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水文地质实验指导书样本

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水文地质实验指导书

中国矿业大学资源与地球科学学院
2月
目 录

实验一 孔隙与水
实验二 达西渗流实验
实验三 砂土中水的毛细运动

实验规则
1．实验前必须认真预习, 明确目的、 要求, 了解内客、 步
骤及有关原理、 方法。
2．实验中听从教师指导。认真操作, 细心观察, 及时记录;
积极思考, 主动讨论, 培养综合分析问题的能力。
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3．实验结束后, 按要求整理好仪器和样品。实事求是地整
理原始资料, 按时完成并提交实验(实习)报告。

实验一 孔隙与水
一、 实验目的
1．加深理解松散岩石的孔隙度、 给水度和持水度的概念。
2．熟练掌握实验室测定孔隙度、 给水度和持水度的方法。
二、 实验内容
1．熟悉给水度仪并对仪器进行标定。
2．测定三种松散岩石试样的孔隙度、 给水度和持水度。
三、 实验仪器和用品
1．给水度仪见图。
2．十二指肠减压器, 用以抽吸气体。
3．量筒(25m1)和胶头滴管。
4．松散岩石试样: 砾石(粒径为5—10mm, 大小均匀, 磨圆
好); 砂(粒径为0.25一0.50mm); 砂砾混合样(把上述砂样完全充
填进砾石样的孔隙中得到的一种新试样)。

砂样筒
进
水
管
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出水管
A
B

四、 实验步骤
1.调整出水管, 使得侧管与隔离板上平面水平。
2.打开A、 B开关, 从进水管进水, 让漏斗和隔离板充满水( 出
水管有水排出即可) 。
3.孔隙度测量: 关闭A、 B开关, 砂样筒装砂并量体积V。打开
A开关, 给砂样筒补水, 直到砂样饱和为至, 记录进水量V1, 即
为砂样中孔隙的体积。
孔隙度( n) =
4.给水度测量: 关闭开关A,打开开关B,饱和砂样的重力水会从出
水管流出, 水流停止即可。出水量V2即为排出的重力水。
给水度( =
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5.持水度: 孔隙度与给水度之差。
6.重复上述步骤, 做另外两种砂样。
五、 实验成果
1．完成实验报告表(表1-1)。
2．思考题:
(1)从试样中退出的水是什么形式的水?退水结束后, 试样
中保留的水是什么形式的水?
(2)根据实验结果, 分析比较松散岩石的孔隙度、 给水度、 持
水度与粒径和分选性的关系。

表1-1 孔隙与
水实验报告表

仪器编号: 砂样体积 cm3 透水石选用负压值: cm 砂 样 名 称 粒 径 (mm) 进水量 (ml) 累计饱水时间(min)
退水量
(ml)
累计退水时间
(min)
孔隙度
( %)
给水度
( %)
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持水度
( %)
备 注
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报告人: 班
级: 同组成
员:

实验日期: 年 月 日
实验二 达西渗流实验
一、 实验目的
1.经过稳定流条件下的渗流实验, 进一步理解渗流基本定
律—达西定律
2.加深理解渗流速度、 水力梯度、 渗透系数之间的关系, 并
熟悉实验室测定渗透系数的方法。
二、 实验内容
1.了解达西实验装置。
2.根据达西公式: 测定不同试样的渗透系数．
Q—渗透流量; ω—过水断面面积: △H一上下游过水断而的水
头,L渗透途径, I--水力梯度。
三、 实验仪器及用品
1.达西仪 如图2-1
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2.试样粒径 粗砂(粒径0.5__1.0 mm)。
中砂(粒径0.25__0.5mm)。
细砂(粒径0.10__0.25mm)
3.秒表、 量筒、 直尺等。

图2-1 达西实验装置示意图
四、 实验步骤
1.测量仪器的几何参数: 分别测量过水断面面积、 测压管
a、 b的间距或渗透路径(L): 记入表2-1。
2.调试仪器: 打开进水开关, 待水缓慢充满整个试样, 且
出水管有水流出后, 慢慢拧动开关, 调节进水量, 使a、 b两测压
管读数之差最大。同时.打开排气口排尽试样中的气泡。
3.测定水头: 待a、 b测压管读数稳定后．读出各测压管的水
头值, 记入表2-1中。
4.测定流量: 在进行步骤3的同时, 利用秒表和量筒测量t时
间内水管流出的水体积, 及时计算流量Q。连测两次, 使流量的相
对误差小于5％, 取平均值记入表2-1中。
5.由大往小调节进水量．改变a、 b测压管的读数, 重复步骤
3和4, 取得3-5组数据。
6.按记录表计算实验数据, 并抄录其它小组另外两种不同试
样的实验数据(有条件的, 可分别做不同的试样)。
注意:

