《達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（模板）

1、達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?測(cè)定均質(zhì)砂的滲透系數(shù)，加深對(duì)巖石滲透系數(shù)的認(rèn)識(shí)；.通過(guò)測(cè)量均質(zhì)砂的滲流流量和水頭損失的關(guān)系，驗(yàn)證達(dá)西定律。二 實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖實(shí)驗(yàn)裝置及各局部名稱如圖2-1所示。圖2-1達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)裝置圖1、恒壓水箱2、供水管3、進(jìn)水管4、試驗(yàn)筒5、試驗(yàn)砂 6、下過(guò)濾網(wǎng)7、下穩(wěn)水室8、進(jìn)水閥9、放空閥10、蓄水箱11、水泵 12、排氣閥13、上穩(wěn)水室14、上過(guò)濾網(wǎng)15、溢流管16、出水管與出水閥17、排氣嘴18、壓差計(jì).裝置說(shuō)明自循環(huán)供水如圖1中的箭頭所示，恒定水頭由恒壓水箱1提供，水流自下而上，利于排 氣。試驗(yàn)筒4上口是密封的，利用出水管16的虹吸作用可提高試驗(yàn)砂的作用

2、水頭。代表滲 流兩斷面水頭損失的測(cè)壓管水頭差用壓差計(jì)18 （氣-水U型壓差計(jì)）測(cè)量，圖中試驗(yàn)筒4上 的測(cè)點(diǎn)、分別與壓差計(jì)18上的連接管嘴、用連通軟管連接，并在兩根連通軟管上 分別設(shè)置管夾。被測(cè)量的介質(zhì)可以用天然砂，也可以用人工砂。砂土兩端附有濾網(wǎng)，以防細(xì) 砂流失。上穩(wěn)水室13內(nèi)裝有玻璃球，作用是加壓重以防止在滲透壓力下砂柱上浮。.基本操作方法 新裝干砂加水。旋開(kāi)試驗(yàn)桶頂部排氣嘴12及進(jìn)水閥8,關(guān)閉出水閥16、放空閥9 及連通軟管上的管夾，開(kāi)啟水泵對(duì)恒壓水箱1供水，恒壓水箱1中的水通過(guò)進(jìn)水管3進(jìn)入下 穩(wěn)水室7,如假設(shè)進(jìn)水管3中存在氣柱，可短暫關(guān)閉閥8予以排除。繼續(xù)進(jìn)水，待水慢慢浸透 裝砂圓筒內(nèi)全

3、部砂體，并且使上穩(wěn)水室完全充水之后，關(guān)閉排氣閥12。（2）壓差計(jì)排氣。完成上述步驟（2）后，即可松開(kāi)兩連通軟管上的管夾，翻開(kāi)壓差計(jì) 頂部排氣嘴旋鈕進(jìn)行排氣，待兩測(cè)壓管內(nèi)分別充水到達(dá)半管高度時(shí)，迅速關(guān)閉排氣嘴旋鈕即 可。靜置數(shù)分鐘，檢查兩測(cè)壓管水位是否齊平，如不齊平，需重新排氣。 測(cè)流量。全開(kāi)進(jìn)水閥8、出水閥16,待出水流量恒定后，用重量法或體積法測(cè)量流 量。（4）測(cè)壓差。測(cè)讀壓差計(jì)水位差。 測(cè)水溫。用溫度計(jì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)水體的溫度。（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束。短期內(nèi)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止試驗(yàn)筒內(nèi)進(jìn)氣，應(yīng)先關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)8、出水 閥16、排氣嘴12和放空閥9 （在水箱內(nèi)），再關(guān)閉水泵。如果長(zhǎng)期不做該實(shí)驗(yàn)，關(guān)閉水泵后 將

4、出水閥16、放空閥9開(kāi)啟，排除砂土中的重力水，然后，取出試驗(yàn)砂，曬干后存放，以 備下次實(shí)驗(yàn)再用。三、實(shí)驗(yàn)原理.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(jì)。因此總水頭H可用測(cè)壓管水頭匕來(lái)表 示，水頭損失周,可用測(cè)壓管水頭差來(lái)表示，那么水力坡度/可用測(cè)壓管水頭坡度來(lái)表示：式中：/為兩個(gè)測(cè)量斷面之間的距離（測(cè)點(diǎn)間距）；歷與后為兩個(gè)測(cè)量斷面的測(cè)壓管水 頭。.達(dá)西定律達(dá)西通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，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hu = kj = kJ或% = kAJ式中：一一滲流斷面平均流速；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；八一一圓桶斷面面積；*

5、一一水頭損失。上式即為達(dá)西定律，它說(shuō)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。.達(dá)西定律適用范圍達(dá)西定律有一定適應(yīng)范圍，可以用雷諾數(shù)寵6 二 以來(lái)表示。其中V為滲流斷面平均流 V速；dio為土壤顆粒篩分時(shí)占10%重量土粒所通過(guò)的篩分直徑；為水的運(yùn)動(dòng)粘度。一般認(rèn) 為當(dāng)Rel10),達(dá)西定律不再適應(yīng)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照基本操作方法，改變流量23次，測(cè)量滲透系數(shù)k。五、數(shù)據(jù)處理及成果要求.記錄有關(guān)信息及實(shí)驗(yàn)常數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱:實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào):實(shí)驗(yàn)者：實(shí)驗(yàn)日期：砂土名稱：； 測(cè)點(diǎn)間距/=xl0-2m；砂筒直徑 d -xl0_2m； dio=xl0_2m.實(shí)驗(yàn)數(shù)

6、據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果(參表2-1).成果要求完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算表。校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件是否符合達(dá)西定律適用條件。六、分析思考題.不同流量下滲流系數(shù)k是否相同，為什么？.裝砂圓筒垂直放置、傾斜放置時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的外、外J與滲透系數(shù)k值有何影響？七考前須知1.實(shí)驗(yàn)中不允許氣體滲入砂土中。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，下穩(wěn)水室7中有氣體滯留，應(yīng)關(guān)閉出 水閥16,翻開(kāi)排氣嘴17,排除氣體。2,新裝砂后，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，從出水管16排出的少量渾濁水應(yīng)當(dāng)用量筒收集后予以廢棄， 以保持蓄水箱10中的水質(zhì)純潔。表2T滲流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序 次測(cè)點(diǎn)壓差/10-2m水 力 坡 度 J流量qv砂筒面 積A/104m2流速V /(10-2m /s)滲透 系數(shù) k /(IO2 m/s)水 溫T / 粘度V /(10-4m7 s)雷 諾 數(shù) Rehih