土柱实验
《土柱实验》教学指导书
一、实验目的
1、加强对黄土特性的学习，掌握土壤弥散系数的概念和方法；
2、观察污染物在土壤中的迁移情况；
3、深入了解土壤对污染物的吸附和解析模型；
4、熟悉模拟实验数据的记录和处理，是将来进行污染物运移数学模拟的基础。
二、实验内容
1、测定土壤的弥散系数
2、观察污染物在土壤中的迁移
3、建立土壤对污染物的等温吸附模型和吸附动力学模型；
4、建立土壤对污染物的等温解析模型和解析动力学模型；
三、仪器相片
活性碳夹层柱身出水口出水或入水孔
四、模拟实验土柱和装置
1、土柱的概述
实验土柱通常分为两种：非扰动的原状土柱和填装的土柱。原状土柱较好的代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛
分的一种土壤,也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱不能保持原土壤结构,但是,适用于一定目的的专门研究。例如,通过改变各种参数(土壤粒径、比表面和矿物组分,土壤水的pH值,或土壤的不同混合比例等)，来研究土壤对特定污染物的吸附性能。
2、土柱的尺寸
土柱的尺寸没有硬性的规定，一般认为圆形土柱的长度大于其直径的2.5倍即可。不过对于要求精确的模拟土柱，其尺寸还要考虑以下几个方面
(1) 污染物通常含有多种物质，在设计实验的过程中应当以迁移能力最强的污染物为标准来设计土柱，一般来说迁移能力上，有机污染物<阳离子污染物<阴离子污染物。
(2) 由于在土柱内建立稳定的非饱和流场的方法不同,当土柱下段含
水率偏高，不能满足实验要求时，必须要增长土柱的长度。
(3) 对于不同的实验目的，必须根据测量方法和测量数据来确定土柱长度与直径的比值。
3、入水方式
入水方式通常有从上往下渗水和从下往上饱水两种。通常前者用于，地表污染物往土壤中的下渗，可以比较正确的反应该条件下污染物在土壤中的迁移情况，但是无法用于研究土壤对其的吸附作用。而从下往上饱水，可以让土壤与污染物充分接触，是研究土壤对污染物吸附机理和模型的最佳方式。
一般情况下，土柱模型都采用定流量水，在要求并不是很高的实验中，通常使用双马氏瓶来固定入水水头，但是在精度很高或者对要求很大，很小或很稳定的水流量时，必须使用蠕动泵入水。
4、土柱的注意事项
(1) 砾石层不管入水方式如何，必须在入水口的土壤前铺设1-2cm厚的砾石层，防治水流对土壤层的冲刷，从上往下渗水时尤其必须注意。而在出水口土壤后也必须铺设1-2cm的砾石层，防治土壤堵塞。
(2) 尼龙丝网任何不同材料的层位之间，都应该放置尼龙丝网，且必须根据流向和材料来选择尼龙丝网的目数，当顺流向且材料由细变粗时，尼龙网需要目数足够大以阻挡细材料往粗材料中的渗透。
(3) 反应渗透墙根据实验的目的和所研究的污染物种类，可以适当的在土柱中添加反应渗透墙。反应渗透墙的材料组成厚度都必须经过详细的计算以选取合适的数值。
(4) 柱身出水处首先为了防止土壤对柱身处水口的堵塞，必须在出水口前布置合适的尼龙丝网；其次在不同的实验中，此出水口有不同的功能，例如水头的测量和水质电导率的测量。
(5) 土柱内侧必须粗糙，以防止水沿内测管壁的优先流。
5、附属设备
马氏瓶、蠕动泵、橡皮管、示踪剂、电导率仪及探头和收集样品用的容器。
五、实验步骤
1、设计实验
确定所用污染物溶液、土柱尺寸、填充物类型和反应渗透墙情况。2、装填土柱
装填前，需先测定所填土壤的部分系数，如粒径大小、级配组成、矿物组成、孔隙度、干容重γ和含水量S。
装填时采用干堆法，且要利用土壤的干容重γ和含水量S进行计算。
根据不同的土柱尺寸，每次装填的高度在H须在5-10cm之间，而每次装填的重量为：
W=V·γ(1 +S)
式中：
V——每次装入土体体积(cm3);
γ——天然土体干容重(g/cm3);
S——室内土壤含水量(%);
在每次装入W(g)土壤后,利用压实器进行土壤压实,使其达到规定的土壤土柱高度H。
如此试验土柱的干容重与天然情况下土壤干容重将相等或者接近,由
此来控制土柱筒内土壤的孔隙率与天然情况下的土壤孔隙率基本相符。3、准备外设
根据设计的入水方式，准备马氏瓶或蠕动泵且将其连通；准备容器收集出水口的样品；对于柱身的出水处，根据计划准备电导率或水压表或直接采样。
4、记录数据
根据不同的实验目的记录数据，具体内容见下章。
5、结果分析
对记录数据进行处理，分析实验结果；然后需要对数据和结果进行验证，最后得到结论及建议。具体内容见下章。
六、实验结果处理
（一）测定试验土柱的弥散系数
1、示踪剂的选择
一般条件下，试验中采用氯化钠作为示踪物质,以氯离子作为测定土的示踪剂。虽然氯离子对于土壤胶体来讲属于惰性离子,但由于阳离子的其仍具有一定吸附作用，为了合理地确定出土柱体的动力弥散系数，须首先进行氯离子的静态平衡吸附试验，以确定土壤对它的最大吸附量及平衡液浓度。
2、土壤对氯离子的吸附试验
称量20g风干的土壤盛入三角瓶内,再加入200ml氯离子浓度分别为200ppm，400ppm，600ppm，800ppm，1000ppm，1200mp的溶液(水土比为10：1)，在水浴振荡器上振荡5个小时，静置20小时，用离心机离心澄清，取上清液分析其平衡液浓度，用差减法求得土壤胶体对氯离子(CI-)的吸附量。绘制土壤对氯离子吸附平衡曲线。
