Staff Publications

Staff Publications

  • external user (warningwarning)
  • Log in as
  • language uk
  • About

    'Staff publications' is the digital repository of Wageningen University & Research

    'Staff publications' contains references to publications authored by Wageningen University staff from 1976 onward.

    Publications authored by the staff of the Research Institutes are available from 1995 onwards.

    Full text documents are added when available. The database is updated daily and currently holds about 240,000 items, of which 72,000 in open access.

    We have a manual that explains all the features 

    Records 1 - 20 / 50

    • help
    • print

      Print search results

    • export

      Export search results

    Check title to add to marked list
    Data from: Feedbacks between shallow groundwater dynamics and surface topography on runoff generation in flat fields
    Appels, W.M. ; Bogaart, P.W. ; Zee, S.E.A.T.M. van der - \ 2017
    overland flow - surface runoff - saturation excess - hydrological modeling - lowlands
    In winter, saturation excess (SE) ponding is observed regularly in temperate lowland regions. Surface runoff dynamics are controlled by small topographical features that are unaccounted for in hydrological models. To better understand storage and routing effects of small scale topography and their interaction with shallow groundwater under SE conditions, we developed a model of reduced complexity to investigate SE runoff generation, emphasizing feedbacks between shallow groundwater dynamics and mesotopography. The dynamic specific yield affected unsaturated zone water storage, causing rapid switches between negative and positive head and a flatter groundwater mound than predicted by analytical agro-hydrological models. Accordingly, saturated areas were larger and local groundwater fluxes smaller than predicted, leading to surface runoff generation. Mesotopographic features routed water over larger distances, providing a feedback mechanism that amplified changes to the shape of the groundwater mound. This in turn enhanced runoff generation, but whether it also resulted in runoff events depended on the geometry and location of the depressions. Whereas conditions favourable to runoff generation may abound during winter, these feedbacks profoundly reduce the predictability of SE runoff: statistically identical rainfall series may result in completely different runoff generation. The model results indicate that waterlogged areas in any given rainfall event are larger than those predicted by current analytical groundwater models used for drainage design. This change in the groundwater mound extent has implications for crop growth and damage assessments.
    Feedbacks between shallow ground water dynamics and surface topography on runoff generation in flat fields
    Appels, Willemijn ; Bogaart, Patrick ; Zee, S.E.A.T.M. van der - \ 2017
    Water Resources Research 53 (2017)12. - ISSN 0043-1397 - p. 10336 - 10353.
    In winter, saturation excess (SE) ponding is observed regularly in temperate lowland regions. Surface runoff dynamics are controlled by small topographical features that are unaccounted for in hydrological models. To better understand storage and routing effects of small-scale topography and their interaction with shallow groundwater under SE conditions, we developed a model of reduced complexity to investigate SE runoff generation, emphasizing feedbacks between shallow groundwater dynamics and mesotopography. The dynamic specific yield affected unsaturated zone water storage, causing rapid switches between negative and positive head and a flatter groundwater mound than predicted by analytical agrohydrological models. Accordingly, saturated areas were larger and local groundwater fluxes smaller than predicted, leading to surface runoff generation. Mesotopographic features routed water over larger distances, providing a feedback mechanism that amplified changes to the shape of the groundwater mound. This