渗透系数计算-地下水径流量计算
渗透率计算
渗透率计算：
渗透率计算公式：k＝U2t/R。
渗透率是指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力。
是表征土或岩石本身传导液体能力的参数。
其大小与孔隙度、液体渗透方向上孔隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关。
渗透率（k）用来表示渗透性的大小。
流体是能流动的物质，它是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体。
流体是液体和气体的总称。
它具有易流动性，可压缩性，黏性。
由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的流体，都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大，在流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力（即粘滞性）。
当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。
渗透系数+基坑总涌水量计算公式汇总
3. 经验估算法渗透系数k值还可以用一些经验公式来估算，例如1991年哈森提出用有效粒径d10计算较均匀砂土的渗透系数的公式哈森（Hazen）（2-9）1955年，太沙基提出了考虑土体孔隙比e的经验公式太沙基（Kael·Terzaghi 1883～1963）,近代土力学及基础工程学的创始人，1883年10月2日生于布拉格（当时属奥地利）。
早期从事钢筋混凝土的研究工作，1912年获奥地利格拉茨高等工业学院博士学位。
1921～1923年，发表了饱和粘土的一维固结理论，提出了有效应力原理。
1925年出版了最早的《土力学》专著。
1929～1938年任维也纳技术大学教授，1938年后任美国哈佛大学教授。
他一生论著有200多篇，代表性的论著有《理论土力学》和《土力学的工程实践》。
1936年太沙基发起成立国际土力学及基础工程协会，并任协会主席至1957年。
（2-10）以上二式中的d10均以mm计，k值的单位是cm/s。
这些经验公式虽然有其实用的一面，但都有其适用条件和局限性，可靠性较差，一般只在作粗略估算时采用。
在无实测资料时，还可以参照有关规范或已建成工程的资料来选定k值，有关常见土的渗透系数参考值如表2-1 。
表2-1 土的渗透系数参考值土的类别渗透系数kcm/s土的类别渗透系数kcm/s粘土<10-7中砂10-2粉质粘土10-5～ 10-6粗砂10-2粉土10-4～ 10-5砾砂10-1粉砂10-3～ 10-4砾石>10-1细砂10-3一、基坑总涌水量计算 按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。
按井深分为浅井、中深井和深井。
当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。
(一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时：如图1（a ）图1符号 意义单位 k 土的渗透系数 m/d H 潜水含水层厚度 m S 基坑水位降深 m R 降水影响半径 m γ0 基坑等效半径 m Q基坑总涌水量m 3/d当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径， 当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b) 当基坑为不规则形状时：)1lg()2(366.10r R SS H K Q +-=kH S R 2=kS R 10=πA r =2、基坑近河岸:符号意义单位b 基坑中心到河岸的距离mQ 基坑总涌水量m3/d(二)、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算：1、基坑远离地面水源：如图2（a）符号意义单位hm(H+h)/2 mｌ过滤器长度mR 降水影响半径γ基坑等效半径S 基坑水位降深Q 基坑总涌水量m3/d2lg)2(366.1rbSSHkQ-=)2.01lg()1lg(366.122rhllhrRhHkQmmm+-++-=)2(hHhm+=2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时） b>M/2 如图2（b ）式中：b为基坑中心至河岸的距离，M 为过滤器向下至不透水土层的深度符号 意义单位 M 见表格上说明 m Q基坑总涌水量m 3/d1、基坑远离水源时： 如图3-a符号 意义单位 M 承压水厚度 m S 基坑水位降深 m k 土的渗透系数 m/d R 降水影响半径 m γ0 基坑等效半径 m Q基坑总涌水量m 3/d]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.12220lM b M l r l l rb s l ks Q -+++=)1lg(73.20r RMSk Q +=2、基坑近河岸:b<0.5γ0 