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2014水文实验指导书

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五、注意事项
1、改变流量时，需待水流稳定后至少 6 分钟，方可开始记录。当水位略有波动时，则 应量测最高与最低水位多次，然后取平均值作为平均水位。 2、测速时，要使水位测针离开水槽，避免因测针管对水流的阻力影响流速的测定。注 意保持旋浆与水流方向垂直，以减少流速误差。 3、施测时要经常注意观察旋浆，如发现有杂物缠绕旋浆的转轴时，要及时报告教师进 行处理，以免影响量测精度。清除杂物时要特别小心，不得用硬件去触碰旋浆。 4、测完流速进行数据存盘时，每组同学在“8VoofFlow”文件夹下再建立自己的文件夹存 放数据，避免和其他组使用同一台机子同学的数据混淆。 5、实验中流速仪的设定单位为 cm/s。
水文学
实验指导书
福建师范大学地理科学学院 水文学教研组
目
实验一 实验二 实验三 实验四 附录 1 附录 2 附录 3
录
水位水深测量 ............................................................. 1 流速测量 ..................................................................... 4 水位流量关系实验研究 ............................................. 8 波浪测量 ................................................................... 12 水流、波浪实验室系统简介 .................................... 15 LGY—Ⅲ型多功能智能流速仪简介 ....................... 17 CBY-Ⅱ型波高测量控制系统简介 .......................... 20
水文学实验指导

水文学实验指导

雨量站 控制面 权重 及编号 积 fi(km2) wi(=fi/F) N1 2.2 N 2 1.79 N 3 2.35 N 4 1.68 N 5 1.97 N 6 1.77 N 7 2.83 N 8 1.58 N 9 1.33 N 10 2.5 全流域 F 20 全流域降水 mm 总雨量 mm 13-14时 时段雨量 14-15时 15-16时 16-17时
图2.1 某一水文测站图
水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、 水温、冰凌、水质、地下水位等。只观测上述项目中的一项或 少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量 站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。
根据测站的性质,河流水文测站又可分为：
（1）基本站：是水文主管部门为全国各地的水文情况而设 立的,是为国民经济各方面的需要服务的。 （2）专用站：是为某种专门目的或用途由各部门自行设立 的。
wiPi
实验二 水文测站与站网（4学时）
内容提要 • 1.水文测站的内容和分类； • 2.水文站网的定义和布设原则； • 3.水文测站的设立； • 4.收集水文信息的基本途径。 学习要求
• 掌握水文测站和站网的定义、布设原则和 内容以及水文信息收集的基本途径。
一、水文测站
•在流域内一定地点(或断面)按统一标准对 所需要的水文要素作系统观测以获取信息 并进行处理为即时观测信息，这些指定的 地点称为水文测站（如图2.1）。
水文学实验指导
（西华师大地理科学专业） 许武成
实验实习一
降水资料的整理
（必做，3学时）
一、实验实习目的
• 1.掌握绘制降水过程线 • 2.掌握绘制降水累积曲线 • 3.理解并掌握面降水计算方法
二、实验内容
1. 降水过程线
《水文地质学基础》实验实习讲义

《水文地质学基础》实验实习讲义

《水文地质学基础》实验实习讲义Ⅰ 实验部分实验一、松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定岩石的空隙是地下水赋存的场所和运移的通道, 作为含水介质, 空隙的性状严格控制着地下水的分布、埋藏和运动特征。

在孔隙水研究中,首先要对岩石的孔隙度、持水度和给水度进行实际测定, 以了解岩层容水、持水和给水能力等方面的水文地质特征。

岩石的孔隙度是用以表征岩石容水性能的重要指标; 岩石的持水度是用来表征岩石在重力作用下仍能保持一定水量能力的指标；岩石的给水度是表征饱水岩石在重力作用下所释出或给出水量大小的指标。

