水平渗透系数与垂直渗透系数

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上游式尾矿堆积坝浸润线计算探讨

上游式尾矿堆积坝浸润线计算探讨

上游式尾矿堆积坝浸润线计算探讨一、前言根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)(下简称《尾矿规范》)规定,尾矿坝设计必须进行渗流计算。

渗流计算的目的是提供各种工况的浸润线、逸出渗透坡降和渗透流量,以供分析坝坡静力(动力)抗滑稳定性和渗透稳定性,确定排渗设施的结构断面。

对渗流计算的方法,《尾矿规范》提出:1、2级山谷型尾矿坝应按三维计算或由模拟试验确定;3级以下尾矿坝应按附录三进行;渗流计算中要考虑尾矿滩面放矿水流的影响。

首先应指出,尾矿堆积类型除上游式外还有中线法和下游式(包括一次筑坝法),规范提出的浸润线计算方法仅针对上游式是因为上游式尾矿库占我国尾矿库总数的绝大多数,本应是规范的重点,同时中线式尾矿库因下游坝体是旋流分级的粗尾砂,颗粒较均匀,渗透系数大,坝基设置可靠的排渗层,浸润线基本上在排渗层内。

而下游式或一次筑坝的尾矿库,尾矿不堆坝,堆存尾矿的浸润线对基本坝体的安全已不重要。

其次,尾矿库的类型除山谷型外,还有傍山型和平地型,它们与山谷型的区别就是堆积坝体浸润线面的前沿宽度与下游逸出宽度基本一致,不存在山谷型尾矿库平面上渗流集中的三维问题。

《尾矿规范》通过化引滩长和化引库水位仅解决滩面放矿水流的问题。

既然着重提出山谷型尾矿库就必然有三维计算问题,关于三维计算是否必须进行,未要求论证。

第三,上游式尾矿库以中、低浓度放矿时,滩面(包括水下)尾矿沿程自然分级,按平均粒经大小,渐变形成尾中砂、尾细砂、尾粉砂、尾粉土、尾粉质粘土和尾粘土.因其物理力学指标有明显变化,可以进行概化分区。

上游式尾矿库尾矿排放按规定在堆积坝轴线长度上定间距轮流进行均匀放矿,实践早已证明,均匀是相对的,即使在放矿口间距范围相对于放矿口仍是集中放矿,矿浆进入滩面,迅速成为毫米级厚度薄层流体,由于放矿顺序、放矿时间、每次堆积高度、滩面水流的游弋,都有一定的随意性,尾矿各土层必然会普遍形成毫米级年轮状夹层和局部较厚层的粗、细透镜体。

渗透系数的确定

渗透系数的确定

渗透系数的确定垂直方向上存在多层彼此有水力联系的透水性不同的含水层时,渗透系数可取各含水层渗透系数与含水层厚度的加权平均值Kcp。

潜水含水层:承压含水层:式中 Ki——含水岩系中各分层的渗透系数,m/d;Hi——潜水含水层各分层的厚度,m;Mi——承压含水层各分层的厚度,m。

单一含水层渗透性在水平方向上有变化时,可按下述方法确定:在裂隙或岩溶矿区渗透性呈不均匀分布地,先进行渗透性分段,求得各地段的渗透系数,然后再用各地段的面积(Fi)加权平均计算:对渗透系数在矿区范围内变化不大时,可以采用各试验点的算术平均值。

对于岩溶含水层,当各试验点的渗透系数相差十分悬殊时,建议采用抽水量大、降深大,居响范围大的抽水孔的试验资料;当抽水量大而降深小时,建议采用各试验点渗透系数的平均值来计算正常涌水量,以试验点中最大渗透系数计算最大涌水量。

对于水文地质条件简单的小型地下开采矿山或中小型露天开采矿山,在缺少抽水试验资科情况下,为了大致估算矿坑涌水量,可采用渗透系数的经验值(见表1、表2)。

表1几种土的渗透系数土类渗透系数(cm/s)土类渗透系数(cm/s)粘土<1.2×10-6 细砂 1.2×10-3~6×10-3粉质粘土 1.2×10-6~6×10-5中砂6×10-3~2.4×10-2粘质粉土6×10-5~6×10-4粗砂 2.4×10-2~6×10-2黄土3×10-4~6×10-4砾砂6×10-2~1.8×10-1粉砂6×10-4~1.2×10-3表2渗透系数经验值。

