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考虑过渡层多层空间变异性的边坡降雨入渗模型及稳定性分析应用: 2025年; 建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,可由不同土层间入渗率大小关系确定过渡层厚度,据此提出考虑土体饱和渗透系数空间变异性边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型。进而应用改进模型进行降雨入渗下均质和非均质无限长边坡渗流及稳定性分析,并与传统Green-Ampt模型计算结果和Richards方程数值解加以对比。分析结果表明:相比于传统的Green-Ampt模型,利用改进模型计算的边坡体积含水量分布和稳定性系数与Richards方程数值解更为吻合,可以更好地为非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡灾害防控提供理论依据。此外,发现过渡层厚度与土体饱和渗透系数、过渡层顶部入渗率和体积含水量之间存在依赖关系,而与雨水入渗的总深度无直接关系。; 蒋水华元志镕刘贤黄劲松周创兵; 关键词：边坡稳定性分析降雨入渗过渡层

考虑干缩裂隙动态变化的优势流入渗模型被引量：1: 2024年; 为解决定量评估干缩裂隙优势流的难题,基于双孔隙域入渗理论,将开裂土体分为裂隙两侧基质域、裂隙底部基质域与裂隙域三部分,结合Green-Ampt入渗模型,提出了一种考虑干缩裂隙动态变化的优势流入渗模型,并基于该模型探讨了降雨强度、裂隙初始面积率及裂隙深度对土体两域积水时间、优势流入渗量及入渗深度的影响规律。结果表明:干缩裂隙产生的优势流入渗量占总降水量的73.4%~91.4%,入渗深度为裂隙深度的3.1~7.2倍;降雨强度增大将缩短土体基质域积水时间,增大优势流入渗深度;降雨过程中干缩裂隙面积率减小使优势流入渗量减小;裂隙初始面积率增大使两侧基质域入渗量减小,优势流入渗量增大但入渗深度减小;裂隙深度增大使裂隙域积水时间延后,优势流入渗深度增大;模型计算结果与干缩裂隙实际入渗规律相符,同时避免了为裂隙域赋水力学参数带来的误差与不便。; 程实陈瑾罗易; 关键词：优势流 GREEN-AMPT入渗模型

基于改进Green-Ampt入渗模型的边坡极端降雨阈值确定: 2024年; 为了获得在极端降雨情况下与实际工况相符合的高液限土边坡抗滑稳定性情况,有必要开展极端降雨、高温对边坡稳定性影响的研究。以广东省惠州地区的气象及自然灾害数据为基础,在对不同年份降雨及高温进行分析的基础上,引入吸力水头改进了Green-Ampt入渗模型,得到了斜坡在不同单位降雨量上的极端降雨阈值。研究结果表明:边坡稳定性与连续降雨天数及降雨量有很大关系,在长期小雨的情况下边坡也会达到极端降雨阈值,在降雨量较大的情况下以临界降雨阈值作为极端降雨阈值更合适。该研究对于雨季边坡稳定性分析及灾害防治具有重要意义。; 麦子杰闫斌谭越峰; 关键词：路基边坡 GREEN-AMPT入渗模型

基于PINNs的高度非线性Richards入渗模型研究: 2023年; 针对具有高度非线性系数的非饱和土Richards入渗模型,利用物理信息神经网络(PINNs,physics-informed neural networks)进行求解,并通过有限差分方法对网络预测结果进行验证,发现PINNs预测结果与有限差分预测结果基本吻合;再研究超参数对PINNs误差的影响,确定训练集大小、网络层数等因素对PINNs训练集及测试集误差的影响,在合理的超参数调整下,PINNs预测模型在高度非线性入渗模型中表现出良好的训练效果。该计算方法可广泛应用于热传导、水汽迁移及应力平衡等机场工程问题求解。; 霍海峰黄昊宇李其昂胡彪张兆文; 关键词：入渗模型有限差分方法

三峡库区浅埋红层滑坡入渗模型及机理研究: 三峡库区地质条件复杂，暴雨洪水频发，是我国地质灾害高发区之一。据不完全统计，该地区存在着2万余处各种类型和大小的地质灾害点。其中，崩塌、滑坡和泥石流三种类型的地质灾害数量最多、分布最广、危害最大。在滑坡中，仅由红层地质产...; 赵东升; 关键词：失稳机理数值模拟

考虑水分剖面形状变化的降雨入渗模型及边坡稳定性分析: 随着我国经济的深入发展,人类工程活动对山区地质扰动的影响愈发严重,加之极端灾害性天气现象频发,滑坡灾害时有发生,给人民生命财产安全造成巨大威胁。其中,降雨是诱发滑坡的重要因素之一,准确评估雨水在地层中的入渗是防治边坡失稳...; 吴俊扬; 关键词：降雨入渗边坡稳定性分析地理信息系统

