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【摘要】土壤入渗是指水从地表进入土壤内部的现象。土体的渗透性和土体中的渗流对土体强度和土体变形有着重要影响，是研究地表径流和滑坡的起点。在实际岩土工程计算分析或设计中，土体渗透系数是关键参数，其准确获取有重要的工程实际意义。
【关键词】地表径流；滑坡；岩土工程；渗透系数
离子型稀土矿主要分布在我国的南部省区，是我国的重要战略资源。在其开采过程中，时常会发生矿山滑坡现象，造成重大经济损失。为此，有必要对稀土矿山的渗透规律进行研究，指导矿山安全注液。
1、试验设计
在江西信丰县境内选择滑坡频发矿区进行土壤入渗测试试验，选用单圆环注水法测试入渗过程，相关操作按照水利水电注水试验规程（SL345—2007）进行[1]。在试验现场选择合适的临空面，向下开挖10个台阶，每个台阶深度均为0.8 m，分层测试稀土矿山的渗透系数，分析入渗过程及渗透系数在垂直方向上的变化规律。
2、试验结果
试验结果表明，所测区域入渗率变化变化分为3个阶段：快速减小阶段、缓慢减小阶段和趋于稳定阶段[2]。在试验初期，矿土比较干燥，水分在毛细负压和重力共同作用下下渗；随着时间推移，毛管力逐渐减小，渗透率变化趋缓；试验后期，水分子仅在重力作用下运动，入渗率基本保持稳定。选用常用基本入渗模型Kostiakov模型、Philip模型和Horton模型对入渗过程进行拟合分析，根据相关系数、均方根误差和相对差值等参数选择最优模型[3]，结果发现：用Kostiakov模型进行拟合，相关系数最大，基本都在0.80以上，且均方根误差和相对差值最小，为描述矿山土壤入渗的理想模型。Kostiakov模型表达式为： 。式中：f為入渗速率，t为入渗时间，a、b为拟合参数。
垂直方向上渗透系数在0.58m/d～3.67m/d之间变化，见图1。这说明，土壤渗透系数在空间上存在变异性，有随深度增加而减小的规律。这是因为，表层土经长期风化和植被根系作用，土壤较稀疏，土壤孔隙较大，渗透系数较大；随深度增加，在土壤自重作用下，土壤密实度增加，孔隙减小，渗透系数也随着降低。对空间垂直高度方向上所测渗透系数进行函数拟合，得到渗透系数随距地表深度变化情况的函数关系式K=3.04h（-0.62），可以看出渗透系数随深度增加呈负指数衰减。
结语：
（1）土壤入渗分为急剧下渗、缓慢下渗和稳定入渗三个阶段。造成入渗率变化的原因是因为在不同的入渗阶段，水分子受力情况不同。Kostiakov模型可以很好的描述矿山的入渗过程。
（2）渗透系数存在空间变异的情况，在垂直高度方向上按负指数方式衰减。这种规律能够很好的解释矿山滑坡现象：当注液强度过大而远超渗透系数时，溶液容易在矿山中无法及时下渗，造成部分区域饱和，降低矿山土体抗剪强度，引起滑坡现象。在实际生产中，应控制好注液强度，使其不大于渗透系数，保证安全生产。
参考文献：
[1]中华人民共和国水利部.水利水电注水试验规程（SL345—2007）[S].北京：中国水利水电出版社，2008
[2]李广文，冯起，张福平，等.祁连山八宝河流域典型草地土壤入渗特征[J].干旱地区农业研究，2014，32（01）：60-65.
[3]杨阳，罗嗣海，吕先华，桂勇，王观石.赣南典型离子型稀土矿层入渗试验研究[J].有色金属科学与工程，2016，07（04）：140-146.
作者简介：
杨阳（1993—），男，汉族，江苏省南通市人，硕士研究生，单位：江西理工大学建筑与测绘工程学院建筑与土木工程专业，研究方向：岩土力学。
基金项目：
江西省研究生创新专项资金项目《离子型稀土矿渗透非均质性及浅层滑坡规律研究》；项目编号：YC2016-S309.