垂直防渗与水平防渗方案的对比分析研究

垂直防渗与水平防渗方案的对比分析研究
科 技
真实的现场环境 , 每个设计者在设计过程 中都可以随时查看其它设 关 系, 真正把设计 阶段成本控制工作做好 。 参 考 文 献 计者正在 干什么 ; c . 交互设计过程 中 , 实时三维碰撞检 查 , P D MS能 1 】 张慧欣; 王福 强. 浅谈 E P C总承 包项 目的设计和施 工管理[ J ] . 内蒙 自动在元件和各专业设计之间进行碰撞检查 , 在整体上保证设 计结 [ 果 的准确性 ; d . 拥有独立 的数据库 结构 , 不依赖第三方 数据库 . e . 开 古 科技 与 经 济, 2 0 0 9 , 1 1 . 2 】 程神辉 , 余 小红. 浅谈 国际总承 包( E P C ) 工程项 目的设 计【 J J . 山西建 放 的开发环境 , 利用可编程宏语言 , 可与通用数 据库 连接 , 其包含 的 【
( 上接 2 1 2页 ) 水平垫层 的渗透系数 为 8 . 6 4 E + 0 2 m / d 、反压 盖土 通过坝基绕 流 , 而深厚覆 盖层的渗透系数较大 , 所 以此 时必须对 于 其 中垂直防渗方 案中悬挂 防渗墙 和防渗墙下 接帷 的渗透系数 为 8 . 6 4 E 一 0 4 m / d , 其它的渗透 系数见表 1 . 1 , 水 位条件 与 坝基做 防渗控制 ; 上相 同, 上游正常蓄水位 4 0 9 5 . O 0 m, 下游 4 0 2 8 . 4 8 m。4个 计算模 型 幕方案都是可行 的 , 渗控效果 明显 , 如何选取 , 取决 于深厚覆盖层 的 如图 2 — 5 。 渗透系数 。 通过 S E E P / W 模块进行二维计算 , 分别得到四种计算方案 的大 2 . 2在深厚覆盖层这一特殊地基下 , 对于水平 防渗方案来说 , 对 效果不是 十分 明显 , 对 于浸润线 的降低 坝最大横剖面流 网图、 最大横剖面流线图 、 最 大横剖面流速 图、 最大 渗 流量和渗透 比降 的控制 , 效果也偏一般 , 如地基不是深厚覆盖层 , 渗透系数 的 横剖面等水头线 图及数据 。 浸润线的计算结果是 : 方案一到方案四 , 有一定 的作用 , 心 墙 上游 面 的浸润 线 高程为 4 0 8 2 . 2 7米 、 4 0 7 8 . 2 3米 、 4 0 6 5 . 5 2米 、 差异性 不是很大 , 那 么“ 上堵下排 ” 的水平防渗方案可能效果较为 明 4 0 9 0 . 0 0米 ;心墙 下游面 的浸润线 高程 为 4 0 6 4 . 1 2米 、 4 0 5 5 . 1 5米 、 显。 4 0 4 6 . 5 2米 、 4 0 5 2 . 2 1米 ;坝坡 出逸点 的高程 为 4 0 5 0 . 0 1 米、 4 0 4 3 . 2 2 2 . 3在深厚覆盖层 这一特殊地基下 , 应 以垂直 防渗方案 为主 , 水 米、 4 0 2 8 . 4 8 米、 4 0 5 2 . 0 0米 。渗流量 的计算结果是 : 方案一到方案 四 平防渗方案为辅 , 并结合其它 的排水减压措施 。尤其对垂直 防渗方 它是大坝渗透安全的保证 。 为2 5 . 0 5立方 米每秒 、 2 0 . 3 0立方 米每 秒 、 3 1 . 0 8立 方米 每秒 、 2 0 . 6 0 案的施工质量要尤为注意 , 立方米每秒 。渗透 比降的计算结果是 : 方 案一 到方 案四最大 的渗透 参 考 文 献 比降分别为 0 . 4 1 、 0 . 4 O 、 1 . 0 0 、 0 . 5 1 , 最 大渗透比降发生位置在漂石 卵 【 1 】 钱 家欢, 殷 宗泽. 土 工原理 与计算[ M】 . 北京: 中国水利水 电 出版社, 9 9 6 , 5 . 石混合土层 出逸处 。从 渗流场 、 渗流量 、 渗透 比降三个 方面进行分 1 析, 这 四种方案 , 下游褥垫排水 的方案对浸润线降低效果 比较明显 , [ 2 ] 叶 焰中, 李 荣等. 深厚覆 盖层 中防渗墙 施工的 若干问题l J I . 水利 科 下游粘土压盖 次之 , 上游粘土铺 盖效果 最差 , 浸 润线在坝体 出逸 位 技 与 经 济, 2 0 0 8 . 3 】 张伟 , 许 季军等. 江 口水 电站 坝址 区三维渗流 计算分析 『 J ] . 长江科 置过高 。具有深厚覆盖层的土石坝 , 深厚覆盖层地基的渗透系数较 【

混凝土试验方法与试验数据分析

混凝土试验方法与试验数据分析

混凝土试验方法与试验数据分析I. 引言混凝土作为建筑和基础工程中常用的材料,其强度和性能的测试至关重要。

而混凝土试验方法和试验数据的分析则是确保工程质量的关键环节。

本文将介绍几种常见的混凝土试验方法以及如何分析试验数据。

II. 强度试验混凝土的强度是评估其抗压和抗拉性能的重要指标。

强度试验通常使用圆柱体和立方体样本进行,其中圆柱体试验是最常见的一种。

试验过程中,我们可以采用传统的静力压碎试验,也可以使用无损检测技术如超声波试验等。

试验数据的分析需要计算强度值并绘制应力-应变曲线,可根据曲线形状评估混凝土的质量。

III. 硫酸盐侵蚀试验混凝土在硫酸盐等环境中容易发生侵蚀,影响其耐久性。

硫酸盐侵蚀试验可模拟实际环境,通过浸泡混凝土样本并测量质量损失、体积收缩等参数来评估混凝土的耐久性。

试验数据的分析通常包括计算质量损失率、体积收缩率以及表面变化等指标,从而评估混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。

