达西渗透实验指导书
实验
• 1、实验目的 • 通过达西稳定流的渗流实验，加深对 达西定律的理解。
• 2、实验原理：
• 达西定律：
H1 H 2 Q KA KAJ L
QL K A( H1 H 2 )
式中：Q为渗透流量；A为渗流断面面积；H1，H2为1和 2断面上的测压水头值；L为1和2两断面间的距离；J为水 力坡度，圆筒中渗流属于均匀介质一维流动，渗流段内 各点的水力坡度均相等；K为比例系数，称为砂土的渗透 系数（也称水力传导系数）。
• 根据达西定律
式中：H(t)是随时间变化的水头差；l为砂柱的长度；A为砂柱的横断 面积；Q(t)是随时间变化的流量。 在dt时段内，通过砂柱断面的体积为：
根据水均衡原理，通过砂柱断面的水体积为 式中负号表示随着通过砂柱断面水体积（V）的增加，水头（H）值 在减小。由以上两个式子得到
水头H与时间呈半对数关系
• 3、实验装置
QL K A( H1 H 2 )
• 4、实验步骤：
QL K A( H1 H 2 )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• ①熟悉实验仪器，做好实验分工。插上电源，打开开关。 注意：刚开始将开关不要开到最大，防止水柱内水溢出。 • ②待水柱中液面稳定后，记录各个水柱中液面刻度H1,H2,H3。 • ③将烧杯放在左侧排水管处，接一定体积V的水，同时记录接水 时间t。 流量Q=V/t • ④用直尺量出过水断面直径a，计算出过水断面的面积A=π(a/2)2 。 • ⑤根据达西定律计算出渗透系数K值。
注：根据另外两组合中水柱中的测压水头值计算出另一个渗透系数K， 以此来验证前一组实验的准确性。
二、不稳定流渗流实验
• 1、实验目的 • 通过不稳定流条件下的渗流实验，加深对 达西定律的理解，从而认识到达西定律既 适用于稳定流条件也适用于不稳定流条件。 稳定流条件也适用于不稳定流条件。
实验二 达西实验
实验二 达西实验[实验目的]通过实验达到认识达西公式中的各项因素的关系。
[实验方法]利用渗透仪测量渗透系数K 。
[实验器材]渗透仪，秒表，量筒，钢尺，台秤，河砂等。
[实验步骤]实验步骤分两部分进行。
第一部分：装填试样，做测前准备。
1. 称取砂样4kg 。
2. 用钢直尺测量渗透仪的内径计算截面积（即过水断面积）W ，筒口至筒底的高度h 1。
3. 将上水管5与渗水口1连接，使水从筒的底部进入筒内，直到水面上升至底部的隔板。
4. 将砂子从筒的上部填入，每次填入200g 左右。
同时将上水管的流量调小，避免水流过大将砂子冲起。
应该使水从砂子的下面慢慢浸润上来，排除砂子中的气体。
直到砂样的顶部距溢流口1cm 高度即可停止填砂，用工具修平砂面。
将剩余的砂子称重算出加入试样的重量。
5. 将管5与管1断开，把渗水管1提高至筒口上方，并用滴定管架固定住。
6. 将管5引至筒口上面，使水直接注入渗透仪内的砂面上，并调整水量，保持液面至溢流口一平，直到测压管3、4的水头慢慢升起与筒内液面一平。
如果测压管的水头不能与筒内的水面一平，说明测压管内可能不通畅，需要排除故障，直至达到要求。
第二部分：测量渗水量1. 将管1的出水口移至渗透仪的32高度。
使水渗出，同时调整管5流量，保持筒内液面稳定在溢流口水平高度，避免由于渗水增大入水减少，使得筒内的水头不稳定，影响实验结果的正确。
2. 观察一段时间，直到测压管的水头稳定为止。
测量筒口至砂面的高度h 2,记录下测压管水头H 1、H 2。
3. 用量筒从管1口处测量渗水量Q ，同时用秒表计时间T 。
重复三次。
4. 将管1口移至渗透仪的31高度处，重复1~3步骤。
将实验的数据记录于下表。
5. 将管1口移至高于渗透仪的上口位置。
用木锤轻敲渗透仪的筒壁，使渗透仪内的砂面下沉1cm 左右。
重复实验步骤1~4。
6. 再一次用木锤敲击筒壁，使试样进一步下沉，重复实验步骤1~4。
每次敲击使得试样体积发生改变，随之空隙度发生变化，得出至少三组关于空隙度和渗透系数的数据。
不同填料的渗透系数测定实验——达西定律
不同填料的渗透系数测定实验——达西定律一、实验意义通过描绘流速与水头差的函数关系图，来确定渗透流量与水头损失的关系，从而来验证达西定律。
以及通过平行实验和对比实验，对数据进行比较处理，从而可知那些数据受到粒径的影响。
二、实验目的1.了解达西实验装置，通过稳定流条件下的渗流实验，测定不同粒径填料的渗透系数k 值。
2.加深理解渗流速度、水力梯度、渗透系数之间的关系，并验证达西定律。
二、实验仪器1.达西实验装置（自行设计），分别装有不同粒径的均质试样：①砂体（粒径＜0.5mm ，0.7~1mm ）；②煤块（粒径5~10mm ）；③砖块（粒径5~10mm ）。
2.秒表、量筒、直尺、温度计、电子称等。
三、实验原理室内渗透系数测定是根据达西关于多孔介质中地下水的线性渗透定律而设计的。
