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渗透系数

渗透系数
渗透系数

渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大,岩石透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。

渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。

常水头法测渗透系数k

1.实验室测定法

目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。

常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。如图:

试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。待水头差△h和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间t 内流经试样的水量V,则

V = Q*t = ν*A*t

根据达西定律,v = k*i,则

V = k*(△h/L)*A*t

从而得出

k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)

常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小,渗透水量很少,用这种试验不易准确测定,须改用变水头试验。

变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化,其装置如图:

变水头法测渗透系数

水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时,将玻璃管充水至需要高度后,开动秒表,测记起始水头差△h1,经时间t 后,再测记终了水头差△h2,通过建立瞬时达西定律,即可推出渗透系数k 的表达式。

设试验过程中任意时刻t 作用于两段的水头差为△h,经过时间dt后,管中水位下降dh,则dt时间内流入试样的水量为dVe = -a dh

式中a 为玻璃管断面积;右端的负号表示水量随△h的减少而增加。

根据达西定律,dt时间内流出试样的渗流量为:

dVo = k*i*A*dt = k*(△h/L)*A*dt

式中,A——试样断面积;L——试样长度。

根据水流连续原理,应有dVe = dVo,即得到

k = (a*L/A*t)㏑(△h1/△h2)

或用常用对数表示,则上式可写为

k = 2.3*(a*L/A*t)lg(△h1/△h2)

2. 野外现场测定法

渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验,是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。

试坑法

是在表层干土中挖一个一定深度(30-50厘米)的方形或圆形试坑,坑底要离潜水位3-5米,坑底铺2一3厘米厚的反滤粗砂,向试坑内注水,必需使试坑中的水位始终高出坑底约10厘米。为了便于观测坑内水位,在坑底要设置一个标尺。求出单位时间内从坑底渗入的水量Q,除以坑底面积F,即得出平均渗透速度v=Q/F。当坑内水柱高度不大(等于10厘米)时,可以认为水头梯度近于1,因而K(渗透系数)=V。这个方法适用于测定毛细压力影响不大的砂类土,如果用在粘性土中,所测定的渗透系数偏高。

单环法

是试坑底嵌入一个高20厘米,直径35.75厘米的铁环,该铁环圈定的面积为1000平方厘米。铁环压入坑底部10厘米深,环壁与土层要紧密接触,环内铺2一3厘米的反滤粗砂。在试验开始时,用马利奥特瓶控制环内水柱,保持在10厘米高度上。试验一直进行到渗入水量Q固定不变为止,就可以按下式计算渗透速度:v=Q/F,所得的渗透速度即为该松散层、岩层的渗透系数值。

双环法

是试坑底嵌入两个铁环,增加一个内环,形成同心环,外环直径可取0.5米, 内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水,用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上,(例如10厘米)。根据内环取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入,排除了侧向渗流带的误差,因此,比试坑法和单环法精确度高。内外环之间渗入的水,主要是侧向散流及毛细管吸收,内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。

当渗水试验进行到渗入水量趋于稳定时,可按下式精确计算渗透系数(考虑了毛细压力的附加影响):K(渗透系数)= QL/ F(H+Z+L)。

式中:

Q-----稳定的渗入水量(立方厘米/分);

F------试坑内环的渗水面积(平方厘米);

Z-----试坑内环中的水厚度(厘米);