IV. 混凝土渗透试验混凝土渗透试验用于评估混凝土的渗透性和抗渗性能。

试验方法主要包括渗透系数试验和渗透深度试验。

试验数据的分析主要涉及水平渗透系数、垂直渗透系数和渗透深度的计算,并通过数据对比和图表分析来评估混凝土的渗透性能。

V. 硬化时间试验混凝土的硬化时间对工程施工和强度发展具有重要意义。

硬化时间试验可通过负荷加速龄期变化,并通过测定变形、强度等参数来判断混凝土的硬化程度。

试验数据的分析一般包括不同龄期的变形和强度数据,通过对比和曲线拟合等方法来评估混凝土的硬化特性。

VI. 断裂韧性试验混凝土的断裂韧性是评估其抗冲击和抗震性能的指标之一。

断裂韧性试验通常使用带凹陷缺口的三点弯曲试验进行。

试验数据的分析主要涉及弯曲强度、断裂能量和断裂韧性指标的计算,并结合断面观察和材料断裂特征的描述来评估混凝土的断裂韧性。

VII. 微观结构分析混凝土试验数据的分析不仅仅局限于宏观性能评估,还可以通过显微观察和图像分析来理解混凝土的微观结构。

水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价

水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价

水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价摘要:渗流是引起涉水工程破坏的重要原因,因此渗流计算是水利水电工程涉水工程设计中不可或缺的步骤。

渗透参数的选取与渗流方法的选择,直接影响对工程渗流稳定性的评价。

本文结合笔者多年工作经验,就水利水电工程设计中渗透参数的选取与渗流计算的几种方法进行了初步的分析,并总结出渗流计算注意的一些问题,提高了计算结果准确性,对进一步采取防渗措施提供参考。

关键词:水利工程渗流计算堤坝设计引言堤防工程的设计与施工准则要求保证堤防建筑物能抵御洪水的威胁。

由于堤防大多沿天然河岸修建,因此,堤防基础的渗透稳定问题普遍存在。

本文主要针对堤防渗流参数的选用并对渗流计算方法进行了评价。

1、渗流计算目的(1)坝体(堤身)浸润线的位置。

(2)渗透压力、水力坡降和流速。

(3)通过坝体(堤身)或堤基的渗流量。

(4)坝体(堤身)整体和局部渗流稳定性分析。

2、计算工况及渗透系数的选用岩土工程参数的选用需要根据满足给定保证率时,通过实验方法选用。

不同工况需要选用不同的参数,否则就无法满足工程设计所需要的保证率。

2.1常规堤防工程常规的堤防工程计算提出了三种水位组合,此三种水位组合的渗流计算目的及相应土体的渗透系数选取原则主要为:(1)临水侧为高水位,背水坡为相应水位。

本组合的计算目的:①计算背水坡可能最高的逸出点位置、背水坡逸出段及背水坡基础表面出逸比降,用于背水坡渗流安全复核、反滤层及排水设施设计;②背水坡面可能最高的浸润线,用于背水边坡稳定计算;③当堤身、堤基土的渗透系数大于10-3cm∕s时,计算渗流量,用于分析防渗措施对本工程运行要求的可行性和背水坡排水设施设计(对于大坝均要求进行渗流量计算)。

对上述第①、②种计算目的工况,堤身、堤基的渗透系数则取小值平均值,对第③种计算目的工况则取大值平均值。

(2)临水侧为高水位,背水坡为低水位或无水。

本组合的计算目的:①背水坡面可能最高的浸润线,用于背水坡边坡稳定计算,相应各土体的渗透系数取小值平均值;②复核局部渗流稳定及进行反滤层设计,则进行局部渗流稳定性复核土体的渗透系数取小值,其上、下部位土体的渗透系数取大值平均值。

土力学土的渗透性与渗透问题

土力学土的渗透性与渗透问题

一、渗透力和临界水力坡降
沿水流方向放置两个测压 管,测压管水面高差h 土样 土粒对水流 面积 的阻力应为
F w hA
1.渗透力——渗透水流施加于单位土粒上的拖曳力
h
1 h1 2 h2
L
水流流经这段土体,受 到土颗粒的阻力,阻力 引起的水头损失为h
根据牛顿第三定律,试样的 总渗流力J和土粒对水流的阻 力F大小相等,方向相反
在工程计算中,将土的临界水力坡降除以某一安全系数 Fs(2~3),作为允许水力坡降[i]。设计时,为保证建筑物的安 全,将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内
icr i [i ] Fs

二、渗透变形
渗透水流将土体的细颗粒冲走、带走或局部土体产生移动, 导致土体变形—————渗透变形问题(流土,管涌) 1.流土——在渗流作用下,局部土体表面隆起,或某一范围内土 粒群同时发生移动的现象
h1=160cm,h2=52cm,△t=900s 试样在30℃时的渗透系数
k 30 2.3 h aL 0.1256 4 160 lg 1 2.3 lg 2.09 105 cm/s At 2 t1 h2 30 900 52
选讲例题1
§3

渗透力与渗透变形
土石坝坝基坝身渗流破坏实例
1998年8月7日13:10 发生管涌险情,很快 形成宽62m的溃口
原因
堤基管涌
焦点词汇:豆腐渣工程
九江大堤决口
土石坝坝基坝身渗流破坏实例 位于青海省,高71 米,长265米,建
于1989年。
1993年8月7日突然 发生溃坝,是现代
碾压堆石坝垮坝的 先例。
溃坝原因: 面板止水失效,下游坝体排水不畅, 造成坝坡失稳

