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HYDRUS附加模块——Dual-Permeability模块

所述Dual-Perm模块被开发作为HYDRUS(2D/3D)软件包(第2版)的补充模块,以便在双渗透多孔介质二维可变饱和和水运动和溶质运输建模。注意:由于通常与断裂域相关的非线性较大,因此该模块的数值稳定性通常远低于常规HYDRUS代码,因此与标准HYDRUS相比,它需要更精细的空间离散。因此,它主要用于经验丰富的HYDRUS用户。


可以使用多种双孔隙率,双渗透率,多孔隙率和/或多渗透率模型来描述结构化介质(大孔隙土壤和裂隙岩石)中的优先流动。双孔隙率和双渗透率模型均假设多孔介质由两个相互作用的区域组成,一个区域与聚集体之间,大孔或裂缝系统相关,一个区域包含土壤聚集或土壤内部的微孔(或聚集体内部的孔隙)。岩石矩阵。虽然双孔隙度模型假定基质中的水处于停滞状态,但双渗透率模型也允许水在基质中流动。HYDRUS(2D/3D)的标准版本中提供了双孔隙率模型,但没有双渗透率模型。


长期以来,双孔隙度模型一直用于溶质运移研究。早期特别流行的是双孔隙度模型,其中假定存在明显的流动和不流动区域。现在,水可以在聚集体之间和聚集体内的孔区域中移动的双重渗透率模型特变得越来越流行。可用的双渗透率模型的主要不同之处在于,它们如何实现两个孔隙区域内和之间的水流,特别是在简化程度和经验化程度方面。计算大孔或聚集体间孔中水流量的方法包括调用Poiseuille方程,Green和Ampt或Philip渗透模型,运动波方程和Richards方程的方法(Gerke和Van Genuchten,1993a)。


已经基于Gerke和van Genuchten(1993a)提出的方法实现了双重渗透率模型。水流的双重渗透率公式基于Richards方程的混合形式,描述了裂缝(大孔)和基质(微孔)域中的水流[Gerke和van Genuchten,1993a]。溶质运移的双渗透率公式基于对流扩散方程,描述了裂缝(大孔)和基质(微孔)域中的溶质运移[Gerke和van Genuchten,1993a]。所述的水传质这两个域之间是通过压头的梯度驱动。溶质的传质包括对流传质与水传质,以及由浓度梯度驱动的扩散传质。





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2020-07-31

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