（一）狭缝模型渗流实验原理

从N—S方程出发，可得到两平行平板之间位势流动的平均流速

ν——运动黏度；

a——两平行平板之间的距离；

g——重力加速度。

很明显，式 （1-2-11）、式 （1-2-12）中的平均流速与达西定律

完全相似。因而，模型中的渗透系数可表达为

因此，当采用渗透介质的ν=const时，只要适当控制两平行平板之间的距离a，即可改变模型中的渗透系数km。

或原形的单宽流量为

式中 k——原形渗透系数；

λL——模型比尺；

qm——模型流量。

所以，当已知模型比尺λL，原型的渗透系数k，模型中所用液体的运动黏度ν和宽度a时，只要测出模型中的流量qm，即可计算原型中的渗透流量q。

（二）均质土坝渗流实验

1.演示目的

通过对不透水地基上二维均质土坝渗流的演示实验，了解均质土坝稳定挡水时渗流流线的分布及坝内浸润线的实际形态，测定恒定条件下的渗透流量。

2.演示设备

不透水地基上均质土坝渗流模型的简图如图1-2-6所示，狭缝宽度a=1mm，渗透系数为km=0.0012g/12ν甘油。

图1-2-6　均质土坝 （不透水地基）渗流演示模型

3.演示方法

（1）向 “静水盒”中倒入适量的红颜色甘油，并排气。

（2）向高位水箱和“水库”中倒入无色甘油至溢流，并保持恒定水位。

（3）待恒定后，即可观测坝内浸润线及渗透流线。

（4）用量筒配合秒表测量出模型土坝的渗透流量，代入原型单宽流量公式。

式中 ν甘油——甘油的运动黏度，在20℃时，

k——原型均质土坝的渗透系数；

λL——模型的长度比尺；

qm——模型中的恒定流量；

a——模型中流道的宽度，本模型a=0.001m。

（5）将渗出后的甘油回收瓶中。

（6）实验完毕后，请用自来水冲洗模型，回收的甘油应加盖密封。(www.daowen.com)

（三）心墙土坝渗流演示实验

1.演示目的

通过二维心墙土坝渗流浸润线的演示，了解坝内心墙在构筑土坝中的地位和作用。

2.演示设备

心墙坝演示模型的简图如图1-2-7所示。

图1-2-7　心墙坝渗流演示模型简图

3.演示方法

（1）如图1-2-7所示连接好高位水箱和回收甘油瓶。

（2）向高位水箱和“水库”中倒入有色甘油。

（3）待稳定后观测坝内浸润线。

（4）演示完毕，冲洗设备。

（四）斜墙土坝渗流演示实验

1.演示目的

通过二维斜墙土坝渗流浸润线的演示，了解坝内斜墙在构筑土坝中的地位和作用。

2.演示设备

斜墙坝演示模型的简图如图1-2-8所示。

图1-2-8　斜墙坝渗流演示模型简图

3.演示方法

（1）如图1-2-8连接好高位水箱和回收甘油瓶。

（2）向高位水箱和“水库”中倒入有色甘油。

（3）待稳定后观测坝内浸润线。

（4）演示完毕，冲洗设备。

（五）闸基渗流演示实验

1.演示目的

通过对带板桩闸基渗流流线的演示，加深了解透水地基上闸基渗流流线的空间分布特性。渗径长度小的流线上，流速大，水力坡度大；渗径长度大的流线上，流速小，水力坡度小。

加深了解当边界条件一定时，闸基渗流（有压渗流）的流谱不随上下游作用水头差的影响而保持不变。

2.演示设备

带板桩的闸基渗流模型简图如图1-2-9所示。

3.实验方法

（1）向高位水箱中倒入自来水，并将红颜色水倒入后面的水箱，然后排除狭缝中的气泡。

（2）调节模型尾部排水管上的止水夹，使得通过模型中的流量较小。

（3）观察闸基渗流流线的分布形态。

（4）演示完毕，冲洗模型。