前言

第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 相关研究概述

参考文献

第2章 坡面径流与非饱和渗流基本方程

2.1 坡面径流基本理论

2.2 非饱和渗流理论

2.3 非饱和渗透特征

2.4 Richards方程的3种格式

参考文献

第3章 坡面径流与非饱和渗流有限元模拟

3.1 运动波方程的有限元模型

3.2 运动波方程的特征有限元模型

3.3 Richards方程的有限元模型

3.4 Richards方程有限元模拟

参考文献

第4章 降雨入渗模型

4.1 概述

4.2 降雨入渗基本理论

4.3 常见降雨人渗模型

4.4 Green-Ampt模型简介

4.5 Green-Ampt模型的发展

参考文献

第5章 坡体渗流与坡面径流数值模型

5.1 概述

5.2 耦合求解模型

5.3 三维同步求解模型

5.4 降雨入渗过程多因素影响分析

5.5 地表排水沟排水数值模拟

参考文献

第6章 考虑径流影响的边坡降雨入渗数值模拟

6.1 概述

6.2 考虑径流影响的二维简化模型

6.3 考虑径流影响的三维简化模型

6.4 考虑径流影响的二维同步求解模型

6.5 考虑径流影响的三维同步求解模型

参考文献2100433B

本书系统地介绍了边坡降雨入渗相关理论和分析方法。为模拟降雨条件下边坡非饱和渗流和坡面径流过程，本书基于土体非饱和渗流和坡面径流理论以及有限单元法，构建了坡体渗流和坡面径流同步求解模型，实现了边坡地表水、壤中水和地下水等三水转换问题的数值模拟。利用所建方法，研究了雨强、土体渗透性、初始含水率、坡面糙率、坡角等因素对边坡降雨入渗和径流过程的影响规律；在同步求解模型的基础上，实现地表排水沟排水模拟，并对不同情形的排水效果进行模拟；为考虑径流对渗流的影响，对现有模拟方法进行修正，从而能更加准确的模拟降雨时滑坡渗流场演化过程。

本书可供从事水利水电、土木工程、环境工程等科研人员、高校师生及勘测设计人员参考。

影响降雨入渗补给系数值大小的因素很多，主要有包气带岩性、地下水埋深、降水量大小和强度、土壤前期含水量、微地形地貌、植被及地表建筑设施等。此系数按计算时段分为次降雨入渗补给系数口次、年降雨入渗补给系数，和多年平均降雨入渗补给系数。

主要有地下水水位动态资料计算法、地中渗透仪测定法和试验区水均衡观测资料分析法等。

降雨入渗补给系数地下水水位动态资料计算法

在侧向径流较微弱、地下水埋藏较浅的平原区，根据降水后地下水水位升幅与变幅带相应埋深段给水度值的乘积，再与降水量尸的比值来计算其值。该计算法是确定区域降雨入渗补给系数值的最基本、常用的方法。为便于地区间综合比较，评价时统一采用口拄，并且，在单站上取多年平均值，分区上取各站多年平均降雨入渗补给系数值的算术平均值(站点在分区上均匀分布时)或面积加权(泰森法)平均值(站点在分区上不均匀分布时)。做出不同岩性的降水入渗补给系数、地下水埋深与降水量之间的关系曲线，并根据该关系曲线推求不同降水量和地下水埋深条件下的降雨入渗补给系数值。

降雨入渗补给系数地中渗透仪测定法

采用水均衡试验场地中渗透仪测定不同地下水埋深、岩性、降水量的n值，直观、快捷。但是，地中渗透仪测定的d值是特定的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件下的口值，地中渗透仪中地下水水位固定不变，与野外地下水水位随降水入渗而上升的实际情况不同。因此，当将地中渗透仪测算的a值移用到降水入渗补给量均衡计算区时，要结合均衡计算区实际的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件，进行必要的修正。当地下水埋深不大于2m时，地中渗透仪测得的a值偏大较多，不宜使用。

降雨入渗补给系数其他方法

在浅层地下水开采强度大、地下水埋藏较深且已形成地下水水位持续下降漏斗的平原区(又称超采区)，可采用水量平衡法及多元回归分析法推求降水入渗补给系数值。

青藏高原多年冻土在秋末时的季节融化深度最大，同时在降雨的诱发作用下，冻土边坡常在这个时期出现失稳。暖季降雨入渗致使多年冻土冻融交界面的含水量增加、基质吸力降低、抗剪能力降低、融化深度加大，从而导致边坡失稳。项目从研究降雨入渗机理出发，自行研制设备，模拟在不同坡面条件（坡度、初始含水量、干密度、融化深度）、不同气象特征（雨强、降雨历时、雨水温度）下，冻土边坡的渗流规律，为冻土边坡稳定性评价提供依据。改进常规的直剪仪，测试冻融交界面上的抗剪强度；在直剪过程中压入水分模拟降雨入渗，测试冻融交界面上水分增加时，强度折减规律；根据多年冻土的热-流-固三场的物理意义，编制用户材料程序，采用强度折减法，模拟降雨入渗时冻土边坡失稳过程。