陈留新

（商丘市水利建筑勘测设计院，河南 商丘476000）

1 数值模拟

1.1 非饱和渗流理论

孔隙比与饱和度是影响非饱和土体渗透系数的主要因素。在研究平原水库渗漏问题对周边环境影响时，常用饱和度来表征基质吸力的函数。基质吸力主要由孔隙水压力与气压力决定。根据相关数据建立起的能够表征基质吸力与体积含水率管理的渗流方程可知，当土体基质处于非饱和状态时，其吸力用-uw表示。但此时，应注意控制基质吸力作用下，具有吸湿、脱湿特性的土的饱和度在一定范围内。因此，就必须根据吸湿与脱湿曲线来分析土体饱和度与基质吸力的关系。涉及的非饱和土体水特征曲线方程、土体体积含水率与饱和度转换关系公式如下：

式中，um为基质吸力；ua为孔隙气压力；uw为孔隙水压力；Sr为土体饱和度；θw为土体体积含水率；e为孔隙比；n为孔隙率。

1.2 地下水位临界埋深

干旱、半干旱地区的平原水库，由于地下水位上升到一定高度后，在蒸发作用下，便会在土壤中留下大量盐分。为避免盐分对水库下游农田造成较大的影响，存在一个地下水位临界埋深值，主要通过分析蒸发度、土壤条件、地下水矿化度等来掌握地下水位临界埋深。应用到的公式如式（3）所示[1]。

式中，H为地下水临界深度；Zk为作物根系厚度；G为毛细管作用下地下水位上升的最高值；A为安全超高。

1.3 初始与边界条件设定

流场的初始状态与驱动流动的条件受到初始条件的影响，而边界条件会对每一次在限定空间内的流动过程的流场边界起着决定作用。……