試坑法單環(huán)法和雙環(huán)法滲水試驗(yàn)操作步驟

滲水試驗(yàn)是在野外條件下，測(cè)定松散巖石包氣帶垂直滲透系數(shù)的方法。應(yīng)用該方法時(shí)，潛水埋深大于5米。

1. 試驗(yàn)工具及規(guī)格

鐵鍬2把、小鏟子2個(gè)、刻度尺1把（50㎝）、馬里奧特瓶1個(gè)、鐵環(huán)1個(gè)（高為20cm、直徑為35.75cm（面積1000cm2）、秒表1個(gè)。

1. 試驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)
   1. 在的地點(diǎn)挖一個(gè)圓坑，坑底平整，坑的深度大于20cm，直徑大于鐵環(huán)直徑。
   2. 把鐵環(huán)放入坑內(nèi)，等鐵環(huán)需放置水平狀態(tài)之后鐵環(huán)外壁拄土搗實(shí)，以防環(huán)內(nèi)水外漏。
   3. 將刻度尺緊貼鐵環(huán)內(nèi)壁放至坑底，將其固定于環(huán)壁。
   4. 將馬里奧特瓶水加入鐵環(huán)內(nèi)水深為10cm，停止加水，開始計(jì)時(shí)。
2. 試驗(yàn)方法
   1. 常用方法有試坑法、單環(huán)法和雙環(huán)法。
   2. 試坑法在表層干土中挖一試坑，坑底要高出潛水面3-5m，向試坑內(nèi)注水，水位高出坑底約10m，求出單位時(shí)間從坑底滲入地下的水量Q，計(jì)算平均滲透速度V=Q/F，F為坑底面積。V=KI，滲透時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，I≈1，則垂直滲透系數(shù)K ≈V。

1. 單環(huán)法：是在試坑內(nèi)嵌入一個(gè)高為20cm、直徑為35.75cm（面積1000cm2）的鐵環(huán)，用馬里奧特瓶控制鐵環(huán)內(nèi)水深為10cm。持續(xù)加水，使?jié)B入地下的水量Ｑ恒定不變時(shí)為止，同試坑法，此時(shí)垂直滲透系數(shù)K=V=Q/F。

如果系統(tǒng)地記錄加入的水量隨時(shí)間的變化曲線，求各時(shí)間段的平均滲透速度，繪制下圖，在漸近線時(shí)的滲透速度即為垂直滲透系數(shù)。

1. 雙環(huán)法：為了消除單環(huán)試驗(yàn)時(shí)側(cè)向下滲可能產(chǎn)生的誤差，在試坑內(nèi)嵌入兩個(gè)鐵環(huán)，外環(huán)直接可取50cm，內(nèi)環(huán)直徑取25cm。用馬里奧特瓶控制內(nèi)外內(nèi)水深均保持在10cm左右，用內(nèi)環(huán)試驗(yàn)資料計(jì)算滲透系數(shù)。由于內(nèi)環(huán)中的水只產(chǎn)生垂向滲透，排除了側(cè)向滲透帶的誤差，因此比試坑法和單環(huán)法精度要高。（理論上是這樣的，但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于兩環(huán)之間可能存在水力聯(lián)系而得到錯(cuò)誤的結(jié)論。

（2）根據(jù)滲水試驗(yàn)資料計(jì)算巖層滲透系數(shù)

當(dāng)滲水試驗(yàn)進(jìn)行到滲入水力趨于穩(wěn)定時(shí)，可按下時(shí)計(jì)算滲透系數(shù)：

K=Ql/[F(H’K+Z+l)]

Q—穩(wěn)定的滲入水量；F—試坑（內(nèi)環(huán)）滲水面積；Z—試坑（內(nèi)環(huán)）中水層厚度；H’K—毛細(xì)壓力（一般等于巖石毛細(xì)上升高度之半）；l—試驗(yàn)結(jié)束時(shí)水的滲入深度（挖開測(cè)定）。

當(dāng)滲水試驗(yàn)進(jìn)行相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間滲入量仍未達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，可用以下變流量公式計(jì)算：

式中：V₁、V₂—經(jīng)過(guò)t₁和t₂時(shí)間的總滲入水量（即總給水量）；F—試坑（內(nèi)環(huán)）滲水面積；a₁—代用系數(shù)（可用簡(jiǎn)單試算法求出）

（3）滲水試驗(yàn)的成果包括：

1. 試坑平面位置圖；
2. 水文地質(zhì)剖面圖與試驗(yàn)安裝示意圖
3. 滲透速度歷時(shí)曲線；
4. 滲透系數(shù)的計(jì)算；
5. 原始記錄表格。