水文地质学实验报告-中国地质大学达西实验-操作原理说明+实验数据VIP免费

实验二达西渗流实验一、实验目的1.通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律——达西定律。2.加深理解渗透流速、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.了解达西实验装置与原理。2.测定三种砂砾石试样的渗透系数K。3.设计性实验——利用横卧变径式达西仪测定试样渗透系数K。三、实验仪器及用品1.达西仪实验原理：达西公式：QKAHKAI，式中Q—渗透流量，A—过水断面面积，H—上下游L过水断面的水头差，L—渗透途径和I—水力梯度。各项水力要素可以在实验中直接测量，利用达西定律求取试样的渗透系数K。2.达西仪（图2-1），分别装有不同粒径的均质试样：①砾石（粒径5~10mm）；②粗砂（粒径0.6~0.9mm）；③砂砾混合（①与②的混合样）。3.秒表。4.量筒（100ml,500ml各一个）。5.计算器。6.水温计。图2-1达西仪装置图四、实验步骤1.测量仪器的几何参数（实验教员准备）分别测量过水断面面积A、测压管a、b、c的间距或渗透途径(L)；记入实验二表中。2.调试仪器打开进水开关，待水缓慢充满整个试样筒，且出水管有水流出后，慢慢拧动进水开关，调节进水量，使a、c两测压管读数之差最大。同时注意打开排气口排尽试样中的气泡，使测压管a、b的水头差与测压管b、c的水头差相等（实验教员准备，学生检查）。3.测定水头待a、b、c三个测压管的水位稳定后，读出a、c两个测压管的水头值，记入实验二表中。4.测定流量在进行步骤3的同时，利用秒表和量筒测量t时间内出水管流出的水体积，及时计算流量Q。连测两次，使流量的相对误差小于5％[相对误差Q2Q1100%]，取平均值(Q1Q2)/2记入实验二表。5.由大往小调节进水量，改变a、b、c三个测压管的读数，重复步骤3和4。6.重复第5步骤l~3次。即完成3~5次试验，取得某种试样3~5组数据。7.换一种试样，选择另台仪器重复上述步骤3~6进行实验，将结果记入实验二表中。8.按记录表计算实验数据，并抄录其它一组另外不同试样的实验数据(有条件的，可做三种试样)。9.实验中应注意的问题：（1）实验过程中要及时排除气泡。（2）为使渗透流速—水力梯度（v—I）曲线的测点分布均匀，流量（或水头差）的变化要控制合适。五、实验成果1.提交实验报告计算表（实验二用表）。2.在同一坐标系内绘出三种试样的v—I曲线，并分别用这些曲线求渗透系数K值，与直接据实验二表中实验数据计算结果进行对比。3.思考题（1）为什么要在测压管水位稳定后测定流量？（2）讨论三种试样的v—I曲线是否符合达西定律？试分析其原因。（3）将达西仪平放或斜放进行实验时，其结果是否相同？为什么？（4）比较不同试样的K值，分析影响渗透系数K值的因素。实验二达西渗流实验记录表仪器编号：08/10/04；过水断面面积(A)：176.6/146.6/176.6cm2；渗透途径：20cm土样名称次数水力梯度(I)渗透流速(v)渗透系数测压管水头水头差/cmΔH=Ha-HcI=ΔH/L渗透时间(t)/s渗透体积(V)/cm3渗透流量(Q)/cm3·s-1渗透流速(v)/cm·s-1K=v/Icm·s-1Ha/cmHc/cm08砂砾混合样(0.4-0.6mm、5-10mm)A:176.6cm2140.3826.5611.37110237.5025.4710.4985332.9923.7316.36108427.1221.4231.52125519.5318.36155.7212810砂样(0.4-0.6mm)A:146.6cm2140.2020.199.52275235.3819.349.87232330.4818.2410.18180425.0016.9011.53138519.5115.6029.2016504砂样(0.6-0.9mm)A:176.6cm2125.820.819.80336.0224.420.225.25323.0322.819.630.20296.5421.619.245.15337.5520.518.755.33291.0备注：实验数据为《水文地质学基础》MOOC开课小组提供。实验报告日期；报告人；注册号（网站学习）实验二用纸