达西实验报告
实验二 达西实验
实验二 达西实验[实验目的]通过实验达到认识达西公式中的各项因素的关系。
[实验方法]利用渗透仪测量渗透系数K 。
[实验器材]渗透仪，秒表，量筒，钢尺，台秤，河砂等。
[实验步骤]实验步骤分两部分进行。
第一部分：装填试样，做测前准备。
1. 称取砂样4kg 。
2. 用钢直尺测量渗透仪的内径计算截面积（即过水断面积）W ，筒口至筒底的高度h 1。
3. 将上水管5与渗水口1连接，使水从筒的底部进入筒内，直到水面上升至底部的隔板。
4. 将砂子从筒的上部填入，每次填入200g 左右。
同时将上水管的流量调小，避免水流过大将砂子冲起。
应该使水从砂子的下面慢慢浸润上来，排除砂子中的气体。
直到砂样的顶部距溢流口1cm 高度即可停止填砂，用工具修平砂面。
将剩余的砂子称重算出加入试样的重量。
5. 将管5与管1断开，把渗水管1提高至筒口上方，并用滴定管架固定住。
6. 将管5引至筒口上面，使水直接注入渗透仪内的砂面上，并调整水量，保持液面至溢流口一平，直到测压管3、4的水头慢慢升起与筒内液面一平。
如果测压管的水头不能与筒内的水面一平，说明测压管内可能不通畅，需要排除故障，直至达到要求。
第二部分：测量渗水量1. 将管1的出水口移至渗透仪的32高度。
使水渗出，同时调整管5流量，保持筒内液面稳定在溢流口水平高度，避免由于渗水增大入水减少，使得筒内的水头不稳定，影响实验结果的正确。
2. 观察一段时间，直到测压管的水头稳定为止。
测量筒口至砂面的高度h 2,记录下测压管水头H 1、H 2。
3. 用量筒从管1口处测量渗水量Q ，同时用秒表计时间T 。
重复三次。
4. 将管1口移至渗透仪的31高度处，重复1~3步骤。
将实验的数据记录于下表。
5. 将管1口移至高于渗透仪的上口位置。
用木锤轻敲渗透仪的筒壁，使渗透仪内的砂面下沉1cm 左右。
重复实验步骤1~4。
6. 再一次用木锤敲击筒壁，使试样进一步下沉，重复实验步骤1~4。
每次敲击使得试样体积发生改变，随之空隙度发生变化，得出至少三组关于空隙度和渗透系数的数据。
渗透定律试验实验报告
一、实验目的1. 理解渗透定律试验的基本原理。
2. 掌握渗透定律试验的操作方法。
3. 学习如何通过实验数据计算渗透系数。
4. 分析不同条件下渗透系数的变化规律。
二、实验原理渗透定律，又称达西定律，描述了在层流条件下，土体中水渗流速度与水力梯度之间的关系。
其表达式为：\[ V = k \cdot i \]其中，\( V \) 为水渗流速度，\( k \) 为渗透系数，\( i \) 为水力梯度。
渗透系数 \( k \) 是土体渗透性能的重要指标，其数值的大小取决于土体的颗粒组成、孔隙结构、孔隙水性质等因素。
三、实验仪器与材料1. 达西实验装置：包括直立圆筒、滤板、土样、测压管等。
2. 天然土样：采集不同类型的土样，如砂土、粘土等。
3. 量筒、天平、计时器等。
四、实验步骤1. 准备实验装置，包括直立圆筒、滤板、土样等。
2. 将土样放入圆筒中，使其密实。
3. 在土样上下两端分别安装测压管，并用橡皮塞封闭。
4. 向圆筒中加入水，使水位高于土样顶部。
5. 记录初始水头差 \( h_1 \)。
6. 打开橡皮塞，让水自由渗流，同时开始计时。
7. 每隔一定时间 \( t \) 记录测压管中的水头差 \( h_2 \)。
8. 当水头差基本稳定时，记录最终水头差 \( h_3 \)。
9. 重复上述步骤，进行多次实验。
五、实验数据与结果处理1. 计算水力梯度 \( i \)：\[ i = \frac{h_2 - h_1}{L} \]其中，\( L \) 为土样长度。
2. 计算渗透速度 \( V \)：\[ V = \frac{h_2 - h_1}{t} \]3. 计算渗透系数 \( k \)：\[ k = \frac{V}{i} \]六、实验结果与分析1. 通过实验数据计算不同土样的渗透系数 \( k \)。
2. 分析不同压实方式和配合比对渗透系数的影响。
3. 比较不同土样的渗透系数，探讨其渗透性能差异。
七、实验结论1. 渗透定律适用于层流条件下土体中水的渗流。
实验一达西定律验证实验
实验一 达西定律验证实验1 实验目的和要求（1）测定均质沙柱的渗透系数K 值；（2）测定通过沙柱的渗流量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2 实验原理液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将会产生能量损失。
达西（Henry Darcy ）在1852-1855年间通过实验，总结得出渗流能 量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流速度很小，故速度水头可以忽略不计。
