工程地質水力梯度

⑴ 第一題臨界水頭梯度怎麼求

工程地質中 水在土中的滲透問題可以用達西定律來解決 V=Ki 其中i是水力梯度 或叫水頭差回 但是在實際中答水要發生滲透必須克服一個初始的水力梯度，稱為臨界水力梯度或臨界水頭差，只有水頭差大於這個臨界水力梯度 才能發生滲透現象~

⑵ 什麼叫土的滲透性

土滲透性（permeability of soils）水在土孔隙中滲透流動的性能。表徵土滲透性指標為滲透系數。土中的水受水位差和應力的影響而流動,砂土滲流基本服從達西定律。粘性土因為結合水的黏滯阻力,只有水力梯度增大到起始水力梯度,克服了結合水黏滯阻力後,水才能在土中滲透流動,粘性土滲流不符合達西定律。
土力學的重要研究內容
流體在土體孔隙中的流動特性。它是土的主要力學性質之一。土滲透性是土力學的重要研究內容，這是因為：①土木工程、水文地質、農業、水利、環境保護等領域的許多課題都與土的滲透性密切相關；②土的三個主要力學性質，即強度、變形和滲透性之間，有密切的相互關系，使滲透性的研究已不限於滲流問題本身；③土的滲透性同土的其他物理性質常數相比，其變化范圍要大得多，且具有高度的不均勻和各向異性性質。

土滲透性
分類
土的滲透性一般按土的滲透系數分類，如表1。
表1 土的滲透性分類
透水程度
高滲透性
中滲透性
低滲透性
極低滲透性
實際不透水
滲透系數K（cm/s）
>10-1
10-1～10-3
10-3～10-5
10-5～10-7
<10-7
土力學中所涉及的大多數對象，都適用於達西滲流定律。粗粒料，如堆石體等，密實粘土或可以自由流動的細顆粒土，可能越出達西定律適用范圍。
測定方法
土的滲透系數（即滲透性指數）的測定方法很多，可歸納為直接法和間接法兩類：直接法包括常水頭法和變水頭法試驗，前者適用於滲透性較大的土，後者適用於滲透性較小的土；間接法包括根據固結試驗成果計算和根據顆粒大小分布計算，前者適用於粘性土，後者適用於無粘性土。試驗方法又可分為實驗室測定和現場測定兩類。各種試驗方法的適用范圍見表2。

表2 土的滲透系數測定方法適用范圍
影響因素
影響砂性土滲透性的主要因素為滲透流體和土的顆粒大小、形狀、級配以及密度。滲透流體的影響主要是粘滯度，而粘滯度又受溫度影響。溫度越高,粘滯度越低,滲流速度越大。土顆粒的影響是顆粒越細，滲透性越低；級配良好的土，因細顆粒充填大顆粒的孔隙，減小孔隙尺寸，從而降低滲透性。土的密度增加，孔隙減小，滲透性也會降低。影響粘性土的滲透性的主要因素為顆粒的礦物成分、形狀和結構（孔隙大小和分布），以及土-水-電解質體系的相互作用。粘土顆粒的形狀為扁平的，有定向排列作用，因此滲透性具有顯著的各向異性性質。滲透性的毛管模型表明，滲透流速與孔隙直徑平方成正比，而單位流量與孔隙直徑的四次方成正比。孔隙率相同的粘性土，粒團間大空隙占高比例的結構的滲透性，比均勻孔隙尺寸的結構的滲透性大得多，粘性土的微觀結構和宏觀結構對滲透性影響很大，因此，實險室內的測定結果並不能反映實際的土體情況。層狀粘土水平方向的滲透性往往遠大於垂直方向；而黃土和黃土狀土中,由於垂直大孔隙發育,其中的垂直方向的滲透性大於水平方向；裂縫粘土由於存在裂縫網路，所以滲透系數接近於粗砂，且具有嚴格的方向性。研究實際土體的滲透性時，必須注意它的特殊規律。

