基于VS2DH的低温水入渗模型验证及热弥散研究

摘要

研究低温水入渗土壤时的温度变化规律,进行模型验证和敏感性分析.利用土体流-固-热耦合试验系统控制入渗水温和水头,对一维水平土柱进行低温水入渗试验,观测土柱长度方向上12个观测点的温度变化过程,对所建多孔介质水热运移模型的求解结果进行对比验证,基于验证结果利用VS2DH进行一维土柱低温水入渗模拟,对渗透率、孔隙率和弥散系数等热运移影响因素进行敏感性分析.结果表明,模型可以准确模拟不同入渗水温和水头条件下的土壤渗流场和温度场变化；渗透率是影响低温水入渗时热运移的主要因素,影响程度约为孔隙率和弥散系数的2倍；弥散系数对热运移的影响在渗透率大于和小于0.2 mm/s时呈现相反趋势.