变水头渗流实验装置

A. 做变水头渗透实验通常用什么渗透装置

（1）水通抄半透膜低浓度高浓度溶液扩散称渗透．（2）由题意知低温否影响物质跨膜运输进行探究A组用水浴锅加热至37℃B组烧杯外加冰块降温则自变量渗透系统所处温度环境差异变量液面高度；（3）该实验能结与结论：①若1组漏斗液面高度比2组高则说明低温影响物质跨膜运输且运输速率减慢；②2组漏斗液面高度比1组高则说明低温影响物质跨膜运输且运输速度加快；③若1、2组漏斗液面高度相同则说明低温并影响物质跨膜运输．（4）低温影响物质跨膜运输原低温抑制酶性影响呼吸作用释放能量；或者低温影响细胞膜流性影响其功能．故答案：（1）渗透 （2）渗透系统所处同环境温度 漏斗内液面高度变化（3）①若1组漏斗液面高度比2组高则说明低温影响物质跨膜运输且运输速率减慢②若2组漏斗液面高度比1组高则说明低温影响物质跨膜运输且运输速率加快③若1、2组漏斗液面高度相同则说明温度高低并影响物质跨膜运输（4）①低温影响细胞膜流性影响其功能 ②低温影响酶性影响呼吸作用释放能量程

B. 做渗透试验渗透率越来越低怎么回事儿

会不会是因为体积小了,
在压强一样的情况下,岩石表面受到流体的压强更大,因此更容易通过?

C. 变水头渗透实验公式ln 和log 的变换因数啥意思

ln x =log x /log e

D. 渗透系数的测定方法

渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数 k 的仪器种类和试验方法很多，但从试验原理上大体可分为”常水头法“和变水头法两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数，从而水头差也为常数。 如图：
试验时，在透明塑料筒中装填截面为A，长度为L的饱和试样，打开水阀，使水自上而下流经试样，并自出水口处排出。待水头差△h和渗出流量Q稳定后，量测经过一定时间 t 内流经试样的水量V，则
V = Q*t = ν*A*t
根据达西定律，v = k*i，则
V = k*（△h/L）*A*t
从而得出
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化，其装置如图：水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间 t 后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数 k 的表达式。
设试验过程中任意时刻 t 作用于两段的水头差为△h，经过时间dt后，管中水位下降dh，则dt时间内流入试样的水量为
dVe = －a dh
式中 a 为玻璃管断面积；右端的负号表示水量随△h的减少而增加。
根据达西定律，dt时间内流出试样的渗流量为：
dVo = k*i*A*dt = k*（△h/L）*A*dt
式中，A——试样断面积；L——试样长度。
根据水流连续原理， 应有dVe = dVo，即得到
k = （a*L/A*t）㏑（△h1/△h2）
或用常用对数表示，则上式可写为
k = 2.3*（a*L/A*t）lg（△h1/△h2）
2. 野外现场测定法
渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验，是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。 是试坑底嵌入两个铁环，增加一个内环，形成同心环，外环直径可取0.5米, 内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水，用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上，（例如10厘米）。根据内环取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入，排除了侧向渗流带的误差，因此，比试坑法和单环法精确度高。内外环之间渗入的水，主要是侧向散流及毛细管吸收，内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。
当渗水试验进行到渗入水量趋于稳定时，可按下式精确计算渗透系数（考虑了毛细压力的附加影响）：K(渗透系数)= QL/ F(H+Z+L)。
式中：
Q-----稳定的渗入水量(立方厘米/分)；
F------试坑内环的渗水面积(平方厘米)；
Z-----试坑内环中的水厚度(厘米)；
H-----毛细管压力（一般等于岩土毛细上升高度的一半）(厘米)；
L-----试验结束时水的渗入深度（试验后开挖确定）(厘米)。

E. 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 3 种砂砾石试样的渗透系数。

3. 设计性实验: 横卧变径式达西渗流实验。

三、达西仪实验原理

达西公式的表达式如下:

