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《人工示蹤法測試砂土滲透流速的試驗研究-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第14卷第20期2014年7月科學(xué)技術(shù)與工程Vo1．14No．20Ju1．20141671～1815(2014)20—0286—04ScienceTechnologyandEngineering@2014Sci．Tech．Engrg．水利技術(shù)人工示蹤法測試砂土滲透流速的試驗研究高為壯陳亮夏兵兵熊堅(河海大學(xué)巖土力學(xué)與堤壩工程教育部重點實驗室，河海大學(xué)巖土工程與科學(xué)研究所，南京210098)摘要流速是反映巖土體滲透特性、判斷水利工程防滲效果的最直觀參數(shù)；而現(xiàn)場巖土體中的流速卻很難直接測得。自行設(shè)計室內(nèi)試驗裝置，將食鹽溶液作為示蹤劑，使用電導(dǎo)率儀采集測試管中
2、電導(dǎo)率。通過擬合得出電導(dǎo)率隨時間的變化關(guān)系遵循指數(shù)分布，利用稀釋定理計算得出測試土體中的滲透流速。將測試流速與實際流速進行對比得出，在各水利梯度下，試驗中測試流速均比實際流速偏大，其誤差在20％一30％。關(guān)鍵詞稀釋定理示蹤法食鹽溶液電導(dǎo)率滲透流速中圖法分類號TV223．4；文獻標(biāo)志碼B據(jù)2006年全國水庫普查，我國約有40％水庫際獲得了很好的效果。陳建生建立了存在垂向存在安全隱患，在發(fā)生破壞的水庫及堤防工程中滲流條件下廣義的井中示蹤劑稀釋物理模型。葉合透破壞是主要原因。只有及時有效的發(fā)現(xiàn)壩體形成欣根據(jù)示蹤劑質(zhì)量守恒原理重新建立了示蹤稀滲漏通道的位置以及滲
3、漏流速，有針對性的對大壩釋物理模型，利用微元法推導(dǎo)了含水層水平流速計進行加固處理，才能保障大壩安全運行。算新公式，修正了廣義稀釋定理。林統(tǒng)根據(jù)示蹤目前探測大壩滲漏通道的方法很多，主要有流劑質(zhì)量守恒的原理建立了基于質(zhì)量守恒的示蹤測速場法、基于電場和磁場的地球物理探測方法和示蹤模型，考慮了測井中水流垂向運動的影響。但以往法等。其中基于電場和磁場的地球物理探測方法主的研究大多基于理論研究及現(xiàn)場應(yīng)用，對于室內(nèi)試要有自然電場法、高密度電阻率法、瑞利波法、探地驗相關(guān)的研究卻很少，同時關(guān)于稀釋法所測定的滲雷達法和瞬變電磁法等。示蹤法包括天然示蹤法和透流速與實際流速的對
4、比分析也較少。通過自行設(shè)人工示蹤法，天然示蹤法主要是利用地下水的化學(xué)計室內(nèi)試驗裝置，使用食鹽溶液作為示蹤劑，在砂土成分、同位素成分以及水的溫度和電導(dǎo)來了解地下中進行了示蹤試驗測試滲透流速，將測試流速和實水的補給源以及補給途徑的地層性質(zhì)等，獲得滲漏際流速進行了對比，并分析了誤差產(chǎn)生的相關(guān)因素。問題。以上各種方法都是間接獲取滲漏通道的位置，對于滲漏區(qū)直接反映滲透特性的滲流流速卻無1試驗原理法獲得，從而不能夠?qū)Φ谭离[患作出較準(zhǔn)確的判斷。Moser等人建立單孔稀釋模型，設(shè)示蹤劑在稀流速是地下水的重要參數(shù)，在水利、水文地質(zhì)、釋水柱內(nèi)和水均勻混合，濾水管的軸線與含水
5、層整工程勘察、環(huán)境保護、供水、水資源、采礦等領(lǐng)域都占個厚度的水流流線正交；水平流連續(xù)均勻穩(wěn)定；無垂據(jù)重要的作用。Moser最早建立了單井測定地下向水流的干擾。由于滲漏水流動，則濾水管內(nèi)示蹤水滲透流速的示蹤劑點稀釋定理，并使用放射性同劑濃度的遞減可用下述基本方程式表示：位素進行了現(xiàn)場試驗；Michalski使用生理鹽水作C=Coe坷‘(1)為示蹤劑進行了現(xiàn)場研究，獲取了試驗區(qū)地下水的式(1)中：Cn為t=0時示蹤劑的濃度；t為時間；C水平流速；Tsang使用去離子水作為示蹤劑進行了為t時刻示蹤劑的濃度；而現(xiàn)場試驗研究；M．Pi~ak使用食用色素亮藍FCF2
6、rchvw作為示蹤劑進行了現(xiàn)場試驗研究。20世紀(jì)80年代B：V：：：(2)1Trc‘丌r盯rc我國引進放射性同位素單孔稀釋示蹤法測定地下水c式(2)中：q為單位時間流經(jīng)井的水量；V為稀釋水的流速，并研制了各種儀器，將此方法應(yīng)用于工程實柱體積；r為濾水管內(nèi)徑；h為稀釋水柱的高度；2014年3月5日收到為流經(jīng)井的流速；為含水層中水的滲透流速；Ol為第一作者簡介：高為壯，男。碩士研究生。Email：712314915@因濾水管在含水層中的存在引起的流程畸變的校正qq·COma系數(shù)。2O期高為壯，等：人工示蹤法測試砂土滲透流速的試驗研究由式(2)可得：范圍為0—
7、1．999×10~S／cm?？蓃B2．3試驗水力梯度(3)本次試驗共在四個水力梯度下進行，各水力梯食鹽溶液在0．2442—2．442moL／L之問時，其度如表1所示。濃度與其電導(dǎo)率成線性關(guān)系，因此，測試中可以表1水力梯度用電導(dǎo)率的變化來代替食鹽溶液濃度的變化。Table1Hydraulicgradient2試驗水頭差／mm255075100水力梯度0．0780．1560．2340．3132．1試驗裝置2．4試驗過程2．4．1裝樣與飽和試驗用料為現(xiàn)場采取的砂土，其級配曲線如圖2所示，由圖2可知粒徑大于0．25mm的顆粒超過全重的50％，屬于中砂。試驗裝樣采
8、用水下拋填的方法，先將試驗槽內(nèi)水位提升至一定高度(略低于填筑該層砂樣的高度)，然
