本发明专利技术提供一种非均质含水介质渗透性的测定方法，其特点是：包括如下步骤：（１）根据需要在水平土柱上设置至少３根测压管，并用马利欧特瓶控制入水端的水位，将填充土柱与定水头装置连接，在定水头条件下，将渗滤液通入土柱中；（２）各测压管中的水位稳定后，读取各测压管中的水位，同时测量一定时间段内流出液的体积，计算出土柱的渗流量；（３）利用达西公式，分别分段计算各渗流单元的渗透系数；（４）根据等效渗透性的原理，利用公式２计算整个非均质含水介质的等效渗透系数。可用于对非均质含水介质渗透性的进行测定，测定方法简单，测定精度高，为非均质含水介质的渗透性的时空变化的研究提供新思路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含水介质渗透性的测量技术，具体地说是一种非均质含水介质渗透性的测定方法。
技术介绍
在很多情况下，自然界的含水介质是非均质的，但为了研究问题的方便起见，常常在宏观上把它们近似地概化为均质的介质来处理。在一些情况下或对于一些特殊问题(例如含水介质的堵塞、含水介质的水敏感性等)的研究，必须考虑含水介质的非均质性。目前，在室内测量含水介质渗透性的装置是达西渗透仪。该装置主要包括一个土柱、一个供水水源、一个溢水口、一个出水口、一套滤板和2-3支测压管。 对于均质的含水介质，通过达西渗透实验可以测定含水介质的渗透系数，主要包括以下几个步骤 (1)根据现场含水介质的密度进行分层装柱； (2)缓慢地湿润土柱，并保持出水口流量或测压管之间的水头差恒定； (3)以不同的或一定的时间间隔测定出水的体积，并计算其流量； (4)采用达西公式(公式1)计算含水介质的渗透系数。尺=(公式l) 其中，Q为流量；A为过水断面的面积；dH/dx为水力坡度；K为渗透系数。该方法的特点是试验方法简单，操作方便。但是，这种方法只能测定均质含水介质的渗透系数，而无测定法非均质含水介质的渗透系数。因此，目前亟待研发一种。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题，提供一种非均质含水介质渗透性的测定方 法，可用于对非均质含水介质渗透性的进行测定，测定方法简单，测定精度高。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种非均质含水介质渗透性的测定方 法，其特征在于包括如下步骤 (1)根据需要在水平土柱上设置至少3根测压管，并用马利欧特瓶控制入水端的 水位，将填充土柱与定水头装置连接，在定水头条件下，将渗滤液通入土柱中； (2)各测压管中的水位稳定后，读取各测压管中的水位，同时测量一定时间段内流 出液的体积，计算出土柱的渗流量； (3)利用达西公式，分别分段计算各渗流单元的渗透系数； (4)根据等效渗透性的原理，利用公式2计算整个非均质含水介质的等效渗透系 数；<formula>formula see original document page 4</formula> 其中，Xi为每个渗流单元的长度，&为各渗流单元的渗透系数，Krff为整个含水介 质的等效渗透系数。 对上述技术方案的改进所述的测压管在水平土柱上均匀设置，测压管的间距为 5-20cm。 与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是 (1)与现有的方法相比，本专利技术将非均质含水介质分为若干个渗透性相同的、小的 渗流单元，从而把非均质含水介质渗流问题用一组均质渗流单元来替代。测定方法简单，测 定精度高。 (2)解决了非均质含水介质渗透性直接测定的技术难题，为微观研究非均质含水 介质渗流问题提供了科学依据。附图说明 图1为本专利技术采用的非均质含水介质渗透性测量装置结构图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。 参见图l，本专利技术一种实施方式，包括如下步 骤 (1)根据需要在水平土柱上设置4根测压管3，并用马利欧特瓶控制入水端的水 位，将填充土柱2与定水头装置1连接，在定水头条件下，将渗滤液通入土柱2中； (2)各测压管3中的水位稳定后，读取各测压管3中的水位，同时测量一定时间段 内流出液的体积，计算出土柱2的渗流量； (3)利用达西公式，分别分段计算各渗流单元的渗透系数； (4)根据等效渗透性的原理，利用公式2计算整个非均质含水介质的等效渗透系 数； &# = J' '(公式2) 其中，Xi为每个渗流单元的长度，&为各渗流单元的渗透系数，Krff为整个含水介 质的等效渗透系数。 上述的测压管3在水平土柱2上均匀设置，相邻测压管3的间距为5-20cm。 下面为本专利技术具体的实施例 (1)试验材料 供试砂样采集于大沽河下游受咸水入侵危害的潜水含水层。采集砂样后，自然风 干、除杂、研碎，并过2mm筛，然后罐装储存。样品的粒度分析方法是，对于粒径大于0. 075mm 的砂样采用筛分法，而粒径小于0. 075mm的颗粒采用比重计法来测定，其具体理化性质为 见表1。<table>table see original document page 5</column></row><table>权利要求一种，其特征在于，包括如下步骤(1)根据需要在水平土柱上设置至少3根测压管，并用马利欧特瓶控制入水端的水位，将填充土柱与定水头装置连接，在定水头条件下，将渗滤液通入土柱中；(2)各测压管中的水位稳定后，读取各测压管中的水位，同时测量一定时间段内流出液的体积，计算出土柱的渗流量；(3)利用达西公式，分别分段计算各渗流单元的渗透系数；(4)根据等效渗透性的原理，利用公式2计算整个非均质含水介质的等效渗透系数； <mrow><msub> <mi>K</mi> <mi>eff</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi></msubsup><msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi></msub> </mrow> <mrow><msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi></msubsup><msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi></msub><mo>/</mo><msub> <mi>K</mi> <mi>i</mi></msub> </mrow></mfrac> </mrow>(公式2)其中，xi为每个渗流单元的长度，Ki为各渗流单元的渗透系数，Keff为整个含水介质的等效渗透系数。2. 按照权利要求1所述的，其特征在于所述的测压 管在水平土柱上均匀设置，测压管的间距为5-20cm。全文摘要本专利技术提供一种，其特点是包括如下步骤(1)根据需要在水平土柱上设置至少3根测压管，并用马利欧特瓶控制入水端的水位，将填充土柱与定水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非均质含水介质渗透性的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：（１）根据需要在水平土柱上设置至少３根测压管，并用马利欧特瓶控制入水端的水位，将填充土柱与定水头装置连接，在定水头条件下，将渗滤液通入土柱中；（２）各测压管中的水位稳定后，读取各测压管中的水位，同时测量一定时间段内流出液的体积，计算出土柱的渗流量；（３）利用达西公式，分别分段计算各渗流单元的渗透系数；（４）根据等效渗透性的原理，利用公式２计算整个非均质含水介质的等效渗透系数；Ｋ↓［ｅｆｆ］＝Σ↓［ｉ＝１］↑［ｎ］ｘ↓［ｉ］／Σ↓［ｉ＝１］↑［ｎ］ｘ↓［ｉ］／Ｋ↓［ｉ］（公式２）其中，ｘ↓［ｉ］为每个渗流单元的长度，Ｋ↓［ｉ］为各渗流单元的渗透系数，Ｋ↓［ｅｆｆ］为整个含水介质的等效渗透系数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑西来，周骏，林国庆，宋帅，张俊杰，李永霞，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]
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