達西定律的物理概念是什麼

A. 什麼是達西定律

達西定律是反映水在岩土孔隙中滲流規律的實驗定律。
由法國水力學家 H.-P.-G.達西在1852～1855年通過大量實驗得出。其表達式為
Q=KFh/L

希望我的回答對您有幫助，滿意請採納，謝謝。

B. 岩石有哪些物理力學參數

密度（density），容重 （weight density）
單位體積岩石的重量 kN/m3 水：9.8kN/m3
比重：岩石的密度和水的密度的比值。
岩石比重平均為2.7
代表性結果。

滲透性（permeability）
岩石滲透性對許多岩石工程有決定性意義，如對大壩、水庫、地下隧道（臨水、高地下水地區等）、石油、核廢料儲存、瓦斯突出等。
滲透性與岩石孔隙度、岩石中的裂隙和應力水平有很大關系。
達西定律（Darcy』s law）：

：在x方向的流量速率；（ ）
：流體壓力， = （ ）
：流體容重 （kN/m3）
：流體（滲透體）柱高度 (m)
：流體的粘度；（ ）
對於水，20℃時， =1.005×10-3 ； =9.80 kN/m3。
：垂直於 方向的橫截面積；（ ）
：滲透系數，與流體（滲透體）的性質無關，與岩石性質有關，單位為面積（ ）
達西定律的另一種形式（滲透體為20℃的水）

：滲透體高度（水頭高度），單位：m
：滲透系數，單位為速度（cm/s）
代表性 系數值 附表3
和 互換：
滲透性單位：1darcy=9.87×10-9cm2 ( )
1Darcy=10-3cm/s ( )
2.1.4 聲波速度（在岩石中的傳播速度）(Sonic Velocity in Rock )
用於了解岩石中的裂隙程度

：岩石沒有孔隙縱波速度
： 成份在岩石中的比例
各種礦物成份的縱波速度

C. 流網中流線與等勢線怎麼數

流線：在流場中每一點上都與速度矢量相切的曲線稱為流線。流線是同一時刻不同流體質點所組成的曲線，它給出該時刻不同流體質點的速度方向。

等勢線是與流線呈正交的等水頭線(或等水位線)，流線族與等勢線族結構成正交的網格。

等勢線：電勢相等點的連線。描繪等勢面的「工具」。

地下水動力學中流線的概念和水力學中的概念是完全一致的。流線應是一根處處和滲流速度矢量相切的曲線。因此，流線簇就代表滲流區內每一個點的水流方向。

(3)達西定律的物理概念是什麼擴展閱讀：

從流網中可獲取有關評估滲流場特性及工程滲流控制設計所需的水頭、水力坡降、滲流速度、滲透壓力及通過每一子區域或過流斷面上的滲流量等，也可根據流網的變化特徵、 流線以及等水頭線的變化形態。

達西定律適用於滲流的層流狀態。試驗和研究表明，除碎石、卵石等粗粒材料外，絕大多數土料在工程實用范圍內可認為滿足達西定律。

滲透系數k的值可通過現場和室內試驗測定。裂隙岩體的滲透性較復雜，根據裂隙分布規律和野外試驗結果，在滲流場分析時可從宏觀上視為各向同性或各向異性介質。

D. 達西定律的意義是什麼

達西定律的意義是：水通過多孔介質的速度同水力梯度的大小及介質的滲透性能成正比。

反映水在岩土孔隙中滲流規律的實驗定律。

由法國水力學家 H.-P.-G.達西在1852～1855年通過大量實驗得出。其表達式為：Q=KFh/L

式中Q為單位時間滲流量，F為過水斷面，h為總水頭損失，L為滲流路徑長度，I=h/L為水力坡度，K為滲透系數。

E. 地下水運動有何規律達西定律的物理概念是什麼何為土的滲透系數

達西定律（Darcy's law）描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關系的規律，又稱線性滲流定律。1856年由法國工程師H.P.G.達西通過實驗總結得到。1852-1855年，達西進行了水通過飽和砂的實驗研究，發現了滲流量Q與上下游水頭差（h2- h1）和垂直於水流方向的截面積A成正比，而與滲流長度L成反比，即：Q=K*A*（h2-h1）/L。

確定滲透系數大小：取地區經驗數據或者類似工程地質水文地質條件下的相鄰工程滲透系數數據；）取樣室內測試，測定滲透系數；3
）抽水、壓水、注水試驗或其他原委測試
試驗測定滲透系數。

