23.4.2 排水沟渗流模拟实验
1.稳定流实验
(1)记录渗流实验槽两个滤网之间的长度和渗流实验槽_的宽度,土壤的平_均厚度。并根据准备实验测量得到的给水度Sv、渗透系数k和土壤厚度
,计算导压系数
。
(2)给供水箱装满清水,给阳离子水质软化装置装入阳离子树脂。
(3)关闭排水沟下面出水管1和出水管2上的出水阀门1和出水阀门2。
(4)将步进电机的引线和各流量计的引线与排水沟渗流模拟采集仪相连;如果采用压力传感器测量测压管读数,还应该将传感器与排水沟渗流模拟采集仪相连接,然后将排水沟渗流模拟采集仪与计算机相连接,并检查接线是否正确,打开排水沟渗流模拟采集仪、计算机并启动采集软件。
(5)打开水泵,用计算机启动步进电机调节稳水箱中的自动升降板到合适位置,当水流从自动升降板上面溢流,溢出的水流通过退水管回到供水箱时表示稳水箱中的水位已经稳定。
(6)打开总进水阀门和分进水阀门1和分进水阀门2,使水流进入针头式降雨装置并由针头下降,通过计算机监控流量计1的流量变化,调节总进水阀门使流量达到设计要求的流量。
(7)当流量调节完成后,开始记录流量、降雨历时,降雨历时可根据需要设置。
(8)根据流量计算单位时间内补给含水层的水量ω,ω等于流量除以土壤的湿润面积(湿润面积为渗流实验槽两个滤网之间的长度乘以渗流实验槽的宽度)。
(9)观测渗流实验槽的降雨入渗情况,当降雨将整个土壤厚度全部湿润,并有水流渗入排水沟时,逐渐调节排水沟下面的出水管1和出水管2上的出水阀门1和出水阀门2,观察排水沟的水深变化情况。当排水沟的水深保持稳定且两个排水沟的水深相等时,说明降雨入渗已为稳定入渗。
(10)排水沟水深稳定后,用洗耳球排出测压管中的空气,用测尺测量每根测压管的液面读数,或者用压力传感器由计算机直接测量各测压管读数。
(11)用量杯和秒表从出水管下面测量两个排水沟排出的流量,或用流量计2和流量计3测量各排水沟的流量。
2.非稳定流实验(https://www.daowen.com)
以上所做的实验为稳定流实验,在稳定流实验结束后即可开始进行非稳定流实验。非稳定流实验的测量方法可以采用人工测量或者计算机自动测量。
(1)人工测量方法。
1)用人工测量测压管读数,则需在每个测压管和两个排水沟前安排专人用测尺和量筒做好测量读取测压管读数和流量的准备工作。
2)由一人负责掌握时间和发布测量口令。
3)测量稳定流时渗流实验槽各测压管水位和排水沟水位并记录。
4)关闭水泵,关闭总进水阀门、分水阀门1和分水阀门2,使降雨板上不再有雨滴降落,这时入渗量ω为零。
5)降雨停止后,渗流实验槽内潜水面将逐渐下降,潜水面每下降到某一高度,由掌握时间者发布测量口令,各测量者迅速读取各测压管读数和两个排水沟的水深以及排水流量(排水流量测量可以用在发布口令时间附近一个短时间内的平均流量代替测量时刻的瞬时流量),可得到潜水面和排水量的变化过程。
(2)计算机自动测量方法。
1)用计算机测量稳定流时渗流实验槽各测压管潜水位和排水沟水位以及流量计2和流量计3的流量。
2)关闭水泵,关闭总进水阀门和分水阀门,使降雨板上不再有雨滴降落。
3)当渗流实验槽内水面下降到某一高度时,用计算机同时采集各压力传感器的测压管读数、排水沟的水位读数以及流量计2和流量计3的瞬时流量读数。
4)实验结束后将仪器恢复原状。