该实验可以得到，土壤对氯离子的最大吸附浓度X。在下面进行的土柱实验中，先用X浓度的氯离子溶液使土柱中突然达到饱和，然后用2/3X浓度的氯离子溶液进行弥散系数的测定。
3、流体动力弥散系数的测定
在土柱入口连续恒定地注入氯离子浓度为1500mg/l，出口取样测定氯离子的浓度。以出口处氯离子浓度C为Y轴，相应时间为X轴绘制穿透曲线。
根据穿透曲线查找以下数值：即当C/C0=0.16，0.5，0.84时的时刻：t0.16；t0.5；t0.84，将时间t0.5的数据代入下列公式
v=L/t0.5
V——流速；
L——土柱长度；
得到速度V，然后带入
DL=v3(t0.84-t0.16)2/8L
DL——弥散系数
这样就能得到土壤的弥散系数。
（二）建立土壤对污染物的等温吸附(解析)模型和吸附(解析)动力学模型
1、实验过程
吸附过程土柱先用蒸馏水饱和后，开始加入初始含污染物溶液，调节该溶液流速为Y进行淋滤试验，按一定间隔时间采取淋出液若干毫升进行污染物含量测定.并记录淋入、淋出液的体积。当淋出液污染物浓度接近或达到初始溶液污染物浓度时，可以近似认为污染物的吸附过程达到饱和状态，停止淋滤。
解吸过程将上述污染物吸附达到饱和状态的试验土柱搁置36 h之后，加入与初始溶液pH值相当的蒸馏水进行污染物的淋溶(流速与上面实验需要一致)解吸试验过程。同样间隔时间取淋出液样分析污染物含量，并记录当时淋入、淋出液体积。当淋入液的体积与上述吸附过程停止淋滤时所加初始溶液的体积相同时，即可停止污染物的解吸淋溶试验。
2、建立等温吸附(解析)模型
数据处理的基本思路在于，分析数据之间的对应关系，然后应用适当的方程进行拟合。
对于等温吸附(解析)模型，现在有三种理论可以用来解释，分别是：
Henry曲线：G=K d C
式中：G —— 吸附量；
C —— 平衡时液相离子浓度（mg/L ）；
K d ——吸附平衡常数（L/g ）。
Frendlich 曲线 ：G=KC n
式中：G —— 吸附量；
K —— 常数；
n —— 表示该等温吸附线线性度的常数，介于0与1之间；当液相中被吸附组分浓度很低，或在砂土（CEC 值小）中产生吸附时，n →1；
C —— 平衡时液相离子浓度（mg/L ）；
Langmiur 曲线： KC
1KC S S m ++= 式中：S m —— 某组分的最大吸附浓度（mg/kg ）；
K —— 与键能有关的常数；
实验完成后，将淋出液中溶质的平均浓度C 为X 轴，溶质在土壤中的单位吸附量(单位残留量)G 为Y 轴，绘制等温吸附(解析)曲线，对该曲线分别进行上述三种模型的模拟，最后根据模拟的结果进行分析。
3、建立吸附(解析)动力学模型
吸附(解析)动力学模型，通常有下面四种，分别是：
Elovich 方程：c=a+b ·lnt
双常数速率方程：lnc=a+b ·lnt
抛物线扩散方程：c=a+bt 1/2
一级反应动力学方程：lnc=a+bt
其中：
c 为溶质在单位土体上的吸附量(mg/kg)；
t 为反应时间(h)；
a 为与初始浓度有关的试验常数；
b 为与吸附活化能有关的吸附速率常数。
实验完成后，将淋出液时间t 为X 轴，溶质在土壤中的单位吸附量(单位残留量)c 为Y 轴，绘制吸附(解析)动力学曲线，对该曲线分别进行上述四种模型的模拟，最后根据模拟的结果进行分析。
影像技术实验室建设
三鑫学院新建实验室论证报告 一、实验室建设总体方案论证 1、实验室承担的主要任务 （1）图像示教与分析，影像报告书写规练习等实验项目； （2）综合性、设计性实验的准备与实施； （3）实验教学的复习巩固； （4）课外科研活动实习与探讨； （5）图文病例资料教学片库检索方便学生课外实习； （6）X光机、心电图机、超声机和DR摄像等的实验操作； （7）CT、MRI和核医学设备的观察学习； （8）其他。 2、实验室建设的必要性、可行性；建设目标、预期效益、实现方案 （1）建设的必要性、可行性：医学影像在医学诊断领域是一门新兴的学科，不仅在临床的应用上非常广泛，对疾病的诊断提供了很大的科学和直观的依据，可以更好的配合临床的症状、化验等方面，为最终准确诊断病情起到不可替代的作用；同时治疗方面也有很好的
应用。医学影像技术是现代医学发展中最快的学科之一，已经形成传统放射诊断、计算机X线断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声医学、核医学、介入放射学于一体的综合性学科。随着影像技术的不断发展，检查项目的逐步增多，医学影像检查项目对临床疾病诊断的重要性愈加明显。因此，医学影像技术在现代医学中的地位和作用已经越来越受到重视。医学影像技术的快速发展对影像人才也提出了更高的要求。2014年6月，达州职业技术学院医学影像技术专业成功成为省级重点专业建设项目，按照省级重点专业建设要求，同时也为进一步提高本专业教学水平，经学院和系共同研究，拟以学院新校区建设为契机，新建医学影像技术实验室。 （2）建设目的：该实验室将实现集教学、实验实训、科研等功能为一体，使学生学习理论的同时，能够切身观察和操作到各种影像设备，分析讨论实际的摄像片子，使其对影像技术有更深刻的了解，学生在学中做，做中学，发挥主观能动性。配合学校完善教学计划，使学生掌握一技之长，学有所得。 （3）预期效益：该实验室建设成功后，将成为专业建设的一大亮点，能大大提高人才培养质量，服务地方卫生事业，提升学院本专业在区域行业的影响力。 （4）实现方案：政府支持、学校自筹、行业企业支持。