H-----毛细管压力(一般等于岩土毛细上升高度的一半)(厘米);L-----试验结束时水的渗入深度(试验后开挖确定)(厘米)。

吕荣值和渗透系数K之间关系

吕荣值和渗透系数K之 间关系 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

吕荣值(q)表示使用灌浆材料作为试验流体时地层的渗透系数。吕荣(Lugeon),1吕荣为1MPa作用下1米试段内每分钟注入1L水量。(在100m的水柱压力下,每米长度标准钻孔内,历时10min,平均每分钟压入岩石裂隙中的水量。)定义公式,q=Q/PL,其中,Q为压入流量,单位L/min;P为作用于试段内的全部压力,单位M P a;L为试段长度,单位m。 渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大,岩石透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数〉10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。 地下水流速的确定:在地下水等水位图上的地下水流向上,求出相邻两等水位线间的水力梯度,然后利用公式计算地下水的流速V=kI 。式中:V---地下水的渗流速度(m/d)K---渗透系数(m/d)I----水力梯度 表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得:q=KI,式中q为单位渗流量,也称渗透速度(米/日);K为渗透系数(米/日);I 为水力坡度,无量纲。可见,当I=1时,q=K,表明渗透系数在数值上等于水力坡度为 1时,通过单位面积的渗流量。岩土的渗透系数愈大,透水性越强,反之越弱。

透水率和渗透性之间的区别----谢克

透水率和渗透性之间的区别 很多人把透水率和渗透性等同看待,也没有太在乎试验方法之间的差别。 (1)透水率的概念 也叫单位吸水率,是压水试验过程过程中,每分钟(min)每米(m)试段在每米(m)压头下的注入水量(L)。单位国际标准采用吕荣Lu。 压水试验规范中说透水率“表达岩体透水性的指标”,个人感觉欠妥,把大家搞糊涂了。正确的说法是“反映岩体可灌性的指标”,尽管和岩石渗透系数K有相关关系,甚至很好的相关关系,是不同的概念和机理。希望将来哪位把它改过来。下面再仔细讨论“透水率”和“渗透性”的恩恩怨怨! (2)透水率的工程意义 首先,要把压水试验和常规的抽水、注水试验区别一下,目前认为它是为灌浆目的而进行的水文地质试验,就足够。透水率是反映岩体可灌性的指标,其大小直接影响设计的方案。 比如基础防渗设计标准是3Lu,目前基础一下50米很多岩体透水率是5Lu,那么防渗设计一般要求做到(a)相对隔水层[封闭帷幕]或(b)足够深度[悬挂帷幕,要进行渗透计算确定]显然,如果是交钥匙工程,投标时资料不权,估计透水率比较小,结果中标后,补充勘察发现有大面积透水性很强的岩层。工程意义就是,你的帷幕防渗工作量包不住,赔钱!意义重大。 (3)透水率吕荣Lu和渗透系数K的关系 上面也提到了,数值上有很好的关系,工程中老总会用1Lu≈1.0E-7m/s来把透水率转化成渗透性。这也是把大家搞糊涂的原因。也不反对这个简化转换,确实有这个近似数值关系。哈哈 (4)两者的区别也是明显的: (a)两者不是线性关系 层流状态可以用以上简化关系,如果是非稳定流,就不适合了。规范说小于10Lu可以直接数值转换,也有公式。接触了Christin Kutzner德国岩土大坝专家的一本书,上面就有两者的曲线。绝对不是线性的。因此,大家要理解实践简化和真实解的区别。 (b)试验状态不一样 常规渗透试验,如抽水、常水头、降水头渗透试验,都是利用稳定地下水位随时间的变化来确定的岩石的渗透系数的,关键的一条,对岩石本身的扰动很小,降落漏斗的形成、发展和水位恢复时间很长,是一个很“温柔”的试验过程。 再看压水试验,都用很大的压力水头,在钻孔周围迅速形成水位压力差,虚拟反漏斗。并不需要原来地下水的参与,干孔照样可以试验。对岩石裂隙张开度、充填物的影响是肯定的,是一个“急暴”的试验过程。 因此,也有大师提出这个问题,在这本书里有介绍。《水利水电工程灌浆与地下水排水》

