透水率与渗透系数表
(完整版)各类土壤渗透系数、给水度、孔隙率等指标经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:表 1 各种土的渗透系数经验值土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土(砂质) 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土(泥质) 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10表2 岩石和岩体的渗透系数岩块 K (实验室测定,cm/s ) 岩体 K (现场测定,cm/s ) 砂岩(白垩复理层)1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3粉岩(白垩复理层) 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5岩土类别 渗透系数K (cm/s ) 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究所粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052 含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036 含黏土16%的砂2.5e-60.3420.0021。
渗透计算表
Q=BKTH/(2b+T)
0.000376 3.336227119 万m3/年
单位吸水量w
稳定流量Q(L/min)
25
压力水头高度s(m)
24
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验段长度L(m)
9.15
单位吸水量w
0.113843352
注水试验K计算表
钻孔半径r(m) 稳定流量Q(m3/d) 孔中水头高度s(m) 实验段长度L(m) 渗透系数k(m/d)
8.3 3.33 2.9 4.843333333
2.47E-01 1.94E+01 4.39E+00 8.00E+00
32.66666667
k=0.366Q/L/S*lg(2l/r)
15.69 22.39
7.59
2.8 2.2 5.0 9.2
4.8433
坝渗漏量计算(无压层流) 5 21 39 5
22.5 10.5 1131.345454 .366KH(h1+h2)㏒10(B/r0)
41.29410908 万m3/年
注水试验K计算表
坝肩引用半径r0 上游透水层厚度h1 下游透水层厚度h2
渗透量Q(m3/d) Q=0.366KH(h1+h2)㏒10(B/r0)
坝基渗漏量计算
渗透系数K(m/d)
0.324864
上下游水位差H(m)
21
渗漏带宽度B(m)
60
坝底宽度2b(m)
72
透水层厚度T(m)
20.7
渗透量Q(m3/d)
91.40348272
0.045 273.6 1.65
6.7 22.40883184
k=0.366Q/L/S*lg(2l/r)
土的透水性
砂土、粉土为透水性土,粘性土为非透水性土各土层渗透系数指标统计表表一透水性:岩土允许水透过的性能,称为透水性。
通常用渗透系数(K)来表示其大小。
渗透系数是与岩土性质和渗透液体的物理性质有关的常数,渗透系数的单位与渗透速度相同,即cm/m,m/h,m/d。
常见岩土的渗透系数K:根据透水性大小可以把岩土分为三类:土的分类:1.土碎石 2.砂土 3.粉土 4.粘土。
3、4为不透水土,1、2为半透水或透水土,要看颗粒间的填充物而定.(1)透水的:砾石、卵石、砂、裂隙或岩溶发育的岩石;(2)半透水的:黄土、粉土、粉质粘土等;(3)不透水的:粘土、泥岩、页岩及裂隙不发育的坚硬岩石。
土的渗透系数参考值一般认为k<10-8m/s的土为相对隔水层(不透水层)。
基岩裂隙水赋存于花岗岩风化层中,花岗岩全风化岩具弱透水性,为相对隔水层,强风化及中等风化岩具中等透水性。
岩体随风化程度的加深,比重略有减小,密度减小,孔隙率、含水量、吸水量都逐渐增大。
风化岩体的透水性取决于裂隙的发育程度及其充填物质,而裂隙的发育程度又与岩性和风化程度有关。
从钻孔压水试验资料分析,同类风化程度的岩体,其透水率q值比较分散。
一般说来,微风化及新鲜岩体为极微透水(q<0.1Lu),个别地段为微透水(0.1≤q<1Lu);弱风化带从微透水到弱透水(1≤q<10Lu)为主,局部可出现较严重的集中渗漏带,变化范围很大;强风化带多为弱透水或中等透水(10≤q<100Lu),甚至强透水(q≥100Lu);全风化带与强风化带相比透水性反而相对减弱。
坝基岩体质量分级及工程利用性评述如下:(1)优质岩体(A级),为新鲜、微风化闪云斜长花岗岩及闪长岩,块状结构为主,少数整体结构。
裂隙面新鲜或轻微风化,闭合、无充填,不连续,以平直稍粗面为主,f=0.7~0.8,C=0.2~0.3MPa。
岩体完整,Kv>0.80,坚硬岩,Rc=90~110MPa。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明:1、资料涉及各行各业;2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料,很多为老版本,参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性(1)渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu:吕荣单位,是1MPa压力下,每米试段的平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)109页附录F (2)单位吸水量各种构造岩的单位吸水量(ω值)上表可以看出:同一断层内,一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基(肩)防渗控制标准4注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。
