变水头渗透性试验

岩层渗透性测试方法及其在地下水资源评估中的应用地下水资源的合理开发和管理对于维持人类社会的可持续发展至关重要。

而了解地下水的渗透性是评估地下水资源量与质量的重要指标之一。

本文将介绍一些常用的岩层渗透性测试方法，并探讨其在地下水资源评估中的应用。

一、渗透性测试方法1. 压力变化法压力变化法主要通过测量岩层中压力的变化来评估渗透性。

常见的方法有静压法和动压法。

静压法是在试验致压后，观察岩层内部的压力变化情况；而动压法则是在试验过程中施加动态载荷，观察压力的响应。

2. 渗流法渗流法是通过测量岩层中的水流速度来评估其渗透性。

常见的方法包括恒定水头法、变水头法和断点法。

恒定水头法是在试验中维持恒定的水头，通过测量流量来计算渗透系数。

变水头法则是在试验过程中改变水头并测量流量，以此来计算渗透系数。

断点法是利用断点压力测量岩层中流体的渗透性。

3. 岩芯法岩芯法是通过采集岩层的岩芯样品，在实验室中进行渗透性测试。

通过不同的实验方法和设备，可以得到不同压力下的渗透系数。

岩芯法的优点是可以更准确地研究岩层的渗透性特征，但其缺点是需要破坏性地采集岩芯样品，且实验周期较长。

二、地下水资源评估中的应用1. 地下水储量评估渗透性测试方法可以提供岩层渗透性参数，进而用于估算地下水储量。

通过将大量的岩芯样品进行渗透性测试，可以在不同位置绘制渗透性剖面图，从而了解地下水储量的分布情况。

2. 地下水补给量评估地下水补给量评估是对地下水资源的可持续性进行评价的重要环节。

渗透性测试方法可以帮助确定补给区域的渗透性，并结合地下水位观测和水化学分析数据，估算地下水补给量。

3. 地下水流动模拟渗透性是地下水流动模拟中的基本参数之一。

通过对不同岩层的渗透性测试，可以构建地下水流动模型，模拟地下水的流动过程，进而预测地下水流量和流向。

4. 地下水环境评估渗透性测试方法还可以用于地下水环境评估。

通过对不同地质层的渗透性测试，可以判断地下水受到污染物侵入的可能性，为水源保护和地下水治理提供依据。

岩土知识：变水头渗透试验步骤1、根据需要，用环刀垂直或平行于土样层面切取原状土样，或制备成给定密度的扰动土样，并进行充水饱和，切取土样时，应尽量避免结构扰动，严禁用修土刀反复擦抹试样表面，以免表面的孔隙堵塞或受压缩，影响试验结果。

2、将环刀外壁涂一薄层凡士林，推入护环内，刮除撤出的多余凡士林。

3、放入浸润的透水石及滤纸，盖上上下盖，拧紧固定螺杆。

4、把装好试样的容器的进水孔与变水头装置连通，开止水夹，使水头管内充水，视水头管水面是否与贮水瓶水面齐平。

同时将容器侧立，排气孔向上，并把排气孔上止水珜打开。

然后开止水夹，至排气孔中水不带气泡时为止，关闭排气孔止水夹，平放好容器。

5、在不大于200厘米高水头作用下，静置某一时间，待容器出水孔有水溢出后，开始测定。

6、关闭负压控制阀，将容器出水孔与负压装置接通，关闭止水夹，开启螺旋止水阀，贮水瓶中水流入溢水瓶，贮水瓶上部产生负压。

当负压作用和水头平衡时，水流停止，溢水盆无水溢出，否则应检修。

7、打开止水夹，使负压装置和容器接通，试样因受负压作用开始渗流。

若溢水盆水流增量多于量筒中水流增量，说明装置有漏气现象，应重新检查，如试样和环刀内壁不密合，则试样应重新制作。

8、经检查无漏气后，开动秒表，测记开始至终了时间内量筒内水面读数，准确至0.1立方厘米，量测贮水瓶至溢水盆间水位并，准确至1厘米；同时测记滤水器开始与弱了时水温，准确至0.5摄氏度，取平均值。

9、改变溢水盆高程，变更水力坡降，按规程8步骤继续测定。

10、如用抽气机产生负压，则调整负压控制阀，产生一定的负压（通过真空压力表读出），按规程8测记量筒内水面读数和开始及终了时滤水器内水温，调整负压控制阀，改变负压，重复测记一次。

