不同初始湿密状态对黄土渗透特性影响规律研究

来源：水资源与水工程学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：张维刚，申加胜，王进龙，骆亚生，李萌，殷紫敏，胡海军

单位：1.山东电力工程咨询院有限公司,2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院

摘要：黄土作为中国西北地区广泛分布的特殊土类，其渗透特性对工程稳定性与农业水资源有效利用具有重要影响。然而，初始压实度与含水率耦合作用（即复杂湿密状态）下的渗透机制及动态渗流规律仍不明确。以杨陵黄土为研究对象，采用TST-55型渗透仪开展系列非饱和渗透试验，系统分析不同初始湿密状态下的出水时间演化、渗透系数变化及水力梯度效应。结果表明：非饱和试样出水时间随压实度增大而显著延长，高压实度条件下，出水时间随初始含水率增大呈加速增长趋势，而低压实度试样对此不敏感；所有试样渗透系数随渗流时间延长而趋于稳定，其中高压实度试样渗透系数与初始含水率呈显著负相关，低压实度试样无明显规律；稳定渗流状态下试样仍处于非完全饱和状态，其稳定渗透系数始终低于饱和值，且饱和渗透系数与初始含水率的相关性远高于非饱和稳定值；渗透系数与水力梯度呈正相关，但不改变其数量级，低压实度试样渗透曲线呈现典型三段线特征，随压实度增大逐渐弱化并过渡为二段线，压实度主要影响第Ⅰ、Ⅲ段线走势，初始含水率则主导第Ⅱ段的演变。研究成果揭示了湿密状态耦合下黄土非饱和渗透动态规律，不仅深化了对多因素协同作用机制的理解，也为黄土地区工程渗流控制、水土保持及生态修复提供了理论支撑与量化依据。

关键词：杨陵黄土,初始湿密状态,渗透特性,变水头试验,非完全饱和,稳定渗透系数,水力梯度

基金资助：国家自然科学基金面上项目（52378369）；山东电力工程咨询院有限公司技术开发项目（37-2025-21-K0002）