渗透系数

渗透系数 渗透系数 k 是一个代表土的渗流性强弱的定量指标,也是计算时必须用到的基本参数,不同种类的土,k 值差别很大。因此,准确测定土的渗透系数,是一项十分重要的工作。 实验室测定法 目前实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为常水头法和变水头法两种。 (1)常水头试验法 常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。适用于测量渗透性大的砂性土的渗透系数, 设试样的长度为L,截面积为A,试验时,先打开供水阀,使水自上而下通过试样并从溢流槽排除,试样两端部设有测压管测定其水头差Δ h,待水在试样中渗流稳定后,经过一段时间,测定历时t 流过试样的水量Q 和测压管水头差Δ h,即可按照达西定律得: (2)变水头试验法 对于黏性土来说,由于其渗透系数较小,故渗水量较小,用常水头渗透试验不易准确测定,因此这种渗透系数小的土可用变水头渗透试验。变水头试验在试验过程中水头是随时间而变化的。利用水头变化与渗流通过试样截面的水量关系测定土的渗透系数,试验装置如图3.6(b)所示。水流从一根直立带有刻度的玻璃管和U 形管自上而下流经试样。试验时,将玻璃管充以预处理好的

试验用水至适当高度后,开动秒表,测记起始水头差h1,经历时间t 后再测定水头差h2,便可利用达西定律推导出渗透系数的表达式。 渗透试验装置示意图 设玻璃管内截面积为a,试样长度为L,试样截面积为A。试验开始后任意时刻t 的水头差为h,经历dt 时段,管中水位下降dh,则时段dt 内,流过试样的水量为: 式中,负号表示渗水量随h 的减小而增大。 根据达西定律,在时段dt 内流过试样的水量又可表示为: 令式(a)等于式(b),得到: 上式两边积分:

抽水试验确定渗透系数的方法及步骤

抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 1.抽水试验资料整理 试验期间,对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后,应进行资料分析、整理,提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括:水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意:(1)要消除区域水位下降值;(2)在基岩地区要消除固体潮的影响;3)傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井: 潜水完整井: 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); rw——抽水井半径(m)。 (2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式

吕荣值和渗透系数

吕荣值(q )表示使用灌浆材料作为试验流体时地层的渗透系数。吕荣(Lugeon),1吕荣为1MPa 作用下1米试段内每分钟注入1L 水量。(在100m 的水柱压力下,每米长度标准钻孔内,历时10min ,平均每分钟压入岩石裂隙中的水量。)定义公式,q=Q/PL ,其中,Q 为压入流量,单位L/min ;P 为作用于试段内的全部压力,单位MPa ;L 为试段长度,单位m 。 渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=k ρg/η,式中k 为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g 为重力加速度。在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大,岩石透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数〉10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。 地下水流速的确定:在地下水等水位图上的地下水流向上,求出相邻两等水位线间的水力梯度,然后利用公式计算地下水的流速V=kI 。式中:V---地下水的渗流速度(m/d ) K---渗透系数(m/d ) I----水力梯度 表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得:q =KI ,式中q 为单位渗流量,也称渗透速度(米/日);K 为渗透系数(米/日);I 为水力坡度,无量纲。可见,当I =1时,q =K ,表明渗透系数在数值上等于水力坡度为 1时,通过单位面积的渗流量。岩土的渗透系数愈大,透水性越强,反之越弱。 透水率q 和渗透系数K 之间不是简单的对应关系,各种条件下通过q 计算K 的公式也很多。SL 31-2003《水利水电工程钻孔压水试验规程》推荐:当试段位于地下水位以下,透水率在10 Lu 以下,P—Q 曲线为A 型(层流型)时,可用下式求算渗透系数 r HL Q k 1ln 2π= 式中:K —地层渗透系数,m/d; Q —压水流量,m 3/d ;H—试验压力,以水头表示,m; L —试验段长度,m ; r —钻孔半径,m 。 按照上式,如假定压水试验的压力为1 MPa (即100 m 水头),每米试段的压人流量为 1 L/min (即1.44 m 3/d ),试段长度为5m 。即在透水率为1 Lu 的条件下,以孔径为56~150 mm

