某滲流實驗裝置如圖所示砂1的滲流系數

A. 達西滲流定律的達西定律

達西在1856年通過了大量的實驗研究，總結得出滲流能量損失與滲流速度之間的關系，即達西定律。
達西定律：
達西實驗裝置如圖所示。圓筒橫斷面積為A，其中充填均勻的砂粒，砂層厚度為l，由金屬網支托。水由穩壓水箱經水管A流入圓筒中，再經砂層滲濾後由出水管B流出。其流量由量筒C量測，在砂層上下兩端裝測壓管以量測滲流的水頭損失。由於滲流流速極小，所以流速水頭可以忽略不計，總水頭可用測壓管水頭來表示，水力坡度可以用測壓管坡度來表示：

達西分析了大量實驗資料，得到圓筒內的滲流量Q與圓筒橫斷面積A和水力坡度J成正比，並和砂層的透水性能有關。達西建立的基本關系為：Q=kAJ,也可以寫成V=Q/A=kJ，式中 k為滲流系數，反映了土壤的透水性能。
實驗發現，隨著雷諾數Re的增加，多孔介質（砂層）中的流動狀態經歷三個區域：①線性層流區：粘性力占優勢，達西定律成立，上限約在Re=10左右；②非線性層流區(過渡區)：為主要被慣性力制約的層流，達西定律不成立，上限約在Re=100左右，在上限附近開始有層流到湍流的過渡；③湍流區：慣性力占優勢，達西定律不成立。由此可見，從上限雷諾數方面偏離達西定律與層流到湍流的過渡不是完全等價的。
在滲流速度很低時，流體與介質間的表面分子力作用顯得更為重要。部分液體的滯流現象使孔隙度發生變化，從而引起滲透率的相應變化。實驗表明，這時孔隙度和滲透率均隨滲流速度的增加而增加，速度到某一臨界值後不再變化，因此不遵循達西定律。
在雷諾數大於上限Re數的情況下，應該用「滲流的二項式定律」代替達西定律，即
，
式中A、B為決定於流體和介質性質的常數。
在雷諾數小於下限Re數情況下，非線性滲流定律的一般形式可寫為：
式中f(J)為小雷諾數情況下滲透率隨水力坡度的變化函數關系，由實驗確定。
以上主要是單相流體達西滲流定律；對於多相流體，達西定律對每一相仍然成立，只需將滲透率修正為該相的相滲透率即可。

