北京地区渗透系数经验值表
北京地区渗透系数经验值表
双环法测野外渗透系数
双环法测野外渗透系数SK-500型试坑双环注水试验装置 双环法测野外渗透系数 一、实验目的和意义 双环法试验是野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数的常用的简易方法，试验的结果更接近实际情况。利用这个试验资料研究区域性水均衡以及水库、灌区、渠道渗漏量等都是十分重要的。 二、实验方法 野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数最常用的是试坑法，单环法和双环法。其中双环法的精度最高。 三、实验原理 在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数（K）值。 在坑底嵌入两个高约20cm，直径分别为0.25m和0.5m的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，因此它比试坑法和单环法的精度都高。 图1双环法渗水试验示意图 四、实验仪器 双环、铁锹、尺子、水桶、胶带、橡皮管 五、实验步骤 （1）选择试验场地，最好在潜水埋藏深度大于5m的地方为好。如果潜水埋深小于2m时，因渗透路径太短，测得的渗透系数不真实，就不要使用渗水试验。 （2）按双环法渗水试验示意图，安装好试验装置。 （3）往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜。 （4）按一定的时间间隔观测渗入水量。开始时因渗入量大，观测间隔时间要短，稍后可按一定时间间隔比如每10分钟观测一次，直至单位时间渗入水量达到相对稳定，再延续2～4小时即可结束试验。 六、注意事项 （1）随时保持内外环的水柱都保持在0.1m的同一高度。 （2）向供水瓶注水时，做好水量转换的换算 七、实验成果 （1）野外渗水试验的记录格式见表1。 表1 野外渗水试验记录 工程名称试验者 工程编号计算者 试验日期校核者 试验次数经过的时间 (s) 渗透流量 m3/min 渗透速度 m/min 渗透系数 m/min 注：A－双环内径面积（314cm2）I是水力梯度, （2）计算渗透系数
土壤—饱和导水率(渗透系数)的测定—渗透筒法pdf
FHZDZTR0020 土壤 饱和导水率（渗透系数）的测定 渗透筒法 F-HZ-DZ-TR-0020 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—渗透筒法 1 范围 本方法适用于田间土壤饱和导水率（渗透系数）的测定。 2 原理 土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤的饱和导水率（渗透系数）是根据达西（H. Darcy ）定律： K =h t S L Q ×××……（1） 式（1）中： K ——饱和导水率（渗透系数），cm/s ； Q ——流量，渗透过一定截面积S （cm 2）的水量，mL ； L ——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm ； S ——渗透筒的横截面积，cm 2； t ——渗透过水量Q 时所需的时间，s ； h ——水层厚度，水头（水位差），cm 。 饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。饱和导水率（渗透系数）K 的量纲为cm/s 或mm/min 或cm/h 或m/d 。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）是土壤所特有的常数。 图1 渗透筒Q =K ×S ×t ×h /L 3 仪器 3.1 渗透筒（图1）。 3.2 量筒，500mL 。 3.3 烧杯，400mL 。 3.4 漏斗。 3.5 秒表。 3.6 温度计。 4 操作步骤 4.1 测定深度：根据土壤发生层次（A 、B 、C ）进行测定，每一层次要重复 测定5次。 A 层测定主要用作设计防止土壤侵蚀的措施及制定灌溉制度。 B 层测定用作设计防止土壤侵蚀的措施及预测该层土壤水分可能停滞的 情况，鉴定该层的坚实度和碱化度，并可鉴定该层是否适于作临时灌溉和固 定灌溉渠槽。 C 层测定结果可以提供土壤保水情况及鉴定是否可以作为大型灌溉渠 道、渠槽的资料。 4.2 在选定的试验地上，用渗透筒采取原状土，取土深度为10cm ，将垫有滤 纸的底筛网盖好，带回室内待测定。 4.3 将渗透筒浸入水中，注意水面不要超过土柱。一般砂土浸4h~6h ，壤土浸8h~12h ，粘土浸24h 。 4.4 在预定时间将渗透筒取出，挂在适当位置，待重力水滴完后装上漏斗，漏斗下接一烧杯。
部分常用岩土经验值
常用部分岩土参数经验值1岩土的渗透性 （1）渗透系数