2 变水头渗透试验（一）试验目的测定粘性土的渗透系数k ，以了解土层渗透性的强弱，作为选择坝体填土料的依据。

（二）试验原理细粒土由于孔隙小，且存在粘滞水膜，若渗透压力较小，则不足以克服粘滞水膜的阻滞作用，因而必须达到某一起始比降后，才能产生渗流。

变水头渗透试验适用于细粒土。

（三）仪器设备 1．南55型渗透仪：2．其它：100ml 量筒、秒表、温度计、凡士林等。

（四）操作步骤1．装土：将装有试样的环刀推入套筒内并压入止水垫圈。

装好带有透水石和垫圈的上下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。

2．供水：把装好试样的容器进水口与供水装置连通，关止水夹，向供水瓶注满水。

3．排气：把容器侧立，排气管向上，并打开排气管止水夹。

然后开进水口夹，排除容器底部的空气，直至水中无气泡溢出为止。

关闭排气管止水夹，平放好容器。

在不大于200cm 水头作用下，静置某一时间，待容器出水口有水溢出后，则认为试样已达饱和。

附图 南55型渗透仪1－变水头管；2－渗透容器；3－供水瓶；4－接水源管；5－进水管夹；6－排气管；7－出水管4．测记：使变水头管充水至需要高度后，关止水夹，开动秒表，同时测记开始水头h 1，经过时间t 后，再测记终了水头h 2，同时测记试验开始与终了时的水温。

如此连续测记2～3次后，再使变水头管水位回升至需要高度，再连续测记数次，前后需6次以上。

（五）试验注意事项1．环刀取试样时，应尽量避免结构扰动，并禁止用削土刀反复涂抹试样表面。

2．当测定粘性土时，须特别注意不能允许水从环刀与土之间的孔隙中流过，以免产生假象。

3．环刀边要套橡皮胶圈或涂一层凡士林以防漏水，透水石需要用开水浸泡。

（六）计算公式按下式计算渗透系数：21lg 3.2h h At aL k T式中：k T —渗透系数，cm/s ；a—变水头管截面积；L—试样高度，cm；h1—滲径等于开始水头，cm；h2—终了水头，cm；2.3—ln和lg的换算系数。