(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井的半径;h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离;H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版 927页2)简易钻孔注水公式当l/γ<4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。
渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:土质类别K(cm/s) 土质类别K(cm/s) 粗砾1~0.5 黄土(砂质)1e-3~1e-4砂质砾0.1~0.01 黄土(泥质)1e-5~1e-6粗砂5e-2~1e-2 黏壤土1e-4~1e-6细砂5e-3~1e-3 淤泥土1e-6~1e-7黏质砂2e-3~1e-4 黏土1e-6~1e-8沙壤土1e-3~1e-4 均匀肥黏土1e-8~1e-10表2 岩石和岩体的渗透系数岩块K(实验室测定,cm/s)岩体K(现场测定,cm/s)砂岩(白垩复理层)1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3粉岩(白垩复理层)1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩0.7e-2 花岗岩2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩0.6e-3角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2方解岩9.3e-8~7e-10 砂岩1e-2灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩1e-4白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩1e-2~1e-4砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm间距1m和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩2e-6~6e-7细粒砂岩2e-7蚀变花岗岩0.6e-5~1.5e-5岩土类别渗透系数K(cm/s)孔隙率n 给水度资料来源砾240 0.371 0.354瑞士工学研究所粗砾160 0.431 0.338砂砾0.76 0.327 0.251砂砾0.17 0.265 0.182砂砾7.2e-2 0.335 0.161中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036含黏土16%的砂砾 2.5e-6 0.342 0.0021重粉质壤土d50=0.02mm 2e-4 0.442 0.007南京水利科学研究院中细砂d50=0.2mm 1.7e-3~6.1e-4 0.438~0.392 0.074~0.039粗砾d50=5mm 613 0.392 0.36砂砾石料 2.4e-3 0.302 0.078表4 各种岩土的压缩弹性模量E及单位储存量S的值朱学愚,钱孝星著《地下水水文学》所给经验值表8 典型孔隙率数值(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
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。
1.测定影响渗透系数k 是一个代表土的渗透性强弱的定量指标,也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。
不同种类的土,k 值差别很大。
因此,准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。
2计算方法渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。
影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数k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k值。
3测定方法渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
常水头法测渗透系数k1.实验室测定法目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。
如图:试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。
待水头差△h和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间t 内流经试样的水量V,则V = Q*t = ν*A*t根据达西定律,v = k*i,则V = k*(△h/L)*A*t从而得出k = q*L / A*△h= = Q*L / A*△h*常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。
渗透系数经验值参考(多个参考值)
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:土质类别K(cm/s) 土质类别K(cm/s) 粗砾1~0.5 黄土(砂质)1e-3~1e-4砂质砾0.1~0.01 黄土(泥质)1e-5~1e-6粗砂5e-2~1e-2 黏壤土1e-4~1e-6细砂5e-3~1e-3 淤泥土1e-6~1e-7黏质砂2e-3~1e-4 黏土1e-6~1e-8沙壤土1e-3~1e-4 均匀肥黏土1e-8~1e-10表2 岩石和岩体的渗透系数岩块K(实验室测定,cm/s)岩体K(现场测定,cm/s)砂岩(白垩复理层)1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3粉岩(白垩复理层)1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩0.7e-2 花岗岩2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩0.6e-3角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2方解岩9.3e-8~7e-10 砂岩1e-2灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩1e-4白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩1e-2~1e-4砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm间距1m和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩2e-6~6e-7细粒砂岩2e-7蚀变花岗岩0.6e-5~1.5e-5岩土类别渗透系数K(cm/s)孔隙率n 给水度资料来源砾240 0.371 0.354瑞士工学研究所粗砾160 0.431 0.338砂砾0.76 0.327 0.251砂砾0.17 0.265 0.182砂砾7.2e-2 0.335 0.161中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036含黏土16%的砂砾 2.5e-6 0.342 0.0021重粉质壤土d50=0.02mm 2e-4 0.442 0.007南京水利科学研究院中细砂d50=0.2mm 1.7e-3~6.1e-4 0.438~0.392 0.074~0.039粗砾d50=5mm 613 0.392 0.36砂砾石料 2.4e-3 0.302 0.078砂砾石料 1.1e-1 0.264 0.096砂砾石料115 0.306 0.22砂砾石料0.25 0.442 0.3郑春苗,Gordon D.Bennett 著《地下水污染物迁移模拟》所给经验值:朱学愚,钱孝星著《地下水水文学》所给经验值。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
使用说明:1、资料涉及各行各业;2、资料出处为黄底加粗字体得为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体得为引用资料,很多为老版本,参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土得渗透性(1)渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页Lu:吕荣单位,就是1MPa压力下,每米试段得平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页(2)单位吸水量一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩与断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0、01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页。
(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1、57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井得半径;h1---- 抽水停止后t1时刻得水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻得水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水得静止水位至恢复水位得距离;H---- 未抽水时承压水得水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版927页2)简易钻孔注水公式当l/γ<4时0、366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。
《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降0~3、0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2、0~3、0。
摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。
摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。
吕荣值与渗透系数关系
吕荣值与渗透系数关系透水率q 和渗透系数K 之间不是简单的对应关系,各种条件下通过q 计算K 的公式也很多。
