基于COMSOL Multiphysics的高陡岩质边坡复绿植生孔最优角度研究

摘要

为研究植生孔最优角度的确定方法,提出了空间利用率、结构面揭露程度、接受水分补给能力、抗蒸发能力四项评价指标,综合运用三维建模、COMSOL多孔介质非饱和入渗模拟和热湿耦合水汽运移模拟等方法,探讨了植生孔角度变化对这四项指标的影响。为验证模拟结果,于徐州市园博园岩秀园宕口建立试验基地,长期监控、量测试验植生孔的各项参数指标,并进行了处理分析。结果表明,在控制孔深50 cm、孔径20 cm条件下,植生孔角度在40°~60°能保证较高的空间利用率;通过实测边坡及结构面产状建立对应三维模型并计算,可获取结构面揭露面积峰值对应的植生孔角度;在30°~80°,植生孔角度越大,越利于其接受自然降雨或喷淋养护等方式的水分补给,但同时使之在干旱条件下抗蒸发能力减弱。该研究结果和最优角度确定方法,对生产实践有良好的指导意义。