地下水水文學實驗ppt課件-在線瀏覽
2025-03-03 12:54本頁面
【正文】 根據(jù)達西公式， (1－ 1) 。 IFKQ ..? IKFQV .?? IVK ?。 ? 地下水的滲透速度不僅與巖石本身的性質(zhì)有關(guān)，而且還與水溫和動力粘滯系數(shù)有關(guān)，因此在計算溫熱礦水或預(yù)測不同水溫的滲透系數(shù)時，應(yīng)考慮水溫的影響，現(xiàn)以校正成水溫為 10℃ 時為例對滲透系數(shù)校正計算，其計算公式為： ? 式中： K0， K10, KT― 分別為水溫在 10℃ ； T℃ 的滲透系數(shù)。 ? m0， m10, mT― 分別為水溫在 0℃ ； 10℃ ； T℃ 的水的動力粘滯系數(shù)，根據(jù)普阿杰里表，直接查得。所得 K 值是否相等，為什么？ ( 4) 達西實驗為何一定要保持常水頭供水，試驗過程中是怎樣實現(xiàn)常水頭供水的？ （ 5 ）延長 V ― I 線的下端，是否通過原點，為什么？ 實驗二 持水度 /含水率的測定 1. 通過實驗 ， 加深對持水性 、 持水度概念的理解 ， 以及持水度與含水率的根本區(qū)別 。 巖石的 持水性 是指飽水巖石在重力作用下釋水時 ， 由于巖石顆粒表面與水分子間的分子吸引力及孔隙毛管力的作用 ， 使一部分水份仍能保持在孔隙中的這種性能 。 也可稱為 最大分子持水度 ， 在支持毛管水帶內(nèi)所測得的持水度叫 毛管持水度 。 其值大小僅取決于巖性 、 結(jié)構(gòu) 。 含水率 的大小除與巖性 、 結(jié)構(gòu)外還與巖石所處的自然環(huán)境 、距水及地下水面遠近有關(guān) ， 隨垂向剖面由上至下 ， 由天然含水率 (最小值 )漸變到飽和含水率 (最大值 )， 其值相差非常懸殊 。 實驗二、三 持水度的測定 持水度與給水度 實驗二、三 持水度 /含水率的測定 2 儀器設(shè)備 以前習慣將含水率 合并在持水度測定試驗中進行 ， 選用 高柱儀 。 土柱儀 也可用于 含水率 、 給水度 的測定 ， 在裝樣前首先測得過濾底板以下的體積 (或密封 )， 用 馬氏瓶 供水 ， 測得試樣體積和充水至試樣表面出現(xiàn)水膜為止時 ， 所需水的體積 ， 又可用注水法測定試樣的 孔隙度 。 實驗二 、三 持水度的測定2儀器設(shè)備 土柱儀 馬氏瓶 供水夾 排 水夾 實驗二、三 持水度 /含水率的測定 — (1) 裝樣 ：最好是取直徑稍大于土柱儀的原狀試樣 ， 邊削邊裝入園筒中 。 重復(fù)上述過程直至試樣與土柱儀筒口一樣高為止 。 待試樣表面出觀水膜時立即停止供水 。 (3)取樣秤重 ：記錄最終水位 ， 分別在 2， 4， 6， 8， 10， 12，14， 16及 18號孔取試樣 30~50g左右 ， 裝入已知重量 (g0)的鋁盒內(nèi)；立即蓋好盒蓋 (蓋及盒號應(yīng)相符 )， 擦凈盒外余土雜物 ， 用天秤稱得盒及濕土重量 (g1)， 打開盒蓋放入烘箱 ， 在 105℃ 溫度下恒溫 4小時以上 ， 烘干 。 (5) 將稱得盒重，盒及濕樣，盒及干樣重量按孔號分別填入記錄表 11。 (2) 繪制剖面水分分布曲線 h～ ? ， 首先分別測得取樣各孔至釋水后最終靜止水位的距離 h(cm)， 設(shè)水位為原點 ， 以距離 h為縱座標 ， 以含水率 (?)為橫座標 ， 繪制 h— ?曲線 。 (3) 分析 h— ?曲線的特征和拐點 ， 確定持水度 (最大分子持水度 )、 毛管水及支持毛管水帶的分布高度 (cm)。 （ 2） 掌握實驗室測定容水度 /孔隙度 /給水度的基本方法和步驟 。 早在四十年代 ， 蘇聯(lián)學者提出：在重力作用下 ， 單位體積飽水巖石所排出重力水的體積 ， 稱為 重力給水度 。 模擬試驗結(jié)果表明 ， 前者僅適用于理想的砂礫石 （ 很少見 ） ， 這就限制了它的廣泛應(yīng)用 。 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 近年來 , 在上述研究成果基礎(chǔ)上 ， 應(yīng)用水文地質(zhì)力學觀點 ，分析作用在潛水含水層上界面 —— 自由水面處土自重壓力變化對含水層釋水的作用 ， 經(jīng)多次模擬試驗得知：潛水水位下降 ，不僅會引起下降水位以上 (包括水位變動帶在內(nèi) )的整個非飽水帶的排水 ， 而且還能引起下降水位以下整個飽水帶 (含水層 )的壓縮變形 ， 部分孔隙被擠出而稱為 釋水 。 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 容水度 /孔隙度 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 — 持水度與給水度 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 2儀器設(shè)備 土柱儀 馬氏瓶 供水夾 排 水夾 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 — (1) 裝樣 ：最好原狀試樣 ； 擾動試樣要分層裝 ， 每裝 3— 5cm厚時 ， 均用搗棒輕擊數(shù)次 ， 并測定試樣的孔隙度或容重使其結(jié)果盡量符合實地的狀態(tài) 。 (2) 飽水 ：打開供水夾 ， 向土柱中充水 。 (3) 釋水 ： 充分飽水 后 ， 打開 排 水夾開始釋水 ， 排盡 土 柱儀中自由重力水 ， 采用量杯量測并記錄所排出的水體積 Vw。 實驗四、五 給水度 /孔隙度的測定 — (1) 計算巖土的孔隙度 n： n=Vn/Vt, Vt=Hw 式中 Vn— 飽和干燥試樣所用的水體積； Vt— 土柱儀中土柱的總體積； (2) 計算巖土的給水度 m： m =Vw/Vt, Vt=Hw 式中 Vw— 飽和土柱在重力作用下完全排水所排出的重力水體積； Vt— 土柱儀中土柱的總體積； (3) 成果檢驗： m + Sr =n （砂土）； m + nd+Sr =n （粘土） 若測得飽和重量含水量 ? s和干容重（干密度） gd，則有 n= gd 實驗六 毛細上升高度的測定 — 的意義 (1) 掌握實驗室測定巖石毛細上升高度的方法； (2)加深對毛細現(xiàn)象和毛細水的認識 。以 — 定的速度上升 ， 直至達到毛管水上升最大高度 。 地下水的入滲和蒸發(fā)都是毛管水通過靜水壓力來傳遞的 。 實驗六 毛細水上升高度的測定 —
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