SL 31-2003《水利水电工程钻孔压水试验规程》推荐:当试段位于地下水位以下,透水率在10 Lu 以下,P —Q 曲线为A 型(层流型)时,可用下式求算渗透系数 r HL Q k 1ln 2π= 式中:K —地层渗透系数,m/d;Q —压水流量,m 3/d ;H —试验压力,以水头表示,m;L —试验段长度,m ;r —钻孔半径,m 。
按照上式,如假定压水试验的压力为1 MPa (即100 m 水头),每米试段的压人流量为1 L/min (即1.44 m 3/d ),试段长度为5m 。
即在透水率为1 Lu 的条件下,以孔径为56~150 mm 计算得的渗透系数为(1.37~1.11)×10-5 cm/s 。
由此可见,作为近似关系,1 Lu 相当于渗透系数为10-5 cm/s 。
严格地讲,渗透系数K 与单位吸水量w 间并无固定关系。
但有时为设计计算方便起见,通过实践大致有以下几种认识:(1)K =(1.5~2)×w (K 的单位为m/d,w 的单位为L/min.m.m )例如:某大坝基岩透水性,单位吸水量w 平均值为0.08L/min.m.m ,试求其相应的渗透系数K 。
若采用K=2w 时,则K =2×0.08=0.16(m/d )=1.85×10-4cm/s 。
采用K =1.5w 时,则K =1.5×0.08=0.12(m/d )=1.39×10-4cm/s 。
(2)国外资料认为 1Lu =1.3×10-5cm/s 。
(3)国外有些学者和单位给出了渗透系数K 与吕荣值的相关关系图,见下图。
由图中可以看出:当K =10-7m/s (即10-5cm/s )时,吕荣值大约为1~3;当K =10-5m/s (即10-3cm/s )时,各曲线的吕荣值均大于30。
各类土壤渗透系数、给水度、孔隙率等指标经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:表 1 各种土的渗透系数经验值土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土(砂质) 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土(泥质) 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10表2 岩石和岩体的渗透系数岩块 K (实验室测定,cm/s ) 岩体 K (现场测定,cm/s ) 砂岩(白垩复理层)1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3粉岩(白垩复理层) 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5岩土类别 渗透系数K (cm/s ) 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究所粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052 含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036 含黏土16%的砂2.5e-60.3420.0021。
岩土渗透性分级
极强透水
K≥100
含连通孔洞或等价开度>2.5mm裂隙的岩体
粒径均匀的巨砾
注:Lu——吕荣单位,是1MPa压力下每米试段的平均压入流量,以L/min计
《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287—99)
附录J 岩土渗透性分级
J.0.1岩土渗透性分级应符合表J的规定
表J 岩土渗透性分级
渗透性等级
标准
岩体特征
土类
渗透系数K(cm/s)
透水率q(Lu)
极微透水
K<10—6
q<0.1
完整岩石,含等价开度<0.025mm裂隙的岩体
粘土
微透水
10—6≤K<10—5
0.1≤q<1
含等价开度0.025~0.05mm裂隙的岩体
粘土—粉土
弱透水
10—5≤K<0—4
1≤q<10
含等价开度0.05~0.01mm裂隙的岩体
粉土—细粒土质砂
中等透水
10—4≤K<10—2
10≤q<100
含等价开度0.01~0.5mm裂隙的岩体
砂—砂砾
强透水
10—2≤K<100
q≥100
含等价开度0.5~2.5mm裂隙的岩体
渗水系数
>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学§6.2渗透系数和导水系数渗透系数又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数。
根据达西公式,渗透系数代表当水力坡度为1时,水在介质中的渗流速度,单位是m/d 或cm/s 。
渗透系数大小与介质的结构(颗粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性质(液体的粘滞性、容重等)有关。
导水系数即含水层的渗透系数与其厚度的乘积。
其理论意义为水力梯度为1时,通过含水层的单宽流量,常用单位是m 2/d 。
导水系数只适用于平面二维流和一维流,而在三维流及剖面二维流中无意义。
利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方法视具体的抽水试验情况而定,下面就各种情况下的计算公式加以简述,其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。
