水文地质学基础PPT电子教案-第三讲 包气带水的运动及地下水化学成分.ppt

文档介绍：pany Logo5 包气带水的运动 毛细压力水头的测定方法 pany 毛细负压与毛细压力水头?包气带特点——复习?毛细水中:讨论过毛细现象、毛细力、毛细水的存在形式?毛细负压(毛细水头),毛细上升高度,毛细上升速度毛细负压与毛细压力水头?液体表面有一个张力(相互吸引,如同一个薄薄的膜)液面就会发生弯曲,当弯曲呈半圆形时(细小)?弯液面上,表面张力的合力称为毛细力(f)?作用在弯液面(半圆)上,称为毛细压强)11(21RRsfpc????Company Logo液面为半圆时(湿润角β=0),R1=R2α为液体的表面张力系数,R1与R2为弯曲液面的2个曲率半径?毛细压强是有方向的,对液面来说(是水),这是个负压强——又称毛细负压(pc)?压强转化为水柱高度表示(hc) (下面继续介绍)直径D4αR2α)R1R1α(p21c???? pany Logo化为水柱高度表示(hc)?ρ取 1g/cm3 ; g= 981cm/s2 , α=74dyh/cm=74×10-3N/mD——毛细管直径(用mm表示)?hc——毛细压力水头(m)??? pany Logo =0HB =?HC =?HA= ZA+hAHB= ZB+hB毛细压力水头,pany 毛细压力水头的测定方法:?在饱水带中(用水力学原理):测量任一点的压力水头—用测压管(压力计)HA=ZA+hA?在包气带中(测负压):张力计(tensionmeter)前端装上多孔陶瓷头(捧);插入土中;张力计管中充满了水,在非饱和土中,空隙中的负压与张力计液面高度平衡后,张力计形成的负压与所测点B相等时,张力计上的-hBc即为测点的负压例:HB=ZB+hBc=ZB+(-hBc)=HB(图示)?如果测得包气带中HB﹥HC,其意义如何(与水力学水头概念一致),水流运动方向为B→C,入渗水流?如果测得包气带中HB <HC,水流运动方向为C→B, 水流??pany Logo仪——张力计。C。B。pany 毛细上升高度与毛细上升速度毛细压力水头与毛细压强的概念,观察毛细管中水的运动1)插入水中初始:瞬时刻? HA=ZA+0 =0? HB=? HB= ZB+ pc / ?g ? HB=ZB+(-hc)= -hc? HC=? = ZC+(-hc)=02)最后:HA = HC(管中水不运动—静止液体)此时毛细管中的最大上升高度hc称为毛细上升高度,pany LogoB’OO’HA=0HB=-hCHA= ZA+hAHB= ZB+hBHA=ZA+hAHB’=ZB’+hB’VB’= IB’KIB’= (HA-HB’) /LA~B’ = -(ZB’-hC’) / ZB’= hc’/ ZB – 1毛细水运动推导ZB