（一）试验目的

沉积过程形成的土壤，往往呈层状结构，具有各向异性的特点，其水平方向与垂直方向的渗透系数值往往相差很大。因此，在计算中必须根据实际地下水流状态，正确选用渗透系数K值。农田地下排水中，地下水流接近水平运动，在各向异性的情况下，采用双套环法测定的K值进行设计，必定会造成误差。钻孔法是在野外条件下测定施测点范围内土层水平方向平均渗透系数的方法。

本试验的目的是：

（1）了解在野外用钻孔法测定渗透系数的设备及操作方法。

（2）掌握用钻孔法抽水后根据水位恢复观测资料推算渗透系数的方法。

（二）试验原理

在地下水位稳定不变的钻孔内，瞬时汲取一定水量后，钻孔内水位与周围地下水形成一水头差，在此水头差作用下，地下水向钻孔汇流，孔内水位的回升速率与土层的渗透性能、钻孔尺寸及不透水层位置有关。测定钻孔水位回升速率，即可用厄恩斯特 （Ernst）公式计算渗透系数

式中 K——渗透系数，m/d；

Δh/Δt——钻孔中水位回升速率，cm/s；

c——与钻孔尺寸、不透水层埋深和孔内水位变化有关的无因次数。

式 （1-1-13）中参数如图1-1-5所示。

（三）试验现场布置及测试设备

（1）钻孔开凿。在拟测定渗透系数的测点用特制的土钻打孔，孔径为8cm，孔深应低于地下水面60cm。在钻孔过程中应尽可能减少对孔壁土壤结构的破坏或形成封闭层，在钻孔完成后应进行三次以上的吸水作业，以恢复孔隙的透水性，对于土壤稳定性能不良的地区，须用与钻孔内径相近的透水网管来保护孔壁。

表1-1-3　c值表

注h为Δt时间内地下水位与孔内平均水位之差，cm；r为钻孔半径；H 为初始地下水面至钻孔底部的深度；S为钻孔底距不透水层的距离。

（2）图1-1-5是钻孔抽水法测定K 值的现场布置图，浮球用带刻度的测绳通过滑轮与平衡锤相连，指针架固定在地面上，浮球的移动距离可通过指针测定。

（3）测试设备包括：土钻、汲水筒、支架、浮球及平衡锤、指针架及秒表等。

（四）试验步骤与人员分工

（1）检查测定水位的浮标系统，浮球升降是否自如，指针架及支架是否固定牢靠。

（2）检查井水位是否已稳定 （即恢复至原始地下水位），若已稳定，记录下原始浮球标尺读数。

（3）试验开始后，用汲筒迅速从孔内提出一定的水量，使孔水位降深达40cm以上，随即将浮球放入孔内，计时开始并记录孔水位值。测量孔内地下水位回升速率时，可以固定水位的上升距离读取相应的时刻，也可固定观测时间间隔读取相应的水位上升值，一般多采用后者。要测5次以上的读数，取其平均值进行K值的计算。(www.daowen.com)

图1-1-5　钻孔抽水法测定K值现场布置简图

（4）地下水位回升至全部降深的1/4之前，试验应结束。

（5）人员分工：计时1人，观测浮球标尺读数1人，记录1人。

（五）数据处理及分析计算

填写以下数据（符号说明如图1-1-5所示）：

若观测间隔时间不变，则每一时段水位上升值Δh应比较接近，并逐渐减小。式 （1 1-12）中，Δh/Δt取多次观测的平均值，系数c可从表1-1-3查得。

（六）实例

某钻孔试验实测记录（表1-1-4）及有关数据为：

抽水前原始地下水位测深值W′=74cm；

钻孔深度测深值D′=W′+H=154cm；

抽水前孔内水深H=W′-D′=154-74=80 （cm）；

钻孔底距隔水层距离S=40cm；

钻孔半径r=4cm。

表1-1-4　试验观测记录表

采用全部观测资料进行计算

由表1-1-3查得，c=6.6故