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滲透係數
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它是達西定律的比例係數,代表單位面積和單位水力梯度下,通過水層斷面之流量,反映流體流經透水介質的速率,單位是長度/時間(L/T)。滲透係數值與下列二個因素相關:(1)介質的特性,如粒徑大小及分布、顆粒的圓度、顆粒自然堆列情形等,(2)流體的密度和黏滯性。滲透係數之求法有三種:(1)經驗公式,如Hazen公式或Terzagni公式,(2)實驗方法,如用定水頭或變水頭滲透儀量測試體等,(3)現地方法,如利用抽水試驗、微水試驗(slug test)、或示蹤劑試驗等。
滲透係數定義為:
K=(Q/Ai) 式中,K為滲透係數;A為流體與介質之總斷面積;i為水頭梯度;Q為流量。 K的意義為在單位水頭梯度作用下,通過單位斷面積(含介質)之流量。如圖所示,水頭梯度為兩斷面間之水頭差h1-h2除以在流動方向兩斷面間之距離L,在多孔介質中之流速甚小,其流速水頭可略而不計,故水頭差即為能量損失水頭,亦即單位體積重量之流體流經該兩段面間之能量損失。因為滲透係數代表流體通過多孔介質之難易程度,故K值應為介質及流體性質之函數。由試驗及推理可以得知: K=Cd2γ/μ 式中,d為介質之粒徑;C為介質之物理特... |
滲透性、滲透率
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1.土壤或岩石之水傳導或氣傳導之能力。
2.在單位水力梯度(hydraulic gradient)作用下,水流經過土壤或岩石之速度,稱為該土壤或岩石之滲透性,又稱透水性。如以公式表示之,則為: k=v/i 式中,v為水流速度;i為水力梯度。因水力梯度為無因次參數,故滲透性k之單位與流速相同,常用每秒多少公分,亦即cm/sec。 |
滲透壓
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以半透膜隔開溶液與純溶劑時,溶劑之分子會穿透半透膜向溶液移動,發生所謂滲透之現象,若加在原溶液上,使其恰能阻止溶劑分子進入溶液所需之外壓稱為滲透壓。溶液的滲透壓與溶液的濃度成正比之關係,是稀溶液的一個依數性質(colligative property),也就是說,滲透壓與溶液單位體積內溶質的莫耳數相關,而與溶質之本性無關。在一定的溫度下求得溶液之滲透壓,可用以求得該溶液中溶質之分子量。
滲透平衡,係關於溶解溶質於溶劑中,導致蒸氣壓的降低。成份1表溶劑,成份2表溶質。溶液中溶劑的化勢(chemical potential)低於純溶劑的化勢(溫度與壓力維持定值時),當薄膜兩側壓力相同時,溶劑會由α相流到β相,惟當壓力p(β)等溫增大時,達相平衡狀態,便可阻溶劑之流動,即兩邊化勢相等。因此,在等溫之下,為使溶液中溶劑的化勢與純溶劑相等。所需增大的壓力,稱為滲透壓(π):
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內在滲透係數
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流體通過孔隙介質之難易程度的一個指標,此指標與孔隙介質之性質有關而與流體性質無關。若以d 為孔隙介質之代表粒徑,則內在滲透率k 可表為:
k=Cd2,其中C 為一常數,k 之因次為L2。 另一個在地下水力原理常見的透水係數稱滲透係數K(參見 coefficient of permeability),此係數與孔隙介質及流體性質有關。它與內在滲透數k 之關係可表為: 其中,γ為水的單位重量;μ為水的動力粘滯係數;K 之因次為L/T。 |
壓縮滲透試驗
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滲透試驗的一種,常用於試驗粘土樣品在不同有效應力作用下(等於是在不同空隙比)的滲透係數。試驗儀器係用三軸儀,將樣品裝於三軸筒內,一如三軸試驗,試體上下端皆有濾紙、透水石、以及能保持水壓(於固定值)之定壓連線。
試驗時,先加反水壓使試體飽和後,再加第一級圍壓,例如 1.0 kg/cm2,使之壓密,然後試體下端之反水壓略高於上端之反水壓(約有 0.5 kg/cm2之差距),使試體進行定水頭之滲透試驗,隨時以滲透水流量 Q 讀數與相對應的時間繪製關係曲線,若土中滲透已達穩定狀態,讓關係曲線必為直線,斜率為Q/t=q,而q=kiA,q已知;A為試體斷面積,亦為已知;試體兩端反水壓之差... |
本質滲透係數
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此參數只與多孔介質的特性有關,而與流體的密度和黏滯性無關。本質滲透係數的單位為[L2],通常取cm2或達西(darcy);1darcy=9.87x10-9cm2。它的定義為
K=Cd2 式中,k為本質滲透係數,d為介質顆粒的平均直徑,c為比例常數,與顆粒大小的分布、顆粒的圓球度、及顆粒自然堆列情形等有關。 |
滲透力
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滲透力為滲透壓力與面積的乘積。(參見osmotic pressure)。
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滲透勢能
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在大氣壓力下,以恒溫可逆方式,自指定高度的純水池移微量之水至另一水池(除其組成與當時土壤水分相同外,其餘均與純水池相同),每克純水所做的功。土壤滲透壓能是由於水分子吸收可溶性鹽類的離子而產生。在正常情況下,因土壤中可溶性鹽類之大量滲濾而流失,一般土壤水的滲透壓能極小,且對於植物吸收的影響不大。反之,鹽土中水的滲透壓能較大,因而減低土壤水份進入植物根部及微生物細胞內移動性。
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滲透管(劑)
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滲透管是一個裝有液態特定化合物之塑膠合成管,可在固定溫度條件下釋放出穩定通量之氣態化合物。滲透管常使用於產生標準濃度氣體以校正空氣污染監測儀器。滲透管之應用需配點零級空氣產生器以產生不同濃度之標準氣體。由於滲透管釋放固定流量之氣態化合物,控制零級空氣產生器之零級氣體流量並使通過放置滲透管之恆溫室,即可配製不同濃度之標準氣體,以供空氣污染自動監測儀器之校正。
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貓頭鷹博士