由达西定律，在常水头条件下，水流在单位时间内透过岩石空隙的流量（Q ）与岩石的断面面积（ω）、水力坡度（I ）成正比：测定不同试样的渗透系数。
H Q K K I Lωω∆==式中：Q ——渗透流量（cm 3）； ω——过水断面面积（cm 2）；∆H ——上下游过水断面的水头差（cm ）；L ——渗透途径（cm ）；I ——水力梯度。
由上式可推知，QV KIIω==，亦即，渗透系数在数值上等于水力坡度为1时，透过某单位过水断面的渗流量（亦即渗流速度）。
达西实验装置示意图1—试样；2—进水管；3—出水管；4—测压管；5—溢流口；6—仪器架四、实验步骤1234651．测量仪器的几何参数。
分别测量过水断面面积（ ω ）、测压管a 、b 的间距或渗透途径（L ）；记入（表1）。
2．调试仪器。
打开进水管，将水引入实验筒内，底部控制阀T 打开，此时要保持溢水管有少量水溢出，这时可以进行第一次实验。
3．测定水头待a 、b 两个测压管的水位稳定后，读出各测压管的水头值，记入（表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 。
达西渗流实验
达西渗流实验设计人：汪卓红程新颖班级：土木结构0101指导老师：毛根海教授日期：2003年12月6日浙江大学建筑工程学院水利实验室达西渗流实验一实验目的1 测定均质砂的渗透系数；2 测定渗过砂体的渗流量与水头损失的关系，验证达西定律；3 通过常水头线性渗流实验，进一步了解和掌握达西定律。
二实验装置1---水泵及供水箱 2---常水头供水箱 3---可水平移动的标尺4---测压管 5---塑料平板 6---橡皮管7---装砂圆筒 8---滤网 9---水桶10---进水阀门 11---出水阀门 12---溢流管嘴本实验装置是采用半自动循环系统供水，设计简洁，但非常实用，实验结果可靠。
三实验原理液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将产生能量损失。
达西（Henri Darcy）在1852——1855年间通过实验，总结出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流流速很小，故流速水头可以忽略不计。
因此总水头H可用测管水头h来表示，水头损失hw可用测管水头差来表示，即H=h=z+p/γ, hw=h1-h2=Δh则水力坡度J可用测管水头坡度来表示：J=hw/L=(h1-h2)/L=Δh/L式中：L为两个测量管孔之间距离；h1与h2为两个侧压孔的测管水头。
达西通过大量实验，得到圆筒断面积A和水力坡度J成正比，并和土壤的透水性能有关，所建立基本关系式如下：Q=KAJv=Q/A=kJ式中v为渗流简化模型的断面平均流速；系数K为反映孔隙介质透水性能的综合系数，称为渗透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，（本装置宜适用于中粗砂，细砂不是非常适合，因为常水头渗透实验本来就宜适用于粗土粒渗透系数的测定）可以认为各点的流动状态是相同的，任一点的渗流流速u等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：u=KJ上式表明，渗流的水力坡度，即单位距离上的水头损失与渗流流速的一次方成正比，因此称为渗流线性定律。
达西渗流实验报告
达西渗流实验报告引言达西渗流实验是一种通过测量孔隙介质中流体流动的实验，以研究孔隙介质的渗透性、渗透率等物理特性的方法。
本实验通过使用达西渗流仪对不同孔隙介质进行实验，研究不同孔隙率、不同渗透率条件下渗流的规律，为孔隙介质的研究提供一定的参考。
实验原理达西渗流实验是利用达西渗流仪对孔隙介质中流体流动进行测量的实验方法。
达西渗流仪包括一个圆筒形容器和一个注射器，通过注射器向圆筒形容器内注入一定压力的流体，使流体在孔隙介质中流动。
通过对流体流动的速度、压力等参数进行测量，可以得到孔隙介质的渗透性、渗透率等物理特性。
实验步骤1.准备工作（1）清洗达西渗流仪，将其内部和外部彻底清洗干净，以避免实验误差。
（2）准备不同孔隙率、不同渗透率的样品，将样品分别放入达西渗流仪容器中。
2.实验操作（1）将注射器插入达西渗流仪顶部，注入一定压力的流体，使其流经孔隙介质。
（2）测量流体流动的速度、压力等参数，记录实验数据。
3.实验结果分析（1）根据测量数据，计算孔隙介质的渗透性、渗透率等参数。
（2）分析不同孔隙率、不同渗透率条件下的流体流动规律和物理特性。
实验结果通过实验测量，我们得到了不同孔隙率、不同渗透率条件下的流体流动速度、压力等参数，计算出了孔隙介质的渗透性、渗透率等物理参数。
我们发现，不同孔隙率、不同渗透率条件下流体流动规律具有一定的差异，渗透率越大，流体流动速度越快，渗透性也越好。
此外，我们还发现，渗透率和孔隙率之间存在一定的关系，随着孔隙率的增加，渗透率也会增加。
