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达西实验报告

篇一:达西实验报告
《水文地质学基础》实验报告实验名称:达西定律实验
实验人: 实验日期: 一、实验目的
1、测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系,验证渗流的达西定律。
2、测定均质砂的渗透系数K值; 二、实验设备:
(马氏瓶):以法国物理学家Mariotte的马利奥特瓶装置,是一种能控制水位又能自动连续补给水的量测装置。
(试样筒):有机玻璃圆筒,上部设有进水孔,底部装有过滤板,下端有出水孔,供测量渗流量用。侧面有三个测压孔。
(测压板和测压管):在测压板上装有三根5-8mm带刻度的玻璃管,分别与试样筒上的三个测压孔连接,用于测定三个断面上的测压水位。三个测压管用胶管分别与试样筒相应的管孔连结。
:在测压板上均匀分布有一系列的圆孔,用于调节排水水位。
其它设备有:100m1的量筒、水槽、漏斗、捣捧、装样杯、秒表、温度计、管夹、胶皮管及吸气球等。三、实验原理:
达西通过大量实验,得到圆筒过水断面的渗流量Q与圆筒断面F和水力坡度I成正比,并和土壤的透水性能有关,所建立基本关系式如下:
式中:
v---为渗流简化模型的断面平均流速;
K---为岩石的渗透系数,反映了孔隙介质透水性能。四、实验步骤:
、完好。胶管与仪器连结处是否漏气漏水或堵塞。
:岩样有两种,即原状样和扰动样。原状样就是在野外取来(来自: 才教育网:达西实验报告)土柱直接装到渗透装置(有机玻璃圆筒)内;扰动样则要按天然容重分层捣实,尽量接近天然状态,否则就没有实验意义了。装样前,在过滤筛板上放二层铜丝网,然后装样,每装3—5cm厚时,用捣捧轻击数次,并测定试样的孔隙度或容重,使其结构尽量符合实际状态。重复上述过程,直至试样超过最上一个测压孔以上5cm为止。
(因达西定律是饱水带重力水运动的基本定律):先将排水水位调节高于试样水面,饱和试样时要自上而下进行注水(便于排气),打开供水管夹,待试样表面出现水膜时(即饱和了),立即关闭供水夹,观察试样筒及三个侧压管水位是否在同一水平面上(因此时试样筒与测压管是U型连通器),如果测压管水位不在同一水平面上,则说明有气泡存在或测压管被堵塞,这时需要排气,排气的方法有两种,即将测压板倾斜或用吸耳气球从偏高或偏低水位的管中吸出气泡,达到水平,各测压管水位差1mm为准。
:打开供水管夹(实验过程中保持常水头供水),调节排水水位(不能高于供水水位),当测压管水位稳定后(30秒钟内水位变动
1mm),记录各侧压水位值(读弯液面下缘高度),同时测定在时间t秒钟内流出排水管的渗透量及水温t℃。重复测定二次取其平均值。然后再调节二次排水水位(即改变水力坡度),如同前述测得二次调节后的各值。调节时应逐级上升或依次下降,不要跳跃式的上升或下降,以免装置内的渗透压变化剧烈,冲坏试样原有结构。五、实验记录及结果: (一)实验记录
仪器内径D= cm;渗透土柱断面面积F= cm2;测压间距L= cm。
实验记录表格
(二)绘制v与I关系图:
(三)实验结论:
篇二:达西实验报告
达西定律验证实验报告
一、实验目的
通过进行本实验,测定均质砂的渗透系数K值以及渗过砂体的渗流量与水头损失的关系,验证渗流的达西定律。
二、实验类型
验证型
三、实验仪器
在直立圆筒中装入均质砂,底部装一块滤板,实验用水由带溢水装置的供水桶供给,恒定水流由砂体下部进入,渗过砂体的水由圆筒顶溢出,用量筒与停表测定渗流量Q;在圆筒侧壁上装两只测压管,以测定渗流水头损失。供水桶可上下移动以改变实验水头与流量。
四、实验原理
液体在孔隙介质中流动时,由于粘滞性作用将会产生能量损失。达西(Hei Darcy)在1852-1855年间通过实验,总结得出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律,后人称为达西定律。
由于渗流速度很小,故速度水头可以忽略不计。因此总水头H可用测管水头h来表示,水头损失hw可用测管水头差来表示,即
H?h?z?p/?,hW??H?h1?h2
于是,水力坡度J可用测管水头坡度来表示
J?hW/L??H/L
式中:l为两个测压管孔之间距离;h1与h2为两个测压孔的测管水头。
达西通过大量实验,得到圆筒内渗流量Q与圆筒断面积A和水力坡度J成正比,并和土壤的透水性能有关,所建立基本关系式如下:
Q?kAJ
v?Q/A?kJ
式中v为渗流简化模型的断面平均流速;系数K为反映孔隙介质透水性能的综合系数,称为渗透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体,属于均匀渗流,可以认为各点的流动状态