Page 73 - 2025年第56卷第2期

水力特征参数选用 ＨＹＤＲＵＳ模型中给定的经验参数 ［２９ － ３０］ 。柱体砂滤料的水力特征参数及模型的初始
条件、边界条件和网格划分与上文所述相同，模拟过程中在 ０～１、１～１０、１０～１００ｈ各选取 ９个点位
记录间断式改进暗排的流量。
图 １１为粉土质地下的间断式改进暗排流量计算值与模拟值对比图，其中间断式改进暗排的流量
随时间增加而逐渐减小，计算值与模拟值的变化趋势基本一致，Ｓ１、Ｓ２和 Ｓ３方案计算值与模拟值的
２
平均相对误差分别为－ １０．９％、－ ７．１０％、－ ６．８９％，且粉土中的流量计算值与模拟值的 Ｒ均在 ０．９５以
上，说明该计算方法在粉土中同样适用。由图 １２黏土中的间断式改进暗排流量计算结果对比分析可
２
以看出，虽然 ３组计算值与模拟值的 Ｒ均在 ０．９０以上，计算值可以较好地反映排水流量的变化趋势，
但 Ｓ１、Ｓ２和 Ｓ３方案计算值与模拟值的平均相对误差绝对值大于 ２０％，模拟值普遍大于计算值。有研
究表明，Ｋｕｓａｋｉｎ经验公式在潜水含水层的砂质土壤中适用性更好 ［３１］ ，而黏土的渗透系数较小，基于
Ｋｕｓａｋｉｎ经验公式计算的影响半径存在偏差，会导致柱体砂滤料外部进水流量误差较大。因此，本文
提出的间断式改进暗排计算方法更适用于壤土和粉土。

图 １１ 粉土中间断式改进暗排流量模拟值与计算值对比

图 １２ 黏土中间断式改进暗排流量模拟值与计算值对比

６ 结论

本文提出了一种较常规暗管排水流量更大的间断式改进暗排结构，分析了其降渍过程中的渗流特
征，提出了间断式改进暗排排水流量的计算方法，通过田间试验和 ＨＹＤＲＵＳ数值模拟对提出的公式进
行了验证，得出以下结论：
（ １）间断式改进暗排的流量计算可简化为柱体砂滤料的外部进水、柱体砂滤料的内部排水以及常
规暗管排水三部分流量叠加，分别采用沙金煊非完整井流量公式、Ｈｏｏｇｈｏｕｄｔ － Ｐｌｏｅｇ公式和 Ｈｏｏｇｈｏｕｄｔ －
Ｐｌｏｅｇ － Ｂ． И ．阿拉文公式进行计算。在地表无积水的情况下，文中所提公式的计算值与田间试验实测值和
ＨＹＤＲＵＳ模拟值的平均相对误差分别为 ６．９７％和－ ２．８４％，计算值与两种验证方法所得数据吻合良好。
（２）随着排水时间增加，柱体砂滤料外部进水流量占总流量的比值逐渐增加，柱体砂滤料内部排
水流量占总流量比值逐渐减小；柱体砂滤料越高则其内部排水持续时间越长，柱体砂滤料高为 ０．８和
１．５ｍ时，其内部排水时间分别持续 １５和 ３０ｈ；柱体砂滤料布设间距越小，则其内部排水与外部进水

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