分数湿润条件下土壤水分渗 infiltration 的建模
流体动力学
2024-10-23 v1
摘要
水-repellent 材料在土壤表面异质分布导致一种称为分数湿润 (fractional wettability) 的现象。这种条件经常导致湿润前沿 (wetting front) 的不稳定，从而形成指状旁通流 (fingered bypass flow)。然而，几乎没有分析工具来理解和建模这种行为。此外，现有的渗透模型无法适用于某些实验数据中存在的渗透曲线。出于这些原因，我们引入了一个新模型来模拟分数湿润条件下的水渗透。我们将土壤表面概念化为由两个 distinct 部分构成：一个水-repellent 部分，其中亲水作用阻碍水渗透；一个湿润 部分，其中毛细作用和重力是支配过程的主要力量。该新模型使用由 60 组现场测量数据组成的数据集进行验证。此外，还使用来自六种合成土壤（具有不同纹理）的 660 条分析生成渗透曲线进行验证。这种创新方法使我们能够考虑这两个部分的综合影响，并增强对具有混合形状的渗透曲线的解释，这些其他常见方法无法复现。
引用
@article{arxiv.2410.16787,
title = {Modeling water infiltration into soil under fractional wettability conditions},
author = {Simone Di Prima and Ryan D Stewart and Majdi R Abou Najm and Deniz Yilmaz and Alessandro Comegna and Laurent Lassabatere},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16787},
year = {2024}
}