一、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数1. 当Q ~s (或2h ∆)关系曲线呈直线时, (1)承压水完整孔:rR sMQ K ln 2π= (6-9)(2)承压水非完整孔: 当M ﹥150r ,l /M ﹥0.1时, )12.1ln (ln2rMl l M r R sMQ K ππ-+=(6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln 2rM llM r R sMQ K +-+=π(6-11)(3)潜水完整孔:rR h HQK ln )(22-=π (6-12)(4)潜水非完整孔:当h ﹥150r ,l /h ﹥0.1时,)12.1ln(ln)(22rhll h rR h HQK ππ⋅-+-=(6-13)当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln )(22rh ll h rR h HQK +-+-=π图6-2 土壤含水率变化曲线-14)式中 K —渗透系数(m/d ); Q —出水量(m 3/d ); s —水位下降值(m );M —承压水含水层的厚度(m ); H —自然情况下潜水含水层的厚度(m );h —潜水含水层在自然情况下和抽水试验时的厚度的平均值(m ); h —潜水含水层在抽水试验时的厚度(m ); l —过滤器的长度(m ); r —抽水孔过滤器的半径(m ); R —影响半径(m )。
渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:土质类别K(cm/s)土质类别K(cm/s)粗砾1~0。
5黄土(砂质)1e—3~1e-4砂质砾0。
1~0.01黄土(泥质)1e-5~1e-6粗砂5e-2~1e—2黏壤土1e-4~1e-6细砂5e-3~1e—3淤泥土1e—6~1e—7黏质砂2e-3~1e-4黏土1e-6~1e—8沙壤土1e—3~1e-4均匀肥黏土1e-8~1e—10表2 岩石和岩体的渗透系数岩块K(实验室测定,cm/s)岩体K(现场测定,cm/s)砂岩(白垩复理层)1e-8~1e—10脉状混合岩3。
3e-3粉岩(白垩复理层)1e-8~1e-9绿泥石化脉状页岩0.7e-2花岗岩2e—10~5e—11片麻岩1.2e-3~1。
9e—3板岩1.6e-10~7e—11伟晶花岗岩0.6e-3角砾岩4.6e-10褐煤层1.7e—2~2.39e—2方解岩9.3e-8~7e—10砂岩1e-2灰岩1.2e—7~7e—10泥岩1e-4白云岩1.2e—8~4。
6e-9鳞状片岩1e—2~1e-4砂岩1.2e—5~1。
6e—71个吕荣单位裂隙宽度0。
1mm间距1m和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩2e-6~6e-7细粒砂岩2e-7蚀变花岗岩0.6e—5~1。
5e-5岩土类别渗透系数K(cm/s)孔隙率n给水度资料来源砾2400.3710.354瑞士工学研究所粗砾1600.4310.338砂砾0.760.3270.251砂砾0.170.2650。
182砂砾7。
2e-20.3350.161中粗砂 4.8e-20.3940.18含黏土的砂1。
1e-40.3970.0052含黏土1%的砂砾2。
3e—50。
3940.0036含黏土16%的砂砾2.5e—60.3420.0021重粉质壤土d50=0.02mm2e-40.4420。
007中细砂d50=0。
2m1.7e-3~6。
1e0.438~0.390.074~郑春苗,Gordon D.Bennett 著《地下水污染物迁移模拟》所给经验值:表6不同地质材料的单位给水度朱学愚,钱孝星著《地下水水文学》所给经验值。
各类土质渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值: 表1 各种土的渗透系数经验值
土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~ 黄土(砂质) 1e-3~1e-4 砂质砾 ~ 黄土(泥质) 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土
1e-3~1e-4
均匀肥黏土
1e-8~1e-10
表2 岩石和岩体的渗透系数
岩块
K (实验室测定,cm/s )
岩体 K (现场测定,cm/s )
砂岩(白垩复理层) 1e-8~1e-10 脉状混合岩 粉岩(白垩复理层)
1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩
花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 ~ 板岩 ~7e-11 伟晶花岗岩 角砾岩 褐煤层 ~ 方解岩 ~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 ~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 ~ 鳞状片岩 1e-2~1e-4
砂岩 ~ 1个吕荣单位裂隙宽度间距1m 和不透水
岩块的岩体
砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7 蚀变花岗岩 ~
表3 各种岩土的给水度
岩土类别
渗透系数K (cm/s )
孔隙率n
给水度
资料来源
表4 各种岩土的压缩弹性模量E及单位储存量S的值
郑春苗,Gordon 著《地下水污染物迁移模拟》所给经验值:表5 不同岩石类型的渗透系数取值范围
表6 不同地质材料的单位给水度
表7 不同地质材料的孔隙率
朱学愚,钱孝星著《地下水水文学》所给经验值表8 典型孔隙率数值。
渗透系数
简介
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.