in turn enhanced runoff generation, but whether it also resulted in runoff events depended on the geometry and location of the depressions. Whereas conditions favorable to runoff generation may abound during winter, these feedbacks profoundly reduce the predictability of SE runoff: statistically identical rainfall series may result in completely different runoff generation. The model results indicate that waterlogged areas in any given rainfall event are larger than those predicted by current analytical groundwater models used for drainage design. This change in the groundwater mound extent has implications for crop growth and damage assessments.
    Event-scale investigations of natural and anthropogenic controls on river recession behaviour and trends.
    Bogaart, P.W. ; Velde, Y. van der; Dekker, S. ; Lyon, S. ; Wassen, M. - \ 2014
    In this paper we investigate how river basin storage-discharge relationships are related to landscape and climate characteristics in Sweden, and how humans might have changed these storage-discharge relationships during the last 50 years. One of the key questions in understanding the dynamics behind ‘fresh water’ as a planetary boundary is how terrestrial precipitation is divided between evapotranspiration, storage in biomass, soil and subsurface, and river runoff, and how this division is affected by climate change and human actions. Answering these questions means facing the complexity and multitude of interactions between soil, vegetation, atmosphere and humans in which clear cause-effect relations are rare. These relationships can be studied on the various time scales, for example the annual time scale, using the Budyko framework, or on the event time scale, allowing for a physical based approach. Here, we use the Brutsaert-Nieber (1977) approach to streamflow recession analysis to summarize the eventscale dynamic behaviour of streams and catchments while allowing, through the use of the Boussinesq equation and/or similar storage-discharge relations, a physically-based interpretation in terms of catchment variables such as effective hydraulic conductivity and drainage density. We hypothesize that natural and anthropogenic (both direct and indirect) causes influence the catchment hydrological behaviour by means of these physical parameters. To test this hypothesis, we analysed 50–100 year of daily discharge time series for > 100 catchments in Sweden. For each catchment, the event-scale hydrological behaviour is captured with the Brutsaert-Nieber (BN) approach. By using maps of climate, land use and catchment physiography, we explained the spatial variability in BN parameters in terms of natural and anthropogenic environmental controls. We found that the BN coefficient varied most strongly with the amount of open water, catchment area, precipitation rate, topograhic relief and fractions wetlands and agriculture. The BN was best explained by open water, temperature and soil types. Changes in Brutsaert-Nieber parameters were analyzed by using multiyear sub time intervals. We found that the BN coefficient and exponent consistently decreased respectively increased. This was explained mainly by changes in low-flow conditions.
    Complexiteit van WUR-modellen en -bestanden : toetsing van de EMC v1.0
    Voorn, G.A.K. van; Bogaart, P.W. ; Knotters, M. ; Walvoort, D.J.J. - \ 2013
    Wageningen : Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu (WOt-werkdocument 339) - 118
    natuurbeleid - milieubeleid - beleidsevaluatie - modellen - databasebeheer - monitoring - nature conservation policy - environmental policy - policy evaluation - models - database management - monitoring
    In dit werkdocument worden de resultaten behandeld van de toetsing van de evaluatielijst modelcomplexiteit (EMC v1.0) die in een eerdere fase is ontwikkeld. Deze lijst is bedoeld om de complexiteit te beoordelen van modellen en bestanden die de WOT Natuur & Milieu gebruikt om de effecten van natuur- en milieubeleid te evalueren. De toetsing heeft plaatsgevonden door de lijst toe te passen op een aantal casussen (bestaande modellen en bestanden), en daarbij te letten op zowel de inhoudelijke aspecten van de casus als de technische aspecten van de lijst. De resultaten hebben ertoe geleid dat een nieuwe (voorlopige) versie van de lijst (EMC v2.0) wordt voorgesteld in dit werkdocument