《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页 《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页 （2）单位吸水量 各种构造岩的单位吸水量（ω值） 弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。 摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页 注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01。 （3）简易钻孔抽注水公式 1）简易钻孔抽水公式 根据水位恢复速度计算渗透系数公式 1.57γ(h2-h1) K= ——————— t (S1+S2) 式中： γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离； H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。 《工程地质手册》第三版927页 2）简易钻孔注水公式 当l/γ＜4时 0.366Q 2l K= ———— lg ——— Ls γ 式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。 《工程地质手册》第三版936页 （4）水力坡降 允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除，一般安全系数值取2.0~3.0， 即Ⅰ 允= Ⅰ 临 /2.0~3.0。 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页
土层与混凝土建筑物接触面间发生接触冲刷时的破坏比降除以1.5安全系数得出在无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。 摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。42页 （5）土毛细水上升值 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年79页 k 摘自《工程地质手册》（第三版）937页 2土分类及状态、密实度 （1）分类
总传热系数经验值
浸没在液体中的盘管总传热系数大致值.W/(m2 带有夹套的容器总传热系数大致值.W/(m2
空气冷却器总传热系数大致值.W/(m2
不同压力下水的汽化潜热 水在一个大气压（0.1MPa）100℃时的汽化潜热为2257.2kJ/kg 饱和水和饱和水蒸气热力性质表(按压力排列) 压力/MPa 温度/℃汽化潜热kJ/kg 0.001 6.9491 2484.1 0.002 17.5403 2459.1 0.003 24.1142 2443.6 0.004 28.9533 2432.2 0.005 32.8793 2422.8 0.006 36.1663 2415 0.007 38.9967 2408.3
0.008 41.5075 2402.3 0.009 43.7901 2396.8 0.01 45.7988 2392 0.015 53.9705 2372.3 0.02 60.065 2357.5 0.025 64.9726 2345.5 0.03 69.1041 2335.3 0.04 75.872 2318.5 0.05 81.3388 2304.8 0.06 85.9496 2293.1 0.07 89.9556 2282.8 0.08 93.5107 2273.6 0.09 96.7121 2265.3 0.1 99.634 2257.6 0.12 104.81 2243.9 0.14 109.318 2231.8 0.16 113.326 2220.9 0.18 116.941 2210.9 0.2 120.24 2201.7 0.25 127.444 2181.4 0.3 133.556 2163.7 0.35 138.891 2147.9 0.4 143.642 2133.6 0.5 151.867 2108.2 0.6 158.863 2086 0.7 164.983 2066 0.8 170.444 2047.7 0.9 175.389 2030.7 1 179.916 2014.8 1.1 184.1 1999.9 1. 2 187.995 1985.7 1. 3 191.64 4 1972.1 1.4 195.078 1959.1 1. 5 198.327 1946. 6 1.6 201.41 1934.6 1. 7 204.346 1923 1. 8 207.151 1911.7 1. 9 209.838 1900.7
渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值： 土质类别K(cm/s) 土质类别K(cm/s) 粗砾1~0.5 黄土（砂质）1e-3~1e-4 砂质砾0.1~0.01 黄土（泥质）1e-5~1e-6 粗砂5e-2~1e-2 黏壤土1e-4~1e-6 细砂5e-3~1e-3 淤泥土1e-6~1e-7 黏质砂2e-3~1e-4 黏土1e-6~1e-8 沙壤土1e-3~1e-4 均匀肥黏土1e-8~1e-10 表2 岩石和岩体的渗透系数 岩块K（实验室测定，cm/s）岩体K（现场测定，cm/s）砂岩（白垩复理层）1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3 粉岩（白垩复理层）1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩0.7e-2 花岗岩2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3 板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2 方解岩9.3e-8~7e-10 砂岩1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩1e-2~1e-4 砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽 度0.1mm间距1m和 不透水岩块的岩体 0.8e-4 砂泥岩2e-6~6e-7 细粒砂岩2e-7 蚀变花岗岩0.6e-5~1.5e-5 岩土类别渗透系数K（cm/s）孔隙率n 给水度资料来源砾240 0.371 0.354 瑞士工学研究所粗砾160 0.431 0.338 砂砾0.76 0.327 0.251 砂砾0.17 0.265 0.182 砂砾7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052 含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036 含黏土16%的砂砾 2.5e-6 0.342 0.0021 重粉质壤土d50=0.02mm 2e-4 0.442 0.007 南京水利科学研 究院 中细砂d50=0.2mm 1.7e-3~6.1e-4 0.438~0.392 0.074~0.039 粗砾d50=5mm 613 0.392 0.36 砂砾石料 2.4e-3 0.302 0.078
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。 1.测定影响 渗透系数k 是一个代表土的渗透性强弱的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。不同种类的土，k 值差别很大。因此，准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。 2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。 3测定方法 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。 常水头法测渗透系数k 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。如图： 试验时，在透明塑料筒中装填截面为A，长度为L的饱和试样，打开水阀，使水自上而下流经试样，并自出水口处排出。待水头差△h
渗透试验报告
双环渗透 8.1试验的目的 双环法试验是野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数的常用的简易方法，试验的结果更接近实际情况。利用这个试验资料研究区域性水均衡以及水库、灌区、渠道渗漏量等都是十分重要的。 8.2试验的适用范围 对砂土和粉土，可采用试坑法或单环法，对粘性土应采用试坑双环法 8.3试验的基本原理 水在土中的流动符合达西定律，水在土的孔隙中流动时，大多数情况下流速较小，可以认为属于层流（即水流流线相互平行的流动）。则渗透速度与水力坡降成正比。当水力坡降为1时的渗透速度称为土的渗透系数。对于饱和土的渗透现象常用达西定律来表示。即 v= k =或 kIF q I 在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数（K）值。在坑底嵌入两个高约50cm，直径分别为0.25m和0.50m的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，因此它比试坑法和单环法的精度都高。 8.4 试验仪器及制样工具 双环、铁锹、水平尺、量筒、笔直的树枝 双环：（外环：上底0.5m，下底0.5m，高0.25m；内环：上底0.25m，下底0.25m，高0.25m）。 8.5试验的操作步骤 （1）选择试验场地，最好在潜水埋藏深度大于5m的地方为好。如果潜水埋深小于2m时，因渗透路径太短，测得的渗透系数不真实，就不要使用渗水试验； （2）按双环法渗水试验示意图，安装好试验装置。 （3）往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜。 （4）按一定的时间间隔观测渗入水量。开始时因渗入量大，观测间隔时间要短，
渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值： 土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土（砂质） 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土（泥质） 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10 表2 岩石和岩体的渗透系数 岩块 K （实验室测定， cm/s ） 岩体 K （现场测定，cm/s ） 砂岩（白垩复理层） 1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3 粉岩（白垩复理层） 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3 板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2 方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4 砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块的岩体 0.8e-4 砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7 蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5 表3 各种岩土的给水度 岩土类别 渗透系数K （cm/s ） 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究所 粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052 含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036 含黏土16%的砂砾 2.5e-6 0.342 0.0021 重粉质壤土d50=0.02mm 2e-4 0.442 0.007 南京水利科学研 中细砂d50=0.2mm 1.7e-3~6.1e-4 0.438~0.392 0.074~0.039 粗砾d50=5mm 613 0.392 0.36 砂砾石料 2.4e-3 0.302 0.078
土力学计算公式
一、 土的不均匀程度： C U = 10 60 d d 式中 d 60——小于某粒径颗粒含量占总土质量的60%时的粒径， 该粒径称为限定粒径 d 10——小于某粒径颗粒含量占总土质量的10%时的粒 径，该粒径称为有效粒径。 C U 小于5时表示颗粒级配不良，大于10时表示颗粒级配良好 二 1、土的密度ρ和土的重力密度γ ρ= v m （t/m 3或g/cm 3） γ=ρg(KN/m 3 ) 一般g=10m/s 2 ρ 表示土的天然密度称为土的湿密度 γ 表示天然重度。 天然状态下土的密度和重度的变化范围较大， 一般ρ=1.6——2.2（t/m 3），γ=16——22（KN/m 3 ) 2、土粒比重ds (相对密度) d s =w s s v m ρ ρw ——水的密度，可取1t/m 3 3 土的含水量 = ωs m m ω×100%
换算指标 4、土的孔隙比e e=s v v v 5、土的孔隙率n n=%100?v v v 6、土的饱和度Sr Sr=v w V V 7、土的干密度ρd ρd =v m s (t/m 3 ) γd =ρd g(KN/m 3 ) 8、土的饱和密度ρsat ρsat =v v m w v s ρ+ ( t/m 3 ) 饱和重度 9、土的有效密度ρ， 和有效重度γ, ρ， =v v m w v s ρ- ( t/m 3 ) =ρsat –ρw γ, = ρ， g=γsat -γw 土的三相比例指标换算公式
10、砂的相对密度Dr Dr=m in m ax m ax e e e e -- 11、塑性指数I P I P =ωL -ωP (不要百分号) 液性指数I L
渗透试验
渗透试验 专业班级港航5班学号姓名同组者 实验编号实验名称渗透试验 实验日期2012.10.10批报告日期成绩教师签名 一、试验目的 测量土体的渗透系数k。 二、试验原理 渗透试验原理就是在试验装置中测出渗流量，不同点的水头高度，从而计算出渗流速度和水力梯度，代入(8-1)式计算出渗透系数。 (8-1) v ki 由于土的渗透系数变化范围很大，自大于10-1cm/s到小于10-7cm/s，故实验室内常用两种不同的试验装置进行试验：常水头试验装置用来测定渗透系数k比较大的无凝聚性土的渗透系数；变水头渗透试验装置用来测定渗透系数k比较小的凝聚性土的渗透系数。特殊设计的变水头试验测定粗粒渗透系数和常水头试验测定渗透性极小的粘性土渗透系数也很常用。 三、试验设备及试验操作 （一）常水头试验 1.仪器设备 （1）70型渗透仪； （2）附属设备：木锤、秒表、天平等。 2.操作步骤 （1）装好仪器，检查是否漏水。将调节管与供水管相连，由仪器底部充水至水位达到金属透水板顶面时，放入滤纸，关止水夹； （2）取代表性风干土样3~4kg，称重精确至1g，测定风干含水率； （3）将试样分层装入仪器，根据预定孔隙比控制试样密度。每层装完后从调节管进水至试样顶面。最后一层应高出上测压管孔3~4cm。待最后一层试样饱和后，继续使水位上升至圆筒顶面。将调节管卸下，使管口高于圆筒顶面，观测三个测压管水位是否与孔口齐平； （4）量测试样顶面至筒顶余高，计算出试样高度。称量剩余土样，计算出装入质量，计算试样干密度和孔隙比； （5）供水管向圆筒顶面供水，使水面始终保持与渗透仪顶面齐平，同时降
