单裂隙非饱和渗流实验：降雨影响与渗流特性

"降雨条件下的单裂隙非饱和渗流实验研究 (1999年)" 这篇1999年的论文主要探讨了单裂隙非饱和渗流现象在降雨条件下的特性，尤其关注了这一过程对整个裂隙岩体渗流行为的影响。实验者通过自行设计并制作的单裂隙渗流实验装置，进行了一系列实验，涵盖了不同裂隙隙宽（δ）、饱和水位和降雨强度(i)的各种组合。实验目的是建立并理解这些因素与关键参数之间的关系，如负压（h）、饱和度（S）和非饱和渗透系数。 在实验过程中，他们发现裂隙隙宽与负压、饱和度与负压、裂隙隙宽与饱和度，以及负压与非饱和渗透系数之间存在非线性函数联系。这些发现不仅扩展了裂隙渗流理论，还为实际工程中分析裂隙岩体非饱和区的渗透荷载分布提供了新的理论基础和计算工具。 实验装置包括一个垂直设置的单裂隙模型，由有机玻璃板和混凝土板组合而成，其中包含压力传感器用于测量负压。通过调整螺栓可以改变裂隙隙宽，而降雨强度则通过控制降雨器中的水位来实现，两者之间的关系由公式(1)给出，确保了降雨强度的精确调控。 此外，文章还指出，在实际工程应用中，裂隙岩体的渗流通常同时涉及饱和和非饱和两种状态，因此对单裂隙的饱和-非饱和渗流规律进行深入研究至关重要。通过实验数据和理论分析，论文为理解和预测复杂的裂隙岩体渗流行为提供了新的视角和方法。 关键词：降雨入渗、单裂隙、非饱和渗流、饱和度、毛细负压、渗透系数。这些关键词反映了研究的核心内容，即在降雨条件下，如何量化和理解单个裂隙内部的水力特性，以及这些特性如何影响整个岩体的渗流特性。 分类号：TV131.61; P641.135，表明该研究属于水利工程领域，特别是与岩石力学和水文地质学相关的部分。 这篇论文是基于国家自然科学基金项目(59479010)的支持，表明了其在科学研究中的重要地位。作者之一是1966年出生的男性博士生，这为他的研究提供了个人背景信息。实验结果的准确性和实用性得到了初步验证，对于理解和模拟自然环境或工程场景下的裂隙岩体渗流行为具有实际应用价值。