    Integraal waterbeheer : kritische zone en onzekerheden : integraal hoofdrapport
    Schipper, P.N.M. ; Bogaart, P.W. ; Groot, A.T. ; Kroes, J.G. ; Mol-Dijkstra, J.P. ; Mulder, H.M. ; Supit, I. ; Verweij, P.J.F.M. ; Walsum, P.E.V. van; Wamelink, G.W.W. ; Baaren, E. van; Ek, R. van; Oude Essink, G. ; Faneca Sanchez, ; Bakker, A. ; Bessembinder, J. ; Janssen, P. ; Geer, M.F. van; Simmelink, E. ; Sluijs, J. van der - \ 2013
    Wageningen : Alterra, Wageningen-UR (Alterra-rapport 2443) - 58
    integraal waterbeheer - bodemwater - ecohydrologie - landbouw - natuur - klimaatverandering - onzekerheid - modelleren - achterhoek - zeeuwse eilanden - integrated water management - soil water - ecohydrology - agriculture - nature - climatic change - uncertainty - modeling - achterhoek - zeeuwse eilanden
    In het kader van het Nationaal Modellen- en Datacentrum (NMDC) is in 2011 het NMDC innovatieproject 'Integraal waterbeheer - van kritische zone tot kritische onzekerheden' gestart (www.nmdc.eu). Dit project heeft tot doel om de modellen voor bodem, water, vegetatie en klimaat(verandering) door samenwerking beter op elkaar aan te laten sluiten, daarbij beter geschikt te maken om effecten van klimaatverandering te berekenen en om de verschillende typen onzekerheden bij dit soort studies in beeld te brengen. Het project is uitgevoerd door Alterra, Deltares, KNMI, PBL en TNO. In twee cases (Baakse Beek en Walcheren) hebben zij hun state-of-the-art modellen voor meteo, gewasgroei, vegetatie-ontwikkeling, hydrologie en geologie ingezet en aan elkaar gekoppeld. Dit rapport behandelt integraal de resultaten van het innovatieproject. De resultaten van de case voor de Baakse Beek zijn specifiek opgenomen in een NMDC deelrapport (Van Ek et al., 2012). Voor de case Walcheren wordt verwezen naar een artikel in voorbereiding (Kroes, J. et al., 2013). De resultaten bieden nieuwe inzichten in de vocht- en zouthuishouding van de bodem, potenties voor grondwaterafhankelijke natuur en groei van landbouwgewassen in het huidige klimaat en projecties voor klimaatverandering rond 2050. In het project zijn verschillende methoden toegepast om inzicht te krijgen in verschillende onzekerheden, hetgeen voor dergelijke integrale (model)studies praktische aanknopingspunten biedt voor de analyse van onzekerheden en effectieve samenwerking tussen de instituten.
    Evaluatie landbouw en KRW : evaluatie meststoffenwet 2012: deelrapport ex post
    Boekel, E.M.P.M. van; Bogaart, P.W. ; Gerven, L.P.A. van; Hattum, T. van; Kselik, R.A.L. ; Massop, H.T.L. ; Mulder, H.M. ; Walsum, P.E.V. van; Bolt, F.J.E. van der - \ 2013
    Wageningen : Alterra (Alterra-report 2326) - 94
    landbouw - stikstof - fosfaat - kaderrichtlijn water - waterverontreiniging - modellen - uitspoelen - oppervlaktewater - stroomgebieden - mestbeleid - agriculture - nitrogen - phosphate - water framework directive - water pollution - models - leaching - surface water - watersheds - manure policy
    In opdracht van het ministerie van Economische zaken, Landbouw en Innovaties (EL&I) is in 2007 een onderzoekstraject ingezet om inzicht te verschaffen in de verwachte realisatie van de KRW-doelen en welke aanvullende maatregelen mogelijk en kosteneffectief zijn. Voor het beantwoorden van de kennisvragen is het modelinstrumentarium ECHO ontwikkeld. De plausibiliteit van de model-resultaten zijn in beeld gebracht door de berekeningen te vergelijken met metingen in het oppervlaktewater. De modelresultaten worden beter door het gebruik van nieuwe uit- en afspoelingsgegevens op basis van STONE 2.4 en retentie in het oppervlaktewater. De toestand en trends in het oppervlaktewater zijn in het kader van de Evaluatie