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基于计算流体力学的寒区土壤水热耦合模型研究
基于计算流体力学的寒区土壤水热耦合模型研究
作者:
胡锦华
陆峥
仝金辉
李小雁
刘绍民
杨晓帆
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
寒区水文学
地下水模型
水热耦合过程
计算流体力学
基准测试算例
摘要:
土壤水文过程(水分运移和传热)及其对气候变化的响应是寒区水文学的前沿问题.然而,冻土的存在使得寒区土壤水文过程变得极其复杂.此外,寒区自然环境恶劣,较难获取长时间序列和高分辨率的野外观测资料.近年来,充分利用已有的观测数据,构建寒区土壤水热耦合模型,并开展相应的数值模拟研究,已成为理解寒区土壤水文物理过程,揭示其动力学机制的重要途径.基于寒区土壤水文物理过程和计算流体力学方法,构建了高分辨率、适用于完全饱和状态下的寒区土壤水热耦合模型,且自主研发了相应的数值求解器和软件包.随后,通过一系列完全饱和状态下的验证算例,如经典的一维传热方程解析解、被广泛应用的二维基准测试算例和室内土柱冻结实验等,对已构建的模型进行了系统的检验.模型模拟结果与解析解、基准算例的结果以及实验数据相比,均有较好的一致性,表明该模型较为准确且高效地模拟了寒区土壤在完全饱和状态下的水分运移和传热过程,尤其能够精细刻画冻土水-冰相态变化等关键过程,有望成为研究寒区土壤水文过程的有力工具.
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文献信息
篇名
基于计算流体力学的寒区土壤水热耦合模型研究
来源期刊
冰川冻土
学科
关键词
寒区水文学
地下水模型
水热耦合过程
计算流体力学
基准测试算例
年,卷(期)
2021,(4)
所属期刊栏目
第二次青藏高原综合科学考察研究
研究方向
页码范围
948-963
页数
16页
分类号
P642.14|P334+.92
字数
语种
中文
DOI
10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0054
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被引次数趋势
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节点文献
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地下水模型
水热耦合过程
计算流体力学
基准测试算例
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
冰川冻土
主办单位:
中国地理学会
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
出版周期:
双月刊
ISSN:
1000-0240
CN:
62-1072/P
开本:
大16开
出版地:
兰州市东岗西路320号 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所《冰川冻土》编辑部
邮发代号:
54-29
创刊时间:
1979
语种:
chi
出版文献量(篇)
3428
总下载数(次)
14
总被引数(次)
76964
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