滲透係數的測定方法滲透係數的常用測定方法有哪些

2021-03-07 05:54:15 字數 4917 閱讀 6510

1樓:手機使用者

滲透係數的測定方法主要分「實驗室測定」和「野外現場測定「兩大類。

1.實驗室測定法

目前在實驗室中測定滲透係數 k 的儀器種類和試驗方法很多,但從試驗原理上大體可分為」常水頭法「和變水頭法兩種。

常水頭試驗法就是在整個試驗過程中保持水頭為一常數,從而水頭差也為常數。 如圖:

試驗時,在透明塑料筒中裝填截面為a,長度為l的飽和試樣,開啟水閥,使水自上而下流經試樣,並自出水口處排出。待水頭差△h和滲出流量q穩定後,量測經過一定時間 t 內流經試樣的水量v,則

v = q*t = ν*a*t

根據達西定律,v = k*i,則

v = k*(△h/l)*a*t

從而得出

k = q*l / a*△h=q*l /( a*△h)

常水頭試驗適用於測定透水性大的沙性土的滲透引數。粘性土由於滲透係數很小,滲透水量很少,用這種試驗不易準確測定,須改用變水頭試驗。

變水頭試驗法就是試驗過程中水頭差一直隨時間而變化,其裝置如圖:水從一根直立的帶有刻度的玻璃管和u形管自下而上流經土樣。試驗時,將玻璃管充水至需要高度後,開動秒錶,測記起始水頭差△h1,經時間 t 後,再測記終了水頭差△h2,通過建立瞬時達西定律,即可推出滲透係數 k 的表示式。

設試驗過程中任意時刻 t 作用於兩段的水頭差為△h,經過時間dt後,管中水位下降dh,則dt時間內流入試樣的水量為

dve = -a dh

式中 a 為玻璃管斷面積;右端的負號表示水量隨△h的減少而增加。

根據達西定律,dt時間內流出試樣的滲流量為:

dvo = k*i*a*dt = k*(△h/l)*a*dt

式中,a——試樣斷面積;l——試樣長度。

根據水流連續原理, 應有dve = dvo,即得到

k = (a*l/a*t)㏑(△h1/△h2)

或用常用對數表示,則上式可寫為

k = 2.3*(a*l/a*t)lg(△h1/△h2)

2. 野外現場測定法

滲水試驗(infiltration test)一般採用試坑滲水試驗,是野外測定包氣帶鬆散層和岩層滲透係數的簡易方法。試坑滲水試驗常採用的是試坑法、單環法、和雙環法。 是試坑底嵌入兩個鐵環,增加乙個內環,形成同心環,外環直徑可取0.

5公尺, 內環直徑可取0.25公尺。試驗時往鐵環內注水,用馬利奧特瓶控制外環和內環的水柱都保持在同一高度上,(例如10厘公尺)。

根據內環取的的資料按上述方法確定鬆散層、岩層的滲透係數值。由於內環中的水只產生垂直方向的滲入,排除了側向滲流帶的誤差,因此,比試坑法和單環法精確度高。內外環之間滲入的水,主要是側向散流及毛細管吸收,內環則是鬆散層和岩層在垂直方向的實際滲透。

當滲水試驗進行到滲入水量趨於穩定時,可按下式精確計算滲透係數(考慮了毛細壓力的附加影響):k(滲透係數)= ql/ f(h+z+l)。

式中:q-----穩定的滲入水量(立方厘公尺/分);

f------試坑內環的滲水面積(平方厘公尺);

z-----試坑內環中的水厚度(厘公尺);

h-----毛細管壓力(一般等於岩土毛細上公升高度的一半)(厘公尺);

l-----試驗結束時水的滲入深度(試驗後開挖確定)(厘公尺)。

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滲透係數的常用測定方法有哪些

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滲透係數的測定方法主要分「實驗室測定」和「野外現場測定「兩大類。

1.實驗室測定法

目前在實驗室中測定滲透係數 k 的儀器種類和試驗方法很多,但從試驗原理上大體可分為」常水頭法「和變水頭法兩種。

常水頭試驗法就是在整個試驗過程中保持水頭為一常數,從而水頭差也為常數。 如圖:

試驗時,在透明塑料筒中裝填截面為a,長度為l的飽和試樣,開啟水閥,使水自上而下流經試樣,並自出水口處排出。待水頭差△h和滲出流量q穩定後,量測經過一定時間 t 內流經試樣的水量v,則

v = q*t = ν*a*t

根據達西定律,v = k*i,則

v = k*(△h/l)*a*t

從而得出

k = q*l / a*△h=q*l /( a*△h)

常水頭試驗適用於測定透水性大的沙性土的滲透引數。粘性土由於滲透係數很小,滲透水量很少,用這種試驗不易準確測定,須改用變水頭試驗。

變水頭試驗法就是試驗過程中水頭差一直隨時間而變化,其裝置如圖:水從一根直立的帶有刻度的玻璃管和u形管自下而上流經土樣。試驗時,將玻璃管充水至需要高度後,開動秒錶,測記起始水頭差△h1,經時間 t 後,再測記終了水頭差△h2,通過建立瞬時達西定律,即可推出滲透係數 k 的表示式。

設試驗過程中任意時刻 t 作用於兩段的水頭差為△h,經過時間dt後,管中水位下降dh,則dt時間內流入試樣的水量為

dve = -a dh

式中 a 為玻璃管斷面積;右端的負號表示水量隨△h的減少而增加。

根據達西定律,dt時間內流出試樣的滲流量為:

dvo = k*i*a*dt = k*(△h/l)*a*dt

式中,a——試樣斷面積;l——試樣長度。

根據水流連續原理, 應有dve = dvo,即得到

k = (a*l/a*t)㏑(△h1/△h2)

或用常用對數表示,則上式可寫為

k = 2.3*(a*l/a*t)lg(△h1/△h2)

2. 野外現場測定法

滲水試驗(infiltration test)一般採用試坑滲水試驗,是野外測定包氣帶鬆散層和岩層滲透係數的簡易方法。試坑滲水試驗常採用的是試坑法、單環法、和雙環法。 是試坑底嵌入兩個鐵環,增加乙個內環,形成同心環,外環直徑可取0.

