几种孔隙比与渗透系数关系的对比
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 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
吕荣值（q）表示使用灌浆材料作为试验流体时地层的渗透系数。吕荣(Lugeon)，1吕荣为1MPa作用下1米试段内每分钟注入1L水量。（在100m的水柱压力下，每米长度标准钻孔内，历时10min，平均每分钟压入岩石裂隙中的水量。）定义公式，q=Q/PL，其中，Q为压入流量，单位L/min；P为作用于试段内的全部压力，单位M P a；L为试段长度，单位m。 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～米/昼夜；不透水的粘土渗透系数<米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。 地下水流速的确定：在地下水等水位图上的地下水流向上，求出相邻两等水位线间的水力梯度，然后利用公式计算地下水的流速V=kI 。式中：V---地下水的渗流速度（m/d）K---渗透系数（m/d）I----水力梯度 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。
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。 再看压水试验，都用很大的压力水头，在钻孔周围迅速形成水位压力差，虚拟反漏斗。并不需要原来地下水的参与，干孔照样可以试验。对岩石裂隙张开度、充填物的影响是肯定的，是一个“急暴”的试验过程。 因此，也有大师提出这个问题，在这本书里有介绍。《水利水电工程灌浆与地下水排水》
渗透系数
渗透系数 渗透系数 k 是一个代表土的渗流性强弱的定量指标，也是计算时必须用到的基本参数，不同种类的土，k 值差别很大。因此，准确测定土的渗透系数，是一项十分重要的工作。 实验室测定法 目前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。 （１）常水头试验法 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。适用于测量渗透性大的砂性土的渗透系数， 设试样的长度为L，截面积为A，试验时，先打开供水阀，使水自上而下通过试样并从溢流槽排除，试样两端部设有测压管测定其水头差Δ h，待水在试样中渗流稳定后，经过一段时间，测定历时t 流过试样的水量Q 和测压管水头差Δ h，即可按照达西定律得： （２）变水头试验法 对于黏性土来说，由于其渗透系数较小，故渗水量较小，用常水头渗透试验不易准确测定，因此这种渗透系数小的土可用变水头渗透试验。变水头试验在试验过程中水头是随时间而变化的。利用水头变化与渗流通过试样截面的水量关系测定土的渗透系数，试验装置如图３．６（b）所示。水流从一根直立带有刻度的玻璃管和U 形管自上而下流经试样。试验时，将玻璃管充以预处理好的
试验用水至适当高度后，开动秒表，测记起始水头差h１，经历时间t 后再测定水头差h２，便可利用达西定律推导出渗透系数的表达式。 渗透试验装置示意图 设玻璃管内截面积为a，试样长度为L，试样截面积为A。试验开始后任意时刻t 的水头差为h，经历dt 时段，管中水位下降dh，则时段dt 内，流过试样的水量为： 式中，负号表示渗水量随h 的减小而增大。 根据达西定律，在时段dt 内流过试样的水量又可表示为： 令式（a）等于式（b），得到： 上式两边积分：
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 1.抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S－t、S－lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：（1）要消除区域水位下降值；（2）在基岩地区要消除固体潮的影响；3）傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井： 潜水完整井： 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); rw——抽水井半径(m)。 (2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式
吕荣值和渗透系数
吕荣值（q ）表示使用灌浆材料作为试验流体时地层的渗透系数。吕荣(Lugeon)，1吕荣为1MPa 作用下1米试段内每分钟注入1L 水量。（在100m 的水柱压力下，每米长度标准钻孔内，历时10min ，平均每分钟压入岩石裂隙中的水量。）定义公式，q=Q/PL ，其中，Q 为压入流量，单位L/min ；P 为作用于试段内的全部压力，单位MPa ；L 为试段长度，单位m 。 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=k ρg/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。 地下水流速的确定：在地下水等水位图上的地下水流向上，求出相邻两等水位线间的水力梯度，然后利用公式计算地下水的流速V=kI 。式中：V---地下水的渗流速度（m/d ） K---渗透系数（m/d ） I----水力梯度 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。 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
