一种计算颗粒入渗深度的反滤料孔隙模型

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作   者：

杨佩瑶;  王红雨;  张刚;  李星;  何金沙;  柴鹏翔; 

作者机构：

四川大学水利水电学院;  宁夏大学土木与水利工程学院; 

关键词：

被保护土颗粒;  孔隙模型;  反滤料;  入渗深度; 

期刊名称：

水力发电学报

基金项目：

饱和欠固结黄土压缩变形机理与沉降计算

i s s n：

1003-1243

年卷期：

2021 年 006 期

页   码：

117-126

摘   要：

为进一步理解反滤系统渗透侵蚀机制,预测流失颗粒在反滤料中的分布情况,本文提出一种人工填料处于密实状态的反滤孔隙网络模型,分别与文献中的2种反滤孔隙模型计算被保护土颗粒进入反滤层的入渗深度值及数值模拟方法进行对比分析,并通过工程案例进一步验证了新模型的可行性与适用性。结果表明,3种孔隙模型预测的入渗深度值中,Locke and Indraratna模型的值最大;当被保护土颗粒通过孔隙通道的概率较小时,新模型计算值小于Silveira模型的值;随着被保护土颗粒通过概率增加,新模型逐渐大于Silveira模型的计算值。新模型与Zou的数值模拟预测的最大入渗深度随着特征粒径比D15/d85的不同,其变化趋势相同;但受Zou数值模拟过程中土样尺寸及入渗时间的限制,尤其在特征粒径比接近或大于4（反滤准则临界值）时,两种方法预测结果差别较大。当反滤料级配设计包线确定后,孔隙模型为反滤层设计提供了一种新途径。