达西实验报告

《水文地质学基础》实验报告

实验名称：达西定律实验

实验人：实验日期：

一、实验目的

1、测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。

2、测定均质砂的渗透系数K值;

二、实验设备：

1.供水器装置（马氏瓶）：以法国物理学家Mariotte的马利奥特瓶装置，是一种能控制水位又能自动连续补给水的量测装置。

2.渗透装置（试样筒）：有机玻璃圆筒，上部设有进水孔，底部装有过滤板，下端有出水孔，供测量渗流量用。侧面有三个测压孔。

3.测压装置（测压板和测压管）：在测压板上装有三根5－8mm带刻度的玻璃管，分别与试样筒上的三个测压孔连接，用于测定三个断面上的测压水位。三个测压管用胶管分别与试样筒相应的管孔连结。

4.排水装置：在测压板上均匀分布有一系列的圆孔，用于调节排水水位。

其它设备有：100m1的量筒、水槽、漏斗、捣捧、装样杯、秒表、温度计、管夹、胶皮管及吸气球等。

三、实验原理：

达西通过大量实验，得到圆筒过水断面的渗流量Q与圆筒断面F和水力坡度I成正比，并和土壤的透水性能有关，所建立基本关系式如下：

式中：

v---为渗流简化模型的断面平均流速；

K---为岩石的渗透系数，反映了孔隙介质透水性能。

四、实验步骤：

1.检查仪器设备是否齐全、完好。胶管与仪器连结处是否漏气漏水或堵塞。

2.装样：岩样有两种，即原状样和扰动样。原状样就是在野外取来土柱直接装到渗透装置（有机玻璃圆筒）内；扰动样则要按天然容重分层捣实，尽量接近天然状态，否则就没有实验意义了。装样前，在过滤筛板上放二层铜丝网，然后装样，每装3—5cm厚时，用捣捧轻击数次，并测定试样的孔隙度或容重，使其结构尽量符合实际状态。重复上述过程，直至试样超过最上一个测压孔以上5cm为止。

3.饱和试样（因达西定律是饱水带重力水运动的基本定律）：先将排水水位调节高于试样水面，饱和试样时要自上而下进行注水（便于排气），打开供水管夹，待试样表面出现水膜时（即饱和了），立即关闭供水夹，观察试样筒及三个侧压管水位是否在同一水平面上（因此时试样筒与测压管是U型连通器），如果测压管水位不在同一水平面上，则说明有气泡存在或测压管被堵塞，这时需要排气，排气的方法有两种，即将测压板倾斜或用吸耳气球从偏高或偏低水位的管中吸出气泡，达到水平，各测压管水位差<1mm为准。

4.实验测定：打开供水管夹（实验过程中保持常水头供水），调节排水水位（不能高于供水水位），当测压管水位稳定后(30秒钟内水位变动

<1mm)，记录各侧压水位值(读弯液面下缘高度)，同时测定在时间t秒钟内流出排水管的渗透量及水温t℃。重复测定二次取其平均值。然后再调节二次排水水位(即改变水力坡度)，如同前述测得二次调节后的各值。调节时应逐级上升或依次下降，不要跳跃式的上升或下降，以免装置内的渗透压变化剧烈，冲坏试样原有结构。

五、实验记录及结果：

（一）实验记录

仪器内径D＝cm；渗透土柱断面面积F＝cm2；测压间距L＝cm。

实验记录表格

（二）绘制v与I关系图：（三）实验结论：