A DUAL CONTINUUM COUPLED MULTIPHASE FLOW MODEL WITH MIXED SECOND ORDER WATER TRANSFER TERM FOR STRUCTURED SOILS: PART II. TESTING WITH SYNTHETIC CASES AND APPLICATION TO A REAL EXPERIMENT

L. Zheng y J. Samper

Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Universidade da Coruña, Campus Elviña, 15192 Coruña, España;
lzheng@udc.es

ABSTRACT. The dual porosity model presented in part I (Zheng and Samper, 2005) of this series of two papers is tested here. Numerical solutions of the second order term are compared with reference results obtained with both 1-D and 2-D single domain models. The dual domain model reproduces accurately the transfer term when the scaling term is properly estimated. Estimated value is around 0.8 for bentonite. The water transfer term by chemical osmosis is significant when there is a large geochemical nonequilibrium betweenn macro and micro domains. A dualdomain model is used to interpret the FEBEX ‘mock-up’ test, a long-term full-scale thermal hydration test of the compacted bentonite barrier. Optimum values of scaling term and weighting factor for bentonite are estimated by an inverse algorithm based on measured inflow data. Agreement between computed and measured water inflows improves when the dual continuum model is used.

RESUMEN. El modelo de doble porosidad presentado por Zheng y Samper (2005) en la primera parte de esta serie de dos trabajos se contrasta aquí con datos sintéticos y datos reales. Los parámetros del término de transferencia de agua entre los dominios macro y micro del modelo de doble porosidad se obtienen a partir de la comparación con los resultados de un modelo de referencia para dos casos de flujo uni- y bi- dimensional. La estimación automática de los factores de escala y de ponderación mediante la solución de un problema inverso conduce a ajustes excelentes. Un factor de escala de 0.8 para la bentonita permite reproducir adecuadamente el flujo de agua entre ambos dominios. El análisis numérico indica que la ósmosis química puede producir un flujo considerable entre los dos dominios cuando existe un fuerte desequilibrio geoquímico entre ellos. El modelo de doble porosidad se ha aplicado también a la interpretación del ensayo en maqueta del proyecto FEBEX, un ensayo a largo plazo de hidratación y calentamiento realizado sobre bentonita compactada. El modelo de doble porosidad mejora los resultados de los modelos anteriores de porosidad simple mediante la estimación automática de los factores de escala y de ponderación a partir de los datos de entrada de agua.