因此总水头H 可用测压水头h 来表示，水头损失w h 可用测压水头差来表示，即，于是，水力坡度J 可用测管水头坡度来表示：12w h h h hJ L L L-∆===式中：L 为两个测压管孔之间距离；1h 与2h 为两个测压孔的测压水头。
达西通过大量实验，得到砂柱内渗流量Q 与过水断面面积A 和水力坡度J 成正比，并和砂的透水性能有关，所建立基本关系式如下：12h h Q KAKAJ L-==或者式中v 为渗流简化模型的断面平均流速，即渗流速度；系数K 为反映孔隙介质透水性能的综合系数，即渗透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，可以认为各点的流动状态是相同的，任意点的渗流流速v 等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：v KJ =。
渗流雷诺数用下列经验公式求：10.750.23ee vd R n υ=⋅+式中e d 为砂样有效粒径、v 为渗流速度、υ为流体的运动粘滞系数、n 为孔隙率。
3 实验仪器或设备直立圆筒沙柱；供水箱；量筒；测压管；秒表等。
4 实验步骤（1）记录基本常数，包括实验圆筒内径D 、测孔间距L及砂样有效粒径d e、孔隙率n 与水温T。
（2）开启供水管注水，让水浸透圆筒内全部砂体并使圆筒充满水；一般按流量从大到小顺h），通过调节出水口位置高度（即序进行实验。
本次实验采用固定供水箱以及该测压水头（1h）来改变测压水头差。
待水流稳定后，即可用体积法测定渗流量。
2（3）依次调整水头，待水流稳定后进行上述测量，共测10次。
水文地质学实验报告-中国地质大学达西实验 操作原理说明+实验数据
336.0
04 砂样
2 24.4
20.2
(0.6-0.9mm) 3 22.8 19.6
A:176.6cm2 4 21.6
19.2
25.25 30.20 45.15
323.0 296.5 337.5
5 20.5 18.7
55.33
备注：实验数据为《水文地质学基础》MOOC 开课小组提供。
291.0
实验报告日期
实验二 达西渗流实验
一、实验目的 1．通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律——达西定律。 2．加深理解渗透流速、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．了解达西实验装置与原理。 2．测定三种砂砾石试样的渗透系数 K。 3．设计性实验——利用横卧变径式达西仪测定试样渗透系数 K。 三、实验仪器及用品 1．达西仪实验原理：
达西公式：Q KA H KAI ，式中 Q —渗透流量，A—过水断面面积，H —上下游
L 过水断面的水头差，L—渗透途径和 I—水力梯度。各项水力要素可以在实验中直接测量， 利用达西定律求取试样的渗透系数 K。
2．达西仪（图 2-1），分别装有不同粒径的均质试样：①砾石（粒径 5~10mm）；②粗 砂（粒径 0.6~0.9mm）；③砂砾混合（①与②的混合样）。
流量 Q。连测两次，使流量的相对误差小于 5％[相对误差 Q2 Q1 100% ]，取平均值
(Q1 Q2 ) / 2
记入实验二表。 5．由大往小调节进水量，改变 a、b、c 三个测压管的读数，重复步骤 3 和 4。 6．重复第 5 步骤 l~3 次。即完成 3~5 次试验，取得某种试样 3~5 组数据。 7．换一种试样，选择另台仪器重复上述步骤 3~6 进行实验，将结果记入实验二表中。 8．按记录表计算实验数据，并抄录其它一组另外不同试样的实验数据(有条件的，可
达西实验报告
达西实验报告
《达西实验报告》
在科学研究领域，达西实验是一种经典的实验方法，它被广泛应用于物理学、
化学、生物学等领域。
达西实验的原理是通过控制变量的方法，观察不同条件
下的实验结果，从而得出科学结论。
本文将介绍达西实验的基本原理和应用。
首先，达西实验的基本原理是设计实验条件，控制变量，观察实验结果，从而
得出科学结论。
在达西实验中，研究者需要设计实验条件，例如温度、压力、
光照等，然后控制其他变量不变，观察实验结果的变化。
通过比较不同条件下
的实验结果，研究者可以得出科学结论，指导后续的科学研究和实践应用。
其次，达西实验在物理学、化学、生物学等领域都有广泛的应用。
在物理学中，达西实验可以用于研究光学、热力学等问题；在化学中，可以用于研究化学反应、物质变化等问题；在生物学中，可以用于研究生物体对环境因素的适应能
力等问题。
通过达西实验，科学家们可以深入研究各种自然现象，为人类社会
的发展提供科学依据。
最后，达西实验的结果对科学研究和实践应用都具有重要意义。
通过达西实验，科学家们可以得出结论，指导后续的科学研究和实践应用。
