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词条 达西渗流定律
释义

简介

在某一时段t内,水从砂土中流过的渗流量Q与过水断面A和土体两端测压管中的水位差⊿h成正比,与土体在测压管间的距离L成反比,q=Q/t=k⊿hA/L=kAi,v=q/A=ki,q是单位时间渗流量,v是渗流速度,i是水力坡度,k是土的渗流系数。当水运动的速度和加速度很小时,其生产的惯性力远远小于由液体粘滞性产生的摩擦阻力,这时粘滞力占优势,水的运动是层流,渗流服从达西定律;当水运动速度达到一定程度,惯性力占优势时,由于惯性力与速度的平方成正比,达西定律就不再适用了。当雷诺数Re﹤10时,渗流服从达西定律。

达西定律

达西在1856年通过了大量的试验研究,总结得出渗流能量损失与渗流速度之间的关系,即达西定律。

达西定律:

达西实验装置如图6—7—1所示。圆筒横断面积为A,其中充填均匀的砂粒,砂层厚度为l,由金属网支托。水由稳压水箱经水管A流入圆筒中,再经砂层渗滤后由出水管B流出。其流量由量筒C量测,在砂层上下两端装测压管以量测渗流的水头损失。由于渗流流速极小,所以流速水头可以忽略不计,总水头可用测压管水头来表示,水力坡度可以用测压管坡度来表示:

达西分析了大量实验资料,得到圆筒内的渗流量Q与圆筒横断面积A和水力坡度J成正比,并和土壤的透水性能有关。达西建立的基本关系为:Q=kAJ (6—7—2)

V=Q/A=kJ(6—7—3) 式中 k为渗流系数,反映了土壤的透水性能。

达西实验

(稳定流) 在《水文地质学基础》中我们做个这个实验,下面我们来回顾一下:

这个实验由法国水力工程师亨利·达西(Henry Darcy)在装有均质砂土滤料的圆柱形筒中做了大量的渗流实验(图1-2-1),于l856年发现:渗透流速与水力坡度成正比,即线性渗流定律,这是渗流基本定律,后人称之为达西定律,其形式为 式中:Q为渗透流量;A为渗流断面面积;H1、H2为l和2断面上的测压水头值;L为1和2两断面间的距离;J为水力坡度,圆筒中渗流属于均匀介质一维流动,渗流段内各点的水力坡度均相等;K为比例系数,称为砂土的渗透系数(也称水力传导系数)。

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更新时间:2025/3/2 4:01:44