基于一维积水入渗试验的非饱和土渗流参数反演

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringBackAnalysisofUnsaturatedSoilSeepageParametersBasedonOne-dimensionalPondedWaterInfiltrationMasterCandidate:ZhouXiaochaoMajor:HydraulicStructureEngineeringS

2、upervisor:Dr.ZhangHuaChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaMay,2012三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕

3、士学位论文内容摘要在岩土工程问题分析中，数值分析方法得到了越来越广泛的应用。在运用数值分析方法进行岩土工程分析时，选用的岩土体物理力学参数对分析计算结果有明显的影响，如何选用合理的物理力学参数使岩土体工程分析结果满足工程精度要求和更加接近工程实际情况对岩土工程数值分析有重要意义。通常通过实验室试验或现场原位试验来获得岩土体物理力学参数，但是实验室试验存在取样扰动和“尺寸效应”等问题，试验周期较长，费用较高，原位试验又往往受现场条件等因素限制，试验成本高，周期长。将理论解析法与实测方法相结合的反分析法存在实施

4、方便、考虑因素不多等优点，而且可得到能满足一般工程精度要求的结果，已经在工程实践中得到应用。本文简述了岩土体参数选取对数值分析的重要性，各类获取参数方法及其优缺点。总结了反演分析的主要原理，不同反演方法的适应性和求解步骤。介绍了反演理论的发展历史和研究现状，着重介绍了渗流分析方法及渗流参数反演的基本原理，对本文采用的反演方法和步骤作了详细介绍。基于有限单元法和非饱和土渗流基本原理编写了用于渗流参数反演的程序（BAKSEEP），其中非饱和土水特征曲线和渗透性函数采用vanGenuchten（简称VG）模型。然

5、后通过与Warrick半解析法和SEEP/W算例进行对比，验证了程序的有效性。最后应用反分析模型对一维土柱积水入渗试验数据进行了非饱和渗流参数反分析，得到了比较合理的VG模型参数。本文提供了一种基于一维积水入渗试验的非饱和土渗流参数反演方法，通过比较容易获取的不同时刻含水量剖面分布数据即可反演比较难于准确测量的土水特征曲线和渗透性函数，效率高，成本低，具有很好的工程应用前景。关键词：参数反演；非饱和土；一维土柱；积水入渗II三峡大学硕士学位论文ABSTRACTTheNumericalAnalysisTech

6、niquehasbeenappliedmoreandmoreintheanalysisofgeotechnicalengineeringproblems.Intheprocess,theselectionofphysicalmechanicalparametersofrockmasshasobviousinfluenceontheresultsofanalysisandcalculation.Sohowtoselectreasonablephysicalmechanicalparametersofrockm

7、asstomaketheanalysisresultsmeettheengineeringaccuracyandclosetotheengineeringpracticehasanbigsignificancetothenumericalanalysisprocessofgeotechnicalengineering.Therearemanywaystoacquirephysicalmechanicalparametersofrockmass,however,becauseoftheexistingofso

8、ilsampledisturbanceand"sizeeffect",therepresentativenessofindoortestisnotstrong.Inaddition,becausethecostofin-situsoiltestistoohighandtherepresentativenessisnotsostrong,itisnotoftenbeusedinthepracticalenginee