多功能动态模拟实验装置检测
目录 _Toc345598421 第1章绪论.............................................................................................................. - 1 - 1.1目的..................................................................................................................... - 1 - 1.2 课题背景与意义.................................................................................................. - 1 - 1.3监测原理 ............................................................................................................. - 1 - 1.4实验装置简介 ...................................................................................................... - 3 - 第2章被测参数及仪表选用.......................................................................................... - 5 - 2.1本设计需要检测和控制的主要参数 ..................................................................... - 5 - 2.2实验管流体进、出口温度测量............................................................................. - 5 - 2.2.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 5 - 2.2.2仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 7 - 2.2.3测量注意事项............................................................................................ - 7 - 2.2.3误差分析 ................................................................................................... - 7 - 2.3实验管壁温测量 .................................................................................................. - 7 - 2.3.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 8 - 2.3.2仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 8 - 2.3.3测量注意事项............................................................................................ - 9 - 2.3.4误差分析 ................................................................................................... - 9 - 2.4水浴温度测量 ...................................................................................................... - 9 - 2.4.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 9 - 2.4.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 10 - 2.4.3测量注意事项..........................................................................................- 11 - 2.5水位测量 ...........................................................................................................- 11 - 2.5.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 11 - 2.5.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 12 - 2.5.3测量注意事项..........................................................................................- 14 - 2.5.4误差分析 .................................................................................................- 14 - 2.6流量测量 ...........................................................................................................- 14 - 2.6.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 14 - 2.6.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 14 - 2.6.3测量注意事项以及误差分析....................................................................- 15 - 2.7差压测量 ...........................................................................................................- 15 - 2.7.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 15 - 2.7.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 16 - 2.7.3测量注意事项..........................................................................................- 17 - 2.8 心得体会...........................................................................................................- 17 - 参考文献.........................................................................................................................- 18 -
【CN209878758U】一种综合应用的室内模拟土柱实验装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920618031.1 (22)申请日 2019.04.30 (73)专利权人 山西农业大学 地址 030801 山西省晋中市太谷县山西农 业大学 (72)发明人 栗丽 李廷亮 张晋丰 谢钧宇 李丽娜 黄晓磊 (74)专利代理机构 太原华弈知识产权代理事务 所 14108 代理人 梁丽丽 (51)Int.Cl. G01N 33/24(2006.01) G01N 15/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种综合应用的室内模拟土柱实验装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种综合应用的室内模拟 土柱实验装置，由供水装置、填土装置和滤液收 集装置组成；所述供水装置由供水箱、蠕动泵和 降雨筛组成，所述蠕动泵连接在供水箱的出水 口，所述降雨筛通过管道与蠕动泵连接，所述填 土装置由若干段螺纹连接的中空填土管构成，所 述填土装置的外侧壁上间隔设有若干采样口，填 土装置的两端和两段中空填土管的连接处均设 有渗漏板，所述滤液收集装置为一中空的漏斗 体，其喇叭口朝上，下端开口方便收集滤液，上端 口与填土装置的下端口螺纹连接，上端口设有一 可拆卸的挡板。本实用新型的综合应用的室内模 拟土柱实验装置，不仅可以根据污染物不同而选 择土柱长度，还可以根据实验要求选择所需土柱 的入水方式。