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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