例如，在医学领域，通过达西实验可以研究药物的疗效和副作用，为临床治疗提供科学依据；在环
境保护领域，通过达西实验可以研究污染物的分布和迁移规律，为环境保护提
供科学依据。
总之，达西实验是一种重要的科学研究方法，它通过控制变量的方法，观察实
验结果，得出科学结论，指导后续的科学研究和实践应用。
在未来的科学研究中，达西实验将继续发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
实验
试验过程中测定不同时间的水头值，作t-lgH关系曲线，直线 斜率m=-2. 3L/K。利用直线的斜率m求渗透系数k。
3、实验装置 、
4、实验步骤 、
①熟悉仪器结构以及秒表操作方法与读数，实验分工，建议 一人观察水头变化，一人看秒表，一人记录。 ②打开电源开关，将盛水器皿充满水，并将渗透管的下端放 入盛水器皿的水面之下约1cm。 ③用量杯对试样充水，使其自由渗透2-3次，以饱和砂土， 排除空气。 ④记下初始水头H0和砂柱高度l，对透明管充水到渗透管零 点上方。待水位下降至零刻度，开动秒表记时。 ⑤水位下降到预先设计的降深值(1，2，3，…，10cm)时， 记录对应的时间(见后表)。 ⑥做好实验记录，在坐标纸上绘制t—lgH曲线。 ⑦计算渗透系数K值。
注：根据另外两组合中水柱中的测压水头值计算出另一个渗透系数K， 以来验证前一组实验的准确性。
二、不稳定流渗流实验
1、实验目的 、 通过不稳定流条件下的渗流实验，加深对 达西定律的理解，从而认识到达西定律既 适用于稳定流条件也适用于不稳定流条件。 稳定流条件也适用于不稳定流条件。
2、实验原理 、
3、实验装置 、
QL K= A( H1 H 2 )
4、实验步骤： 、实验步骤：
QL K= A( H1 H 2 )
①熟悉实验仪器，做好实验分工。插上电源，打开开关。 注意：刚开始将开关不要开到最大，防止水柱内水溢出。 ②待水柱中液面稳定后，记录各个水柱中液面刻度H1,H2,H3。 ③将烧杯放在左侧排水管处，接一定体积V的水，同时记录接水 时间t。 流量Q=V/t ④用直尺量出过水断面直径a，计算出过水断面的面积A=π(a/2)2 。 ⑤根据达西定律计算出渗透系数K值。
一、达西稳定流实验
1、实验目的 、 通过达西稳定流的渗流实验，加深对 通过达西稳定流的渗流实验， 达西定律的理解。 达西定律的理解。
达西定律实验
水力学及流体力学实验仪系列产品DXY型达西定律实验仪仪器编号：北京新华教仪科贸有限公司华同丰(北京)科技有限公司达西定律实验一、实验目的1.测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2.测定均质砂的渗透系数K值;二、实验设备设备由水泵、供水箱、存水箱及升降装置构成供水系统。
实验箱内装均质砂，底部及砂体的上表面各装一块滤板，中部设二个多孔测压管测定渗流水头损失。
用体积法测流量。
1—水泵2—升降定位手柄3—供水箱4—供水箱溢流槽5—供水调节阀6—排气软管7—测压管8—实验箱溢流槽9—实验箱10—多孔测压管11—转向阀12—计量箱13—存水箱14—泄流槽15—泄水阀16—供水阀*实验前请用地脚螺丝调平实验台三、实验原理及计算式液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将会产生能量损失。
达西（Henri Darcy）在1852-1855年间通过实验，总结出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流速度很小，故速度水头可以忽略不计。
因此总水头H可用测管水头h来表示，水头损失h w可用测管水头差来表示，即于是，水力坡度J可用测管水头坡度来表示：式中，L为两个测压管孔之间的距离，h1与h2为两个测压孔的测管水头。
达西通过实验，得到实验圆筒内渗流量Ｑ与圆筒断面积A和水力坡度J成正比，并和土壤的透水性有关，所建立基本关系式如下：Q＝KAJ v=Q/A=KJ 式中，v为渗流简化模型的断面平均流速，系数K为反映孔隙介质透水性能的综合系数，称为参透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，可以认为各点的流动状态是相同的，任意点的渗流流速u等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：u= v= KJ上式表明，渗流的水力坡度，即单位距离上的水头损失与渗流流速的一次方成正比，因此称为渗流线性定律。
Darcy’s Law 是描述以粘滞力为主、雷诺数Re< 1~10的层流状态下的地下水渗流基本定律，指出渗流速度V与水力坡度J成线性关系，V=KJ，或Q=KAJ，又称线性渗透定律。