土的渗透性和渗流问题

第四章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概述 土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的,而土中的孔隙具有连续的性质,当土作为水土建筑物的地基或直接把它用作水土建筑物的材料时,水就会在水头差作用下从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。 渗透:在水头差作用下,水透过土体孔隙的现象 渗透性:土允许水透过的性能称为土的渗透性。 水在土体中渗透,一方面会造成水量损失,影响工程效益;另一方面将引起土体内部应力状态的变化,从而改变水土建筑物或地基的稳定条件,甚者还会酿成破坏事故。 此外,土的渗透性的强弱,对土体的固结、强度以及工程施工都有非常重要的影响。 本章将主要讨论水在土体中的渗透性及渗透规律,以及渗透力渗透变形等问题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透规律——达西定律 (一)渗流中的总水头与水力坡降 液体流动的连续性原理:(方程式) dw v dw v w w ??=2 211 2211v w v w = 1 221w w v v = 表明:通过稳定总流任意过水断面的流量是相等的;或者说是稳定总流的过水断面的 平均流速与过水断面的面积成反比。 前提:流体是连续介质 流体是不可压缩的; 流体是稳定流,且流体不能通过流面流进或流出该元流。 理想重力的能量方程式(伯努利方程式1738年瑞士数学家应用动能定理推导出来的。) c g v r p Z =++22 饱和土体空隙中的渗透水流,也遵从伯努利方程,并用水头的概念来研究水体流动中 的位能和动能。 水头:实际上就是单位重量水体所具有的能量。 按照伯努利方程,液流中一点的总水头h ,可以用位置水头Z ,压力水头U/r w 和流速水

吕荣值和渗透系数K之间关系

透水率q 和渗透系数K 之间不是简单的对应关系,各种条件下通过q 计算K 的公式也很多。SL 31-2003《水利水电工程钻孔压水试验规程》推荐:当试段位于地下水位以下,透水率在10 Lu 以下,P —Q 曲线为A 型(层流型)时,可用下式求算渗透系数 r HL Q k 1ln 2π= 式中:K —地层渗透系数,m/d; Q —压水流量,m 3/d ;H —试验压力,以水头表示,m; L —试验段长度,m ; r —钻孔半径,m 。 按照上式,如假定压水试验的压力为1 MPa (即100 m 水头),每米试段的压人流量为1 L/min (即1.44 m 3/d ),试段长度为5m 。即在透水率为1 Lu 的条件下,以孔径为56~150 mm 计算得的渗透系数为(1.37~1.11)×10-5 cm/s 。由此可见,作为近似关系,1 Lu 相当于渗透系数为10-5 cm/s 。 严格地讲,渗透系数K 与单位吸水量w 间并无固定关系。但有时为设计计算方便起见,通过实践大致有以下几种认识: (1)K =(1.5~2)×w (K 的单位为m/d,w 的单位为L/min.m.m ) 例如:某大坝基岩透水性,单位吸水量w 平均值为0.08L/min.m.m ,试求其相应的渗透系数K 。 若采用K=2w 时,则K =2×0.08=0.16(m/d )=1.85×10-4cm/s 。 采用K =1.5w 时,则K =1.5×0.08=0.12(m/d )=1.39×10-4cm/s 。 (2)国外资料认为 1Lu =1.3×10-5cm/s 。 (3)国外有些学者和单位给出了渗透系数K 与吕荣值的相关关系图,见下图。由图中可以看出:当K =10-7m/s (即10-5cm/s )时,吕荣值大约为1~3;当K =10-5m/s (即10-3cm/s )时,各曲线的吕荣值均大于30。

