試坑法野外雙環注水試驗裝置記錄

試坑法野外雙環注水試驗裝置記錄KS-500型試(shi)坑(keng)雙環注水(shui)試(shi)驗裝置 雙(shuang)環法測野外滲(shen)透系數 一、實驗目的和意(yi)義 雙環(huan)法試(shi)驗(yan)是野外測定包氣(qi)帶(dai)非飽和松散巖層的滲透系數的常(chang)用的簡易方法，試(shi)驗(yan)的結果更接近實際情況。利用這個試(shi)驗(yan)資料研究(jiu)區域(yu)性水(shui)均衡以及水(shui)庫(ku)、灌區、渠道(dao)滲漏(lou)量等都是十分重(zhong)要(yao)的。供應商滄州(zhou)森眾(zhong)試(shi)驗(yan)儀器有限公司 二(er)、實驗方法 野外測定包(bao)氣帶非飽和松散巖層的(de)滲透系數常用(yong)的(de)是試坑法，單環法和雙(shuang)(shuang)環法。其中(zhong)雙(shuang)(shuang)環法的(de)精度zui高(gao)。 三、實驗(yan)原理 在一定的水文地質邊界(jie)以內(nei)，向地表松散巖層進(jin)行注(zhu)水，使滲(shen)(shen)入的水量達到穩定，即單位時間的滲(shen)(shen)入水量近似相等時，再利用達西定律的原理求(qiu)出滲(shen)(shen)透系數（K）值。 在坑底(di)嵌入兩個高約(yue)20cm，直徑分別為0.25m和0.5m的(de)鐵(tie)環(huan)，試(shi)驗時同時往內(nei)、外鐵(tie)環(huan)內(nei)注水(shui)，并保(bao)持內(nei)外環(huan)的(de)水(shui)柱都(dou)保(bao)持在同一高度，以0.1m為宜，由于外環(huan)滲透場的(de)約(yue)束作用使(shi)內環(huan)的(de)水只(zhi)能(neng)垂向(xiang)滲入，因而排(pai)除了側向(xiang)滲流(liu)的(de)誤(wu)差，因此它比試坑法和單環(huan)法的(de)精度都高。 圖1雙環法滲(shen)水試(shi)驗示意圖 四、實(shi)驗儀器 雙環、鐵鍬、尺(chi)子(zi)、水桶、膠帶、橡(xiang)皮管 五(wu)、實驗步驟 （1）選(xuan)擇試(shi)驗場地(di)，zui好在(zai)潛水埋藏深度大于5m的地方為好(hao)。如果(guo)潛水埋深(shen)小于2m時，因滲(shen)透(tou)路(lu)徑太短，測得的滲(shen)透(tou)系數(shu)不真實，就不要使用(yong)滲(shen)水試驗。 （2）按雙環法滲水試驗示意圖，安裝(zhuang)好試驗裝(zhuang)置。 （3）往內(nei)、外(wai)(wai)鐵(tie)環(huan)內(nei)注水，并(bing)保持內(nei)外(wai)(wai)環(huan)的水柱都保持在同一高度，以0.1m為宜。 （4）按一定的時間間隔觀測(ce)(ce)滲入(ru)水(shui)量(liang)。開始時因滲入(ru)量(liang)大，觀測(ce)(ce)間隔時間要短，稍后可按一定時間間隔比如每10分鐘觀測一次，直至單位時間滲入水(shui)量達到相對(dui)穩定，再延續2～4小(xiao)時即可(ke)結束試(shi)驗。 六、注(zhu)意事項 （1）隨時(shi)保持(chi)內外環(huan)的水柱都保持(chi)在0.1m的同(tong)一高度(du)。 （2）向供水瓶注水時，做好水量轉換的換算 七、實驗成果(guo) （1）野外滲水試(shi)驗的記(ji)錄格式見表1。 表1 野外滲(shen)水(shui)試驗(yan)記(ji)錄 工程名稱 試驗者 工(gong)程(cheng)編號 計(ji)算(suan)者 試驗日期(qi) 校(xiao)核者 試驗次數 經過的時間 (s) 滲透流(liu)量 m3/min 滲透速度(du) m/min 滲透系數 m/min 注(zhu)：A雙環內徑面積(ji)（314cm2） I是(shi)水力梯(ti)度, （2）計(ji)算滲透系(xi)數 根據(ju)達西(xi)定律(lv)： k=Q/AI 式中 Q穩定滲(shen)流量（m3/min）； K滲透系數（m/min）； A雙環內(nei)徑面積（m2）； Z滲(shen)坑(keng)內水層(ceng)厚度（m）； L在試(shi)驗時間段內，水由試(shi)坑底向土層中滲透的深度（m）； Hk水向干(gan)土(tu)中滲透時，所(suo)產生的毛細壓(ya)力，以水柱高(gao)表示（m）； L值(zhi)可在試驗后用(yong)手搖(yao)鉆取樣，測(ce)定其含水量(liang)變化得知(zhi)。Hk按表(biao)2確(que)定(ding)。如果當試驗層為(wei)粗砂或粗砂卵石層，而試坑中水層厚(hou)度(du)為(wei)10cm時，Hk與(yu)Z及L相比則很小I近(jin)似等于1，則 K=Q/A=V（滲透速(su)度(du)） 若試驗層是粘(zhan)性土類，可(ke)按Hk的實際數值代(dai)入公式計算(suan)得出(chu)I值，再利用(yong) 求(qiu)得滲透系(xi)數（K）。 表2. 不同巖性毛細壓力Hk表 巖石名稱 Hk（m） 巖石名稱 Hk（m） 重亞(ya)粘土 輕(qing)亞(ya)粘土 重亞砂(sha)土 輕亞砂土 1.0 0.8 0.6 0.4 細粒粘土質砂 粉砂 細砂 中砂 0.3 0.2 0.1 0.05 （3）成果(guo) 繪(hui)制(zhi)試坑平面位置圖； 計(ji)算滲透系數(shu)。 為(wei)了解在滲(shen)水(shui)試(shi)驗過程中滲(shen)透(tou)(tou)流(liu)量及(ji)滲(shen)透(tou)(tou)速度(du)(du)隨(sui)時間的(de)變(bian)化，繪制滲(shen)透(tou)(tou)流(liu)量及(ji)滲(shen)透(tou)(tou)速度(du)(du)隨(sui)的(de)歷時曲線