结论通过达西渗流实验，我们得出了不同孔隙率、不同渗透率条件下的渗透性、渗透率等物理参数，研究了孔隙介质的渗透性、渗透率等物理特性。
本实验结果表明，渗透率和孔隙率之间存在一定的关系，随着孔隙率的增加，渗透率也会增加，同时渗透率越大，流体流动速度越快，渗透性也越好。
本实验结果对于孔隙介质的研究和应用具有一定的参考价值。
饱和渗透仪使用说明书汇总
饱和渗透实验指导书一、Darcy 定律水流状态可分为层流和紊流两种。
渗流在孔隙中的流线不产生旋涡，相互之间保持平行状态的水流称为层流（图1a ），低流速的地下水流表现为层流。
地下水的紊流状态只出现在高流速的场合，流线之间相互掺混（图1b ）。
地下水流是层流还是紊流主要取决于流Lh称为水力坡降，常用 表示，则 Lh h L h i 21-==故 i ∞υ 于是，达西得到以下的实验式Ki =υ (厘米/秒或米/日) （1） 式中 K ——土的渗透系数（厘米/秒、米/日），即单位水力坡降时的υ。
通过截面积为A 的土体的渗流量Q 为度。
二、系数的范围及影响因素从式（2）可知，渗透系数表示水力坡降为1时的渗透速度，故具有速度单位，例如（厘米/秒）。
渗透系数与土的种类和性质等有关，它是土的渗透性指标。
表1列出几种土的渗透性系数的范围，可供参考。
影响渗透系数的因素很多，而且对于不同种类的土，影响的因素和程度又各不相同。
对于砾石土或砂土来说，颗粒级配对渗透系数影响最大，因为颗粒级配在很大程度上决定着土中的孔隙尺寸、形状及孔隙比等特征。
颗粒愈粗、愈均匀、愈浑圆时，土的渗透系数就愈大。
粘性土的渗透系数在很大程度上决定于矿物质成分及粘粒的含量。
粘土矿物中，以蒙脱土的亲水性最高，膨胀性最大，故含蒙脱土较多的土，其渗透系数较小。
颗粒越细，含粘粒越多的土，结合水的含水量也越高，其渗透性也越小。
渗透系数还与水温有关，因为水与土的渗透速度与水的动力粘滞系数成反比，渗透系数也就与动力粘滞系数成反比，而动力粘滞系数又决定于水温，所以，同一种土在不同温度下，将有不同的渗透系数值。
一般的，考虑到地下渗流的水温为10℃左右，故采用水温10℃时的渗透系数作为标准值，以便对取得的试验资料进行比较。
计算时必须把在某一温度T ℃时测定的渗透系数T K 换算为10℃时的渗透系数10K ，即1010μμTTK K = （3） 或近似地写成： TK K T03.074.010+=（4）式中T μ，10μ分别为T ℃和10℃时水的动力粘滞系数，标准温度各国均不一致，有10℃ ，15℃ ，20℃几种。
达西渗透实验指导书
达西渗透实验1实验目的（1） 测定均质沙的渗透系数k 值；（2） 测定通过沙体的渗透流量与水头损失的关系，验证达西定律。
（3） 通过试验，确定水流通过沙体的雷诺数，判别达西定律的适用范围。
2.实验设备与仪器实验设备由活动盛水容器、溢流板、进水管、滤板、盛沙桶、溢流管和测压管组成。
测量仪器为量筒、秒表、温度计。
3.实验原理液体在空隙介质中流动时，由于液体具有粘性，在液体流动中会引起水头损失1856年法国工程师H.Darcg 在装满沙的圆筒中进行实验。
因为渗流流速极为微小，所以流速水头可以忽略不计。
因此总水头H 可以用测压管水头h 来表示。
水头损失h w 可以用测压管水头差来表示，即γ/p Z h H +== （1） 21-h h h w = （2） 水力坡度可用测压管水头坡度来表示，即 Lh h L h J w 21-==达西分析了大量的实验资料表明，渗流量Q 与圆筒断面面积A 及水头损失h w 成正比，与断面间距L 成反比，并和土壤的透水性有关，达西得到了如下基本关系式L h h kAkAJ Q 21-== （3） Lh h k kJ A Qv 21-=== （4）)/(AJ Q k = （5） 式中，v 为渗流的断面平均流速；γ/111p Z h +=，γ/222p Z h +=， k 为反映孔隙介质透水性能的一个综合系数，即渗透系数。
式（3）~（5）所表示的关系称为达西定律，它是渗流的基本定律。
由式（4）可以看出，渗透速度V 与水力坡度J 成线性关系，所以达西定律又称为线性渗流定律。
渗透系数k 是反映土壤透水性的一个综合指标，其大小主要取决于土壤颗粒的形状、大小、均匀程度以及地质构造等孔隙介质的特性，同时也和流体的物性如粘滞性和重度等有关。
因此k 值将随孔隙介质的不同而不同；对于同一介质，也因流体的不同而有差别；即使同一流体，当温度变化时重度和粘滞系数也有所变化，因而k 值也有所变化。
4渗流流态的判别地下水的运动也存在层流和紊流两种流态。
渗透探伤实验指导书及实验报告
渗透探伤实验指导书及实验报告一、实验目的：学会利用渗透探伤实验检测焊接等工件的表面或近表面的裂纹、气孔等缺陷。
更重要的是要同学们熟练的掌握并学会运用无损检测技术。
二、实验内容：利用带有荧光染料（荧光法）或红色染料（着色法）渗透剂的渗透作用，显现缺陷痕迹的无损检验法。
