Solute mass transfer through the macropore-matrix interface during preferential flow in structured soils: model development
Solute mass transfer through the macropore-matrix interface during preferential flow in structured soils: model development
批准号:
356073271
负责人:
Privatdozent Dr. Horst Herbert Gerke
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2017
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2016-12-31 至 2020-12-31
中文摘要
本项目的目的是在两个区域模型中发展一个扩展的两区域宏观传质项,用于描述结构性土壤中活性溶质的优先迁移。这一术语应该与大孔-基质界面上局部尺度物理化学性质的毫米尺度空间分布有关。其思想是在宏观尺度模型的动力学传质描述中包括在大孔(例如,生物孔壁、裂隙和涂层土团聚体)的完整表面上观察到的局部非均质吸附位置的放大信息,作为有效的延迟参数。模拟的局部尺度2D和3D传质场景将作为参考。局部尺度的模拟将利用染料染色实验和基于涂层和基质孔结构的X射线CT信息进行校准。然后通过比较不同初始和边界条件以及三种结构性土壤样品的宏观传质速率与局部分布的平均值来评估宏观传质项。最后,将三种土壤的土柱渗流实验结果与一维双渗透模型和改进的传质条件下的模拟结果进行比较,对评价的传质条件进行检验。我们期待着进一步了解土壤结构和优先流之间的关系,以及土壤管理对优先运移过程中溶质,特别是活性溶质运动的影响。
英文摘要
The objective of this project is to develop an extended two-region macroscopic scale mass transfer term in two-domain models for describing preferential transport of reactive solutes in structured soils. This term should be related to mm-scale spatial distributions of local scale physico-chemical properties at the macropore-matrix interface. The idea is to include up-scaled information on locally heterogeneous sorption sites observed at intact surfaces of macropores (e.g., biopore walls, cracks and coated soil aggregates) as effective retardation parameter in the kinetic mass transfer description of the macroscopic scale model. Simulated local scale 2D and 3D mass transfer scenarios will serve as a reference. The local scale simulations will be calibrated using dye staining experiments and X-ray CT-based information on the pore structure of coating and matrix. A macroscopic transfer term will then be evaluated by comparing the averaged locally-distributed with the macroscopic mass transfer rates for various initial and boundary conditions and for samples from three structured soils. The evaluated mass transfer term will finally be tested by comparing soil column percolation experiments for the three soils with simulation results obtained with a 1D dual-permeability model with the improved mass transfer term.We expect further improvement un understanding the relation between soil structure and preferential flow, and of effects soil manangement on the movement of solutes, in particular reactive solutes, during preferential transport.
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DOI:
10.2136/vzj2018.09.0174
发表时间:
2019-01
期刊:
Vadose Zone Journal
影响因子:
2.8
作者:
[V. Filipović;Y. Coquet;H. Gerke]
通讯作者:
V. Filipović;Y. Coquet;H. Gerke
DOI:
10.1016/j.still.2020.104635
发表时间:
2020-07
期刊:
Soil & Tillage Research
影响因子:
6.5
作者:
[S. Beck-Broichsitter;Marisa R. Gerriets;H. Gerke;M. Sobotková;J. Dusek;R. Dohrmann;R. Horn]
通讯作者:
S. Beck-Broichsitter;Marisa R. Gerriets;H. Gerke;M. Sobotková;J. Dusek;R. Dohrmann;R. Horn
Laser-based 3D microscopic gauging of soil aggregate coating thickness and volume
基于激光的 3D 显微测量土壤骨料涂层厚度和体积
DOI:
10.1016/j.still.2020.104715
发表时间:
2020
期刊:
Soil & Tillage Research
影响因子:
6.5
作者:
[Beck-Broichsitter, Gerriets, Sobotkova]
通讯作者:
Sobotkova
DOI:
10.1002/vzj2.20069
发表时间:
2020-01
期刊:
Vadose Zone Journal
影响因子:
2.8
作者:
[M. Leue;D. Uteau;S. Peth;S. Beck-Broichsitter;H. Gerke]
通讯作者:
M. Leue;D. Uteau;S. Peth;S. Beck-Broichsitter;H. Gerke
Macropore–matrix mass transfer of reactive solutes quantified by fluorescence imaging
通过荧光成像量化反应性溶质的大孔基质传质
DOI:
10.1002/vzj2.20078
发表时间:
2020
期刊:
Vadose Zone Journal
影响因子:
2.8
作者:
[Ellerbrock]
通讯作者:
Ellerbrock
共 6 条
The exchange flow between preferential flow paths and matrix in soils: from pore to continuum scale with tensors
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批准号:429630843
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2020
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负责人:Privatdozent Dr. Horst Herbert Gerke
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依托单位:
Monitoring and modelling of non-equilibrium soil water dynamics and lateral subsurface flow in hillslope soils
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批准号:407976486
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2018
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负责人:Privatdozent Dr. Horst Herbert Gerke
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依托单位:
Auswirkungen landnutzungsabhängiger Bodengefügedynamik auf die präferenzielle Verlagerung von Wasser und gelösten Stoffen in `Paddy`-Reisfeldern in Abhängigkeit der Raumskala
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批准号:5428389
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2004
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负责人:Privatdozent Dr. Horst Herbert Gerke
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依托单位:
Preferential water and air movement in heterogeneous afforested mine soils of the lusatian open-cast lignite-mining district
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批准号:5267562
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2000
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负责人:Privatdozent Dr. Horst Herbert Gerke
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依托单位:
国内基金
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拟南芥MASS1基因调控乙烯生物合成的分子机制研究
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批准号:LQ23C020002
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2023
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负责人:牟望舒
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依托单位:
基于质谱贴片的病原菌标志物检测及伤口感染诊断应用
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批准号:82372148
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.00万元
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批准年份:2023
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负责人:黄琳
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依托单位:
Exposing Verifiable Consequences of the Emergence of Mass
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批准号:12135007
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项目类别:重点项目
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资助金额:313万元
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批准年份:2021
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负责人:Craig Darrian Roberts
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依托单位:
多船会遇局面下的MASS自主行为决策与控制策略研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:关巍
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依托单位:
Shining light on the black hole mass distribution
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批准号:12073029
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2020
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负责人:Roberto Soria
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依托单位:
阿里地区光学湍流特征研究
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批准号:11303055
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王红帅
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依托单位:
应用iTRAQ定量蛋白组学方法分析乳腺癌新辅助化疗后相关蛋白质的变化
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批准号:81150011
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李席如
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依托单位:
软坚散结中药抑制肿瘤相关成纤维细胞研究
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批准号:81173376
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2011
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负责人:吴雄志
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依托单位:
小型电喷雾萃取离子源的应用基础研究
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批准号:21005024
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李明
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依托单位:
拉压应力状态下含充填断续节理岩体三维裂隙扩展及锚杆加固机理研究
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批准号:40872203
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2008
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负责人:李术才
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依托单位: