X-ray attenuation techniques to explore the dynamics of water in porous media [Elektronische Ressource] / presented by Andreas Bayer

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDiplom-Physicist: Andreas Bayerborn in: Heidenheim a. d. BrenzOral examination: June 29, 2005X-ray attenuation techniques to explore thedynamics of water in porous mediaReferees: Prof. Dr. Kurt RothProf. Dr. Bernd J ahneRontgenabschwachung zur Untersuchung der Dynamik von Wasser in porosen MedienDer Fluss von Wasser in einem ungesattigten porosen Medium wird vonder Richards’ Gleichung beschrieben. Diese gilt fur den Fall, dass die Luftin den Poren beliebig mobil ist und jederzeit aus dem Porenraum entweichenkann. Ausserdem benotigt man zur Losung der Richards’ Gleichung eine Pa-rametrisierung fur die Beziehung zwischen Wassergehalt und Matrixpotenti-al, die Boden-Wasser Charakteristik. Verschiedene Modelle beschreiben dieseKurve, deren Parameter in der Regel durch inverse Modellierung dynamischerAus ussexp erimente bestimmt werden konnen.Es wurde ein experimenteller Aufbau entwickelt, der es ermoglicht, Aus uss-experimente an porosen Medien durchzufuhren, an denen gleichzeitig Ron tgen-abschwachungspro le und tomographische Bilder gemessen werden konnen. Mit diesem Aufbau wurden Experimente durchgefuhrt, mit denen die Gultigkeit der Richards’ Gleichung bei verschiedenen Randbedingungen ub erpruft wer-den konnte.