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基于图形特征的Green-Ampt入渗模型关键参数S_f和K_s的简化求解 被引量:12
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作者 张振华 谢恒星 +1 位作者 刘继龙 蔡焕杰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期203-208,共6页
Green—Ampt入渗模型应用广泛,是模拟坡面降雨入渗、产流过程常用的手段,湿润锋平均基质吸力S和表征导水率K是模型中的关键参数。对地表积水入渗过程中湿润区内平均含水率增量△θ(t)进行了定义,对烟台棕壤土积水入渗试验分析表明... Green—Ampt入渗模型应用广泛,是模拟坡面降雨入渗、产流过程常用的手段,湿润锋平均基质吸力S和表征导水率K是模型中的关键参数。对地表积水入渗过程中湿润区内平均含水率增量△θ(t)进行了定义,对烟台棕壤土积水入渗试验分析表明,在入渗过程中△θ(t)为一常量0.34。根据水量平衡原理得到了Greer-Ampt入渗模型中概化湿润锋磊和实际湿润锋Z^αf的定量关系,并通过对Green.Ampt入渗模型的分析,提出了利用i(t)~I(t)或i(t)-Z^αf之间图形特征关系来确定湿润锋平均基质吸力Sf,和表征导水率Ks的方法。同实测资料相比,利用基于i(t)-I(t)和i(t)-Z^αf图形关系所获Sf和Ks预测的累计入渗量和湿润锋精度较高,整体相对误差小于6%。 展开更多
关键词 green-ampt入渗模型 平均含水率增量 图形法 Sf KS
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用土壤物理特性推求Green-Ampt入渗模型中吸力参数S_f 被引量:20
2
作者 张光辉 邵明安 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期553-557,共5页
关键词 green-ampt入渗模型 土壤吸力参数Sf 土壤物理特性 推求方法 精度检验
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基于改进的Green-Ampt入渗模型重建清光绪初年山西大旱降雨入渗量 被引量:3
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作者 屈艳萍 李哲 +2 位作者 张学君 吕娟 张伟兵 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2021年第1期25-32,共8页
为了深入挖掘和充分利用清宫档案“雨雪分寸”所反映的降水信息,重建清光绪初年山西极端干旱事件,本文在山西省开展了人工模拟降雨入渗试验,探讨了利用改进的Green-Ampt入渗模型求解山西省累计入渗量方法的可靠性与适用性,并利用山西省1... 为了深入挖掘和充分利用清宫档案“雨雪分寸”所反映的降水信息,重建清光绪初年山西极端干旱事件,本文在山西省开展了人工模拟降雨入渗试验,探讨了利用改进的Green-Ampt入渗模型求解山西省累计入渗量方法的可靠性与适用性,并利用山西省1875—1878年主汛期“雨分寸”资料重建了历史时期土壤降雨入渗量。结果表明:(1)降雨量是山西省降雨入渗湿润锋推进深度的主要因素,两者呈明显的正相关;(2)改进的Green-Ampt入渗模型在山西省具有较好的适用性,实际入渗量与模拟值的纳什效率系数在0.8以上,且两者相关性显著;(3)1875—1878年山西主汛期6—9月降雨累计入渗量普遍较少,土壤干旱较为严重。 展开更多
关键词 山西省 清宫档案雨分寸 改进的green-ampt入渗模型 降雨入渗 重建
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间歇性强降雨下基于Green-Ampt入渗模型的边坡稳定性分析 被引量:15
4
作者 苏永华 李诚诚 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期28-36,共9页
研究了间歇性强降雨作用下边坡稳定性.间歇性强降雨下湿润锋以上土体将会经受干湿循环作用,考虑干湿循环对边坡土体渗透特性及土水特性的影响,改进了传统Green-Ampt入渗(G A)模型;考虑干湿循环对土体强度的劣化作用,建立间歇性强降雨下... 研究了间歇性强降雨作用下边坡稳定性.间歇性强降雨下湿润锋以上土体将会经受干湿循环作用,考虑干湿循环对边坡土体渗透特性及土水特性的影响,改进了传统Green-Ampt入渗(G A)模型;考虑干湿循环对土体强度的劣化作用,建立间歇性强降雨下边坡稳定性表达式.对于不考虑间歇性强降雨作用的边坡,改进GA模型可简化为传统GA模型,说明传统GA模型是改进GA模型的一个特例;利用改进GA模型和稳定性评价方法得到的结果与工程实际情况基本吻合,证明了该方法的可靠性;根据降雨入渗速率的变化特征,降雨过程可分为稳定阶段、持减阶段和突变阶段等3个阶段;传统GA模型与改进GA模型相比在失稳深度和时间上有较大延缓;仅改进稳定评价方法的传统GA模型与改进GA模型相比在失稳深度上一致,在失稳时间上有延缓. 展开更多
