季节性河流河道漏试验与模拟研究.pdfVIP

季节性河流河道渗漏试验与模拟研究 摘 要 大沽河是青岛市主要水源地之一，是青岛市生活和工农业用水的重要水源。 大沽河洪水大部分发生在7-8月，历时一般为3—5d。干流洪水对地下水的渗漏 补给直接影响着行洪流量和地下水补给量的大小。研究大沽河河道地下水的补排 规律，对建立流量(特别是洪峰流量)与地下水渗漏量的时空关系，为大沽河流 域洪水库河联合调度系统的建立提供科学的依据，也为其它季节河流域调度的研 究提供借鉴。 本研究对大沽河沿岸进行了气象、水文、地质等方面的调查工作，在了解和 掌握国内外有关河道渗漏研究成果的基础上，采用试验分析和数值模拟相结合的 方法，探讨在不同条件下河道的入渗规律及其影响因素。本文选取了大沽河沿岸 上海坝和移风店的砂样作为研究对象，测定了砂样非饱和渗流特性；通过室内土 柱、土槽试验和野外原位试验，模拟了河道水分的非饱和入渗；建立了不同条件 下的包气带水分数值模型，对室内试验的结果进行模拟验证；利用VS2DT软件分 析了水分非饱和运移时含水率和入渗通量随时间变化的特点和规律。通过上述一 系列的研究，得出了一些认识和结论，主要成果如下： (1)选取了大沽河沿岸上海坝和移风店的砂样作为研究对象，通过试验获’ Genuchten模型进行了参数的 得了砂样的水分特征曲线和水力传导度，利用Van 拟合研究，并对参数拟合结果进行了分析； (2)通过土柱、土槽模拟试验，研究了在定水头入渗的条件下，不同质地、 不同初始含水率的含水介质中，水分饱和一非饱和运移的规律和入渗通量随时间 的变化，对孔隙中水分的迁移规律进行了探讨。通过试验数据的整理和比较，可 知砂样的垂向和侧向入渗，通量随时间的变化可分为2个阶段，最初是一个较大 的值，随时间迅速减小至一个较为稳定的值；然后随时间的变化趋于稳定。粗砂 0．0016ml／(s,cm2)。 (3)在河道上中下游选取代表性地段进行非饱和入渗试验，通过野外原位 试验，测定河道上中游不同位置的入渗通量规律。三次原位试验测得于家小里稳 量为0．023ml／(s,cm2)。河道上游的砂土入渗通量比中游的大；同为上游，距离 河道越近，包气带渗透性越好，入渗通量越大。 (4)通过试验确定的参数、上下边界条件及初始条件等，在遵循大沽河河 道特征的条件下，利用VS2DT软件建立了包气带水分运移数值模型，模拟了包气 带水分的运移，验证了模型所采用的参数可以用来计算大沽河河道非饱和入渗； ‘(5)利用VS2DT软件，对包气带水分运移的理论模型进行了初步应用研究， 并模拟了初始含水率和入渗水头对垂向／侧向入渗通量大小随时间变化的影响。 关键词：河道渗漏；饱和一非饱和；入渗通量；模拟试验；数值模拟 2 andNumericalSimulationof from ExperimentalStudy Seepage aSeasonalRiver Abstract Riverisoneofthe of an Daguhe mainsourcewaterand sourcesof important and in industrial floodsof River occurred agriculturalQingdao．，nle Daguheusually from to lastedfor3to5 of to July August,which day．啊舱seepageriverway groundw