透水率渗透系数转换

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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。

根据《混凝土质量控bai制标准》,国家对混凝土的du抗渗等级划分为zhiP4、P6、P8、P10、P12这五个。

相应表dao示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的静水压力而不渗水,换而言之就是混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。

抗渗等级≥P6的混凝土为抗渗混凝土。

一般的污水处理大概P6就可以了。

扩展资料: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。

变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化。

2. 野外现场测定法:渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验,是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。

试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。

透水率和渗透性之间的区别----谢克

透水率和渗透性之间的区别----谢克

透水率和渗透性之间的区别很多人把透水率和渗透性等同看待,也没有太在乎试验方法之间的差别。

(1)透水率的概念也叫单位吸水率,是压水试验过程过程中,每分钟(min)每米(m)试段在每米(m)压头下的注入水量(L)。

单位国际标准采用吕荣Lu。

压水试验规范中说透水率“表达岩体透水性的指标”,个人感觉欠妥,把大家搞糊涂了。

正确的说法是“反映岩体可灌性的指标”,尽管和岩石渗透系数K有相关关系,甚至很好的相关关系,是不同的概念和机理。

希望将来哪位把它改过来。

下面再仔细讨论“透水率”和“渗透性”的恩恩怨怨!(2)透水率的工程意义首先,要把压水试验和常规的抽水、注水试验区别一下,目前认为它是为灌浆目的而进行的水文地质试验,就足够。

透水率是反映岩体可灌性的指标,其大小直接影响设计的方案。

比如基础防渗设计标准是3Lu,目前基础一下50米很多岩体透水率是5Lu,那么防渗设计一般要求做到(a)相对隔水层[封闭帷幕]或(b)足够深度[悬挂帷幕,要进行渗透计算确定]显然,如果是交钥匙工程,投标时资料不权,估计透水率比较小,结果中标后,补充勘察发现有大面积透水性很强的岩层。

工程意义就是,你的帷幕防渗工作量包不住,赔钱!意义重大。

(3)透水率吕荣Lu和渗透系数K的关系上面也提到了,数值上有很好的关系,工程中老总会用1Lu≈1.0E-7m/s来把透水率转化成渗透性。

这也是把大家搞糊涂的原因。

也不反对这个简化转换,确实有这个近似数值关系。

哈哈(4)两者的区别也是明显的:(a)两者不是线性关系层流状态可以用以上简化关系,如果是非稳定流,就不适合了。

规范说小于10Lu 可以直接数值转换,也有公式。

接触了Christin Kutzner德国岩土大坝专家的一本书,上面就有两者的曲线。

绝对不是线性的。

因此,大家要理解实践简化和真实解的区别。

(b)试验状态不一样常规渗透试验,如抽水、常水头、降水头渗透试验,都是利用稳定地下水位随时间的变化来确定的岩石的渗透系数的,关键的一条,对岩石本身的扰动很小,降落漏斗的形成、发展和水位恢复时间很长,是一个很“温柔”的试验过程。

渗透计算表

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)

透水率和渗透系数换算

透水率和渗透系数换算

透水率和渗透系数换算
渗透率和渗透系数是测量土壤结构对水渗透性的两种重要参数,它们
之间存在关系。

因此,有必要掌握渗透率和渗透系数之间的转换。

一、定义
1.渗透率:渗透率是指水在土壤中的迁移速率,通常用单位时间内透
水平面移动的水体厚度来表示,常用单位是mm/h;
2.渗透系数:渗透系数是指土壤内每一公制厘米向某一方向运动的水量,它是渗透率的倒数,常用单位是cm/s或cm/min。

