Izotermické a neizotermické proudění vody a transport látek v pórovitém prostředí v blízkosti nasycení
Cíle projektu
Řada procesů důležitých pro hydrologii a inženýrské obory se odehrává v pórovitém prostředí při vlhkostech blízkých nasycení, kdy je dynamika proudění vody ovlivňována uzavíráním vzduchu a preferenčním prouděním. Simulační modely proudění a transportu látek v těchto případech nepostihují realitu. Náš tým v rámci předchozího projektu experimentálně potvrdil existenci uzavřeného vzduchu, způsobujícího nestabilitu proudění v izotermických podmínkách. V předloženém projektu infiltračně výtokové experimenty na půdních vzorcích několika vybraných velikostí spolu s měřením průniku stopovačů přispějí k objasnění vlivu uzavřeného vzduchu na dynamiku v izotermických a neizotermických podmínkách. Stejné jevy budou monitorovány v terénu, v měřítku půdního profilu. K detailnímu popisu půdní struktury a ke sledování redistribuce vlhkosti a zachyceného vzduchu při infiltračních experimentech bude využito neinvazívní snímkování. Získané informace umožní nalézt vztahy mezi typy geometrie pórů a pozorovanými anomáliemi a použít je ke zlepšení modelových představ. Výsledky budou průběžně publikovány.
Klíčová slova
hydraulic propertiesnon-equilibrium water flowgas supersaturationvariably saturated flowdiscontinuous gas phaseresidual saturationmagnetic resonance imagingneutron imagingX-ray computed tomographynumerical modellingfinite element methodheat transport
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
14-03691S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Isothermal and non-isothermal water flow and solute transport in near-saturated porous media
Anotace anglicky
Important processes with relevance to hydrology and engineering occur in nearly saturated soils, due to effects such as preferential flow and air trapping, which affect the stability of flow dynamics. Current simulation models fail in description of these processes in natural soils. In research to date, our team studied the existence of trapped air causing the flow instability under isothermal conditions. To describe the mechanism of a residual air phase and to gain improved understanding of the relevant processes, in proposed project infiltration–outflow and solute breakthrough experiments will be conducted on soil columns of various sizes under isothermal and non-isothermal conditions. Monitoring of the same effects will be done at the soil profile scale. Non-invasive imaging methods will be used to visualize the internal soil structure as well as water and air redistribution during the lab experiments. The information from non-invasive imaging will help to relate pore geometries to observed flow anomalies and to improve current modelling approaches. The results will be published.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
DA - Hydrologie a limnologie
CEP - vedlejší obor
BK - Mechanika tekutin
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10501 - Hydrology
10502 - Oceanography
10503 - Water resources
10617 - Marine biology, freshwater biology, limnology
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl zaměřen na výzkum dynamiky transportu vody a vzduchu v půdě při vlhkostech blízkých nasycení za izotermních a neizotermních podmínek. Byly použity experimentální metody kombinované s přístupy numerického modelování. Získané výsledky přispějí ke zlepšení úrovně předpovědí srážko-odtokových stavů a transportu kontaminantů.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2014
Ukončení řešení
31. 12. 2016
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
4. 5. 2016
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Datum dodání záznamu
28. 6. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
6 220 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 220 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
6 220 tis. Kč
Statní podpora
6 220 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
DA - Hydrologie a limnologie
Doba řešení
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016