Modeling coupled water, heat and solute transport in unsaturated soils during freezing and thawing with meltwater infiltration.

模拟冻结和解冻过程中非饱和土壤中水、热和溶质与融水渗透的耦合传输。

• 批准号: 20589001
• 负责人: WATANABE Kunio
• 金额: $ 2.61万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20589001/
• 关键词: 凍土; 浸潤; 水・熱移動; 水分特性曲線; 不飽和透水係数; 不凍水; 数値解析; 不飽和土壌; 水分特性関数モデル; 寒冷地水循環; 数値計算; 不飽和土; 水分特性関数; モデル化; 成層土

We developed moisture-and thermo-sensors, thermo-dielectric-analyzer and double-ring-permeameter, and obtained hydraulic and thermal properties of frozen unsaturated soils. We also performed directional column freezing experiments and showed the water, heat and solute transport during soil freezing/thawing, and meltwater infiltration into frozen soil. Based on these data, numerical calculations were carried out, and a coupled water and heat transport model for soil freezing process designed with non equilibrium formation of ice was proposed. Modifying the model to simulate infiltration with soil thawing is the issue in the future.

研制了湿度和温度传感器、热介电分析仪和双环渗透仪，获得了冻结非饱和土的水力和热力特性。我们还进行了定向柱冻结实验，展示了土壤冻结/解冻过程中水、热和溶质的传输，以及融水渗透到冻土中。基于这些数据进行数值计算，提出了非平衡成冰的土壤冻结过程水热耦合传输模型。修改模型以模拟土壤融化时的渗透是未来的问题。

项目成果

土中への水の浸潤 4.成層土

水渗入土壤 4. 分层土壤

• 发表时间: 2010
• 作者: 取出伸夫・渡辺晋生・中川絢子

凍土の熱伝導率について

关于冻土的导热系数

• 发表时间: 2008
• 作者: 渡辺晋生

凍土中で凍らない水の測定法とモデル

冻土中不结冰水的测量方法及模型

• 发表时间: 2009
• 作者: 渡辺晋生

Measurement of unfrozen water content and relative permittivity of frozen unsaturated soil using NMR and TDR

利用 NMR 和 TDR 测量冻结非饱和土的未冻水含量和相对介电常数

• 发表时间: 2009
• 作者: Kunio Watanabe; Tomomi Wake
• 通讯作者: Tomomi Wake

黒ぼく土を用いた成層土の凍結実験

使用黑木土进行分层土的冻结试验

• 发表时间: 2009
• 作者: 紀藤哲也・渡辺晋生