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黄土滑坡是黄土地区主要地质灾害之一,降雨或灌溉入渗是黄土滑坡的主要诱发因素。一般认为大型黄土滑坡是由于降雨或灌溉改变了地下水位而引起,但是黄土地区地下水位一般很深,多为20~80m,如陇东的早胜塬地下水埋深约120m,黄土的渗透性差,饱和渗透系数在10-5~10-4cm/s,许多现场人工降雨试验确定的地表水在黄土中的入渗深度有限,最大不超过4m,此结果很难说明降雨和大型滑坡有直接联系,也难以解释黄土地区井水位和黄土塬边泉水流量受降雨或灌溉影响的现象。也有人认为大量地表水是通过垂直裂缝和落水洞等集中通道流入地下,而野外调查发现这种通道仅在黄土塬边卸荷区常见,且由于水力梯度大,水流易从出口流失,且有研究表明即使地表水沿裂缝灌入,也仅能造成浅部土体含水率增大。考虑到以往试验观测深度小、观测时间短,且降雨在黄土中的入渗规律和影响深度尚未知,本文根据在甘肃省正宁县建立的监测站,设计了强度可控的人工渗水试验模拟天然降雨,观测人工渗水以及天然降雨条件下10.0m深度范围内土壤含水率的变化,结合研究区地层土性、地形地貌、气象条件等分析黄土中水分迁移规律及影响深度。结果显示:研究区土壤中水分通过降雨补给,蒸发排泄;浅层土壤水分受降雨和蒸发影响较大,具有周年的背景变化趋势,只有在降雨量大于某一阈值时,土壤含水率才会骤升,而对于小于该阈值的降雨,土壤含水率在其背景趋势上波动很小,水分仅在表层循环,该趋势和蒸发量的变化趋势吻合;降雨量越大,土壤含水率增幅越大,影响深度越大,随着深度增加,增幅减小,时间上渐有滞后;深部非饱和黄土中,水分以非饱和渗流或水汽形式迁移,水汽迁移量很小,因此土壤含水率增幅小且非周年性,但不可忽视,遇到透水性差的土层时,会在其顶部富集,造成土体含水率升高。根据场地地层条件建立数值模型,人工渗水强度和持时定义边界条件,利用有限元软件模拟人工渗水的水分入渗过程,以及根据全年降雨量数据,定义渗水边界条件,模拟天然降雨的入渗过程,模拟结果和现场观测结果吻合,很好地反映了降雨条件下浅层土壤水分随降雨量变化大,中部黄土层含水率变化小,深部隔水层面含水率持续增长的规律。本文对非饱和黄土中水分迁移规律的探讨,对非饱和土理论在黄土研究及工程中的应用具有推动和提供基础资料的作用,对应用非饱和渗流理论研究降雨型滑坡机理意义重大。