编辑本段意义及计算方法
渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数K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K值
编辑本段渗透系数的测定方法
渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数k的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。如图:
试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。待水头差△h和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间t内流经试样的水量V,则
渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值,而取决于空隙的大小、形状和连通性,也取决于水的粘滞性和容量,因此,温度变化,水中有机物、无机物的成分和含量多少,均对渗透系数有影响。
土的透水性
砂土、粉土为透水性土,粘性土为非透水性土各土层渗透系数指标统计表表一透水性:岩土允许水透过的性能,称为透水性。
通常用渗透系数(K)来表示其大小。
渗透系数是与岩土性质和渗透液体的物理性质有关的常数,渗透系数的单位与渗透速度相同,即cm/m,m/h,m/d。
常见岩土的渗透系数K:根据透水性大小可以把岩土分为三类:土的分类:1.土碎石 2.砂土 3.粉土 4.粘土。
3、4为不透水土,1、2为半透水或透水土,要看颗粒间的填充物而定.(1)透水的:砾石、卵石、砂、裂隙或岩溶发育的岩石;(2)半透水的:黄土、粉土、粉质粘土等;(3)不透水的:粘土、泥岩、页岩及裂隙不发育的坚硬岩石。
土的渗透系数参考值一般认为k<10-8m/s的土为相对隔水层(不透水层)。
基岩裂隙水赋存于花岗岩风化层中,花岗岩全风化岩具弱透水性,为相对隔水层,强风化及中等风化岩具中等透水性。
岩体随风化程度的加深,比重略有减小,密度减小,孔隙率、含水量、吸水量都逐渐增大。
风化岩体的透水性取决于裂隙的发育程度及其充填物质,而裂隙的发育程度又与岩性和风化程度有关。
从钻孔压水试验资料分析,同类风化程度的岩体,其透水率q值比较分散。
一般说来,微风化及新鲜岩体为极微透水(q<0.1Lu),个别地段为微透水(0.1≤q<1Lu);弱风化带从微透水到弱透水(1≤q<10Lu)为主,局部可出现较严重的集中渗漏带,变化范围很大;强风化带多为弱透水或中等透水(10≤q<100Lu),甚至强透水(q≥100Lu);全风化带与强风化带相比透水性反而相对减弱。
坝基岩体质量分级及工程利用性评述如下:(1)优质岩体(A级),为新鲜、微风化闪云斜长花岗岩及闪长岩,块状结构为主,少数整体结构。
裂隙面新鲜或轻微风化,闭合、无充填,不连续,以平直稍粗面为主,f=0.7~0.8,C=0.2~0.3MPa。
岩体完整,Kv>0.80,坚硬岩,Rc=90~110MPa。
(完整版)各类土壤渗透系数给水度孔隙率等指标经验值
(完整版)各类土壤渗透系数给水度孔隙率等指标经验值毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值:表1各种土的渗透系数经验值土质类别K(cm/)土质类别K(cm/)粗砾1~0.5黄土(砂质)1e-3~1e-4砂质砾0.1~0.01黄土(泥质)1e-5~1e-6粗砂5e-2~1e-2黏壤土1e-4~1e-6细砂5e-3~1e-3淤泥土1e-6~1e-7黏质砂2e-3~1e-4黏土1e-6~1e-8沙壤土1e-3~1e-4均匀肥黏土1e-8~1e-10岩块K(实验室测定,cm/)岩体K(现场测定,cm/)砂岩(白垩复理层)1e-8~1e-10脉状混合岩3.3e-3粉岩(白垩复理层)1e-8~1e-9绿泥石化脉状页岩0.7e-2花岗岩2e-10~5e-11片麻岩1.2e-3~1.9e-3板岩1.6e-10~7e-11伟晶花岗岩0.6e-3角砾岩4.6e-10褐煤层1.7e-2~2.39e-2方解岩9.3e-8~7e-10砂岩1e-2灰岩1.2e-7~7e-10泥岩1e-4白云岩1.2e-8~4.6e-9鳞状片岩1e-2~1e-4砂岩1.2e-5~1.6e-71个吕荣单位裂隙宽度0.1mm间距1m和不透水岩块的岩体0.8e-4砂泥岩2e-6~6e-7细粒砂岩2e-7蚀变花岗岩0.6e-5~1.5e-5粗砾1600.4310.338砂砾0.760.3270.251砂砾0.170.2650.182砂砾7.2e-20.3350.161中粗砂4.8e-20.3940.18含黏土的砂1.1e-40.3970.0052含黏土1%的砂砾2.3e-50.3940.0036含黏土16%的砂2.5e-60.3420.0021。