关键词 间歇性强降雨 green-ampt入渗模型 渗透特性 土水特性 强度衰减 稳定性
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不同含沙率浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型 被引量:1
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作者 陈琳 费良军 +2 位作者 金世杰 王子路 钟韵 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期352-357,共6页
通过室内浑水膜孔灌入渗试验,基于三维Green-Ampt模型建立相关的物理模型,研究浑水含沙率对浑水膜孔灌自由入渗的影响.将浑水泥沙对水分入渗的影响概化为水土界面沉降层的减渗作用,以清水膜孔灌为基础,得到不同含沙率下水土界面沉积层... 通过室内浑水膜孔灌入渗试验,基于三维Green-Ampt模型建立相关的物理模型,研究浑水含沙率对浑水膜孔灌自由入渗的影响.将浑水泥沙对水分入渗的影响概化为水土界面沉降层的减渗作用,以清水膜孔灌为基础,得到不同含沙率下水土界面沉积层减渗作用随时间的变化规律.研究结果表明,沉淀层减渗作用随着浑水含沙率的增大而增大,含沙率越高,减渗作用越明显,同一含沙率浑水减渗作用与时间具有较好的幂函数关系,该减渗作用力最大值出现在土壤水分入渗初期,前30 min减渗作用力明显较大,30 min后减渗作用力变化趋势逐渐减小,100min后基本趋于稳定状态.该研究为后续浑水膜孔灌自由入渗研究奠定了基础,而且在灌溉理论发展和实际应用方面具有重要的科学价值. 展开更多
关键词 浑水膜孔灌 三维green-ampt入渗模型 浑水含沙率 土壤水吸力 减渗作用
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同位素信息在确定Green-Ampt入渗模型参数中的应用 被引量:1
6
作者 包为民 王涛 +2 位作者 胡琳 胡海英 瞿思敏 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期89-94,共6页
针对单独水文信息确定水文模型参数的信息量不足问题,以Green-Ampt入渗模型为例,结合同位素混合模型,应用氢氧稳定同位素信息确定Green-Ampt入渗模型参数,并通过室内降雨入渗实验验证。实验结果表明,同位素信息确定的Green-Ampt入渗模... 针对单独水文信息确定水文模型参数的信息量不足问题,以Green-Ampt入渗模型为例,结合同位素混合模型,应用氢氧稳定同位素信息确定Green-Ampt入渗模型参数,并通过室内降雨入渗实验验证。实验结果表明,同位素信息确定的Green-Ampt入渗模型参数与实测值接近,同位素信息和水文信息有效结合确定的模型参数比单一水文信息确定模型参数好。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 green-ampt入渗模型 同位素混合模型 参数确定
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Green-Ampt入渗模型的一种显式近似解 被引量:1
7
作者 唐岳灏 路立新 《水电能源科学》 北大核心 2017年第6期19-22,共4页
为解决Green-Ampt(GA)入渗模型只有隐格式解的问题,给出了高精度的显格式近似解,该显格式构造一组幂函数作为基函数,通过最小化近似解与精确解之间的误差,达到对GA模型的逼近。在对误差函数最小化的过程中,首先证明优化解的存在性,同时... 为解决Green-Ampt(GA)入渗模型只有隐格式解的问题,给出了高精度的显格式近似解,该显格式构造一组幂函数作为基函数,通过最小化近似解与精确解之间的误差,达到对GA模型的逼近。在对误差函数最小化的过程中,首先证明优化解的存在性,同时采用自适应的优化分段方法,在满足精度的条件下减少基函数的级数,达到简化计算的目的。针对入渗时间趋于无穷导致近似解发散问题,建立了修正公式,确保了该逼近方法的全局收敛性。通过与其他近似解的比较,验证了该方法的稳定性和精确性。 展开更多
关键词 green-ampt入渗模型 累积入渗 显函数 级数解
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Green-Ampt入渗模型国外研究进展 被引量:9
8