渗透系数

渗透系数

渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。

在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。

在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。

渗透系数愈大,岩石透水性愈强。

强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。

据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。

影响因素:(1)土粒的大小和级配。

土的bai颗粒大小、形状du及级配,影响土zhi中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。

dao土颗粒越粗、越浑圆、越均匀时,渗透性就大。

砂土中含有较多粉土及黏土颗粒时,其渗透系数就大大降低。

(2)土的孔隙比。

孔隙比小,土中孔隙相对较少,渗透性也差。

(3)土的结构构造,天然土层通常不是各向同性的,在渗透性方面往往也是如此。

如黄土具有竖直方向的大孔隙,所以,竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。

层状黏土常夹有薄的粉砂层,它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。

(4)水的温度。

同样条件下,水的温度越高,其渗透性越好。

渗透系数尤是综合反映岩石渗透能力的一个指标。

影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于介质颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的黏滞性等。

不过,在实际工作中,由于不同地区地下水的黏性差别并不大,在研究地下水流动规律时,常常可以忽略地下水的黏性,即认为渗透系数只与含水层介质的性质有关,使得问题简单化。

要建立计算渗透系数欠的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法(包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定尤值。

其中渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。

渗透率是土体的固有渗透性,与流体性质无关;它只与颗粒或孔隙的形状、大小及其排列方式有关,单位是:平方米。

第四章土的渗流性和渗流问题习题与答案

第四章土的渗流性和渗流问题习题与答案

第四章⼟的渗流性和渗流问题习题与答案第四章⼟的渗流性和渗流问题⼀、填空题1.当渗流⽅向向上,且⽔头梯度⼤于临界⽔头梯度时,会发⽣流砂现象。

2.渗透系数的数值等于⽔⼒梯度为1时,地下⽔的渗透速度越⼩,颗粒越粗的⼟,渗透系数数值越⼤。

3.⼟体具有被液体透过的性质称为⼟的渗透性或透⽔性。

4.⼀般来讲,室内渗透试验有两种,即常⽔头法和变⽔头法。

5.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。

6.达西定律只适⽤于层流的情况,⽽反映⼟的透⽔性的⽐例系数,称之为⼟的渗透系数。

7.出现流砂的⽔头梯度称临界⽔头梯度。

8.渗透⼒是⼀种体积⼒。

它的⼤⼩和⽔⼒坡度成正⽐,作⽤⽅向与渗流⽅向相⼀致。

⼆、名词解释1.渗流⼒:⽔在⼟中流动时,单位体积⼟颗粒受到的渗流作⽤⼒。

2.流砂:⼟体在向上动⽔⼒作⽤下,有效应⼒为零时,颗粒发⽣悬浮、移动的现象。

3.⽔⼒梯度:⼟中两点的⽔头差与⽔流过的距离之⽐。

为单位长度上的⽔头损失。

4.临界⽔⼒梯度:使⼟开始发⽣流砂现象的⽔⼒梯度。

三、选择题1.流砂产⽣的条件为:( D )(A)渗流由上⽽下,动⽔⼒⼩于⼟的有效重度(B)渗流由上⽽下,动⽔⼒⼤于⼟的有效重度(C)渗流由下⽽上,动⽔⼒⼩于⼟的有效重度(D)渗流由下⽽上,动⽔⼒⼤于⼟的有效重度2.饱和重度为20kN/m3的砂⼟,在临界⽔头梯度I Cr时,动⽔⼒G D⼤⼩为:( C )(A)1 kN/m3(B)2 kN/m3 (C)10 kN/m3 (D)20 kN/m33.反应⼟透⽔性质的指标是( D )。

(A)不均匀系数(B)相对密实度(C)压缩系数(D)渗透系数4.下列有关流⼟与管涌的概念,正确的说法是( C )。

(A)发⽣流⼟时,⽔流向上渗流;发⽣管涌时,⽔流向下渗流(B)流⼟多发⽣在黏性⼟中,⽽管涌多发⽣在⽆黏性⼟中(C)流⼟属突发性破坏,管涌属渐进式破坏(D)流⼟属渗流破坏,管涌不属渗流破坏5.⼟透⽔性的强弱可⽤⼟的哪⼀项指标来反映?( D )(A)压缩系数(B)固结系数(C)压缩模量(D)渗透系数6.发⽣在地基中的下列现象,哪⼀种不属于渗透变形?( A )(A)坑底隆起(B)流⼟(C)砂沸(D)流砂7.下属关于渗流⼒的描述不正确的是( D )。

土力学土的渗透性与渗透问题

土力学土的渗透性与渗透问题
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设饱和土体内某一研究平面的 总面积为A,其中粒间接触面积之 和为As ,则该平面内由孔隙水所占 面积为 Aw =A-As.若由外荷(和/或 自重)在该研究平面上所引起的法 向总应力为,如图所示,那么,它 必将由该面上的孔隙水和粒间接触 面共同来分担,即该面上的总法向 力等于孔隙水所承担的力和粒间所 承担的力之和,于是可以写成:
式中,右端第一项Psv/A为全部竖向 粒间作用力之和除以横断面积A,它 代表全面积A上的平均竖直向粒间应力,并定义为有效应力,习惯上用 ‘ 表示。有端第二项中的As/A,试验研究表明,粒间接触面积As不超过 0.03A,故 As/A可忽略不计。于是上式可简化为:
=‘ 十 u 即为著名的有效应力原理
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(1)几何条件 土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径,才可能让细 颗粒在其中移动,这是管涌产生的必要条件。 (2)水力条件 渗透力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动是发生管涌的水力条件, 可用管涌的水力坡降表示。 流土现象发生在土体表面渗流渗出处,不发生在土体内部。而管涌 现象可以发生在渗流逸出处,也可以发生于土体的内部。
渗流量之和,即 将达西定律代入上式可得沿水平方向的等效渗透系数kx:
(二)竖直向渗流 竖直渗流的特点: (1)根据水流连续原理,流经各土层的流速与流经等效土层的流速
相同,即 (2)流经等效土层H的总水头损失h等于各层上的水头损失之和,即 将达西定律代入上式可得沿竖直方向的等效渗透系数kz:
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测管水头:位置水头与压力水头之和 h= z+ u/w
测管水头代表的是单位重量液体所具有的总势能
伯努里方程用于土中渗流时有两点需要指出: (1)饱和土体中两点间是否出现渗流,完全是由总水头差决定。只有当 两点间的总水头差时,才会发生水从总水头高的点向总水头低的点 流动。 (2)由于土中渗流阻力大,故流速 v 在一般情况下都很小,因而形成的 流速水头也很小,为简便起见可以忽略。渗流中任一点的总水头就可 用测管水头来代替。 水力坡降