5公尺, 內環直徑可取0.25公尺。試驗時往鐵環內注水,用馬利奧特瓶控制外環和內環的水柱都保持在同一高度上,(例如10厘公尺)。

根據內環取的的資料按上述方法確定鬆散層、岩層的滲透係數值。由於內環中的水只產生垂直方向的滲入,排除了側向滲流帶的誤差,因此,比試坑法和單環法精確度高。內外環之間滲入的水,主要是側向散流及毛細管吸收,內環則是鬆散層和岩層在垂直方向的實際滲透。

當滲水試驗進行到滲入水量趨於穩定時,可按下式精確計算滲透係數(考慮了毛細壓力的附加影響):k(滲透係數)= ql/ f(h+z+l)。

式中:q-----穩定的滲入水量(立方厘公尺/分);

f------試坑內環的滲水面積(平方厘公尺);

z-----試坑內環中的水厚度(厘公尺);

h-----毛細管壓力(一般等於岩土毛細上公升高度的一半)(厘公尺);

l-----試驗結束時水的滲入深度(試驗後開挖確定)(厘公尺)。

4樓:西安固泰感測

滲透試驗

試驗柱通過連線件匯入含水率、溫度、負壓等測量裝置,可獲得試驗柱中巖芯在整個試驗過程中的動態資訊。而自動補水儀與試驗柱的連線,則是通過補水儀自動補償試驗柱中巖芯的蒸發量,從而可以計算得試驗岩芯的蒸發強度。自動補水儀的基本原理及其與試驗柱的連線見下圖。

若外界因素導致自動補水儀的平衡狀態被打破,比如試驗柱中的的水位因蒸發而降低。此時補水柱中的水就要向平衡杯流動以保持水位的平衡,這又構成補水柱上部負壓的增大,為了自動維持平衡,空氣將通過

被吸入補給柱以使補給柱中的氣體與水加起來的壓力為乙個大氣壓(因為平衡杯水面的壓力為乙個大氣壓)。如果試驗柱中的水位由於不斷蒸發而降低,那麼補水柱就不斷的向平衡杯流動而補給試驗柱,空氣也就不斷的通過向試驗柱流動,負壓計不斷的記錄負壓的變化過程。負壓計變化(增大)乙個kpa,相當於補水儀中水位下降100mm,補水儀的內直徑若為200mm,試驗柱的內直徑若為1000mm,補水儀下降的100mm的水就相當於給試驗柱補充了2.

5mm高水柱高度的水量。至於試驗柱中實際的水位高度變化幾何,這與試驗中試驗介質的孔隙度有關。如果打破平衡的是試驗柱中的水位公升高,此時因公升高(比如降水入滲)的水量就由平衡杯中的溢流管通過排至降水計量儀(翻斗式或稱重式),就可獲得降水量。

什麼是滲透係數 滲透係數的測定方法

5樓:匿名使用者

滲透係數滲透係數 滲透係數正文表示岩土透水性能的數量指標.亦稱水力傳導度.可由達西定律求得:

q=ki式中q為單位滲流量,也稱滲透速度(公尺/日);k為滲透係數(公尺/日);i為水力坡度,無量綱.可見,當i=1時,q=k,表明滲透係數在數值上等於水力坡度為1時,通過單位面積的滲流量.岩土的滲透係數愈大,透水性越強,反之越弱.

滲透係數的大小主要不取決於岩土空隙度的值,而取決於空隙的大小、形狀和連通性,也取決於水的粘滯性和容量,因此,溫度變化,水中有機物、無機物的成分和含量多少,均對滲透係數有影響.在均質含水層中,不同地點具有相同的滲透係數;在非均質含水層中,滲透係數與水流方向無關,而在各向異性含水層中,同一地點當水流方向不同時,具有不同的滲透係數值.一般說來,對於同一性質的地下水飽和帶中一定地點的滲透係數是常數;而非飽和帶的滲透係數隨岩土含水量而變,含水量減少時滲透係數急劇減少.

滲透係數是含水層的乙個重要引數,當計算水井出水量、水庫滲漏量時都要用到滲透係數數值.滲透係數的測定方法很多,可以歸納為野外測定和室內測定兩類.室內測定法主要是對從現場取來的試樣進行滲透試驗.

野外測定法是依據穩定流和非穩定流理論,通過抽水試驗(在水井中抽水,並觀測抽水量和井水位)等方法,求得滲透係數.與滲透係數密切相關的另一引數為導水系數(coef-ficientoftran**issivity),它是滲透係數與含水層厚度的乘積,多用在地下水流的計算公式中.對某一垂直於地下水流向的斷面來說,導水系數相當於水力坡度等於1時流經單位寬度含水層的地下水流量.

導水系數大,表明在同樣條件下,通過含水層斷面的水量大,反之則小.導水系數只有當地下水二維流動時才有意義,對於三維流動是沒有意義的.滲透係數配圖滲透係數

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