§2.2 土的渗流性与渗透规律一水头 位置水头：到基准面的竖直距离，代 表单位重量的液体从基准面算起所具有的 位置势能 ■ 压力水头：水压力所能引起的自由水 面的升高，表示单位重量液体所具有的压 力势能 静水A LB LA ■ 测管水头：测管水面到基准面的垂直 0 距离，等于位置水头和压力水头之和，表 基准面 示单位重量液体的总势能 在静止液体中各点的测管水头 位置、压力和测管水头 相等 11
◼位置水头：到基准面的竖直距离，代 表单位重量的液体从基准面算起所具有的 位置势能 ◼压力水头：水压力所能引起的自由水 面的升高，表示单位重量液体所具有的压 力势能 ◼测管水头：测管水面到基准面的垂直 距离，等于位置水头和压力水头之和，表 示单位重量液体的总势能 ◼在静止液体中各点的测管水头 位置、压力和测管水头 相等 §2.2 土的渗流性与渗透规律 – 水头 11
■ 位置势能： mgZ 压力势能： mg· 动能： 1 总能量：E=mgz+mg· W.1 2 质量加 压力n 单位重量水流的能量： 流速v h=Z+- 0 2g 基准面 称为总水头，是水流动 的驱动力 水流动的驱动力-水头
§2.2土的渗流性与渗透规律一水头 ·A点总水头： 水力坡降线 h =ZA+ Yw B点总水头： he ZB+ Yw il B hB ·二点总水头差： LB 基准面 △h=hA-hs ·水力坡降：单位渗流长度上的水头损失 △h 水力坡降 13
w u h γ z B B = B + • A点总水头： 水力坡降 w A A u h γ A = z + • B点总水头： • 二点总水头差： Δh = hA − hB • 水力坡降 i：单位渗流长度上的水头损失 L h i Δ = §2.2 土的渗流性与渗透规律 – 水头 13
§2.2土的渗流性与渗透规律-达西定律 1856年达西(Darcy)渗流试验 或： 透水石 =kAi 其中，A是试样的断面积 达西渗透试验 14
达西渗透试验 1856 年达西(Darcy) 渗流试验 L h Q A Δ 或： Q = kAi 其中，A是试样的断面积 §2.2 土的渗流性与渗透规律 –达西定律 14
§2.2土的渗流性与渗透规律 一达西定律 =k.i ■达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v与水力坡降 的一次方成正比，并与土的性质有关 ■ 渗透系数k:反映土的透水性能的比例系数。 物理意义：水力坡降i=1时的渗流速度。 单位：cm/s,m/s,m/day ■ 渗透速度ⅴ：土体试样全断面的平均渗流速度，也称假想 渗流速度 V<Vs 其中，v,为实际平均流速，孔隙断面的平均流速 达西定律 15
k i A Q v = = 达西定律 ◼达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v与水力坡降i 的一次方成正比，并与土的性质有关 ◼渗透系数k: 反映土的透水性能的比例系数。 ◼ 物理意义：水力坡降i＝1时的渗流速度。 ◼ 单位： cm/s, m/s, m/day ◼渗透速度v：土体试样全断面的平均渗流速度，也称假想 渗流速度 n v v v s = 其中，vs为实际平均流速，孔隙断面的平均流速 §2.2 土的渗流性与渗透规律 –达西定律 15