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式中: Q 为渗透流量; K 为渗透系数; A 为过水断面面积; ΔH 为上、下游过水断面的水头差; L 为渗透途径; I 为水力梯度。

式中各项水力要素可以在实验中直接测量，利用达西定律即可求取试样的渗透系数 (K) 。

四、实验仪器和用品

1. 达西仪 (见图Ⅰ2-1) 。

2. 试样: ①砾石 (粒径为 5 ～ 10 mm) ; ②粗砂 (粒径为 0. 6 ～ 0. 9 mm) ; ③砂砾混合 (试样①与试样②的混合样) 。

3. 秒表。

4. 量筒 (100 mL，500 mL 各 1 个) 。

5. 计算器。

6. 水温计。

图Ⅰ2-1 达西仪装置图

五、实验步骤

1.测量仪器的几何参数(实验教员准备)。分别测量过水断面的面积(A)，测压管a、b、c的间距或渗透途径(L)，记入表格“实验二达西渗流实验记录表”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(分别记为H_a和H_c)，记入实验记录表中。

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% ，取平均值记入实验记录表。

5.由大到小调节进水量，改变a、b、c三个测压管的读数，重复步骤3～4。

6.重复第5步骤2～4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，选择另外一台仪器重复上述步骤3～6进行实验，将结果记入实验记录表中。

8.按记录表计算实验数据，并抄录其他实验小组不同试样的实验数据(有条件的，可用3种试样做实验)。

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。

六、实验成果

1.提交实验报告表，即达西渗流实验记录表。

2.在同一坐标系内绘出3种试样的v-I曲线(实验二用纸)，并分别用这些曲线求出渗透系数(K)，与根据实验记录表中的实验数据计算结果进行对比。

七、思考题(任选2题回答)

1)为什么要在测压管水位稳定后测定流量?

2)讨论3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，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)的因素。

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实验二 达西渗流实验记录表

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实验一用纸

实验二用纸

附 设计性实验

横卧变径式达西渗流实验

一、实验目的

1. 测定稳定流、变过水断面条件下砂性土的渗透系数。

2. 通过实验加深对稳定流条件下达西定律的理解，加深理解渗透流速、过水断面、水力梯度和渗透系数之间的关系。

二、设计性实验内容 (供参考)

1. 将两个砂样柱装同一种砂样，求取砂样的渗透系数。

2. 将两个砂样柱分别装两种砂样，求取两种砂样的渗透系数。

三、实验仪器与用品

1. 横卧变径式达西渗流仪 (图Ⅰ2-2) 。

2. 不同粒径的砂样。

图Ⅰ2-2 横卧变径式达西渗流仪装置图

四、横卧变径式达西渗流仪简介

本仪器主体结构包括横卧变径式有机玻璃试样柱两个，可升降的供水装置以及测压板。每一个试样柱上设有两个测压点与测压板相连，可以测定试样土层对应点的测压水头，了解同一砂样柱或不同砂样柱的水力梯度变化特征。仪器通过升降装置可调节供水装置 (稳定供水箱) 水位，通过进水开关控制流量大小。

五、设计实验要求

1. 查阅相关文献，实验前详细地写出一种砂性土渗透系数测量的实验方案。

2. 根据实验方案设计实验记录表格，要求表达直观，内容齐全，有利于计算分析。

3. 根据设计方案自己动手装样与实验，实验中详细记录实验步骤、数据和现象。

4. 对实验数据、计算结果和观察到的现象进行必要的讨论，并撰写实验报告。报告内容包括: 实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验注意事项、实验成果。

F. 变水头渗透试验变水头管截面积食多少

根据《给水排水管道工程施工及验收规范》规定： 1.试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计； 2.试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游设计水头加2m计； 3.计算出的试验水头小于10m，但已超过上游检查井井口时，试验水头应以上游检查井井口高度为准...。

