实验二 给水度 孔隙度 持水度测定实验
环境检测公司实习报告
环境检测公司实习报告环境检测公司实习报告 1实习目的：1、了解城阳环境监测站的基本工作情况，包括工作内容、工作流程及工作过程中需要注意的问题。
2、熟悉水环境质量监测的基本内容，掌握水污染重要指标的测定方法。
2、掌握空气中SO2的采样和测定方法与空气污染指数的计算方法。
熟练使用声级计监测城市环境噪声。
3、掌握挥发酚和COD的测定方法以及计算公式实习时间：20xx年6月7日—13日实习地点：白沙河上游（308国道路段）、白沙河下游（双元桥段）、墨水河、云头崮水库水样采样点及青岛农业大学校园实习内容：一、城阳区环保局监测站工作简介：城阳区监测站是青岛市环保局设置的大气自动检测站点，对水、噪声、工业放射源等污染源进行长期布点监测。
站内有环境综合分析仪、噪声监测仪等多种现场检测与实验室检测仪器。
工作站对城阳区大气、水体都用定期检测机制。
通过收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制和目标管理、预测预报环境质量提供数据。
该检测站主要监测项目有：砷、汞、总磷、活性硅酸盐、氯化物、总硬度。
细菌总数、大肠菌群、油、COD（锰法）、叶绿素A、油烟。
总氮、硫化物、亚氮、硝酸盐氮。
阴离子表面活性剂、挥发酚、活性磷酸盐。
烟尘、噪声、二氧化硫、氮氧化物。
总铬、六价铬、氨氮、BOD5。
COD、悬浮物、色度、氰化物。
铜、锌、铅、镉、铁、锰、镍、汞。
同时，监测站还从事其他监测项目，主要检测类型有：验收监测、委托监测监督监测、信访监测、纠纷监测。
为保证环境监测工作有效进行，环境监测站分为以下几个工作单位：质控综合室、水质监测室、气声监测室；工作人员又分为分析人员、技术负责人、质控人员三种。
通过有效的规章工作程序，保证工作有效合理的进行并获得可靠地监测数据。
环境监测中两本书被称为环境工作者的宝典《程序性文件》、《质量手册》任何从事环境监测工作的人员都应仔细研读。
二、水环境监测1、河流简介：墨水河：墨水水河是流经城阳区的主要河道之一，我们到达该河双元桥一段进行实地考察，发现此处已经断流，河床大面积裸露，滞留的河水污染非常严重，已发黑发臭。
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。
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定采用酒精燃烧法测定。
操作步聚：(1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录)(2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。
在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重)(3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。
冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。
每层重复三次。
(4)土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100⨯ ＝水分重／干土重×l00％②土壤含水量(体积)＝）（）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ⨯ ＝％土壤体积水分体积100⨯ (注：水的容重一般取lg ／cm 3)2．土壤物理性质测定采用环刀法操作步聚：(1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)：V ＝πr 2H式中：V —环刀体积(cm 3)R —环刀内半径(cm)H —环刀高度(cm)将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。
(2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。
(3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。
迅速称重(得：自然土重十环刀重)(注：第(3)步测完后马上测定该层土壤含水量，见土壤含水量测定)可测出土壤容重。
(4) 将环刀样品带回室内，拿掉上盖(保留滤纸)。
将环刀放入盛水的容器中(2—3mm 水层，随水减少，逐渐加水，保持此水层)。
水文地质学实验指导书.doc
水文地质学实验指导书福州大学环境与资源学院刘思红编2012年5月目录实验一测定岩土的水理性质 (1)实验二观测岩土中毛细水的上升高度 (4)实验三达西渗流实验 (8)实验四绕坝渗流演示实验 (16)实验一测定岩土的水理性质一、实验目的松散岩土中的地下水主要是以结合水、毛细水和重力水的形式存在。
结合水是由于松散岩土的颗粒表面均带有电荷，水分子又有偶极体，由于静电吸引，颗粒表面具有吸附水分子的能力，这部分被吸附的水就被称为结合水，由于颗粒表面的吸引力大于水分子自身的重力，此部分水束缚于颗粒表面，不能在自身重力影响下运动。
毛细水是由于液体表面张力作用而存在于岩土细小孔隙或颗粒之间间隙中的水，前者称为孔角毛细水，后者称为触点毛细水，这部分水由于毛细力的作用，也不能在自身重力作用下运动。