三、实验原理：在被检测工件表面涂覆某些渗透力较强的渗透液，在毛细作用下渗透液被渗入到工件表面开口的缺陷中，然后去除工件表面上多余的渗透液（保留渗透到表面缺陷中的渗透液），再在工件表面上涂上一层显象剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下重新被吸到工件的表面，从而形成缺陷的痕迹。
根据在黑光（荧光渗透液）或白光（着色渗透液）下观察到的缺陷显示痕迹，作出缺陷的评定。
四、实验方法：渗透探伤的步骤：预处理（干燥，去除铁锈、氧化皮、油渍、污渍等）、渗透、中间清洗、干燥、显象、观察、质量评定。
五、实验步骤：1、预处理在渗透探伤前，应对受检表面及附近30㎜范围内进行清理，不得有污垢、锈蚀、焊渣、氧化皮等。
当受检表面妨碍显示时，应打磨或抛光处理。
在喷、涂渗透剂之前，需清洗受检表面，如用丙酮干擦，再用清洗剂将受检表面洗净，然后烘干或晾干。
2、渗透用浸浴、刷涂或喷涂等方法将渗透剂施加于受检表面。
采用喷涂法时，喷嘴距受检表面宜为20～30㎜，渗透剂必须湿润全部受检表面，并保证足够的渗透时间（一般为15～30min）。
若对细小的缺陷进行探测，可将工件预热到40～50℃然后进行渗透。
3、乳化当使用后乳化型渗透剂时，应在渗透后清洗前用浸浴、刷涂或喷涂方法将乳化剂施加于受检表面。
乳化剂的停留时间可根据受检表面的粗糙度及缺陷程度确定，一般为1～5min，然后用清水洗净。
4、清洗施加的渗透剂达到规定的渗透时间后，可用布将表面多余的渗透剂除去，然后用清洗剂清洗，但需注意不要把缺陷里面的渗透剂洗掉。
若采用水清洗渗透剂时，可用水喷法。
水喷法的水管压力为0.2Mpa，水温不超过43℃，当采用荧光渗透剂时，对不宜在设备中洗涤的大型零件，可用带软管的管子喷洗，且应由上往下进行，以避免留下一层难以去除的荧光薄膜。
渗透检验作业指导书(规范)
渗透检验作业指导书要点l.工程概况及工程量1.1.工程概况：主要介绍工程名称、规模、特点及施工环境。
1.2.工程量：2.编制依据：列出与渗透探伤相关的所有设计图纸，技术、质量、安环相关的规程、规范。
3.作业前必须具备的条件和应作的准备：3.1技术准备3.1.1接受委托并察看现场(审核委托项目是否齐全、环境条件是否具备)3.1.2根据委托和通用工艺文件编制工艺卡（至少应包括以下方面）采用的渗透液的类型及型号采用的灵敏度试片采用的渗透方法采用的观察和记录方法环境温度及检验参数执行的标准及验收级别安全注意事项3.1.3对作业人员进行安全技术交底.3.1.4选择好渗透探伤剂类型及进行灵敏度校验合格3.1.5辅助工器具及防护用品的准备完毕3.2作业人员(配置、资格)3.2.1 探伤人员必须持有电力工业无损检测人员资格证书，且在有效期内。
探伤报告必需由Ⅱ级或Ⅱ级以上的渗透探伤人员签发。
3.2.2探伤人员矫正视力不得低于1.0,且没有色盲、色弱。
3.2.3 检验辅助工必须经过安全和专业技能培训,合格后方可上岗。
3.2.4. 作业过程中要认真按作业指导书和工艺卡进行检验。
3.2.5. 必须遵守现场安全规程和其它有关规定。
3.2.6. 不具备安全作业条件时探伤人员有权停止工作。
3.2.7. 人员最低配备:持证人员1-2名(Ⅱ级);检验辅助工1-2名3.2.8.作业活动中的组织分工和人员职责3.2.8.1作业的组织分工(与相关作业和其他专业的分工)明确检验委托、检验作业、结果反馈的责任部门和传递渠道。
3.2.8.2作业人员的职责(空表格)列出参加渗透检验工作人员的岗位名称和职责,应包括技术员、班组长、检验作业人员。
3.3作业机具（包括配置、等级、精度等）3.3.2所需仪器、仪表的规格和精度（包括渗透剂、显像剂、温度计等)3.3材料探伤剂、破布、砂纸及相关材料3.5安全器具防护用品及安全帽、防滑鞋、安全带、手套、口罩等劳保用品齐全；施工现场安全设施齐全，照明充足。
实验三 达西渗流实验
三、实验成果
1．提交实验报告表（表 3-2） 。 2．在同一坐标系内绘出三种试样的 V — I 曲线，并分别用这些曲线求渗透系数 K 值， 与直接据（表 3-1）中实验数据计算结果进行对比。 表 3-2 渗透系数试验记录（70 型渗透仪）
实 验 次
测流 量时 间t
实测水 量W (cm3)
渗透流 量Q (cm3/s)
图 3-2 70 型渗透仪装置
1-金属筒；2-测压板；3-供水瓶；4-测压管；5-溢水管；6-泄水管；
7-调水管；8-ห้องสมุดไป่ตู้架；9-供水管；10-调水夹；11 量筒
二、实验步骤
