Simulação Numérica do Efeito de Barreira Capilar



Document title: Simulação Numérica do Efeito de Barreira Capilar
Journal: RBRH. Revista brasileira de recursos hidricos
Database: PERIÓDICA
System number: 000373637
ISSN: 1414-381X
Authors: 1
1
2
Institutions: 1Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Sanitaria e Ambiental, Belo Horizonte, Minas Gerais. Brasil
2Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Transportes e Geotecnia, Belo Horizonte, Minas Gerais. Brasil
Year:
Season: Jul-Sep
Volumen: 15
Number: 3
Pages: 119-130
Country: Brasil
Language: Portugués
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
English abstract This article evaluates the effect of a capillary barrier in a soil column. The soil column is composed by two sandy soils, with a layer of fine textured soil superimposed on a layer of coarse textured soil, exposed to an infiltration event. The Richards equation and van Genuchten model were used to represent the flow dynamics in the unsaturated porous media. The numerical simulation used a mathematical model based on a finite volume method with central differences for spatial derivatives and a fully implicit scheme to approximate time derivatives. This scenario simulates both the emergence of the effect and the failure of the capillary barrier. Lately this phenomenon has been extensively studied, since its use in the final cover of urban and industrial waste deposits has proved a very attractive alternative to restrict infiltration in built geologic media. The results clearly show that the capillary barrier phenomenon occurs due to the difference in the hydraulic conductivities of the soil layers
Portuguese abstract Este artigo avalia o efeito de barreira capilar em uma coluna contendo dois solos arenosos, sendo uma camada de solo de textura fina sobreposta a uma camada de solo de textura grossa, submetida ao evento de infiltração. Para representar a dinâmica do escoamento em meio poroso não saturado, a equação de Richards e o modelo de van Genuchten foram utilizados. A simulação numérica foi feita utilizando um modelo matemático baseado no método dos volumes finitos, usando diferenças centrais para as derivadas espaciais e um esquema totalmente implícito para aproximação das derivadas temporais. O cenário aqui simula o surgimento do efeito e a ocorrência da falha da barreira capilar. Atualmente este fenômeno vem sendo exaustivamente estudado, uma vez que sua aplicação em coberturas finais de depósitos de rejeitos urbanos e industriais tem apontado ser uma alternativa bastante atraente para restringir o fenômeno da infiltração em meio geológico construído. Os resultados mostram claramente que o fenômeno da barreira capilar ocorre devido à diferença de condutividade hidráulica entre os meios envolvidos
Disciplines: Geociencias,
Ingeniería
Keyword: Ingeniería hidráulica,
Suelos,
Infiltración de agua,
Flujo de agua,
Medio poroso,
Barrera capilar,
Simulación numérica
Keyword: Earth sciences,
Engineering,
Hydraulic engineering,
Soils,
Water infiltration,
Water flow,
Porous media,
Capillary barrier,
Numerical simulation
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