不积雨条件下黄土水分入渗特征及其对边坡稳定性的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：雷磊，王晓东，魏小龙，刘子瑞，陈青云，白旭龙，田堪良

单位：（1.国网陕西省电力有限公司电力科学研究院,2.国网（西安）环保技术中心有限公司,3.西北农林科技大学

摘要：降雨入渗是诱发边坡失稳的重要因素，模拟降雨引发的不积雨入渗对于理解边坡失稳及滑坡等地质灾害至关重要。基于室内黄土土柱水分入渗试验，利用HYDRUS-1D软件模拟土壤水分入渗过程，并结合FLAC3D软件分析降雨入渗对边坡稳定性的影响。结果表明：HYDRUS-1D模型在不同深度的土壤含水率模拟值与实测值随时间变化趋势一致，评价指标RMSE值的范围为0.023~0.039 cm3/cm3，NSE值均在0.7以上，该模型具有较好的模拟效果，且土壤含水率随土层深度的变化表现出响应时间延长和变化幅度减小的特征；不积雨条件下土壤水分入渗的实测值与模拟值的湿润峰运移特征高度吻合，拟合相关系数达到0.997，模型对湿润峰运移时间和速率的模拟精度随土层深度的增加而逐步提高，并产生显著的水流滞后效应；FLAC3D模型分析表明，降雨入渗深度的增加导致边坡土体剪切带从坡脚向坡顶扩展，边坡逐渐失稳，安全系数从天然状态下的2.46减小至入渗深度为200 cm时的0.72，表明降雨入渗深度对边坡稳定性具有显著影响。研究结果为黄土边坡水分场变化和滑坡预测提供了重要依据，有助于更好地理解和预防边坡失稳地质灾害的发生。

关键词：黄土,不积雨入渗,边坡稳定性,HYDRUS-1D模型模拟,湿润峰,FLAC3D数值模拟

基金资助：国网陕西省电力有限公司科技项目(5226KY23001W)