考虑径流补给的滑坡渗流三维有限元模拟

发布时间：2018-12-10 08:48

【摘要】：现有数值模拟方法在模拟边坡降雨入渗时通常不能考虑径流流量补给对滑体渗流的影响,当滑床和滑带的渗透性相对于滑体极低时,会出现低估降雨入渗量、高估滑坡稳定性的现象。以Richards方程、运动波方程和有限元法为基础,提出了一种降雨时滑坡渗流数值模拟方法。该方法忽略滑床和滑带的渗流而只考虑滑体渗流过程,从而减小计算规模,也避免了因滑体与滑床(滑带)渗透性差异过大引起的数值计算困难;依据地形和滑体降雨入渗边界饱和情况,修正降雨入渗边界类型和流量,实现了考虑径流流量补给的滑坡降雨入渗简化数值模拟。对简单土质边坡降雨入渗进行数值模拟,从水量平衡与边坡渗流场两个角度,对比了考虑和不考虑径流流量补给的区别;结果表明,考虑径流流量补给时才能保证计算结果水量平衡,正确反映降雨入渗对基质吸力大幅降低的作用。
[Abstract]:When simulating slope rainfall infiltration, the existing numerical simulation methods usually can not consider the influence of runoff flow recharge on landslide seepage. When the permeability of sliding bed and slip zone is very low, the rainfall infiltration will be underestimated. The phenomenon of overestimating the stability of landslides. Based on Richards equation, motion wave equation and finite element method, a numerical simulation method for landslide seepage during rainfall is presented. The method neglects the seepage of the sliding bed and the slip zone and only considers the seepage process of the sliding body, thus reducing the calculation scale and avoiding the difficulty of numerical calculation caused by the great difference between the permeability of the slider and the slip bed. According to the saturation of rainfall infiltration boundary in topographic and slippery body, the rainfall infiltration boundary type and flow rate are modified, and the simplified numerical simulation of landslide rainfall infiltration considering runoff flow recharge is realized. The numerical simulation of rainfall infiltration of simple soil slope is carried out. The difference between considering and not considering runoff flow recharge is compared from the two angles of water balance and slope seepage field. The results show that the balance of the calculated results can be ensured only when runoff recharge is taken into account and the effect of rainfall infiltration on the reduction of matrix suction can be correctly reflected.
【作者单位】： 三峡大学水利与环境学院;
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(41302275)
【分类号】：P642.22;TU43

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本文编号：2370308