水热耦合模拟中的冻土渗透系数模型选择

冻土渗透系数是冻土水热模型的关键参数.在当前数值计算过程中,多采用的是渗透系数经验模型,而经验模型的最大缺陷是其经验参数并不适用于所有土体.鉴于渗透系数理论模型具有较强的普适性,故考虑将渗透系数理论模型用于水热耦合计算.为评价理论模型的适用性,本文选取四组饱和冻土的渗透系数模型,以三个水热耦合模型算例为基础,通过比较渗透系数及冻胀变化趋势,对四组饱和冻土渗透系数模型的有效性进行分析.结果表明,理论模型预测结果受颗粒级配曲线及冻结特征曲线影响明显.四组理论模型均可以反映冻土渗透系数变化规律,而分形模型的预测效果最佳.推荐采用未冻水含量为变量,计算冻土渗透系数.研究成果可为准确预测冻胀提供基础.