Η επίδραση της υστέρησης στην κατανομή των υγρών μέσα σε πορώδη μέσα

Abstract

A computational procedure for approximating the hysteretic relationship between pore water content and pressure head in porous bodies is described. A distribution function F is introduced that retains the main features of the distribution function F of the independent domain model, but its values are obtained by partitioning the slopes of the wetting boundary curve or vice versa. With the help of data provided by a primary drying scanning curve thr procedure can be extended to approximate the hysteric curves in the presence of nonindependent water elements. Calculated scanning curves were compared with experimental ones pertaining to nine samples of porous bodies (four undisturbed soil samples and five sand samoles) and satisfactory agreement between calculated and experimental scanning curves was observed. Extensive reference to computational procedures proposed previously and criticism on them are also included.

Στην παρούσα διατριβή αναπτύσσεται μια νέα μεθοδολογία για την πρόβλεψη της υστερητικής σχέσης μεταξύ της περιεκτικότητας σε νερό των πορωδών μέσων και της αρνητικής πίεσης. Εισάγεται μία νέα συνάρτηση κατανομής F η οποία διατηρεί τα βασικά χαρακτηριστικά της συνάρτησης κατανομής F της θεωρίας των ανεξάρτητων στοιχείων αλλά οι τιμές της οποίας λαμβάνονται με διαμερισμό των κλίσεων της οριακής καμπύλης διαβροχής ενός αναπαραγώγιμου βρόχου υστέρησης ανάλογα με τις κλίσεις της οριακής καμπύλης αποστράγγισης ή και αντοστρόφως. Με την χρησιμοποίηση μιας διερευνητικής καμπύλης αποστράγγισης η νέα μεθοδολογία μπορεί νε επεκταθεί για την πρόβλεψη της υστερικής συμπεριφοράς σε πορώδη σώματα που εμφανίζουν την ύπαρξη εξαρτημένων στοιχείων. Υπολογισμένες διερευνητικές καμπύλες με την προτεινόμενη μεθοδολογία συγκρίνονται με πειραματικές βρόχων υστέρησης σε δείγματα εννέα πορωδών σωμάτων (τέσσερα αδιατάρακτα εδαφικά δείγματα και πέντε άμμου). Διαπιστώθηκε ικανοποιητική συμφωνία μεταξύ υπολογισμένων και πειραματικών διερευνητικών καμπύλων. Επίσης στην παρούσα διατριβή περιλαμβάνεται εκτεταμένη αναφορά σε υπολογιστικές μεθοδολογίες που έχουν προταθεί προγενέστερα καθώς και κριτική τους.