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水文地质勘察渗透系数计算方法

【摘要】:渗入深度z可通过试验前在试坑外3~4m处以及实验后在内环中心处,各钻1孔取土样,对比不同的岩(土)湿度的变化来确定。SL 345—2007《水利水电工程注水试验规程》在试坑双环注水试验中规定,土的渗透系数按式进行。坑内水头一般采用10cm;Hα为试验土层的毛细上升高度,cm,查表5-7得Hk后令Hα=2Hk,同样的,当0.5Hα值超过了试坑的开挖深度,应取试坑的深度值;z为从坑底算起的渗入深度,cm;16.67为单位换算系数。

当双环法渗水试验进行到渗入的水量趋于稳定时,就可按下式计算渗透系数K(cm/min)(已考虑了毛细压力的附加影响)[5]:

式中:Q为稳定渗入水量,cm3/min;F为试坑(内环)渗水面积,cm2;z为试坑(内环)中水层高度,cm;Hk为毛细压力水头,cm;L为试验结束时水的渗入深度,cm。

毛细压力水头Hk可查表5-7求得,但要注意的是:若表5-7中的Hk值超过了试坑的深度,Hk应取试坑的深度值(因为毛细压力水头不会高出地表)。渗入深度z可通过试验前在试坑外3~4m处以及实验后在内环中心处,各钻1孔(麻花钻或小口径钻)取土样,对比不同的岩(土)湿度的变化来确定。但一般来说,试验点一般都选择在潜水位埋深较大的地方。当L很大时,入渗水的水力梯度为:,则式(5-21)变为:

如果渗水试验进行到相当长时间后渗入量仍未达到稳定,则K按下式计算[5]:

其中 

式中:V1、V2分别为经过t1和t2时间的总渗入量,即总给水量,m3;t1、t2为累积时间,d;F为试坑(内环)的渗水面积,m21为代用系数,由试算法求出。

SL 345—2007《水利水电工程注水试验规程》在试坑双环注水试验中规定,土的渗透系数按式(5-25)进行。即[9]:

此式与式(5-21)本质是一样的。式(5-25)中:K为试验土层的渗透系数,cm/s;Q为内环的注入流量,L/min;F为内环的底面积,cm2;H为试验水头,cm。坑内水头一般采用10cm;Hα为试验土层的毛细上升高度,cm,查表5-7得Hk后令Hα=2Hk,同样的,当0.5Hα值超过了试坑的开挖深度,应取试坑的深度值;z为从坑底算起的渗入深度(用麻花钻确定),cm;16.67为单位换算系数。