F. 達西定律的物理概念是什麼

達西定律適合於砂土（層流）。當地下水 答：在粗沙，礫石，卵石的空隙中運動時，由於流速大，則服從於紊流運動的定律，即水的滲透速度與水力坡度呈指數關系，即： v=kI的1/m次方 其中m值的變化范圍為1～2

G. 達西定律

法國水力工程師亨利·達西 ( Henry Darcy) 為了研究 Dijon 市的供水問題而進行大量的砂柱滲流試驗，於 1856 年提出了線性滲流定律，即達西定律。達西所採用的實驗裝置如圖 2. 3 所示。在直立的等直徑圓筒中裝有均勻的砂，水由圓筒上端流入經砂柱後由下端流出。在圓筒上端使用溢水設備控制水位，使其水頭保持不變，從而使通過砂柱的流量為恆定。在上、下端斷面 1 和斷面 2 處各安裝一根測壓管分別測定兩個過水斷面處的水頭，並在下端出口處測定流量。根據實驗結果得到以下達西公式:

圖 2. 3 達西實驗裝置示意圖

地下水科學概論

式中:Q為通過砂柱的流量(滲流量)，m³/d;A為柱橫截面(過水斷面)面積，m²;h₁和h₂分別為上、下端過水斷面處的水頭，m;Δh=h₁－h₂為上、下端過水斷面之間的水頭差，m;L為上、下端過水斷面之間的距離，m;I=Δh/L為水力梯度，無量綱;K為均勻砂柱的滲透系數，m/d。

式(2.2)表明，通過砂柱的滲流量(Q)與砂柱的滲透系數(K)、橫截面積(A)及水頭差(Δh)成正比，而與長度(L)成反比，也可以說滲流量(Q)與滲透系數(K)、橫截面積(A)和水力梯度(I)成正比。而且，利用不同尺寸的實驗裝置進行達西實驗，即適當改變砂柱的滲透系數(K)、橫截面積(A)及水頭差(Δh)與長度(L)，都會得到式(2.2)的關系。

另外，通過某一過水斷面的流量可以表示為

地下水科學概論

式中:v為滲流速度。由此可以得到達西定律的另一種表示形式:

地下水科學概論

式(2.4)表明滲流速度等於滲透系數與水力梯度的乘積。對於同一均勻砂柱來說，其滲透系數通常為一常數，因而滲流速度與水力梯度的一次方成正比，故達西定律又稱為線性滲流定律。達西定律不僅對垂直向下通過均質砂柱的滲流是適用的，而且對於通過傾斜的、水平的及流向為自下而上的均質砂柱的滲流也是適用的，亦即和砂柱中的滲流方向與垂向方向的夾角無關。

式(2.4)中的滲流速度(v)實際上是一種平均流速，是水流通過包括空隙和固體骨架在內的過水斷面面積(A)的流速。由於過水斷面面積(A)中包括斷面上砂粒所佔據的面積和孔隙面積，而水流實際通過的面積只是孔隙實際過水面積A'=n_eA，其中n_e為有效孔隙度。因此，水流通過實際過水斷面面積(A')的滲透速度(u，也是一種平均流速)為

地下水科學概論

由於n_e<1，所以滲流速度(v)總是小於滲透速度(u)。

式(2.2)中的水力梯度I=Δh/L，為沿滲流途徑的水頭損失(水頭差)與相應滲流長度的比值。水頭損失是由於水質點通過多孔介質細小彎曲通道流動時為克服摩擦阻力而消耗的機械能，水頭差也稱為驅動水頭。因此，水力梯度也可以理解為水流通過單位長度滲流途徑為了克服摩擦阻力所耗失的機械能，或者理解為使水流以一定速度流動的驅動力。

圖2.4 均質潛水流動水力梯度

在實際的地下水流動中，不同點的水力梯度可以不相同。例如在圖2.4所示的均質潛水流動中，在任意距離x處對應的潛水面處的水力梯度為Δh/Δs≈Δh/Δx=dh/dx。其中，Δs為水位線的一段弧長，Δh為對應的水頭差，Δx為Δs對應的水平距離。用微分形式dh/dx表示水力梯度，則意味著水力梯度沿水流方向是可以變化的。另外，實際過水斷面是一個曲面，難以求得其面積。如果假設潛水含水層中的地下水流基本上是水平流動(這一假設稱為裘布依假設)時，則x處的過水斷面可以近似看成是一個垂直斷面。這時以式(2.4)表示的達西定律可以寫成以下更一般的一維形式:

