte Beschreibung von Stoffbilanzen verschiedene Lysimeteranlagen verfügbar sind, konnte der Wasser- und Stoffhaushalt in Bergbaufolgelandschaften bisher nicht vollständig aufgeklärt werden. Zur Lösung dieses Problems wurde eine neue Generation von Lysimetern entwickelt, mit denen beispielsweise die Wägung von 2 m3 großen Bodensäulen mit einer Genauigkeit von 30 g möglich ist. Bei der zweiten hier vorgestellten Neuentwicklung handelt es sich um einen Gas-Migrations-Simulator (GAMS). Der grundsätz-lich mit dem Bauprinzip eines Lysimeters vergleichbare GAMS ermöglicht im Gegensatz zu herkömmlichen Lysimetern die detaillierte Untersuchung der Bodengasmigration bzw. der Abhängigkeit dieser Migrationsprozesse von verschiedenen Einflussgrößen. Relevante einflussnehmende Parameter sind beispielsweise der Diffusionskoeffizient und die Gaspermeabilität des Bodens, Ände-rungen des Grundwasserstandes oder externe Einflüsse wie tageszyklische oder längerfristige Schwankungen der meteorologischen Verhältnisse. Die beiden Neuentwicklungen werden anhand erster Untersuchungsergebnisse beschrieben, und es werden Schlussfolgerungen für die weitere Arbeit abgeleitet.

ID 7429
Persistent UFZ Identifier https://www.ufz.de/index.php?en=20939&ufzPublicationIdentifier=7429
Meißner, R., Rupp, H., Schubert, M. (2000):
Novel lysimeter techniques - a basis for the improved investigation of water, gas and solute transport in soils
J. Plant Nutr. Soil Sci. 163 (6), 603 - 608