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时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流解析解
1
作者
江文豪
王浩
+1 位作者
廖光志
陈滨华
《岩土力学》
北大核心
2025年第9期2721-2737,共17页
在自然环境和工程实践中,广泛存在多层非饱和土中水的渗流现象。为准确描述时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流行为,基于指数型的土-水特征曲线及渗透系数函数,首先,利用变量代换、分离变量和Fourier级数变换法推导得到了相...
在自然环境和工程实践中,广泛存在多层非饱和土中水的渗流现象。为准确描述时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流行为,基于指数型的土-水特征曲线及渗透系数函数,首先,利用变量代换、分离变量和Fourier级数变换法推导得到了相应解析解,该解析解还考虑了任意初始含水率分布和两类底部边界;在此基础上,通过与现有两个解析解和相应数值解比较,充分验证了所提解析解正确性;最后,以简化双层土质盖层为例,分析了水分在双层非饱和土中一维瞬态渗流规律。结果表明:在总降雨量相同情况下,“前峰型”降雨模式下盖层中的储水量较小,累计渗漏量CQb较大,“后峰型”降雨模式则与之相反;相比于饱和渗透系数较小的土质盖层位于双层盖层上方的情况,其位于下方时对应的储水量较大,CQb值较小;当初始总储水量相同时,底部体积含水率越大,降雨一段时间后盖层中的储水量越小,CQb值越大;盖层的初始有效饱和度Sini越大,降雨过程中CQb值也越大,且在同一时刻,CQb值随Sini增大呈线性增大趋势。
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关键词
双层非饱和土
瞬态渗流
时变降雨
解析解
初始含水率分布
底部边界类型
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题名
时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流解析解
1
作者
江文豪
王浩
廖光志
陈滨华
机构
福州大学紫金地质与矿业学院
福建岩土工程勘察研究院有限公司
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第9期2721-2737,共17页
基金
福州大学科研启动基金项目(No.511503)
国家自然科学基金面上项目(No.42477165)。
文摘
在自然环境和工程实践中,广泛存在多层非饱和土中水的渗流现象。为准确描述时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流行为,基于指数型的土-水特征曲线及渗透系数函数,首先,利用变量代换、分离变量和Fourier级数变换法推导得到了相应解析解,该解析解还考虑了任意初始含水率分布和两类底部边界;在此基础上,通过与现有两个解析解和相应数值解比较,充分验证了所提解析解正确性;最后,以简化双层土质盖层为例,分析了水分在双层非饱和土中一维瞬态渗流规律。结果表明:在总降雨量相同情况下,“前峰型”降雨模式下盖层中的储水量较小,累计渗漏量CQb较大,“后峰型”降雨模式则与之相反;相比于饱和渗透系数较小的土质盖层位于双层盖层上方的情况,其位于下方时对应的储水量较大,CQb值较小;当初始总储水量相同时,底部体积含水率越大,降雨一段时间后盖层中的储水量越小,CQb值越大;盖层的初始有效饱和度Sini越大,降雨过程中CQb值也越大,且在同一时刻,CQb值随Sini增大呈线性增大趋势。
关键词
双层非饱和土
瞬态渗流
时变降雨
解析解
初始含水率分布
底部边界类型
Keywords
two-layered unsaturated soil
transient seepage
time-varying rainfall
analytical solution
initial water content distribution
bottom boundary type
分类号
TV139.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
时变降雨场景下双层非饱和土中水分一维瞬态渗流解析解
江文豪
王浩
廖光志
陈滨华
《岩土力学》
北大核心
2025
0
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