土的渗透性和渗流问题
第四章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概述 土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的，而土中的孔隙具有连续的性质，当土作为水土建筑物的地基或直接把它用作水土建筑物的材料时，水就会在水头差作用下从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。 渗透：在水头差作用下，水透过土体孔隙的现象 渗透性：土允许水透过的性能称为土的渗透性。 水在土体中渗透，一方面会造成水量损失，影响工程效益；另一方面将引起土体内部应力状态的变化，从而改变水土建筑物或地基的稳定条件，甚者还会酿成破坏事故。 此外，土的渗透性的强弱，对土体的固结、强度以及工程施工都有非常重要的影响。 本章将主要讨论水在土体中的渗透性及渗透规律，以及渗透力渗透变形等问题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透规律——达西定律 (一)渗流中的总水头与水力坡降 液体流动的连续性原理：（方程式） dw v dw v w w ??=2 211 2211v w v w = 1 221w w v v = 表明：通过稳定总流任意过水断面的流量是相等的；或者说是稳定总流的过水断面的 平均流速与过水断面的面积成反比。 前提：流体是连续介质 流体是不可压缩的； 流体是稳定流，且流体不能通过流面流进或流出该元流。 理想重力的能量方程式（伯努利方程式1738年瑞士数学家应用动能定理推导出来的。） c g v r p Z =++22 饱和土体空隙中的渗透水流，也遵从伯努利方程，并用水头的概念来研究水体流动中 的位能和动能。 水头：实际上就是单位重量水体所具有的能量。 按照伯努利方程，液流中一点的总水头h ，可以用位置水头Z ，压力水头U/r w 和流速水
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
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。
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
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 =
渗透系数
渗透系数 稳定流抽水试验求取渗透系数K，基本理论依据就是裘布衣公式，下面具体介绍一下在单孔抽水试验、一个观测孔、两个观测孔三种情况下，K值确定计算所采用的公式和计算方法。 在单孔抽水试验中，（无观测孔）只能根据水井的出水量、水位降深等资料，则应消除抽水井附近所产生的三维流、紊流等影响，特别是在抽水时，水位降深很大的时候，应采用消除渗透阻力的方法。 1、首先，绘制Q-S关系图，坐标横轴为小时出水量，纵轴为水位降深值，相对应点的连线呈直线时，地下水运动为平面流，采用下列公式： 承压水完整井：K=0.366Q(lgR-lgr)/Ms，式中，Q，涌水量，R影响半径，r井半径，M，承压含水层厚度，s，水位降深值。 潜水完整井：K=0.773Q(lgR-lgr)/（2H-s）s，式中H为潜水含水层厚度。 2、当绘制的Q-s曲线成曲线状态时，说明抽水井壁及其附近含水层中，产生了三维紊流，不符合裘布衣的基本条件，为了消除影响，计算时采用消除阻力法，若根据三次水位下降的Q,s值作出承压水的S/Q—Q或·潜水的△h/Q—Q关系曲线图呈直线时，则可将直线在纵轴上的截距a值直接代入公式计算。 其公式为：承压水完整井：K=0.366(lgR-lgr)/aM， 潜水完整井：K=0.733(lgR-lgr)/a,式中，a为纵轴上的截距，M为承压水层厚度。 3、单井抽水利用观测孔水位下降资料计算K值时，一般要求最近观测孔离主井距离应达到2倍以上含水层厚度，最远观测孔距抽水口距离也不宜太远，以保证个观测孔内都能观测到一定的水位下降值。当有一个观测孔时，所求，K值利用
以下公式：承压水完整井：K=0.366Qlg（r1/rw）/M（sw-s1）， 潜水完整井：K=0.733Qlg（r1-rw）/（sw-s1）*（2H-sw-s1），式中，sw为抽水井内水位下降值，s1为观测孔内水位下降值，rw为抽水井的半径，r1为抽水井至观测孔的距离。 当有2个观测孔时，承压水完整井：K=【0.366Q/M（s1-s2）】*lg（r2/r1），潜水完整井：K= 【0.733Q/（s1-s2）（2H-s1-s2）】*lg（r2/r1）。
碾压混凝土渗透系数的确定方法
