膨胀土表面裂隙对降雨入渗的影响研究

为了研究膨胀土土体表面裂隙率的发展规律及表面裂隙与渗流的关系,以湖北省宜昌市某地膨胀土为例,利用称重、拍照以及Matlab编写图像处理程序等技术,开展了循环降雨入渗蒸发试验.结果表明,土体表面在干湿循环反复作用下,裂隙率逐渐增大,最终达到一个稳定值;雨水入渗的速度随着裂隙率的增加而加快;随着干湿循环次数的增加,土体变得疏松且饱和含水率逐渐增加.研究结果为降雨入渗引起的膨胀土边坡失稳的研究以及对滑坡灾害的预测预防提供了理论依据.

考虑降雨入渗的饱和—非饱和渗流场数值分析

文章在分析降雨入渗机理的基础上,根据饱和—非饱和地下水运动微分方程和定解条件,模拟降雨入渗问题,并阐述了降雨入渗边界条件的正确处理方法,给出了相应的非饱和边界面处理技术。

有密集排水孔幕的饱和-非饱和渗流场全精细数值模拟分析

对于有密集排水孔幕的工程渗流问题 ,只进行稳定饱和渗流分析往往是不够的 ,饱和 -非饱和排水子结构分析方法正是解决了这一问题 ,同时为了全面精细地模拟排水子结构的实际渗流状态 ,首次提出了全精细数值模拟的理论和方法。在针对 2类不同排水孔提出不同的完整水力学模型的基础上 ,详细讨论了不透水边界、已知结点水头边界、饱和逸出面边界、降雨入渗边界、非饱和蒸发入渗边界等有关子结构排水孔及其他表面可能存在的边界条件的分类处理方法 ,特别针对顶排型排水子结构排水孔内部水位提出了严密的数学处理方法。工程算例表明 ,针对密集排水孔幕的全精细数值模拟方法是正确的 。

大型高精度土壤蒸渗仪的计算机测控

介绍了中国生态网络研究中研制的计算机控制大型称重式高精度土壤蒸渗仪自动测试系统。重点介绍了该系统计算机测控部分的功能、设计思想、硬件结构及软件组成。

陕北采煤沉陷区土壤水分入渗和蒸发特征研究

土壤水分是制约矿区生态环境恢复的重要因素,采动地裂缝对土壤水分变化的影响规律和机理成为当前的研究热点.为了揭示沉陷区不同尺度的地裂缝、植被类型及土质对土壤水分入渗和蒸发的影响规律,本试验以陕北柠条塔矿区的小尺度(宽度<5 cm)、中尺度(宽度为5~10 cm)、大尺度(宽度>10 cm)地裂缝、柠条和油蒿、沙土和黄土为研究对象,采用双环入渗仪和微型蒸发器法分别对其周围土壤水分入渗和蒸发特征进行测定,计算土壤水分的入渗速率和平均蒸发量.结果表明:采动地裂缝增大周围土壤水分的入渗速率和蒸发量主要表现为水平方向上的差异,即随着水平距离的增加而减弱.裂缝宽度越大,水平影响范围越大.相对于油蒿,柠条更能改善土壤水分的入渗能力,减少土壤水分的散失.陕北煤矿区沙土的土壤水分入渗速率和蒸发量高于黄土,土质也是影响土壤水分的入渗和蒸发特征的重要因素.土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤容重是影响土壤水分入渗和蒸发能力的主要影响因子.研究采煤沉陷区对土壤水分入渗和蒸发的影响规律,对维持矿区生态系统稳定性和可持续性具有重要意义.

沙地干沙层形成过程和影响因素研究

干沙层形成过程和规律研究是沙地近地表水分运动的结果。通过进行野外观测,介绍了沙地近地表水分入渗、蒸发后如何形成干沙层。结果表明,沙地表层水分蒸发的过程即是干沙层形成过程。降雨后,随着表层沙土水分的蒸发,干沙层厚度也逐渐增加。但在干沙层形成过程中,与外界降雨量、沙地热特性、毛管水上升高度等均有密切关系。