B. 實驗Ⅰ 不穩定滲流實驗

一、實驗目的

通過不穩定流條件下的滲流實驗，加深對Darcy定律的理解。

二、實驗裝置

如圖Ⅰ-1所示，圓管A下段裝有待測定的砂樣，底端為銅絲網，砂樣表層鋪放薄層細礫。實驗開始時，圓管上部裝滿水，水便通過砂樣滲流，圓管上部水位則逐漸下降。

圓管下端放在盛水器皿B中，通過砂樣滲流到器皿中的水會自動溢出，以固定滲流段下游水位。排水容器E通過排水管隨時排走盛水器皿溢出的水。

圖Ⅰ-1 實驗裝置圖

圖Ⅰ-2 t-lg H直線

三、實驗原理

1.2.1節中「不穩定Darcy實驗」已證明，圖Ⅰ-1所示的裝置中水頭H與時間t呈半對數關系（1.23）式，即

地下水動力學（第五版）

式中：t為時間；H₀為實驗的初始水頭（即當t＝0時的水頭）；H為對應不同時間t的水頭；l為試樣長度；K為滲透系數。

因此，實驗過程中，可測定對應不同時間的水頭值，作t-lg H直線關系（圖Ⅰ-2），利用該直線的斜率m求滲透系數K。

四、實驗步驟

（1）熟悉儀器結構以及秒錶操作方法與讀數。進行實驗分工，建議一人觀察水頭變化，一人看秒錶，一人記錄。

（2）將盛水器皿充滿水，並將滲透管的下端放入盛水器皿B的水面之下約1cm。

（3）對試樣充水，使其自由滲透2～3次，以飽和砂土，排除空氣。

（4）記下初始水頭H₀，對透明管充水到滲透管零點上方。待水位下降至零刻度，開動秒錶記時。

（5）水位下降到預先設計的降深值（如2，4，6，8，…，20cm）時，記錄對應的時間（表Ⅰ-1）。

（6）重復實驗步驟（4）和步驟（5）1～2次，進行核對。

（7）改變滲透管下端沒入盛水器皿的深度（離器皿底部約1cm）進行同樣實驗，記錄讀數。

（8）與不同砂樣的小組交換儀器，重復上述步驟（4）～步驟（7）的實驗，做好記錄。

表Ⅰ-1 實驗Ⅰ數據記錄

註：長度單位為cm，時間單位為s。

五、實驗成果

1.提交實驗數據記錄（表Ⅰ-1）。

2.數據處理

（1）繪制兩種砂樣的t-lg H曲線。

（2）計算滲透系數K（表Ⅰ-2）。

表Ⅰ-2 實驗Ⅰ滲透系數計算簡表

3.問題討論

（1）達西定律的應用條件是什麼？

（2）滲透管出口端放在盛水器皿不同深度時，滲透速度有何變化？為什麼（對比實驗資料說明）？

（3）本實驗中，測定水位H的基準面在何處？

六、試驗性實驗設計

C. 滲透系數的測定方法

滲透系數的測定方法主要分「實驗室測定」和「野外現場測定「兩大類。
1.實驗室測定法
目前在實驗室中測定滲透系數 k 的儀器種類和試驗方法很多，但從試驗原理上大體可分為」常水頭法「和變水頭法兩種。
常水頭試驗法就是在整個試驗過程中保持水頭為一常數，從而水頭差也為常數。 如圖：
試驗時，在透明塑料筒中裝填截面為A，長度為L的飽和試樣，打開水閥，使水自上而下流經試樣，並自出水口處排出。待水頭差△h和滲出流量Q穩定後，量測經過一定時間 t 內流經試樣的水量V，則
V = Q*t = ν*A*t
根據達西定律，v = k*i，則
V = k*（△h/L）*A*t
從而得出
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
常水頭試驗適用於測定透水性大的沙性土的滲透參數。粘性土由於滲透系數很小，滲透水量很少，用這種試驗不易准確測定，須改用變水頭試驗。
變水頭試驗法就是試驗過程中水頭差一直隨時間而變化，其裝置如圖：水從一根直立的帶有刻度的玻璃管和U形管自下而上流經土樣。試驗時，將玻璃管充水至需要高度後，開動秒錶，測記起始水頭差△h1，經時間 t 後，再測記終了水頭差△h2，通過建立瞬時達西定律，即可推出滲透系數 k 的表達式。
設試驗過程中任意時刻 t 作用於兩段的水頭差為△h，經過時間dt後，管中水位下降dh，則dt時間內流入試樣的水量為
dVe = －a dh
式中 a 為玻璃管斷面積；右端的負號表示水量隨△h的減少而增加。
根據達西定律，dt時間內流出試樣的滲流量為：
dVo = k*i*A*dt = k*（△h/L）*A*dt
式中，A——試樣斷面積；L——試樣長度。
根據水流連續原理， 應有dVe = dVo，即得到
k = （a*L/A*t）㏑（△h1/△h2）
或用常用對數表示，則上式可寫為
k = 2.3*（a*L/A*t）lg（△h1/△h2）
2. 野外現場測定法
滲水試驗(infiltration test)一般採用試坑滲水試驗，是野外測定包氣帶鬆散層和岩層滲透系數的簡易方法。試坑滲水試驗常採用的是試坑法、單環法、和雙環法。 是試坑底嵌入兩個鐵環，增加一個內環，形成同心環，外環直徑可取0.5米, 內環直徑可取0.25米。試驗時往鐵環內注水，用馬利奧特瓶控制外環和內環的水柱都保持在同一高度上，（例如10厘米）。根據內環取的的資料按上述方法確定鬆散層、岩層的滲透系數值。由於內環中的水只產生垂直方向的滲入，排除了側向滲流帶的誤差，因此，比試坑法和單環法精確度高。內外環之間滲入的水，主要是側向散流及毛細管吸收，內環則是鬆散層和岩層在垂直方向的實際滲透。
當滲水試驗進行到滲入水量趨於穩定時，可按下式精確計算滲透系數（考慮了毛細壓力的附加影響）：K(滲透系數)= QL/ F(H+Z+L)。
式中：
Q-----穩定的滲入水量(立方厘米/分)；
F------試坑內環的滲水面積(平方厘米)；
Z-----試坑內環中的水厚度(厘米)；
H-----毛細管壓力（一般等於岩土毛細上升高度的一半）(厘米)；
L-----試驗結束時水的滲入深度（試驗後開挖確定）(厘米)。

D. 求助：混凝土面板堆石壩滲流計算水力學法的公式來源

達西滲流定律
在某一時段t內，水從砂土中流過的滲流量Q與過水斷面A和土體兩端測壓管中的水位差⊿h成正比，與土體在測壓管間的距離L成反比，q=Q／t=k⊿hA／L=kAi,v=q／A=ki,q是單位時間滲流量，v是滲流速度，i是水力坡度，k是圖的滲流系數。當水運動的速度和加速度很小時，其生產的慣性力遠遠小於由液體粘滯性產生的摩擦阻力，這時粘滯力占優勢，水的運動是層流，滲流服從達西定律；當水運動速度達到一定程度，慣性力占優勢時，由於慣性力與速度的平方成正比，達西定律就不再適用了。當雷諾數Re﹤10時，滲流服從達西定律。達西實驗 編輯本段
（穩定流）在《水文地質學基礎》中我們做個這個實驗，下面我們來回顧一下：這個實驗由法國水力工程師亨利·達西(HenryDarcy)在裝有均質砂土濾料的圓柱形筒中做了大量的滲流實驗(圖1-2-1)，於l856年發現：滲透流速與水力坡度成正比，即線性滲流定律，這是滲流基本定律，後人稱之為達西定律，其形式為達西實驗
達西實驗
式中：Q為滲透流量；A為滲流斷面面積；H1、H2為l和2斷面上的測壓水頭值；L為1和2兩斷面間的距離；J為水力坡度，圓筒中滲流屬於均勻介質一維流動，滲流段內各點的水力坡度均相等；K為比例系數，稱為砂土的滲透系數(也稱水力傳導系數)。相關連接
該書出自什麼地方不曉得。