三角形管球模型的多孔介质渗透系数理论研究

来源：水利水运工程学报杂志 2024年第4期北京时间：

作者：胡君磊,郑坤灿,叶宏萌,李震东,刘犇,邱邢轩,赵高阳

摘要：渗透系数在环境、化工、岩土、水利、油气开采、核反应堆等许多工程领域都是极为重要的参数，然而该参数的理论预测极为困难。渗透系数理论公式较少，很多经验公式又因包含物理意义不明的经验常数导致适用范围狭窄，预测偏差多为1~3个量级。拟通过理论推导建立一个适用范围广、预测偏差小的渗透系数理论计算式。根据渗透材料性质和渗流特性建立了三角形管球渗流模型，假设渗流阻力由管流和球绕流的黏性阻力引起，利用流动阻力理论推导得到渗透系数理论计算式。为验证计算式的准确性，测试了福建省南平市中心城区46个土壤样品的平均渗透系数，还收集了来自文献的11组试验测试数据。结果表明，理论计算结果与文献数据平均偏差为48.74%，与试验数据平均偏差70.21%，偏差低于目前应用较广泛的Kozeny-Carman方程。

关键词：多孔介质, 渗透系数, 渗流模型, Kozeny-Carman方程