06新水文实验指导书

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1、《水文及水文地质学》实验指导书张平编沈阳大学建筑工程学院目录实验一：矿物、岩石识别实验二：渗透系数测定课程编号：1334271适用层次：本科课程总学时：48实验学时：4撰写人张平审核人:课程类别：学科必修课程适用专业：给水排水工程适用学期：大三第一学期开设实验项目数：2朴芬淑教学院长：赵柏冬实验一：矿物、岩石识别一、实验目的与要求1.了解矿物、岩石的基本特性；2.通过实验使学生対矿物、岩石有一定的感性认识，了解岩石的矿物组成、结构、构造等。能够识别常见的矿物和岩石。三、实验原理及说明1.矿物的鉴定肉眼鉴定矿物的人致过程是从观察矿物的形态看手，然后

2、观察矿物的光学性质、力学性质，进而参照英他物理性质或借助于化学试剂与矿物的反应，最后综合上述观察结果，查阅有关矿物特征鉴定表，即可定出矿物的名称，同时要求记住常见矿物的鉴定特征。2.岩石的鉴定岩浆岩的鉴定：肉眼描述和鉴定岩浆岩的基本内容为矿物成分和结构构造，这是岩浆岩分类命名的基础。拿到一块岩石，一般描述的顺序是：首先是颜色，其次为结构、矿物成分、构造及次生变化等。沉积岩的鉴定：在对沉积岩进行鉴定时，应着重注意其颜色、矿物成分、结构和胶结物与胶结类型及主物化石等。变质岩的鉴定：变质岩同岩浆岩一样多为结晶质岩石，其描述和鉴定方法略同于岩浆岩的侵入岩

3、。变质岩的结构、构造反映了变质作用的类型、变质作用因素及作用方式、变质程度等。肉眼鉴定和描述变质岩时应着重观察变质岩的结构、构造和矿物成分等方面特征。四、实验仪器序号名称主要用途1矿物、岩石标本用于学生识别2放大镜鉴定矿物、岩石3稀盐酸识别是否碳酸类盐4小刀确定硬度五、实验内容和步骤1.矿物的鉴定石英（SiO2）形状：柱状或块状。颜色：乳口或口色。条痕：无色。光泽：玻璃、油脂光泽。硬度:7。解理：无。断口：贝壳状。2.岩石的鉴定花岗岩肉红色、灰色。全晶质等粒结构，块状构造，有时为斑状构造，矿物成分为石英和正长石，其次为黑云母、角闪石。实验二：渗透

4、系数测定一、实验目的与要求川常水头、变水头方法测定粗粒土和细粒土的渗透系数。二、实验类型该实验屈丁•验证型。三、实验原理及说明1.常水头法常'水头法是在整个试验过程小，水头保持不变。设试样的厚度即渗流长度为0,截面面积为昇，试验时的水头差为力。试验中我们只要用量筒和秒表测出在某一时段r内流经试样的水虽:0,即可求出该时段内通过土体的流量hQ=vAt=kiAt=k—At（1）L山上式可得土的渗透系数k=—（2）Aht2.变水头法变水头法试验适合渗透系数很小的土。设细玻璃管的内截面积为a,试验开始以后任一时刻［的水位差为力，经时段力，细玻璃管中水位下

5、落弘，则在时段力内流经试样的水量(4)dO=-adh根据达西定律dQ=k-AdtL令（3）式等于（4）式，可以得到faLdhdt=kAh必2一‘1）力2将上式两边积分(5)试验时只要测出与时刻儿和t2对应的水位hx和/?2就町求出渗透系数。四、实验仪器序号名称主要用途1南55型渗透仪测土壤的渗透系数2温度计测温度3秒表记录试验的历吋五、实验内容和步骤（一）常水头渗透试验1.将风干的代表性试样分层装入圆筒内，每层2-3cm,根据要求的孔隙比，控制试样厚度。2.每层试样装完后从渗水孔向园筒充水至试样顶面，最后一-层试样应高出测压管3-4cm,当水面高

6、出试样顶面时，应继续充水至溢水孔冇水溢出，计算试样高度。3.检查测压管水而，测压管和溢水孔水而齐平。4.向圆筒内供水，调节管在试样1/3高度处，形成水位差，使水渗入试样，经过调节管流出。试验过程中，使进入圆筒内的水量多于溢岀的水量，并保持圆筒内水位不变，试样处于常水头下渗透。图1常水头渗透装置1-金屈圆筒；2-滑动架；3-溢水孔；4-止水夹；5-供水管；6-供水瓶；7测压管8-温度计；9-砾石层；10-测压孔；11-金属孔板；12-渗水孔；13-量杯；14-试样；15-调节管5.当测压管水位稳定后，测记水位，并计算各测压管Z间的水位差，按规定时间

7、记录溢出水量。6.然后将调节管置于试样中部和下部1/3处，重复测定溢出水量，当不同水力坡降下测定的数值接近时，结束试验。7.按（2）式计算常水头渗透系数。并按下式计算标准温度下的渗透系数:A:20=k『(6)〃20式屮：心o—标准温度时试样的渗透系数，cm/s；kT——试验温度时试样的渗透系数，cm/s；%、“20—分别为T°C和20°C时水的动力粘滞系数。(二)变水头渗透试验1.将装冇试样的环刀装入渗透容器，用螺母拧紧，要求密封至不漏气不漏水，用装置的水头对试样进行饱和，容器的进水口少变水头管连接，禾U用供水瓶中的纯水向进水管注水,并渗入渗透容

8、器，排除容器底部的空气，关进水管夹。2.变水头管中的水位达到预定高度，待水位稳定后切断水源，开进水管夹。使水进入试样。3.当容器的出水口