低调节管高度，形成自下向上方向的渗流。固定调节管在某一高度，过一段时间后，三个测压管水位达到稳定值，表明形成稳定渗流场； （6）记录三个测压管水位H 1，H 2，H 3,则测压管Ⅰ和Ⅱ水位差为h 1= H 1-H 2，测压管Ⅱ和Ⅲ的水位差为h 2= H 2-H 3。计算渗径长度为L=10cm 的平均水位差h =( h 1+ h 2) /2= (H 1- H 3)/2； （7）开动秒表，用量筒接取经过一段时间Δt 的渗流量ΔQ ，量测渗透水的水温T °C ； （8）改变调节管的高度，达到渗透稳定后，重复（6）、（7）的步骤，平行进行5~6次试验； （9）按式（8-4）计算每次量测的水温T °C 时的渗透系数k ti ； QL k tAh ?= ? (8-4) （10）计算渗透系数均值： 1t ti k k N = ∑ (8-8) （11）按下式折算到20°C 时的渗透系数k 20： 2020 t t k k ηη= (8-9) 式中，t η，20η分别为水温T °C 和20°C 时水的动力粘滞系数。 （二） 变水头试验 1.仪器设备 （1）改进南55型渗透仪，试样高L =4cm ，试样横截面积A =30cm 2； （2）辅助设备：切土器、秒表、温度计、削土刀、凡士林等。 2.操作步骤 (1)试样制备 变水头渗透试验的试样分原状试样和扰动试样两种，其制备方法分别为：(a)原状试样：根据要测定的渗透系数的方向，用环刀在垂直或平行土层面方向切取原状试样，试样两端削平即可，禁止用修土刀反复涂抹。放入饱和器内抽气饱和（或其他方法饱和）；(b)扰动试样：当干密 度较大（3 1.40/d g cm ρ≥）时，用饱和度较低（S t ≤80%）土压实或击实办 法制样；当干密度较低时，使试样泡于水中饱和后，制成需要干密度的饱 和试样。 (2)将盛有试样的环刀套入护筒，装好各部位止水圈。注意试样上下透水石和滤纸，按先后顺序装好，盖上顶盖，拧紧顶部螺丝，不得漏水漏气。 (3)把装好试样的渗透仪进水口与水头装置（测压管）相连。注意及时向测压管中补充水源，补水时，关闭进水口。 (4)在向试样渗透前，先由底部排气嘴出水，排除底部空气至气嘴无气泡时，关闭排气嘴，水自下向上渗流，由顶部出水管排水。 (5)待出水管有水流出后，开始测定试验数据。记录时间t=t 1时，上下游
实验五_土壤渗透系数的测定
实验五 土壤渗透系数的测定 1 测定意义 当土层被水分饱和后，土壤中的水分受重力影响而向下移动的现象称为渗透性。 土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。 土壤渗透性与土壤质地、结构、盐分含量、含水量以及湿度等有关。 2 测定原理 在饱和水分土壤中，渗透性按照达西公式计算如下： V=K ·I （厘米/秒） L h I = 式中：V ——渗透速度，每秒钟通过1平方厘米土壤断面的水的流量，以立 方厘米表示； I ——水压梯度，即渗透层中单位距离内的水压降； K ——渗透系数，在单位水压梯度（I=1）下，单位时间内通过单位截面积的流量 （毫升/分或小时）； H ——土柱上水头差（厘米）即静水压力； L ——发生水分渗透作用的土层的厚度（厘米）即渗透路程。 在时间t 内渗透过一定截面积A （平方厘米）的水量Q ，可以用下列的方程式来表示： Q=V ·A ·t=K ·I ·A ·t 因此渗透系数 K=I t A Q ??（毫米/厘米2/分或小时） 土壤渗透性的测定有室外法（渗透简法）及室内法（环刀法）。
3 测定方法 3.1室外测定 3.1.1 仪器设备 ①渗透筒：铁制圆柱形筒，横截面积为1000平方厘米（内径358毫米），高350毫米。 ②量筒500ml和1000ml各一个。 ③小铁筒：打水用。 ④温度计：0—50℃ ⑤秒表或一般钟表 ⑥木制厘米尺、小刀、斧头等。 3.1.2 测定步骤 3.1.2.1、在选择具有代表性的地段上，布置一块约1平方米的圆形（直径113cm）试验地块，将其周围筑以土埂。土埂高约30 cm，顶宽20 cm，并捣实之。渗透筒置于中央，应用小刀按筒的圆周向外挖宽2—3cm，深15—20cm小沟，使筒深深嵌入土中。插好后，把取出的土壤重新填入隙缝并予捣实，防止沿壁渗漏损失。筒内部为试验区，外部为保护区。 也可用高15—20厘米面积分别为25×25 和50×50平方厘米的方形铁框或圆形铁筒打入土中3—5厘米进行测定。 3.1.2.2、在筒内：外各插入一米尺，以便观察灌水层的厚度。筒内外迅速灌水，使水层厚度保持为5cm. 为从一开始时，水就向土壤内渗入，所以必须很快地把水倒到预期的水层厚度。为了使灌入的水不致冲刷表层土壤，不应将水直接倒在土面上，而应在简内外灌水处用胶板或木板（甚至杂草或蒿草）保护之。 3.1.2.3、温度影响渗透系数很大，应在简内插入温度计，以使换算为10℃时的渗透系数。 3.1.2.4、当试验区内部灌水到5cm高时，应立即开始计时，每隔一定时间进行
变水头法测定渗透系数(精)
变水头法测定渗透系数 《土工技术与应用》项目组 2015年3月