陕北Q2黄土入渗模型优化及边坡稳定性分析被引量：1: 2023年; 采用Brooks&Corey土水特征曲线公式对Green-Ampt模型中入渗剖面的非饱和过渡区进行计算,得到优化的Green-Ampt公式;引入湿润层重分布比例函数的概念,采用Seep/W模拟非饱和土壤水分性质数据库(UNSODA)中256个样本10种类型土的降雨入渗过程,得到湿润层重分布函数的解析表达式;基于本文改进的Green-Ampt模型、湿润层重分布函数及Frdlund抗剪强度公式,推导出改进的边坡稳定计算公式;以陕北延安地区樊庄Q2黄土高边坡为算例与前人修正过的Green-Ampt模型解结果进行对比,验证新模型的适用性,经验证本文改进的Green-Ampt模型适用性好。; 白伟卞海丁魏进黄璜; 关键词：GREEN-AMPT模型非饱和渗流

基于改进Mein-Larson降雨入渗模型的黄土边坡稳定性分析被引量：6: 2023年; 【目的】降雨是诱发浅层边坡滑动的主要因素,为了使降雨入渗过程更加接近实际,【方法】在传统的Mein-Larson降雨入渗模型基础上,考虑土体初始含水率非均匀分布,以含水率分布函数对传统Mein-Larson降雨入渗模型进行了改进并验证了改进模型的有效性。分别将传统Mein-Larson降雨入渗模型和改进的入渗模型与非饱和无限长边坡稳定分析方法结合,建立考虑边坡倾角、土体初始含水率和降雨形式的降雨诱发型边坡稳定性问题计算模型并对边坡安全系数计算,最后将计算结果与有限元数值模拟结果对比分析。【结果】结果表明:含水率分布函数计算值接近试验值,当参数A取0.375时,拟合优度达到0.995。采用改进的入渗模型计算出的各时段湿润锋深度与传统入渗模型接近,但是湿润锋比传统入渗模型早7.7 h到达地下水位线。【结论】基于改进的降雨入渗模型的边坡稳定计算模型计算的边坡安全系数与有限元数值模拟结果接近,相比于基于传统Mein-Larson降雨入渗模型的边坡稳定计算模型计算结果更精确,接近工程实际,可为降雨诱发型边坡稳定分析提供参考。; 白亚军任建民田敏吴静; 关键词：黄土边坡降雨边坡稳定性

基于多入渗模型的荒漠砂质土壤积水入渗模拟对比被引量：4: 2022年; 包气带土壤水分入渗在水文循环中起着至关重要的作用,深入了解降雨-积水-入渗过程的相互关系对评估荒漠环境下土壤水分补给和降水再分配具有重要意义。本研究以自然沙丘的丘间低地为研究对象,通过土壤剖面入渗原位观测试验。采用Kostiakov、Green-Ampt、Philip入渗模型和Hydrus-1D、Hydrus-2D/3D水文模型模拟了土壤水分垂直入渗过程,旨在寻求土壤积水入渗可接受的方法。模拟与实测结果比较表明:综合考虑平方和误差、均方根误差等验证指标,Philip模型能够预测砂土入渗率、累积入渗量和湿润锋推进过程,并且整个湿润区,Hydrus-3D模拟土壤含水量的效果明显优于Hydrus-2D,RMSE均值和R^(2)系数分别达到了0.018 cm^(3)·cm^(-3)和0.93。综上所示,Philip与Hydrus-3D模型结合可有效地估算砂土积水入渗参数和模拟水分传输过程,进而提高土壤水分入渗研究效率。; 周宏; 关键词：包气带积水入渗数值模拟砂质土壤

PE微塑料对土壤水分入渗的影响及入渗模型适宜性评价被引量：8: 2022年; 为探究微塑料对土壤水分入渗过程的影响,通过室内土柱模拟试验,设置5组微塑料添加处理(0,1,2,4,6g/kg),研究了不同微塑料含量对湿润锋运移和累积入渗量的影响,并进一步评价了主要入渗模型在微塑料污染土壤中的适用性.结果表明,湿润锋运移速率随着微塑料含量的增加呈现出先减小后增加的特征,当含量达到T2时(微塑料含量2g/kg),湿润锋运移速度最低,为0.146cm/min,相比于CK处理降低了10.1%(P<0.05).累积入渗量随微塑料含量的增加也呈现出先减小后增大的趋势,当含量达到T2时,累积入渗量最少,为14.68cm.原因可能是随微塑料含量增大,微塑料对土壤的通透性影响增加,在达到T2时影响最大;当含量继续增大时,虽然土壤通透性下降,但微塑料构成了新的入渗通道,加速入渗.湿润锋推进模型、Kostiakov模型和Philip模型的拟合效果好,决定系数R2均大于0.99,其中湿润锋推进模型拟合效果最好.本研究结果可为微塑料对土壤水分入渗过程的影响,提高模型模拟效率提供参考.; 刘子涵才璐董勤各赵小丽韩剑桥; 关键词：水分入渗累积入渗量

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