Speaker
Description
Преобладающая часть стока северных рек формируется за счет таяния сезонного снежного покрова. Условия снеготаяния оказывают решающее влияние на количество поступающих в водоемы-приемники талых вод. Глубина промерзания поверхностного слоя грунта влияет на впитывающую способность и определяет соотношение между склоновым и грунтовым стоками. Поэтому моделирование состояния грунта в период снеготаяния имеет важное значение при разработке методов расчетов и прогнозов гидрографов весеннего половодья [1].
В докладе проведено численное исследование одномерной задачи замораживания грунта на основе модели, в которой насыщенный грунт рассматривается как трехфазная пористая среда, состоящая из сухого скелета, воды и льда. Модель включает в себя закон сохранения энергии, уравнения баланса массы для влажности и льдистости, уравнение равновесия и определяющие соотношения для описания влияния фазового перехода вода–лед. Проведена верификация математической модели на экспериментальных данных из литературных источников [2]. В эксперименте искусственное замораживание образцов проводилось в морозильной камере. В процессе промерзания грунта измерялась температура. После полной заморозки образца производилось его естественное размораживание при комнатной температуре [3].
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта "Современные модели гидродинамики для задач природопользования, индустриальных систем и полярной механики" (2024-26) (гос. задание FZMW-2024-0003).
Используемая литература
1. Сибин А. Н., Папин А. А. Моделирование движения растворимой примеси в тающем снеге // ПМТФ. – 2024. – Т 65, № 1. – C. 58 – 69.
2. Bronfenbrener L. Non-equilibrium crystallization in porous media: Numerical solution//Cold Region Science and Technology. 2013.Vol.85. P137–149.
3. Прохоров А. Е., Желнин М. С., Костина А. А., Плехов О. А. Исследование особенностей неравновесного фазового перехода во флюидонасыщенном грунте // Вестник Пермского университета. Физика. – 2018. – № 4 (42). – C. 31–37.
| Секция конференции | Математические модели физики атмосферы, океана и окружающей среды |
|---|