1．仪器安装后，将调节管 7 与供水管 9 接通，使水从仪器底部流入，直至平铜网顶面 为止；关管夹 10。 2．装填试样： （1）将试样分层（每层厚约 2～3 厘米）装入金属圆筒，每层均用捣棒轻轻捣实，以控 制孔隙比，如试样含有细粒的粘性土，则应在金属网上铺上一层粗砂（厚约 2 厘米）作为缓 冲层，以防细颗粒被水冲走。 （2）每层试样装好，缓慢地打开管夹，使水由仪器底部向上渗透，使试样逐渐饱和， 但应保持水面不高出试样顶面，等饱和后关管夹，饱和时应注意测压管中水面上升的情况， 玻璃管中有无气泡，若发现有气泡，应设法排除。 （3）如此继续分层装入试样并饱和，直至试样装到高出上测压孔 3～4 厘米为止，最后 在试样上部放约 2～3 厘米厚的砾石作为缓冲层，以防供水时冲刷试样。 3．饱和试样：将调节管在支架上移动，使其管口高于溢水孔，关管夹，将供水管与调 节管分开，将供水管置于圆筒内，开管夹使水由顶部注入仪器，到水面与溢水孔齐平为止， 多出的水由溢水孔流出以保持水位固定， 检查测压管水位是否同一水平， 各测压管水位相差 0.5 毫米以内为准，否则表示仪器内有漏水或集气现象，应设法纠正。 4．水流渗透：将调节管管口位于试样上部 2／3 高度处，使金属筒内产生水位差，水即 通过试样渗透，经调节管流出，此时金属圆筒应注意保持水面不变。 5．观测：当测压管水位稳定后（在 5 分钟内测压管水位变动不超过 0.5 毫米，或两次 所测流量差不超过 5％为准） ，记录测压管水位值（读弯月面下缘估计到 0.1 厘米） ，并计算 各测压管间的水位差 H ，同时测量一定时间的水量和水的温度。 6．再次渗透：将调节管管口放置试样中部及下部 1／3 试样高度处，以变更水力梯度。 7．取多次实验渗透系数平均值，作为实验样的平均渗透系数。
水文地质实验指导书
目录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 ）=))1V V 砂样体积（孔隙体积（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（) =))2V V 砂样体积（重力水（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报告人：班级：同组成员：实验日期：年月日5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。
渗透检测作业指导书
渗透检测作业指导书第一篇: 渗透检测作业指导书渗透检测作业指导书一、前言1.适用范围1.1本规程适用于金属材料制成的焊接接头及其零部件的着色渗透检测。
1.2 工件焊接方法为手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊。
1.3 渗透检测可发现焊接接头及热影响区以及其他受检部位表面开口性裂纹气孔和其他表面开口性缺陷。
2.参考标准NB/T47013.5-2015承压设备无损检测。
二、人员具有无损检测人员渗透1.2.3级（结果评定需有2级或3级）资格。
三、渗透检测系统1.渗透检测剂渗透检测剂由清洗剂、渗透剂、显像剂组成。
但对同一工件检测时, 不同类型的渗透探伤剂不得混用。
储存时间超过一年的渗透剂, 使用前应用灵敏度试块进行对比试验, 以确定渗透、显像时间。
清洗剂: HD-EX（可变）渗透剂: HD-RS（可变）显像剂: HD-EV （可变）2.灵敏度试块：镀铬试块、铝合金对比试块。
试块用后应清洗干净, 储存在丙酮溶液中。
四、工艺参数与检测要求1.工艺参数（1）检测方法: ⅡC-d;（2）渗透剂施加方法:采用喷涂法, 当渗透温度为 10-50℃时, 渗透时间至少为10min;超出渗透温度都应适当延长渗透时间, 若小于10℃时渗透时间至少为20min；大于50℃时应保持所探伤工件表面的湿润时间至少为15min；（3）清洗方法: 擦洗、水冲洗均可；（水冲洗则须用实体水柱冲洗, 水冲洗的压力应低于0.2Mpa, 水温应低于40℃）（4）显像剂施加方法:采用喷涂法, 显像时间不应少于7min； 2.检验标准和验收标准除非设计文件另有规定或用户另有要求, 缺陷评定应按NB/T47013.5-2015标准执行验收标准。
3.灵敏度校验将镀铬试块与工件一起进行探伤操作, 若试块上三处辐射状裂纹都能清晰显示, 则认为系统灵敏度合格。
否则与试块一起探伤的工件应重新进行探伤。
五、检测顺序1.表面准备（1）工件被检表面不得有影响渗透检测的铁锈、氧化皮、铁屑、毛刺及各种有可能影响渗透的保护层；（2）局部检测时, 准备工作范围应从检测部位四周向外扩展25mm；2.预清洗用清洗剂把被检部位表面的油渍和污垢彻底清除。
渗透检测作业指导书
渗透检测作业指导书1总则：1.1 目的规范和指导公司所进行的渗透检测。
1.2 适用范围适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢材料制锅炉压力容器、压力管道、石化工程材料和焊缝的渗透检测。
1.3 编制依据1）JB4730-2005承压设备无损检测及有关的ISO9000标准。
2）有关的程序文件。