【关键词】地表径流；滑坡；岩土工程；渗透系数
离子型稀土矿主要分布在我国的南部省区，是我国的重要战略资源。在其开采过程中，时常会发生矿山滑坡现象，造成重大经济损失。为此，有必要对稀土矿山的渗透规律进行研究，指导矿山安全注液。
1、试验设计
在江西信丰县境内选择滑坡频发矿区进行土壤入渗测试试验，选用单圆环注水法测试入渗过程，相关操作按照水利水电注水试验规程（SL345—2007）进行[1]。在试验现场选择合适的临空面，向下开挖10个台阶，每个台阶深度均为0.8 m，分层测试稀土矿山的渗透系数，分析入渗过程及渗透系数在垂直方向上的变化规律。
2、试验结果
试验结果表明，所测区域入渗率变化变化分为3个阶段：快速减小阶段、缓慢减小阶段和趋于稳定阶段[2]。在试验初期，矿土比较干燥，水分在毛细负压和重力共同作用下下渗；随着时间推移，毛管力逐渐减小，渗透率变化趋缓；试验后期，水分子仅在重力作用下运动，入渗率基本保持稳定。选用常用基本入渗模型Kostiakov模型、Philip模型和Horton模型对入渗过程进行拟合分析，根据相关系数、均方根误差和相对差值等参数选择最优模型[3]，结果发现：用Kostiakov模型进行拟合，相关系数最大，基本都在0.80以上，且均方根误差和相对差值最小，为描述矿山土壤入渗的理想模型。Kostiakov模型表达式为： 。式中：f為入渗速率，t为入渗时间，a、b为拟合参数。
垂直方向上渗透系数在0.58m/d～3.67m/d之间变化，见图1。这说明，土壤渗透系数在空间上存在变异性，有随深度增加而减小的规律。这是因为，表层土经长期风化和植被根系作用，土壤较稀疏，土壤孔隙较大，渗透系数较大；随深度增加，在土壤自重作用下，土壤密实度增加，孔隙减小，渗透系数也随着降低。对空间垂直高度方向上所测渗透系数进行函数拟合，得到渗透系数随距地表深度变化情况的函数关系式K=3.04h（-0.62），可以看出渗透系数随深度增加呈负指数衰减。
结语：
（1）土壤入渗分为急剧下渗、缓慢下渗和稳定入渗三个阶段。造成入渗率变化的原因是因为在不同的入渗阶段，水分子受力情况不同。Kostiakov模型可以很好的描述矿山的入渗过程。
（2）渗透系数存在空间变异的情况，在垂直高度方向上按负指数方式衰减。这种规律能够很好的解释矿山滑坡现象：当注液强度过大而远超渗透系数时，溶液容易在矿山中无法及时下渗，造成部分区域饱和，降低矿山土体抗剪强度，引起滑坡现象。在实际生产中，应控制好注液强度，使其不大于渗透系数，保证安全生产。
参考文献：
[1]中华人民共和国水利部.水利水电注水试验规程（SL345—2007）[S].北京：中国水利水电出版社，2008
[2]李广文，冯起，张福平，等.祁连山八宝河流域典型草地土壤入渗特征[J].干旱地区农业研究，2014，32（01）：60-65.
[3]杨阳，罗嗣海，吕先华，桂勇，王观石.赣南典型离子型稀土矿层入渗试验研究[J].有色金属科学与工程，2016，07（04）：140-146.
作者简介：
杨阳（1993—），男，汉族，江苏省南通市人，硕士研究生，单位：江西理工大学建筑与测绘工程学院建筑与土木工程专业，研究方向：岩土力学。
基金项目：
江西省研究生创新专项资金项目《离子型稀土矿渗透非均质性及浅层滑坡规律研究》；项目编号：YC2016-S309.