試坑法單環(huán)法和雙環(huán)法滲水試驗操作步驟

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

1. 試驗工具及規(guī)格

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

1. 試驗步驟及注意事項
   1. 在的地點挖一個圓坑，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，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，開始計時。
2. 試驗方法
   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，求出單位時間從坑底滲入地下的水量Q，計算平均滲透速度V=Q/F，F為坑底面積。V=KI，滲透時間很長時，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恒定不變時為止，同試坑法，此時垂直滲透系數(shù)K=V=Q/F。

如果系統(tǒng)地記錄加入的水量隨時間的變化曲線，求各時間段的平均滲透速度，繪制下圖，在漸近線時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)試驗時側向下滲可能產(chǎn)生的誤差，在試坑內(nèi)嵌入兩個鐵環(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)試驗資料計算滲透系數(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，但在實際操作過程中，由于兩環(huán)之間可能存在水力聯(lián)系而得到錯誤的結論。

（2）根據(jù)滲水試驗資料計算巖層滲透系數(shù)

當滲水試驗進行到滲入水力趨于穩(wěn)定時，可按下時計算滲透系數(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—毛細壓力（一般等于巖石毛細上升高度之半）；l—試驗結束時水的滲入深度（挖開測定）。

當滲水試驗進行相當長時間滲入量仍未達到穩(wěn)定時，可用以下變流量公式計算：

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

（3）滲水試驗的成果包括：

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