二、计算公式
1.渗透率(mm/h)和渗透系数(cm/s)之间的转换:
K(mm/h)=3600/K(cm/s)
2.渗透率(mm/h)和渗透系数(cm/min)之间的转换:
K(mm/h)=60/K(cm/min)
三、说明
1.渗透率、渗透系数与土壤类型、水体流动距离及孔隙结构等有关;
2.渗透率和渗透系数是土壤水动力研究中重要参数,广泛用于灌溉和排水工程设计,土壤耕作安排和土壤肥料管理等;
3.渗透系数和渗透率都表示土壤水分固结性,有助于提高其对水分运移的判断;
4.渗透率和渗透系数均随着孔隙结构的变化而变化,孔隙度的增加,渗透率和渗透系数会减小。

关于渗透系数与透水率关系的公式推导与探讨

关于渗透系数与透水率关系的公式推导与探讨

关于渗透系数与透水率关系的公式推导与探讨摘要:地层的透水性强弱是确定水利水电工程防渗设计方案的依据,同时也是评判防渗施工效果的依据。

目前衡量地层透水性强弱的常用指标有2个:一个是渗透系数,一个是透水率。

关于渗透系数和透水率的关系问题一直被人们关注和研究,但研究成果也存在很多差别。

本文通过构建钻孔压水模型,并对渗透系数计算公式进行推导,从公式角度分析二者之间的关系和影响因素,并结合工程实际进行分析和探讨,以便能给同行一定的借鉴和参考。

关键词:渗透系数;透水率;关系;探讨1.前言地层的透水性强弱是确定水利水电工程防渗设计方案的依据,同时也是评判防渗施工效果的依据。

目前衡量地层透水性强弱的常用指标有2个:一个是渗透系数,一个是透水率。

渗透系数使用范围广泛,从起初的天然土层、岩层,到后来的人造砂浆、混凝土,甚至塑料、金属材料等,基本囊括了所有材料,对其检测主要分为室内试验和野外现场试验两种。

透水率(吕荣值)则主要用于岩石地层,通过现场钻孔压水试验测得(基本无室内试验),主要用于与钻孔相关的工程勘察和基础防渗工程中。

关于渗透系数和透水率的关系一直被人们关注和研究,但研究成果也存在很多差别。

本文通过构建钻孔压水模型,并对渗透系数计算公式进行推导,从公式角度分析二者之间的关系和影响因素,并结合工程实际进行分析和探讨,以便能给同行一定的借鉴和参考。

2渗透系数介绍渗透系数一词起源于1856年,是法国水力学家亨利·达西(Henry Darcy),通过对均质砂土进行大量渗流试验研究,得出孔隙介质的渗流能量(水力梯度J,无量纲)与渗流速度V之间呈线性正比关系,即达西定律,公式为“V=KJ”, K定义为渗透系数。

渗透系数由渗透介质本身特性决定。

达西定律是反应流体在多孔介质内运动的基本规律,也是从宏观角度描述渗流过程的统计规律。

达西定律适用条件是:土体骨架不变形,流态为不可压缩牛顿流体的层流渗流。

达西定律本文过不多介绍,现以塑性混凝土室内渗透系数试验为例,进行说明。

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。

各类土的渗透系数经验值如下:(cm×s-1)黏土:<1.2×10-6粉质黏土渗透系数:1.20×10-6~6.0×10-5,粉土渗透系数:6.0×10-5~6.0×10-4黄土渗透系数:3.0×10-4~6.0×10-4,粉砂渗透系数:6.0×10-4~1.2×10-3细砂渗透系数:1.20×10-3~6.0×10-3,中砂渗透系数:6.0×10-2~2.40×10-2粗砂渗透系数:2.40×10-2~6.0×10-2,砾石渗透系数:6.0×10-2~1.8×10-1土渗透性测定方法:土的渗透系数(即渗透性指数)的测定方法很多,可归纳为直接法和间接法两类:直接法包括常水头法和变水头法试验,前者适用于渗透性较大的土,后者适用于渗透性较小的土;间接法包括根据固结试验成果计算和根据颗粒大小分布计算,前者适用于粘性土,后者适用于无粘性土。

试验方法又可分为实验室测定和现场测定两类。

吕荣值和渗透系数K之间关系

吕荣值和渗透系数K之间关系

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rHL 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。

渗透系数

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。

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