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J-GLOBAL ID：202102255821416565   整理番号：21A2950347

不均一乾燥土壌への水浸透中の不安定選択流の数値シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Numerical Simulation of Unstable Preferential Flow during Water Infiltration into Heterogeneous Dry Soil

著者 (4件)： Cueto-Felgueroso Luis (Department of Civil Engineering: Hydraulics, Energy and Environment, Universidad Politecnica de Madrid, 28006 Madrid, Spain) ,  Suarez-Navarro Maria Jose (Department of Civil Engineering: Hydraulics, Energy and Environment, Universidad Politecnica de Madrid, 28006 Madrid, Spain) ,  Fu Xiaojing (Department of Earth and Planetary Sciences, University of California Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA) ,  Juanes Ruben (Department of Civil and Environmental Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA)
資料名： Water (Web)  (Water (Web))
巻： 12  号： 3  ページ： 909  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7295A  ISSN： 2073-4441  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 不均一土壌による水浸潤と不飽和流は,通気帯における土壌水分の分布と地下水涵養の動態を制御して,気候,生物地球化学的土壌過程と植生動力学の間のリンクを提供した。乾燥土壌への浸透は流体力学的に不安定であり,狭い湿潤領域(指)を通る優先的な流れをもたらす。本論文では,水浸透中のフィンガリング不安定性と土壌不均一性の間の相互作用を研究するために,数値シミュレーションを用いた。不均一固有浸透率を有する土壌を考察した。透過性はランダムであり,点Gauss統計で,空間相関により空間で滑らかに変化する。重要な研究問題は,中程度または強い不均一性の存在が指し不安定性を圧倒するかどうかであり,現在,Darcyから流域スケールまでの水文モデルで使用されている浸透のほとんどの単純化モデルによって予測された単純な安定変位パターンを回復する。等方性および異方性固有透磁率場を有する土壌への一定速度浸透の詳細なシミュレーションを行った。著者らの結果は,土壌不均一性が指揮不安定性を抑制しないが,むしろ優先的流れとチャネリングの影響を増強することを示した。フィンガリングパターンは土壌構造,特に透水性場の相関長と異方性に強く依存する。指サイズと流動動力学は,等方性場における相関長によってわずかに制御されるだけであるが,層状化は,著しい指蛇行と膨らし,到着時間と濡れ効率を変える。フィンガリングと土壌不均一性は,フィンガーからフィールドと盆地スケールへの多孔質媒体(相対浸透率と水分保持曲線)における多相流の構成関係をアップスケーリングするとき,考慮する必要がある。相対的透過性は安定な変位のアップスケーリングで変化しなかったが,フィンガリングによる非効率な濡れは,Darcyスケールでのそれらと著しく異なるフィールドスケールでの相対的透過性をもたらす。また,これらの有効相対浸透率関数は,不均一性と土壌構造に関して,あまり強くない。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *浸透 ,  相互作用 ,  濡れ ,  流体力学 ,  簡素化 ,  混相流 ,  気候 ,  蛇行 ,  流域 ,  湿潤 ,  フィンガリング ,  土壌水 ,  盆地
準シソーラス用語： *数値シミュレーション ,  通気帯 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 不飽和流 ,  浸透 ,  優先流 ,  多相流モデリング ,  土壌の不均一性

分類 (2件)： 水文学一般  (DC07010R) ,  地下水学  (DC07040Y)

引用文献 (60件)：

• Rodriguez-Iturbe, I. Ecohydrology: A hydrologic perspective of climate-soil-vegetation dynamics. Water Resour. Res. 2000, 36, 3-9.
• Richards, L.A. Capillary conduction of liquids through porous mediums. Physics 1931, 1, 318-333.
• Horton, R.E. The role of infiltration in the hydrologic cycle. Trans. Am. Geophys. Union 1933, 14, 446-460.
• Philip, J.R. The theory of infiltration 1. The infiltration equation and its solution. Soil Sci. 1957, 83, 345-357.
• Philip, J.R. Theory of infiltration. In Advances in Hydroscience; Chow, V.T., Ed.; Academic Press: New York, NY, USA, 1969; pp. 215-296.

タイトルに関連する用語 (6件)： 不均一 ,  乾燥土壌 ,  水 ,  浸透 ,  選択流 ,  数値シミュレーション