⑶ 工程地質,城市地下水是層流還是紊流,為什麼

工程地質抄,城市地下水是層流還是紊流,為什麼
不少人認為Q=f(s)呈直線時,地下水運動為層流,呈曲線時則為紊流。他們認為,地下水在多孔介質中流行,一如在管路水力學中一樣,當水力梯度超過了它的臨介值以後,流量便不再與水位下降成正比例地增加,於是曲線便凸向Q這方面。認為這一現象是由於地下水流中一部分能(勢能)消耗在形成旋渦上去了。

⑷ 地下水隔水邊界有哪些怎麼判斷

在地下水運動數值模擬的過程中，模擬預報結果的正確與否與邊界條件處理得是否恰當密切相關〔1,2〕。尤其是在人類活動影響強度日益增大的今天，在處理邊界條件時，常常會面臨一些新的更為復雜的問題。原因在於邊界處的水流狀況往往不僅受到自然因素的控制，而且還深受人類活動(如人工開采和人工補給)的影響〔3,4〕，同時還可能受到鄰區水流條件變化的擾動，而對於人為邊界更是如此〔5〕。所以必須對邊界條件給予應有的重視，深入探討其多重的內涵並研究出切實可行的處理方法。

1 邊界條件涵義探討

在地下水運動數值模擬的過程中，一般都是在概念模型的基礎上，建立描述地下水流的數學模型，然後再採用某種數值方法，對模型離散並求解。對於分布參數的地下水流數學模型而言，模型主要由兩部分內容組成：①描述地下水運動規律的偏微分方程；②反映地下水模擬區域具體特徵的邊界條件和初始條件(若為穩定運動則沒有初始條件)〔6,7〕。
這里的邊界條件具有兩重意義：一是它與初始條件一起構成地下水流數學模型的定解條件，用來說明具體目標系統的邊界所具有的特定狀態，從而使模型的求解能夠得到切合實際狀況的特解。二是它描述了目標系統與其周圍環境之間的相互作用關系，即它們之間物質、能量和信息的交換。也就是說，周圍環境的變化會對目標系統產生影響，而目標系統的變化，也會對周圍環境產生作用。
邊界條件的第二重意義的重要性伴隨著水資源匱乏的日益嚴重而逐漸凸顯出來。一方面，在過去，由於開采規模往往比較小，人工開采對於邊界水流狀態的影響還比較小，可以忽略不計。因此，在邊界處可近似將水流視為僅受自然因素影響，這樣的邊界條件處理起來比較簡便。然而，隨著開采規模的擴大，人工開采對邊界處的水流已造成強烈影響，使邊界處的水流狀態同時受到自然、人為雙重因素的制約。另一方面，在過去，往往周圍鄰區尚不存在其它的開采水源地。而現今面臨的情況是：在相鄰區域，在目標系統的上游或下游存在其它開采水源地，相鄰水源地常常各自劃定邊界並分別建立模型，它們在邊界處的耦合效應要通過邊界條件給予描述〔8,9〕。
在地下水運動數值模擬過程中，邊界條件的處理可劃分為兩個階段。第一個階段即在模型識別檢驗階段，邊界條件利用以往的觀測資料即可確定，處理起來較為容易。第二階段即在模型預報階段，邊界條件處理起來較為復雜。這里存在首先要對邊界條件做出預報的問題，然後才能進行模型預報。因為在模型預報時，邊界條件是作為已知條件出現的。邊界條件的預報既要考慮本區和鄰區未來自然條件的變化，同時也要考慮本區和鄰區未來人為影響(如人工開采和人工補給)的變化，即邊界條件的預報要綜合考慮各種作用(包括自然因素、人為因素及相鄰系統的擾動等)的復合效應。否則，邊界條件就不能刻畫邊界處水流狀態的真實變化，並將最終導致整個模型計算結果的不正確。

2 處理方法實例

下面給出兩種處理邊界條件的方法和實例，它們分別都刻畫出了自然因素和人為作用對於邊界水流的復合影響。
2.1 北京市平谷電廠水源地數值模擬一類邊界水位的預報 在該水源地的集中人工開采沒有上馬投產之前，邊界處的水位只受降水、地質條件等自然因素控制，通過建立回歸方程
h末 = α0 + α1P + α2h初

