矿大资源水文地质实验指导书.docx
- 文档编号:30173862
- 上传时间:2023-08-05
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:80.38KB
矿大资源水文地质实验指导书.docx
《矿大资源水文地质实验指导书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《矿大资源水文地质实验指导书.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
矿大资源水文地质实验指导书
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。
表2-1达西渗流实验报告表
仪器编号:
过水断面面积(ω)cm2渗流途径(L)cm
土
样
名
称
实
验
次
数
水力梯度(I)
渗透速度(V)
渗透系数
备注
测压管水头
水头差(cm)
△H=H1-H2
水力梯度
渗透时间
t(s)
渗透体积
V(cm3)
渗透流量(cm3/s)
渗透流速(cm/s)
H1(cm)
H2(cm)
cm/s
cm/d
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
实验日期报告人组号同组成员
实验三砂土中水的毛细运动
一、实验目的
了解包气带中水毛细水的贼存与运动特征。
二、实验内容
1.观测、比较不同粒径砂样的毛细上升速度。
2.观测砂土毛细饱和带水的运移。
三、实验仪器及用品
1.观测砂土中水的毛细上升速度装置。
2.底部包铜丝网的长、短玻璃管(长度分别为:
30--50cm、5—8cm)。
长管上标有刻度。
3.砂样:
①粗砂粒径0.5—1.0mm
②中砂粒径0.25—0.5mm
③细砂粒径0.1—0.25mm
4.秒表。
5.方格纸(25×25cm)。
6.量杯(25mL)。
四、实验步骤
甲、观测砂土中水的毛细上升速度
1.装样
选择一种砂样,均匀密实地装入长玻璃管内。
2.观测毛细上升速度
将装有试样的玻璃管放入水槽内的透水石上,使玻璃管的下端紧贴水面,同时起动秒表。
迅速准确地记录对应不同毛细上升高度的时间记入表3-1。
初期每上升1cm观测一次时间,2分钟后每上升0.5cm观测一次时间。
也可记录对应不同时刻的毛细上升高度。
总之,初期观测频率应尽可能密,后期适当变疏。
注意:
进行此步骤时,小组成员应配合好。
3.重复步骤1和2,做另外两种不同粒径的试样。
乙、毛细饱和带水的运移实验
1.测量短管的容积V1,记入表3-2。
2.装样
分别把同一种砂样均匀密实地装入短管中,并使砂样与管口平齐。
(所选砂样不宜过细,其最大毛细上升高度应小于长管长度,毛细饱和带高度应大于或等于短管长度)。
3.长管饱水
将长管垂直缓慢地浸入水中,饱水后提起用干布擦干外壁,手持长管使其在重力作用下滴水,直至重力水排完。
4.短管饱水
将短管垂直缓慢地浸入颜色水中,使其充分饱水后提起。
用干布擦干外壁。
观察此时短管饱水情况及短管是否滴水,并比较长、短管的颜色。
5.测定长、短管相接后的给水体积V2
待长管停止滴水后,将长管下端紧压在短管上端使二者密接,并用量杯承按滴出的水。
滴水停止后,将流出的水体积V2记入表3-2,同时观察短管饱水情况及颜色,对比流出的水与塑料杯中水的颜色是否不同。
五、实验成果
1.提交甲、乙两实验报告表(表3-1和表3-2)。
2.在同一坐标系内分别作出三种砂样的毛细上升高度(cm)与时间(s)的关系曲线。
3.思考题
(1)比较甲实验得出的三种砂样的毛细上升高度与时间关系曲线。
指出初期及后期三种砂样的毛细上升速度自大而小的顺序,并分析其原因。
(2)长短管相接后滴出的水相当于原先存在于管中的哪一部分水?
V2/V1×100%这一数值表征什么?
(3)在实验乙中,短管饱水后提起为什么不滴水?
而与长管相接后为什么又滴水?
表3-1砂土中水的毛细上升速度实验报告表
岩性:
岩性:
岩性:
备注
序号
累积
时间
(s)
毛细上升高度
(cm)
序号
累积
时间
(s)
毛细上升高度
(cm)
序号
累积
时间
(s)
毛细上升高度
(cm)
实验日期报告人同组成员
表3-2毛细饱和带水的运移实验报告表
岩性
短管
长度
(cm)
短管
高度
(cm)
短管
体积
V1(cm3)
长短管相接后滴水体积V2(cm3)
备注
实验日期报告人同组成员
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 资源 水文地质 实验 指导书