松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定
岩土中的空隙和水讲义及思考题
岩土中的空隙和水3．1 岩土中的空隙空隙：void ，interspace ，space地壳岩石中的空隙为地下水的赋存提供了必要的空间条件。
按维尔纳茨基的形象说法“地壳表层就好象是饱含着水的海绵”。
岩石空隙是地下水存储空间和传输通道，空隙的特征(多少、大小、形状、方向性、连通程度及其空间变化等)决定着岩土储容、滞留、释出以及传输水的性能。
岩石空隙可分为三类：a. 未固结的松散岩石中的孔隙；b. 固结的坚硬岩石中的裂隙；c. 可溶岩石中的溶穴（隙）。
1．孔隙（pore ）松散岩石是由大小不等的颗粒组成的，颗粒及颗粒集合体之间的空隙––––孔隙。
孔隙的多少，决定岩土储容水的能力，在一定条件下，还控制岩土滞留、释出和传输水的能力。
孔隙体积的多少可用孔隙度表示：孔隙度（porosity ）（n ）––––指某一体积岩土（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。
即：VV n n = 式中：V n ––––岩石中孔隙的体积；V ––––包括孔隙在内的岩石体积；n ––––孔隙度，用小数或百分数表示。
另外一个概念：孔隙比（void ratio ）（ε）––––指某一体积岩土内孔隙的体积（V n ）与固体颗粒体积（V s ）之比。
即sn V V =ε 因为V=V n +V s ，所以n 与ε关系为：nn -=1ε。
应用时：a. 涉及变形时（工程地质）→ε（采用孔隙比较方便）；b. 涉及水的储容与运动时（水文地质）→n （采用孔隙度方便）。
影响因素：a. 分选程度：分选程度好，n 大；分选程度差，n 小；b. 颗粒的排列情况：立方体排列时n =47.64%，四面体n =25.95% ；c. 颗粒的形状：形状愈不规则，棱角愈明显，n 愈大；d. 胶结充填情况：充填程度高，n 小。
孔隙度的测定方法：a. 饱和含水率：n =θs （θs 饱和含水率）；b. 抽水试验；c. 形态学方法：成象、扫描→借助与计算机处理（研究领域的前沿课题）。
给水度持水度孔隙度三者之间的关系
给水度持水度孔隙度三者之间的关系
给水度、持水度和孔隙度三者之间的关系
一、定义：
1．给水度是指土壤由于吸水力的作用，能够吸收和持住的水分总量，即土壤中潜水的总量。
2．持水度是指土壤中可持水的量，它是给水度中结构水的量的表示。
3．孔隙度是指土壤中孔隙容积与土壤总容积比
二、三者之间的关系
1．给水度是由持水度与孔隙度共同决定的，即
给水度=持水度×孔隙度
2．孔隙度越大，可持水量越多，给水度就越大。
3．反之，孔隙度越小，可持水量越少，给水度就越小。
4．给水度的大小取决于土壤的结构状况，可持水量和孔隙度。
三、给水度、持水度和孔隙度的重要性
1．给水度对土壤的聚水性能和水质有重大影响，决定土壤对水分的吸收和释放。
2．持水度是土壤能持水量的一个表示，它决定了土壤的稳定供水量，可以反映土壤含水量稳定性、蓄积性和水文特征以及土壤的肥力水平。
3．孔隙度是表示土壤水分含量及相关聚水性能的重要指标。
土壤中孔隙度大，渗透率大，可吸收水分量多，因而有利于土壤的水肥
作用，有利于改善农田土壤健康状况和提高农作物产量。
实验一：孔隙度、给水度、持水度的测定
实验一：孔隙度、给水度、持水度的测定1、实验内容：（1）熟悉给水度仪并对仪器进行标定；（2）测定不同试验样品的孔隙度、给水度和持水度。
2、主要设备：给水度仪，如图1-1、图1-2。
图1-1 给水度仪装置图1—装样筛；2—筛板；3—试样筒；4—透水石；5—固定连接板；6—试样筒底部漏斗；7—弹簧夹；8—硬塑料管；9—滴管；10—三通管图1-2 退水时给水度仪安置示意图1—H为三通管液面到透水石第面的距离；2—三通管液面实验二：达西渗流实验1、实验内容：（1）了解达西渗流实验装置；（2）达西定律是揭示水在多孔介质中渗流规律的实验规律。
它表示水在单位时间内通过多孔介质的渗透流量Q 与介质渗流长度l 成反比，与渗流介质的过水断面A 及上、下两测压管的水头差Δh 成正比。
A l h K Q ∆=根据上式，测定不同试验样品的渗透系数K ；（3）测定稳定流条件、变过水断面下砂性土的渗透系数。
2、主要设备：达西渗流实验仪（图2-1）及变径达西渗透仪（图2-2）图2—1 达西渗流实验仪装置图1—试样；2—进水开关；3—出水管；4—测压管；5—仪器架6—排气口图2-2 变径达西渗透仪实验三：测定砂土的毛细上升高度1、实验内容：毛细水上升高度是水在疏松岩石孔隙中因毛管力的作用。
