考虑倾角的土质边坡Green-Ampt改进入渗模型

来源：水利水运工程学报杂志 2020年第6期北京时间：

作者：雷文凯,董宏源,陈攀,吕海波,梅国雄

摘要：针对传统Green-Ampt入渗模型忽略坡角和土体非饱和区对边坡降雨入渗的影响这一情况，利用倾角对土体入渗势能梯度进行修正，并将入渗时边坡土体按含水率划分为饱和层、过渡层和未湿润层，建立考虑倾角的土质边坡分层假定入渗模型，推导边坡降雨入渗深度与降雨历时的关系，并通过入渗实例将新模型与传统模型进行比较。研究结果表明：分层假定模型预测的坡面产流时间及湿润锋深度与降雨历时的关系较传统Green-Ampt入渗模型（简称为GA模型）更接近实测值；自由入渗阶段，分层假定模型的湿润锋扩展深度与GA模型一致，但入渗速率低于GA模型；积水入渗阶段，分层假定模型的湿润锋扩展深度及入渗速率均大于GA模型，湿润锋扩展深度的差值随着降雨历时的增大逐渐增大，而入渗速率差值的变化呈相反趋势。根据新模型，分析了倾角和雨强对边坡降雨入渗的影响，发现随着边坡倾角的增大或雨强的减小，雨水入渗到坡体内相同深度所需的降雨历时增加，这种现象在倾角大于60°或雨强小于20 mm/h时尤为明显。

关键词：倾角, 土质边坡, 分层假定, 入渗模型