岩土力学 2017, 38(12) 3604-3612 DOI:   10.16285/j.rsm.2017.12.027  ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

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Van Genuchten模型
土-水特征曲线
不确定性
离散程度
线性关系
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参数m的形式和最大基质吸力点对Van Genuchten方程各参数的影响
毕 骏1, 2,谌文武1, 2
1. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室,甘肃 兰州 730000;2. 兰州大学 土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000
摘要: Van Genuchten模型经常用于拟合土-水特征曲线,但拟合参数 、 之间的不同关系以及是否加入最大基质吸力点(106 kPa,0)会对Van Genuchten模型的拟合参数造成极大的不确定性。为此,考虑 3种取值( 不受限制、 、 )以及数据中是否含有最大基质吸力点(106 kPa,0),探讨各工况3个拟合参数 、 、 之间的关系,同时选用各工况的拟合参数,求解基质吸力为106 kPa时的饱和度,分析各工况下该点处饱和度的相互联系。结果表明:当 受到限制时,加入最大基质吸力点减小了各拟合参数的离散程度和区间范围;而 未受限制时,加入最大基质吸力点减小了 的离散程度和区间范围,但增大了 、 的离散程度和区间范围。在各约束条件下拟合参数 与未受约束时的 呈线性关系;而对于 则不存在这类关系;对于在不同工况下最大基质吸力点处的饱和度,其值与 未受约束时最大基质吸力点处的饱和度呈线性关系。
关键词 Van Genuchten模型   土-水特征曲线   不确定性   离散程度   线性关系  
Influence of forms of parameter m and largest matric suction point on the parameters of Van Genuchten model
BI Jun1, 2, CHEN Wen-wu1, 2
1. Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China of Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China; 2. School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China
Abstract: Although Van Genuchten model is widely used for fitting soil water characteristic curves (SWCCs), the fitted parameters vary while considering the different forms of parameter and n and whether the largest matric suction point (106 kPa) is involved in the data. Therefore, three forms of parameter ( refers to a) without constraints; b) ; c) , respectively), as well as largest matric suction point were studied in the paper. The relationship between different parameters were discussed and the saturation degrees at matric suction of 106 kPa were calculated using the different parameters under different conditions, which were applied to analyze the relationship of saturation degrees at matric suction of 106 kPa among different conditions. The result shows that in the condition of constrained , discrete degree and interval range of 、 、 decrease when the largest matric suction point is added into the data. Moreover, discrete degree and interval range of decrease and discrete degree and interval range of 、 increase when adding the largest matric suction point under the condition of is not constrained. The results also indicate that the parameter under various conditions of and largest matric suction point shows a linear correlation of parameter without any constraints; but for parameter , the rule does not exist. The saturation degree at the largest matric suction point under various conditions of and largest matric suction point shows a linear correlation of saturation degree at the largest matric suction point without any constraints.
Keywords: Van Genuchten model   SWCC   uncertainty   discrete degree   linear relationship  
收稿日期 2015-09-21 修回日期  网络版发布日期  
DOI: 10.16285/j.rsm.2017.12.027
基金项目:

国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB744701)。

通讯作者: 谌文武,男,1966年生,博士,教授,主要从事地质灾害与文物保护方面的工作。E-mail: sungp@lzu.edu.cn
作者简介: 毕骏,男,1990年生,博士研究生,主要从事非饱和土与文物保护方面的工作。
作者Email: bijune@hotmail.com

参考文献:
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