浅析水闸底板水平防渗与垂直防渗的优劣.doc

浅析水闸底板水平防渗与垂直防渗的优劣.doc

浅析水闸底板水平防渗与垂直防渗的优劣摘要:当水闸建成挡水之后,由于闸上下游的水位差,促使水经闸基或绕闸两侧形成渗流。

水闸的防渗一般分为水平防渗和垂直向防渗两大类。

本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果,并做相对比较。

关键词:水闸;水平防渗;垂直防渗,防渗效果。

中图分类号:TV66 文献标识码:A 文章编号:前言当水闸建成挡水之后,由于闸上下游的水位差,促使水经闸基或绕闸两侧形成渗流。

水闸的防渗一般分为水平防渗和垂直向防渗两大类。

本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果,并做相对比较。

工程概况:广东省汕头市潮南区伯公头水闸底板长度10.4m,底板厚度0.6m,水闸闸基坐落在3-细砂层,浅灰~灰黄色,饱和,稍密~中密,层顶高程-3.38~-4.08米,层厚3.30~6.30米。

石英质砂,棱角状颗粒,含较多粘粉粒,级配良好,渗透系数kv=1.03×10-4cm/s,中等透水; 3-淤泥质土层,灰色,流塑,层顶高程-7.38~-9.86m,厚度0.00~3.20m,zk3、zk4孔缺失。

粘粒为主,含有机质;含5~10%粉粒砂;zk1、zk5孔上部夹薄层粘土。

室内试验渗透系数kv=2.97×10-4cm/s,透水性等级为中等透水;3-粘土层,浅灰~灰黄色,可塑,层顶高程-8.08~-11.48m,厚度3.20~5.20m。

粘粒为主,含5~10%粉粒砂,渗透系数kv=0.07~3.46×10-6cm/s,透水性等级为微透水,3-粗砂:浅灰~灰黄色,饱和,密实,局部中密,层顶高程-14.36~15.08m,厚度5.30~7.10m。

石英质砂,棱角状颗粒,含少量粘粉粒,级配不良。

3-粘土层,浅灰~灰黄色,可塑,层顶高程-19.98~-21.94m,揭露厚度0.40~1.90m。

粘粒为主,含5%粉粒砂。

水平渗透系数与垂直渗透系数的关系

水平渗透系数与垂直渗透系数的关系

水平渗透系数与垂直渗透系数的关系哎呀,今天咱们聊聊水平渗透系数和垂直渗透系数的关系,听起来有点专业,其实也没那么复杂,咱们就轻松点儿聊。

首先啊,咱们得知道这两个渗透系数分别是啥。

简单说,水平渗透系数就像是水在地面上横着流,打个比方,想象一下你家院子里洒水,水从高处流下来,哗啦啦地往四周蔓延。

这时候,水的流动速度和流向就是水平渗透系数的表现。

至于垂直渗透系数嘛,就是水从上往下流,像是下雨天,雨水滴落到土里,逐渐渗透进地面。

这两者其实是同一个道理,都是在描述水在土壤里怎么跑。

你有没有想过,水为什么能这么轻松地在土壤里移动?这可是个好问题!土壤的颗粒大小、形状和排列方式都会影响水的流动。

比如,沙土就像是个开阔的马路,水在上面行驶得飞快,流得不亦乐乎;而黏土嘛,那就有点像堵车,水进得去,但动得慢,真让人着急。

咱们再想象一下,如果水平渗透系数和垂直渗透系数差别大,那水在土里就像失了方向的小船,横着走和竖着走都不一样,简直是迷路了,想去哪儿都得花费老大的力气。

咱们可以把这两个系数想象成水流动的两种状态,水平的像是江河奔流,气势磅礴;而垂直的就像是涓涓细流,温柔婉约。

不同的情况会产生不同的渗透系数。

比如,咱们在花园里种花,土壤的选择就至关重要。

你要是选了透水性强的土,水在里头横冲直撞,花儿们就会喝得饱饱的;可是如果选了黏土,水下不去,花儿们就只能干巴巴地等着,你说急不急?咱们也不能忽略一个关键点,那就是土壤的饱和度。

当土壤被水泡得满满的,水就像是一位懒洋洋的客人,往往不愿意再往下走,这时候,水平和垂直渗透系数的关系就变得微妙起来了。

水就像是调皮的小孩,看到一个方向好玩,可能就不愿意往另一边去。

这样一来,咱们就得在农业或者水资源管理中小心翼翼,得让水在土壤里找到平衡,别让它们变得贪玩儿。

再聊聊实际应用,咱们知道,这两个渗透系数在土壤水分管理、灌溉设计、排水系统等方面都有着大用处。

你想啊,农民伯伯为了种好庄稼,得考虑土壤的渗透性,保证水分既不会跑光,也不会淹了根。

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数
水平渗透系数与垂直渗透系数是土壤物理学中的两个重要概念。