重力水是指距离岩土颗粒较远，存在于岩土较大孔隙中的水，这部份水自身重力对它的影响大于岩土颗粒表面对它的吸引力，同时也大于毛细力的吸引力，能在自身重力影响下能够自由运动。
井、泉取用的地下水都属重力水，是水文地质研究的主要对象。
测定岩土的容水度、持水度、给水度是水文地质专业重要的工作内容之一。
1.容水度(n)容水度是指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值，可用小数或百分数表示，一般说来容水度在数值上与孔隙度（裂隙率、岩溶率）相当。
但是对与具有膨胀性的粘土，充水后体积扩大，容水度大于孔隙度。
2.给水度（μ）若使地下水面下降，则下降范围内饱水岩土中的水，将因重力作用而下移并部分地从原先赋存的空隙中释出，把地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水（重力水）的体积称给水度（岩石完全饱水后在重力作用下释出的水的体积与岩石总体积的比值称给水度）。
3.持水度(s)地下水位下降时，一部分水（毛细水、结合水）由于毛细力和分子力的作用而仍然反抗重力保持于空隙中，地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量，称作持水度。
实验一、二小结及地下水的化学成分及其形成作用习题
4、比较不同试样的K值，分析影响K值的因素
K砾>K砂>K砂砾混合 K砾>K砂 K砂>K砂砾混合 因为 d砾>d砂 d相同，而 n砂>n砂砾混合
故 K值与空隙大小（d）及空隙多少有关（n）
已知某地地下水的化学成分如下表所示，水温为 ℃ 已知某地地下水的化学成分如下表所示，水温为21℃，完成下 计算总矿化度，并写出该水样的库尔洛夫式。 表，计算总矿化度，并出该水样的库尔洛夫式。 原子量： 原子量：C=12，S=32，Cl=35.5，Na+K=25，Ca=40，Mg=24 ， ， ， ， ， ，O=16。 。
H 93.6 CO3 CO2.016M0.16 t21 0 Ca55.4Na29.7M 14.9 g
1 2 3 4
4 2 3 1
实验二 达西渗流实验
1、为什么要在测压管水位稳定后测定流量？
满足稳定流条件（Q、H、△H、I、V）
2、讨论三种试样V—I曲线是否符合达西定律？试分析其原因
砾石稍有偏离：Q大，气泡多，K变小；雷诺数大于10的层流或紊流； 实验误差：气泡影响；测压管不稳定；读数误差。
3、将达西仪平放、斜放，其结果是否相同？
实验一 孔隙与水
思考题讨论： 思考题讨论：
1、从试样中退出的水是什么形式的水？退水结束后 从试样中退出的水是什么形式的水？ 保留的是什么形式的水？ 保留的是什么形式的水？ 退出：重力水、 退出：重力水、支持毛细水 保留：结合水、孔角毛细水、悬挂毛细水 保留：结合水、孔角毛细水、
2、根据实验结果，分析比较松散岩石的孔隙度、给水度、 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的关系。 持水度与粒径和分选的关系。 孔隙度（ 孔隙度（%） 砾石 砂 36.51 42.74 给水度（ 给水度（%） 34.70 34.70 16.44 持水度（ 持水度（%） 1.81 26.30 26.30
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。
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定采用酒精燃烧法测定。
操作步聚：(1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录)(2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。
在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重)(3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。
冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。
每层重复三次。
(4)土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100⨯ ＝水分重／干土重×l00％②土壤含水量(体积)＝）（）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ⨯ ＝％土壤体积水分体积100⨯ (注：水的容重一般取lg ／cm 3)2．土壤物理性质测定采用环刀法操作步聚：(1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)：V ＝πr 2H式中：V —环刀体积(cm 3)R —环刀内半径(cm)H —环刀高度(cm)将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。
(2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。
(3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。
