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1、一種非飽和土相對滲透系數(shù)的試驗數(shù)值聯(lián)合估計法 摘要：由于非飽和土相對滲透系數(shù)對飽和度的變化十分敏感，因此通過試驗測定非飽和土相對滲透系數(shù)并不容易。以廣義達西定律和vanGenuchten模型為理論依據(jù)，可通過簡單的蒸發(fā)試驗和數(shù)值分析，獲得非飽和狀態(tài)下土壤的相對滲透系數(shù)。模擬結果和試驗數(shù)據(jù)的對比分析表明，該方法得到的非飽和土相對滲透系數(shù)具有一定的可靠性，在有限元反分析模型參數(shù)方面具有一定的創(chuàng)新性，但其實際精度還有待通過試驗對比來進一步驗證?！ ￡P鍵詞：非飽和土；飽和度；蒸發(fā)試驗；數(shù)值分析；相對滲透系數(shù) 中圖分類號：
2、TU43文獻標志碼：A文章編號：1672-1683（2015）06-1114-04 Abstract：Therelativehydraulicconductivityofunsaturatedsoilissensitivetothechangeofsaturation，soitishardtodeterminetherelativehydraulicconductivitythroughexperiments.BasedonthegeneralizedDarcy′sLawandvanGenuchten′smodel
3、，asimplifiednumericalmodelforpredictingtherelativehydraulicconductivityofunsaturatedsoilwasderived.Throughthesimpleevaporationexperimentandnumericalanalysis，therelativehydraulicconductivitywithfunctionofwatersaturationwasobtained.Thenumericalresultswerecompared
4、withtheobserved11experimentaldata，whichsuggestedthatthismethodhascertainreliabilityandithascertaininnovationintheaspectsofthefiniteelementbackanalysisofmodelparameters.However，thepracticalaccuracyofthenewmethodneedsfurtherverificationthroughexperimentalcomparis
5、on. Keywords：unsaturatedsoil；saturation；evaporationexperiment；numericalanalysis；relativehydraulicconductivity 土的滲透系數(shù)及相對滲透系數(shù)是土的主要特性指標之一，是描述孔隙水在土壤孔隙中流動性質(zhì)一種度量[1]，是反映水在非飽和土壤孔隙中遷移的重要參數(shù)，在雨水引起的邊坡穩(wěn)定性、路基變形、土石壩黏土心墻滲流控制、巖土工程施工、農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境研究中起著重要的作用，因此是國內(nèi)外非飽和土研究中的一個重要課題。 對于飽
6、和土來說，其滲透系數(shù)認為是孔隙比的函數(shù)[2]，在分析問題時一般假定其為常數(shù)；而對于非飽和土，其滲透系數(shù)同時受到孔隙比和飽和度變化的強烈影響。土壤固結以后或者在干燥失水過程中，孔隙比變化可能很小，它對滲透系數(shù)的影響是次要的，但飽和度變化的影響則是十分重大的。即便是在接近飽和的狀態(tài)下（吸力介于0～1kPa），基質(zhì)吸力的微小變化也將引起相對滲透系數(shù)1～3個數(shù)量級的改變[3]。飽和度通常描述為基質(zhì)吸力的函數(shù)，其相互關系為基質(zhì)吸力與飽和度關系曲線。用基質(zhì)吸力與飽和度關系曲線或土壤水分特征曲線（SWCC），可以推導出許多預測滲透
7、系數(shù)的模型，如BrooksandCorey[4]，Campbell[5]，vanGenuchten[6]。在這其中，van11Genuchten模型無疑是應用最廣泛的模型[7]。vanGenuchten在Mualem模型[8]的基礎上，通過參數(shù)變換，推導出能夠預測滲透系數(shù)的閉合方程。通過vanGenuchten模型可以明確地描述多種土樣的土壤水分特征曲線（SWCC），這些土樣包括擾動土和非擾動土[9]，粘土和壤土[6]，甚至是泥炭土[10]。模型模擬結果的可靠度很大程度上取決于參數(shù)的準確度（LoagueandGree
8、n[11]；Jarvisetal.[12]）?！ ⊥ㄟ^試驗直接測量土壤的相對滲透系數(shù)不僅耗時，而且需要特殊的設備[13]。另外試驗測得的結果只是針對特定的幾個飽和度下的相對滲透系數(shù)，需要通過曲線擬合才能運用到土工計算中。間接測定方法，如土壤轉換函數(shù)法[14]、物理經(jīng)驗法[15]，是目前比較常用的方法[16]，但這些方法通常需要大量的土壤數(shù)據(jù)。針
