冻土水力传导系数的理论模型研究

作者：汤瑞; 周国庆^*; 王建州; 赵光思; 焦威

来源：农业工程学报, 2019, 35(04): 138-144.

• 冻土
• 水力传导系数
• 模型
• 孔隙大小
• 冻结温度
• SFCC

冻土水力传导系数多采用经验公式来描述,其结果缺少理论依据。该文从冰水界面水膜热力学理论出发,对克拉贝隆方程进行修正,得到孔隙水冻结温度与孔隙半径的关系式。基于此,结合毛细管束理论和土壤冻结特征曲线(SFCC),给出预测冻土水力传导系数的理论模型,并与前人的实测值和经验公式进行对比分析。结果表明:孔隙冻结温度随着孔隙半径的减小而下降,且温度下降速率也随之逐渐增大;考虑未冻孔隙水和未冻水膜作为水分的迁移通道,该模型计算值与试验结果具有很好吻合度,且优于经验公式,验证该模型的合理性;最后指出SFCC的拟合效果会影响该模型的预测结果。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室