岩石的给水度是评价地下水资源量的一个重要参数, 也是矿坑排水或疏干、建筑工程地基设计和施工等工作必需的一个重要水文地质参数。

一、实验目的及要求通过本次实验, 使学生加深对孔隙度、给水度和持水度概念的理解, 掌握室内测定基本方法; 要求学生在实验过程中认真观察和记录, 分析本次实验后面的相关问题, 写出实验报告书。

二、测定方法及原理松散岩石的孔隙度、持水度与给水度测定方法, 通常有高柱仪法和加压法, 前者适用于砂和亚砂; 后者则用于粘土及亚粘土。

本实验为高柱仪法(图Ⅰ—1), 用以下两种方法均可求得其相应参数。

(一)、直接测定水量法根据定义, 只要测出装入高柱筒中干试样的体积(V 干试样)、试样饱水时所用水的体积(向供水瓶内加入的水和剩余水的体积之差),即：V 饱水=V 加水― V 剩水和在重力的作用下试样排出水的体积(V 排水), 则试样所保持的水体积(V 持水) 为：V 持水=V 饱水― V 排水据此, 就可求出相应的孔隙度(n)、图Ⅰ—1 高柱仪测定装置持水度(s r )和给水度(μ)。

1—高柱筒 2—橡胶管 3—橡皮塞 4—金属网 (二)、间接测定水量法 5—调流量管夹 6—接水桶 7—供水瓶先将干试样装入高柱筒, 并测出干试样体积(V 干试样), 倒出干试样, 并将干燥试样称量获得其总重量(W 干试样)后, 再装入高柱筒, 并加水饱和, 最后使其在重力的作用下自由流出, 直至排尽。

水文地质学实验报告-中国地质大学实验一 孔隙与水 操作原理说明+实验数据

水文地质学实验报告-中国地质大学实验一 孔隙与水 操作原理说明+实验数据

实验一孔隙与水一、实验目的1．加深理解松散岩土的孔隙度、给水度和持水度的概念。

2．掌握实验室测定砂土样孔隙度、给水度和持水度的方法。

二、实验内容1．熟悉给水度仪的结构并了解仪器的工作原理。

2．测定三种松散岩土试样的孔隙度、给水度和持水度。

三、实验仪器和用品1．给水度仪（图1-1）。

2．水箱与大号吸耳球，用以抽吸给水度仪底部漏斗的气体。

3．水杯、量筒(100ml)和胶头滴管。

4．天然松散岩土试样：砾石（粒径为5~10mm，大小均匀，磨圆好）；砂（粒径为0.45mm~0.6mm）；砂砾混合样（把上述砂样完全充填于砾石样的孔隙中得到的一种新试样）。

四、实验原理与准备1．透水石与底部漏斗简介透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。

透水石的负压值是指在实验过程中靠近试样的一侧，在气、液、固三相介质界面上，形成弯液面后产生的附加表面压强（-P）。

给水度仪的底部漏斗是连接供水装置与试样筒的中间部件，实验过程中要保持完全饱水状态，实验前需要事先排气充水。

2．标定透水石的负压值（-P）饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水（最好用去气水，即通过加热或蒸馏的方法去掉水中部分气体后的水）。

打开a、b开关，缓慢降低A滴定管（滴定管液面低于透水石底面），同时注意观测其液面的变化。

当A滴定管液面突然上升时，立刻关闭b开关。

此时滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的负压值。

反复测定几次，选其中最小数值(绝对值)作为实验仪器所采用的负压值。

3．标定试样筒的容积（V）将试样筒装满水，用量筒或滴定管测出所装水的体积即为试样筒的容积。

（以上准备由实验教师或同学在实验课前做好。

）图1-1 给水度仪装置图图1-2 退水时给水度仪安置/退水示意图五、实验步骤1．连接：将试样筒与滴定管装满水，同时打开a、b两开关，保持两管口朝上并在两管口同时流水的情况下连接塑料管。

关闭a、b开关，倒去试样筒中剩余的水。

2．检查：试样筒与滴定管连接之后，检查仪器底部漏斗是否有气泡，如有气泡，应参照实验室准备工作中第2点第一步进行排气，然后重复实验步骤第1步（连接）。