作者 朱昊宇 段晓辉 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第10期6-12,22,共8页
土壤水分入渗过程是土壤水分运移形式之一,对土壤养分和盐分运移及作物根系和微生物活性均有较大影响。目前描述土壤水分入渗过程的模型主要包括:Kostiakov模型、Philip模型、Green-Ampt模型等,Green-Ampt入渗模型表达式简单、涉及参数... 土壤水分入渗过程是土壤水分运移形式之一,对土壤养分和盐分运移及作物根系和微生物活性均有较大影响。目前描述土壤水分入渗过程的模型主要包括:Kostiakov模型、Philip模型、Green-Ampt模型等,Green-Ampt入渗模型表达式简单、涉及参数较少,具有一定的土壤物理基础,是当前使用最广的土壤水分入渗模型。国外关于GreenAmpt入渗模型研究很多,对Green-Ampt模型国外研究现状进行系统地总结。从Green-Ampt入渗模型的基本表达式出发,总结了该模型优缺点及涉及参数(饱和导水率Ks、湿润锋面吸力Sf、土壤水分入渗率i(t)等)的改进算法;综述了Green-Ampt入渗模型的国外应用现状;并对比分析了Kostiakov模型、Philip模型、Green-Ampt模型等,Green-Ampt入渗模型。基于Green-Ampt的国外研究现状,为国内该领域的研究指明方向。 展开更多
关键词 green-ampt入渗模型 饱和导水率Ks 湿润锋面吸力Sf 土壤入渗速率i(t) 模型改进
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夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型的改进与验证 被引量:19
9
作者 范严伟 赵文举 +1 位作者 王昱 毕贵权 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期93-99,共7页
对于土层夹砂结构,湿润锋穿过砂层上界面时,入渗率变为稳渗率。为确定各因素下夹砂层土壤的稳渗率,在Green-Ampt入渗模型基础上,引入导水度系数(小于1)来量化上层土壤的导水程度,建立了改进的夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型。采用HYDRUS... 对于土层夹砂结构,湿润锋穿过砂层上界面时,入渗率变为稳渗率。为确定各因素下夹砂层土壤的稳渗率,在Green-Ampt入渗模型基础上,引入导水度系数(小于1)来量化上层土壤的导水程度,建立了改进的夹砂层土壤Green-Ampt入渗模型。采用HYDRUS-1D软件,模拟了不同土壤质地、初始含水率、压力水头、砂层埋深和砂层厚度条件下的稳渗过程,根据模拟结果分析了夹砂层土壤的入渗规律及其影响因素,稳渗率主要受土壤质地、压力水头和砂层埋深的影响。在相同压力水头、初始含水率和砂层厚度下模拟获得不同砂层埋深的稳渗率,并采用改进的Green-Ampt入渗模型拟合,求得导水度系数和进水吸力值。分析发现导水度系数变化较小,为简化计算,取其平均值0.95。在此基础上,提出了由土壤物理特性参数进气值倒数估算进水吸力的计算公式。利用秦王川地区的夹砂层土壤积水入渗试验及已有文献资料验证所建模型的有效性,结果表明所建模型待定参数少,计算误差基本在5%以内,且试验设计较简单,可为农田水分管理及工程防渗技术提供理论依据。 展开更多
关键词 入渗 数值分析 验证 层状夹砂土 稳渗率 改进green-ampt模型
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Green-Ampt入渗模型及其应用 被引量:28
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作者 李毅 王全九 +1 位作者 邵明安 巨娟丽 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第2期225-230,共6页
介绍了降雨条件下Green-Ampt模型的改进形式,以及国内外利用实验和理论方法推求模型中湿润锋处吸力的方法,对其在积水入渗、降雨入渗、结皮及侵蚀模型中的应用进行了探讨,对该模型与其他模型进行了对比分析,并展望了模型的应用前景。认... 介绍了降雨条件下Green-Ampt模型的改进形式,以及国内外利用实验和理论方法推求模型中湿润锋处吸力的方法,对其在积水入渗、降雨入渗、结皮及侵蚀模型中的应用进行了探讨,对该模型与其他模型进行了对比分析,并展望了模型的应用前景。认为该模型可进一步被应用于植被覆盖条件、坡地降雨过程及坡地浑水入渗过程的分析;在今后坡地水文的研究中,可针对以上不同条件进行Green-Ampt模型应用于黄土坡地水文过程的修正和改进。 展开更多
关键词 green-ampt模型 坡面降雨 积水人渗特征 模型改进