以一定的速度上升，直至达到毛管水上升最大高度。
（1）观测并比较不同粒径砂样毛细上升速度；（2）观测砂土毛细饱和带水分的运动。
2、主要设备：毛细上升速度装置，如图3-1、图3-2。
图3—1 观测砂土中水的毛细上升速度装置图1—钢丝网；2—透水石；3—玻璃管；4—砂样；5—水槽；6—进水管；7—溢水管；8—支架图3—2 观测砂土饱和毛细水运移的装置图1—砂样；2—长管；3—铜丝网；4—短管；5—量杯实验四：潜水模拟演示1、实验内容：潜水与大气水和地表水的联系密切，积极参与水循环。
（1）观察地表径流；（2）观察和确定潜水面的形状；（3）观察和分析地下水分水岭的运动；（4）演示不同条件下的潜水流网。
实验二 给水度、孔隙度、持水度测定实验
五、实验成果
完成实验成果（表 2-1） 表 2-1 给水度、孔隙度和持水度实验记录表 仪器编号： 试 样 名 称 试样体积： 累计饱 水时间 （min） cm
3
(体积法 1) cm
透水石选用负压值：
粒径 （mm）
进水量 3 （cm ）
退水量 3 （cm ）
累计退 水时间 （min）
孔隙度 （%）
给水度 （%）
持水度 （%）
备注
平 均 实验日期 同组成员 报告人 班号 组号
体积法（2）
一、仪器设备
1．玻璃管：直径 4cm，长 25cm。管底部放有筛网，底上有一个入水孔 2，击棒：一根 3．金属小土铲：一把 4．小漏斗：一个 5．量筒:（容量 500ml）一个 6．量杯： （容量 l00ml）一个 7．烧瓶架及烧瓶夹；二个
实验二
一、实验目的
给水度、孔隙度、持水度测定实验
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。 3．熟悉给水度仪并对仪器进行标定。 4．测定三种松散岩石试样的孔隙度、给水度和持水度。
二、实验原理
给水度就是饱水岩石在重力作用下， 能从岩石中自由流出来的水的体积与整个岩石体积 之比。在数值上相当于岩石饱和容水度（简称容水度）与最大分子水容度（持水度）之差。 其计算公式为 V2 V3 。 孔隙度是指某一体积岩石（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。其计算公式为
3．注水入滴定管至零刻度。然后徐徐打开管夹 b，使水由下而上饱和试样，直至试样 表面刚见自由水面为止，关管夹 b，测记注水量V 。
水文地质学实验报告-中国地质大学实验一 孔隙与水 操作原理说明+实验数据
实验一孔隙与水一、实验目的1．加深理解松散岩土的孔隙度、给水度和持水度的概念。
2．掌握实验室测定砂土样孔隙度、给水度和持水度的方法。
二、实验内容1．熟悉给水度仪的结构并了解仪器的工作原理。
2．测定三种松散岩土试样的孔隙度、给水度和持水度。
三、实验仪器和用品1．给水度仪（图1-1）。
2．水箱与大号吸耳球，用以抽吸给水度仪底部漏斗的气体。
3．水杯、量筒(100ml)和胶头滴管。
4．天然松散岩土试样：砾石（粒径为5~10mm，大小均匀，磨圆好）；砂（粒径为0.45mm~0.6mm）；砂砾混合样（把上述砂样完全充填于砾石样的孔隙中得到的一种新试样）。
四、实验原理与准备1．透水石与底部漏斗简介透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。
透水石的负压值是指在实验过程中靠近试样的一侧，在气、液、固三相介质界面上，形成弯液面后产生的附加表面压强（-P）。
给水度仪的底部漏斗是连接供水装置与试样筒的中间部件，实验过程中要保持完全饱水状态，实验前需要事先排气充水。
2．标定透水石的负压值（-P）饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水（最好用去气水，即通过加热或蒸馏的方法去掉水中部分气体后的水）。
打开a、b开关，缓慢降低A滴定管（滴定管液面低于透水石底面），同时注意观测其液面的变化。
当A滴定管液面突然上升时，立刻关闭b开关。
此时滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的负压值。
反复测定几次，选其中最小数值(绝对值)作为实验仪器所采用的负压值。
3．标定试样筒的容积（V）将试样筒装满水，用量筒或滴定管测出所装水的体积即为试样筒的容积。
（以上准备由实验教师或同学在实验课前做好。
）图1-1 给水度仪装置图图1-2 退水时给水度仪安置/退水示意图五、实验步骤1．连接：将试样筒与滴定管装满水，同时打开a、b两开关，保持两管口朝上并在两管口同时流水的情况下连接塑料管。
关闭a、b开关，倒去试样筒中剩余的水。
2．检查：试样筒与滴定管连接之后，检查仪器底部漏斗是否有气泡，如有气泡，应参照实验室准备工作中第2点第一步进行排气，然后重复实验步骤第1步（连接）。
松散岩石容水度给水度和持水度的测定试验指导
《松散岩石容水度、给水度和持水度的测定》实验指导实验类型：综合实验学时：2实验要求：必修一、实验目的1、认识空隙中水的存在形式，加深理解松散岩石容水度、给水度、持水度、孔隙度的概念及其相互关系。
2、掌握给水度仪的使用方法。
二、实验内容实验测出样砂的容水度、给水度，通过计算得出持水度。
三、仪器设备给水度仪、试样筒、量筒、滴定管、水槽、管夹四、所需耗材沙子自来水擦水纸五、实验原理、方法和手段将试样装入给水度仪的试样筒中，自下而上充水，达到饱和后，在重力作用下，一部分水从孔隙中流出，另一部分保留在孔隙中，测得给进和退出的水量及试样的体积，以求出容水度、给水度、持水度。
先测出试样筒的容积即为装入试样筒中试样的体积(V 干试样)，再测出试样饱水时所用水的体积(从滴定管读数视差),称为进水量。
最后在重力的作用下测出给出水的体积(V 给水),则为给水量；则试样所保持的水体积(V 持水)为：V 持水=V 饱水―V 给水据此,就可求出相应的容水度、给水度、持水度。
容水度%=（进水量/试样体积）ⅹ100%给水度%=（给水量/试样体积）ⅹ100%持水度%=[（进水量―给水量）/试样体积]ⅹ100%六、实验步骤1、饱和透水石及底部漏斗充水将试样筒从开关C处卸下，以底部漏斗向上，倒置水槽中，并从底部管中吸气，使透水石完全饱和（不在冒气泡），并使底部漏斗完全充水，关闭b，在水中倒转试样筒，并保留半筒水放回支架上。
将滴定管充水，同时打开a、b，连接管子，关闭b，倒去试样筒中的水。
2、测定透水石的负压值打开a、b，缓慢降低滴定管，同时注意观察滴定管液面，当液面停止不同，接着突然上升时，液面到透水石底部的高差，即为该透水石的负压值。
3、测定试样筒容积重复步骤1，试样筒盛水与筒口平齐，然后将水倒入量筒，记下水的体积，重复测量三次，求其平均值。
4、装样用干布将试样筒内壁擦干（注意不要接触透水石），将试样分次少量倒入，同时拍打试样筒，以保证试样均匀密实，装样至与筒中平齐为止。
松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定
实验三松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定一实验目的及要求通过本次实验，使学生加深对孔隙度、给水度和持水度概念的理解，掌握室内测定基本方法;要求学生在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题。
二测定方法及原理松散岩石的孔隙度、持水度与给水度测定方法，通常有高柱仪法和加压法，前者适用于砂和亚砂;后者则用于粘土及亚粘土。
本实验为高柱仪法(图Ⅰ—1)，用以下两种方法均可求得其相应参数。
(一) 直接测定水量法根据定义，只要测出装入高柱筒中干试样的体积(V干试样)、试样饱水时所用水的体积(向供水瓶内加入的水和剩余水的体积之差)，即：V饱水=V加水―V剩水和在重力的作用下试样排出水的体积(V排水)，则试样所保持的水体积(V持水)为：V持水=V饱水―V排水据此，就可求出相应的孔隙度(n)、图Ⅰ—1高柱仪测定装置持水度(sr)和给水度(μ)。
1—高柱筒2—橡胶管3—橡皮塞4—金属网(二) 间接测定水量法5—调流量管夹6—接水桶7—供水瓶先将干试样装入高柱筒，并测出干试样体积(V干试样)，倒出干试样，并将干燥试样称量获得其总重量(W干试样)后，再装入高柱筒，并加水饱和，最后使其在重力的作用下自由流出，直至排尽。
根据试样所排出的水量(V排水)、试样饱水时的含水率和重力作用下仍能保持的含水率与试样总重量W干试样，就可求出砂土的V持水及V饱水。
然后再由后面式子求出相应的孔隙度(n)、持水度(sr)和给水度(μ)。
三测定装置(图Ⅰ—1)漏斗、塑料桶、供水瓶、支撑铁架、流量调节阀、高柱仪、接水桶、样品盒、托盘天平、橡胶塞、牛角勺、烘箱、电子天平。
四测定步骤1.用滤网垫住高柱筒底部排水孔，将橡胶塞斜面上抹少量凡士林，塞住高柱筒侧壁上各个取样孔。
2.用漏斗向高柱筒中分层加入干燥试样，一边装一边振动，使试样达到最大密实度。
装填试样至距离高枉筒顶部孔口约3―5cm为止。
3.测量高柱筒内径和试样柱高度，计算试样体积，并填写记录表在相应测定孔隙度和测定持水度实验数据表Ⅰ—2和Ⅰ—3。
实验部分
Ⅰ实验部分实验一 松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定岩石的空隙是地下水赋存的场所和运移的通道，作为含水介质，空隙的性状严格控制着地下水的分布、埋藏和运动特征。
