[{"data":1,"prerenderedAt":-1},["ShallowReactive",2],{"news-1000000000000001117":3,"\u002Fapi\u002Fnews\u002Flist?categoryId=1000000000000000032&orderByColumn=publishTime&isAsc=desc&pageSize=5":15,"session-user":55},{"id":4,"articleNo":5,"categoryId":6,"categoryName":7,"title":8,"content":9,"publishTime":10,"isTop":11,"isHot":11,"isRecommend":11,"viewCount":12,"collectCount":13,"updateTime":10,"contentHtml":14},"1000000000000001117","74361","1000000000000000032","水文地质","如何深入理解“达西定律”","“达西定律”**是描述在饱和砂土中，处于层流状态地下水的运动规律：****砂土中的渗流水量****_Q_****与渗流的水头差****(_h_1\\-_h_2\\=Δ_h_)****成正比，并与通过试样的路径****_L_****成反比****。最先是由法国科学家达西****(Darcy. H)****在****1856****年提出，采用的如下图所示的试验装置。**\n\n![](https:\u002F\u002Ffile.sinosite.com.cn\u002Fsinosite-file\u002Fnews\u002Fold\u002F20240404\u002F57d08bb4839ee20b4e550c5e9714a2f5.png)\n\n**可用公式**_v_****\\=_ki_(**水力坡降**_i_**\\=**Δ_h\u002FL_****_，_****无量纲****)**来表述。结合水力学中的连续性方程_Q_\\=_vA_，可进一步写为**_Q_****\\= _kiA_**，也可将达西公式写成：\n**\n\n![](https:\u002F\u002Ffile.sinosite.com.cn\u002Fsinosite-file\u002Fnews\u002Fold\u002F20240404\u002Ff6aa7b62498e603f73a2e9c08e928d77.png)\n\n其中：_A_为垂直于渗流方向试样的截面面积；_k_为土的渗透系数。\n\n 达西定律公式较为简单，但内涵丰富，需要从以下几方面来把握：\n\n(1)达西定律只适用饱和砂土作层流运动。因此，一般只适用于中砂、细砂、粉砂等；对于粗砂、砾石、卵石等粗颗粒会有湍流发生，不再适用。而黏性土的渗流规律不完全符合达西定律，需要修正，主要是因为黏土中自由水，需克服黏土颗粒表面结合水的粘滞阻力(即抗剪能力)才能流动，这就使得黏土发生流动要具备一定的水力坡降_i_0(即两断面需要一定大小的水头差)，即_v_\\=_k_(_i-i_0)。\n\n如下图，分比为砂土(a线)、黏土(b线、近似用直线c代替)的渗透流速与坡降_i_的关系。\n\n![](https:\u002F\u002Ffile.sinosite.com.cn\u002Fsinosite-file\u002Fnews\u002Fold\u002F20240404\u002F32186efd6d776e5295356b3e6f6fe4ab.png)\n\n(2)水在土中渗流，依然**满足水力学中的连续性方程****_Q_****\\=_vA_****，**并且孔隙中的水也不考虑其压缩性，即任何断面上的流量_Q_始终相等(若不相等，水流就不连续了，与实际不符)。渗流产生的根本原因是两断面有水头(能量)差。\n\n(3)公式中的_v_**是平均渗流速速，不是平均真实流速。**这是由于水在土中的渗流不是通过土的整个截面，仅仅是通过截面内土颗粒间的孔隙，相当于实际过水断面面积比公式中的整个截面积_A_小，根据_Q_\\=_vA_，**说明真实流速应大于公式计算得出的流速。**\n\n(4)渗透系数_k_是反映土体渗透能力强弱的一个物理量，表示单位水力坡降下土体的渗流速度，量纲与流速一致。_k_值越大，表示越容易被渗透，损失的水头(能量)就越小。其值可通过室内试验或现场试验获得，一般砂土渗透系数大于黏土。\n\n(5) 渗透系数_k_的大小与土的密实度(孔隙比)成反比；与土颗粒尺寸、土的饱和度、水温成正比，级配越好的土(因为不均匀系数越大)，_k_越小。此外，还与土的结构和矿物组成有关。\n\n**注意：****“根据公式****_v_****\\=_ki_****，当渗透流速一定****_v_****时，水力坡降****_i_****与渗透系数****_k_****成反比。”这种说法是错误的，因为****_k_****可理解土的一种固有属性，与外界的坡降和流速是无关的，可类比于：质量****\\=****密度****×****体积，不能说质量一定，体积越大，密度越小，因为密度是物体的固有属性。**\n\n**(6)针对于多层土的计算，依然可以采取达西公式_v_\\=_k__Δ__h\u002FL_或_Q_\\= _kiA_。只不过，计算得到的_k_为多层土的平均渗透系数或成等效渗透系数，_i_为多层土的平均渗流坡降，_L_仍为初断面(流进断面)与末断面的渗流距离。**","2024-04-04T15:38:23+08:00","N",1324,0,"\u003Cp>“达西定律”\u003Cstrong>是描述在饱和砂土中，处于层流状态地下水的运动规律：\u003Cstrong>\u003Cstrong>砂土中的渗流水量\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>Q\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>与渗流的水头差\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>(_h_1-\u003Cem>h_2=Δ_h\u003C\u002Fem>)\u003Cstrong>\u003Cstrong>成正比，并与通过试样的路径\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>L\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>成反比\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>。最先是由法国科学家达西\u003C\u002Fstrong>**(Darcy. 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渗透系数_k_的大小与土的密实度(孔隙比)成反比；与土颗粒尺寸、土的饱和度、水温成正比，级配越好的土(因为不均匀系数越大)，_k_越小。此外，还与土的结构和矿物组成有关。\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cstrong>注意：\u003Cstrong>\u003Cstrong>“根据公式\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>v\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>=\u003Cem>ki\u003C\u002Fem>\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>，当渗透流速一定\u003C\u002Fstrong>**\u003Cem>v\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>时，水力坡降\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>i\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>与渗透系数\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>k\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>成反比。”这种说法是错误的，因为\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>\u003Cem>k\u003C\u002Fem>\u003Cstrong>\u003Cstrong>可理解土的一种固有属性，与外界的坡降和流速是无关的，可类比于：质量\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>=\u003Cstrong>\u003Cstrong>密度\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fstrong>×**\u003Cstrong>体积，不能说质量一定，体积越大，密度越小，因为密度是物体的固有属性。\u003C\u002Fstrong>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cstrong>(6)针对于多层土的计算，依然可以采取达西公式_v_=\u003Cem>k__Δ__h\u002FL_或_Q\u003C\u002Fem>= 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