試坑單環法野外注水試驗裝置圖片是在表層干土中挖一(yi)個(ge)一(yi)定深度(30-50厘米(mi))的方形或圓形試坑(keng)，坑(keng)底要離潛(qian)水位3-5米，坑底(di)鋪2一3厘米厚的反濾粗(cu)砂，向試坑內注水，必需使試坑中的水位(wei)始(shi)終高出坑底(di)約10厘米。為(wei)了便于觀測坑(keng)內水位，在坑(keng)底要設置(zhi)一(yi)個標尺。求出單位時間(jian)內從坑(keng)底滲入(ru)的水量Q，除以坑底面積F，即得(de)出平(ping)均(jun)滲透速(su)度v=Q/F。當(dang)坑(keng)內水(shui)柱(zhu)高度不(bu)大(等(deng)于10厘米)時，可以(yi)認為水頭梯(ti)度(du)近(jin)于1，因而K(滲透系數)=V。這個方法適(shi)用于測定毛(mao)細壓力影響(xiang)不大的(de)砂類土，如果用在粘性(xing)土中，所測定的(de)滲透系數偏(pian)高(gao)。

單(dan)環法試坑單環法野外注水試驗裝置圖片

是(shi)試坑底嵌入一個(ge)高20厘米(mi)，直徑37.5厘米的鐵環，該鐵環圈定的面積為1000平方厘米。鐵(tie)環壓入坑底部10厘米深，環壁與土層要(yao)緊密接觸(chu)，環內鋪2一3厘米(mi)的反濾粗(cu)砂(sha)。在試驗開始(shi)時，用馬利奧(ao)特瓶控制(zhi)環內水(shui)柱，保(bao)持在10厘米(mi)高度(du)上。試驗一(yi)直進行到(dao)滲入水量(liang)Q固定不變為止，雙環(huan)法

是試坑底嵌入兩個(ge)鐵環，增加一個(ge)內環，形成同心環，外環直徑可取0.5米(mi), 內環直徑可取0.25米。試驗時往鐵(tie)環(huan)內(nei)注水，用(yong)馬利奧特瓶(ping)控制外(wai)環(huan)和內(nei)環(huan)的(de)水柱(zhu)都保持(chi)在同一高度上，(例如10厘米)。根據內環取的的資料(liao)按上述方法(fa)確(que)定松散層(ceng)、巖層(ceng)的滲透(tou)系數值。由于(yu)內環中的水只(zhi)產生垂直方向的滲入(ru)，排除了側向滲流(liu)帶的誤(wu)差，因此(ci)，比試坑法(fa)和單環法(fa)精確(que)度高。內外環之間(jian)滲入(ru)的水，主要是(shi)側向散流(liu)及毛細管吸收，內環則(ze)是(shi)松散層(ceng)和巖層(ceng)在垂直方向的實際(ji)滲透(tou)。

當滲水(shui)試驗進行到滲入水(shui)量趨于穩定時，可按(an)下式精確計算滲透系數(考慮了毛細(xi)壓力(li)的附加影響(xiang)):K(滲透系(xi)數)= QL/ F(H+Z+L)。

式中:

Q-----穩定的(de)滲入(ru)水量(立方厘米/分);

F------試坑(keng)內環的滲水面積(平方厘米);

Z-----試(shi)坑(keng)內環中的水厚度(厘米);

H-----毛細管壓力(一般等于(yu)巖土毛細上升高度的一半(ban))(厘米);

L-----試驗結(jie)束時(shi)水的滲入深度(試驗后開(kai)挖確定)(厘米)。