论文部分内容阅读
本文以均质土壤、铁尾矿砂为研究对象,通过室内模拟积水入渗,分析研究了均质土壤、铁尾矿砂及覆土铁尾矿砂的入渗规律。研究结果表明：(1)铁尾矿砂的入渗规律符合均匀介质的一般入渗规律,与均质土壤入渗过程对比发现：随着容重的增加,铁尾矿砂稳定入渗速率变化范围为0.87～0.45mm/min,小于均质土壤稳定入渗速率的变化范围；进入稳定入渗状态所需时间范围更小,为100-190min。尾砂粒径分布级窄,且粒径远小于均质土壤,因此铁尾矿砂的基质吸力更大,入渗更快,达到稳定状态所需时间也更短。(2)铁尾矿砂、均质土壤、覆土尾矿砂入渗的经验模型拟合度都很高,其中Horton模型在短历时积水入渗条件下拟合较准确,且不适用于覆土铁尾矿砂的入渗,通用入渗公式在长历时入渗时拟合较准确。(3)铁尾矿砂与均质土壤入渗的Philip模型拟合精度较为准确,但利用拟合参数s。推求Green-Ampt模型中参数sf较其他方法准确度低,表明Philip模型参数s。精度要求很高。(4)铁尾矿砂与均质土壤入渗的Green-Ampt模型参数湿润锋处平均基质吸力sf差别较大,均质土壤拟合s,范围为40mm～660mm,尾矿砂拟合sf范围为785mm～1835mm,铁尾矿砂相较于均质土壤,其细粉颗粒含量更高,孔隙度更小,容重更大,因此其参数sf较大。(5)覆土铁尾矿砂的入渗在湿润锋进入土砂界面前,其入渗表现与同容重均质土壤入渗表现一致,下层尾矿砂容重越小,与均质土壤入渗在稳定入渗率、稳定入渗时间方面表现越为接近,下层尾矿砂容重越大,减渗作用越明显。经线性回归分析,此过程中累积入渗量与覆土厚度呈正线性相关,到达土砂界面所需时间与覆土厚度、土壤容重呈正相关。(6)覆土铁尾矿砂入渗的稳定入渗速率、平均入渗速率与土层厚度正相关,与土壤容重、尾砂容重负相关;稳定入渗时间与土层厚度、尾砂容重负相关,与土壤容重正相关。(7)结合Green-Ampt模型与入渗基本理论,建立了覆土铁尾矿砂的入渗模型,并给出模型中各参数求解方法,通过模型预测数据与实测数据对比验证,证明了该模型的可行性。