什么是渗透定律？
（一）直线渗透定律
在渗流运动的研究中，该定律应用最为广泛。它是由达西通过试验求得的，也称达西定律。
1.达西定律（线性渗透定律）
1856年，法国水力工程师亨利·达西通过如图1-7所示装置的试验得到。试验将均质砂土装入直圆筒，在一维流条件下，经过不同流量的稳定流多次试验，得出关系式：
地下水动力学
图1-7 达西实验装置
式中：Q为流量，单位m3/d；K为均质砂的渗透系数，单位m/d；ω为筒的横截面积或渗流过水断面面积，单位m2；H1，H2为在渗流运动方向上相邻为L的过水断面1和2处的渗流水头值（m）；
式（1-19）可改写为
Q=KωJ （1-19a）
亦可改写为
V=KJ （1-19b）
该式表明，渗流速度V与水力坡度J呈线性关系，所以达西定律又称直线渗透定律。
2.达西定律讨论
（1）定律的微分形式
在均质各向同性含水介质中，呈一维流时：
地下水动力学
在均质各向同性含水介质中，呈二维流时：
地下水动力学
在均质各向同性含水介质中，呈三维流时：
地下水动力学
达西定律是在稳定运动条件下得到的。当渗流运动为非稳定运动时，任意瞬时渗流场中任一点处渗流速度与水力坡度的关系仍可用式（1-20）表示，只是渗流速度与水力坡度都随时间在变化。
（2）定律适用范围上限
近年来研究成果表明，达西定律并不是在所有的层流中都适用。当雷诺数（Re）增大时，水流的惯性力作用增强，尽管水流仍保持层流状态，但渗流速度与水力坡度之间不再是线性关系，此时达西定律不适用。因此，惯性力小到可以忽略不计是达西定律适用条件之一。
由于介质空隙大小、形式、延伸方向等具随机性，随着雷诺数增大，孔隙中运动水流的临界雷诺数变化范围很大。若采用与有压流雷诺数相同的公式形式，则有：
地下水动力学
式中：Re为雷诺数；d为空隙介质固体颗粒的平均粒径，由实验求得；ν为水的运动黏滞系数；V为渗流速度。
当Re＜10时，黏滞力起主导作用，水流保持层流状态，服从直线渗透定律。当Re＞10时，虽仍保持层流状态，但渗流速度与水力坡度的关系应为
图1-8 J=f（V）关系曲线
图1-9 粘土（含水率34.5%）的渗透试验成果
（3）定律适用范围下限
在黏性土中由于结合水的存在，必须在较大的水力坡度作用下，才能克服结合水的“堵塞”。由于有效过水断面的变化（由小到大趋于某一定值），使水流运动由最初偏离直线渗透定律到过水断面稳定不变时，又符合直线渗透定律（图1-9）。把又符合直线渗透定律时的水力坡度作为定律适用下限。
3.达西定律的实质
根据
地下水动力学
得到
地下水动力学
把该式与伯诺里能量方程（H1=H2+hw1-2）相比可知，
4.关于渗透系数与渗透率
（1）渗透系数（K）
达西定律中的渗透系数K，是表示含水介质透水性能的重要水文地质参数。
由V=KJ知，当水力坡度（J）为1时，V=K，所以渗透系数具有渗透速度的量纲，单位为cm/s或m/d。
渗透系数不仅与介质本身有关，亦与运动在介质中的水的性质有关。具体是：①岩石性质，如粒度、成分、颗粒排列、充填情况、裂隙性及其发育程度；②渗透液体的物理性质：如容重、黏滞性。
（2）渗透率（K0）
渗透率是表征岩石渗透性质的常数，只反映空隙介质本身的渗透性，其大小仅与岩石的性质有关，与液体性质无关。渗透率的量纲为［L2］，常用的单位为D（达西）（D的定义是：当动力黏滞系数（ν）为0.001时，压强差（p）为101325Pa的情况下通过面积为1cm2及长度为1cm的岩样，其流量为1cm3时，岩样的渗透率为1D，1D≈0.987×10-12m2）。
（3）渗透系数（K）与渗透率（K0）的关系
地下水动力学
式中：γ为水的容重；μ0为水的动力黏滞系数。
在一般情况下地下水的容重与黏滞性变化不大，可以把渗透系数视为表示岩石透水性的常数。但对运动的热水、卤水，其容重、黏滞性不能忽略。
（二）非直线渗透定律
1）当地下水呈紊流态运动时，用哲才-克拉斯诺波里斯基公式表示紊流渗透基本定律：
Q=KTωJ1/2 （1-24）
或
V=KTJ1/2 （1-25）
式中：KT为地下水呈紊流运动时，孔隙介质渗透系数。它与水的性质、孔隙介质特征、固体骨架壁的粗糙度有关。
2）当地下水的运动范围内层流与紊流并存时，适用斯姆列盖尔提出的混合流公式：
Q=KCωJ1/m （1-26）
或
V=KCJ1/m （1-27）
式中：KC为地下水流呈混合流时，孔隙介质的渗透系数；m为流态指数（1＜m＜2）。
（三）裘布依微分方程
1.微分方程的建立
（1）建立条件
①地下水绝大部分具有缓变流特征；②含水层为均质各向同性。
（2）微分方程
为求均质各向同性含水层中，任一过水断面（ω）上的流量（Q），根据裘布依微分方程表达式求dω上的dQ，即
