考虑非饱和浸润层厚度和累积入渗量的改进Green-Ampt模型
2021-11-20王雪冬李世宇孙延峰张超彪朱永东
水文地质工程地质 2021年6期
王雪冬,李世宇,孙延峰,张超彪,王 翠,朱永东
(1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学力学博士后流动站,辽宁 阜新 123000)
露天煤矿内排土场因运距短、占地面积少等特点被广泛采用[1]。矿山内排土场属人工堆积的非天然土坡,具有储量大、强度低和松散等特点,在降雨入渗作用下容易产生边坡稳定性问题[2],入渗模型是掌握降雨入渗规律和稳定性分析的基础[3]。因此,降雨入渗模型研究对内排土场冲蚀及滑坡灾害防治与预警具有重要意义。
降雨入渗条件对边坡稳定性影响的研究较为深入,陈洪凯等[4]以重庆库区典型松散土体为原型,利用相似模型试验,研究了不同降雨条件下滑坡启动规律。邱潇等[5]通过室内模拟试验及数值分析探究了裂隙发育对堆积体降雨入渗的影响。王晓峰等[6]和张勇等[7]总结并分析了降雨入渗和滑坡之间的关系,指出准确求解降雨条件下边坡土体的水分分布场是研究难点。史振宁等[8]分析了覆盖层厚度、初始含水率分布参数以及覆盖层边坡角度对边坡稳定性的影响规律。徐翔等[9]利用数值模拟软件研究了不同降雨类型对边坡的入渗特征和稳定性的影响规律。已有的研究成果表明,降雨入渗定量化模型是边坡稳定性研究的发展方向。
目前,降雨入渗模型主要有Kostiakov 模型、Horton模型等经验模型以及 Richard 微分方程法和Green-Ampt模型法[10]。其中,Green-Ampt模型在1911年由Green 和Ampt 提出[11],原理简单,具有实际物理意义,得到广泛应用,但忽略了入渗湿润区内非饱和区存在的问题,众多学者根据这些问题对这一模型进行了的改进。……
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