如图3-bb 为基坑中心至河岸的距离 符号意义单位 b 见表上说明 m Q基坑总涌水量m 3/d（四）、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算 如图4符号 意义单位 ｌ过滤器长度 m M 承压水厚度 S 基坑水位降深 R 降水影响半径 γ0 基坑等效半径 Q基坑总涌水量m3/d)2lg(73.20r b MS k Q =)2.01lg()1lg(73.20rM l l Mr R MS kQ +-++=（五）、均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算 如图5图5符号 意义单位 R 降水影响半径 m M 承压水厚度 H hγ0 基坑等效半径 Q基坑总涌水量m3/d)1lg()2(366.102r R h M M H k Q +--=。
工程地质 第5章 地下水及其对工程的影响
断面1
断面2
Q O
h L
H1 H2
O’
A
5.5 地下水运动与动态
二、地下水向集水建筑物运动的计算
基坑开挖时，流入 坑内的地下水和地表水 如不及时排除，会使施 工条件恶化、造成土壁 塌方，亦会降低地基的 承载力。施工排水可分 为明排水法和人工降低 地下水位法两种。
5.5 地下水运动与动态
<4.2 4.2～8.4 8.4～16.8 16.8～25.2
>25.2
meq／L
<1.5 1.5～3.0 3.0～6.0 6.0～9.0
>9.0
mol／L
<7.5×10－4 7.5×104～1.5×108 1.5×10－3～3×10－3 3×10－3～4.5×10－3
>4.5×10－3
5.4地下水分类
1 岩土的空隙性
概念：将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度，以及分布 状况等性质统称为岩土的空隙性。
5.2 地下水的基本概念
1 岩土的空隙性
意义：是地下水赋存场所和运移通道，其多少、大小及其分布规 律，决定着地下水的分布与运动特点
分类：岩土空隙的成因不同
孔隙
裂隙
溶隙
5.2 地下水的基本概念
5.1 概述
1 什么叫地下水
赋存和运移于地面以下岩石空隙中的水。狭义上指赋存于地下水面以下饱和含 水层的水。
2 地下水的功能
地下水是一种宝贵的资源
不工
地下水是地球内部地质演变的信息载体
良程 地地
质质
地下水是极其重要的生态环境因子
现问 象题
地下水是一种很活跃的地质营力
5.2 地下水的基本概念
地下水资源计算与评价
第一节 地下水资源的特点及分类
一、地下水资源 地下水资源是指对人类具有使用价值，而且在
当今科技水平和社会经济条件下，能够开发的地下 水。具有社会属性和自然属性。 二、地下水资源的特点
第二节 地下水水量的计算
二、地下水储存量计算
2.承压水含水层的弹性储存量
W=F·S·h 式中：
W--地下水的弹性储存量（m3）； F--含水层的面积（m2）； S--弹性释水系数； h--承压水含水层自顶板算起的压力水头高度（m）。
一、地下水补给量计算 二、地下水储存量计算 三、地下水允许开采量计算
第二节 地下水水量的计算
一、地下水补给量计算
1.降水入渗补给量
降水入渗的补给量，可按下列公式计算： 1）当采用降水入渗系数计算时
Q=F·α·X/365 式中：Q--日平均降水入渗补给量（m3/d）；
F--降水入渗的面积（㎡）； α--年平均降水入渗系数； X--年降水量（m）。
在任一地点获取的地下水量，都是以周围地段甚至整 个系统的水量为代价的。那种将流经本地区(段)的地下水视 为已有的资源观，显然违背了水资源流动性这一客观事实 。
第一节 地下水资源的特点及分类
二、地下水资源的特点
3.可恢复性 地下水始终处于流动状态，在不断接受外界水量和溶质
补充的同时，也将系统内部水量连同水中所含的物质排泄出去。 在天然条件下，补、排水量在多年间可以大体平衡，各
第一节 地下水资源的特点及分类
三、地下水资源的分类
3. 曹万金提出的地下水水资源分类
补给资源： 储存资源：指多年中不能动用的含水层中的重力水
地下水水量评价的依据和原则
地下水水量评价的依据和原则地下水水量评价的依据和原则一、各种用水的需水量二、地下水资源分类（一）地下水资源的组成成分1、地下水均均的三项因素在天然状态或开采状态下，地下水的补给、储存及排泄在一定时期和一定地域内，这三种量之间的关系都必须适应于地下水的均衡要求。
为了充分说明以地下水均衡为基础的地下水次源分类，将地下水循环过程中的补给量、排泄量及储存量三种其本均衡因素的内容光焕发及关系阐述如下。
1）补给量：系指进入单元含水层即任一均衡地段中的地下水量。
它以单位时间流经过水断面（水平的或垂直的）的水体积来表示根据补给量形成的阶段，可分为天然补给量和开采补给量两种。
1）天然补给量：指在天然状态下进入单元含水层中的水量，其中包括侧向流入量和垂向渗入量。
前者指地表水或地下水在天然水位差的作用下，经上游边界流入单元含水层中的水量。
后者指大气降水，凝结水及地表水通过表层渗入，以及相邻含水层水在天然状态及水头差的作用下通过弱隔水层的越流及通过隔水层中的通道绕流等的补给量。
2）开采补充量（简称补充量）：系指在开采条件下除了抽了部分天然补给量之外，尚有能夺取过来的额外补给量及人工补给量。