在孔隙水研究中，首先要对岩石的孔隙度、持水度和给水度进行实际测定，以了解岩层容水、持水和给水能力等方面的水文地质特征。
岩石的孔隙度是用以表征岩石容水性能的重要指标;岩石的持水度是用来表征岩石在重力作用下仍能保持一定水量能力的指标；岩石的给水度是表征饱水岩石在重力作用下所释出或给出水量大小的指标。
岩石的给水度是评价地下水资源量的一个重要参数，也是矿坑排水或疏干、建筑工程地基设计和施工等工作必需的一个重要水文地质参数。
一 实验目的及要求通过本次实验，使学生加深对孔隙度、给水度和持水度概念的理解，掌握室内测定基本方法;要求学生在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出实验报告书。
二 测定方法及原理松散岩石的孔隙度、持水度与给水度测定方法，通常有高柱仪法和加压法，前者适用于砂和亚砂;后者则用于粘土及亚粘土。
本实验为高柱仪法(图Ⅰ—1)，用以下两种方法均可求得其相应参数。
(一) 直接测定水量法根据定义，只要测出装入高柱筒中 干试样的体积(V 干试样)、试样饱水时所 用水的体积(向供水瓶内加入的水和剩 余水的体积之差)，即： V 饱水=V 加水―V 剩水和在重力的作用下试样排出水的体 积(V 排水)，则试样所保持的水体积(V 持水) 为：V 持水=V 饱水―V 排水据此，就可求出相应的孔隙度(n)、 图Ⅰ—1高柱仪测定装置持水度(s r )和给水度(μ)。
1—高柱筒2—橡胶管3—橡皮塞4—金属网 (二) 间接测定水量法 5—调流量管夹6—接水桶7—供水瓶 先将干试样装入高柱筒，并测出干试样体积(V 干试样)，倒出干试样，并将干燥试样称量获得其总重量(W 干试样)后，再装入高柱筒，并加水饱和，最后使其在重力的作用下自由流出，直至排尽。
测定岩石孔隙度的方法
测定岩石孔隙度的方法
测定岩石孔隙度的方法有以下几种：
1. 接触法：将岩石样品放入已知密度的液体中，测量液面的升降高度，就可以通过公式计算岩石孔隙度。
2. 吸附法：将一定数量的气体或液体在给定温度和压力下吸附在岩石孔隙中，通过测量吸附前后的重量差，计算出岩石的孔隙度。
3. 测井法：使用测井仪器测量岩石的电导率、密度、声速等参数，进而推算出岩石孔隙度。
4. 光学法：使用光学显微镜观测岩石薄片的孔隙结构，通过图像分析计算岩石的孔隙度。
以上是常用的几种测定岩石孔隙度的方法，每种方法都有其优缺点和适用范围，需要根据实际情况选择合适的方法进行测定。
给水度的确定方法
一、给水度
给水度是被水饱和了的岩土，在重力作用下自由排出水的能力。
其大小为自由排出重力水的最大体积与整个岩石体积之比。
它在数值上等于饱和水容度与持水度之差。
（一）松散含水层的给水度用下式确定。
μ=Wn-Wm
式中μ——给水度，%;
Wn——饱和水容度，%；
Wm——持不度，%。
（二）基岩含水层的给水度，用裂隙率或岩溶率近似表示，见下式。
式中 n cp——含水层平均裂隙率；
Mn cp——为一平方米断面上裂隙的面积。
（三）岩石的经验给水度
常见岩石给水度的经验值见表1。
表1 常见岩石（土）给水度经验数值
裂隙岩层和岩溶化岩层的裂隙率和岩溶率可近似为给水度，其经验数值见表2。
表2 坚硬岩石裂隙率经验数值
二、弹性给水度（μ﹡）
表示当水头降低或升高一个单位时，含水层从水平面积为一个单位面积，高度等于含水层厚度的柱体中释放出来或接纳的水体积，是无量纲。
非均质含水层（μ﹡）可以随地而异，大部分承压含水层的弹性给水度在10-5～10-3之间。
岩石的水理性质
岩石的水理性质岩石的水理性质：岩石与水接触后表现出的有关性质，即与水分贮容和运移有关的性质称作岩石的水理性质。
它包括岩石的容水性、给水性、持水性、透水性1．容水性容水性是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能，在数量上以容水度来衡量。
容水度Wn 为岩石空隙能够容纳水量的体积Vn与岩石体积（V）之比，表达式为：Wn =Vn／V，用百分数或小数表示。
从定义可知，如果岩石的全部空隙被水所充满，则容水度在数值上与空隙度相等。
但实际上由于岩石中可能存在一些密闭空隙，或当岩石充水时，有的空气不能逸出，形成气泡，所以一般容水度的值小于空隙度。
但是对于具有膨胀性的粘上来说，因充水后体积扩大，容水度可以大于空隙度。
2．持水性在分子力和表面张力的作用下，岩石空隙中能够保持一定水量的性能，称为岩石的持水性。
持水性在数量上用持水度来衡量。
持水度Wr为饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比，即Wr =Vr/V。