3）相关的作业文件。
4）有关的工程和制造标准。
5）国家或行业的有关法律、法规及标准。
6）顾客和供方指定的特殊特性。
7）人、机、料、法、环的特定条件。
8）统计过程控制要求。
9）过程的输入条件。
10）过程的输出要求，过程的目标。
2渗透检测工艺流程客户委托接受委托编制工艺（卡）是工艺卡审核否渗透剂选择准备灵敏度校验预清洗施加渗透剂去除多余渗透剂施加显像剂观察、记录否灵敏度复验是缺陷评定否结果审核是签发报告资料归档3渗透检测工艺卡3.1检测工艺卡由具有II级PT资质人员编制，工艺卡的编制应与所执行的技术规范及本检测作业指导书相符。
3.2检测工艺卡由具有PTIII资质人员或PT检测责任师审核批准。
4检测器材4.1渗透检测剂渗透检测剂由渗透剂、清洗剂、显像剂组成，应选用生产历史较长，质量稳定，检测灵敏度较高的厂家生产的渗透检测剂。
4.2灵敏度试块：镀铬试块或铝合金对比试块。
试块用后应清洗干净，凉干后妥善保管。
5工艺参数5.1检测方法：IIC-d5.2渗透剂施加方法采用喷涂法，当渗透温度为10-50℃时，渗透时间至少为10分钟：当渗透温度不满足时时，渗透时间按JB/T4730-2005附录B签定。
5.3清洗方法：擦洗5.4显像剂施加方法采用喷涂法，显像时间一般不少于7分钟。
6验收标准除非设计文件另有规定或用户另有要求，缺陷评定应按JB/T4730-2005标准执行。
7灵敏度效验将镀铬试块与工件一起进行检测操作，若试块上三处辐射状裂纹都能清晰显示，则认为系统灵敏度合格。
否则与试块一起检测的工件应重新进行检测。
8表面准备8.1工件表面不得有锈蚀，氧化层、焊接飞溅，铁屑，毛刺及各种防护涂层：8.2被检工件机加工面表面粗糙度Ra不低于12.5μm：被检工件表面非机加工面的粗糙度应满足要求。
达西实验指导
实验二达西实验前面我们已经知道了地下水储存在岩石的空隙中，那么地下水在岩石空隙中是怎样运动（渗流或渗透）的呢？也就是地下水运动的基本规律是什么呢？早在1856年，法国水力学家达尔西（Darcy）通过大量的实验，得到了水在孔隙介质中运动的线性渗透定律——达西定律。
达西定律表述的是通过过水断面的流量与水力梯度、过水断面面积和介质的渗透性质之间的关系。
为了定量描述岩石的渗透性质，提出了渗透系数的概念。
岩石渗透系数是定量描述岩石透水性能的物理指标，岩石空隙越大、连通性越好，则渗透系数越大，单位时间内通过过水断面的水量越多。
渗透系数在数值上等于水力坡度为1时的渗流速度。
所以渗透系数具有速度的单位。
渗透系数是诸多有关水文计算问题（水井涌水量、矿坑涌水量及水库、渠道渗流量等）中不可缺少的、重要的水文地质参数。
渗透系数可以通过抽水试验、物理模拟、数值模拟等不同的方法求得。
现在我们来进行达西实验。
一、实验目的（1）掌握实验室测定孔隙介质渗透系数的方法，加深对岩石渗透系数的认识。
（2）验证达西定律，从而提高对直线渗透定律的理解。
在野外确定渗透系数常用的方法有：井孔抽水、注水及试坑渗水、压水试验等方法。
这些方法所得资料可靠，精度高，但效率低，成本高。
在室内常用达西仪、戚姆仪及渗压仪、渗流槽等实验方法测定。
现在我们采用达西仪来测定岩石的渗透系数。
二、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：KFI Q =； 或KI FQv ==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。
三、仪器结构达西仪共由四部分组成（见图2）马氏瓶试样筒测压板 测压管管供水管排水管排水孔 水槽量筒吸球过滤板 测压孔图2 达西仪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。
实验2：渗透试验
变水头试验。
h i L
dt时段内的渗出水量为dQ=-adh， 故渗透速度为：
a dh v dt A h a dh v ki k L dt A
变水头试验
dh k A dt h aL
从t1时刻到t2时刻进出水口水位差 从h1到h2。
h2
h1
dh k A t2 dt h a L t1
T k20 kT 20
注意事项
渗透试验几次平行试验测得的渗透系数采用表达式kti=Bi×10-n时，Bi保留一位
非零整数位，允许差值不大于2×10-n，对不太均匀的原状土，限制可适当放宽； 常水头试验适用于砂性土； 变水头试验适用于粘性； 变水头法试验过程中，若发现水流过快或出水口有混浊现象，应立即检查容器 有 无漏水或试样中是否出现集中渗流，若有，应重新制样试验； 土的渗透性是水流通过土孔隙的能力，显然，土的孔隙大小，决定着渗透系数 的 大小，因此测定渗透系数时，必须说明与渗透系数相适应的土的密实状态。
常水头试验
仪器设备
(1) 70型渗透仪，其中 封底圆筒高40cm， 内径10cm，金属孔扳距 筒底6cm。 (2)其他：木锤、秒表、 天平、量筒等。
