渗透系数影响的因素有哪些_渗透系数的测试影响因素

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关于渗透系数和渗透率!!求助

渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。渗透率是土体的固有渗透性,与流体性质无关;它只与颗粒或孔隙的形状、大小及其排列方式有关,单位是:平方米。渗透系数的影响因素有两项,一项为土体的渗透率;另一项为流体的性质,即流体的密度和粘滞性等。 换算关系:渗透系数K=渗透率k*(ρg/µ),ρ为流体的密度,µ为流体的动力粘滞系数,单位Pa?s。

影响土的渗透性的因素主要有哪些?

主要因素为渗透流体和土的颗粒大小、形状、级配以及密度。

温度越高,粘滞度越低,渗流速度越大。土颗粒的影响是颗粒越细,渗透性越低;级配良好的土,因细颗粒充填大颗粒的孔隙,减小孔隙尺寸,从而降低渗透性。

土的密度增加,孔隙减小,渗透性也会降低。影响粘性土的渗透性的主要因素为颗粒的矿物成分、形状和结构(孔隙大小和分布),以及土-水-电解质体系的相互作用。

粘土颗粒的形状为扁平的,有定向排列作用,因此渗透性具有显著的各向异性性质。渗透性的毛管模型表明,渗透流速与孔隙直径平方成正比,而单位流量与孔隙直径的四次方成正比。

土渗透性是土力学的重要研究内容,这是因为:

1、土木工程、水文地质、农业、水利、环境保护等领域的许多课题都与土的渗透性密切相关;

2、土的三个主要力学性质,即强度、变形和渗透性之间,有密切的相互关系,使渗透性的研究已不限于渗流问题本身;

3、土的渗透性同土的其他物理性质常数相比,其变化范围要大得多,且具有高度的不均匀和各向异性性质。

渗透系数如何影响水的渗透性

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。

中文名

渗透系数

表达式

κ=kρg/η

决定于

土壤质地

影响因素

主要取决于土体颗粒的形状、大小

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计算方法测定方法主要应用

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。

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。

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和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间 t 内流经试样的水量V,则

V = Q*t = ν*A*t

哪些因素会影响土的渗透性?

(1)土粒的大小和级配。土的颗粒大小、形状及级配,影响土中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。土颗粒越粗、越浑圆、越均匀时,渗透性就大。砂土中含有较多粉土及黏土颗粒时,其渗透系数就大大降低。

(2)土的孔隙比。孔隙比小,土中孔隙相对较少,渗透性也差。

(3)土的结构构造,天然土层通常不是各向同性的,在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙,所以,竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状黏土常夹有薄的粉砂层,它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。

(4)水的温度。同样条件下,水的温度越高,其渗透性越好。

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