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基于改进的Green-Ampt入渗模型的炭质泥岩粗粒土路堤边坡稳定性分析 被引量:13
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作者 何忠明 钟魏 +2 位作者 刘正夫 李奇 舒青海 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2179-2187,共9页
针对降雨入渗的实际情况,将湿润锋至边坡表面的区域分为饱和区和非饱和区,入渗分为降雨强度控制阶段和土体入渗能力控制阶段,根据饱和区和非饱和区的厚度对入渗量和渗透系数进行修正。基于达西定律和质量守恒,利用入渗量和入渗速率的微... 针对降雨入渗的实际情况,将湿润锋至边坡表面的区域分为饱和区和非饱和区,入渗分为降雨强度控制阶段和土体入渗能力控制阶段,根据饱和区和非饱和区的厚度对入渗量和渗透系数进行修正。基于达西定律和质量守恒,利用入渗量和入渗速率的微分关系,对Green-Ampt模型进行改进。将改进后的模型用于炭质泥岩粗粒土路堤边坡稳定分析,利用Geo-studio进行边坡降雨入渗模拟和边坡稳定性分析,并将改进的Green-Ampt模型计算理论结果与数值模拟结果进行对比。研究结果表明:在相同降雨时间内,由改进的Green-Ampt模型计算得到的湿润锋深度、湿润锋推进速率和边坡安全系数更接近数值模拟结果;由改进的Green-Ampt模型计算得到的边坡安全系数始终比由Green-Ampt模型计算得到的边坡安全系数高。 展开更多
关键词 湿润锋 边坡稳定性 改进green-ampt模型 数值模拟
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Green-Ampt入渗模型在龟裂碱土改良过程中的应用 被引量:2
12
作者 王旭 孙兆军 +2 位作者 王正 焦炳忠 鲍怀宁 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第17期237-240,共4页
为研究Green-Ampt入渗模型在龟裂碱土改良过程中的适用性,基于模型特点利用水量平衡原理建立湿润锋、累积入渗量、入渗率3个入渗特征量与入渗时间的关系,并通过室内土柱入渗试验获得试验资料,对入渗模型进行验证。结果表明:龟裂碱土在... 为研究Green-Ampt入渗模型在龟裂碱土改良过程中的适用性,基于模型特点利用水量平衡原理建立湿润锋、累积入渗量、入渗率3个入渗特征量与入渗时间的关系,并通过室内土柱入渗试验获得试验资料,对入渗模型进行验证。结果表明:龟裂碱土在淋洗、施用改良剂的处理下,湿润锋推进距离、累积入渗量都与入渗时间的平方根呈线性相关,入渗率与入渗时间的倒数平方根呈线性相关,决定系数r2均大于0.99;入渗率与累积入渗量的倒数呈线性相关,决定系数r2大于0.9;模型理论入渗量与实际入渗量的相对误差小于4%。综合分析可知,Green-Ampt入渗模型能适用于改良龟裂碱土的入渗过程。 展开更多
关键词 龟裂碱土 green-ampt模型 入渗特性
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添加γ-聚谷氨酸条件下Philip模型与Green-Ampt入渗模型的对比分析 被引量:2
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作者 梁嘉平 史文娟 王全九 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期74-79,共6页
干旱加剧及土壤退化严重,使新型保水剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的应用在农田节水灌溉中开始暂露头角。基于室内垂直一维入渗试验,在分析了γ-PGA对土壤水分入渗能力的影响的同时还对Philip模型和Green-Ampt入渗模型进行对比分析。结果表明:... 干旱加剧及土壤退化严重,使新型保水剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的应用在农田节水灌溉中开始暂露头角。基于室内垂直一维入渗试验,在分析了γ-PGA对土壤水分入渗能力的影响的同时还对Philip模型和Green-Ampt入渗模型进行对比分析。结果表明:与未施加聚谷氨酸的处理(对照组)相比,随着γ-PGA施量的增加,累积入渗量和入渗率均呈单调递减趋势;两个入渗模型的拟合结果显示:Philip公式中,吸渗率呈减小趋势,Green-Ampt公式中,饱和导水率、饱和导水率与土壤水吸力的乘积都呈减小趋势,但土壤水吸力无明显变化。Philip模型与Green-Ampt入渗模型的对比分析结果表明:利用模型参数互推关系计算的Philip模型计算参数与拟合参数的一致性较好,而Green-Ampt模型的计算参数与拟合参数的一致性较差;利用Philip模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度高,均方根误差小于0.5,而利用Green-Ampt模型计算参数计算的累积入渗量与实测累积入渗量之间的吻合程度较差,均方根差均大于0.5。说明在添加保水剂的条件下采用Philip入渗模型确定入渗参数时较为精确。 展开更多