Meststoffenwet 2012 in beeld gebracht op basis van metingen in het oppervlaktewater. Hieruit blijkt dat 30% van de meetpunten in het zoete oppervlaktewater voldoet aan zowel de stikstof- en fosfordoelstellingen van de KRW. De diffuse belasting van het oppervlaktewater is voor een substantieel deel afkomstig uit de landbouw. Uit de studie blijkt verder dat aanvullende maatregelen kosteneffectief kunnen worden ingezet om de nutriëntenbelasting te verlagen als rekening wordt gehouden met de kosteneffectiviteit van de maatregelen, de gewenste nutriëntenconcentraties in het oppervlaktewater en afwenteling vanuit bovenstroomse gebieden.
    Meten en interpreteren van grondwaterstanden : analyse van methodieken en nauwkeurigheid
    Ritzema, H.P. ; Heuvelink, G.B.M. ; Heinen, M. ; Bogaart, P.W. ; Bolt, F.J.E. van der; Hack-ten Broeke, M.J.D. ; Hoogland, T. ; Knotters, M. ; Massop, H.T.L. ; Vroon, H.R.J. - \ 2012
    Wageningen : Alterra (Alterra-rapport 2345) - 122
    grondwaterstand - hydrologische gegevens - monitoring - modellen - groundwater level - hydrological data - monitoring - models
    Bij het meten en interpreteren van grondwaterstanden spelen drie vragen: 1) Hoe kunnen we een grondwaterstand meten op één bepaalde locatie?; 2) Hoe kunnen we een tijdreeks van grondwaterstanden op een locatie in een samenvattende maat karakteriseren?; 3) Hoe kunnen we deze maat ruimtelijk interpoleren en opschalen naar een groter gebied? Dit rapport beschrijft de methoden en geeft aan wat voor soort fouten kunnen optreden en wat de grootteorde van deze fouten is. De studie wijst als foutenbronnen aan: 1) het hanteren van uiteenlopende definities voor de doelvariabele (grondwaterstandsdiepte) en doelparameters zoals gemiddeld hoogste en laagste grondwaterstanden; 2) fouten in het meten van de grondwaterstand op locaties, en 3) fouten door het gebruik van modellen of expertkennis bij het aggregeren van grondwaterstanden in tijd en ruimte. Een onafhankelijke validatiestudie waarbij de objectiviteit van het resultaat niet ter discussie staat verdient aanbeveling.
    Ontwikkeling van de bodem- en waterkwaliteit : evaluatie Meststoffenwet 2012: eindrapport ex-post
    Bolt, F.J.E. van der; Schoumans, O.F. ; Boekel, E.M.P.M. van; Bogaart, P.W. ; Broers, H.P. ; Grift, B. ; Daatselaar, C.H.G. ; Dijk, W. van; Groenendijk, P. ; Ham, A. van den; Hooijboer, A.E.J. ; Klijne, A. de; Schils, R.L.M. ; Tol-Leenders, T.P. van - \ 2012
    Wageningen : Alterra, Wageningen-UR (Alterra-report 2318) - 116
    bodemkwaliteit - waterkwaliteit - bodemchemie - nitraatuitspoeling - fosfaatuitspoeling - mestbeleid - beleidsevaluatie - soil quality - water quality - soil chemistry - nitrate leaching - phosphate leaching - manure policy - policy evaluation
    In opdracht van het ministerie van Economische zaken, Landbouw en Innovaties (EL&I) in nagegaan wat de ontwikkeling is van de milieutoestand van de bodem en het grond- en oppervlaktewater in relatie tot de mestwetgeving. Het betreft hier de vruchtbaarheidstoestand van de bodem in termen van fosfaattoestand en organische stof-toestand, de nitraatconcentratie in het bovenste grondwater in landbouwgebieden en de nutriëntenconcentraties van stikstof en fosfor in het oppervlaktewater. Zowel de trend in de afgelopen decennia als de huidige toestand is vastgesteld. Daarnaast zijn de emissies naar het oppervlaktewater aangegeven en is de herkomst van de vrachten door uit- en afspoeling afgeleid. De milieukwaliteit van het grondwater en oppervlaktewater is de afgelopen decennia verbeterd. Vooral in het Zuidelijke zandgebied wordt gemiddeld de nitraatdoelstelling nog niet gehaald. In het zoete oppervlaktewater voldoet 30% van de meetpunten aan zowel de stikstof en fosfordoelstellingen die door de waterschappen zijn gesteld in het kader van de Kaderrichtlijn Water. De diffuse belasting van het oppervlaktewater is voor een substantieel deel afkomstig uit de landbouw. Nationaal bezien worden er geen grote negatieve gevolgen van het mestbeleid voor de bodemvruchtbaarheid, organische stofgehalte en gewasopbrengsten waargenomen.
