PPT《Fundamentals of Hydrogeoloy水文地质学基础》

Fundamentals of Hydrogeoloy水文地质学基础 学时

30 学分 2.

0福州大学紫金矿业学院 Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础

第五章 包气带水的运动 本章内容 5.1 毛细负压与毛细压力水头5.2 毛细压力水头的测定方法5.3 毛细上升高度与速度 5.4 包气带水的下渗运动5.5 包气带岩石的渗透系数 5.1 毛细负压与毛细压力水头 包气带特点――复习毛细水中:讨论过毛细现象、毛细力、毛细水的存在形式毛细负压(毛细水头),毛细上升高度,毛细上升速度毛细负压与毛细压力水头 液体表面有一个张力(相互吸引,如同一个薄薄的膜)液面就会发生弯曲,当弯曲呈半圆形时( 细小) 弯液面上,表面张力的合力称为毛细力(f) 作用在弯液面(半圆)上,称为毛细压强 5.1 毛细负压与毛细压力水头 当弯曲液面为半圆时(湿润角β=0),R1=R2 α为液体的表面张力系数,R1与R2为弯曲液面的2个曲率半径,D为直径 毛细压强是有方向的,对液面来说(是水),这是个负压强――又称毛细负压(pc) 压强转化为水柱高度表示(hc) (下面继续介绍) 毛细负压 5.1 毛细负压与毛细压力水头 压强转化为水柱高度表示(hc) ρ取1g/cm3 ;

g= 981cm/s2 , α=74dyh/cm=74*10-3N/m D―毛细管直径(用mm表示) hc―毛细压力水头(m)又称毛细压头 毛细压头 毛细压力水头,又称毛细压头 HA= ZA+hAHB= ZB+hBHA =0HB =?HC =? 5.2 毛细压力水头的测定方法: 在饱水带中(用水力学原理):测量任一点的压力水头―用测压管(压力计) HA=ZA+hA 在包气带中(测负压):张力计(tensionmeter) 前端装上多孔陶瓷头(捧);

插入土中;

张力计管中充满了水,在非饱和土中,空隙中的负压与张力计液面高度平衡后,张力计形成的负压与所测点B相等时,张力计上的-hBc即为测点的负压例:HB=ZB+hBc=ZB+(-hBc)=HB (图示) 如果测得包气带中HB