什么是渗透系数？渗透系数怎么测？
渗透系数介绍
渗透系数也称为水力传导系数。在各向同性介质中，定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度，表达式为:？=k？g/？其中k为多孔介质的渗透率，只与固体骨架的性质有关。为渗透系数；？为动力粘度系数；？为流体密度；g是重力加速度。在各向异性介质中，渗透系数用张量形式表示。渗透系数越大，岩石的透水性越强。强透水性粗砾石层渗透系数>:10m/昼夜；弱透水性的粘质粉土渗透系数为1 ~ 0.01米/昼夜；不透水粘土的渗透系数
渗透系数的计算方法
影响渗透系数的因素很多，主要取决于土颗粒的形状和大小、不均匀系数和水的粘度等。计算渗透系数K很难建立一个准确的理论公式，通常K的值可以通过实验方法确定，包括实验室测量、现场测量或经验估算。
渗透系数的确定方法
渗透系数的测量方法主要有哪些？实验室测试？然后呢。实地测量？两类。
1.实验室测定方法
目前实验室测量渗透系数K的仪器和测试方法有很多种，但大致可以分为？恒水头法？和“可变水头法”。
恒水头测试法是在整个测试过程中保持水头不变，所以水头差也是恒定的。如图所示:
试验时，将横截面为A、长度为L的饱和试样装入透明塑料管中，打开水阀，使水自上而下流过试样，从出水口排出。在水头差△h和渗透流量Q稳定后，测量一定时间t后流过样品的水量V，然后
V = Q*t =？*A*t
根据达西定律，v = k*i，那么
v = k *(δh/L)* A * t
从而得出结论
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
恒水头试验适用于测定高渗透性砂土的渗透参数。由于粘性土的渗透系数很小，渗水量也很小，用这种试验不容易准确确定，所以需要用变水头试验。
变水头试验法是在试验过程中水头差随时间变化，其装置如下图所示:
水从底部到顶部从一个垂直的玻璃管和一个U形管流过土壤样品。试验时，玻璃管注满水至要求高度后，启动秒表测量初始水头差△h1，时间t后，测量最终水头差△h2。通过建立瞬时达西定律，可以导出渗透系数K的表达式。
设试验过程中任意时刻t作用在两个断面上的水头差为△h，时间dt后，管内水位下降dh，则时间dt内流入试样的水量为
dVe = -a dh
其中a是玻璃管的横截面积；右边的负号表示水量随着△ h的减小而增加。
根据达西定律，在dt时间内流出样品的渗流为:
dVo = k*i*A*dt = k*(△h/L)*A*dt
式中，样品A的横截面积；l样本长度。
根据水流连续的原理，应该有dVe = dVo，得到。
k = (a*L/A*t)㏑(△h1/△h2)
或者用常用对数表示，上面的公式可以写成
k = 2.3 *(A * L/A * t)LG(△h 1/△H2)
2.现场测量方法
渗透试验一般采用渗透试验，是野外测定松散层和岩层渗透系数的一种简便方法。试坑入渗试验常采用试坑法、单环法和双环法。
试坑法
在地表干土中挖一定深度(30-50厘米)的方形或圆形试验坑，坑底距地下水位3-5米，坑底铺2-3厘米厚的过滤粗砂。向测试坑注水时，必须使测试坑中的水位始终高于坑底约10cm。为了便于观察坑内水位，应在坑底设置标尺。计算单位时间内从坑底渗出的水量Q，除以坑底面积，即可得到平均渗流速度v=Q/F。当坑内水柱不高(等于10 cm)时，可以认为水头梯度接近1，所以k(渗透系数)= v .这种方法适用于测定毛管压力影响较小的砂土。如果用于粘性土，测得的渗透系数较高。
单环法
测试坑底部嵌有一个高20厘米、直径35.75厘米的铁环，铁环圈定的面积为1000平方厘米。铁环将坑底压入坑中，深度为10 cm。环壁应与土层紧密接触，环上铺2-3厘米粗的滤砂。试验开始时，环内水柱由Mariot瓶控制，保持在10 cm的高度。当试验进行到入渗水量Q固定时，可按下式计算渗流速度:v=Q/F，求得的渗流速度即为松散层和岩层的渗透系数值。
双环法
在试坑底部嵌入两个铁环，加一个内圈，形成同心环。外环直径0.5米，内环直径0.25米。测试时向铁环内注水，控制外环和内环的水柱与Mariot瓶在同一高度(例如10 cm)。根据内圈取的数据，用上述方法确定松散层和地层的渗透系数值。由于内环内的水只垂直渗透，消除了侧向渗透带的误差，因此比试坑法和单环法更准确。内环和外环之间渗透的水主要是横向弥散和毛细吸收，内环是松散层和岩层在垂直方向上的实际渗透。
当渗透试验中渗透水量趋于稳定时，渗透系数可按下式准确计算(考虑毛管压力的附加影响):k(渗透系数)= QL/ F(H+Z+L)。
其中:
q-稳定渗透水量(立方厘米/分钟)；
f——试验坑内环的渗漏面积(平方厘米)；
z——测试坑内环水的厚度(cm)；
h——毛管压力(一般等于岩土毛管上升高度的一半)(cm)；