梁爱民，刘 潇

非饱和土渗透系数的试验研究

*梁爱民1，刘 潇2

（1.井冈山大学建筑工程学院，江西，吉安 343009；2.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁，大连 116085）

非饱和土的复杂性和多变性决定了其渗透特性明显不同于饱和土，无法根据土壤的基本性质从理论上分析得出，试验难度也较大。本研究采用的稳态渗流试验装置，是根据非饱和土的特性设计出的非饱和土渗透系数直接测量的一种新方法，通过对粉土和砂质壤土两种非饱和土的渗透特性进行试验研究，得出了非饱和土含水量与渗透系数的基本关系。同时，对其关系曲线进行了van Genuchten-Mualem模型拟合，得出了很好的结果。

非饱和土；渗透系数；稳态渗流；试验研究；拟合

0 引言

非饱和状态下的土壤水与饱和状态下的土壤水一样，都遵循热力学第二定律，水分都是从水势高的点自发地向水势低的点运动。一般情况下，认为适用于饱和水流动的达西定律在很多情况下也适用于非饱和水的流动。但是非饱和水流动与饱和水流动具有很大的区别，其中最关键的一点就是其水相渗透系数的差异，当土壤中部分孔隙为气体所充满时，其水相渗透系数比饱和状态下的要小得多，而且也不再保持一个常数，是土壤水的基质吸力（或含水量）的函数。由于基质吸力的存在，不能用常规的测定饱和土渗透系数的试验方法确定其非饱和土的渗透系数，使得非饱和土渗透系数的确定具有很大的难度，这就是研究非饱和土渗透特性及渗流特征难度较大的主要原因之一[1]。……