碾压混凝土渗透系数的确定方法 碾压混凝土渗透系数的确定方法是怎样的呢，下面下面为大家带来相关内容介绍以供参考。 碾压混凝土坝的施工特点是通仓、薄层连续铺筑并碾压。碾压混凝土坝施工速度快在世界范围内得到广泛认可，但对碾压混凝土防渗性能又存在疑虚，这种疑虑来自碾压混凝土的施工方法及筑坝材料的特殊性。由于分层碾压施工，层面出现薄弱环节的机率要比常规混凝土大，这些薄弱环节对抗剪强度和渗透性影响是相当大的。大坝作为挡水建筑物，稳定性、渗透性是人们最关心的问题。在碾压混凝土坝施工技术日趋成熟，碾压混凝土坝施工质量不断提高的同时，如何正确测试碾压混凝土坝宏观渗透性，特别是碾压混凝土渗透性的现场精确测试，关系到对碾压混凝土坝的安全与耐久性。《水工碾压混凝土施工规范》[1]中把现场压水试验作为现场评定碾压混凝土抗渗性的方法[2]，其可靠性、准确性是至关重要的。反映混凝土渗透性指标有：透水率、渗透系数及抗渗标号。由于目前尚无水工碾压混凝土压水试验规程，只能套用《水利水电工程钻孔压水试验规程SL-25-92》进行操作。SL-25-92是针对裂隙岩体压水试验而编制的，裂隙岩体压水试验容易达到渗流量Q的恒定值，应特别提出的是，SL-25-92推荐采用如下公式计算渗透系数： K=Q/2πHLlnL/r0 式中：K—综合渗透系数，单位：cm/s；Q—试段内的压水恒定流量，单位：cm3/s；H—试验水头，单位：cm；L—压水段长，单位：
cm，r0—钻孔半径，单位：cm. 式是按照压水至恒定状态所求得的压水段岩体平均渗透系数，由于在压水试验前RCC内部存在未被水填满的孔隙，要达到恒定不变的压水流量需要极长的时间，这在实际上办不到的。因此，不能用式来确定其渗透系数。 1 混凝土试块快速渗透试验渗透系数分析 由于混凝土试件存有孔隙，压水试验只有试件孔隙全部被水填充后才能达到恒定渗流状态，即渗透流量达到一恒定值。由于混凝土渗透性很微小，混凝土渗透试验达到恒定流状态历时非常长，设备效率极低，且试验历时过长，发生意外试件的概率就越高。因此，这种正规试验方法必须有装备良好的试验室内进行，且不受时间的限制时才能进行。快速求得混凝土试件渗透系数，特别是在工地试验室条件下混凝土渗透试验常采用如下简易方法：即通过较短时间压水，不等待水将整个试件完全饱和就将试件劈开，测得饱和水上升高度Dm，即可求得渗透系数K. 混凝土试块如图1，由底面向上压水，压水的水头为设时间为t时，饱和水面上升高度为y，该处水力梯度为J=H/y.依达西定律水面上升速度为：v=KJ=KH/y，设时间增量dt，水面升高dy，混凝土孔隙率为m，则水量增量为：dq=mBdy=Bvdt，或mydy=KHdt.压水时间T时水面上升到Dm，通过积分，，积分后可求得：K=mD2m/2TH 混凝土孔隙率应通过试验求得，或根据经验可取m=0.03这就是
渗透系数和导水系数
>>教材>>专门水文地质学 §6.2渗透系数和导水系数 渗透系数又称水力传导系数，是描述介质渗透能力的重要水文地质参数。根据达西公式，渗透系数代表当水力坡度为1时，水在介质中的渗流速度，单位是m/d 或cm/s 。渗透系数大小与介质的结构（颗粒大小、排列、空隙充填等）和水的物理性质（液体的粘滞性、容重等）有关。 导水系数即含水层的渗透系数与其 厚度的乘积。其理论意义为水力梯度为1时，通过含水层的单宽流量，常用单位 是m 2/d 。导水系数只适用于平面二维流和一维流，而在三维流及剖面二维流中无意义。 利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方法视具体的抽水试验情况而定，下面就各种情况下的计算公式加以简述，其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。 一、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数 1. 当Q ～s （或2 h ?）关系曲线呈直线时， （1）承压水完整孔：r R sM Q K ln 2π= (6-9) （2）承压水非完整孔： 当M ﹥150r ，l /M ﹥0.1时， )12.1ln (ln 2r M l l M r R sM Q K ππ-+= (6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，)]2.01ln([ln 2r M l l M r R sM Q K +-+= π(6-11) （3）潜水完整孔：r R h H Q K ln )(22-=π (6-12) （4）潜水非完整孔： 当h ﹥150r ，l /h ﹥0.1时，)12.1ln (ln ) (22r h l l h r R h H Q K ππ?-+-= (6-13) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，)]2.01ln([ln )(2 2r h l l h r R h H Q K +-+-= π 图6-2 土壤含水率变化曲线
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。
密度对渗透系数与渗透变形影响试验研究
