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第十章 渗流

2013-03-17 21:17阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1116787845

http://tj.ujn.edu.cn/slx/wlkt/dzja/10.htm
本章主要掌握渗流的有关概念，达西定律
主要内容：渗流模型 渗流流速 达西定律、渗流系数、定常渐变流的裘比衣公式。渗流浸润曲线的计算、普通井、潜水井、自流井、井群的水力计算、流网简介

§10-1 概述
一、概述
1、定义：渗流：流体在孔隙介质中的流动。水利工程中，主要指水在地表面以下的土壤或岩层中的流动
渗流力学：研究渗流运动规律及其应用的一个科学。
2、应用举例：
① 地下水运动 为生活用水、工矿企业和农业用水，而凿井取水时，确定流向井的水量和井的大小和数量。
② 应用在水利、土建、石油、化工、采矿、地质等部门
3、水利工程中常见的渗流问题有以下几个方面：
① 经过挡水建筑物的渗流（坝、围堰、透水材料（土、推石），坝丧失稳定性）
② 水工建筑物地基中的渗流（地基丧水、水量损失、丧失稳定性）
③ 集水建筑物的渗流
集水：集水建筑物：在灌溉、工业或民用给水中，常用井或廊道等汇集地下所贮藏的水流。
排水：或土壤改良或建筑施工时为降低地下水位，采用集水井或集水廊道排水。
④ 水库及河渠的渗流
地下水补给河流 水库渗流损失
4、渗流理论研究范围 水利、土建、石油、采矿、地质
本章仅对有压和无压的地下水流动作初步介绍
讨论渗流运动规律之前，先对土壤水力特性及介质中水的存在做简要说明
二、土壤的水力特性
土壤的水力特性主要指水分储容及其运移有关的土壤性质。主要有以下几项：
1、透水性
定义：土壤允许水透过的性能
衡量指标：透水性与孔隙大小和多少、孔隙的形状和分布有关。
定量指标：渗透系数（导水率）渗透系数越大，透水能力越强
据渗透性大小将土壤分为均质土壤和非均质土壤
均质土壤：土壤各点中的渗透系数都一样
非均质土壤：土壤渗透性随各点的位置而变化
据土壤渗透性是否沿流向变化，将土壤分为等向土壤和异向土壤
等向土壤：土壤各渗透性质不随渗流方向变化
异向土壤：土壤各渗透性质随渗流方向变化
2、容水性
容水度：土壤能容纳的最大水体积和土壤总体积之比，数值上与土壤空隙度相等。孔隙度越大，土壤容水性越好
3、持水度：是指在重力作用下能保持的水体积与土壤总体积之比。
持水度主要反映土壤中结合水（即不能开采的水）含量的多少。土壤颗粒越细，持水度越大。
4、给水度：是指在重力作用下能释放出来的水体积与土壤总体积之比。数值上等于容水度，细颗粒粘土的给水度就很小。
三、水在土壤中的状态：
1、分类：
第十章 <wbr>渗流水在土壤中的状态： 气态水 土壤按水的存在状态：饱和带——
附着水 非饱和带→包气带
薄膜水
毛细水
重力水
饱和带重力水接其汗水层埋藏条件，又可分为：
潜水—埋藏在地面以下第一个隔水层之上的重力水，直接与包气带相连而具有自由表面
承压水→埋藏于地下，充满于两个隔水层之间的重力水，经常处于承压状态

§10-2 渗流的基本定律—达西定律
一、定义：
达西定律——由达西经多年试验总结出的渗流能量损失与渗流速度之间的基本关系
二、公式推求：
试验装置 渗流流速极小，流速水头忽略
故总水头 第十章 <wbr>渗流测压管水头
损失 第十章 <wbr>渗流（测压管水头差）
水力坡度： 第十章 <wbr>渗流（水力坡度沿渗流方向均匀时）
第十章 <wbr>渗流 （不均匀时）
达西分析大量实验资料，发现不同尺寸的圆筒和不同类型土壤的渗流中所通过的渗流流量 第十章 <wbr>渗流，与圆筒的横断面面积 第十章 <wbr>渗流和水力坡度 第十章 <wbr>渗流成正比，并且和土壤的透水性能有关系。
即 第十章 <wbr>渗流 第十章 <wbr>渗流
第十章 <wbr>渗流——渗流系数，反映孔隙介质，透水性能的一个综合系数。
第十章 <wbr>渗流

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