В КФУ изучили процесс переноса влаги в почвах и грунтах
Научная группа разработала модель ненасыщенной фильтрации в деформируемых пористых средах с активной поверхностью пористого скелета в ходе ненасыщенной фильтрации.
Новатика работы открывает перспективный подход к цифровизации задач гидрогеологии, гидрологии, геоэкологии и т.д.
В Институте геологии и нефтегазовых технологий КФУ продолжается цикл исследований над решением задач фильтрации с учетом спектра процессов, протекающих в геосистемах. С этой точки зрения представляется важным разработать модели многофазной многокомпонентной фильтрации с учетом физико-химических свойств поверхности пор, сообщают ученые кафедры математических методов в геологии ИГиНГТ КФУ. Поставленные задачи позволяют по новому взглянуть на процессы переноса жидкостей в почвах и грунтах, а также дать объяснение явлениям и процессам, встречающимся, например, в задачах гидро — и геоэкологии. Подробности одной из последних работ опубликованы в Journal of Engineering Physics and Thermophysics .
«Необходимым промежуточным этапом является простейший случай многофазной фильтрации – то есть фильтрации воды в условиях неполного насыщения, так называемой ненасыщенной фильтраци, когда вместе с водой в порах присутствует воздух. Эта ситуация типична для фильтрации воды в зоне аэрации — между грунтовыми водами и дневной поверхностью, а также ее верхней частью – почвах», — рассказал заведующий кафедрой математических методов в геологии ИГиНГТ Максим Храмченков.
Зона аэрации является важной составляющей в формировании подземного стока, когда часть выпадающих осадков попадает в верхнюю часть подземных вод. Кроме того, она является буфером для загрязнений, рассеянных на поверхности почвы, роль которой в жизнедеятельности человека известна не понаслышке.
«Для нас, помимо фундаментального интереса с точки зрения гидрогеологии, гидрологии геоэкологии и мелиорации, эти задачи представляют интерес как переходный этап к новому этапу исследования фильтрации в нефтяных пластах», — подчеркнул зав.кафедрой.
В практической плоскости полученные результаты позволят более точно предсказывать количество влаги, удерживаемое почвами в весенне-летний период, оценивать гидропроводные и геоэкологические свойства почв и грунтов, прогнозировать целесообразность и качество мелиоративных работ, проводить расчеты по динамике газообмена почв и атмосферы, в том числе поступления углекислого газа и других парниковых газов из почв в атмосферу. Новатика работы открывает перспективный подход к цифровизации задач гидрогеологии, гидрологии, геоэкологии и многих задач сельского хозяйства, подчеркнул специалист.