G. 土样的渗透试验可以用扰动样么

常水头渗透试验用扰动土（无粘聚性土）；
变水头渗透试验用原状土（粘质土），也可以用制备成给定密度的扰动土。

H. 线性渗流定律及渗透系数

（1）Darcy实验（稳定流）

法国水力工程师Henry Darcy（亨利·达西）在装有均质砂土滤料的圆柱形筒中做了大量的渗流实验（图1-2-1），于1856年得到渗流基本定律，后人称之为Darcy定律，其形式为

地下水动力学（第五版）

图1-2-1 Darcy实验装置

式中：Q为渗透流量；A为渗流断面面积；H₁、H₂为1和2断面上的测压水头值；L为1和2两断面间的距离；J为水力坡度。圆筒中渗流属于均匀介质一维流动，渗流段内各点的水力坡度均相等；K为比例系数，称为砂土的渗透系数（也称水力传导系数）。Darcy定律的另一表达形式为

地下水动力学（第五版）

式中：v为渗流速度，又称Darcy速度，量纲为［LT^-1］。渗流速度与水力坡度成正比，所以称它为线性渗透定律，说明此时地下水的流动状态为层流。

若将Darcy定律用于二维或三维的地下水运动，则水力坡度不是常量，沿流向可以变大也可以变小（在3.1节中详述），它应该用微分形式表示，即

地下水动力学（第五版）

式中： 是沿流线任意点的水力坡度。在直角坐标系中可表示为

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（2）不稳定Darcy实验

Darcy实验是在定水头稳定流条件下进行的，那么在变水头条件下的不稳定渗流是否同样满足线性渗流定律呢？我们曾利用变水头渗流实验装置（图1-2-2），验证了Darcy线性定律同样适用于不稳定渗流（林敏，1982）。

根据Darcy定律，有

地下水动力学（第五版）

式中：H（t）是随时间变化的水头差；l为砂柱的长度；A为砂柱的横断面积；Q（t）是随时间变化的流量。

在dt时段内，通过砂柱断面的水体积为

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按水均衡原理，通过砂柱断面的水体积为

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式中的负号表示随着通过砂柱断面水体积（V）的增加，水头（H）值在减小。由（1-2-6）式和（1-2-7）式得到

地下水动力学（第五版）

则

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积分

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得

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则

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图1-2-2 不稳定Darcy实验装置（据林敏，1982）

图1-2-3 变水头渗流实验数据的t-lg H图（据林敏，1982）

由（1-2-8）式说明，如果不稳定渗流服从Darcy定律，则观测数据（t，H）在t-lg H坐标系中呈线性关系；否则呈非线性关系。反之，我们可根据实验曲线t-lg H的形态来判断渗流是否服从Darcy线性定律。图1-2-3表示遵循Darcy定律的一次实验数据。显然我们也可以通过不稳定渗流实验利用（1-2-8）式求得砂样的渗透系数值。

（3）渗透系数（水力传导系数）

由Darcy定律v＝KJ可知，渗透系数K是v与J间的比例常数，但我们必须了解它的物理意义。

渗透系数是一个极其重要的水文地质参数。它反映岩层的透水性能，是地下水计算中一个不可缺少的指标。那么渗透系数的大小取决于哪些因素呢？

我们做一个试验：在同样大小的水头差作用下，用油和水分别去渗透同一块土，尽管它们的水力坡度相等，然而，由于油的粘滞性大和容重小，使得两者的渗透流速不相等，即v油<v_水。根据Darcy定律可以得出结论K_油<K_水（因为J_油＝J_水）。这个事实说明，一块土的渗透系数的大小不仅决定于介质的空隙性，而且还决定于渗流液体的物理性质。

下面通过两个简单的理想模型，来帮助我们从本质上理解渗透系数的概念（陈崇希，1966）。

水力学中曾得到：在层流条件下，圆管中过水断面的平均流速为

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式中：d为圆管的内直径；μ为液体的动力粘滞系数，μ＝ρν，ρ为液体的密度，ν为液体的运动粘滞系数；γ为液体的容重。