地下水动力学
对整个过水断面ω积分，得
地下水动力学
式中：
因此，在ω断面的不同位置上其水力坡度值是不同的。但根据方程的建立条件，当地下水流为缓变流或沿流向剖面上水流具备缓变流特征时，可将两个互不平行的曲形过水断面用两个相互平行且垂直的平面代替。
如图1-10所示，两平面间的流线长度近似相同，并认为同一断面上各点处的水头相等，因而两断面间的水头差也近似相等。鉴于此，认为缓变流条件下，同一平面过水断面上各点的水力坡度近似相等，即
地下水动力学
因此，上式积分式可写为
地下水动力学
地下水动力学
或
地下水动力学
式（1-28）和式（1-29）都是裘布依微分方程，是研究地下水运动十分重要的基本微分方程之一。
图1-10 缓变流时水流示意图
2.裘布依微分方程与达西微分方程的区别
裘布依微分方程中的
**渗透定律，即达西定律，是描述饱和土中水流速度与水力坡降之间关系的线性规律**。
渗透定律由法国工程师H.P.G.达西在1856年通过实验总结得出，它揭示了水在多孔介质中流动的规律，并成为地下水流、土壤科学和相关领域研究的基石。下面将深入探讨这一重要定律的不同方面：
1. **达西定律的基本方程**
- **基本方程**：达西定律可以表达为Q=k*A*(h2-h1)/L，其中Q是单位时间渗流量，A是过水断面面积，h2和h1分别是上游和下游的水头，L是渗流路径长度，k是渗透系数，反映介质透水性能[^1^]。
- **渗透率**：渗透系数k是达西定律中至关重要的一个参数，它取决于多孔介质的结构以及流体的性质[^1^]。
2. **达西定律的适用范围**
- **适用范围**：达西定律最初是在砂质土体实验中得到的，后来推广应用于其他类型的土体。它适用于水流速度较小、流动为层流的状态，即水流流线相互平行、无交错混乱的情况[^1
渗透压的定义是什么
渗透压的定义是恰好能阻止渗透发生的施加于溶液液面上方的额外压强称为渗透压力。渗透压说白了就是压强，是生物体内渗透作用的必要条件。如果存在半透膜且膜两侧的溶液浓度不相等，及生物膜两侧渗透压不同，水分子就会由渗透压小的一方向渗透压大的一方自由扩散，这种现象叫渗透。半透膜两侧的溶液，当存在...
达西定律公式是什么?
达西定律（Darcy's law）描述饱和土中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律，又称线性渗流定律。1856年由法国工程师H.P.G.达西通过实验总结得到。1852-1855年，达西进行了水通过饱和砂的实验研究，发现了渗流量Q与上下游水头差（h2- h1）和垂直于水流方向的截面积A成正比，而与渗流长度L成反比...
渗透压的物理本质是什么?
渗透压公式只与浓度相关，忽略了渗透过程中至关重要的压强变量，尤其是膜上随过程变化的压力。而渗透力公式则不同，它明确展示了渗透力(F)与浓度(Ci)和压强(P)的关系，这两个因素是充分且必要的，使得以渗透力为核心的渗透定律得以准确地描述动态渗透过程。在渗透过程中，膜两侧的大气压虽相近，但...
渗透压是怎么产生的,为什么渗透压会存在?
渗透压的大小和溶液的体积莫耳浓度、溶液温度和溶质解离度相关，因此有时若得知渗透压的大小和其他条件，可以反推出大分子的分子量。范特荷夫因为渗透压和化学动力学等方面的研究获得第一届诺贝尔化学奖。依照范特荷夫定律，稀溶液的渗透压与溶液的体积摩尔浓度及绝对温度成正比。
什么是达西渗流定律?
由此可见，从上限雷诺数方面偏离达西定律与层流到湍流的过渡不是完全等价的。在渗流速度很低时，流体与介质间的表面分子力作用显得更为重要。部分液体的滞流现象使孔隙度发生变化，从而引起渗透率的相应变化。实验表明，这时孔隙度和渗透率均随渗流速度的增加而增加，速度到某一临界值后不再变化，因此不...
渗透价格定律有哪些例子呢?
渗透定价的例子如下：1、手机品牌A推出一款新型智能手机，为了迅速进入市场并吸引消费者，他们决定将售价定为同类产品的一半。这样来，消费者就能够以更低的价格购买到同等品质的手机，从而大大增加了品牌的知名度和市场份额。2、餐馆B为了吸引更多的顾客，推出了午餐特价套餐，将晚餐时间相对较空闲的午餐时间...
渗透压是什么
渗透压是指两侧水溶液浓度不同的半透膜，为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强。1877年德国植物学家弗菲尔根据其实验数据发现两条规律。1、 在温度一定时，稀溶液的渗透压力与溶液的浓度成正比。2、 在浓度一定时，稀溶液的渗透压力与热力学温度成正比。1886年荷兰理论...
