《非飽和土坡面降雨非正交入滲機理及滲流分析邊界條件》是依託天津大學，由王成華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非飽和土坡面降雨非正交入滲機理及滲流分析邊界條件
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王成華
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現有考慮非飽和土坡面降雨入滲的滲流邊界條件是基於數學中正交通量的原理所建立的，將降雨量簡單機械地按坡面正交方向分解作為入滲的邊界條件，但這並不符合非飽和土坡面降雨非正交入滲的現象和機理。.本課題擬通過室內與現場模型試驗與實測研究非飽和土坡坡面上降雨的非正交入滲現象和影響因素，揭示非飽和土坡降雨非正交入滲的複雜機理和規律性，建立符合實際坡面降雨非正交入滲規律的非飽和滲流分析邊界條件方程。.研究成果具有明確的原始創新性，是對非飽和滲流理論和數值分析方法的新發展，不但可提高非飽和土坡降雨入滲滲流分析的合理性和準確性，而且在非飽和土坡的滲流-變形-穩定性耦合分析等數值分析中具有明確的套用前景，具有很高的實用價值和科學意義。
結題摘要
降雨是導致非飽和土邊坡失穩的常見且重要的原因之一。降雨入滲作為土坡的滲流邊界條件，是研究非飽和土坡滲流及穩定性狀最重要的外界環境因素。鑒於傳統的飽和土正交入滲理論並不符合實際降雨非正交入滲實際的事實，本項目開展了非飽和土坡面降雨非正交入滲機理及滲流分析邊界條件問題的研究。 採取模型試驗與數值分析相結合的技術路線，開展了九十組室內降雨入滲模型試驗及三十餘組室外大比例尺降雨入滲模型試驗，同時進行了大量的基於常規滲流理論以及基於降雨非正交入滲概念的飽和-非飽和滲流有限元數值分析。 主要研究兩個方面內容：（1）研究降雨邊界非正交入滲的現象和機理。具體研究了降雨特性（降雨強度及歷時、降雨模式等）及非飽和土特性（土的類型、孔隙比、飽和度、含水量等）對降雨在非飽和土坡面上非正交入滲機理和規律性的影響；(2) 研究降雨非正交入滲邊界條件。在降雨入滲機理和規律性研究的基礎上，進一步研究能反映降雨非正交入滲特點的非飽和滲流分析第二類邊界條件。 研究工作初步揭示了非飽和土坡面降雨非正交入滲的機理和規律性。研究結果表明，非飽和土坡面的降雨非正交入滲的機理有多種物理力學作用，其中主要的是大孔隙的優先流作用及吸力的去矢量化作用兩個方面。研究工作提出了反映非飽和土降雨非正交入滲特點的滲流邊界條件多種擬合方法及按不同降雨入滲階段確定入滲量的處理方法。 降雨非正交入滲機理及邊界條件等研究成果具有重要學術價值和工程意義。研究成果為非飽和滲流分析提出符合降雨入滲實際的邊界條件，也是對非飽和土滲流理論的新發展。通過考慮降雨非正交入滲問題，可以提高降雨條件下滲流分析結果的合理性，進而提高降雨條件下邊坡穩定性預測的準確性。
