›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (10): 3821-3829.doi: 10.16285/j.rsm.2017.0172
王志良1,年玉泽1, 2,申林方1,徐则民1
WANG Zhi-liang1, NIAN Yu-ze1, 2, SHEN Lin-fang1, XU Ze-min1
摘要: 以云南昭通头寨植被发育斜坡土体为研究对象,结合CT扫描试验与数字图像处理技术实现了其三维大孔隙空间结构模型的重构。然后基于格子Boltzmann方法(LBM)的D3Q19模型,将固体土骨架视为渗流场边界,并设置反弹格式的边界条件模拟土骨架与水分间的相互作用,从细观角度研究了水在植被发育斜坡土体大孔隙中的渗流特性。研究结果表明:土体渗流过程中,在大孔隙纵向连通的通道内形成了优先流,且通道中的流速远超其他部位;而在封闭或者连通性差的大孔隙中导水率极小,流速几乎为0。土体中大孔隙通道内的流速由孔壁至通道中心逐渐增大,且流速与至通道中心的距离近似呈二次抛物线的分布特征。沿深度方向土体切片大孔隙率大的截面平均渗流流速Uz也较大,从整体变化趋势来看,截面大孔隙率与平均渗流流速有相似的变化规律,这充分说明植被发育斜坡土体内的大孔隙分布对土壤沿深度方向的渗流特性有重要影响。
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[1] | 胡盛斌, 杜国平, 徐国元, 周天忠, 钟有信, 石重庆, . 基于能量测量的声呐渗流矢量法及其应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2143-2154. |
[2] | 彭家奕, 张家发, 沈振中, 叶加兵, . 颗粒形状对粗粒土孔隙特征和渗透性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 592-600. |
[3] | 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780. |
[4] | 谢 强, 田大浪, 刘金辉, 张建华, 张志斌, . 土质边坡的饱和−非饱和渗流分析及特殊应力修正[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 879-892. |
[5] | 刘一飞, 郑东生, 杨 兵, 祝 兵, 孙明祥. 粒径及级配特性对土体渗透系数影响的细观模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 403-412. |
[6] | 张晨阳,张 明,张泰丽,孙 强,杨 龙,. 侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响[J]. , 2018, 39(7): 2617-2625. |
[7] | 王洪波,张庆松,刘人太,李术才,张乐文,郑 卓,张连震. 基于压水试验的地层渗流场反分析[J]. , 2018, 39(3): 985-992. |
[8] | 焉 振,王元战,. 考虑软基不排水强度循环弱化的格型钢板桩防波堤动力有限元分析[J]. , 2017, 38(5): 1454-1462. |
[9] | 王志良,申林方,李邵军,徐则民,. 基于格子Boltzmann方法的岩体单裂隙面渗流特性研究[J]. , 2017, 38(4): 1203-1210. |
[10] | 田智威,谭云亮,. 含喉部裂隙介质CO2反应迁移的格子 Boltzmann模拟研究[J]. , 2017, 38(3): 663-671. |
[11] | 焉 振, 王元战, 肖 忠, 孙熙平,. 循环荷载下软黏土不排水强度弱化分析的动力有限元ABAQUS实现[J]. , 2016, 37(S2): 735-744. |
[12] | 崔冠哲,申林方,王志良,唐正光,徐则民. 基于格子Boltzmann方法土体CT扫描切片细观渗流场的数值模拟[J]. , 2016, 37(5): 1497-1502. |
[13] | 申林方 ,王志良 ,李邵军,. 基于格子博尔兹曼方法表征体元尺度土体细观渗流场的数值模拟[J]. , 2015, 36(S2): 689-694. |
[14] | 严珺凡 ,施 斌 ,曹鼎峰 ,魏广庆 ,朱鸿鹄,. 基于碳纤维加热光缆的砂性土渗流场C-DTS分布式监测试验研究[J]. , 2015, 36(2): 430-436. |
[15] | 吴志伟 ,宋汉周,. 基于流-热耦合模型的土石坝渗流热监测研究[J]. , 2015, 36(2): 584-590. |
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