所保持的水不受重力支配，多为结合水和悬挂毛细水。
岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越小，持水度越大。
3．给水性饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。
在数量上用给水度来衡量。
给水度μ是饱和岩石在重力作用下能排出水的体积Vg与岩石总体积（V）之比，μ=Vg／V，用小数或百分数表示。
从以上定义中可知，岩石的持水度与给水度之和等于容水度（或孔隙度），即：Wn =Wr+μ 或n= Wr+μ岩石的给水度与岩石的颗粒大小、形态、排列方式以及压实程度等有关。
均匀沙的给水度可达30％以上，但大多数冲积含水层的给水度在10％～20％。
给水度是水文地质计算和水资源评价中很重要的参数，下表给出了几种常见松散岩石的给水度。
如图存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水，结合水及毛细水所占的比例非常小，岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。
常见松散岩石的给水度（据C.W.Fetter，Jr.）4．岩石的透水性岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力，用渗透系数（K）表示，渗透系数具有与渗透速度相同的量纲，即（m／d）或（cm／s）。
水文地质学基础实验(一) 松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定共23页文档
水文地质学基础实验(一) 松 散岩石孔隙度、持水度和给
水度的测定
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
岩土中的空隙和水讲义及思考题
岩⼟中的空隙和⽔讲义及思考题岩⼟中的空隙和⽔3．1 岩⼟中的空隙空隙：void ，interspace ，space地壳岩⽯中的空隙为地下⽔的赋存提供了必要的空间条件。
按维尔纳茨基的形象说法“地壳表层就好象是饱含着⽔的海绵”。
岩⽯空隙是地下⽔存储空间和传输通道，空隙的特征(多少、⼤⼩、形状、⽅向性、连通程度及其空间变化等)决定着岩⼟储容、滞留、释出以及传输⽔的性能。
岩⽯空隙可分为三类：a. 未固结的松散岩⽯中的孔隙；b. 固结的坚硬岩⽯中的裂隙；c. 可溶岩⽯中的溶⽳（隙）。
1．孔隙（pore ）松散岩⽯是由⼤⼩不等的颗粒组成的，颗粒及颗粒集合体之间的空隙––––孔隙。
孔隙的多少，决定岩⼟储容⽔的能⼒，在⼀定条件下，还控制岩⼟滞留、释出和传输⽔的能⼒。
孔隙体积的多少可⽤孔隙度表⽰：孔隙度（porosity ）（n ）––––指某⼀体积岩⼟（包括孔隙在内）中孔隙体积所占的⽐例。
即：VV n n = 式中：V n ––––岩⽯中孔隙的体积；V ––––包括孔隙在内的岩⽯体积；n ––––孔隙度，⽤⼩数或百分数表⽰。
另外⼀个概念：孔隙⽐（void ratio ）（ε）––––指某⼀体积岩⼟内孔隙的体积（V n ）与固体颗粒体积（V s ）之⽐。
即sn V V =ε因为V=V n +V s ，所以n 与ε关系为：nn -=1ε。
应⽤时：a. 涉及变形时（⼯程地质）→ε（采⽤孔隙⽐较⽅便）；b. 涉及⽔的储容与运动时（⽔⽂地质）→n （采⽤孔隙度⽅便）。
影响因素：a. 分选程度：分选程度好，n ⼤；分选程度差，n ⼩；b. 颗粒的排列情况：⽴⽅体排列时n =47.64%，四⾯体n =25.95% ；c. 颗粒的形状：形状愈不规则，棱⾓愈明显，n 愈⼤；d. 胶结充填情况：充填程度⾼，n ⼩。
孔隙度的测定⽅法：a. 饱和含⽔率：n =θs （θs 饱和含⽔率）；b. 抽⽔试验；c. 形态学⽅法：成象、扫描→借助与计算机处理（研究领域的前沿课题）。
岩石孔隙度和渗透率的测量流程
岩石孔隙度和渗透率的测量流程1.首先，为了测量岩石的孔隙度和渗透率，需要准备岩芯样品和相应的实验设备。
Firstly, to measure the porosity and permeability of the rock, it is necessary to prepare the rock core samples and the corresponding experimental equipment.2.然后，将岩芯样品放入真空烘箱中，以去除其中的水分。
Then, the rock core sample is placed in a vacuum oven to remove the moisture.3.接着，使用气体密度计测量干燥后的岩芯样品的体积。
