te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging

2003). Dit proces is moeilijk te parametriseren, maar is wel van belang als mengeïnteresseerd is in de timing van transpiratie binnen een dag.5.2.1.5. Actuele transpiratie: reductiefuncties voor wateropnameStroming van water in de onverzadigde zone: ‘Sink-term’Als de bodemvochtcondities niet optimaal zijn om potentiële transpiratie in stand te houden,neemt de potentiële transpiratie af tot de actuele transpiratie (E t_a). Een tekort aan beschikbaarbodemvocht ontstaat in eerste instantie doordat het water dat voor transpiratie uit dewortelzone wordt onttrokken niet tijdig wordt aangevuld door neerslag, irrigatie, of capillaireopstijging vanuit het grondwater. Niet alleen een tekort aan water in de wortelzone leidt tottranspiratiereductie. In een natte bodem kan een tekort aan zuurstof, veroorzaakt door een telaag gehalte luchtgevulde poriën in de wortelzone, tot een afname van de wateropname vande wortels leiden (Bartholomeus et al., 2008; Feddes et al., 1978; Glínski en Stępniewksi, 1985;Kramer, 1951). Daardoor kunnen planten zelfs verwelken. Ook een hoog zoutgehalte van hetbodemvocht kan tot vochttekort in de plant leiden, doordat de hoge osmotische potentiaalvan het bodemvocht voorkomt dat voldoende water naar de wortels kan stromen (Feddes enLenselink, 1994). Onder suboptimale vochtvoorziening in de wortelzone zal de potentiëletranspiratie afnemen tot de actuele transpiratie, doordat de gewasweerstand toeneemt alsgevolg van een (gedeeltelijke) sluiting van de huidmondjes.In hydrologische modellen voor de onverzadigde zone wordt het effect van de wateropnamevan plantenwortels beschreven door het opnemen van de zogenaamde ‘sink-term’ in deRichards’ vergelijking voor stroming van water in de onverzadigde zone. Vereenvoudigd totalleen stroming in de verticale z-richting, wordt de vergelijking als volgt geschreven:∂θ∂ ⎡ ∂hm⎤= K( hm) − S( z, t)∂t ∂z ⎢⎣∂z⎥⎦waarin θ het volumetrisch vochtgehalte (L 3 L -3 ]), t de tijd (T), K de doorlatendheid (L T -1 ) enh m de drukhoogte in de bodemmatrix (L). De ‘sink-term’ S (L 3 L -3 T -1 , volumetrischewateropname per eenheid bodemvolume en tijd) is een functie van de bodemdiepte z en tijdt. Als deze geïntegreerd wordt over de wortelzone (WZ) is S gelijk aan de actuele transpiratie(E t_a) (Hopmans en Bristow, 2002). Eendimensionale stromingsmodellen, zoals SWAP (VanDam et al., 2008) en Hydrus1D (Šimůnek et al., 2008) delen de wortelzone op in lagen (∆z i,i=1,..,Nl). Voor elk van deze lagen wordt de stromingsvergelijking en de opname vanwateropname opgelost, zodat geldt:∑Nlt _ a = ∫ d = ∆WZi=1 i iE S z S z (0.9)In sommige modellen bestaat de onverzadigde zone slechts uit twee lagen: een wortelzone eneen ondergrond.De actuele wateropname van planten wordt berekend door S max te vermenigvuldigen metstressfactoren voor droogte-, zuurstof- en zoutstress (Kroes et al., 2008):S( z) = α α α S ( z )(0.10)droogte zuurstof zout maxS max, de maximale wateropname door planten, geïntegreerd over de worteldiepte, is gelijkaan de potentiële transpiratie. Integratie van S(z) over de wortelzone levert de actueletranspiratie E t_a.Vergelijking 0.9 laat zien dat de beschrijving van het wortelprofiel een belangrijke factor is inhet beschrijven van de actuele transpiratie. Zowel de diepte als de worteldichtheid zijndaarbij van belang (Feddes en Raats, 2004). Voor het bepalen van de eigenschappen vanworteleigenschappen bestaan verschillende methodes, variërend van het in detail modellerenvan individuele wortels (Doussan et al., 1998), tot simulaties van de verdeling van het totalewortelprofiel (Arora en Boer, 2003). Methodes voor het beschrijven van eendimensionale(0.8)Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum11