一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线(Soil water characteristic curve，SWCC)预测方法，该方法包括以下步骤：S1.试验获取天然土体的粒径分布、干密度、土粒密度和饱和含水率；S2.确定天然土体的粒径分布的数学表达形式；S3.确定天然土体每个排水阶段的基质吸力水头；S4.确定天然土体每个排水阶段的基质吸力水头对应的含水率。本发明专利技术基于固液界面理论和粒径分布，考虑土体吸附和毛细两种持水机制，推导出土体基质吸力水头与含水率之间的理论关系，给出了参数为土体粒径分布、干密度和土粒密度的土水特征曲线计算公式。本发明专利技术所涉及的模型接近土体客观存在的持水机制，各参数物理意义明确、获取简便，可为土体保水预测、土体水分管理优化和水文模型应用等方面提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种土水特征曲线预测方法，具体涉及一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线计算法。

技术介绍

1、水分含量对土体性能有诸多影响，是工程活动、水文气象、环境治理、农业科学等领域中的重要指标。在工程活动中，土体含水率的变化会引起非饱和土强度、渗透、变形等特性的变化，进而影响工程活动的安全与建筑物的稳定性，是坑塌、边坡失稳或滑坡等工程和地质灾害最重要的触发因素之一。土水特征曲线(soil water characteristic curve，swcc)被广泛认为是非饱和土中含水率(或饱和度)与基质吸力之间的关系，可用于估计土体的物理、力学和水力特性，例如抗剪强度、水力传导系数或渗透系数、扩散系数和吸附系数等，同时，它也是模拟非饱和土体中的土体水、温度和溶质运移的基本工具。因此，swcc被认为是非饱和土中最基本的水力特性之一，对于环境和岩土工程、土体科学等领域至关重要。

2、目前swcc的获取方法大致可以分为两类。第一类是通过试验直接获取swcc，这类方法往往造价昂贵、条件苛刻且时间成本高；第二类是通过预测模型间接获取swcc，这类方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：所述步骤S1包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：所述步骤S3包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：所述步骤S4包括：

【技术特征摘要】

1.一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲线预测方法，其特征在于：所述步骤s1包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于固液界面理论和粒径分布的土水特征曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冲，谢良，蔡虹红，吴雨沫，杨智杰，林志坤，田佳琪，孟凡硕，任君平，李双洋，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：