Finite-Volume Flux Reconstruction and Semi-Analytical Particle Tracking for Finite-Element-Type Models of Variably Saturated Flow in Porous Media
Notice bibliographique
Résumé
<p align="justify"><span>Particle tracking is the most direct and a computationally efficient method to determine travel times and trajectories in subsurface flow modeling. Accurate and consistent particle tracking requires element-wise mass conservation and conforming velocity fields, which ensure continuity of the normal-flow component on element boundaries. These conditions are not met by standard finite-element-type methods. D</span><span>e</span><span>spite this shortcoming, finite-element-type methods are often used in subsurface flow modeling because they continuously approximate the potential-head field and can easily handle unstructured grids and full material tensors. Acknowledging these advantages and the wide-spread use of finite-element-type models in subsurface flow simulations, we present a novel postprocessing technique that reconstructs a cell-centered finite-volume approximation from a finite-element-type primal solution of the variably-saturated subsurface flow equation to obtain conforming, mass-conservative fluxes. Using the resulting velocity fields, we derive a semi-analytical, parallelized particle tracking scheme applicable to triangular prisms, which leads to consistent and mass-conservative trajectories and associated travel times. Compared to other postprocessing schemes, our flux reconstruction is stable, robust, and fast as it only solves a linear elliptic problem on the order of the number of elements, whereas the original flow problem was transient and non-linear. The methods are implemented as postprocessing codes and linked to the </span><span>finite-element-type</span> <span>code</span><span> HydroGeoSphere, but could also be linked to any other software yielding a solution of variably saturated flow in porous media on triangular prisms. The postprocessing codes can handle catchment-scale models including heterogeneous materials, geometries, and boundary conditions, and facilitate to track a million particles through a catchment in just a few minutes on a Standard-PC in Matlab. The approach is described by Selzer et al. (2021).</span></p>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».