    Een beoordelingslijst voor de complexiteit van modellen en bestanden
    Voorn, G.A.K. van; Walvoort, D.J.J. ; Knotters, M. ; Bogaart, P.W. ; Houweling, H. ; Janssen, P.H.M. - \ 2011
    Wageningen : Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu (WOt-paper 11) - 6
    biometrie - modellen - voorspelling - evaluatie - kwaliteit - onzekerheid - biometry - models - prediction - evaluation - quality - uncertainty
    Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) maakt bij beleidsevaluaties en verkenningen gebruik van numerieke rekenmodellen die - voor een deel – samen worden ontwikkeld met Wageningen UR. De complexiteit van deze rekenmodellen neemt in het algemeen steeds verder toe. Het idee daarbij is dat het toevoegen van meer processen en variabelen aan een model leidt tot een groter toepassingsgebied, nauwkeuriger uitkomsten en dus tot betere voorspellingen. WOT-paper 11 geeft een beschrijving van een methode om de balans tussen (de complexiteit van) een rekenmodel, de toepassing en de beschikbare data te verbeteren.
    Nalevering van fosfor naar het oppervlaktewater vanuit de waterbodem : metingen in een veengebied in de Krimpenerwaard
    Gerven, L.P.A. van; Hendriks, R.F.A. ; Harmsen, J. ; Beumer, V. ; Bogaart, P.W. - \ 2011
    Wageningen : Alterra (Alterra-rapport 2217) - 49
    veenweiden - desorptie - bodemchemie - fosfor - oppervlaktewaterkwaliteit - waterkwaliteit - krimpenerwaard - peat grasslands - desorption - soil chemistry - phosphorus - surface water quality - water quality - krimpenerwaard
    Het oppervlaktewater in de veenweidepolder de Krimpenerwaard kenmerkt zich door hoge fosforconcentraties in het zomerhalfjaar, gemiddeld vijf keer hoger dan de Kaderrichtlijn Water norm van 0,22 mg/l. De hoge concentraties kunnen niet worden verklaard door de bronnen die het oppervlaktewater dan belasten. De hypothese is dat de waterbodem de hoge concentraties in de zomer veroorzaakt door in het winterhalfjaar fosfor te adsorberen, fosfor afkomstig van de bronnen die het oppervlaktewater dan belasten, om dit fosfor in het zomerhalfjaar door desorptie na te leveren aan het oppervlaktewater. Deze hypothese is onderzocht door op een aantal locaties in de Krimpenerwaard de waterbodem te bemonsteren en te analyseren op het vermogen om fosfor na te leveren. Dit vermogen blijkt groot te zijn, meer dan voldoende om de hoge fosforconcentraties in het zomerhalfjaar te veroorzaken.
    Influence of spatial variations of microtopography and infiltration on surface runoff and field scale hydrological connectivity
    Appels, W.M. ; Bogaart, P.W. ; Zee, S.E.A.T.M. van der - \ 2011
    Advances in Water Resources 34 (2011)2. - ISSN 0309-1708 - p. 303 - 313.
    depression-storage capacity - overland-flow generation - tilled soil surfaces - water contamination - roughness - phosphorus - model - approximation - conductivity - variability
    Surface runoff on agricultural fields arises when rainfall exceeds infiltration. Excess water ponding in and flowing through local microtopography increases the hydrological connectivity of fields. In turn, an increased level of hydrological connectivity leads to a higher surface runoff flux at the field boundaries. We investigated the functional hydrological connectivity of synthetical elevation fields with varying statistical properties. For this purpose, we developed an object-oriented ponding and redistribution model to which Philip’s infiltration model was coupled. The connectivity behaviour is determined by the presence of depressions with a large area and spatial organization of microtopography in rills or channels. The presence of microdepressions suppresses the effect of the spatial variation of infiltration properties. Connectivity behaviour of a field with a varying spatial distribution of infiltration properties can be predicted by transforming the unique connectivity function that was defined for a designated microtopography
