实验一不稳定流渗流实验 - 图文

实验一不稳定流渗流实验 一、实验目的

通过不稳定流条件下的渗流实验，加深对达西定律的理解，从而认识到达西定律既适用于稳定流条件也适用于不稳定流条件。稳定流条件也适用于不稳定流条件。 二、实验装置

如图1—1所示，圆管A下段装有待测定的砂样，底端为铜丝网，砂样表层铺放薄层细砾。 实验开始时，圆管上部装满水，水便通过砂样渗流，圆管上部水位则逐渐下降。

圆管下端放在盛水器皿B中，通过砂样渗流到器皿中的水会自动溢出，以固定渗流段下游水位。排水容器E通过排水管随时排走盛水器皿溢出的水。 三、实验原理

利用达西定律和水均衡原理可以证明图1—1所示的装置中，水头H与时间呈半对数关系，即

试验过程中测定不同时间的水头值，作t-lgH关系曲线(图1—2)。利用直线的斜率m求渗透系数k。

四、实验步骤

(1)熟悉仪器结构以及秒表操作方法与读数，实验分工，建议一人观察水头变化，一人看秒表，一人记录。 (2)将盛水器皿充满水，并将渗透管的下端放入盛水器皿B的水面之下约1cm。 (3)用量杯对试样充水，使其自由渗透2-3次，以饱和砂土，排除空气。

(4)记下初始水头H0，对透明管充水到渗透管零点上方。待水位下降至零刻度，开动秒表记时。 (5)水位下降到预先设计的降深值(1，2，3，…，10cm)时，记录对应的时间(表1—1)。

(6)重复实验步骤(4)和(5)1～2次，进行核对。

(7)改变渗透管下端没入盛水器皿的深度(离器皿底部约1cm)进行同样实验，记录读数。 (8)与不同砂样的小组交换仪器重复上述步骤(4)～(7)的实验，做好记录。

五、实验成果，

1．提交实验数据记录(表1—1)。 2．数据处理

(1)在坐标纸上绘制两种砂样的t—lgH曲线。 (2)计算渗透系数K(表1—2)。

3．问题讨论

(1)达西定律的应用条件

(2)渗透管的出水端口在器皿不同深度时，渗透速度有何变化?为什么?(对比实验资料说明) (3)本实验中，测定水位H的基准面在何处?

实验二渗流槽剖面二维渗流实验

一、实验目的

1．观察有入渗补给的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2—1为渗流槽示意图，其长度L--=-380cm，宽度B=50cm,槽内有均匀的砂。槽顶设模拟降雨装置，由转子流量计(M)测定总降雨量。

槽的两端装有活动的溢水装置，分别用以稳定河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。

槽底和后壁面沿流向按一定间距设有多组测压管孔(每铅直断面6个为一组)。管孔用橡皮管和测压管板连接，可以测定渗流场内点的测压水头。

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空气。

(3)观察有入渗补给、两河水位相等(HA=HB)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QM

(6)升降溢水装置A或B，使HA>HB(高差不要太大)，待稳定后观察分水岭的移动及 各测压管水位的变化特点，并记录测压管读数。 (7)重复(4)、(5)两步骤。 四、实验成果 1．实验数据记录

含水层宽度B=50cm，长度L=380cm，，面积A=cm2

2．数据计算(以表2一l、表2～2资料为依据，计算结果见表2—3)。

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