[發明專利]一種高效黃土體非飽和滲透參數獲取方法

有效

• 申請號: 201810614577.X
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108444895B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 吳健華;錢會;高燕燕;李培月
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種高效黃土體非飽和滲透參數獲取方法，其特征在于，包括：

確定不同干密度下黃土體非飽和滲透參數的變化規律；其中，所述變化規律，包括：不同干密度下黃土體的孔隙分維近似，以及不同干密度下黃土體的進氣值隨干密度呈線性增加關系；

所述確定不同干密度下黃土體非飽和滲透參數的變化規律，包括：

對原狀黃土和不同干密度下的重塑黃土進行土壤水分特征曲線測試；

利用土壤水分特征曲線公式對測試的土壤水分特征曲線進行擬合，得到原狀黃土和不同干密度下重塑黃土的孔隙分維和進氣值；

采用分形理論對原狀黃土和不同干密度下重塑黃土的孔隙分維和進氣值進行分析，得到孔隙分維和進氣值隨干密度的變化規律；

將黃土體的顆粒體積分維和黃土體的孔隙分維進行對比分析，確定黃土體的顆粒體積分維和孔隙分維之間的關系；其中，所述黃土體的顆粒體積分維和孔隙分維之間的關系，包括：黃土體的孔隙分維可以用黃土體的顆粒體積分維代替；

根據黃土體的顆粒體積分維和孔隙分維之間的關系，采用黃土體的顆粒體積分維代替黃土體的孔隙分維，確定黃土體非飽和滲透參數-黃土體的孔隙分維；

對不同干密度下黃土體的進氣值與干密度的線性增加關系進行擬合，得到進氣值關于干密度的公式；

根據進氣值關于干密度的公式，確定黃土體非飽和滲透參數-進氣值。

2.如權利要求1所述的高效黃土體非飽和滲透參數獲取方法，其特征在于，所述土壤水分特征曲線公式為采用介質孔隙分形公式所推導出的土壤水分特征曲線表達式；且所述土壤水分特征曲線公式，如下所示：

其中，θ為介質的體積含水率，θ_s為介質的飽和含水率，為基質勢，為進氣值，D為介質的孔隙分維。

3.如權利要求1或2所述的高效黃土體非飽和滲透參數獲取方法，其特征在于，所述確定不同干密度下黃土體非飽和滲透參數的變化規律，還包括：采用黃土體的顆粒體積分維驗證土壤水分特征曲線的精確度。

4.如權利要求1所述的高效黃土體非飽和滲透參數獲取方法，其特征在于，所述黃土體的顆粒體積分維，包括：對黃土體的顆粒體積分布進行分析，采用顆粒體積分形公式進行擬合，得到黃土體的顆粒體積分維；且所述顆粒體積分形公式，如下所示：

其中，r_i和R分別為土壤顆粒的某一粒徑和最大粒徑，V和V_T分別代表大于某一粒徑的土壤顆粒的體積和土壤顆粒的總體積，D_v為土壤顆粒的體積分維。