    Evenwichtsanalyse modelcomplexiteit : een verkennende studie
    Bogaart, P.W. ; Voorn, G.A.K. van; Akkermans, L.M.W. - \ 2011
    Wageningen : Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu (WOt-werkdocument 226) - 49
    biometrie - modellen - voorspelling - evaluatie - kwaliteit - onzekerheid - biometry - models - prediction - evaluation - quality - uncertainty
    Dit werkdocument omvat een verkennende studie om de mogelijkheden te evalueren van de verhouding tussen de complexiteit van een model of bestand, de ondersteunende data, en de toepassing. Dit verhoudingsconcept wordt als „evenwicht¿ aangeduid. Doel is een reductie in de onzekerheid in voorspellingen door modellen en bestanden. In dit document wordt een prototype van een evaluatielijst voorgesteld. Deze lijst is gebaseerd op de relevante punten die een rol spelen bij evenwicht. De lijst bestaat uit twee sublijsten, die elk uit onderdelen met vragen bestaan. De ene sublijst is gebaseerd op de bestaande evaluatielijst voor „status A¿, die gebruikt wordt in de kwaliteitsborging bij de WOT Natuur & Milieu onderdeel van Wageningen UR. De andere sublijst omvat relevante kernvragen voor „evenwicht¿ die nog niet operationeel zijn. Elk onderdeel is gekoppeld aan een fase in de modelleercyclus, behalve het overkoepelende onderdeel „schaal¿. De discussie beschrijft het projectvervolg, waarin wordt beoogd om de evaluatielijst te toetsen aan casussen en de kennis van experts.
    Meetgebieden in de gebieden Drentse Aa, Schuitenbeek, Krimpenerwaard en Quarles van Ufford : een eerste data-analyse ten behoeve van het tussenrapport Monitoring Stroomgebieden
    Roelsma, J. ; Bogaart, P.W. ; Siderius, C. - \ 2010
    Wageningen : Alterra (Alterra-rapport 1957) - 84
    stroomgebieden - waterkwaliteit - monitoring - voedingsstoffengehalte - stikstof - fosfaat - nederland - nutriëntenstromen - drenthe - veluwe - krimpenerwaard - land van maas en waal - watersheds - water quality - monitoring - nutrient content - nitrogen - phosphate - netherlands - nutrient flows - drenthe - veluwe - krimpenerwaard - land van maas en waal
    Een eerste data-analyse ten behoeve van het tussenrapport Monitoring Stroomgebieden
    Validatie van modelsystemen voor het voorspellen van de oppervlaktewaterkwaliteit en -kwantiteit in het stroomgebied 'de Krimpenerwaard' : fases 1, 2 en 3
    Walvoort, D.J.J. ; Bogaart, P.W. ; Kroes, J.G. ; Tol - Leenders, T.P. van - \ 2009
    Wageningen : Alterra (Reeks monitoring stroomgebieden 18-III) - 78
    stroomgebieden - waterkwaliteit - stikstof - fosfaten - watersystemen - afvoer - modellen - oppervlaktewaterkwaliteit - krimpenerwaard - zuid-holland - watersheds - water quality - nitrogen - phosphates - water systems - discharge - models - surface water quality - krimpenerwaard - zuid-holland
    In het kader van het project `Monitoring Stroomgebieden' wordt een instrument ontwikkeld dat tot doel heeft de bijdrage van de landbouw aan de belasting van het oppervlaktewater met stikstof en fosfor te kwanti ceren en de veranderingen daarin als gevolg van het mestbeleid. Hiervoor is gekozen voor een aanpak waarbij naast metingen gebruik wordt gemaakt van modelsystemen. In dit rapport wordt de modelprestatie van de ontwikkelde modelsystemen gekwanti ceerd op basis van validatie. Daarbij wordt gekeken hoe goed de ontwikkelde modelsystemen in staat zijn om temporele patronen in en absolute waarden van debieten en stikstof- en fosforconcentraties te beschrijven en te voorspellen.
    Comparing different approaches to parameterize sub-grid scale variability of topography
    Hurkmans, R.T.W.L. ; Bogaart, P.W. ; Uijlenhoet, R. ; Troch, P.A.A. - \ 2009
    Geophysical Research Abstracts 2009 (2009)11. - ISSN 1029-7006 - p. EGU2009 - 4719.
    Landscape form, hydrological response and their interaction
    Bogaart, Patrick - \ 2008
    Palaeohydrology: an introduction
    Bogaart, P.W. - \ 2008
    In: Climate and Hydrological Cycle / Bierkens, Marc, Troch, Peter, Dolman, Han, Wallingford, UK : ISHS Press. (IAHS Special Publication 8) - ISBN 9781901502541 - p. 211 - 233.