水平
渗透系数指的是蒸发过程中水分在水平方向上移动的能力,并且与土
壤中孔隙度、孔径大小、孔隙结构等因素有关。

垂直渗透系数则是指
液态水分在竖直方向上渗透的能力,影响因子包括土壤质地、结构、
形态、重量以及水分含量等多个因素。

在土壤水分循环过程中,水分向下渗透到根系范围内,并在土壤中形
成一定的含水层以供植物吸收利用。

对于植物生长和发育而言,水分
的吸收对于其正常的生理代谢非常重要,因此水分的渗透系数对于植
物的生长具有至关重要的作用。

因为水分的渗透过程涉及到多个因素的综合作用,因此在实际应用中,需要通过渗透试验或场地实测等方法对土壤的渗透性进行评估。

具体
而言,通过分析土壤中的粘粒颗粒大小、土质密度、孔隙总容积及孔
隙分布情况等因素,并以此来计算不同条件下的水分渗透系数。

在进行渗透系数的测量过程中,需要注意不同土壤结构和种类对水分
渗透性的影响。

例如,黏土质的土壤粘粘性较强,水分在其中的向下
渗透能力较弱,因此需要在设计灌溉系统时进行特别考虑。

总的来说,了解土壤的水平渗透系数和垂直渗透系数对于植物的生长以及土地的开发利用来说至关重要。

只有深入了解土壤的特性和水分渗透性,才能更好地进行土地保护,促进农业生产,以实现可持续发展的目标。

水平渗透系数与垂直渗透系数方式

水平渗透系数与垂直渗透系数方式

水平渗透系数与垂直渗透系数方式水平渗透系数和垂直渗透系数是在土壤科学和地下水研究领域中常用的两个概念。

这两个概念用于描述土壤或岩石中水分的运移能力。

在本文中,我们将介绍水平渗透系数和垂直渗透系数的定义和计算方法,并探讨另一种表达方式。

水平渗透系数是指水分在单位时间和单位面积上通过单位梯度的渗流速度。

它是描述土壤或岩石中水分在水平方向上的运移能力的指标。

水平渗透系数常用K表示,单位是长度/时间。

一般来说,水平渗透系数越大,土壤或岩石在水平方向上的透水性能越好。

垂直渗透系数是指水分在单位时间和单位面积上通过单位梯度的渗流速度。

它是描述土壤或岩石中水分在垂直方向上的运移能力的指标。

垂直渗透系数常用Kz表示,单位是长度/时间。

与水平渗透系数类似,垂直渗透系数越大,土壤或岩石在垂直方向上的透水性能越好。

在水文学和土壤物理学中,为了更全面、深入地描述土壤或岩石中水分的运移能力,研究人员提出了另一种表达方式,即用水平渗透率和垂直渗透率表示水平渗透系数和垂直渗透系数。

水平渗透率是指单位贯流厚度的水通过单位面积的时间。

它可以用公式Kh = K x h表示,其中Kh是水平渗透率,K是水平渗透系数,h是单位贯流厚度。

水平渗透率的单位是长度/时间。

垂直渗透率是指单位压力梯度下,单位面积上的水通过单位厚度的时间。

它可以用公式Kz = K/h表示,其中Kz是垂直渗透率,K是垂直渗透系数,h是单位贯流厚度。

垂直渗透率的单位也是长度/时间。

通过用水平渗透率和垂直渗透率表示水平渗透系数和垂直渗透系数,我们可以更直观地理解水分在土壤或岩石中的运移特性。

水平渗透率表示单位厚度的水通过单位面积的速度,它反映了水分在水平方向上的移动能力。

垂直渗透率表示单位厚度的水通过单位面积的时间,它反映了水分在垂直方向上的移动能力。

需要注意的是,水平渗透率和垂直渗透率与水平渗透系数和垂直渗透系数之间存在一定的关系。

根据定义和公式推导,可以得出以下结论:水平渗透率 = 水平渗透系数 x 单位贯流厚度垂直渗透率 = 水平渗透系数 / 单位贯流厚度这种表达方式在研究和工程实践中具有一定的优势。

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数标题:水平渗透系数与垂直渗透系数:理解土壤水分运动的关键指标摘要:本文将深入探讨水平渗透系数和垂直渗透系数这两个与土壤水分运动密切相关的指标。

