《水文地质学基础》实验实习 - 图文

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水文水资源专业

实 验 讲 义

李 泉

长安大学水文水资源实验室

前 言

《水文地质学基础》实验实习讲义是根据《水文地质学基础》教学大纲要求和紧密联系现用教材内容并结合兄弟院校同类专业教学资料编写的。它适用于水文与水资源工程、环境工程、土木工程、资源勘查、勘查技术与工程等专业。

本讲义由两大部分组成, 其中实验部分包括松散岩石孔隙度、给水度和持水度测定; 岩石渗透系数的实验室测定和毛细水上升高度测定。同时配备有各相应实验的多媒体影视教学光盘。使学生实验前能够进一步熟悉和了解整个过程, 避免了实验操作的盲目性; 实习部分包括编制潜水等水位线图及水位埋藏深度图、编制承压水等水压线图、水化学分析资料整理、岩溶及岩溶水的发育规律和读水文地质图。所有实习中除介绍了各种图件和资料的编制、整理、分析和判读方法外, 还附有结合生产、科研实践相应的练习题, 以使学生进一步加深对水文抛质基本概念、图件信息和科学工作的认识, 培养其动手能力。

本实验实习讲义是在多年教学实验经验基础上，征求水文与水资源工程教研室多位长期从事本课程教学的主讲教师的意见, 最后由曹继星高级工程师和刘金峰副教授总结编写的。其中难免有不妥之处, 届时恳请广大师生读者予以批评指正。

编者 2004.9

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目 录

实验(实习)规则

实验部分

实验一 岩石容水度、给水度、持水度的测定 .............................. 0 实验二 岩石渗透系数的实验室测定 ....................................... 0 实验三 砂土的毛细上升高度的测定——卡明斯基管观测法 ................... 5 实验四 粘性土的毛细上升高度的测定——卡明斯基毛细仪法 ................. 0 实验五 计算机模拟地下水流动演示 ....................................... 0

实 习 部 分

实习一 编制潜水等水位线图 ............................................. 5 实习二 编制承压水等水压线图 ........................................... 0 实习三 达西定律的物理实质及其应用 ..................................... 0 实习四 水化学分析资料整理 ............................................. 0 实习五 岩溶及岩溶水的发育规律 ......................................... 0 实习六 读水文地质图 ................................................... 0

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实验(实习)规则

1．实验(实习)前必须认真预习，明确目的、要求，了解内容、步骤及有关原理、方法。

2．实验(实习)中听从教师指导。认真操作，细心观察，及时记录；积极思考，主动讨论，培养综合分析问题的能力。

3．实验(实习)结束后，按要求整理好仪器和样品。实事求是地整理原始资料，按时完成并提交实验(实习)报告。

实 验 部 分

实验一 岩石容水度、给水度、持水度的测定

岩石空隙既是地下水的储存场所，又是地下水的运动通道。因此岩石的空隙性决定着地下水的储存、运动及分布特点，所以研究地下水首先要测定地岩石的空隙性与水分存储和运移有关的岩石水理性质。

一、实验目的

1．加深理解松散岩石的孔隙度、给水度和持水度的概念。 2．熟练掌握实验室测定孔隙度、给水度和持水度的方法。 二、实验内容

1．熟悉给水度仪并对仪器进行标定。

2．测定三种松散岩石试样的孔隙度、给水度和持水度。 三、实验仪器和用品 1．给水度仪(图1-1)。

2．十二指肠减压器，或大号吸耳球，用以抽吸气体。 3．量筒(25ml)和胶头滴管。

4．松散岩石试样：砾石（粒径为5～10mm，大小均匀，磨圆好）；砂（粒径为0.45mm～0.6mm）；砂砾混合样（指把上述砂样完全充填进砾石样的孔隙中得到的一种新试样）。

四、实验室准备工作 1．标定透水石的负压值

透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。透水石的负压值是指在气、

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液、固三相介质界面上形成的弯液面产生的附加表面压强。标定方法如下：

首先，饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水（最好用去气水，即通过加热或蒸馏的方法去掉水中部分气体后的水）。具体做法是：将试样筒与底部漏斗一起从开关a处卸下（见图1-1），浸没于水中并倒置，将漏斗管口与十二指肠减压器抽气管连接，抽气使透水石饱水，底部漏斗全充满水。用弹簧夹在水中封闭底部漏斗管，倒转试样筒，将装有水(可以不满)的试样筒放回支架。同时打开a、b 两开关，在两管口同时流水的情况下连接塑料管。关闭a、b 开关，倒去试样筒中剩余的水，将A 滴定管液面调至零刻度，并与透水石底面水平。

图1-1 给水度仪装置图 图1-2 退水时给水度仪安置示意图

1—装样筛；2—筛板；3—试样筒； 1—H 为三通管液面到透水石第面的距离； 4—透水石； 5—固定连接板； 2—三通管液面 6—试样筒底部漏斗；7—弹簧夹； 8—硬塑料管；9—滴管；10—三通管

第二步，测定透水石的负压值。打开a、b 开关，缓慢降低A 滴定管，同时注意观测其液面的变化。当滴定管液面突然上升时，立刻关闭b 开关。此时滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的负压值。

反复测定几次，选其中最小数值(指绝对值)作为实验仪器所采用的负压值。 2．标定试样筒的容积

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