地下水科學概論

式(2.6)中右端的負號表示沿著地下水流動方向水頭是降低的。

達西公式(2.2)中的滲透系數(K，也有人稱之為水力傳導系數)，可以定義為水力梯度等於1時的滲流速度(因為在式(2.4)中當I=1時v=K)。由式(2.4)可知，當I為一定值時，K越大則v就越大;當v為一定值時，K越大則I就越小。說明K越大時，砂柱的透水性越好，使水流的水頭損失越小。因此，滲透系數是表徵多孔介質透水性能的重要定量指標。

滲透系數既與多孔介質的空隙性質有關，也與滲透液體的物理性質(特別是黏滯性)有關:

地下水科學概論

式中:K為滲透系數;k為滲透率(透水率);ρ為液體的密度;g為重力加速度常數;μ為液體的動力黏滯系數。如果有兩種黏滯性不同的液體分別在同一介質中滲透，則動力黏滯系數大的液體滲流時介質的滲透系數會小於動力黏滯系數小的液體滲流時介質的滲透系數。在一般情況下，當地下水的物理性質變化不大時，可以忽略它們的影響，而把滲透系數單純地看作表徵介質透水性能的指標。在研究地下鹵水或熱水的運動時，由於它們的物理性質變化明顯而不能忽略。滲透率(k，也有人稱之為內在滲透率或固有滲透率)僅與介質本身的性質有關，取決於介質的空隙性，其中介質的空隙大小起著重要作用。已知介質的滲透率，可以利用式(2.7)計算介質的滲透系數。例如，已知k=2.3×10^－9cm²，並且ρ=1.0g/cm³，g=981cm/s²，μ=0.01g/(cm·s)，則求得K=2.2563×10^－4cm/s(Hudak，2000)。

多孔介質的滲透系數或滲透率隨空間位置和方向可以發生變化。如果介質的滲透系數隨空間位置不發生變化，這種介質稱為均質介質，而發生變化的介質稱為非均質介質。如果介質中同一位置的滲透系數隨方向不發生變化，這種介質稱為各向同性介質，而發生變化的介質稱為各向異性介質。在某些情況下，介質的滲透系數也可以隨時間而發生變化。例如，由於外部荷載的增加導致介質的壓密可以降低介質的滲透系數。鹽岩晶間鹵水由於礦化度的升高或降低導致石鹽沉澱或溶解，可以使鹽岩的滲透系數降低或增大。在某些條件下，由於存在於介質中的生物活動可以逐漸堵塞空隙通道，可以使介質滲透系數逐漸減小。

滲透系數具有與滲流速度相同的單位，常用單位為m/d或cm/s。滲透率的常用單位為達西或毫達西，1達西=9.8697×10^－9cm²(相對於20℃的水而言)。表2.1列出了部分多孔介質的滲透系數的參考數值。

表2.1 多孔介質滲透系數 (單位:m/d)

(據王大純等，1995;余鍾波等，2008)

雖然滲透系數(K)可以說明岩層的透水能力，但不能單獨說明含水層的出水能力。對於承壓含水層，由於其厚度(M)是定值，則T=KM也是定值。T稱為導水系數，它指的是在水力梯度等於1時流經整個含水層厚度上的單寬流量，常用單位是m²/d。導水系數是表徵承壓含水層導水能力的參數，只適用於二維流，對於三維流則沒有意義(Bear，1979)。

H. 想問下，達西滲流公式在考慮重力情況下，它的方程是這樣的（如下）

D那一項是重力勢差。達西定律是說滲流速度正比於勢差（而非壓差），括弧裡面p的一項是壓力梯度，D的一項是重力勢梯度，gama=ro（密度）*g叫做重度。重力勢梯度的定義可以類比重力勢能的定義。這個基準面是事先設定的重力的零勢面，比如題目中的D的基準面就是任意水平面。
後面的一維情況，如果以下為正方向，D就等於你要考察的觀測點相對於你選擇的等勢面的深度。從這里看出，其實等勢面只要是水平面，在哪裡都沒關系，它隻影響D的值的大小，不影響偏D偏z的大小。
總之，凡是有「勢」的就有事先設定的「基準面」（等勢面），因為「勢」可以是任意值，「勢差」才有確定的物理意義。

I. 納維斯托克斯方程和達西定律的關系是什麼

NS方程是以流體質點為研究對象的微觀理論表達式，而達西定律是描述孔隙介質滲流宏觀的經驗公式，是達西做實驗得到的，裡面的滲透率也是經驗參數。 如果我們清楚地知道孔隙的微觀結構，從理論上講可以利用ns方程求解，對應到宏觀滲流表達，也有可能得到達西定律。 但是，達西定律只是一種簡化的經驗公式，目前為止，達西定律還不完善，有很多修訂的模型。