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实验二达西实验
[实验目的]
通过实验达到认识达西公式中的各项因素的关系。
[实验方法]
利用渗透仪测量渗透系数K。
[实验器材]
渗透仪,秒表,量筒,钢尺,台秤,河砂等。
[实验步骤]
实验步骤分两部分进行。
第一部分:装填试样,做测前准备。
称取砂样4kg。
用钢直尺测量渗透仪的内径计算截面积(即过水断面积)W,筒口至筒底的高度h1。
将上水管5与渗水口1连接,使水从筒的底部进入筒内,直到水面上升至底部的隔板。
将砂子从筒的上部填入,每次填入200g左右。同时将上水管的流量调小,避免水流过大将砂子冲起。应该使水从砂子的下面慢慢浸润上来,排除砂子中的气体。直到砂样的顶部距溢流口1cm高度即可停止填砂,用工具修平砂面。将剩余的砂子称重算出加入试样的重量。
将管5与管1断开,把渗水管1提高至筒口上方,并用滴定管架固定住。
将管5引至筒口上面,使水直接注入渗透仪内的砂面上,并调整水量,保持液面至溢流口一平,直到测压管3、4的水头慢慢升起与筒内液面一平。如果测压管的水头不能与筒内的水面一平,说明测压管内可能不通畅,需要排除故障,直至达到要求。
第二部分:测量渗水量
将管1的出水口移至渗透仪的高度。使水渗出,同时调整管5流量,保持筒内液面稳定在溢流口水平高度,避免由于渗水增大入水减少,使得筒内的水头不稳定,影响实验结果的正确。
观察一段时间,直到测压管的水头稳定为止。测量筒口至砂面的高度h2,记录下测压管水头H1、H2。
用量筒从管1口处测量渗水量Q,同时用秒表计时间T。重复三次。
将管1口移至渗透仪的高度处,重复1~3步骤。将实验的数据记录于下表。
将管1口移至高于渗透仪的上口位置。用木锤轻敲渗透仪的筒壁,使渗透仪内的砂面下沉1cm左右。重复实验步骤1~4。
再一次用木锤敲击筒壁,使试样进一步下沉,重复实验步骤1~4。每次敲击使得试样体积发生改变,随之空隙度发生变化,得出至少三组关于空隙度和渗透系数的数据。
整理及数据分析:
试样比重(真密度)= g/ ; 试样密度=试样重量/试样体积g/; 孔隙度; 测压管间距L= cm
顺号
渗水头位置
测压管水位差
水力坡度
渗水速度
渗透试样截面积
渗透系数
平均
(cm)
( cm3/s )
W
()
(cm/s)
(cm/s)
1
2
3
1
2
3
敲击第一、二次 h1-h2= cm ; 试样体积= cm3
表同上
孔隙度 n
渗透系数K
logK
未敲击
敲击一次
敲击二次
[作业要求]
用描点法绘出空隙度n做纵坐标与渗透系数K做横坐标的关系曲线lgK—n。根据实验结果论述一下空隙度与渗透系数间的关系。
如图
n
logK
实验报告要求:
封皮内容 a 实验项目名称;b 班级;c 学生姓名及学号;d 成绩;e 指导教师;f 实验日期。
实验内容:一实验项目;二实验目的;三实验主要仪器;四实验原理;五实验步骤;六实验数据处理