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土在全含水率范围内持水及非饱和渗透特性的模型描述-oalib
第 36 卷 第 11 期 岩 土 工 程 学 报 Vol.36 No.11
2014年 11月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Nov. 2014
DOI ：10.11779/CJGE201411013
土在全含水率范围内持水及非饱和渗透特性的模型描述
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张 昭 ，刘奉银 ，张国平
(1. 西安理工大学岩土工程研究所，陕西 西安 710048；2. 麻省大学阿姆斯特分校土木及环境工程系，美国 阿姆斯特 01003)
摘 要：传统的持水及非饱和渗透系数模型在较高含水率范围预测较好，而在较低含水率范围预测较差。一方面引入
分界点将用体积含水率表示的持水曲线分为毛细阶段和吸附阶段，当土比分界点干燥时假定残余体积含水率与基质吸
力的关系，改进 Van Genuchten 模型在较低体积含水率范围的适用性，将其推广至全体积含水率范围。另一方面，引入
修正系数改进表征等径球体颗粒集合体内薄膜流动的非饱和渗透系数模型，并将非饱和渗透系数表示为毛细流动和薄
膜流动对其贡献之和，以实现其在全体积含水率范围内从毛细流动到薄膜流动的光滑过渡。最后利用已有文献中 6 种
壤土在较高、较低体积含水率范围内的持水以及非饱和渗透试验结果验证了修正持水及非饱和渗透系数模型的准确性，
结果表明：这 2 种修正模型在全体积含水率范围内较传统模型的预测效果更好。
关键词：非饱和土；持水特性；渗透特性；全含水率范围；完全干燥
中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1000 –4548(2014)11 –2069 –09
作者简介：张 昭(1983 – ) ，男，陕西西安人，博士，讲师，主要从事非饱和土水力特性的研究工作 。E-mail :
zhangzhao@xaut.edu.cn 。
Models for water retention and unsaturated permeability in full range of
water content
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ZHANG Zhao , LIU Feng-yin , ZHANG Guo-ping
(1. Institute of Geotechnical Engineering，Xi’ an University of Technology, Xi’ an 710048, China; 2. Department of Civil and
Environmental Engineering, University of Massachusetts Amherst, Amherst 01003, USA)
Abstract : The existing models for water retention and unsaturated permeability are successful at higher water contents but
often give poor results at lower water contents. The water retention curve can be divided into capillary and adsorption segments
by a di
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