关键词 Γ-聚谷氨酸 Philip模型 green-ampt模型 土壤入渗
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基于改进Green-Ampt模型的降雨入渗条件下均质土坡稳定性分析
14
作者 林锋 任伟中 魏潇阳 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第9期222-235,共14页
【目的】降雨入渗对边坡的稳定性分析具有很大的影响。Green-Ampt模型常用于降雨入渗问题的分析,但其部分假设条件与实际情况有较大差异。为了得到更加符合实际的计算结果【方法】在Green-Ampt模型的基础上做了一定改进:在稳定降雨强度... 【目的】降雨入渗对边坡的稳定性分析具有很大的影响。Green-Ampt模型常用于降雨入渗问题的分析,但其部分假设条件与实际情况有较大差异。为了得到更加符合实际的计算结果【方法】在Green-Ampt模型的基础上做了一定改进:在稳定降雨强度条件下,基于分层假设,将湿润区分为饱和区、过渡区、初始区,同时考虑了有限长边坡饱和区的坡面渗流作用,以粉土为例,假设入渗初期雨水完全渗入土体中,将入渗过程中的两阶段入渗(降雨强度控制阶段、土体入渗能力控制阶段)分别进行分析,并对渗透系数进行修正,得到入渗深度随时间的变化规律曲线,称为PSGA模型。以改进的PSGA入渗模型对边坡稳定性进行分析,此处考虑降雨入渗区均处于地下水位以上,并分别选取湿润锋、饱和区-非饱和区交界面作为危险滑动面进行计算,取较小值得到边坡安全系数随入渗时间的变化。最后采用PSGA模型对张家湾滑坡进行降雨入渗和稳定性分析。【结果】结果显示:从误差分析可知PSGA模型计算结果相较GA、SGA、MSGA模型更为精确;根据边坡稳定性分析:GA模型最早达到临界安全系数(2.71 h),其次为PSGA模型(4.74 h),最后为PSGA模型(6.27 h);对张家湾滑坡进行稳定性分析:相比SGA模型,PSGA模型计算结果更接近实际情况。【结论】结果表明:PSGA模型计算精度更高,也更符合实际情况;PSGA入渗模型得到的临界失稳时间较传统GA入渗模型更长,较SGA入渗模型更短;在坡长较小时,边坡饱和区的渗流作用对湿润锋深度的影响较大;通过PSGA模型对张家湾滑坡进行分析验证了该模型的合理性。 展开更多
关键词 降雨入渗 PSGA模型 渗流 边坡稳定性 临界失稳
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考虑过渡层多层空间变异性的边坡降雨入渗模型及稳定性分析应用 被引量:3
15
作者 蒋水华 元志镕 +2 位作者 刘贤 黄劲松 周创兵 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期255-264,共10页
建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,... 建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,可由不同土层间入渗率大小关系确定过渡层厚度,据此提出考虑土体饱和渗透系数空间变异性边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型。进而应用改进模型进行降雨入渗下均质和非均质无限长边坡渗流及稳定性分析,并与传统Green-Ampt模型计算结果和Richards方程数值解加以对比。分析结果表明:相比于传统的Green-Ampt模型,利用改进模型计算的边坡体积含水量分布和稳定性系数与Richards方程数值解更为吻合,可以更好地为非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡灾害防控提供理论依据。此外,发现过渡层厚度与土体饱和渗透系数、过渡层顶部入渗率和体积含水量之间存在依赖关系,而与雨水入渗的总深度无直接关系。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 空间变异性 降雨入渗 改进green-ampt模型 过渡层
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多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型 被引量:8
16
