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SZKH-A帶閥門雙環(huán)注水滲透試驗裝置

更新時間:2024-09-24

簡要描述:

SZKH-A帶閥門雙環(huán)注水滲透試驗裝置雙環(huán)法試驗是野外測定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數(shù)的常用的簡易方法,試驗的結(jié)果更接近實際情況。利用這個試驗,主要為研究區(qū)域性水均衡、水庫、灌區(qū)、渠道滲漏量、山前地區(qū)地表水滲入量等進行的。
2.試驗的適用范圍對砂土和粉土,可采用試坑法或單環(huán)法;對粘性土應(yīng)采用試坑雙環(huán)法。
3.試驗的基本原理

、雙環(huán)滲透試驗

1.  SZKH-A帶閥門雙環(huán)注水滲透試驗裝置 試驗的目的及意義

SZKH-A帶閥門雙環(huán)注水滲透試驗裝置 

雙環(huán)法試驗是野外測定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數(shù)的常用的簡易方法,試驗的結(jié)果更接近實際情況。利用這個試驗,主要為研究區(qū)域性水均衡、水庫、灌區(qū)、渠道滲漏量、山前地區(qū)地表水滲入量等進行的。

2.   試驗的適用范圍對砂土和粉土,可采用試坑法或單環(huán)法;對粘性土應(yīng)采用試坑雙環(huán)法。

3.   試驗的基本原理

在一定的水文地質(zhì)邊界以內(nèi),向地表松散巖層進行注水,使?jié)B入的水量達到穩(wěn)定,即單位時間的滲入水量近似相等時,再利用達西定律的原理求出滲透系數(shù)(K)值。

4.   試驗儀器及制樣工具

滲水雙環(huán)(兩個高約50cm,直徑分別為0.25m0.5m的鐵環(huán))、兩套帶有刻度的供水桶、膠帶、橡皮管,止水夾、鐵鍬、尺子、及若干要填在試環(huán)底部的小礫石。

5.   試驗步驟

1    確定試點,開挖試坑。確定試點有三個原則:

1)   代表性。試點處的包氣帶巖層要能代表試區(qū)相當(dāng)大范圍內(nèi)包氣帶巖層的情況;

2)   *性。試點處包氣帶巖層的選擇應(yīng)與大目標(biāo)*,如本次實例是為了選擇人工回灌點,所以選擇包氣帶巖層滲透性能較好的部位進行試驗。

3)   選擇試驗場地,zui好在潛水埋藏深度大于5m的地方為好。如果潛水埋深小于2m時,因滲透路徑太短,測得的滲透系數(shù)不真實,就不要使用滲水試驗。

試坑開挖:

鏟去表土,露出目標(biāo)層,試坑深度應(yīng)大于0.8-1.2m,試坑面積1.3×1.0m左右,以消除包氣帶表層植被根系對試驗的影響。

2    ??壓入雙環(huán)、鋪礫、立標(biāo)

將雙環(huán)同心壓入試坑底部中央,原則上壓入0.8-1cm即可,實際中,將雙環(huán)壓入試層3-8cm。鋪礫的目的是防止注水時將環(huán)底的沙層沖起,試驗中實際鋪礫3-4cm。

立標(biāo)的目的在于,定水頭注水時,控制環(huán)底水層厚度,一般控制在10cm,需要說明的一點是,此處所言的“水層厚度”是包括環(huán)底鋪礫厚度在內(nèi)的。

3    水頭注水、觀測記錄

以環(huán)底水標(biāo)為準(zhǔn),保持標(biāo)頭剛好淹在水中,內(nèi)外環(huán)同時定水頭注水(隨時保持內(nèi)外環(huán)的水柱都保持在10cm的同一高度。這樣即可認為,內(nèi)外環(huán)之間滲入的水主要消耗在側(cè)向擴散上,內(nèi)環(huán)滲入的水主要消耗在垂向滲透上,為準(zhǔn)垂向一維滲流)。

同時從供水桶觀測注入水量。記錄的時間,開始時因滲入量大,觀測間隔時間要短,稍后可按一定時間間隔比如每10分鐘觀測一次。

4    滲入速度穩(wěn)定,完成試驗

試驗記錄的過程中,繪制出滲速時間v-t曲線,當(dāng)試驗時間(一般為30分鐘)曲線保持在一個不大的區(qū)間,再延續(xù)一段時間,如2-3h,即可結(jié)束試驗。

6.   試驗數(shù)據(jù)

1)隨時保持內(nèi)外環(huán)的水柱都保持在0.1m的同一高度。

2)向供水瓶注水時,做好水量轉(zhuǎn)換的換算

*組

T(min)12251010Q(ml)300200100150450450

第二組

T(min)12251010Q(ml)250200120190400400

7.   試驗數(shù)據(jù)處理

1)計算滲透系數(shù)

根據(jù)達西定律:?

式中 Q-穩(wěn)定滲流量(m3/min);

A-雙環(huán)內(nèi)徑面積(m2);

K-滲透系數(shù)(m/min);

I—水力梯度,滲透系數(shù)為1的滲透流速;

?

 

式中Z-試坑內(nèi)水層厚度(m);

L-在試驗時間段內(nèi),水由試坑底向土層中滲透的深度(m);

?-水向干土中滲透時,所產(chǎn)生的毛細壓力,以水柱高表示(m)。試驗地點土為粘性,其大小約為1

時間min

滲透深度(cm

水力梯度I

滲透系數(shù)m/mim150

3.200.0024530.001050.0006100.0004200.0004300.0004

2)滲透速度隨時間變化的曲線?

8.   試驗成果分析及工程應(yīng)用

由于經(jīng)濟成本低且簡便易行,在包氣帶巖層參數(shù)的求取中,雙環(huán)滲水試驗具有重要的實用價值,但要慎重對待試驗數(shù)據(jù)采集和處理,在采集中盡量避免人為誤差,在處理中力求減小概化誤差。

由于基于垂向一維滲流,在公式法求滲透系數(shù)的過程中,側(cè)向滲透對求解結(jié)果的影響頗大。因此,在雙環(huán)試驗中保持內(nèi)、外環(huán)水層高度*很重要。

在入滲速度近似法求k中,約束條件為HS+0.5HC/Lw很小,要使此條件得到滿足,控制上試環(huán)水層厚度在10cm以下是必要的。

雙環(huán)滲水試驗對滲透系數(shù)較大的松散巖類孔隙巖層的適用性較好,而對滲透系數(shù)較小的粘土、亞粘土巖層的適用性較差。

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