常水头试验
试验时，由于供水瓶不 断补充水，使土样上游水位 保持不变。出水口位置可调， 一旦固定好出水口位置，上 下游水位差就固定了。当达 到稳定渗流后，三个测压管 中水位即为定值，相邻两根 测压管间渗径长度均为L＝ 10cm；设从测压管后标尺 上读出的测压管的水位分别 为h1、h2、h3，则在Ｌ长度 上平均水头差为:
变水头试验
操作步骤 2.将盛有试样的环刀套入护筒，装好各部 位止水圈。注意试样上下透水石和滤纸按 先后顺序装好，盖上顶盖，拧紧顶部螺丝， 不得漏水漏气； 3.把装好试样的渗透仪进水口与水头装置 （测压管）相连。注意及时向测压管中补 4. 在向试样渗透前，先由底部排气嘴出水， 排除底部空气，至排气嘴无气泡时，关闭 排气嘴，水自下向上渗流，由顶部出水管 排水；
渗透率测试作业指导书
渗透率测试渗透率是指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，是岩石固有的物理性质。
测定渗透率可以掌握油层渗流能力大小，为评价储层以及油井产能提供依据。
一、渗透率测试依据及原理渗透率测试依据SY/T5336-2006《岩心常规分析方法》。
目前渗透率所采用的主要方法为气测法，理论基础仍是达西定律，具体作法是用加压气体（用氮气瓶或压风机）方法在岩样两端建立压力差，测量进、出口压力及出口流量，依据达西气测渗透率公式进行计算的。
二、渗透率测试流程图渗透率测试流程图如下：三、操作步骤（一）检测前准备工作1、接收样品根据检测任务通知单/样品流转单，接收岩样制备室送来的样品，要求渗透率样品规格为Φ25×25~80mm。
2、标号根据样品流转单上的信息及样品摆放顺序，依次对样品进行标号，用碳素墨水在样品的圆柱面上方标井号，下方标样号，字迹要清晰可辨。
3、洗油按照“样品接收与流转”规定，将标完“样号”的样品交付洗油岗进行岩心除油，并按上述规定接收已完成洗油的样品。
4、烘干将洗油后的样品置于电热鼓风干燥箱中用100~105℃温度烘至恒重为止，取出置于干燥器皿中冷却至室温待测。
（二）仪器检漏关闭面板上的全部阀门（压力调节器出厂前已调好，可不再调节）。
1、上流检漏：用肥皂液涂于各接头处，如果有漏，可看见肥皂泡，检查各接头与阀门及管线。
2、岩心夹持器检漏：岩心夹持器系统的检漏可按下述方式进行：2.1岩心夹持器中放一块孔隙与渗透率都很大的样品，夹持器橡皮筒中加环压0.8MPa。
该样品的长度必须是夹持器所能测试最长的样品长度。
2.2 关掉环压阀，橡皮筒中压力下降时，环压表压力就会显示出来，这就表示有泄漏。
如果检查有关管线与接头不泄露，就判断是夹持器有泄漏处。
可按下列方式检查泄漏的位置：①关闭通向岩心夹持器的上流的阀门，如果夹持器出口有气流，说明岩心夹持器橡皮筒有小孔漏泄，必须重新更换一个橡皮筒。
②如果不是岩心夹持器的橡皮筒漏气，就紧一下夹持器上下螺母，拧紧后还是漏，就用肥皂液找出泄漏处，进行合理的修理。
渗透检测作业指导书
渗透检测作业指导书目录1 目的2 适用范围3 引用标准4 检测准备4.1 工艺准备4.2 检测作业人员4.3 检测设备与器材4.4 作业条件5 检测实施5.1 检测控制流程图5.2工艺参数5.3检测操作5.4 缺陷评定5.5 例外情况的处理方法6 质量检查6.1 质量检查要求和方法6.2 质量检验标准6.3 质量控制点6.4 质量记录6.5 应注意的质量问题7 职业健康安全和环境管理渗透检测作业指导书1 目的本作业指导书主要是为了检出检验非铁磁性材料及其焊缝表面的开口缺陷，以及对缺陷的大小、性质进行等级评定而编制。
为了规范渗透检测工作，保证渗透检测的工作质量，特制定本作业指导书。
2 适用范围2.1本作业指导书包括开口性缺陷的检测及渗透探伤中着色剂的去除方法及缺陷指示的分级。
2.2 本作业指导书包含材料表面开口性缺陷的液体渗透检测。
（铁磁性和非铁磁性材料）2.3 本作业指导书适用于非多孔性材料的船舶、管道、结构件及其他设备的原材料及焊接接头的渗透检测。
2.3 本作业指导书与有关标准、规范、施工技术文件有抵触时，应以有关标准、规范、施工技术文件为准。
3 引用标准JB4730-2005.5 承压设备无损检测标准（渗透检测）JB/T 6062-2007《无损检测焊缝渗透检测》JB/T 9218-2007《无损检测渗透检测》2008 《无损检测人员资格鉴定与认证规范》4 检测准备4.1 工艺准备4.1.1 渗透检测方案大型检测项目或客户有特殊要求的检测项目以及本工艺规程未包括的渗透检测项目应单独编制渗透检测方案（或包含在无损检测方案中）。
渗透检测方案由PT-Ⅱ级以上人员编制，无损检测工程师审核，项目技术负责人批准后执行。
4.1.2 渗透检测工艺卡渗透检测前应编制渗透检测工艺卡。
渗透检测工艺卡由PT-Ⅱ级人员编制，无损检测工程师审核，现场无损检测技术负责人批准。
