什麼是滲透係數滲透係數的測定方法

2021-03-07 05:54:15 字數 5918 閱讀 1516

1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效能的數量指標.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(米/日);k為滲透係數(米/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一個重要引數,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

2樓:莊桂花候戊

gb/t

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3樓:空素琴狄己

在單孔抽水試

驗中,由於沒有觀測孔,只能根據抽水試驗未穩定前的水位,做出降深-半對數時間圖,以**法來求滲透係數或根據水位恢復資料,以**法來求岩石滲透係數.

象這種聯解方程,想用數學推導法來求解,是非常困難的.涉及冪函式和指數涵數.

如一礦山的抽水試驗,湧水量為q=1053噸/天,含水層厚度為m=241.3米,降深s=9.40米,抽水管徑r=0.084米.

經過化簡和代入後為:

k-0.085lgk=1.41113

為了解這個方程,我化了幾年時間,還是沒辦法得出一個結果.

今天在群裡聊天時,突然想到一招.可以用逼進法,在excel裡計算.

如k=1時,左邊的式子,其得數是小於1的,顯然不符合方程.

如k=3時,左邊的式子,其得數是大於2的,顯然也是不符合方程.

如k=2時,左邊的式子,其得數是介於1--2之間的,這樣就界定了k值的大致範圍

然後再分別計算

k=1.1

左邊的式子k-0.085lgk=1.0965

k=1.2,k-0.085lgk=1.19327

k=1.3,k-0.085lgk=1.2903

k=1.4,k-0.085lgk=1.38758

k=1.5,k-0.085lgk=1.4850

顯然k值小於1.5,大於1.4.

然後再這個區間繼續計算k-0.085k的值,使之趨近於1.41113.

在excel裡,這種計算非常快捷.很快就可以得出k=1.4244

r=112.12

幾年的困惑,今天得以解開.開心.

用單孔抽水試驗確定含水層的滲透係數,是水文地質工作中廣為利用的一種方法.但不同單孔抽水試驗所確定的同一含水層的滲透係數相差數倍甚至數十倍。其原因在於計算公式中沒有考慮影響水位下降的原因。

基於此基礎,提出了計算潛水完整井、潛水非完整井和承壓水完整井計算滲透係數的公式。

滲透係數的常用測定方法有哪些

4樓:鵝子野心

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,增加一個內環,形成同心環,外環直徑可取0.

5米, 內環直徑可取0.25米。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釐米)。

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(立方厘米/分);

f------試坑內環的滲水面積(平方釐米);

z-----試坑內環中的水厚度(釐米);

h-----毛細管壓力(一般等於岩土毛細上升高度的一半)(釐米);

l-----試驗結束時水的滲入深度(試驗後開挖確定)(釐米)。

5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巖芯的蒸發強度。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一個大氣壓(因為平衡杯水面的壓力為一個大氣壓)。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)一個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升高,此時因升高(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(翻鬥式或稱重式),就可獲得降水量。

滲透係數的測定方法

6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,增加一個內環,形成同心環,外環直徑可取0.

5米, 內環直徑可取0.25米。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釐米)。

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(立方厘米/分);

f------試坑內環的滲水面積(平方釐米);

z-----試坑內環中的水厚度(釐米);

h-----毛細管壓力(一般等於岩土毛細上升高度的一半)(釐米);

l-----試驗結束時水的滲入深度(試驗後開挖確定)(釐米)。

滲透係數經驗值滲透係數越大,抗滲性越差嗎?

各類土的滲透係數經驗值如下 cm s 1 黏土 1.2 10 6 粉質黏土滲透係數 1.20 10 6 6.0 10 5,粉土滲透係數 6.0 10 5 6.0 10 4 黃土滲透係數 3.0 10 4 6.0 10 4,粉砂滲透係數 6.0 10 4 1.2 10 3 細砂滲透係數 1.20 10...

滲透係數的測定方法主要有哪些它們適用條件是什麼

1 實驗室抄 測定法常水頭試bai驗 適用於透水性較大 k 10 3cm s 的土 du,zhi 應用粒組範圍大致為細砂dao到中等卵石。變水頭試驗 適用於透水性較小 10 7cm s 2 現場測定法 野外注水試驗 野外抽水試驗 3 經驗估演算法 可靠性較差,一般只在作粗略估算時採用。滲透係數的常用...

呂榮值Lu與滲透係數K之間的換算公式

定義公式,q q pl,其中,q為壓入流量,單位l min p為作用於試段內的全部壓力,單位mpa l為試段長度,單位m。1lu 1.0e 7m s來把岩石透水率轉化成滲透性 k k r u第一個k是大寫k 代表滲透係數 等號右邊的是小k代表滲透率,r是液體容重,u是粘滯動力系數 透水率q和滲透係數...