水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實驗(一) 松散巖石孔隙度持水度和給水度的測定

1、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實驗多媒體影視教學(xué)課件1 文字編輯： 曹繼星 影視制作：曹繼星 配 音：曹繼星 實驗操作：周淑敏 技術(shù)指導(dǎo)：劉金峰 技術(shù)顧問：李 鐸2 前 言 水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實驗是水文與水資源工程、環(huán)境工程、土木工程、資源勘查、勘查技術(shù)與工程等專業(yè)學(xué)生今后從事地下水研究必備的基本手段和技能, 通過實驗可提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。3 實驗一 松散巖石孔隙度、持水度和給水度的測定4 巖石的空隙是地下水賦存的場所和運移的通道, 作為含水介質(zhì), 空隙的性狀嚴格控制著地下水的分布、埋藏和運動特征。 在孔隙水研究中,首先要對巖石的孔隙度、持水度和給水度進行實際測定, 以了解巖層容水、持水和給水能力等

2、方面的水文地5質(zhì)特征。 巖石的孔隙度是用以表征巖石容水性能的重要指標; 巖石的持水度是用來表征巖石在重力作用下仍能保持一定水量能力的指標; 巖石的給水度是表征飽水巖石在重力作用下所釋出或給出水量大小的指標。巖石的給水度是 6評價地下水資源量的一個重要參數(shù), 也是礦坑排水或疏干、建筑工程地基設(shè)計和施工等工作必需的一個重要水文地質(zhì)參數(shù)。 一、實驗?zāi)康募耙?通過本次實驗, 可使學(xué)生加深對孔隙度、給水度和持水度概念的理解, 掌握室內(nèi)測定基本方法;7要求學(xué)生實驗過程中認真觀察和記錄, 分析講義中本次實驗后面的相關(guān)問題, 寫出實驗報告書。 二、測定方法及原理 松散巖石的孔隙度、持水度與給水度測定方法,

3、通常有高柱儀法和加壓法, 前者適用于砂和亞砂; 后者則用于粘土及亞粘土。8 本實驗為高柱儀法, 用以下兩種方法均可求得其相應(yīng)參數(shù)。 (一)、直接測定水量法 根據(jù)定義, 只要測出裝入高柱儀中干試樣的體積(V干試樣)、試樣飽水時所需用水的體積(向供水瓶內(nèi)加入的水量和剩余水量之差,即 V飽水=V加水V剩水)和在重力的9作用下試樣排出水的體積(V排水),而V持水=V飽水 V排水, 就可求出相應(yīng)的孔隙度(n)、持水度(sr)和給水度()。 (二)、間接測定水量法 將干試樣裝入高柱儀, 然后量出干試樣體積(V干試樣), 再將干燥試樣稱量后裝入高柱儀, 并加水飽和, 最后使其在重力的作用10下自由流出, 直

4、至排盡。根據(jù)試樣所排的水量(V排水)、試樣飽水時的含水率和重力作用下仍能保持的含水率與試樣總重量W干試樣，就可求出砂土的 V持水及 V飽水。然后再由后面式子求出相應(yīng)的孔隙度、持水度和給水度。 砂類土孔隙度等于其容水度; 而粘性土往往小于其容水度。11 三、測定裝置及所用儀器12 四、測定步驟13 五、實驗數(shù)據(jù)記錄與整理 1、直接測定水量法數(shù)據(jù)記錄表 注：表中體積單位：cm314 2、間接測定水量法數(shù)據(jù)記錄表 (1)、測定孔隙度數(shù)據(jù)記錄表試樣的總重量W干試樣_ 試樣的體積V干試樣_ 注：表中濕樣為飽和樣, 干樣為烘干后樣, 重量單位為克。15 (2)、測定持水度數(shù)據(jù)記錄表試樣的總重量W干試樣_

5、試樣的體積V干試樣_ 注：表中濕樣為保持水樣, 干樣為烘干后樣, 重量單位為克。16 六、計算 將以上實驗數(shù)據(jù)記錄表中各相應(yīng)量代入下式即可求出其水文地質(zhì)參數(shù)： n = Sr + 其中： n =(V飽水/ V干試樣)100% Sr =(V持水/ V干試樣)100% 17 =(V排水/ V干試樣)100% q3 q4 1 = q4 q0 q1q2 2 = q2q0 V飽水= 1W干試樣 /水 V持水 = 2W干試樣 /水 上式中：W干試樣為高柱儀內(nèi)干18試樣總重量；水為水的比重常等于1。V排水也可由下式求出： V排水 = V飽水 V持水 最后由實驗數(shù)據(jù)記錄表中各相關(guān)參數(shù)的平均值和以上n、Sr 和各公式求得其結(jié)果。 七、實驗中注意事項 1、試樣充水時, 水流量不宜調(diào)的過大, 以免破壞試樣結(jié)構(gòu)。 19 2、本實驗應(yīng)平行測定二次以上, 平均誤差不得大于0.5%。 八、撰寫實驗報告 主要包