Next, the volume of the dried rock core sample is measured using a gas pycnometer.4.同时，使用质量秤称量干燥后的岩芯样品的质量。
At the same time, the mass of the dried rock core sample is weighed using a mass balance.5.根据体积和质量的测量结果，可以计算出岩石的孔隙度。
Based on the measurements of volume and mass, theporosity of the rock can be calculated.6.此外，通过使用压汞仪，可以测量岩芯样品的孔隙连通率。
Furthermore, the pore connectivity of the rock core sample can be measured using a mercury intrusion porosimeter.7.最后，通过在实验装置中施加压力，测量岩石的渗透率。
孔隙度测量方法
孔隙度测量方法嘿，咱今儿个就来唠唠孔隙度测量方法这档子事儿。
你说这孔隙度啊，就好比是一个物体里那些小小的空洞、缝隙啥的占的比例。
那咋测量它呢？有一种常见的方法叫水测法。
就跟咱平时量东西似的，把要测的东西泡在水里，看看能挤出多少水来，这挤出来的水的体积不就大概能知道那些孔隙占了多少地方嘛！这就好像咱吃西瓜，咱得知道这瓜甜不甜，水分多不多，就得切开来尝尝、看看。
还有一种呢，叫气体法。
这就好比吹气球，把一种气体充到要测的东西里面去，然后再根据一些数据啥的来算出孔隙度。
这就像是给一个袋子吹气，看看能吹多大，就能大概知道这袋子能装多少气，空间有多大。
还有一种比较特别的方法，就是利用一些射线啥的。
哎呀呀，这就有点高级了，就跟孙悟空的火眼金睛似的，能透过表面看到里面的情况。
通过这些射线的反应，就能知道孔隙度啦。
咱就说，这测量孔隙度可不是随便搞搞就行的。
就像咱做饭得掌握好火候和调料一样，得精确才行。
要是测错了，那可就麻烦啦！好比盖房子，你要是不知道材料的孔隙度，那盖出来的房子能结实吗？能住得安心吗？每种方法都有它的优缺点呢。
水测法简单易懂，可有时候不太精确；气体法呢，相对精确一些，但操作起来可能稍微麻烦点；射线法虽然高级，但设备啥的要求也高呀。
这就跟咱选工具一样，得根据具体情况来挑合适的。
那咱平时生活中哪些地方会用到孔隙度测量呢？嘿，那可多啦！比如说建筑材料，你得知道它的孔隙度，才能知道它的质量好不好；还有地质勘探，了解地下岩石啥的孔隙度，这对找石油、天然气可重要啦！你想想，要是不知道这些，那不就跟没头苍蝇似的乱撞嘛！所以说啊，这孔隙度测量方法可真是个大学问。
咱得好好研究，好好掌握，才能在各种领域发挥大作用呢！咱可不能小瞧了它，它可是能帮咱解决好多实际问题的呢！你说是不是这么个理儿？。
水文地质学基础实验(一) 松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定共23页文档
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
水文地质学基础实验(一) 松散岩石孔 隙度、持水度和给水度的测定
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
岩石孔隙度的测定
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期：2014.10.11 成绩：班级：石工12-11 学号：姓名：教师：同组者：岩石孔隙度的测定一、实验目的1. 巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理；2. 掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。
二、实验原理根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心体积一定，放入岩心室岩样的固相（颗粒）体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。
绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。