吕荣值与渗透系数关系

吕荣值与渗透系数关系 透水率q 和渗透系数K 之间不是简单的对应关系,各种条件下通过q 计算K 的公式也很多。SL 31-2003《水利水电工程钻孔压水试验规程》推荐:当试段位于地下水位以下,透水率在10 Lu 以下,P —Q 曲线为A 型(层流型)时,可用下式求算渗透系数 r HL Q k 1ln 2π= 式中:K —地层渗透系数,m/d; Q —压水流量,m 3/d ;H —试验压力,以水头表示,m; L —试验段长度,m ; r —钻孔半径,m 。 按照上式,如假定压水试验的压力为1 MPa (即100 m 水头),每米试段的压人流量为1 L/min (即1.44 m 3/d ),试段长度为5m 。即在透水率为1 Lu 的条件下,以孔径为56~150 mm 计算得的渗透系数为(1.37~1.11)×10-5 cm/s 。由此可见,作为近似关系,1 Lu 相当于渗透系数为10-5 cm/s 。 严格地讲,渗透系数K 与单位吸水量w 间并无固定关系。但有时为设计计算方便起见,通过实践大致有以下几种认识: (1)K =(1.5~2)×w (K 的单位为m/d,w 的单位为L/min.m.m ) 例如:某大坝基岩透水性,单位吸水量w 平均值为0.08L/min.m.m ,试求其相应的渗透系数K 。 若采用K=2w 时,则K =2×0.08=0.16(m/d )=1.85×10-4cm/s 。 采用K =1.5w 时,则K =1.5×0.08=0.12(m/d )=1.39×10-4cm/s 。 (2)国外资料认为 1Lu =1.3×10-5cm/s 。 (3)国外有些学者和单位给出了渗透系数K 与吕荣值的相关关系图,见下图。由图中可以看出:当K =10-7m/s (即10-5cm/s )时,吕荣值大约为1~3;当K =10-5m/s (即10-3cm/s )时,各曲线的吕荣值均大于30。 W 值、Lu 值、K 值之间的关系 以前我国对压水试验的成果多是用单位吸水率w 值来表示,其含义是在每米水头作用下,每米钻孔长度内每分钟的吸水量。单位为L/(min ·m ·n)。计算公式为 Q w pl =

渗透系数

渗透系数 稳定流抽水试验求取渗透系数K,基本理论依据就是裘布衣公式,下面具体介绍一下在单孔抽水试验、一个观测孔、两个观测孔三种情况下,K值确定计算所采用的公式和计算方法。 在单孔抽水试验中,(无观测孔)只能根据水井的出水量、水位降深等资料,则应消除抽水井附近所产生的三维流、紊流等影响,特别是在抽水时,水位降深很大的时候,应采用消除渗透阻力的方法。 1、首先,绘制Q-S关系图,坐标横轴为小时出水量,纵轴为水位降深值,相对应点的连线呈直线时,地下水运动为平面流,采用下列公式: 承压水完整井:K=0.366Q(lgR-lgr)/Ms,式中,Q,涌水量,R影响半径,r井半径,M,承压含水层厚度,s,水位降深值。 潜水完整井:K=0.773Q(lgR-lgr)/(2H-s)s,式中H为潜水含水层厚度。 2、当绘制的Q-s曲线成曲线状态时,说明抽水井壁及其附近含水层中,产生了三维紊流,不符合裘布衣的基本条件,为了消除影响,计算时采用消除阻力法,若根据三次水位下降的Q,s值作出承压水的S/Q—Q或·潜水的△h/Q—Q关系曲线图呈直线时,则可将直线在纵轴上的截距a值直接代入公式计算。 其公式为:承压水完整井:K=0.366(lgR-lgr)/aM, 潜水完整井:K=0.733(lgR-lgr)/a,式中,a为纵轴上的截距,M为承压水层厚度。 3、单井抽水利用观测孔水位下降资料计算K值时,一般要求最近观测孔离主井距离应达到2倍以上含水层厚度,最远观测孔距抽水口距离也不宜太远,以保证个观测孔内都能观测到一定的水位下降值。当有一个观测孔时,所求,K值利用

以下公式:承压水完整井:K=0.366Qlg(r1/rw)/M(sw-s1), 潜水完整井:K=0.733Qlg(r1-rw)/(sw-s1)*(2H-sw-s1),式中,sw为抽水井内水位下降值,s1为观测孔内水位下降值,rw为抽水井的半径,r1为抽水井至观测孔的距离。 当有2个观测孔时,承压水完整井:K=【0.366Q/M(s1-s2)】*lg(r2/r1),潜水完整井:K= 【0.733Q/(s1-s2)(2H-s1-s2)】*lg(r2/r1)。

