1、第10章 渗 流,10.1 概 述,10.1.1 水在土中的状态,土壤中的水,气态水:以蒸汽状态散逸于土孔隙中,存 量极少,不需考虑;,附着水:以极薄的分子层吸附在土颗粒表 面,呈现固态水的性质;,薄膜水:以厚度不超过分子作用半径的薄 层包围土颗粒;,毛细水:因毛细管作用保持在土孔隙中。,重力水:在重力作用下,在土孔隙中运动 的水。,10.1.2 渗流模型,渗流模型是渗流区域的边界条件保持不变,略去全部土颗粒,认为渗流区域连续充满流体,而流量与实际渗流相同,压强和渗流阻力也与实际渗流相同的替代流场。,按渗流模型的定义,渗流模型中某一过水断面积A通过的实际流量为Q,则A上的平均速度,简称为渗流速
2、度。,而水在孔隙中的实际平均速度,式中 AA中孔隙面积;n土的孔隙度, n1,10.1.3 渗流的分类,根据各渗流空间点上的流动参数是否随时间变化,恒定渗流,非恒定渗流,根据流动参数与坐标的关系,根据流线是否平行直线,一维,二维,三维,均匀渗流,非均匀渗流,有压渗流,无压渗流,渐变渗流,急变渗流,根据有无自由水面,10.1.4 不计流速水头,渗流的速度很小,流速水头更小而忽略不计,则过流断面的总水头等于测压管水头,即,或者说,渗流的测压管水头等于总水头,测压管水头差就是水头损失,测压管水头线就是水力坡度,即,10.2 渗流的达西定律,由于渗流不计流速水头,实测的测压管水头即为两断面间的水头损失,水力坡度,达西由实验得出,或,式中 v渗流速度;k渗透系数。,10.2.1 达西定律,10.2.2 达西定律的适用范围,达西定律的适用范围可用雷诺数进行判别,式中 v渗流断面平均流速;,d土颗粒的有效直径;,水的运动黏度;,10.2.3 渗透系数的确定,1. 实验室测定法,该法简单可靠,但往往因实验用土样受到扰动,和实地原状土有一定差别。,2. 现场测定法,在现场钻井或挖试坑,作抽水或注水试验,再根据相应的理论公式,反算渗透系数。,3. 经验方法,在有关手册或规范资料中,给出各种土的渗透系数值或计算公式,大都是经验性的。,