迅速称重(得：自然土重十环刀重)(注：第(3)步测完后马上测定该层土壤含水量，见土壤含水量测定)可测出土壤容重。
(4) 将环刀样品带回室内，拿掉上盖(保留滤纸)。
将环刀放入盛水的容器中(2—3mm 水层，随水减少，逐渐加水，保持此水层)。
土壤容重孔隙度含水率等测定方法
1．土壤含水量含水率测定采用酒精燃烧法测定;操作步聚：1取小铝盒若干,洗净后烘干,用天平称出每—铝盒重量逐一标量记录2在标准地内挖土壤剖面,分20cm 一层;在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土约半盒、注意避开根系和石砾等杂物,马上称重得出湿土重十铝盒重3倒入酒精8－12ml,振荡铝盒使与土壤混合均匀如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆,点燃酒精,在火焰将熄灭时,用小刀轻拔土壤,使其充分燃烧,烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧如土壤粘重、含水量较大,再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧;冷却后,马上称出重量得干土重十盒重;每层重复三次;4土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量重量＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100⨯＝水分重／干土重×l00％②土壤含水量体积＝）（）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ⨯ ＝％土壤体积水分体积100⨯ 注：水的容重一般取lg ／cm 32．土壤物理性质测定采用环刀法操作步聚：1首先量取环刀的高度和内径,计算出其容积标记、做好记录：V ＝πr 2H式中：V —环刀体积cm 3R —环刀内半径cmH —环刀高度cm将环刀在天平上称重做好标记、记录;2选择标准地,在测定地点做一平台山地,挖土壤剖面,分层取样测定按20cm —层,每层设三个重复;3打入环刀一定要垂直打入,且不能晃动,待土壤至环刀下沿齐平时,在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好,挖出环刀,用刀削平底部土壤,垫好滤纸,盖好下盖;迅速称重得：自然土重十环刀重注：第3步测完后马上测定该层土壤含水量,见土壤含水量测定可测出土壤容重; 4 将环刀样品带回室内,拿掉上盖保留滤纸;将环刀放入盛水的容器中2—3mm 水层,随水减少,逐渐加水,保持此水层;大约2小时左右人不能离开至土层滤纸一湿,取出环刀用滤纸吸干盖好上盖马上称重得：经浸水2小时左右带土环刀重;然后放回原处,每隔l 小时取出反复称重,直到恒重,可测出土壤毛管孔隙度;5将环刀土样继续放入盛水容器中,往容器加水至水面与环刀上层齐平;净置6小时后取出环刀;稍置10秒钟;使多余水流出,用干布将环刀擦干后称重;得：浸水6小时带土环刀重,然后再将环刀放回容器中,放置4～5小时后,再次称重,直到恒重;可测得土壤总孔隙度;6土壤物理性质指标的计算①环刀内干土重g ＝1g ＋土壤含水量（重量％））－环刀重（（自然土重＋环刀重） ②土壤容重g/cm 3＝）环刀容积（）环刀内干土重（3cm g ③土壤毛管孔隙度容积＝％）环刀容积（））－环刀内干土重（）－环刀重（小时左右带土环刀重（吸水100cm g g g 23⨯ ④毛管最大持水量重量又称田间持水量＝ ％）环刀内干土重（））－环刀内干土重（）－环刀重（小时左右带土环刀重（吸水100g g g g 2⨯注：在数值上土壤毛管孔隙度％＝毛管最大持水量％×土壤容重g/cm 3⑤土壤总孔隙度体积＝％）环刀容积（））－环刀内干土重（）－环刀重（小时左右带土环刀重（浸水100cm g g g 63⨯ ⑥土壤饱和含水量重量＝％）环刀内干土重（））－环刀内干土重（）－环刀重（小时左右带土环刀重（浸水100g g g g 6⨯注：在数值上,土壤总孔隙度％＝土壤饱和持水量％×土壤容量g/cm 3⑦非毛管孔隙度％＝土壤总孔隙度体积％—毛管孔隙度％⑧土壤三相比自然状态下单位体积土壤中所含水分、空气、固体物质百分数 土壤固体物质％＝l —总孔隙度％土壤含水量体积％＝土壤含水量重量％×容量g/cm3土壤空气含量％＝土壤总孔隙度％—土壤含水量体积％⑨单位面积某土层土壤毛管最大贮水量m3／hm2＝毛管孔隙度％×土层厚度m×10000m2单位面积某土层土壤毛管最大贮水量mm＝毛管孔隙度％×土层厚度mm ⑩单位面积某土层饱和贮水量m3／hm2＝土壤总孔隙度％×土层厚度m×10000m2单位面积某土层饱和贮水量mm=土壤总孔隙度％×土层厚度mm注所用工具：环刀、卡尺、锨、小刀、锤子、木块、滤纸。
水文地质参数实验获取
实验一 达西定律--4．作业要求
2、渗透系数温度校正计算 。 地下水的渗透速度不仅与岩石本身的性质有关，而且还与水温和动力粘滞系数有关，因此在计算温热矿水或预测不同水温的渗透系数时，应考虑水温的影响，现以校正成水温为10℃时为例对渗透系数校正计算，其计算公式为： 式中： K0，K10, KT―分别为水温在10℃；T℃的渗透系数。 t0，t10, tT ―分别为水温在10℃；T℃的温度校正系数。 m0，m10, mT―分别为水温在0℃；10℃；T℃的水的动力粘滞系数，根据普阿杰里表，直接查得。