渗透系数试验方法渗透系数可是个很有趣的概念呢，它在好多工程和地质研究里都超级重要。

那这个渗透系数的试验方法都有啥呢？一种常见的方法是常水头试验法。

想象一下，有个装满土样的管子，就像个小管道一样。

水从一端源源不断地以固定的水头流进去，然后从另一端流出来。

这个时候呢，我们就可以通过测量流入和流出的水量，还有土样的横截面积、长度这些数据，来算出渗透系数啦。

就像是在观察一群小水滴在土样这个小世界里的旅行速度，是不是很有趣呢？还有变水头试验法呢。

这个和常水头就有点不一样啦。

在这个试验里，水头是会变化的哦。

就好比小水滴的旅程中，推动它们前进的力量不是一直不变的。

我们通过观察水头随时间的变化情况，再结合土样的一些参数，也能算出渗透系数。

这就像是在破解一个小水滴的神秘旅程密码一样。

对于现场原位测试的话，有抽水试验。

在实际的地下环境里，就像在大地这个超级大的场地里做实验。

通过抽水，观察水位的下降情况，再考虑到抽水的流量、含水层的厚度等因素，就能得到渗透系数。

这就像是在和大地玩一个探索游戏，从大地妈妈那里获取小秘密。

另外，还有注水试验。

往地下注水，看水在地下的扩散情况，然后根据注入的水量、压力、时间等各种信息，算出渗透系数。

感觉就像是给大地送个小礼物（水），然后看大地怎么对待这个礼物，从而了解它的渗透特性。

这些试验方法各有各的特点，常水头试验法比较适合渗透性比较大的土样，就像那些比较疏松、容易让水通过的土。

变水头试验法呢，对于渗透性小一些的土样就更合适啦。

而现场原位测试呢，能更真实地反映实际地下的情况，不过操作起来可能会复杂一些。

不管哪种方法，都是为了更好地了解土或者岩石的渗透特性，就像我们去了解一个新朋友的脾气一样，这样在工程建设或者地质研究的时候，就能更好地应对啦。

变水头渗透实验的测试范围一、引言变水头渗透实验是一种重要的地下水研究方法，通过模拟不同水头条件下地下水渗透过程，揭示地下水运动规律。

本文将介绍变水头渗透实验的测试范围，以期为地下水研究提供参考和指导。

二、测试范围的确定1. 地下水层的类型：变水头渗透实验可适用于各种类型的地下水层，如河流冲积层、湖泊沉积层、岩溶水系等。

不同地下水层的渗透性特征不同，因此需要在测试中对地下水层的类型进行准确描述和分析。

2. 地下水的渗透性状：变水头渗透实验可以用于研究地下水的渗透性状，如渗透系数、渗透率等。

在测试中，可以通过调整试验参数，如水头差、试验时间等，来模拟不同水头条件下的地下水渗透过程，并测量渗透量和水头差的关系。

3. 渗透介质的性质：变水头渗透实验还可以用于研究不同渗透介质的性质对地下水渗透的影响。

不同渗透介质的颗粒大小、孔隙度、渗透率等特征不同，对地下水渗透过程有不同的影响。

因此，在测试中需要选择不同的渗透介质，并对其性质进行准确描述。

4. 地下水层的物理特征：变水头渗透实验还可以用于研究地下水层的物理特征对地下水渗透的影响。

地下水层的物理特征包括孔隙度、含水量、饱和度等，它们对地下水的渗透能力有重要影响。

因此，在测试中需要对地下水层的物理特征进行准确描述和分析。

5. 环境因素的影响：变水头渗透实验还可以用于研究环境因素对地下水渗透的影响，如温度、压力等。

环境因素的变化会改变地下水的渗透性质，因此在测试中需要对环境因素进行准确测量和分析。

三、测试范围的意义确定变水头渗透实验的测试范围对于地下水研究具有重要意义。

首先，可以帮助研究者选择合适的实验对象和实验条件，提高研究的准确性和可靠性。

其次，可以为地下水的开发利用和环境保护提供科学依据，为地下水资源的合理管理和利用提供支持。

四、结论变水头渗透实验的测试范围包括地下水层的类型、地下水的渗透性状、渗透介质的性质、地下水层的物理特征和环境因素的影响。

确定测试范围对于地下水研究具有重要意义，可以提高研究的准确性和可靠性，为地下水资源的合理管理和利用提供科学依据。

变水头渗透试验报告一、引言变水头渗透试验是一种常用的地下水研究方法，通过测量地下水位的变化，来研究地下水的运动和滞留情况。

本报告旨在对变水头渗透试验进行详细的描述和分析，以便更好地理解地下水的动态变化。

二、试验目的通过变水头渗透试验，我们的目的是研究地下水的渗透性质和水力特征。

具体而言，我们关注以下几个方面：1. 测定地下水的渗透系数，以评估地下水的渗透能力；2. 研究地下水的水力梯度与渗透速率之间的关系；3. 分析地下水的滞留时间和滞留深度。

三、试验装置与方法1. 试验装置：本次试验使用了一个地下水观测井和一套水泵系统。

观测井用于测量地下水位的变化，水泵系统用于改变地下水位。

2. 试验步骤：a) 在试验井中设置压力计，用于测定地下水位的变化；b) 将水泵启动，改变地下水位；c) 记录地下水位的变化过程，包括水位上升和下降的时间、幅度等。

四、试验结果与分析根据试验过程中记录的数据，我们得到了以下结果：1. 地下水位的变化曲线显示出明显的上升和下降趋势，这表明地下水受到了外部水位变化的影响；2. 通过对地下水位变化的分析，我们计算得到了地下水的渗透系数，该数值反映了地下水渗透能力的大小；3. 地下水的渗透速率与水力梯度之间存在正相关关系，即水力梯度越大，渗透速率越快；4. 地下水的滞留时间和滞留深度与地下水位的变化幅度有关，幅度越大，滞留时间越长，滞留深度越深。

五、结论与意义通过本次变水头渗透试验，我们得出以下结论：1. 地下水的渗透能力与渗透系数密切相关，渗透系数越大，地下水的渗透能力越强；2. 地下水的渗透速率受到水力梯度的影响，水力梯度越大，渗透速率越快；3. 地下水的滞留时间和滞留深度与地下水位的变化幅度有关，幅度越大，滞留时间越长，滞留深度越深。