若把孔隙岩层的透水介质理想化，看成由一系列细小的圆管组成而保证其孔隙率不变（图1-2-4），则沿圆管方向的渗透流速为

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地下水在裂隙岩层中的运动，可以利用两平行板间液体的运动来对比。两平行板间的宽度可视为理想化的裂隙岩层的裂隙宽度。当液体做层流运动时，其平均流速为

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式中：B为两平行板的宽度。

图1-2-4 孔隙介质透水性理想模型（据陈崇希，1966）

图1-2-5 裂隙介质透水性理想模型（据陈崇希，1966）

若将一裂隙组想象成由一组等宽、平直的裂隙所组成（图1-2-5），则沿裂隙面方向的渗透流速为

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将（1-2-10）式和（1-2-12）式与线性渗透定律v＝KJ进行比较，得出下列结论（陈崇希，1966）：

1）上述（1-2-10）式和（1-2-12）式中，渗透流速和水力坡度都成正比关系。说明它们和Darcy定律的条件相同，都属于层流状态。

2）渗透系数K在孔隙岩层中有

地下水动力学（第五版）

在裂隙岩层中有

地下水动力学（第五版）

两式右端前面的因子表示透水岩层的空隙性，后面的因子表示液体的物理性质。从而进一步证明了这样一个结论：渗透系数的大小不仅取决于岩石的空隙性，而且与渗透液体的物理性质有关。

若以k表示纯粹由岩石空隙性所决定的渗透性能，则

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式中：k称为渗透率（也称渗透度）， 。它是不随液体的物理性质而变化的。显然，k的数值决定于空隙的大小（d、B）和空隙率（n），这是对上述理想化了的空隙介质而言。对实际的介质，k还与空隙形状、空隙的曲折性、连通性等有关。从上式可以看出：空隙的大小（d，B）对k起主要作用（因为它们是平方关系），而空隙率起次要作用。实际资料表明：粘土的孔隙率一般为50％～60％，但它的渗透率仅是粗砂土（孔隙率约为30％～40％）的0.0001～0.00001。这充分说明了上述结论的正确性。当然，这里还存在结合水几乎不参与流动的问题。

3）液体的物理性质对渗透系数的大小有直接的影响。它与γ成正比，与动力粘滞系数μ成反比。可以想象，若γ＝0（例如在失重的人造卫星上），即使有水头差，液体也不会运动；在其他条件相同的情况下，γ愈大则愈易流动。但若液体粘滞性愈大，则愈不易流动，例如油不如水容易流动。对于地下水来讲，γ和μ决定于水的矿化度、水温和压力等因素，其中温度对粘滞性μ的影响较大。例如：

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1泊＝0.1Pa·s。

由此可知，水温差10℃，K值差30％～40％。因此，在地下水温度变化较大的地区工作时，要十分重视液体的物理性质对渗透系数的影响。水文地质工作者在矿化度和地下水温差别不大的地区工作时，经常忽略水的物理性质对岩层透水性的影响，而用渗透系数K这个综合性参数来表征岩层的透水性能。

（4）线性定律的适用条件

许多研究者做了大量的实验，证实了线性定律有一定的适用范围。J.Bear把在多孔介质中的地下水流按渗透流速由低到高划分为3种情况（表1-2-1）。

表1-2-1 Darcy定律适用范围

（据Bear，1972）

实验证明，仅当Re<10的条件下，通过多孔介质的流体做层流运动，渗流才满足Dar-cy定律，即渗透流速v和水力坡度J呈线性关系；当Re>10时，渗透流速和水力坡度呈曲线关系，Darcy定律不再适用（图1-2-6）。

由于不同流动状态下的地下水遵循不同的流动规律，所以确定渗流场内流动状态是属于层流还是紊流就显得十分重要。通常采用临界速度v_c或临界雷诺数Re来判定。下边介绍两个常用的判别式。

对于孔隙岩层，应用前苏联学者H.H.Πавловский（巴甫洛夫斯基）给出的公式：

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图1-2-6 渗流速度和水力坡度的实验关系曲线（据Bear，1972）