來表達某時段的末刻水位h末與該時段內的降水量P和初始水位h初之間的數量關系。其中α0為常數，α1、α2分別為回歸系數。這里h末只受自然因素控制。在該水源地的集中人工開采投產之後，集中人工開採的影響，這里主要是指由於大量人工抽水而引起的水位降落漏斗，要擴展到離抽水井較近的一類邊界所在的位置，其最近距離為r=10km，按設計開采量Q=80 000m3／d，可根據

⑸ 達西定律表達式及其物理意義

達西定律是反映水在岩土孔隙中滲流規律的實驗定律。

由法國水力學家 H.-P.-G.達西在1852~1855年通過大量實驗得出。其表達式為

Q=KFh/L

中文名
達西定律
外文名
Darcy』s Law
得出者
達西
表達式
Q=KFh/L
適用范圍
砂土、一般粘土
得出時間
1856年
letpub水文地質工程地質達西定律中的負號達西定律實驗原理darcy定律網路學術層流中國石油大學環評愛好者環保部
基本定義
反映水在岩土孔隙中滲流規律的實驗定律。

由法國水力學家 H.-P.-G.達西在1852～1855年通過大量實驗得出。其表達式為

Q=KFh/L

式中Q為單位時間滲流量，F為過水斷面，h為總水頭損失，L為滲流路徑長度，I=h/L為水力坡度，K為滲透系數。關系式表明，水在單位時間內通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比，與過水斷面面積和總水頭損失成正比。從水力學已知，通過某一斷面的流量Q等於流速v與過水斷面F的乘積，即Q=Fv。或，據此，達西定律也可以用另一種形式表達

v=KI

v為滲流速度。上式表明， 滲流速度與水力坡度一次方成正比。說明水力坡度與滲流速度呈線性關系，故又稱線性滲流定律。達西定律適用的上限有兩種看法：一種認為達西定律適用於地下水的層流運動；另一種認為並非所有地下水層流運動都能用達西定律來表述，有些地下水層流運動的情況偏離達西定律，達西定律的適應范圍比層流范圍小。

這個定律說明水通過多孔介質的速度同水力梯度的大小及介質的滲透性能成正比。

這種關系可用下列方程式表示：V=K[（h2－h1）÷L]。

其中V 代表水的流速，K 代表滲透力的量度(單位與流速相同, 即長度/時間)，（h2－h1）÷L 代表地下水水位的坡度（即水力梯度）。因為摩擦的關系，地下水的運動比地表水緩慢得多。可以利用在井中投放鹽或染料，測定滲流系數和到達另一井內所需的時間。

在美國佛羅里達的含水層中，曾沿著多口水井，採用碳14方法測定地下水的年齡。結果測出滲流系數為每年7 米。在滲透性能良好的介質中，滲流系數可高達每日6 米。美國還測得過每日235 米的紀錄。不過，在許多地方，速率通常是每年不超過30 米。

公式推導
達西定律是滲流中最基本的定律, 其形式簡潔( v= kJ ), 最早是由實驗證實的。它清楚地表明了滲流速度v與水力坡降J 成正比的關系

⑹ 臨界水利梯度

工程地質中來 水在土中的滲透問源題可以用達西定律來解決 V=Ki 其中i是水力梯度 或叫水頭差 但是在實際中水要發生滲透必須克服一個初始的水力梯度，稱為臨界水力梯度或臨界水頭差，只有水頭差大於這個臨界水力梯度 才能發生滲透現象~

⑺ 工程地質報告里的 滲透系數（6.7E-04） 表示什麼 煩請各位高人 解答 謝謝！

表示來土或岩層的滲透源系數為0.00067
滲透系數表徵水流通岩石或者土層的能力，通常以K為表示，而K=VI，V是水體的流速，I是水力梯度。
你這個滲透系數缺少單位啊，一般滲透系數的單位就是cm/d，或者m/d,與速度是同量綱的。
如果要做防滲層的話，粘性土的滲透系數是要小於10的-7次方的，你這個數值能夠說明什麼我就不了解了，再問問其他人吧。