10000ML新型野外滲透系數雙環注水裝置

新型雙環注水試驗裝置
一：新型SZKH-A型雙環注水試驗裝置是滄州森眾試驗儀器有限公司在老款SK-500型改進實驗簡單刻度精準水箱并帶有注水閥門是勘探科研單位理想設備 

10000ML新型野外滲透系數雙環注水裝置雙環法(fa)試驗是野外(wai)測定包(bao)氣帶非飽和松散巖層的滲透系數的常用(yong)的簡易(yi)方法(fa)，試驗的結(jie)果更接近實(shi)際情況。利(li)用(yong)這(zhe)個(ge)試驗，主要為研究區(qu)域性水均衡(heng)、水庫、灌區(qu)、渠道滲漏量、山前地區(qu)地表水滲入量等進行(xing)的。

2.   試(shi)驗的(de)適用(yong)范圍對砂土和(he)粉土，可采用(yong)試(shi)坑(keng)法(fa)(fa)或單環(huan)法(fa)(fa)；對粘(zhan)性(xing)土應采用(yong)試(shi)坑(keng)雙環(huan)法(fa)(fa)。

3.   試驗(yan)的(de)基本原理

在一定的(de)水(shui)文地質邊界以(yi)內，向地表松散巖層進行注水(shui)，使滲入(ru)的(de)水(shui)量達到穩定，即單位時間的(de)滲入(ru)水(shui)量近似相等時，再利用(yong)達西定律(lv)的(de)原理(li)求出滲透系數（K）值。

4.   試驗儀(yi)器及制樣工具

滲水雙環（兩(liang)個(ge)高約50cm，直徑分(fen)別為0.25m和(he)0.5m的鐵環）、兩套帶有刻度(du)的供水(shui)桶(tong)、膠(jiao)帶、橡皮管,止水夾、鐵鍬、尺子(zi)、及若(ruo)干要填在試(shi)環底(di)部的小礫石。

5.   試驗(yan)步驟

（1）    確(que)定(ding)試點,開挖試坑。確定試點有(you)三個原則：

1)   代表性。試點處的(de)包(bao)氣帶巖層要能代表試區相當大范圍內包(bao)氣帶巖層的(de)情況；

2)   *性。試點(dian)處(chu)包(bao)氣(qi)帶巖(yan)層的選(xuan)擇應與大目標*，如本(ben)次實例是為了選(xuan)擇人工回灌點(dian)，所以選(xuan)擇包(bao)氣(qi)帶巖(yan)層滲(shen)透(tou)性能較(jiao)好的部位進行試驗。

3)   選擇試(shi)驗場地，zui好(hao)在(zai)潛水埋(mai)藏深度大于(yu)5m的地方為好(hao)。如果潛水埋(mai)深(shen)小于2m時，因滲(shen)透路徑太(tai)短，測得的(de)滲(shen)透系數不真實，就不要(yao)使用(yong)滲(shen)水試驗。

試坑開挖：

鏟去表(biao)土，露出目(mu)標層，試(shi)坑(keng)深(shen)度應大(da)于0.8-1.2m，試坑面積1.3×1.0m左右，以消除(chu)包氣帶表(biao)層植被根系對試驗的影響。

（2）    ??壓入雙環、鋪礫、立標

將雙環同心(xin)壓入試坑底部中央(yang)，原則上壓入0.8-1cm即(ji)可(ke)，實際(ji)中，將雙環壓入試(shi)層(ceng)3-8cm。鋪(pu)(pu)礫(li)的(de)目的(de)是防(fang)止注水時將環底的(de)沙層沖(chong)起(qi)，試驗中(zhong)實(shi)際鋪(pu)(pu)礫(li)3-4cm。

立標(biao)的(de)目(mu)的(de)在于，定水頭注水時，控制環(huan)底(di)水層厚度，一般控制在10cm，需(xu)要說明的(de)(de)一(yi)點是(shi)(shi)，此處所言的(de)(de)“水(shui)層厚(hou)度(du)”是(shi)(shi)包括環底鋪(pu)礫厚(hou)度(du)在(zai)內(nei)的(de)(de)。

（3）    水(shui)頭注水(shui)、觀(guan)測(ce)記錄

以環底水(shui)標(biao)為準(zhun)，保(bao)(bao)持標(biao)頭(tou)剛好淹在(zai)水(shui)中(zhong)，內(nei)外環同(tong)時定水(shui)頭(tou)注水(shui)（隨(sui)時保(bao)(bao)持內(nei)外環的水(shui)柱(zhu)都保(bao)(bao)持在(zai)10cm的(de)同一高度。這樣即可認為，內外環(huan)之間(jian)滲入(ru)的(de)水(shui)主(zhu)(zhu)要消耗在側(ce)向擴散(san)上，內環(huan)滲入(ru)的(de)水(shui)主(zhu)(zhu)要消耗在垂(chui)向滲透上，為準垂(chui)向一維(wei)滲流）。

同(tong)時(shi)(shi)從供(gong)水桶觀測注入(ru)水量(liang)。記錄的時(shi)(shi)間(jian)(jian)，開始時(shi)(shi)因滲入(ru)量(liang)大(da)，觀測間(jian)(jian)隔(ge)時(shi)(shi)間(jian)(jian)要短，稍后可按(an)一定時(shi)(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔(ge)比(bi)如每10分鐘觀測一次。

（4）    滲入(ru)速度穩定(ding)，完成試(shi)驗

試(shi)驗記錄的(de)過(guo)程中(zhong)，繪(hui)制出滲速時間(jian)v-t曲線(xian)，當試驗時間（一般為30分鐘）曲線保持在(zai)一個(ge)不大的區間(jian)，再延續一段時間(jian)，如(ru)2-3h，即可結束試(shi)驗。

6.   試驗數(shu)據

（1）隨時保持內外(wai)環的水柱都保持在(zai)0.1m的同一高度(du)。

（2）向供水(shui)瓶注水(shui)時，做好水(shui)量轉(zhuan)換的換算

*組

T(min)12251010Q(ml)300200100150450450

第二組

T(min)12251010Q(ml)250200120190400400

7.   試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)處理

（1）計算(suan)滲透(tou)系數(shu)

根據達西定(ding)律：?

式中 Q－穩定滲流(liu)量（m3/min）；

A－雙環(huan)內徑(jing)面積(ji)（m2）；

K－滲透系數(shu)（m/min）；

I—水力梯(ti)度，滲透系數(shu)為1的(de)滲(shen)透流速；

?

式中Z－試坑內水層厚度（m）；

L－在試(shi)驗時(shi)間段內，水由(you)試(shi)坑(keng)底(di)向土(tu)層中滲透(tou)的深度（m）；

?－水向干土(tu)中滲透時(shi)，所產(chan)生的毛細壓(ya)力，以水柱高表示（m）。試驗地點土為粘(zhan)性，其大(da)小約為1；

時(shi)間min

滲(shen)透深度（cm）

水力梯度(du)I

滲透系數m/mim150

3.200.0024530.001050.0006100.0004200.0004300.0004