降雨条件下不同黏粒含量土体的非饱和入渗特性

摘要

为研究降雨条件下不同黏粒含量一维土柱的非饱和入渗特性,开发一套模拟降雨条件下土柱垂直入渗模型试验研究,对非饱和砂土做了五组不同黏粒含量下的一维垂直入渗试验,得到不同黏粒含量下垂直土柱的入渗率时程曲线、累积入渗量时程曲线、浸润峰深度时程曲线及监测点体积含水率的变化规律,并结合试验结果得到试验土样的土水特征曲线.结果表明:1)黏粒含量对垂直土柱的入渗影响较大,当黏粒质量分数小于10％时,降雨强度小于土体的最小入渗能力,入渗率等于降雨强度且恒等于0.083 cm/min;当黏粒质量分数大于15％时,降雨强度大于土体的最小入渗能力,入渗率时程曲线呈现无压入渗、有压入渗和饱和入渗三阶段变化.2)不同黏粒含量下,土柱出现积水点和饱和点的时间不同,积水点和饱和点时间随着黏粒含量的增加而减小.3)研究中运用VG模型拟合分析了关于黏粒含量的土水特征曲线,模拟结果显示黏粒含量越高,α值、n值和m值都减小.