[发明专利]泄洪雾化雨边坡入渗临界渗流场获取方法

权利要求书

1.泄洪雾化雨边坡入渗临界渗流场获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)针对边坡材料参数，建立边坡材料与入渗参数的关系曲线模型；

2)采用饱和—非饱和渗流方程描述雾化雨入渗斜坡内地下水渗流；

3)采用Galerkin有限元法实现数值求解模拟雾化雨影响岸坡时的边坡渗流过程；

4)确定临界渗流场。

2.根据权利要求1所述的泄洪雾化雨边坡入渗临界渗流场获取方法，其特征在于，所述的1)建立边坡材料特性与入渗参数的关系曲线模型是指：

基于土-水特征曲线的估算方法—Van Genuchten方法，其关系式为

式中：k_s—饱和导水率；a、n、m—系数，n＝1/(1-m)；

Van Genuchten用土水特征曲线的中间点p点的斜率(剩余含水率与饱和含水率的平均值对应的点)来确定上面两个参数a、m；

规定：则m＝1-exp(-0.8s_p)。

当0s_p1时，当s_p1时，

3.根据权利要求1所述的泄洪雾化雨边坡入渗临界渗流场获取方法，其特征在于，所述的：2)采用饱和—非饱和渗流方程描述雾化雨入渗斜坡内地下水渗流，是指：

(a)描述连续介质岩土体的三维饱和非饱和渗流的微分方程式如下：

式中：k_ij为等效饱和渗透张量；k_r为等效非饱和相对渗透率，它是压力水头的函数，为一变量h为压力水头；x_i为坐标轴，其中x₃为正向向上的铅直轴；C为等效比容水度；在非饱和区β＝0，在饱和区β＝1；S_S为等效单位贮存量；t为时间；S为源或汇项；

(b)与公式2相对应的定解条件如下：

与公式对应的初始条件，由压力水头描述：

h(x_i,0)＝h₀(x_i)i＝1,2,3 (公式3)

式中：h₀是x_i的给定函数；

与公式2对应的边界条件：

已知压力水头边界为：

h(x_i,t)＝h_c(x_i,t)i＝1,2,3 (公式4)

式中：h_c是x_i和t的给定函数；

已知流量边界为：

式中：n_i为边界面法向矢量的第i个分量；q为x_i和t的给定函数。