实验一 达西定律--3. 实验步骤
最后测量试样筒内径d及测压孔间距L1、L2并将三次不同排水水位时，所测得数据一一填入记录表1—1． 仪器内径D＝ cm 班级： 渗透土柱断面面积F＝ cm2 试验者： 测压间距L＝ cm 日期： 表1-1 达西实验记录表
实验一 达西定律 2 仪器设备
马氏瓶
试样筒
测压板
测压管
排水装置
实验一 达西定律--3. 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；在装样前在过滤筛板上放二层滤纸，然后装样，每装3—5cm厚时，均用捣捧轻击数次，并测定试样的孔隙度或容重使其结构尽量符合实地的状态。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，将排水水位调节高于试样水面，打开供水管夹，待试样表面出现水膜时立即关闭供水夹，观察试样筒及三个侧压管水位是否在同一水平面上(<1mm为准)；如果没有则说明气泡没有排尽或侧压管被堵塞，需将侧压板倾斜或用吸气球从低水位管中吸出水为止。 (4) 实验测定：打开供水管夹调节排水水位，当侧压管水位稳定后(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秒钟内出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I)，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，以免冲坏试样原有结构。
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定采用酒精燃烧法测定。
操作步聚：(1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录)(2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。
在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重)(3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。
冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。
每层重复三次。
(4)土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100⨯ ＝水分重／干土重×l00％②土壤含水量(体积)＝）（）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ⨯ ＝％土壤体积水分体积100⨯ (注：水的容重一般取lg ／cm 3)2．土壤物理性质测定采用环刀法操作步聚：(1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)：V ＝πr 2H式中：V —环刀体积(cm 3)R —环刀内半径(cm)H —环刀高度(cm)将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。
(2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。
(3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。
迅速称重(得：自然土重十环刀重)(注：第(3)步测完后马上测定该层土壤含水量，见土壤含水量测定)可测出土壤容重。
(4) 将环刀样品带回室内，拿掉上盖(保留滤纸)。
将环刀放入盛水的容器中(2—3mm 水层，随水减少，逐渐加水，保持此水层)。
持水度给水度试验记录及实验结果
持水度给水度试验记录及实验结果
1.持水度: 是指饱水岩石在重力释水后仍能保持的水体积与岩石体积之比。
饱水岩石在重力作用下释水时,一部分水从空隙中流出,另一部分水由于分子力及毛细力的作用仍保持在空隙中。
颗粒细小的粘性土的总表面积最大,持水度也最大,有的情况下持水度几乎可等于容水度。
砂的持水度较小,具宽大裂隙与溶洞的岩石,持水度最小。
地下水位下降一个单位深度时，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，由于反抗重力而保持于岩石空隙中的水的体积称为持水度。
给水度:是含水层的释水能力。
它表示单位面积的含水层，当潜水面下降一个单位长度时在重力作用下所能释放出的水量。
数值上，给水度等于释出的水的体积与释水的饱和岩土总体积之比。
2.持水度记录表
3.绘制剖面水分分布曲线h～θ，首先分别测得取样各孔至释水
后最终静止水位的距离(cm)，设水位为原点，以距离为纵座标，以
含水率(θ)为横座标，绘制h—θ曲线。
曲线上θ值变化不大的孔段
范围内，θ的平均值即为持水度
持水度绘图:
计算持水度=
4.给水度记录及计算
土柱仪直径：试验高：饱和岩土总体积：释出的水的体积：
给水度=。
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