水平渗透系数描述了水在土壤中水平运动的能力,而垂直渗透系数则反映了水在垂直方向上移动的速度。

我们将从基本概念入手,深入阐述其定义、计算方法以及对土壤水分分布和作物生长的影响。

通过本文的阅读,读者将能够更全面、深入地理解水分运动在土壤中的行为,为农业生产和土壤保育提供有益的参考。

关键词:水平渗透系数、垂直渗透系数、土壤水分运动、作物生长、土壤保育引言水分是土壤中至关重要的因素之一,对于作物生长和土壤生态系统的稳定性有着重要的影响。

而水分的运动特性是研究土壤水分行为的基础,其中水平渗透系数和垂直渗透系数是两个重要的指标。

本文将深入探讨这两个指标的含义、计算方法以及对土壤水分运动和作物生长的影响。

一、水平渗透系数的定义与计算水平渗透系数(Kx)描述了水在土壤中水平运动的能力。

它是指单位时间内单位面积上液体通过土壤垂直截面的体积。

计算水平渗透系数的方法有多种,包括试验法、实测法和模型法。

试验法主要通过进行渗透试验,根据渗透液体的流量和试验条件计算得出。

实测法则是通过实地测量水分运动的数据,如渗透深度和时间,然后根据相关理论进行计算。

模型法则是建立数学模型,基于土壤理化性质和试验数据进行计算。

不同的方法适用于不同的研究目的和实际情况。

二、垂直渗透系数的定义与计算垂直渗透系数(Ky)是指垂直方向上单位时间内单位面积上液体通过土壤垂直截面的体积。

它描述了水在土壤中垂直运动的速度。

计算垂直渗透系数的方法也与水平渗透系数类似,包括试验法、实测法和模型法。

试验法主要通过进行柱状渗透试验,根据试验数据和相关公式计算得出。

实测法则是通过实地测量水分运动的数据,如上升高度和时间,然后进行计算。

模型法则是基于土壤物理性质和试验数据,建立数学模型来计算垂直渗透系数。

岩石的水平与垂直渗透系数比

岩石的水平与垂直渗透系数比

岩石的水平与垂直渗透系数比岩石的水平与垂直渗透系数比是一个重要的地质参数,它对水和其他地下流体在岩石中的传输和储存有着关键的影响。

这个概念描述了岩石在水平方向和垂直方向上渗透性的差异。

在地质工程、水资源管理和环境科学等领域,深入了解岩石的水平与垂直渗透系数比对于理解地下水流动和地下水储存的特性至关重要。

1. 简介岩石的水平与垂直渗透系数比岩石的渗透性是指地下水在岩石中传输的能力,通常以岩石的渗透系数来表示。

渗透系数是描述岩石渗透性的一个关键参数,它取决于岩石的孔隙度、孔隙连通性和孔隙尺度分布等因素。

水平与垂直渗透系数比即是比较岩石在水平和垂直方向上的渗透性差异。

2. 岩石的水平与垂直渗透系数比的影响因素岩石的水平与垂直渗透系数比受到多种因素的影响,其中包括岩石类型、岩石结构和孔隙度的分布等因素。

2.1 岩石类型不同类型的岩石具有不同的水平与垂直渗透系数比。

砂岩和石灰岩通常具有较高的水平与垂直渗透系数比,而页岩和泥岩则通常具有较低的水平与垂直渗透系数比。

这是因为砂岩和石灰岩中的孔隙和裂隙通常更连通且更广泛,而页岩和泥岩中的孔隙和裂隙通常较少且较不连通。

2.2 岩石结构岩石的结构也会对水平与垂直渗透系数比产生影响。

如果岩石中存在平行于地层的裂隙或节理,那么岩石在水平方向上的渗透性可能会明显增强,从而导致水平与垂直渗透系数比较大。

相反,如果岩石中存在垂直于地层的裂隙或节理,那么岩石在垂直方向上的渗透性可能会明显增强,从而导致水平与垂直渗透系数比较小。

2.3 孔隙度的分布孔隙度的分布对于岩石的水平与垂直渗透系数比也起着关键的影响。

如果岩石中的孔隙度在水平和垂直方向上分布较为均匀,那么水平与垂直渗透系数比可能会较为接近。

然而,如果岩石中的孔隙度存在明显的分层效应,那么水平与垂直渗透系数比可能会明显不同。

3. 岩石的水平与垂直渗透系数比的意义和应用岩石的水平与垂直渗透系数比在地质工程、水资源管理和环境科学等领域具有广泛的应用价值。

土的水平与竖向渗透系数关系

土的水平与竖向渗透系数关系

土的水平与竖向渗透系数关系
土壤的水平与竖向渗透系数是描述土壤水分运动能力的重要指标。

水平渗透系数(K_h)指的是单位时间内单位面积土壤水平方向
上渗透的水量,竖向渗透系数(K_v)指的是单位时间内单位面积土
壤垂直方向上渗透的水量。

土壤的水平与竖向渗透系数受多种因素的影响,包括土壤类型、土壤结构、土壤含水量、土壤孔隙度等。

以下是一些常见因素对水
平与竖向渗透系数的影响:
1. 土壤类型:不同类型的土壤具有不同的渗透性能。

例如,砂
土通常具有较高的水平和竖向渗透系数,而黏土则通常具有较低的
渗透系数。

2. 土壤结构:土壤结构指的是土壤中颗粒的排列方式和组织结构。

良好的土壤结构有利于水分的渗透和移动,因此具有较高的水
平和竖向渗透系数。

相反,土壤结构疏松或有大量的胶结物质会限
制水分的渗透,导致较低的渗透系数。

3. 土壤含水量:土壤含水量对水分的渗透性能有显著影响。


土壤含水量较低时,水分与土壤颗粒之间的接触面积减小,渗透系
数较低。

而当土壤含水量较高时,水分饱和土壤孔隙,导致渗透系
数增加。

4. 土壤孔隙度:土壤孔隙度是指土壤中孔隙的总体积与土壤总
体积之比。

孔隙度较大的土壤通常具有较高的渗透系数,因为更多
的孔隙空间可以容纳水分。

需要注意的是,水平和竖向渗透系数是描述土壤水分运动能力
的指标,但并不是唯一的指标。

其他指标,如土壤保水能力、渗透曲线等也对土壤的水分运动有重要影响。

因此,在研究土壤水分运动特性时,需要综合考虑多个指标。

混凝土路面排水性能检测技术规程

混凝土路面排水性能检测技术规程

混凝土路面排水性能检测技术规程一、前言混凝土路面作为公路交通的重要组成部分,其排水性能对于道路的使用寿命和安全性有着至关重要的影响。

因此,为了确保混凝土路面的排水性能符合要求,我们需要采用一些专业的技术手段进行检测。

本文将详细介绍混凝土路面排水性能检测技术规程。

二、检测设备和工具1. 垂直渗透测试仪2. 排水系数测试仪3. 水平渗透测试仪4. 空气孔隙率测试仪5. 湿度计6. 填缝胶7. 尺子8. 电子天平9. 滴定管10. 紫外线灯三、检测方法1. 垂直渗透测试(1)清理被检测路面的测点,使其表面干净、平整。