式中：ν_c为临界渗透流速；Re为临界雷诺数，对于同类结构的岩层，其值相同，一般取7～9；n为岩层空隙率；ν为液体运动粘滞系数；d₀为土的有效直径 。

当v<v_c时，地下水呈层流状态；当v>v_c时，地下水呈紊流状态。实际资料说明，自然界孔隙岩层中的地下水运动基本上属于层流状态。我们以砾石层为例进行计算，若n＝0.3，ν＝0.013cm²/s（当水温为10℃时），Re＝8，d₀＝0.1mm，则其临界速度为

地下水动力学（第五版）

地下水动力学（第五版）

而自然界砾石层的渗透系数通常为500～1000m/d，即使水力坡度取1/100，据此计算的渗透流速也只为5～10m/d，远远小于上述临界速度。由此可得结论：在自然条件下，孔隙岩层中的地下水运动一般属于层流状态。

对于裂隙岩层，前苏联学者ЛомизеГ.М.（罗米捷，1951）在裂隙模型中做了大量实验，得到判别裂隙岩层流动状态的临界水力坡度J_c、裂隙宽度及裂隙相对粗糙度间关系的经验公式为

地下水动力学（第五版）

式中：δ为裂隙宽度（图1-2-7），cm；α为裂隙相对粗糙度 ，e为裂隙绝对粗糙度，cm。

根据Ломизе经验公式，取不同的裂隙宽度δ和相对粗糙度α，计算得到的临界水力坡J_c列于表1-2-2。

表1-2-2 不同裂隙宽度δ和相对粗糙度α计算得到的临界水力坡度J_c （单位：cm）

（据陈崇希，1966）

自然界的裂隙岩层从整体裂隙系统来看，通常裂隙宽度在1～2mm以下，从表中查得临界水力坡度为14％～250％。显然，天然条件下的地下水水力坡度难以达到该数值。所以，可以认为裂隙含水介质中一般情况下的地下水运动也是呈层流状态。仅仅在宽裂隙和溶洞发育地区可以形成局部的紊流地段。

有些学者还研究了Darcy定律的下限问题。他们通过实验发现，某些粘性土存在起始水力坡度J₀。实际水力坡度J<J₀时，渗流速度和水力坡度之间不呈线性关系；只有当J>J₀时，渗流才服从Darcy定律。

I. 渗透系数的常用测定方法有哪些

渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数 k 的仪器种类和试验方法很多，但从试验原理上大体可分为”常水头法“和变水头法两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数，从而水头差也为常数。 如图：
试验时，在透明塑料筒中装填截面为A，长度为L的饱和试样，打开水阀，使水自上而下流经试样，并自出水口处排出。待水头差△h和渗出流量Q稳定后，量测经过一定时间 t 内流经试样的水量V，则
V = Q*t = ν*A*t
根据达西定律，v = k*i，则
V = k*（△h/L）*A*t
从而得出
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化，其装置如图：水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间 t 后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数 k 的表达式。
设试验过程中任意时刻 t 作用于两段的水头差为△h，经过时间dt后，管中水位下降dh，则dt时间内流入试样的水量为
dVe = －a dh
式中 a 为玻璃管断面积；右端的负号表示水量随△h的减少而增加。
根据达西定律，dt时间内流出试样的渗流量为：
dVo = k*i*A*dt = k*（△h/L）*A*dt
式中，A——试样断面积；L——试样长度。
根据水流连续原理， 应有dVe = dVo，即得到
k = （a*L/A*t）㏑（△h1/△h2）
或用常用对数表示，则上式可写为
k = 2.3*（a*L/A*t）lg（△h1/△h2）
2. 野外现场测定法
渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验，是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。 是试坑底嵌入两个铁环，增加一个内环，形成同心环，外环直径可取0.5米, 内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水，用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上，（例如10厘米）。根据内环取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入，排除了侧向渗流带的误差，因此，比试坑法和单环法精确度高。内外环之间渗入的水，主要是侧向散流及毛细管吸收，内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。
当渗水试验进行到渗入水量趋于稳定时，可按下式精确计算渗透系数（考虑了毛细压力的附加影响）：K(渗透系数)= QL/ F(H+Z+L)。
式中：
Q-----稳定的渗入水量(立方厘米/分)；
F------试坑内环的渗水面积(平方厘米)；
Z-----试坑内环中的水厚度(厘米)；
H-----毛细管压力（一般等于岩土毛细上升高度的一半）(厘米)；
L-----试验结束时水的渗入深度（试验后开挖确定）(厘米)。