变水头法测定渗透系数 （一）试验目的 测定粘性土的渗透系数k，以了解土层渗透性的强弱，作为选择坝体填土料的依据。 （二）试验原理 细粒土由于孔隙小，且存在粘滞水膜，若渗透压力较小，则不足以克服粘滞水膜的阻滞作用，因而必须达到某一起始比降后，才能产生渗流。变水头渗透试验适用于细粒土。 （三）仪器设备 1、南55型渗透仪：如图1所示。 2、其它：100mL量筒、秒表、温度计、凡士林等。 （四）操作步骤 1、装土：将装有试样的环刀推入套筒内并压入止水垫圈。装好带有透水石和垫圈的上下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。 2、供水：把装好试样的容器进水口与供水装置连通，关止水夹，向供水瓶注满水。 3、排气：把容器侧立，排气管向上，并打开排气管止水夹。然后开进水口夹，排除容器底部的空气，直至水中无气泡溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。在不大于200cm水头作用下，静置某一时间，待容器出水口有水溢出后，则认为试样已达饱和。
图1 南55型渗透仪 1－变水头管；2－渗透容器；3－供水瓶；4－接水源管；5－进水管夹；6－排气管；7－出水管 4．测记：使变水头管充水至需要高度后，关止水夹，开动秒表，同时测记开始水头h1，经过时间t后，再测记终了水头h2，同时测记试验开始与终了时的水温。如此连续测记2～3次后，再使变水头管水位回升至需要高度，再连续测记数次，前后需6次以上。 （五）试验注意事项 1、环刀取试样时，应尽量避免结构扰动，并禁止用削土刀反复涂抹试样表面。 2、当测定粘性土时，须特别注意不能允许水从环刀与土之间的孔隙中流过，以免产生假象。 3、环刀边要套橡皮胶圈或涂一层凡士林以防漏水，透水石需要用开水浸泡。 （六）计算公式 按下式计算渗透系数：
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 r HL 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。
换热器的传热系数K汇总
介质不同，传热系数各不相同我们公司的经验是： 1、汽水换热：过热部分为800~1000W/m2.℃ 饱和部分是按照公式K=2093+786V(V是管内流速）含污垢系数0.0003。 水水换热为：K=767(1+V1+V2)(V1是管内流速，V2水壳程流速）含污垢系数0.0003 实际运行还少有保守。有余量约10% 冷流体热流体总传热系数K，W/(m2.℃) 水水 850～1700 水气体 17～280 水有机溶剂 280～850 水轻油 340～910 水重油60～280 有机溶剂有机溶剂115～340 水水蒸气冷凝1420～4250 气体水蒸气冷凝30～300 水低沸点烃类冷凝 455～1140 水沸腾水蒸气冷凝2000～4250 轻油沸腾水蒸气冷凝455～1020 不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K值通常在
800~2200W/m2·℃范围内。 列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在800-1000 W/m2·℃。螺旋板式换热器的总传热系数（水—水）通常在1000~2000W/m2·℃范围内。 板式换热器的总传热系数（水（汽）—水）通常在3000~5000W/m2·℃范围内。 1．流体流径的选择 哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例) (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。 (2) 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。 (3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。 (4) 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。 (5) 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。 (6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。 (7) 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)
吕荣值与渗透系数关系
吕荣值与渗透系数关系 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 r HL 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。 W 值、Lu 值、K 值之间的关系 以前我国对压水试验的成果多是用单位吸水率w 值来表示，其含义是在每米水头作用下，每米钻孔长度内每分钟的吸水量。单位为L/(min ·m ·n)。计算公式为 Q w pl =
各类土质渗透系数经验值知识分享
