水位波动影响下的非稳定渗流问题研究

摘要：

非饱和土体孔隙中的水、气均遵守质量守恒定律和达西定律,根据多孔介质的多相流理论建立水-气二相流模型,模拟边坡土体在水位波动影响下水相和气相流体相互趋替的渗流行为.模型的求解采用效率较高的积分有限差分法进行空间离散,并编制了全隐式联立求解的计算程序,通过变换主要变量,实现了饱和(单相)与非饱和(二相)的相互转变,采用随时间变化的Dirichlet边界条件精确模拟水位波动时的变水头边界条件.同时分析了某土质边坡在水位波动影响下的孔压(孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力)及含水量变化情况.结果表明,由于气相的影响,孔隙水压力和毛细压力在非稳定渗流过程中存在显著差异,水位上升或下降时浸润线附近存在着含有封闭气体的准饱和区,该模型为定量研究准饱和区的渗流行为提供了有效途径.

关键词：非稳定渗流、水-气二相流、积分有限差分法、水位波动、准饱和土

所属期刊栏目：40

分类号：TV139.1(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金50539020;50539010;科技部中奥两国科技合作基金Ⅶ.A.1;江苏省国际合作项目BZ2003046

在线出版日期：2007-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：779-785