J. 实验Ⅱ 渗流槽剖面二维流实验

一、实验目的

1.观察有入渗补给条件下潜水二维稳定流的渗流现象及特征。

2.求降雨入渗强度W值，并和实测值进行比较。

3.求含水层的渗透系数K值。

二、实验装置

图Ⅱ-1为二维渗流砂槽示意图，其长为380cm，宽50cm，槽内装有均匀的砂，顶部设有模拟降雨装置，由转子流量计（M）测定总降雨量。

砂槽的两端装有活动的溢水装置，分别用来稳定河A和河B的水位，升、降可以控制两侧水位的高低，并通过进水阀门K控制供水水源。

图Ⅱ-1 二维渗流实验装置示意图

槽底和后壁面沿流向按一定间距设有多组测压管（水平方向共24组，编号依次是A，B，C，…，W，X；每组铅直断面6个测点，编号依次为1，2，3，4，5，6）。用软管连接测压管孔和测压管板，可以测定渗流场中144个点的测压水头。

三、实验步骤

（1）领取量筒和秒表。

（2）检查并排除测压管内可能存在的气泡。

（3）观察有入渗补给、两河水位相等（H_A＝H_B）条件下，河间地块分水岭的位置及潜水面的形状。

（4）测定向河流的排泄量（用体积法），以求得W值。

（5）由转子流量计（M）读降雨量Q_M。

（6）升降溢水装置A或B，使H_A>H_B（高差不要太大），观察测压管水位变化及分水岭移动情况，待稳定后记录各测压管读数。

（7）重复步骤（4）和步骤（5）。

四、实验成果

1.实验数据记录

含水层宽度B＝ cm，长度L＝ cm，面积A＝ cm²，底板高程Z₀＝ cm。其他数据记入表Ⅱ-1，表Ⅱ-2，表Ⅱ-3。

2.数据计算（选择合适的公式和数据进行计算，结果填入表Ⅱ-4）。

表Ⅱ-1 实验Ⅱ综合数据记录表

表Ⅱ-2 实验Ⅱ测压水头记录表（H_A>H_B）

续表

表Ⅱ-3 实验Ⅱ测压水头记录表（H_A＝H_B）

注：表头为测压管编号，括号内数据表示测点到坐标零点的距离；x以A河右壁为零点，Z以含水层底板为零点。

表Ⅱ-4 实验Ⅱ数据计算成果表

3.在方格纸上绘制实测潜水面、计算潜水面以及剖面流网。

4.问题讨论

（1）同一铅直面上，各测压管水头是否相等？试用流网分析为什么？

（2）分析计算的W值的误差来源？

（3）进行步骤（6）时，假如使两侧河流水位高差很大时，渗流可能出现什么现象？

（4）实验装置中A，B，…，W，X共24根测压管沿流向布置；1～6的6根沿铅直方向布置，表Ⅱ-2，表Ⅱ-3所记录的测压管读数中，哪一排读数的连线最接近潜水面？

（5）试分析计算的分水岭位置a和观测的分水岭位置a数值不一致的原因。

（6）在以上计算中，选哪些断面、哪些测压管的数据，计算结果最符合实际？

五、试验性实验设计参考

（1）分段降雨条件下的剖面二维渗流实验。调节降雨进水阀，形成分段降雨稳定入渗条件，观察两河水位相等条件下，河间地块分水岭位置、潜水面形状、水头分布及流网特征等。

（2）河岸出渗面及地表径流的观测。调节降雨进水阀逐渐加大或减小降雨强度，观察不同降雨条件下地表产流情况及河岸出渗面现象。