自2、容水度(Storativity):是指土壤能容纳的最大水V体积与土壤总体积之比,数值与土壤孔隙率相W等。V+V容水度V一3、持水度(RetentionCapacity):是指在重力作用下仍能VW持水度保持的水体积与土的总体积之比。IV4、给水度(StorativityofFreeWater):是指存在于土壤中的水,在重力作用下能释放出来的水体积与土的总体积之比。数值上等V于容水度与持水度之差。粗颗粒松散土壤的给水给水度a二V度接近容水度,细颗粒粘土的给水度很小。返回课目第一节渗流的基本概念
6 2、容水度(Storativity):是指土壤能容纳的最大水 体积与土壤总体积之比,数值与土壤孔隙率相 等。 3、持水度(Retention Capacity):是指在重力作用下仍能 保持的水体积与土的总体积之比。 第一节 渗流的基本概念 V Va +Vw 容水度 = 4、给水度(Storativity of Free Water):是指存在于土壤中的水,在 重力作用下 能释放出来的水体积与土的总体积之比。数值上等 于容水度与持水度之差。 ,粗颗粒松散土壤的给水 度接近容水度;细颗粒粘土的给水度很小。 V Vw 持水度 = V Va 给水度 = Va Vw Vs V
地下水的状态气态水:以蒸汽状态散逸于土壤孔隙中,数量极少,不需考虑。附着水:以最薄的分子层吸附在土壤颗粒表面,呈固态水的性质数量很少。薄膜水:以厚度不超过分子作用半径的薄层包围土壤颗粒,性质与液态水近似,数量很少。因毛细管作用保持在土壤孔隙中,除特殊情况外,一般毛细水:也可忽略。重力水:在重力作用下在土壤孔隙中运动的那部分水,是渗流理论研究的对象选择题:在研究宏观运动的水力学中,主要研究的运动。重力水A、气态水;B、吸着水;C、毛细水;福-返回课目
7 二、地下水的状态 ⚫ 气态水:以蒸汽状态散逸于土壤孔隙中,数量极少,不需考虑。 ⚫ 附着水:以最薄的分子层吸附在土壤颗粒表面,呈固态水的性质 ,数量很少。 ⚫ 薄膜水:以厚度不超过分子作用半径的薄层包围土壤颗粒,性质 与液态水近似,数量很少。 ⚫ 毛细水:因毛细管作用保持在土壤孔隙中,除特殊情况外,一般 也可忽略。 ⚫ 重力水:在重力作用下在土壤孔隙中运动的那部分水,是渗流理 论研究的对象。 选择题:在研究宏观运动的水力学中,主要研究 的运动。 A、气态水 ;B、吸着水; C、毛细水 ; D、重力水 。
三、渗流简化模型渗流模型假设渗流简化模型的定义忽略土壤颗粒的存在,认为水充满整个渗流空间,且满足:对同一过水断面,模型的渗流量等于真实的渗流量。(2)作用于模型任意面积上的渗流压力,应等于真实渗流压力。(3)模型任意体积内所受的阻力等于同体积真实渗流所受的阻力2、模型渗流流速与真实渗流流速模型渗流流速V小V=V模V'=V实nA于真实渗流流速VV=nVIA'A—一过水断面面积;A一孔隙面积;<1n=A返回课目
8 三、渗流简化模型(渗流模型假设) 1、渗流简化模型的定义: (1) 对同一过水断面,模型的渗流量等于真实的渗流量。 (2)作用于模型任意面积上的渗流压力,应等于真实渗流压力。 (3)模型任意体积内所受的阻力等于同体积真实渗流所受的阻力。 • 忽略土壤颗粒的存在,认为水充满整个渗流空间,且满足: 2、模型渗流流速与真实渗流流速 模型渗流流速V小 于真实渗流流速V' V nV nA Q V V A Q V V = = 模 = = 实 = A——过水断面面积;A´——孔隙面积; 1 = A A n
第二节量一达西定律渗流的基本定律QU忽略不计。由于渗流流速很小,所以流速水头2gH=HBD列1,2断面能量方程AH=H+hh=H-H2HH2-H-Hhw滤层实验发现:QAJ返回课目第二节渗流的基本定律一一达西定律
9 第二节 渗流的基本定律——达西定律 Q L 1 1 2 2 Q hw B H1 H2 滤层 由于渗流流速很小,所以流速水头 忽略不计。 2 2g 2 2 2 1 1 1 p H z p H z = + = + 列1,2 断面能量方程: 1 2 1 2 h H H H H h = − = + l H H l h J w 1 − 2 = = 实验发现: Q AJ 第二节 渗流的基本定律——达西定律
U=kJ=-kdH引入渗透系数k,可得达西定律的一般表达式:dsdHu=kJ=-k因均匀渗流,故达西定律也可表示为点流速形式ds达西定律说明:在某一物质介质的孔隙中,渗流的水力坡度与渗流流速的一次方成正比,因此亦称渗流线性定律达西定律适用范围达西定律只适用于层流渗流。vdro2≤1~10Re =即:dio颗粒的有效直径,即筛分时,占10%重的颗粒所通过筛孔直径。返回课目-达西定律第二节渗流的基本定律
10 第二节 渗流的基本定律——达西定律 二、达西定律适用范围: 即: Re 1 ~ 10 10 = ν vd d10 ——颗粒的有效直径,即筛分时,占10%重的颗粒所通过筛孔直径。 达西定律只适用于层流渗流。 达西定律说明:在某一物质介质的孔隙中,渗流的水力坡度与渗流流速的 一次方成正比,因此亦称渗流线性定律。 kJ k dH ds 引入渗透系数k,可得达西定律的一般表达式: = = − 因均匀渗流,故达西定律也可表示为点流速形式: u kJ k dH ds = = −