高填方土体大尺度渗透系数的确定

【摘要】：随着社会和经济的发展,人类改造自然的活动也越来越多,近期比较典型的有延安市和兰州市的"削山造地"重大岩土工程等。重大岩土工程中地貌形态的改变势必会影响地下水的运动规律,数值模拟是预测未来条件下地下水运动规律的有效途径。在数值模拟中,渗透系数的准确性是影响计算结果的关键因素。大量的研究结果表明,渗透系数具有尺度效应,而区域的数值模拟是建立在大尺度剖分网格的基础上,再加上扰动的高填方土体的渗透性随机性很强,那么如何确定高填方土体大尺度的渗透系数,成为研究该类地下水模拟的关键问题。本文以延安削山造地工程为例,在现场进行了大量的取样和野外渗水试验,并对所取样品进行了渗透试验,分析了高填方土体渗透系数的空间分布规律。在此基础上,根据渗透系数的尺度效应和随机分布原理,应用条件模拟法对野外渗水试验过程进行了仿真模拟,并进一步对高填方土体大尺度渗透系数的分布特征进行了分析。研究结果表明,高填方黄土的小尺度渗透系数最大值和最小值相差很大,达到几个数量级不等,并且随机性很强,失去了原有的垂直节理特征,其大尺度渗透系数近似服从正态分布。