(2)在测点中央用填缝胶固定垂直渗透测试仪,使其密封。

(3)注入相应体积的水,记录时间和渗透量。

(4)根据测量结果计算垂直渗透系数。

2. 水平渗透测试(1)清理被检测路面的测点,使其表面干净、平整。

(2)在测点中央用填缝胶固定水平渗透测试仪,使其密封。

(3)注入相应体积的水,记录时间和渗透量。

(4)根据测量结果计算水平渗透系数。

3. 排水系数测试(1)在被检测路面两端各选取一个测点,测点间距为1m。

(2)在两个测点之间用尺子测量被检测路面的高度差。

(3)在低点的测点处注入相应体积的水,记录时间和排水量。

(4)根据测量结果计算排水系数。

4. 空气孔隙率测试(1)在被检测路面上选取一个测点,测点面积为100cm²。

(2)在测点处用滴定管将乙醇注入路面孔隙中,使路面浸泡。

(3)将浸泡后的路面取出,用紫外线灯照射10min,使浸泡的乙醇蒸发。

(4)用电子天平测量路面干重,将干路面与浸泡前路面重量差除以浸泡前路面体积得到空气孔隙率。

5. 湿度测试(1)在被检测路面上选取一个测点,测点面积为100cm²。

(2)在测点处用湿度计测量路面湿度。

四、数据处理1. 垂直渗透系数计算公式:Kv = Q/(A*t)其中,Kv为垂直渗透系数,Q为渗透量,A为测点面积,t为渗透时间。

2. 水平渗透系数计算公式:Kh = Q/(A*t)其中,Kh为水平渗透系数,Q为渗透量,A为测点面积,t为渗透时间。

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数

水平渗透系数与垂直渗透系数水平渗透系数与垂直渗透系数的重新描述引言:在水文地质学和土壤科学领域,水平渗透系数和垂直渗透系数是两个重要的参数,用于描述水在土壤或岩石中的渗透能力。

本文将重新描述这两个概念,并探讨它们在地下水和土壤水管理中的应用和意义。

1. 水平渗透系数的定义和意义:水平渗透系数是描述水从一个点到另一个点在水平方向上渗透的能力。

它通常用单位时间内通过单位截面积的水量来表示,单位为米/秒。

水平渗透系数反映了土壤或岩石在水平方向上的渗透性能,是评估水的运移能力的重要参数。

水平渗透系数的值取决于土壤或岩石的孔隙结构、孔隙度、渗透介质的粒径分布以及渗透介质和水之间的物理和化学作用等因素。

较高的水平渗透系数意味着土壤或岩石具有更好的渗透能力,水能够更快地在水平方向上传播。

在地下水管理方面,水平渗透系数的准确测量和评估对于确定地下水流动速率、预测地下水补给区和保护地下水资源具有重要意义。

2. 垂直渗透系数的定义和意义:垂直渗透系数是描述水从土壤或岩石表面向下渗透的能力。

与水平渗透系数类似,垂直渗透系数也通常用单位时间内通过单位截面积的水量来表示,单位为米/秒。

垂直渗透系数的大小取决于土壤或岩石的孔隙度、孔隙结构、渗透介质的粒径分布以及介质之间的连接性等因素。

较高的垂直渗透系数表明土壤或岩石具有更好的排水能力,有利于土壤中的过剩水分向下排泄,防止水分积聚,减少土壤湿度。

在农业灌溉和排水处理等领域,垂直渗透系数的准确测量和评估对于设计有效的灌溉和排水系统、提高农田利用率和减少土壤侵蚀具有重要意义。

3. 应用案例:a. 地下水资源管理:水平渗透系数的准确测量和评估可用于确定地下水补给区和建立地下水保护区。

通过分析地下水域和渗透介质的特性,可以预测地下水的流动速度和水质变化趋势,为地下水资源的合理利用和保护提供科学依据。

b. 农田水分管理:垂直渗透系数的测量和评估可用于优化农田的灌溉和排水系统,提高农作物的生长和产量。

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1、首先,一般认为土工试验所代表的某层土层是均匀土层,即同一土样水平、垂直渗透系数是一致的(除非特殊结构土)。

所谓水平渗透系数或垂直渗透系数是针对多层土而言的。

对于多层土或多个土样所代表的不同层位,如何确定综合渗透系数呢?可按如下方法确定:设各层土或不同深度所取土样渗透系数分别为k1 、k2 、k3,代表土层厚度分别为h1 、h
2、h3则
水平渗透系数:k=(k1 h1+ k2h2+ k3h3)/( h1+ h2+ h3)-----------即加权平均
垂直渗透系数: k=( h1+ h2+ h3) /(h1 /k1 + h2/ k2+ h3/ k3)--------类同等效剪切波速计算。

至于勘察报告中给出来的渗透系数值,一般代表的是我们已经划定的认为均匀的土层的渗透系数值。

如果是特殊结构土,就需要采用水平、垂直两种试验结果了。

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