達西滲流試驗

1、-1- / 5 下載文檔可編輯達西滲流實驗一、實驗?zāi)康暮鸵?.測量樣砂的滲透系數(shù)k值，掌握特定介質(zhì)滲透系數(shù)的測量技術(shù)。2.通過測量透過砂土的滲流流量和水頭損失的關(guān)系，驗證達西定律。二、實驗原理1.滲流水力坡度J由于滲流流速很小，故流速水頭可以忽略不計。因此總水頭H可用測壓管水頭h來表示，水頭損失hw可用測壓管水頭差來表示，則水力 坡度J可用測壓管水頭坡度來表示：Jhwhih2hl l l式中：I為兩個測量斷面之間的距離（測點間距）；hi與h2為兩個 測量斷面的測壓管水頭。2.達西定律達西通過大量實驗，得到圓筒斷面積A和水力坡度J成正比，并 和土壤的透水性能有關(guān)，即v d kJI或qVkAJ-

2、2- / 5 下載文檔可編輯滲流斷面平均流速；k 土質(zhì)透水性能的綜合系數(shù)，稱為滲透系數(shù)；qv-滲流量；A圓桶斷面面積；hw水頭損失。上式即為達西定律，它表明，滲流的水力坡度，即單位距離上的 水頭損失與滲流流速的一次方成正比，因此也稱為滲流線性定律。3.達西定律適用范圍達西定律有一定適應(yīng)范圍，可以用雷諾數(shù)ReVdl0來表示。其中V為滲流斷面平均流速；dio為土壤顆粒篩分時占10%重量土粒所通過的 篩分直徑； 為水的運動粘度。一般認為當Re110）,達西定律不再適應(yīng)。三、實驗內(nèi)容按照基本操作方法，改變流量23次，測量滲透系數(shù)k,實驗數(shù)據(jù) 處理與分析參考第五部分四、數(shù)據(jù)處理及成果要求1.記錄有關(guān)信息

3、及實驗常數(shù)實驗設(shè)備名稱： 達西滲流實驗儀實驗臺號：_No.1_式中：V-3- / 5 下載文檔可編輯實 驗 者： _A1組7人_實驗日期：_5月10砂土名稱：人工粗砂 ； 測點間距I= 30.0io-2m砂筒直徑d=15.010-2m; do= 0.0310-2m2.實驗數(shù)據(jù)記錄及計算結(jié)果（參表1）3.成果要求完成實驗數(shù)據(jù)記錄及計算表。校驗實驗條件是否符合達西定律適 用條件。五、分析思考題1.不同流量下滲流系數(shù)k是否相同，為什么？答：不同流量下滲流系數(shù)k相同，滲流系數(shù)大小取決于很多因素，主要取決于土的顆粒形狀、大小、不均勻系數(shù)以及水溫等，一旦這些 因素確定，則k也確定，因此k的大小與流量無關(guān)2

4、.裝砂圓筒垂直放置、傾斜放置時，對實驗測得的qv、V、J與滲 透系數(shù)k值有何影響？答：裝砂圓筒垂直放置、傾斜放置，對測得的qv、V、J有影響， 這是因為在整個系統(tǒng)達到滲流以后，裝砂圓筒垂直放置、傾斜放置， 相當于改變了砂桶溢流水面的高度，也就是改變了供水箱水頭和砂桶 溢流水面水頭高度差H，這樣的話，滲流系數(shù)k就會改變，從而qv、J也會相應(yīng)的改變。但是裝砂圓筒垂直放置、傾斜放置時，對實驗測得 的滲透系數(shù)k值沒有影響，因為滲透系數(shù)k是砂子的內(nèi)在屬性。-4- / 5 下載文檔可編輯表1滲流實驗測記表測點壓差/10-2m水 力坡 度J流量qv砂筒面積A/1o-4m流速v/(10-2m/s)滲透系 數(shù)k-2/(10 m/s)水溫T/C粘度/(10-4m/ s)雷諾 數(shù)Rehih2h體積/10-63m時 間/s流量/(10-6m131.410.620.80.6930053.45.62176.70.03180.0459200.010.09523810.28.0.930041.7.22176.70.04090.0437200.010.12.761463-5- / 5 下載文檔可編輯六、注意事項1.實驗中不允許氣體滲入砂土中。若在實驗中，下穩(wěn)水室中有氣體滯留，應(yīng)關(guān)閉出水閥，打開排氣嘴，排除 氣體。2.新裝砂后，開始實驗時，從出水管排