实验二 达西渗透实验
1.实验目的 1)通过稳定流条件下的渗透实验，进一步加深理解线性渗透定律———达西定律。2)加深理解渗透流速(v)、水力坡度(I)、渗透系数(K)之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数(K)的方法。2.实验内容 1)了解达西渗透实验装置(图B-2、图B-3)。2)验证达西渗透定律。3)测定不同试样的渗透系数。...
什么是渗透系数渗透系数的测定方法
V = Q*t = ν*A*t 根据达西定律，v = k*i，则 V = k*(△h\/L)*A*t 从而得出 k = q*L \/ A*△h=Q*L \/( A*△h)常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。变水头试验法就是试验...
荷兰的范托夫发现了化学动力学定律和渗透压定律有什么影响?
荷兰的范托夫对化学动力学定律和渗透压定律的贡献对化学领域产生了重要影响。他的工作对于理解溶液中化学反应速率和平衡的影响因素以及溶液中溶质的行为具有重要意义。范托夫提出了化学动力学定律，也被称为范托夫方程，它描述了化学反应速率与反应物浓度之间的关系。这个定律对于研究和控制化学反应速率以及...
斋居人参： 达西定律也可以用另一种形式表达 v=KI v为渗流速度.上式表明, 渗流速度与水力坡度一次方成正比.说明水力坡度与渗流速度呈线性关系,故又称线性渗流定律.
海城区13987812988： 什么是土的实测指标? - ？
斋居人参： 一、土的物理性质指标很多,其中有3个要用试验测定,称为实测指标,这三个实测指标分别为密度、比重和含水率. 二、“侵水路堤”通常叫“浸水路堤”,受到季节性或长期浸水的沿诃路堤、河滩路堤及桥头引道等,均是浸水路堤.这种路...
海城区13987812988： 何谓达西渗流定律?其应用条件和适用范围是什么?根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否相同?为 - ？
斋居人参： 就是个反应水在岩层中渗透速度的定律,使用条件是,岩层的渗透能力系数必须是已知的固定参数,能用于测量环境中地下水的渗透状态.不同.土中水的实际流速远比根据达西定律计算出的流速.因为达西定律计算出的流速是把某个整个渗流断面看成没有土壤骨架的纯过水断面计算出来假想断面平均流速,而土中水的实际流速是指水在土壤孔隙中的实际流速.
海城区13987812988： 何谓达西定律,达西定律成立的条件有哪些? - ？
斋居人参： 达西定律由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852~1855年通过大量实验得出;是反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律.达西定律是由砂质土体实验得到的,后来推广应用于其他土体,如粘土和具有细裂隙的岩石等.达西定律是由砂质土体实...
海城区13987812988： 什么是土的渗透性 - ？
斋居人参： 土壤渗透性亦称“土壤透水性”.[1]即土壤对地表水的渗透能力.是影响土壤侵蚀的主要性状之一.决定于土壤的质地、结构、孔隙、湿度、剖面构型等因素.一般质地较粗、结构性好、孔隙较大、湿度较小的土壤,渗水比较容易,透水性大,...
海城区13987812988： 渗透 原理为什么低浓度水向高浓度水 - ？
斋居人参： 我们知道半透膜不能透过大分子物质,当半透膜两边溶液浓度不同时,微观上,两侧的大分子物质对水分子的吸引力也不会相同,浓度大的溶液吸引力更强,水分子就会向高浓度溶液渗透.
海城区13987812988： 土力学四校合编第五版课后答案(土力学) ？
斋居人参： 1、土力学 [编辑本段]土力学 soil mechanics 研究土体在力的作用下的应力-应变或应... 达西在研究水在砂土中渗透的基础上提出了著名线性渗透定律(1856)﹔英国的W.J....
海城区13987812988： 将一个细胞放入某一浓度的溶液中,若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等,则体积不变.细胞液浓度与外界溶液的浓度能证明什么,我的问题原句是错误的,... - ？
斋居人参：[答案] 细胞液浓度与外界溶液的浓度会影响溶液的渗透压(根据渗透压定律 π=cRT,π是渗透压,c是溶液摩尔浓度).渗透压指是在溶液和水置于中间安置半透膜的U型管中一端施加阻止水渗透的压力,而细胞膜是半透膜,根据渗透压定律,细胞膜内外渗透...
海城区13987812988： 什么是观察渗透理论 举例说明 - ？
斋居人参： 观察渗透理论是指任何观察都不是纯粹客观的,具有不同知识背景的观察者观察同一事物,会得出不同的观察结果. 观察必须以正确的理论为指导,理论决定了观察到什么.在观察中如果以反映客观事物本质的理论为指导,将在一定程度上保证...
海城区13987812988： 观察渗透理论 - ？
斋居人参： 观察渗透理论观察可分为自然观察和实验观察.自然观察是指人类对自然现象不作任何人工的变革而进行的一类观察.实验观察是通过对自然现象或事物人为进行积极干预后所进行的观察.实验观察是一种比自然观察更强有力的认识手段. ...
