、双环渗透试验

1.   试验的目的及意义

双环法试验是野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数的常用的简易方法，试验的结果更接近实际情况。利用这个试验，主要为研究区域性水均衡、水库、灌区、渠道渗漏量、山前地区地表水渗入量等进行的。

2.   试验的适用范围对砂土和粉土，可采用试坑法或单环法；对粘性土应采用试坑双环法。

3.   试验的基本原理

在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数（K）值。

4.   试验仪器及制样工具

渗水双环（两个高约50cm，直径分别为0.25m和0.5m的铁环）、两套带有刻度的供水桶、胶带、橡皮管,止水夹、铁锹、尺子、及若干要填在试环底部的小砾石。

5.   试验步骤

（1）    确定试点,开挖试坑。确定试点有三个原则：

1)   代表性。试点处的包气带岩层要能代表试区相当大范围内包气带岩层的情况；

2)   一致性。试点处包气带岩层的选择应与大目标一致，如本次实例是为了选择人工回灌点，所以选择包气带岩层渗透性能较好的部位进行试验。

3)   选择试验场地，zui好在潜水埋藏深度大于5m的地方为好。如果潜水埋深小于2m时，因渗透路径太短，测得的渗透系数不真实，就不要使用渗水试验。

试坑开挖：

铲去表土，露出目标层，试坑深度应大于0.8-1.2m，试坑面积1.3×1.0m左右，以消除包气带表层植被根系对试验的影响。

（2）    压入双环、铺砾、立标

将双环同心压入试坑底部中央，原则上压入0.8-1cm即可，实际中，将双环压入试层3-8cm。铺砾的目的是防止注水时将环底的沙层冲起，试验中实际铺砾3-4cm。

立标的目的在于，定水头注水时，控制环底水层厚度，一般控制在10cm，需要说明的一点是，此处所言的“水层厚度”是包括环底铺砾厚度在内的。

（3）    水头注水、观测记录

以环底水标为准，保持标头刚好淹在水中，内外环同时定水头注水（随时保持内外环的水柱都保持在10cm的同一高度。这样即可认为，内外环之间渗入的水主要消耗在侧向扩散上，内环渗入的水主要消耗在垂向渗透上，为准垂向一维渗流）。

同时从供水桶观测注入水量。记录的时间，开始时因渗入量大，观测间隔时间要短，稍后可按一定时间间隔比如每10分钟观测一次。

（4）    渗入速度稳定，完成试验

试验记录的过程中，绘制出渗速时间v-t曲线，当试验时间（一般为30分钟）曲线保持在一个不大的区间，再延续一段时间，如2-3h，即可结束试验。

6.   试验数据

（1）随时保持内外环的水柱都保持在0.1m的同一高度。

（2）向供水瓶注水时，做好水量转换的换算

组

T(min)12251010Q(ml)300200100150450450

第二组

T(min)12251010Q(ml)250200120190400400

7.   试验数据处理

（1）计算渗透系数

根据达西定律：

式中 Q－稳定渗流量（m3/min）；

A－双环内径面积（m2）；

K－渗透系数（m/min）；

I—水力梯度，渗透系数为1的渗透流速；