本次变水头渗透试验对于研究地下水的运动和滞留具有重要意义。

通过对地下水的渗透性质和水力特征的研究，可以为地下水资源的合理利用和地下水环境的保护提供科学依据。

变水头渗透试验原理变水头渗透试验原理变水头渗透试验是用来确定土层渗透性的一种常见方法。

渗透性是土层重要的物理指标之一，它决定了地下水在土层中的流动能力和渗透性能。

变水头渗透试验是通过模拟土层中水在不同水头下的渗透速率来测量土层的渗透性能。

试验原理：变水头渗透试验原理是基于多级渗透流理论，它通过确定单位面积上的渗透流量和预设的水头差来计算土层的渗透系数。

试验中，通过在土样侧面施加水压来控制土样内的水头，从而使得水在土样中产生渗透流动，通过测量水头下降时的渗透速率来计算土层的渗透系数。

试验过程：1. 准备土样：取土样并从顶部取平面，样高应该与水头深度相同，确保水能在土层上形成垂直下降的水头。

2. 准备装置：准备一个装置，用于测量流出量，水头和时间。

确保测量装置的准确性，避免任何泄漏或移动等因素对试验结果的影响。

3. 实施试验：将装置放置在土样上，开始灌注水，记录在不同水头下的渗透速率和流出量，一般至少需要三个水头水头。

4. 处理数据：通过处理灌注和渗透流的数据，得出相应的斜率和截距，这些可以用来计算土层的渗透系数和水头下的渗透流速率。

应用：变水头渗透试验是一种常见的地质工程测试方式，广泛用于建筑物基础、堤防、隧道、地下水管道和油田勘探等领域。

它可以帮助工程师确定土层中的渗透性能，从而能够更准确地设计工程或改善地质构造，例如进行大坝加固或排洪系统重建等。

总之，变水头渗透试验是一种简单而有效的测量土层渗透性的方法，它可以帮助工程师在建筑、水利和其他地质工程领域中更准确地设计和规划工程。

这项测试的原理简单易行且无污染，而且可以得出高精度的数据，可以在大多数情况下使用。

试验三、变水头渗透试验试验三、细粒土渗透试验(一)概述渗透试验的目的是测定土的渗透系数。

室内试验可根据不同土质情况选用不同仪器和试验方法，详见《土工试验规程》SL237–1999。

本试验主要介绍用南–55型渗透仪在变水头条件下测定细粒土的渗透系数的方法。

(二)试验原理在实验室内测定土的渗透系数方法很多。

根据其原理，可分为常水头和变水头两种。

前者适用于透水–3–3性大(k>10cm/s)的细粒土，例如粉土cm/s)的粗粒土，例如砾石和砂土。

后者适用于透水性小(k<10和粘土。

细粒土由于渗透系数很小、渗流流过土样的总水量很小，不易准确测定;或者测定总水量的时间需要很长，受蒸发和温度变化影响的实验误差会逐渐变大，必须采用变水头试验。

所谓变水头试验就是在整个试验过程中，水头差随时间而变化的方法，如图 3–1所示。

试验过程中，某任一时间t作用于土样的水头为h，经过dt时间间隔以后，刻度管(截面积为a)的水位降落dh，则从时间t至t+dt时间间隔内流经土样的水量dQ为dQ,,adh式中，负号表示水量Q随水头h的降低而增加。

同一时间内作用于试样的水力梯度，根据达西定律，其i,h/L水量dQ应为h dQ,kiAdt,kAdtLaLdh得到 dt,,kAh 两边积分，并注意试验中，开始时()的水头高度为，结束t,th11图 3–1 变水头试验时()的水头高度为，则 t,th22装置示意图thaLdh22 dt,,,,th11kAhhaL1得 t,t,ln21kAh2,,haL1 ( 3–1，a) ,,kln,,,A(t,t)h212,,或者改为常用对数表示，则有,,haL1 ,,k2.3log,,,,A(tt)h212,,( 3–1，b)2式中 a——刻度管截面积，cm;h——起始水头，cm; 1h——经时间(t–t)后的水头，cm; 221其他符号意义同前。

1(仪器设备南–55型渗透仪，其渗透容器见图 3–2，变水头图 3–2 南–55型渗透容器装置如图 3–4所示。