渗透系数和导水系数

>>教材>>专门水文地质学 §6.2渗透系数和导水系数 渗透系数又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数。根据达西公式,渗透系数代表当水力坡度为1时,水在介质中的渗流速度,单位是m/d 或cm/s 。渗透系数大小与介质的结构(颗粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性质(液体的粘滞性、容重等)有关。 导水系数即含水层的渗透系数与其 厚度的乘积。其理论意义为水力梯度为1时,通过含水层的单宽流量,常用单位 是m 2/d 。导水系数只适用于平面二维流和一维流,而在三维流及剖面二维流中无意义。 利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方法视具体的抽水试验情况而定,下面就各种情况下的计算公式加以简述,其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。 一、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数 1. 当Q ~s (或2 h ?)关系曲线呈直线时, (1)承压水完整孔:r R sM Q K ln 2π= (6-9) (2)承压水非完整孔: 当M ﹥150r ,l /M ﹥0.1时, )12.1ln (ln 2r M l l M r R sM Q K ππ-+= (6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln 2r M l l M r R sM Q K +-+= π(6-11) (3)潜水完整孔:r R h H Q K ln )(22-=π (6-12) (4)潜水非完整孔: 当h ﹥150r ,l /h ﹥0.1时,)12.1ln (ln ) (22r h l l h r R h H Q K ππ?-+-= (6-13) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln )(2 2r h l l h r R h H Q K +-+-= π 图6-2 土壤含水率变化曲线

密度对渗透系数与渗透变形影响试验研究

密度对渗透系数与渗透变形影响试验研究 摘要通过对不同干密度下的10个土样进行渗透试验,分析了干密度及土样的级配对土样渗透系数的影响,得出从孔隙比角度考虑可见,土样干密度越大,孔隙比越小,孔隙比的平方也越小,渗透系数与之呈现出一种正相关关系的结论。 关键词渗透系数,渗透变形,干密度,土样级配 Abstract: according to the different dry density 10 soil samples for penetration test, analysis the dry density and the soil sample level of matching the influence of soil sample permeability coefficient, drawing from view of porosity ratio visible, soil sample dry density, the larger the void ratio is smaller, porosity ratio of the small square, the permeability coefficient and the display a positive relationship between conclusion. Key words: the permeability coefficient, seepage deformation, dry density, the soil sample gradation 1.试样及试验方案 研究密度对渗透系数与渗透变形关系,试验采用同一条级配曲线,以避免数据分析时,级配变化对渗透系数与渗透变形的影响。所用土料级配曲线数据见图1。 图1 密度不同条件下的渗透系数及渗透变形试验用料级配曲线 图中粒径用筛孔径为《土工试验规程》SL237-1999中所规定的用筛孔径,累计质量百分含量指小于对应粒径的质量累计百分含量,粒径分组指相邻粒径之间的孔径,各粒组百分含量指相邻粒径之间的质量占总质量的百分含量。级配曲线采用单对数坐标,图中颗粒直径坐标轴为对数坐标。按试验时密度的不同把试样编号为TYE1至TYE10,各土样编号所对应的干密度,孔隙比,不均匀系数CU,曲率系数CC见表1。 表1 不同密度下的渗透系数及渗透变形试验土样用表 说明:文中所有表格中的干密度单位为g/cm3,渗透系数单位为cm/s。

渗透系数

用抽水试验确定渗透系数 ---转自青春飞扬搜狐博客 1.抽水试验资料整理 试验期间,对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后,应进行资料分析、整理,提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括:水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意:(1)要消除区域水位下降值;(2)在基岩地区要消除固体潮的影响;3)傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井: 潜水完整井: 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); rw——抽水井半径(m)。 (2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式

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