水文水資源專業
實驗講義
李泉長安大學水文水資源實驗室
前言《水文地質學基礎》實驗實習講義是根據《水文地質學基礎》教學大綱要求和緊密聯絡現用教材內容並結合兄弟院校同類專業教學資料編寫的。它適用於水文與水資源工程、環境工程、土木工程、資源勘查、勘查技術與工程等專業。
本講義由兩大部分組成, 其中實驗部分包括鬆散岩石孔隙度、給水度和持水度測定; 岩石滲透係數的實驗室測定和毛細水上公升高度測定。同時配備有各相應實驗的多**影視教學光碟。使學生實驗前能夠進一步熟悉和了解整個過程, 避免了實驗操作的盲目性; 實習部分包括編制潛水等水位線圖及水位埋藏深度圖、編制承壓水等水壓線圖、水化學分析資料整理、岩溶及岩溶水的發育規律和讀水文地質圖。
所有實習中除介紹了各種圖件和資料的編制、整理、分析和判讀方法外, 還附有結合生產、科研實踐相應的練習題, 以使學生進一步加深對水文拋質基本概念、圖件資訊和科學工作的認識, 培養其動手能力。
本實驗實習講義是在多年教學實驗經驗基礎上，徵求水文與水資源工程教研室多位長期從事本課程教學的主講教師的意見, 最後由曹繼星高階工程師和劉金峰副教授總結編寫的。其中難免有不妥之處, 屆時懇請廣大師生讀者予以批評指正。
編者2004.9
實驗(實習)規則
實驗部分
實驗一岩石容水度、給水度、持水度的測定 0
實驗二岩石滲透係數的實驗室測定 0
實驗三砂土的毛細上公升高度的測定——卡明斯基管觀測法 5
實驗四粘性土的毛細上公升高度的測定——卡明斯基毛細儀法 0
實驗五計算機模擬地下水流動演示 0
實習部分
實習一編制潛水等水位線圖 5
實習二編制承壓水等水壓線圖 0
實習三達西定律的物理實質及其應用 0
實習四水化學分析資料整理 0
實習五岩溶及岩溶水的發育規律 0
實習六讀水文地質圖 0
實驗(實習)規則
1．實驗(實習)前必須認真預習，明確目的、要求，了解內容、步驟及有關原理、方法。
2．實驗(實習)中聽從教師指導。認真操作，細心觀察，及時記錄；積極思考，主動討論，培養綜合分析問題的能力。
3．實驗(實習)結束後，按要求整理好儀器和樣品。實事求是地整理原始資料，按時完成並提交實驗(實習)報告。
岩石空隙既是地下水的儲存場所，又是地下水的運動通道。因此岩石的空隙性決定著地下水的儲存、運動及分布特點，所以研究地下水首先要測定地岩石的空隙性與水分儲存和運移有關的岩石水理性質。
一、實驗目的
1．加深理解鬆散岩石的孔隙度、給水度和持水度的概念。
2．熟練掌握實驗室測定孔隙度、給水度和持水度的方法。
二、實驗內容
1．熟悉給水度儀並對儀器進行標定。
2．測定三種鬆散岩石試樣的孔隙度、給水度和持水度。
三、實驗儀器和用品
1．給水度儀(圖1-1)。
2．十二指腸減壓器，或大號吸耳球，用以抽吸氣體。
3．量筒(25ml)和膠頭滴管。
4．鬆散岩石試樣：礫石（粒徑為5～10mm，大小均勻，磨圓好）；砂（粒徑為0.45mm～0.6mm）；砂礫混合樣（指把上述砂樣完全充填進礫石樣的孔隙中得到的一種新試樣）。
四、實驗室準備工作
1．標定透水石的負壓值
透水石是用一定直徑的砂質顆粒均勻膠結成的多孔板。透水石的負壓值是指在氣、液、固三相介質介面上形成的彎液面產生的附加表面壓強。標定方法如下：
首先，飽和透水石並使試樣筒底部漏斗充滿水（最好用去氣水，即通過加熱或蒸餾的方法去掉水中部分氣體後的水）。具體做法是：將試樣筒與底部漏斗一起從開關a處卸下（見圖1-1），浸沒於水中並倒置，將漏斗管口與十二指腸減壓器抽氣管連線，抽氣使透水石飽水，底部漏斗全充滿水。
用彈簧夾在水中封閉底部漏斗管，倒轉試樣筒，將裝有水(可以不滿)的試樣筒放回支架。同時開啟a、b 兩開關，在兩管口同時流水的情況下連線塑料管。關閉a、b 開關，倒去試樣筒中剩餘的水，將a 滴定管液面調至零刻度，並與透水石底面水平。
圖1-1 給水度儀裝置圖圖1-2 退水時給水度儀安置示意圖
1—裝樣篩；2—篩板；3—試樣筒1—h 為三通管液面到透水石第面的距離；
4—透水石； 5—固定連線板2—三通管液面
6—試樣筒底部漏斗；7—彈簧夾；
8—硬塑料管；9—滴管；10—三通管
第二步，測定透水石的負壓值。開啟a、b 開關，緩慢降低a 滴定管，同時注意觀測其液面的變化。當滴定管液面突然上公升時，立刻關閉b 開關。
此時滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的負壓值。
反覆測定幾次，選其中最小數值(指絕對值)作為實驗儀器所採用的負壓值。
2．標定試樣筒的容積
將試樣筒裝滿水，用量筒或滴定管測出所裝水的體積即為試樣筒的容積。
五、實驗步驟
1．連線：將試樣筒與滴定管裝滿水，同時開啟a、b 兩開關，在兩管口同時流水的情況下連線塑料管。關閉a、b 開關，倒去試樣筒中剩餘的水。
2．檢查：試樣筒與滴定管連線之後，檢查儀器底部漏斗是否有氣泡，如有氣泡先要參照實驗室準備工作中第1 點進行排氣，然後重複第1 步。
3．裝樣：裝樣前，將a 滴定管液面調到零刻度，關閉a、b 開關，用乾布把試樣筒內壁擦乾(注意不要將乾布接觸透水石)。裝礫石樣和砂樣時，不用安裝裝樣篩，直接將試樣逐次倒入試樣筒並輕振試樣筒以保證試樣密實，直至與試樣筒口平齊。
裝砂礫混合樣時，先按上述方法把礫石裝滿，再安裝裝樣篩，將砂樣從裝樣篩中漏入，直至完全充填礫石樣孔隙。
4．測定孔隙度
適當抬高滴定管，使其液面略高於試樣筒口。開啟a、b 開關(同時用手錶計時)，用b 開關控制進水速度。試樣飽水後立即關閉b 開關。
記下a 滴定管進水量及飽水累計時間，填入附表一。進水量(體積)與試樣筒容積之比就是這種試樣的孔隙度。
5．測定給水度
將a 滴定管加滿水並裝上三通管。用膠頭滴管調整三通管液面（如圖1～2）。將b滴定管初始刻度調至100m1 處。
同時降低a、b 滴定管後，開啟b 開關，使從試樣中退出的水沿三通管進入b 滴定管。退水過程中，三通管液面到透水石底面的距離不得大於透水石的選用負壓值。退水終止後，將退水量和累計退水時間記入表1。
退水量（體積）與試樣體積之比就是試樣的給水度。
水文地質學基礎
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水文地質學試題
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水文地質學總結 1 1
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