开采时能否夺取这部分补充量，决定于开采地段的水文地质条件及开采强度等因素。
常见的开采补充量由下列来源组成：来自地表水的补充量：当引水工程靠近地表水体时，由于强烈抽水，迫使地下水位大幅度下降，这样就可改变或加强地表水的入渗条件，成为地下水开采的重要补充来源。
来自相邻含水层的补充量：当开采层与相邻含水层存在水力联系时，通过弱隔水层所获得的越流量及通过隔水层的通道（导水断层、隔水层的天窗等）所获得的补充量。
来自灌溉回渗水的补充量：在开采地段内，常分布有灌溉渠系或淹灌土地，由于开采造成灌溉水的入渗。
来自开采地段以外的补充量：开采过程中由于受水范围逐渐扩大以及地下分水岭的包移而增获的渗下量。
除此之外，也可以采取人工方法增加补充量。
2、排泄量：系指从单元含水层流出的地下水量，也以单位时间内排出的水体积表示。
岩土工程：渗透系数有哪些计算方法.doc
岩土工程：渗透系数有哪些计算方法在单孔抽水试验中，由于没有观测孔，只能根据抽水试验未稳定前的水位，做出降深-半对数时间图，以图解法来求渗透系数或根据水位恢复数据，以图解法来求岩石渗透系数。
象这种联解方程，想用数学推导法来求解，是非常困难的。
涉及幂函数和指数涵数。
如一矿山的抽水试验，涌水量为Q=1053吨/天，含水层厚度为m=241.3米，降深s=9.40米，抽水管径r=0.084米。
经过化简和代入后为：k-0.085lgk=1.41113为了解这个方程，我化了几年时间，还是没办法得出一个结果。
今天在群里聊天时，突然想到一招。
可以用逼进法，在excel里计算。
如k=1时，左边的式子，其得数是小于1的，显然不符合方程。
如k=3时，左边的式子，其得数是大于2的，显然也是不符合方程。
如k=2时，左边的式子，其得数是介于12之间的，这样就界定了k值的大致范围然后再分别计算k=1.1左边的式子k-0.085lgk=1.0965k=1.2，k-0.085lgk=1.19327k=1.3，k-0.085lgk=1.2903k=1.4，k-0.085lgk=1.38758k=1.5，k-0.085lgk=1.4850显然k值小于1.5，大于1.4.然后再这个区间继续计算k-0.085k的值，使之趋近于1.41113.在excel里，这种计算非常快捷。
很快就可以得出k=1.4244R=112.12用单孔抽水试验确定含水层的渗透系数，是水文地质工作中广为利用的一种方法。
但不同单孔抽水试验所确定的同一含水层的渗透系数相差数倍甚至数十倍。
其原因在于计算公式中没有考虑影响水位下降的原因。
基于此基础，提出了计算潜水完整井、潜水非完整井和承压水完整井计算渗透系数的公式。
地下水资源计算
表8－2 岩土渗透性分级
（G50287-1999 水利水电工程地质勘察规范）
2. 地下水井流类型
（1）水井的分类
岩石类型
0.10~0.12
细 中 粗 砾
砂 砂 砂 石
给水度 0.12~0.16 0.18~0.22 0.22~0.26
>0.26
④ 导水系数 T： T＝K· M
⑤ 入渗系数 α
Qb h A h Qx x A x
动态观测法：
经验数值法：
4. 地下水资源计算
水井（water well）是用以开采、排泄地下水的集水建筑物。 按揭穿含水层的程度及进水条件：完整井、非完整井 完整井(fully penetrating well)：揭穿整个含水层，并在整 个含水层厚度上都进水的井 非完整井(partially penetrating well)：未完全揭穿个含水层， 或揭穿含水层，但只有部分含水层厚度上进水的井 按揭穿含水层的类型：潜水井、承压水井 潜水井(well in a phreatic aquifer)：揭露潜水含水层的水井 承压水井(well in a confined aquifer)：揭露承压含水层水井 水井类型可交叉：如承压水完整井、潜水非完整井等
非稳定流方程 泰斯公式 潜水完整井： s H
Q 2.25a t H ln 2 K r2
2
承压水完整井：
5.44 S T Q 2.25 a t lg r2
渗透系数
一、渗透系数概念渗透系数（hydraulic conductivity）是指在各向同性介质中，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，是综合反映土体渗透能力的一个指标，又称水力传导系数，符号为K。
渗透系数正确确定数值对渗透计算有着非常重要的意义，其大小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。
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。
二、渗透系数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。
渗透系数的表达式为：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。
土工膜、复合土工膜、土工布、土工格栅、土工带、土工袋等等都叫土工合成材料。
渗透系数是指一种土工合成材料的自身特性指标；比如，土工布、土工膜、软水管等。
而根据水流的方向不同测定土工布的渗透系数，分垂直渗透系数和水平渗透系数。
就是说土工合成材料的渗透系数是广义的，泛指的。
而垂直渗透系数是土工布特有的。