摘要：颗粒形状是影响砂土宏观力学指标的重要因素。提出一种修正的三维形状系数S’表征颗粒的三维形状,通过3D打印技术打印特定形状的砂颗粒,进行相对密度试验以及颗粒材料在不同相对密度与应力状态下的直剪试验,分别测得不同形状砂颗粒的极限堆积状态和宏观力学响应。试验结果表明:三维形状系数S’可有效克服二维形状指标需确定多参数贡献度的缺陷;随着S’值的增大,颗粒堆积时的最大、最小孔隙比以及两者间的差值均增大;Dr相同条件下,S’值与临界状态摩擦角成正相关,而由于S’值增大时,相同Dr条件下越难达到密实的堆积状态,使得峰值剪胀角与峰值内摩擦角随S’值的增大,表现出先增大后减小的规律,即存在一个临界三维形状系数值。基于试验数据建立S’值与宏观力学指标之间的关系式,为工程设计与数值模拟考虑颗粒形状的影响提供理论依据。

摘要：岩土工程中不同材料间的接触面力学性质是热点研究课题之一。为了研究不同接触面本构模型适用性,对室内接触面直剪试验进行有限元数值模拟,并采用刚塑性模型对接触面破坏过程进行了分析。数值模拟结果表明,计算与试验结果基本一致,不同本构模型计算结果相差不大;直剪试验剪切过程中,接触面上应力应变分布不均匀,导致接触面单元渐近破坏,使得接触面应力-相对位移关系呈非线性;刚塑性模型可以合理描述接触面本构关系,其模型参数较少且容易确定,可用于工程计算。

摘要：教学实验是理论与实际的结合点，是深化教学内容的重要途径。传统实验教学验证性实验较多，缺少设计性、综合性和研究性。在水利专业本科生教学实验中，将土壤水分特征曲线与土层给水度2个具有内在联系的测定实验，设计为一个综合型的整体实验，加深了学生对基本概念及其相互间转化关系的理解，丰富了实验内容，增加了实验课程的趣味性，提高了实验效率。

摘要：在环境水利课程中,开设了水质监测及评价综合教学实验,对清华校园水系具有代表性地点的水样进行了常规监测项目的监测,并根据监测数据进行水质分析评价,使学生在掌握水质监测方法的同时,对自己生活的校园水系的水质状况有一个全面的认识与了解。

摘要：入渗是水文学中重要的基本概念,定量确定土壤入渗性能对认识水循环及水利用具有重要的理论意义和实践价值。该文建立了用于水利专业本科生教学的土壤入渗测定装置,该装置包括人工降雨装置与土壤入渗装置,可进行降雨的人工控制、入渗量测量和土壤水分测量。测试结果表明,该装置能够较好地反映土壤入渗过程,可以得到比较可靠的实验数据。

摘要：混合层深度是非点源污染模型中一个重要参变量,在模拟土壤溶质随地表径流迁移流失过程中,它决定了参与径流迁移的土壤溶质的范围及其具体流失量,为现有模型参数校正提供一定的数据支持。通过设计3种水文条件即自由排水状态(-5cm)、土壤水分饱和状态和土壤渗流状态(5cm),采用人工模拟3种降雨强度(3,6和9cm/h),及同时分别外加模拟相对于降雨量的0,2,4和10倍径流量,研究土壤溶质迁移到地表径流过程中混合层深度。试验结果表明混合层深度与降雨强度呈线性增加关系;自由排水条件下,与地表径流量呈复杂正比例增加关系;土壤饱和条件和土壤渗流条件下,混合层深度与地表径流量均呈线性增加关系。研究结果发现混合层深度的实质是一个多向、复杂的动态溶质迁移变化量。

摘要：清华大学水利水电工程系在华北平原地区建立生态水文综合观测网,进行农田生态水文综合试验研究。该观测网络通过对不同空间和时间尺度的水、热、物质循环的连续观测,形成对不同时间和空间尺度水循环机理的系统认识,为现代水文学与水资源科学的发展提供试验数据。同时,将该网络与卫星遥感观测相结合,可以将田间观测推广到全灌区,对指导该地区农业水资源管理和制定社会经济可持续发展规划具有重要的实践意义。该观测网络测量项目完整,观测手段先进,可为其他类似站网的建设提供参考。

摘要：通过雨滴的打击加速土壤表面溶质迁移至地表径流过程。通过设计3种水文条件即控制排水状态(-5cm)、土壤水分饱和状态和土壤渗流状态(5cm),采用人工模拟3种降雨强度(30、60和90mm/h),及同时外加模拟相对于降雨量的0、2、4和10倍径流量,研究土壤溶质迁移到地表径流过程中扩散过程的规律。试验结果表明降雨强度、或地表径流总量、或地表水位线的增加,均加速土壤溶质的扩散过程。渗流作用下,对流-扩散作用存在着一种交互作用,能加速分子扩散过程。土壤溶质迁移过程同降雨强度、地表径流量和地下水位高低有着重要关系。