薛 松，童富果，郝 霜，王 军

（三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443002）

土体初始饱和度对降雨入渗的影响

薛 松，童富果，郝 霜，王 军

（三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443002）

基于水、气两相流理论，采用有限单元法计算了壤土在不同饱和度下的降雨入渗过程，以研究初始饱和度变化对降雨入渗的影响。数值模拟结果表明：降雨入渗初期孔隙气压会逐渐增大，入渗强度会因孔隙气的顶托作用逐渐减小并最终趋于稳定。稳定后的降雨入渗强度主要取决于土体基质吸力和渗透特性，与土体初始饱和度大小直接相关；入渗强度存在最大、最小值，最大值通常会出现在初始饱和度为0或1时，而最小值所对应的饱和度与土体非饱和特性有关；受土体基质吸力和水、气渗透性的双重影响，入渗强度会先随饱和度的增大而逐渐减小，当降至最小值后，入渗强度又会随饱和度的增大而增大。根据计算结果，提出了一个可计算相对稳定入渗强度的公式。

壤土；两相流；降雨入渗强度；初始饱和度；有限单元法

降雨入渗是一个涉及土中水、气两相流动的非饱和渗流过程，其对降雨诱发滑坡、堤防渗透破坏、污染物质在水中的迁移等诸多工程问题会产生重要影响。降雨入渗通常与土体非饱和特性、土体初始饱和度、降雨强度等诸多因素有关［1-2］，其中土体初始饱和度是影响降雨入渗的关键因素之一［3］。

人们在研究非饱和渗流时通常采用试验方法［4-6］和数值方法［7-12］。……