边坡降雨入渗的饱和-非饱和有限元数值分析

对于边坡稳定性分析中的降雨入渗问题,运用有限元法,结合饱和-非饱和方程模拟土质边坡渗流场.分析了边坡在降雨条件下其内部渗流场的情况以及稳定性的影响因素,结合工程边坡算例,数值模拟渗流场,得到对于实际工程有意义的结论.     

模拟降雨对铀在土壤中的迁移转化影响研究

运用室内土柱淋滤模拟实验,研究降雨量及其p H对土壤中不同形态铀迁移转化的影响。研究结果表明:1)土壤中总铀随淋滤量增大而降低; 2)土壤中总铀浓度随着淋滤液p H降低而降低; 3)经不同淋滤量淋滤后,土壤可交换态(水溶态)铀,碳酸盐结合态铀及有机质结合态随着淋滤量的增大而减少; 4)经不同p H淋滤液淋滤后,土壤可交换态(水溶态)铀与碳酸盐结合态铀含量随淋滤液p H的降低逐渐减少。     

移动降雨时空分布对坡面产流的影响

降雨的时空分布是影响坡面水文响应的重要因素之一。本文结合实测物理模型实验数据与基于物理概念的数值模型Intergrated Hydrology Model(InHM)研究降雨的时空分布对坡面产流的影响。利用收集到的实测物理模型数据对数值模拟结果进行参数率定、验证后,再分别对均匀与非均匀分布降雨条件下的坡面产流情况进行数值模拟,通过分析两者间的模拟结果的差异,可以定量化地研究降雨时空分布对坡面产流所产生的影响。研究结果表明:均匀空间分布与不均匀空间分布降雨引起的坡面产流存在相当大的差别,由降雨空间分布的不均匀性带来的产流峰值的变化差距可以超过40%;也验证了在降雨移动产生的时间变化下,产流峰值随着移动方向与坡面方向间角度的增大而逐渐减小。     

不同土壤结构对渠道输水损失的影响研究

渠道输水损失是影响灌溉水利用率的重要因素之一,不同的土壤结构又是影响渠道渗漏主要因素。基于不同的渠道土壤结构条件下的土壤入渗试验资料,分析讨论了土壤结构对渠道土壤水分入渗能力和Kostiakov—Lewis两参数模型参数的影响,并得出了对于计算渠道输水损失技术参数的确定及合理计算渠道输水损失具有重要参考意义的结论。     

公路边坡降雨侵蚀特征及土的崩解试验

为研究公路边坡降雨侵蚀的特殊性以及土质边坡的可蚀性，通过观察分析，并利用自行研制的崩解仪进行了压实黄土浸水崩解试验。试验结果表明，公路边坡降雨侵蚀中的重力侵蚀所占比例较大，坡面土的崩解是主要分散方式。建立了有效空隙比与崩解速率的相关关系，说明压实度、含水量对崩解影响的本质，即压实度、含水量的变化可统一用土的有效空隙比说明崩解规律，回归公式可用于预测压实土的崩解速率。土的崩解性反映了压实土的可蚀性，通过对比得出，边坡上压实土的可蚀性可用崩解速率表征，在工程水土保持研究中可用崩解速率作为土的可蚀性评价指标。     

降雨入渗对填埋场土壤水分动力学行为的影响

建立了一维垂直非饱和土壤水分运动的数学模型,并采用有限差分方法对模型进行数值求解,模拟了不同降雨强度条件下水分分布的动态规律,数值模拟结果表明:降雨强度的大小直接影响着土壤水分湿润锋的分布,并且所建立的模型与实验测试结果吻合较好,验证了模型的可靠性,从而可为定量化研究填埋气体和浸出液释放提供理论根据。     

甘肃舟曲河那滑坡变形特征及孕灾机理

针对2018年7月甘肃省舟曲县武坪乡发生的河那滑坡,结合地质资料、卫星遥感影像以及现场调查资料等多源手段,为了探明滑坡滑动范围、发生特征以及赋存环境;通过钻探和井探结合取样的方式,在室内和现场开展相关试验,厘定滑坡区的地层特性、滑带及滑体的岩土力学性质及特征,并对滑坡孕灾机理进行深入研究。结果表明：河那滑坡为堆积层推移式滑坡,具有多级、多层、长距离的变形特点;滑坡滑面(带)主要为土质滑带,该滑带是现状滑动变形的主导。归结了滑坡堆积层孕灾机理。首先,受频繁地震的影响,滑坡堆积体中上部变形产生较多裂缝,岩土体强度劣化,坡体开始产生蠕动;其次,在短期强降雨作用下,水岩作用使得裂缝进一步扩张,造成内部岩土体加速软化,形成软弱夹层,蠕动变形加剧;最终,坡体滑动。河那滑坡具有明显应力-渗流-损伤共同作用的特点,是典型的震后降雨致灾滑坡。可见,河那滑坡的复活是多重因素在特定时空顺序作用下发生的具有复杂变形特征的多级滑坡。     

矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响

为了加快矿山废弃地上地复垦进程,采用野外取土样和室内分析相结合的方法,研究了矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响.结果表明,对照地、草炭、沸石和粉煤灰达到稳渗时间分别为60 min、100 min、90 min和70min;初渗率、平均入渗率和稳定入渗率表现为草炭>沸石>粉煤灰>对照:粉粒含量与初渗率呈显著正相关,初渗率、平均入渗率、稳定入渗率与容重呈负幂函数关系,与总孔隙度呈正幂函数关系,与非毛管孔隙度呈正幂函数关系,而与毛管孔隙度无关系.该研究可为加快排土场等矿山废弃地的生态恢复与重建提供理论依据.     

辽河流域昌图县玉米地径流污染试验研究

随着化肥施用量的增大,农田径流污染引起的非点源污染问题日益严重.为加强对非点源污染的控制,并为农田径流污染研究提供依据,选取辽河流域玉米地进行小区试验,研究其在自然降雨条件下的径流流失.试验过程中共观测到28场降雨,获得5场出流数据.结果表明,对所选试验地点(坡度5%,种植玉米),降雨量在29.2mm以上时可能产生径流,形成非点源污染;在降雨产流条件下,氮、磷次降雨平均质量浓度(珋ρEMCs)与降雨量和降雨强度没有明显相关关系,总磷的流失量与降雨量呈明显的正相关关系.计算得到此次试验中玉米地的总氮、总磷和CODcr的输出系数分别为5.46、0.57、25.79kg·hm-2·a-1.     

基于连续-非连续耦合方法的降雨滑坡数值模拟研究

为研究降雨滑坡过程和破坏特征,基于连续-非连续耦合分析方法,采用边界墙耦合方法建立了连续数值模型与离散元数值模型的耦合边界,利用连续模型进行降雨入渗的饱和-非饱和渗流分析,而后生成连续-非连续耦合模型.通过等效力的方法将渗流场和孔压场施加到离散模型中,进行了降雨影响下的滑坡过程耦合分析.通过案例探讨了该方法的可行性,分析了降雨耦合分析中阻尼参数对结果的影响规律.结果表明,通过连续-非连续耦合计算方式对降雨滑坡进行耦合分析,能够较好地进行降雨作用下滑坡过程和破坏特征分析,研究结论可为连续-非连续数值仿真在岩土工程中的应用提供参考.