水文地质实验指导书08版.docx
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水文地质实验指导书08版
实验一孔隙与水
实验二达西渗流实验
实验三砂土中水的毛细运动
实验规则
1．实验前必须认真预习，明确目的、要求，了解内客、步骤及有关原理、方法。
2．实验中听从教师指导。
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。
实验一孔隙与水
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．给水度仪见图。
2．十二指肠减压器，用以抽吸气体。
3．量筒（25m1）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0.25一0.50mm）；砂砾混合样（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、实验步骤
1.调整出水管，使得侧管与隔离板上平面水平。
2.打开A、B开关，从进水管进水，让漏斗和隔离板充满水（出水管有水排出即可）。
3.孔隙度测量：
关闭A、B开关，砂样筒装砂并量体积V。
打开A开关，给砂样筒补水，直到砂样饱和为至，记录进水量V1，即为砂样中孔隙的体积。
孔隙度（n）=
4.给水度测量：
关闭开关A,打开开关B,饱和砂样的重力水会从出水管流出，水流停止即可。
出水量V2即为排出的重力水。
给水度（
=
5.持水度：
孔隙度与给水度之差。
6.重复上述步骤，做另外两种砂样。
五、实验成果
1．完成实验报告表（表1-1）。
2．思考题：
（1）从试样中退出的水是什么形式的水?
退水结束后，试样中保留的水是什么形式的水?
（2）根据实验结果，分析比较松散岩石的孔隙度、给水度、持水度与粒径和分选性的关系。
表1-1孔隙与水实验报告表
仪器编号：
砂样体积cm3
透水石选用负压值：
cm
砂样
名称
粒径
（mm）
进水量
（ml）
累计饱水时间（min）
退水量
（ml）
累计退水时间
（min）
孔隙度
（%）
给水度
（%）
持水度
（%）
备注
报告人：
班级：
同组成员：
实验日期：
年月日
实验二达西渗流实验
一、实验目的
1.通过稳定流条件下的渗流实验，进一步理解渗流基本定律—达西定律
2.加深理解渗流速度、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数的方法。
二、实验内容
1.了解达西实验装置。
2.根据达西公式：
测定不同试样的渗透系数．
Q—渗透流量；ω—过水断面面积：
△H一上下游过水断而的水头,L渗透途径，I--水力梯度。
三、实验仪器及用品
1.达西仪如图2-1
2.试样粒径粗砂（粒径0.5__1.0mm）。
中砂（粒径0.25__0.5mm）。
细砂（粒径0.10__0.25mm）
3.秒表、量筒、直尺等。
图2-1达西实验装置示意图
四、实验步骤
1.测量仪器的几何参数：
分别测量过水断面面积、测压管a、b的间距或渗透路径（L）：
记入表2-1。
2.调试仪器：
打开进水开关，待水缓慢充满整个试样，且出水管有水流出后，慢慢拧动开关，调节进水量，使a、b两测压管读数之差最大。
同时.打开排气口排尽试样中的气泡。
3.测定水头：
待a、b测压管读数稳定后．读出各测压管的水头值，记入表2-1中。
4.测定流量：
在进行步骤3的同时，利用秒表和量筒测量t时间内水管流出的水体积，及时计算流量Q。
连测两次，使流量的相对误差小于5％，取平均值记入表2-1中。
5.由大往小调节进水量．改变a、b测压管的读数，重复步骤3和4，取得3-5组数据。
6.按记录表计算实验数据，并抄录其它小组另外两种不同试样的实验数据（有条件的，可分别做不同的试样）。
注意：
（1）实验过程中要及时排除气泡。
（2）为使渗透流速一水力梯度（V一I）曲线的测点分布均匀，流量（或水头差）的变化要控制合适。
五、实验成果
1.提交实验报告表（表2-1）．
2.在同一坐标系内绘出三种试样的V一I曲线，并分别用这些曲线求渗透系数K值,与直接据附表中实验数据计算结果进行对比。
3.思考题
（1）为什么要在测压管水位稳定后测定流量?
（2）比较不同试样的K值，分析影响渗透系数K值的因素。
（3）讨论三种试样的V—I曲线是否符合达西定律?
试分析原因。
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