作者 蒋水华 刘贤 +1 位作者 黄劲松 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1177-1186,共10页
边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨... 边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨入渗问题。为此,提出了一种适用于多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型,考虑了降雨入渗的椭圆形过渡层,推导了不同降雨历时下边坡含水率分布情况。同时,以无限长边坡模型为例,通过4种常见的边坡工况验证了该模型的有效性,并进行了降雨入渗条件下非均质边坡稳定性分析。结果表明:对于设定的4种工况,提出的改进Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量分布、安全系数和滑动面深度与Richards方程数值解吻合,而基于修正Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量和滑动面分布存在偏差,边坡安全系数偏小。此外,基于提出的改进Green-Ampt模型能够准确识别最危险滑动面位置。研究成果可为多层非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡加固设计及风险防控提供理论参考。 展开更多
关键词 非均质边坡 降雨入渗 稳定性分析 改进green-ampt模型 空间变异性
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考虑土体初始体积含水率空间变异性的边坡降雨入渗模型及其稳定性
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作者 马义安 雷赟 +4 位作者 汤浩杰 胡志平 刘一震 姚懿德 李永 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期344-355,共12页
边坡降雨入渗分析对降雨型滑坡的预测与防范至关重要。经典Green-Ampt(GA)模型意义明确且参数较少,在降雨入渗分析中得到广泛应用,但该方法不能有效分析考虑体积含水率空间变异性的边坡降雨入渗问题。针对以上不足,综合考虑坡体初始体... 边坡降雨入渗分析对降雨型滑坡的预测与防范至关重要。经典Green-Ampt(GA)模型意义明确且参数较少,在降雨入渗分析中得到广泛应用,但该方法不能有效分析考虑体积含水率空间变异性的边坡降雨入渗问题。针对以上不足,综合考虑坡体初始体积含水率空间变异性以及入渗过程中饱和层渗流作用及气体压力影响,建立了适用于不同强度降雨工况的修正GA模型(简称为“SR-GA模型”),并构建了相应的稳定性系数计算表达式。结果表明:SR-GA模型采用变步长复化Cotes法求解,求解过程简便,且其计算结果与既有解析解及数值计算结果基本吻合,表明模型合理可靠;相比其他既有模型,SR-GA模型适用范围更广,普适性明显提高;初始体积含水率对湿润峰入渗影响显著,不同分布形式下入渗规律差异明显,表现为梯形型和指数型分布形式下入渗深度随时间呈非线性增大,均布型分布则为线性变化;初始体积含水率是影响边坡失稳时机的关键因素,非均布型分布形式下稳定性系数降幅明显,且失稳时间较均布型分布大幅度提前。 展开更多
关键词 边坡 降雨入渗 修正green-ampt模型 体积含水率 稳定性 湿润峰 渗流
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上覆碳酸盐岩红土层对磷石膏水分运移的影响及Green-Ampt模型模拟
18
作者 陈浩 刘冬冬 +2 位作者 冯娜 杨娅 唐俊杰 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期225-234,共10页
[目的]分析上覆碳酸盐岩红土对磷石膏入渗特性的影响机制,为西南喀斯特地区磷石膏堆场合理处置及利用提供科学依据。[方法]通过室内扁平土柱入渗试验研究3种磷石膏容重(1.2,1.3,1.4 g/cm^(3))和3种上覆土层厚度(0,6,12 cm)对磷石膏水分... [目的]分析上覆碳酸盐岩红土对磷石膏入渗特性的影响机制,为西南喀斯特地区磷石膏堆场合理处置及利用提供科学依据。[方法]通过室内扁平土柱入渗试验研究3种磷石膏容重(1.2,1.3,1.4 g/cm^(3))和3种上覆土层厚度(0,6,12 cm)对磷石膏水分入渗过程的影响,并通过改进的分层型Green-Ampt模型进行入渗过程数值模拟。[结果](1)6和12 cm覆土厚度处理下水分入渗到底部的时间差异不显著(p>0.05),而在0与6 cm、0与12 cm覆土厚度处理下入渗时间差异显著(p<0.05)。