密度对渗透系数与渗透变形影响试验研究 摘要通过对不同干密度下的10个土样进行渗透试验，分析了干密度及土样的级配对土样渗透系数的影响，得出从孔隙比角度考虑可见，土样干密度越大，孔隙比越小，孔隙比的平方也越小，渗透系数与之呈现出一种正相关关系的结论。 关键词渗透系数，渗透变形，干密度，土样级配 Abstract: according to the different dry density 10 soil samples for penetration test, analysis the dry density and the soil sample level of matching the influence of soil sample permeability coefficient, drawing from view of porosity ratio visible, soil sample dry density, the larger the void ratio is smaller, porosity ratio of the small square, the permeability coefficient and the display a positive relationship between conclusion. Key words: the permeability coefficient, seepage deformation, dry density, the soil sample gradation 1.试样及试验方案 研究密度对渗透系数与渗透变形关系，试验采用同一条级配曲线，以避免数据分析时，级配变化对渗透系数与渗透变形的影响。所用土料级配曲线数据见图1。 图1 密度不同条件下的渗透系数及渗透变形试验用料级配曲线 图中粒径用筛孔径为《土工试验规程》SL237-1999中所规定的用筛孔径，累计质量百分含量指小于对应粒径的质量累计百分含量，粒径分组指相邻粒径之间的孔径，各粒组百分含量指相邻粒径之间的质量占总质量的百分含量。级配曲线采用单对数坐标，图中颗粒直径坐标轴为对数坐标。按试验时密度的不同把试样编号为TYE1至TYE10，各土样编号所对应的干密度，孔隙比，不均匀系数CU，曲率系数CC见表1。 表1 不同密度下的渗透系数及渗透变形试验土样用表 说明：文中所有表格中的干密度单位为g/cm3，渗透系数单位为cm/s。
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
渗透系数
用抽水试验确定渗透系数 ---转自青春飞扬搜狐博客 1.抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S－t、S－lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：（1）要消除区域水位下降值；（2）在基岩地区要消除固体潮的影响；3）傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井： 潜水完整井： 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); sw——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); rw——抽水井半径(m)。 (2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式
透水率模型试验
临界裂隙宽度岩溶路基透水率模型试验 一、实验目的 临界裂隙宽度岩溶路基透水率 二、实验原理 1、使用石膏块代替可溶岩，石膏块模拟节理岩体裂隙宽度应为塌陷临界裂隙宽度（d L），节理裂隙密度、裂隙方向可模拟南广线野外地质条件，整体做成 1.50m*1.50m*1.00m地层模型。 2、在模型中间施钻，钻孔直径Φ=50mm，深度1.40m，模拟用于现场压水试验的钻孔。 3、以一定压力差水头代替共水泵，对钻孔分段供水压水，并以圆柱形橡胶环、橡胶塞进行上、下段止水。鉴于模型试验钻孔较浅，本试验选择只一个压水试验段。 4、读取压力表读数（P）、流量计读数（Q），绘制P-Q曲线，以检查实验成果的正确性，并根据曲线类型选择合适的公式进行计算，求得透水率。 三、实验设备 ***设备一套、压力表一个、流量计一个、计时器一个、钢卷尺一把、电钻（Φ50钻头）一部及供压、供水装置一套、Φ50PVC管、Φ75PVC管32cm、环形止水橡胶栓（外径Φ=50cm，内径Φ=30cm）、柱状止水橡皮栓（Φ=50cm，高3～５cm，本实验可在钻孔底填筑粘土层，压实，以起到止水作用来代替） 四、实验材料 粘土：0.54m3（可重复利用前一试验时所弃粘土） 石膏粉：1.80m3（实际用量）*1.2（调节系数）=2.16m3 五、地质模型制作 1、基岩地质模型 以石膏酷块模拟基岩层节理岩体块体，石膏块规格：50cm*50cm*5cm，装入试验箱，以石膏块间水平缝隙代替岩层层理裂隙，以石膏块间竖向裂缝代替竖向节理裂隙，预制塌陷临界裂隙宽度（d L）缝隙代替另组节理裂隙，此组节理裂隙以倾向近似竖向为主，走向与前两组斜交，至少有一条经过中心位置（穿钻孔）。需要装入石膏块24层，每层9块，共计216块。