各类土质渗透系数经 验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值： 表1 各种土的渗透系数经验值 土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土（砂质） 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土（泥质） 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10 表2 岩石和岩体的渗透系数 岩块 K （实验室测定， cm/s ） 岩体 K （现场测定， cm/s ） 砂岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3 粉岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页 岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3 板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2 方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4 砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块 的岩体 0.8e-4 砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7 蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5 表3 各种岩土的给水度 岩土类别 渗透系数K （cm/s ） 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究 所 粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052
渗透系数
渗透系数 简介 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. 编辑本段正文 表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得：q=KI 式中q为单位渗流量，也称渗透速度（米/日）;K为渗透系数（米/日）；I为水力坡度,无量纲。可见,当I=1时，q=K，表明渗透系数在数值上等于水力坡度为 1时，通过单位面积的渗流量。岩土的渗透系数愈大，透水性越强，反之越弱。 渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值，而取决于空隙的大小、形状和连通性，也取决于水的粘滞性和容量，因此，温度变化，
水中有机物、无机物的成分和含量多少，均对渗透系数有影响。 在均质含水层中,不同地点具有相同的渗透系数;在非均质含水层中，渗透系数与水流方向无关，而在各向异性含水层中，同一地点当水流方向不同时，具有不同的渗透系数值。一般说来，对于同一性质的地下水饱和带中一定地点的渗透系数是常数；而非饱和带的渗透系数随岩土含水量而变，含水量减少时渗透系数急剧减少。 渗透系数是含水层的一个重要参数，当计算水井出水量、水库渗漏量时都要用到渗透系数数值。渗透系数的测定方法很多，可以归纳为野外测定和室内测定两类。室内测定法主要是对从现场取来的试样进行渗透试验。野外测定法是依据稳定流和非稳定流理论，通过抽水试验(在水井中抽水，并观测抽水量和井水位)等方法，求得渗透系数。 与渗透系数密切相关的另一参数为导水系数(coef-ficient of transmissivity)，它是渗透系数与含水层厚度的乘积，多用在地下水流的计算公式中。对某一垂直于地下水流向的断面来说，导水系数相当于水力坡度等于 1时流经单位宽度含水层的地下水流量。导水系数大,表明在同样条件下，通过含水层断面的水量大,反之则小。导水系数只有当地下水二维流动时才有意义，对于三维流动是没有意义的。 编辑本段意义及计算方法 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
土壤饱和导水率(渗透系数)测定、渗透仪法
FHZDZTR0022 土壤饱和导水率（渗透系数）的测定饱和导水率仪法 F-HZ-DZ-TR-0022 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—饱和导水率仪法 1 范围 本方法适用于室内土壤饱和导水率（渗透系数）的测定。 2 原理 应用饱和导水率仪在被测土样（水饱和）上下两端保持一定的压力差，使水流自下而上流经土样，测定一定时间间隔流经土样的水量，根据达西定律即可计算出土壤饱和导水率（渗透系数）。对于一般土壤，采用恒水头装置的饱和导水率仪测定，其水头差保持不变，流经土样的水流速度是稳定的。对导水率小的粘质土壤，采用变水头装置的饱和导水率仪测定，在土样的两端造成较大的压力差，其压力差随时间的推移而变化。 3 仪器 3.1 恒水头饱和导水率测定仪（图1）。 图1 恒水头饱和导水率仪 3.2 水位电子测计。 3.3 集水圆筒。 3.4 温度计。 3.5 环刀，容积100cm3或250cm3。 4 操作步骤 4.1 采样：用环刀在表层或分层采集有代表性的土样，砂土重复取样3个~5个，粘土取样5个~10个。取好的土样要避免运输时的振动和水分的损失。