覆土厚度为0 cm的初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率显著高于6,12 cm的初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率(p<0.05),稳定入渗率随覆土厚度增大而显著减小。6,12 cm覆土厚度累积入渗量差异不显著(p>0.05),其余覆土厚度之间累积入渗量差异显著(p<0.05)。(2)相同覆土厚度下,磷石膏容重对初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率的影响均不显著(p>0.05)。(3)湿润峰深度实测值与模拟值决定系数(R^(2))变化范围为0.951~0.995,均方根误差(RMSE)为12.174~40.856,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.070~0.227。覆土6和12 cm时,累积入渗量实测值与模拟值决定系数(R~2)变化范围为0.963~0.999,均方根误差(RMSE)为1.471~11.201,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.046~0.169。[结论]磷石膏覆土与未覆土的土壤水分入渗特征存在显著差异,改进的分层型Green-Ampt模型能够用于模拟上覆土层条件下磷石膏的入渗过程。 展开更多
关键词 覆土 磷石膏 水分运移 green-ampt模型
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河床质对浑水入渗-堵塞过程影响与入渗模型改进
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作者 苗庆远 潘成忠 刘聪敏 《水土保持学报》 北大核心 2025年第5期71-79,共9页
[目的]河床物理堵塞是季节性河流的常见问题,对地下水补给和河流生态修复具有重要影响,分析季节性河流的入渗和堵塞特征,预测河床脱节后的入渗速率,为后续河流生态修复和补水方案优化提供科学依据。[方法]以永定河下游为参考河段选择5... [目的]河床物理堵塞是季节性河流的常见问题,对地下水补给和河流生态修复具有重要影响,分析季节性河流的入渗和堵塞特征,预测河床脱节后的入渗速率,为后续河流生态修复和补水方案优化提供科学依据。[方法]以永定河下游为参考河段选择5种河床质作为入渗介质,中值粒径(d50)分别为50、100、150、300、600μm,利用6 g/L的浑水开展一维土柱下渗模拟试验,分析河床堵塞特征与饱和流-非饱和流转化规律,研究建立考虑物理堵塞影响的河床入渗过程预测模型。[结果]1)中值粒径为50μm的细颗粒河床未发生明显堵塞,100~600μm河床发生堵塞的深度为0~5 cm,渗透系数较初始值分别下降86%、68%、93%、94%。2)50μm河床入渗全程为饱和渗流,100~600μm河床大约在2.6~51.2 h由饱和渗流转化为非饱和渗流,入渗速率降幅约为15%~30%。3)构建基于达西定律与粗颗粒渗流公式的考虑堵塞影响的河床入渗模型,模型验证表明,4种粗颗粒(100~600μm)河床入渗速率的相对误差分别为8.6%、14.7%、22.1%、36.6%,并随中值粒径的增大而增大。[结论]浑水中细泥沙对粗质地河床堵塞影响较大,河床质地越粗,越容易转为脱节河床。科学认识细泥沙在不同质地河床的下渗-堵塞规律,对后续优化生态补水方案具有重要意义。 展开更多
关键词 入渗 河床堵塞 渗流转化 变渗透系数 模型
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Green-Ampt模型与Philip入渗模型的对比分析 被引量:106
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作者 王全九 来剑斌 李毅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期13-16,共4页
土壤入渗是田间水循环的重要组成部分 ,国内外学者提出了具有不同特点和用途的入渗模型。该文通过对比分析了具有明确物理意义的 Philip入渗模型和 Green- Am pt入渗模型 ,建立了两模型参数间的内在关系 ,并利用一维垂直入渗实验资料对... 土壤入渗是田间水循环的重要组成部分 ,国内外学者提出了具有不同特点和用途的入渗模型。该文通过对比分析了具有明确物理意义的 Philip入渗模型和 Green- Am pt入渗模型 ,建立了两模型参数间的内在关系 ,并利用一维垂直入渗实验资料对理论关系进行了比较。发现 Philip入渗模型对参数精度要求较高 ,而 Green- 展开更多
关键词 Philip入渗模型 green-ampt入渗模型 积水入渗
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