100%水分体积土壤体积100%1 •土壤含水量（含水率）测定采用酒精燃烧法测定。
操作步聚：（1）取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每一铝盒重量（逐一标量记录）（2）在标准地内挖土壤剖面，分20cm —层。
在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土（约半盒、注意避开根系和石砾等杂物），马上称重（得出湿土重十铝盒重）（3）倒入酒精8- 12ml，振荡铝盒使与土壤混合均匀（如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆），点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3〜4ml进行第二次燃烧（如土壤粘重、含水量较大，再加入2〜3ml酒精进行第三次燃烧）。
冷却后，马上称出重量（得干土重十盒重）。
每层重复三次。
（4）土壤含水量及现有贮水量计算①土壤含水量（重量）=（湿土重+盒重）-（干土重+盒重）（干土重+盒重）—盒重=水分重/干土重XI00 %②土壤含水量（体积）=土壤含水量（重量％）容重（g/cm3）1（ g/cm 3）（注：水的容重一般取lg /cm3）2.土壤物理性质测定米用环刀法操作步聚：（1）首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积（标记、做好记录）：2V = n r式中：V —环刀体积（cm3）R—环刀内半径（cm）H—环刀咼度（cm）将环刀在天平上称重（做好标记、记录）。
⑵选择标准地，在测定地点做一平台（山地），挖土壤剖面，分层取样测定（按20cm —层），每层设三个重复。
（3）打入环刀（一定要垂直打入，且不能晃动），待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。
迅速称重（得：自然土重十环刀重）（注：第⑶步测完后马上测定该层土壤含水量，见土壤含水量测定）可测出土壤容重。
（4）将环刀样品带回室内，拿掉上盖（保留滤纸）。
将环刀放入盛水的容器中（2—3mm水层, 随水减少，逐渐加水，保持此水层）。
大约2小时左右（人不能离开）至土层滤纸一湿，取出环刀（用滤纸吸干）盖好上盖马上称重（得：经浸水2小时左右带土环刀重）。
有效孔隙度和给水度
有效孔隙度和给水度：有效孔隙度是指岩层中能够被水占据的孔隙容积与岩层孔隙总体积之比，通常以小数表示。
有效孔隙度越大，说明岩层中能够被水占据的孔隙越多，含水性越好，透水能力越强。
给水度是指饱水岩层在重力作用下能够释放出的自由水量，通常以百分数表示。
给水度是地下水动力学中一个很重要的参数，它反映了含水层在一定水力梯度下能够释放出的自由水量。
在给定条件下，有效孔隙度越大，给水度越大。
因此，有效孔隙度和给水度是地下水运动和资源评价中常用的两个参数，它们可以用来评估含水层的渗透性和含水性，从而为地下水资源评价和开发利用提供重要依据。
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中砂
0.25-0.20
六、思考问题
（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的关 系。
仪器编号：
试样体积：
cm3 透水石选用负压值：
试 样 粒径 进水量 名 （mm） （cm3） 称
累计饱 水时间 （min）
退水量 （cm3）
累计退 水时间 （min）
孔隙度 （%）
给水度 （%）
持水度 （%）
cm 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
给水度、孔隙度和持水度的测定有两种方法：体积法和差值法。体积法适用于碎石、砾 和砂等粗粒岩土。差值法适用于砂、粉砂和粘性土等细粒岩土。
本实验要求掌握体积法测定砂的给水度、孔隙度和持水度。
体积法（1）
一、仪器设备
1．给水度仪（图 2—1）。 2．十二指肠减压器，或大号吸耳球，用以抽吸气体。 3．量筒（25ml）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 0.45mm~0.6mm）；砂砾混合样（指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）。
实验二 给水度、孔隙度、持水度测定实验
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。 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。
6．重复上述 3、4、5 步骤，测定另两种试样的孔隙度和给水度（也可以分组测定不同 试样，各组交换实验记录）。
四、注意事项
1．防止仪器底部漏斗有气泡。 2．自下往上饱和试样过程要缓慢，以避免砂样中残留气泡。 3．测量水体积，要注意读数精确。
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 (体积法 1)
二、实验步骤
1．将玻璃管固定在支架上，简底部装有透水板，板上铺有金属网布，打开管夹 b 放水， 当水面升至透水板顶部时，关管夹 b。
2．把风干砂样，分三至五次装入玻璃管内，每装一层都要用捣棒轻轻捣实，用力大小