粘土土样需用刀尖小心将土样底部剔毛，以恢复土壤的自然结构。 4.2 浸泡：在土样底部放一层滤纸，用纱布小心地将土样的底部包扎好，上端套上集水圆筒，放入水槽中浸泡使之饱和。槽中的水平面约高出土样顶部1cm，浸泡1d~3d，浸泡时间视土质而定，土质粘重的土壤时间需长些。 4.3 测定：将饱和后的土样置于容器的托板上。用水位调节器上下移动调节至水位调节器的水位和容器中的水位一致，使集水圆筒内、外保持一个固定水头差（仪器水头差范围2mm~20mm），其大小视土壤质地而定，粘重土壤水头差应大些。当土样顶部出现水层时，连接虹吸管（管内充满水，且不能有气泡），将集水圆筒内的水导入漏斗，流入量管。取一定时间间隔（根据流速自行确定），记录不同时段内量管中的水量，直到单位时间流量基本稳定时，该水量为恒定的水流量，此时记录3次~5次作计算用。 4.4 用水位电测计准确测量集水圆筒内、外的水头差。再用温度计测量水温。
渗透系数经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值: 土质类别K(cm/ｓ）土质类别Ｋ（cm/s）粗砾１~0。5黄土（砂质）1e—3~1ｅ-4 砂质砾０。1～0.01黄土(泥质)1e-5～1ｅ－6 粗砂5e-2～1ｅ—２黏壤土1ｅ-４～１e-6 细砂５e－3~1e—3淤泥土1e—6～１e—7 黏质砂2e-3～１e－４黏土1e－6~1e—8 沙壤土１ｅ—3~1e-4均匀肥黏土1ｅ-8~１e—10 表2 岩石和岩体的渗透系数 岩块K（实验室测定，cm/s)岩体K（现场测定,ｃm/ｓ)砂岩（白垩复理层)１ｅ－8~1e—1０脉状混合岩3。3e-3 粉岩(白垩复理层)1e-8~1ｅ-9绿泥石化脉状页岩0.7e-2花岗岩2e—１0～5ｅ—11片麻岩１.2e－3~1。9e—3板岩1．6e-１0～7e—11伟晶花岗岩0．６e－３ 角砾岩４．６ｅ－10褐煤层１.７e—2～2.３９ e—2方解岩9．3e-８~7e—10砂岩1ｅ-2 灰岩１.2ｅ—７～7ｅ —10 泥岩１e－4 白云岩1．2ｅ—8~４。６e- ９ 鳞状片岩１e—２～１e－4 砂岩1．２e—5～１。6e—7１个吕荣单位裂隙宽 度0。1ｍｍ间距１m 和不透水岩块的岩体 ０.８e-4砂泥岩2e－6～6e－7 细粒砂岩2e－7 蚀变花岗岩０.6e—5~１。5e-5 岩土类别渗透系数K(ｃ m/s） 孔隙率n给水度资料来源砾2400．３71０.354 瑞士工学研究所粗砾1600.4310．3３8 砂砾0.760．３270.25１ 砂砾0.170．2650。182 砂砾７。2ｅ－２０.３3５0.１61 中粗砂 4.8e-2０.39４0．1８ 含黏土的砂1。1e-40.3970．0052 含黏土１%的砂砾2。3ｅ—5０。３9４０.0036 含黏土16％的砂砾2．5e—60．34２0.0０21 重粉质壤土d５0=０.0 ２mm ２e-40.442０。007 中细砂d50=０。２m1．7ｅ－3~6。1e0．438~0．３9０.074～
岩石渗透性分级
第2章岩体的渗透特性 学习指导：本章讲述岩土体的渗透性，冻胀过程中土中水分的迁移与积聚，渗流方程及流网的概念，渗透变形产生的条件，坝基渗透稳定性分析，渗透变形的防治措施等内容。 重点：掌握岩土体的渗透性，渗透变形破坏的类型，渗透变形破坏的条件，动水压力的概念，临界水力坡降，渗透水力坡降的试验确定方法及坝基渗透稳定性分析等。了解冻胀过程中土中水分的迁移与积聚及渗透变形破坏的防治措施等内容。 2.1 概述 水在岩土 体孔隙中的流 动过程称为渗 透。岩土体具有 渗透的性质称 为岩土体的渗 透性。图2-1(a) 土石坝渗流的 例子，图2-1（b） 为隧洞开挖时，地下水的渗流。由水的渗透引起岩土体边坡失稳、边坡变形、地基变形、岩溶渗透塌陷等均属于岩土体的渗透稳定问题。水在孔隙介质中的渗透问题，目前的研究在试验及理论上都有一定的水平，在解决实际问题方面也能够较好地反映土在孔隙介质中的渗流的运动规律。孔隙介质中的渗流场理论，基本上描述了水在孔隙介质中的渗透特性。水在裂隙介质中的渗透，目前的研究还很不完善。由于裂隙介质的复杂性，水在裂隙介质中的渗透无论在理论上或是试验方面都存在很多问题，在解决工程实际问题方面还很不成熟。岩土体的渗透性对工程设计、施工和安全运行都有重要的影响。 本章主要介绍岩土体的渗透性的基本概念及土体渗透变形破坏的类型、渗透变形破坏产生的条件及坝基渗透稳定性分析，其它内容请参考有关书籍。 2.2 岩土体的渗透性 2.2.2 岩石的透水性 在一定的水力梯度或压力作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。对孔隙介质岩体，一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律，(见2-1式)。 渗透系数是表征岩石透水性的重要指标，其大小取决于岩石中空隙、裂隙的数量、规模及连通情况等，并可在室内根据达西定律测定。某些岩石的渗透系数如表2-2，由表可知，岩石的渗透性一般都很小，远小于相应岩体的透水性，新鲜致密岩石的渗透系数一般均小于10-7cm/s量级。同一种岩石，有裂隙发育时，渗透系数急剧增大，一般比新鲜岩石大4～6个数量级，甚至更大，说明空隙性对岩石透水性的影响是很大的。