达西定理及不稳定渗透实验报告
皿浅处
在盛水器皿浅处 在盛水器皿浅处
浅处
设计降 水头 时间 水头 时间
设计 水头 时间 水头 时间
深 S H=H01-S
t
H=H01-S
t
降深 S H=H01-S
t
H=H01-S
t
0
40
0"
37
0"
0
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0"
1
39
16.00"
36
18.71"
2
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6.54"
36
7.65"
2
38
32.63"
35
20
40
60
80
100
t(s)
lgH(cm)
问答题：
1、 达西定律的应用条件是什么？
答：在一般情况下，砂土、粘土中的渗透速度很小，其渗流可以看作是
一种水流流线互相平行的流动——层流，渗流运动规律符合达西定律；粗 颗粒土（如砾、卵石等），由于其孔隙很大，当水力梯度较小时，流速不 大，渗流可认为是层流, 达西定律仍然适用。
26 1'03.36" 20 1'17.63"
0
40
0"
37
0”
0
44
0"
38
0"
1
39
16.87"
36
17.62"
2
42
6.29"
36
7.59"
2
38
31.51"
35
35.04"
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《水文地质学基础》实验报告
实验名称：达西定律实验
实验人：实验日期：
一、实验目的
1、测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2、测定均质砂的渗透系数K值;
二、实验设备：
1.供水器装置（马氏瓶）：以法国物理学家Mariotte的马利奥特瓶装置，是一种能控制水位又能自动连续补给水的量测装置。
2.渗透装置（试样筒）：有机玻璃圆筒，上部设有进水孔，底部装有过滤板，下端有出水孔，供测量渗流量用。
侧面有三个测压孔。
3.测压装置（测压板和测压管）：在测压板上装有三根5－8mm带刻度的玻璃管，分别与试样筒上的三个测压孔连接，用于测定三个断面上的测压水位。
三个测压管用胶管分别与试样筒相应的管孔连结。
4.排水装置：在测压板上均匀分布有一系列的圆孔，用于调节排水水位。
其它设备有：100m1的量筒、水槽、漏斗、捣捧、装样杯、秒表、温度计、管夹、胶皮管及吸气球等。
三、实验原理：
达西通过大量实验，得到圆筒过水断面的渗流量Q与圆筒断面F和水力坡度I成正比，并和土壤的透水性能有关，所建立基本关系式如下：
式中：
v---为渗流简化模型的断面平均流速；
K---为岩石的渗透系数，反映了孔隙介质透水性能。
四、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：岩样有两种，即原状样和扰动样。
原状样就是在野外取来土柱直接装到渗透装置（有机玻璃圆筒）内；扰动样则要按天然容重分层捣实，尽量接近天然状态，否则就没有实验意义了。
装样前，在过滤筛板上放二层铜丝网，然后装样，每装3—5cm厚时，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际状态。
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（因达西定律是饱水带重力水运动的基本定律）：先将排水水位调节高于试样水面，饱和试样时要自上而下进行注水（便于排气），打开供水管夹，待试样表面出现水膜时（即饱和了），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（因此时试样筒与测压管是U型连通器），如果测压管水位不在同一水平面上，则说明有气泡存在或测压管被堵塞，这时需要排气，排气的方法有两种，即将测压板倾斜或用吸耳气球从偏高或偏低水位的管中吸出气泡，达到水平，各测压管水位差<1mm为准。
4.实验测定：打开供水管夹（实验过程中保持常水头供水），调节排水水位（不能高于供水水位），当测压管水位稳定后(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秒钟内流出排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(即改变水力坡度)，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，以免装置内的渗透压变化剧烈，冲坏试样原有结构。
五、实验记录及结果：
（一）实验记录
仪器内径D＝cm；渗透土柱断面面积F＝cm2；测压间距L＝cm。
实验记录表格
（二）绘制v与I关系图：（三）实验结论：。