季節(jié)性河道非飽和帶現(xiàn)場入滲試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)值模擬研究.pdf

1、中國北方大部分地區(qū)人口眾多，生產(chǎn)生活用水量大，人均水資源量極度短缺，屬于干旱半干旱地區(qū)。季節(jié)性河流在干旱半干旱地區(qū)普遍存在。
　　大沽河是青島市主要水源地，屬于季節(jié)性河流。季節(jié)性河流汛期河水暴漲暴落與河道滲漏息息相關(guān)。研究大沽河滲漏情況，為進(jìn)一步研究其過水流量與地下水位時空關(guān)系，進(jìn)而為大沽河流域水資源管理提供科學(xué)依據(jù)，同時也為其他季節(jié)性河流水域管理提供借鑒。
　　本文以大沽河為研究對象。首先對大沽河流域氣象、水文、地質(zhì)、地貌

2、等進(jìn)行調(diào)查。其次通過室內(nèi)試驗(yàn)對砂樣的顆粒級配、干容重、土粒密度、孔隙度以及滲透系數(shù)進(jìn)行測定。通過勘查大沽河干流上、中、下游河床，分別選擇三個具有代表性的野外試驗(yàn)場，分別進(jìn)行一維垂向非飽和入滲和二維側(cè)向非飽和入滲試驗(yàn)，并分析總結(jié)土壤水分運(yùn)移的規(guī)律。最后，利用FEFLOW軟件對室內(nèi)一維垂向非飽和入滲和二維側(cè)向非飽和入滲過程進(jìn)行模擬，通過模擬值和實(shí)測值對比，驗(yàn)證該模型的合理性。論文研究主要取得了以下結(jié)論:
　　(1)分別對選定三個野外試

3、驗(yàn)場砂樣的顆粒級配分析，得出上、中、下游砂樣分別為粗砂、中砂和細(xì)沙，并對其干容重、土粒密度、孔隙度以及滲透系數(shù)進(jìn)行測定。
　　(2)在選定的三個野外試驗(yàn)場中，每個試驗(yàn)場分別進(jìn)行兩組定水頭包氣帶一維垂向入滲試驗(yàn)，通過對比分析得出入滲試驗(yàn)中同一試驗(yàn)場相同深度初始含水率越小，入滲速率越快，入滲水流到達(dá)傳感器的時間越短;同一試驗(yàn)場隨著深度的增加，含水率變化依次減慢且達(dá)到飽和的時間變長;相同深度砂層初始含水率相近時，上、中、下游砂層水分入滲

4、速率依次減小;整體來看，當(dāng)同一試驗(yàn)場砂樣各層初始含水率之和相近時，各層之間初始含水率差距越小，達(dá)到穩(wěn)定入滲的時間越短。
　　(3)在選定的三個野外試驗(yàn)場中，每個試驗(yàn)場分別進(jìn)行兩組定水頭包氣帶二維側(cè)向入滲試驗(yàn)，通過對比分析得出同一試驗(yàn)場地相同深度初始含水率越小，入滲速率越快，入滲水流到達(dá)傳感器的時間越短;相同深度砂層初始含水率相近時，上、中、下游砂層水分入滲速率依次減小;整體來看，當(dāng)同一試驗(yàn)場砂樣各層初始含水率之和相近時，各層之間初