Experimental and numerical investigation of microparticle transport and deposition in the context of permafrost thaw
Notice bibliographique
Résumé
In natural porous environments, soil particle migration during flow plays an important role in soil stability and pollutant transport by affecting soil mechanical properties and water quality. In northern areas, permafrost degradation alters the subsurface connection pathways leading to mass movements and rearrangement of the soil. To date, few models have included the influence of temporal and spatial variations of flow velocity and porous media heterogeneity on the transport and deposition of suspended particles. In this study, laboratory column experiments and a numerical model were used to investigate these issues. The laboratory column experiments were carried out under different flow rates and the effect of porous media heterogeneity was investigated using different grain size distributions. The soil columns were reconstituted from several samples taken in the studied site, the Tasiapik Valley, located in the discontinuous permafrost zone near Umiujaq, Nunavik, Québec. During the experiments, the spatio-temporal distribution of the porosity and the hydraulic conductivity was monitored using X-ray computed tomography imaging (CT-SCAN). Using the pore water velocity computed from the groundwater flow solution, the advection–dispersion transport equation with a first-order kinetic term for particle deposition was solved using the finite element model Heatflow/Smoker. The dependency of the attachment kinetics on the pore water velocity and on the porous media heterogeneity was included. The model was tested and validated with an analytical solution and calibrated with the experimental data. Our simulations highlight the roles of hydrodynamic conditions and soil characteristics on particle transport and deposition mechanisms and the susceptibility of the porous medium to thermo-suffosion in permafrost environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».