水文地质实验指导.ppt

水文地质学基础实验 资源学院 水文水资源实验室 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 孔隙度（n）= 三、仪器设备 　　给水度仪、量筒(25ml)和胶头滴管。 　　 松散岩石试样： 砾石（粒径为5~10mm）； 粗砂 （2~5mm) 　　　　 砂 （粒径为0.25mm~0.5mm） 　　　　 砂砾混合样(上述砂样完全充填进砾石样的孔隙中) 给水度仪装置 四、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。 2. 检查：检查仪器底部漏斗是否有气泡。 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）。 注意:装砂砾混合样时，先把砾石装满，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。 4.测定孔隙度： 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1-1）。进水量(体积)与试样筒容积之比即为孔隙度。 5.测定给水度： 将滴定管初始刻度调至50ml处。降低滴定管后，同时打开a、b开关，使从试样中退出的水进入滴定管。退水过程中，滴定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1-1。退水量(体积)与试样体积之比就是试样的给水度。 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）。 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。 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。 二、实验内容 1.了解达西实验装置。 2.根据达西公式： 测定不同试样的渗透系数． 三、实验仪器 1.达西仪(装有不同粒径的砂样) 2.试样粒径: 粗砂(粒径0.5__1.0 mm)。 中砂(粒径0.25__0.5mm)。 细砂(粒径0.10__0.25mm) 3.秒表、量筒、直尺等。 四、实验步骤 1.测量仪器的几何参数：分别测量过水断面面积、测压管a、b的间距或渗透路径(L)：记入表2-1。 2.调试仪器：打开进水开关，待水缓慢充满整个试样，且出水管有水流出后，慢慢拧动开关，调节进水量，使a、b两测压管读数之差最大。同时打开排气口排尽试样中的气泡。 3.测定水头：待a、b测压管读数稳定后．读出各测压管的水头值，记入表2-1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。连测两次，使流量的相对误差小于5％，取平均值记入表2-1中。 5.由大往小调节进水量．改变a、b测压管的读数，重复步骤3和4，取得3-5组数据。 6.按记录表计算实验数据:并抄录其它小组另外两种不同试样的实验数据(有条件的，可分别做不同的试样)。 五、实验成果 1.提交实验报告表(表2-1)． 2.在同一坐标系内绘出三种试样的V一I曲线，并分别用这些曲线求渗透系数K值,与直接据附表中实验数据计算结果进行对比。 3.思考题 (1)为什么要在测压管水位稳定后测定流量? (2)比较不同试样的K值，分析影响渗透系数K值的因素。 实验三 砂土中水的毛细运动 一、实验目的 了解包气带中毛细水的贼存与运动特征。 二、实验内容 1.观测、比较不同粒径砂样的毛细上升速度。 2.观测砂土毛细饱和带水的运移。 三、实验仪器及用品 1.观测砂土中水的毛细上升速