人民黄河

作者：唐少容;柯德秀;杨强;高天源

单位：（1.宁夏大学 土木与水利工程学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心， 宁夏 银川 750021；3.旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，宁夏 银川 750021）

关键词：刚柔复合衬砌渠道;锅盖效应;单向冻结;温度场;水气迁移

寒旱区刚柔复合衬砌渠道铺设的复合土工膜阻碍土体冻结过程中的水分蒸发，出现复合土工膜下土体增水的现象，即“锅盖效应”。为探究土体的锅盖效应发生机制和规律，制备不同含水率的土柱试样进行单向冻结试验，分析复合土工膜对土柱温度场和水分场的影响。研究表明：有复合土工膜覆盖土柱的降温速率及土层间温差均小于未覆盖复合土工膜的土柱；冻结过程中，未覆盖复合土工膜的土柱底部水分通过土体孔隙通道不断向顶层迁移补充后蒸发，整个土柱含水率降低，且呈不均匀状分布；而有复合土工膜覆盖的土柱，在水分迁移和锅盖效应作用下，底部土体含水率降低，膜下顶层土体含水率显著增加，且膜下结冰，表明复合土工膜使土体在冻结过程中产生明显的锅盖效应。初始含水率不同的土柱受锅盖效应影响后产生的水分迁移量和形态存在差异，初始含水率较小的土柱顶层含水率的增加以气态水迁移为主，初始含水率较大的土柱含水率的增加则以液态水迁移为主。

来源：2024年第3期

《人民黄河》期刊编辑部

查看人民黄河杂志2024年第3期