    A state-dependent parameterization of saturated-unsaturated zone interaction
    Bogaart, P.W. ; Teuling, A.J. ; Troch, P.A.A. - \ 2008
    Water Resources Research 44 (2008). - ISSN 0043-1397 - 10 p.
    land-surface - soil-moisture - water - model - table - vegetation - flow
    The relevance of groundwater as an important source of root zone moisture by means of capillary rise is increasingly being recognized. This is partly reflected in many current land surface schemes, which increasingly replace a one-way (i.e., downward) drainage of water by a two-way interaction flux between the root zone and a groundwater system. A fully physically correct implementation of this two-way saturated-unsaturated interaction flux requires transient simulations using the highly nonlinear Richards' equation, which is a computationally demanding approach. We test a classic simple approximation that computes the root zone¿groundwater interaction flux as the net effect of a downward drainage flux and an upward capillary rise flux against the Darcy equation for quasi steady state conditions. We find that for a wet root zone and/or shallow groundwater, the errors within this approximation are significant and of the same magnitude as the interaction flux itself. We present a new closed-form parameterization of the Darcy equation¿based fluxes that accounts both for root zone soil moisture and depth to the water table. Parameter values for this parameterization are listed for 11 different, widely applied soil texture descriptions. The high numerical efficiency of the proposed method makes it suitable for inclusion into demanding applications, e.g., a Monte Carlo framework, or high spatial resolution.
    Low-dimensional modelling of large-scale hillslope hydrology
    Bogaart, P.W. ; Hurkmans, R.T.W.L. ; Teuling, A.J. ; Troch, P.A. ; Uijlenhoet, R. - \ 2008
    Evaluating catchment-scale hydrological modeling by means of terrestrial gravity observations
    Hasan, S. ; Troch, P.A. ; Bogaart, P.W. ; Kroner, C. - \ 2008
    Water Resources Research 44 (2008). - ISSN 0043-1397
    variable source areas - soil-moisture - superconducting gravimeter - water storage - grace - evaporation - aquifer - system - field
    In a previous study (Hasan et al., 2006) we applied time series analysis and distributed hydrological modeling techniques to investigate the effect of hydrological processes on observed terrestrial gravity residuals. In this study we apply terrestrial gravity observations (measured in one location) to constrain simple hydrological models in a catchment around the gravimeter. A superconducting gravimeter observes with high frequency (1 Hz) the temporal variations in the gravity field with high accuracy (sub nm s¿2 for hourly variation) near Moxa, Germany since 1999. Hourly gravity residuals are derived by filtering and reducing for Earth tides, polar motion, barometric pressure variations, and instrumental drift. These gravity residuals show significant response to hydrological processes (precipitation, evaporation, surface and subsurface flow) in the catchment surrounding the observatory. We can thus consider the observed gravity change as an integrator of catchment-scale hydrological response (similar in nature as discharge measurements), and therefore use it to constrain catchment-scale hydrologic models. We test a set of simple water balance models against measured discharge, and employ observed gravity residuals to evaluate model parameters. Results indicate that a lumped water balance model for unsaturated storage and fluxes, coupled with a semidistributed hydraulic groundwater model for saturated storage and fluxes, successfully reproduces both gravity and discharge dynamics
    Check title to add to marked list
    << previous | next >>

    Show 20 50 100 records per page

     
    Please log in to use this service. Login as Wageningen University & Research user or guest user in upper right hand corner of this page.