按下式计算岩样孔隙度：100%f sfV VVφ-=⨯（1）三、实验流程与设备（a）流程图（b）控制面板图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪仪器由下列部件组成：（1）气源阀：供给孔隙度仪调节器低于1000kPa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。
（2）调节阀：将1000kPa的气体压力准确地调节到指定压力（小于1000kPa）。
（3）供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。
（4）压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。
（5）样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。
（6）放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后岩心室与标准室的气体放入大气。
四、实验步骤1. 用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中；2. 将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。
打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压；3. 关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。
调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。
待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力；4. 开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力；5. 打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘；6. 用同样的方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力；7. 将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力；8. 将上述数据填入原始记录表。
水文地质学基础：测定岩石的水理性质
• 注意：进水速度一定要缓慢
• 4．测定退水量： – 降低滴定管的高度，随着实验进行，可不断抬高试样瓶高度，以保持滴定管 液面低于试样瓶底部。 – 打开开关，控制缓慢退水。 – 观察试样中水面下降和滴定管液面变化情况，当水面降到瓶底，同时观察滴 定管液面趋于稳定时，关闭开关，记录下此时滴定管液面的数值，并计算退 水量。
– 装砾石样方法相同； – 装混合样时，先将砾石装满试样瓶，然后再将砂分多次少量地
倒入试样瓶内并不断拍打试样瓶，使砂充满砾石间的孔隙。
• 3.测定进水量：
– 将滴定管充水到零刻度，然后升高滴定管的高度，使其液面始 终高于试样瓶口。
– 打开试样瓶开关并控制进水速度，让水缓慢进入到砂样中。 – 观察试样的饱水状态，当试样瓶表面有薄薄一层水膜，立即关
• 注意：退水速度一定要缓慢
• 5.换试样：分别换砾石样和砂砾石混合样，测定其进水量和退水量， 方法与砂样相同。
四、实验成果 • 1 实验报告
四、实验成果
• 2.思考题：从砂样中退出的是什么形式的水？退水结 束后试样中保留的是什么形式的水？
• 3.根据实验结果，对比分析松散土石粒径大小和分选 性对给水度的影响，并说明原因。
实训三 测定岩石的水理性质
一、实验目的 二、试验设备 三、实验步骤 四、实验成果
一、实验目的
• 1.认识水在岩土空隙中的存在形式 • 2.加深理解松散岩石的孔隙度、给水度和持水度的概念。 • 3.掌握实验室测定孔隙度、容水度、给水度、持水度的
方法。
二、实验设备
• 给水度仪 – 支架 – 试样瓶 – 连接管 – 止水夹
• 量筒 • 烧杯 • 吸耳球Leabharlann • 砂样和砾石样三、实验步骤
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实验三松散岩石孔隙度、持水度和给水度的测定
一实验目的及要求
通过本次实验，使学生加深对孔隙度、给水度和持水度概念的理解，掌握室内测定基本方法;
要求学生在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题。
二测定方法及原理