须一致，记下装样高度 H 1 （一般为 20 厘米）。
图 2-3 体积法装置
1—支架；2—高柱筒；3—滴定管；4—量杯
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
n V1 V3 。
持水度是指饱水岩石在重力作用下释水后，岩石中保持的水的体积与岩石体积之比。其
计算公式为 Sr n 。 式中：V1 —水充满砂样孔隙的体积（进水量体积）（ cm3 ）； V2 —重力作用下，饱水砂中自由流出的水体积（退水量体积）（ cm3 ）； V3 —饱水砂样的总体积（试样体积）（ cm3 ）
三、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，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，如有气泡先要参 照实验室准备工作中第 1 点进行排气，然后重复第 1 步。
3．装样：装样前，将 A 滴定管液面调到零刻度，关闭 a、b 开关，用干布把试样筒内 壁擦干（注意不要将干布接触透水石）。装砾石样和砂样时，不用安装装样筛，直接将试样 逐次倒入试样筒并轻振试样筒以保证试样密实，直至与试样筒口平齐。装砂砾混合样时，先 按上述方法把砾石装满，再安装装样筛，将砂样从装样筛中漏入，直至完全充填砾石样孔隙。
平。 第二步，测定透水石的负压值。打开 a、b 开关，缓慢降低 A 滴定管，同时注意观测其
液面的变化。当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（指绝对值）作为实验仪器所采用的负压值。 2．标定试样筒的容积 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。 （以上两步可以由实验室同志在实验课前做好。）
4．测定孔隙度：适当抬高滴定管，使其液面略高于试样筒口。打开 a、b 开关（同时用 手表计时），用 b 开关控制进水速度。试样饱水后立即关闭 b 开关。记下 A 滴定管进水量及 饱水累计时间，填入（表 2-1）。进水量（体积）与试样筒容积之比就是这种试样的孔隙度。
5．测定给水度：将 A 滴定管加满水并装上三通管。用胶头滴管调整三通管液面（如图 2-2）。将 B 滴定管初始刻度调至 100m1 处。同时降低 A、B 滴定管后，打开 b 开关，使从 试样中退出的水沿三通管进入 B 滴定管。退水过程中，三通管液面到透水石底面的距离不 得大于透水石的选用负压值。退水终止后，将退水量和累计退水时间记入（表 2-1）。退水 量（体积）与试样体积之比就是试样的给水度。
2
3
4 5
6 7
a
10
A
20℃
0
B
20℃
0 10 20
50
60
a
70 9
80
90
100
100
b
8
1 H
2
A
20℃
0
B
20℃
0
10
20
图 2-1 给水度仪图
图 2-2 胶头滴管调整三通管液面示意图
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；
二、实8—硬验塑室料管准；备9—工滴定作管；10—三通管
试样 编号
水充满砂样 孔隙的体积
（cm3）
自由流出 水体积 （cm3）
砂样总体积 （cm3）
孔隙度
给水度
最大分子 水容度
1
2
3
平均
实验日期
报告人
班号
组号
同组成员
五、几种松散岩石给水度
松散岩石名称
给水度
松散岩石名称给水度砾石源自0.35-0.30细砂
0.20-O.15
粗砂
0.30-0.25
极细砂
0.15-O.10
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 1 。
4．打开管夹 a，使试样中水在重力作用下流入量杯中。待水流停止时（一般不少于 10 小时），测记排水量V 2 ，关管夹 a。
5．倒出砂样，洗净玻璃管，底端放水口堵上橡皮塞，用量杯加水至装样高度 H 1 处， 记下体积V 3 。
6.用相同的试样，同样的方法，再做一次。取两次实验结果的平均值。
三、注意事项
1．防止玻璃管底部漏水。 2．自下往上饱和试样过程要缓慢，以避免砂样中残留气泡。 3．测量水体积，要注意读数精确。 4．用这种方法测定的给水度，由于排水时间有限，结果一般偏小
四、实验成果
完成实验成果（表 2-2）
表 2-2 给水度、孔隙度和持水度实验记录表 (体积法 2）
1—H 为三通管液面到透水石底面的距离； 2—三通管液面
1．标定透水石的负压值
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气、液、 固三相介质界面上形成的弯液面产生的附加表面压强。标定方法如下：
首先，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）。具体做法是：将试样筒与底部漏斗一起从开关 a 处卸下（见 图 2-1），浸没于水中并倒置，将漏斗管口与十二指肠减压器抽气管连接，抽气使透水石饱 水，底部漏斗全充满水。用弹簧夹在水中封闭底部漏斗管，倒转试样筒，将装有水（可以不 满）的试样筒放回支架。同时打开 a、b 两开关，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，将 A 滴定管液面调至零刻度，并与透水石底面水