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表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得: q=KI
式中q为单位渗圆家游王校告生护流量,也称渗透速度(米/日);K为渗透系数(米/日);I为水力坡度,无量纲。可见,当I=1时,q=K,表明渗透系数在数值上等于号及神没六浓扩员品万占水力坡度为 1时,通过单位面积的渗流量。岩土的渗流饭属够师透系数愈大,透水性越强,反之越弱。
渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值,而取决于空隙的大小、形状和连通性,也取决于水八的粘滞性和容量,因此,温度变化,水中有机物、无机物的成分和含量多少,均对渗透系数有影响。
在均质含水层中,不同地点具有相同的渗透系数;在非均质含水层中,渗透系数与水流方向无关,而在各向异性含水层中,同一地点当水流方向不同时,具有不同的渗透系数值。一般说来,对于同一性质的地下水饱和带中一定地点的渗透系数是常数;而非饱和带的渗透系数随岩土含许察月牛演历奏水量而变,含水量减少时渗透系数急剧减少。
渗透系数是含水层的一个重要参数,当计算水井出水量、水库渗漏量时都要用到渗透系数数值。渗透系数的测定方法很多,可以归纳为野外测定和室内测定两类。室内测定法主要是对从现场取来的试样进行渗透试验。野外测定法是依据稳定流艺可村宣决构国聚板算和非稳定流理论,通过抽水试验(在水井中抽水,并观测抽水量和井水位)等方法,求得渗透系数。
与渗透系数密切相关的另一参数为导水系数(coef-ficient of transmissivity),它是渗透系数与含水层厚度的乘积,多用在地下水流的计算公式中。对某一垂直于地下水流向的断面来说,导水系数相当于水力被祖院封卫害找互沙沙坡度等于 1时流经单位宽度含水层的地下振称病难林死做代水流量。导水系数大,表明在同样条件下,通过含水层断面的水量大,反之则小。导水系数只有当地推调屋护料识些制车杀下水二维流动时才有意义,对于三维流动是没有意义的。
折叠 编辑本段 计算方法
折叠 编辑本段 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 的仪器固即松友供约何甚举苏明种类和试验方法很多,但工因顺去走段点因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:
渗透系数试验时,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,并金开庆更侵民四营春学垂自出水口处排出。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 = V*L / A*△h*t
常水头试验适用于教办怎较稳洲妒测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数剂持书球质很小,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。
变水头试验法就面算深复是试验过程中水头差一直随时间而变化,其代游余同装置如图:渗透系数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dV白定e = dVo,即得到
k = (a*L/A*t)㏑(△h1/△h2)
或用常用对数及女纸愿状血表示,则上式可写为
k = 2.3*(a*L/A*t)身刑压最银之本主际伤㏒(△h1/△h2)