松散岩石的孔隙度、持水度与给水度测定方法，通常有高柱仪法和加压法，前者适用于砂和
亚砂;后者则用于粘土及亚粘土。
本实验为高柱仪法(图Ⅰ—1)，用以下两种方法均可求得其相应参数。
(一) 直接测定水量法
根据定义，只要测出装入高柱筒中
干试样的体积(V干试样)、试样饱水时所
用水的体积(向供水瓶内加入的水和剩
余水的体积之差)，即：
V饱水=V加水―V剩水
和在重力的作用下试样排出水的体
积(V排水)，则试样所保持的水体积(V持水)
为：
V持水=V饱水―V排水
据此，就可求出相应的孔隙度(n)、图Ⅰ—1高柱仪测定装置
持水度(sr)和给水度(μ)。
1—高柱筒2—橡胶管3—橡皮塞4—金属网
(二) 间接测定水量法5—调流量管夹6—接水桶7—供水瓶
先将干试样装入高柱筒，并测出干试样体积(V干试样)，倒出干试样，并将干燥试样称量获得其总重量(W干试样)后，再装入高柱筒，并加水饱和，最后使其在重力的作用下自由流出，直至排尽。
根据试样所排出的水量(V排水)、试样饱水时的含水率和重力作用下仍能保持的含水率与试样总重量W干试样，就可求出砂土的V持水及V饱水。
然后再由后面式子求出相应的孔隙
度(n)、持水度(sr)和给水度(μ)。
三测定装置(图Ⅰ—1)
漏斗、塑料桶、供水瓶、支撑铁架、流量调节阀、高柱仪、接水桶、样品盒、托盘天平、橡胶塞、牛角勺、烘箱、电子天平。
四测定步骤
1.用滤网垫住高柱筒底部排水孔，将橡胶塞斜面上抹少量凡士林，塞住高柱筒侧壁上各个取样孔。
2.用漏斗向高柱筒中分层加入干燥试样，一边装一边振动，使试样达到最大密实度。
装填试样至距离高枉筒顶部孔口约3―5cm为止。
3.测量高柱筒内径和试样柱高度，计算试样体积，并填写记录表在相应测定孔隙度和测定持水度实验数据表Ⅰ—2和Ⅰ—3。
4.用电子天平称取试样总的净重量，并填入相应测定孔隙度和测定持水度实验数据记录表Ⅰ—2和Ⅰ—3。
之后将试样按步骤2方法重新分层装填到高柱筒内。
5.将供水瓶排水口用胶塞、玻璃管和胶管连接好，装上流量调节阀并关闭阀门，向瓶内加入2/3容积水，将所加水体积填写在直接测定水量法实验数据记录表Ⅰ—1，并将供水瓶放置在支撑铁架子上。
连接供水瓶胶管与高柱仪筒下面水嘴。
6.缓缓开启流量调节阀，使水自下而上流入高柱仪筒中，直至在高柱仪筒顶部孔口试样表面出现水膜为止，此时试样己全部饱和。
随即关闭流量调节阀停止供水。
7.从高柱仪筒顶部孔口中用牛角勺取30至50克饱水试样装入己称重并贴上标签的样品盒，放在托盘天平上称量，将称量结果和样品盒重填写在测定孔隙度实验数据记录表Ⅰ—2，之后放入瓷盘中待烘。
8.将接水塑料桶放在高柱仪筒下面，拔开高柱仪筒下面水嘴胶管，使水从高柱仪筒内试样中自由释出，直至排尽为止。
9.从上至下依次拔开高柱仪筒上各取样孔胶塞，用牛角勺在各取样孔掏取30至50克试样，分别装入已称重并贴好标签的样品盒，称取重量后依次放入瓷盘，并将称量结果填写在测定持水度实验数据记录表Ⅰ—3，最后连同饱水样一起放入烘箱。
10.将烘箱温度设定为105℃，烘6一7小时后，取出各个烘干样称量，并将称量结果填写在相应的测定孔隙度和测定持水度实验数据记录表Ⅰ—2和Ⅰ—3。
11.将接水塑料桶内从高柱仪流出的水倒入量筒，量取其重力释水体积，并填写在相应直接测定水量法实验数据记录表Ⅰ—1。
12.将供水瓶中剩余的水放入量筒，量取供水瓶中剩余的水量，并填写在直接测定水量法实验数据记录表Ⅰ—1。
五实验数据记录与整理
1..直接测定水量法
表Ⅰ—1直接测定水量法实验数据记录表
注：表中体积单位：cm3
2.间接测定水量法实验数据记录表
表Ⅰ—2测定孔隙度数据记录表
试样的总重量W干试样_________试样的体积V干试样__________
注：表中湿样为饱和样，干样为烘干后样，重量单位为克。
表Ⅰ—3测定持水度数据记录表
试样的总重量W干试样_________试样的体积V干试样__________
注：表中湿样为保持水样，干样为烘干后样，重量单位为克。
六计算
将以上实验数据记录表中各相应量代入下式即可求出其水文地质参数：
n=Sr+μ
其中：
n=(V饱水/V干试样)×100%
Sr=(V持水/V干试样)×100%
μ=(V排水/V干试样)×100%
V饱水=ω1×W干试样/ρ水
V持水=ω2×W干试样/ρ水
上式中：W干试样为高柱仪内干试样总重量；ρ水为水的比重常等于1。
V排水也可由下式求出：
V排水=V饱水 V持水
最后由实验数据记录表中各相关参数的平均值和以上n、Sr和μ各公式求得其结果。
思考题
1.高柱仪筒内试样重力释水后，为什么要在其上部、中部和下部分别取样？
2.高柱仪筒内试样重力释出的水为什么形式水？释尽后试样中还保留的水是什么形式水？。