黏土结合水起始剪切力对非达西渗流的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2017年第6期北京时间：

作者：许增光，冯上鑫，柴军瑞，覃源，陈玺，黎康平

单位：西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地

摘要：黏土结合水对黏土的流变、膨胀以及渗透等有显著影响，了解黏土结合水性质变化对黏土研究具有重要意义。基于黏土双电层理论，由黏土微电场推导黏土结合水抗剪强度与结合水到黏土颗粒距离的函数关系，并以此解释黏土非达西渗流的机理。结果表明:黏土结合水具有类似非牛顿液体性质，双电层中每一处结合水存在“起始剪切力”，当水压力超过结合水的“起始剪切力”时，结合水将发生移动; 黏土非达西渗流存在起始水力梯度，且起始水力梯度与结合水的“起始剪切力”呈线性关系; 当黏土开始发生渗流时，结合水在孔隙中流速呈曲线分布，流量与水力梯度呈非线性关系，黏土渗流特征曲线出现下凹型非线性曲线。

关键词：黏土结合水,双电层理论,起始剪切力,非达西渗流

基金资助：国家自然科学基金项目（51409206、51679193）； 陕西省重点科技创新团队项目(2013KCT-15)