4.2 检测作业人员4.2 检测作业人员4.2.1从事渗透检测的人员必须持有国家有关部门或者与之相等的检测机构规定的按NDT人员资格认证的程序认可的人员。
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达西渗透实验
1实验目的
（1） 测定均质沙的渗透系数k 值；
（2） 测定通过沙体的渗透流量与水头损失的关系，验证达西定律。
（3） 通过试验，确定水流通过沙体的雷诺数，判别达西定律的适用范围。
2.实验设备与仪器
实验设备由活动盛水容器、溢流板、进水管、滤板、盛沙桶、溢流管和测压管组成。
测量仪器为量筒、秒表、温度计。
3.实验原理
液体在空隙介质中流动时，由于液体具有粘性，在液体流动中会引起水头损失
1856年法国工程师H.Darcg 在装满沙的圆筒中进行实验。
因为渗流流速极为微小，所以流速水头可以忽略不计。
因此总水头H 可以用测压管水头h 来表示。
水头损失h w 可以用测压管水头差来表示，即
γ/p Z h H +== （1） 21-h h h w = （2） 水力坡度可用测压管水头坡度来表示，即 L
h h L h J w 2
1-==
达西分析了大量的实验资料表明，渗流量Q 与圆筒断面面积A 及水头损失h w 成正
比，与断面间距L 成反比，并和土壤的透水性有关，达西得到了如下基本关系式
L h h kA
kAJ Q 2
1-== （3） L
h h k kJ A Q
v 21-=== （4）
)/(AJ Q k = （5） 式中，v 为渗流的断面平均流速；γ/111p Z h +=，γ/222p Z h +=， k 为反映孔隙介质透水性能的一个综合系数，即渗透系数。
式（3）~（5）所表示的关系称为达西定律，它是渗流的基本定律。
由式（4）可以看出，渗透速度V 与水力坡度J 成线性关系，所以达西定律又称为线性渗流定律。
渗透系数k 是反映土壤透水性的一个综合指标，其大小主要取决于土壤颗粒的形状、大小、均匀程度以及地质构造等孔隙介质的特性，同时也和流体的物性如粘滞性和重度等有关。
因此k 值将随孔隙介质的不同而不同；对于同一介质，也因流体的不同而有差别；即使同一流体，当温度变化时重度和粘滞系数也有所变化，因而k 值也有所变
化。
4渗流流态的判别
地下水的运动也存在层流和紊流两种流态。
判别渗流流态的方法很多，但常用的还是用雷诺数（Reynolds ）来判别，最常用的公式为
γ
d
R e μ=
（6） ν=n μ （7）
式中，d 为代表颗粒的“有效”直径，有的取含水层颗粒的平均粒径，有的取d 10，d 10为直径比它小的颗粒占全部土重的10%时的土壤粒径；γ为水的运动粘滞系数。
n 为孔隙率。
如果求得的雷诺数小于临界雷诺数，则渗流运动处于层流状态；若大于临界雷诺数则为紊流状态。
对于渗流，用实验方法求临界雷诺数比较困难，不同作者的结果也不尽相同，有的作者求得临界雷诺数为150~300，有的求得该值为60~150，有的认为雷诺数的上限值是100，但巴甫洛夫求得的临界雷诺数为7~9。
为安全起见，一般可按R e ＝1.0作为渗流线性定律适用范围的上限值。
5.实验方法和步骤
（1）记录已知数据，如盛沙圆筒的直径D 、测压孔间距L 、沙样的粒径d 或d 10、土壤孔隙率n 等。
（2）将盛水盒放在适当位置，打开水泵，使盛水盒盛满水，并保持溢流状态。
（3）打开通往盛沙圆桶的阀门，使水流通过盛沙桶，并保持盛沙桶上部的溢水管有少量水溢出，待水流稳定后用测压管测量两测压管的压差，用量杯测量溢水管的流量。
用温度计测量水温。
（4）调节通往盛沙圆桶的阀门，改变流量，重复以上实验步骤N 次。
6.实验中注意的事项
（1）当渗流量为零时，两测压管水面应保持水平，如不水平，可能是测压管中有空气或测压管漏水，应排除空气或排除漏水后再实验。
（2）实验时流量不能过大，流量过大可能会使沙土浮动，也可能使雷诺数较大而超出达西实验的范围。
（3）实验时要始终保持盛水容器中的溢流板上有水流溢出，以保证水头为恒定流。
7.数据处理和结果分析
实验设备名称 仪器编号 同组学生姓名 已知数据： 盛沙圆通直径D = cm ；面积A = cm 2 ； 测压管距离L = cm
水温 T = ° 粘滞系数ν= cm 2/s ； 孔隙率n= 。
1.实验数据及计算成果
2.成果分析
（1）γ/111p Z h +=，γ/222p Z h +=，21-Δh h h =，=Q 体积/时间，A Q v /=，
L h h J /)-(21=，e R 用式（5）或式（6）计算。
注意计量单位。
（2）渗透系数k 用式（5）计算。
（3）点绘J v ~的关系曲线，其斜率即为渗透系数k 。
（4）求雷诺数，判断渗流是否符合达西渗透定律。
思考题
1.如何通过实验判别达西定律的适用范围。
2.达西定律适用的雷诺数范围是多少。
3.为什么说达西定律为线性定律。