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 209878758 U 2019.12.31 C N 209878758 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209878758 U 1.一种综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于由供水装置、填土装置和滤液收集装置组成； 所述供水装置由供水箱、蠕动泵和降雨筛组成，所述蠕动泵连接在供水箱的出水口，所述降雨筛通过管道与蠕动泵连接； 所述填土装置由若干段螺纹连接的中空填土管构成，所述填土装置的外侧壁上间隔设有若干采样口，所述采样口与填土装置内部连通，填土装置的两端和两段中空填土管的连接处均设有渗漏板，所述渗漏板上均匀设有小孔，填土装置近上端口的外侧壁上设有与填土装置连通的径流口，所述径流口上设有径流口塞，填土装置近下端口的外侧壁上设有与填土装置连通的注水口，所述注水口上设有注水口塞，所述填土装置的上端口设置在降雨筛的下方，填土装置的直径与降雨筛的直径相同； 所述滤液收集装置为一中空的漏斗体，其喇叭口朝上，下端开口方便收集滤液，上端口与填土装置的下端口螺纹连接，上端口设有一可拆卸的挡板。 2.根据权利要求1所述的综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于所述供水箱设有刻度。 3.根据权利要求1所述的综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于所述降雨筛设有若干，降雨筛上的筛孔分别设有不同的孔径。 4.根据权利要求1所述的综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于所述中空填土管为透明的圆管。 5.根据权利要求1所述的综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于所述填土装置上端口设置的渗漏板的小孔的孔径为2mm，设置在填土装置内部距离上端口10cm的位置。 6.根据权利要求1所述的综合应用的室内模拟土柱实验装置，其特征在于所述注水口的直径为2mm，设置在距离填土装置底部5cm处的填土装置外侧壁上。 2
(完整word版)实验室建设规划
实验室建设规划 为了加强实验室建设，促进教学、科研和科技开发工作的开展，提高人才培养的质量，进一步规范我系实验室建设与管理，根据“十二五”发展计划，本着优化资源配置，提高投资效益，提高管理水平的原则，特制定本规划。 一、实验室现状 （一）实验室师资队伍建设状况 目前，我系实验室有高级实验师一名，聘用制实验员1名。有建材、测量、力学、土力学实验教师7名，其中，副教授4名，讲师1名，工程师1名，助教1名。多名教师可担任建筑CAD、制图实训等课程的教学。主要问题是专职实验员较为短缺，多数实验室管理任务由教师兼任。 （二）实验室建设状况 实验室现有力学实验室、建材实验室、测量实验室、土力学实验室、建筑多功能机房5个实验室，面向土木工程和城市规划两个本科专业及工程造价专科专业服务。实验室建筑面积约1500平方米，设备总值约575万元。目前可开设的实验课程有土木工程材料、土力学、土木工程测量、材料力学、建筑CAD、制图实训等课程，可开设各类实验项目30余个。 （三）实验教学情况 实验室名称实验课程名称开出实验 项目数 面向专业 承担人时 数/学年 备注 测量实验室土木工程测量9 土木工程、城 市规划、工程 造价 8640 建材实验室土木工程材料 5 土木工程、工 程造价 8640 土工实验室土力学 5 土木工程4320
力学实验室材料力学 5 土木工程4320 建筑多功能 机房建筑CAD 土木工程、城 市规划 主要承担 实训课程 设计等任 务 （四）实验室承担科研及教学研究情况 目前，实验室可承担少量的社会建设项目和部分校级科研项目及大学生创新性实验项目的研究。 二、建设目标 经过3年的努力，努力造就一支思想活跃、结构合理、创新能力强，完全能够胜任实验教学和人才培养工作需要的高水平实验技术队伍，把实验室建设成为实验符合教学评估要求，数量充足，实验设备完善，能满足学生实验、实训要求，初步具有一定科研水平的实验室。 三、建设的指导思想基本思路 按照学院十二五规划、师资队伍建设规划及国家本科教学合格评估的要求，以学科建设和实验教学的需要为依据，紧紧围绕“四三二一”发展战略，围绕教学中心任务，努力提高学生的综合素质、实践能力和创新能力。适应专业结构调整和学生知识能力、素质发展的需要，进一步加强理论与实践教学相结合的教学改革。紧密结合学科建设和人才培养工作，以科研促进学科建设、提高人才培养质量。建立健全规章制度，形成规范、科学的实验室管理模式。 四、建设内容 （一）建设项目 完善测量实验室、工程造价及建筑设计实训室、力学实验室，
水文地质学实验报告-中国地质大学土柱给水度实验 操作原理说明+实验数据
自选实验土柱给水度实验 均质（或层状土）理论给水度的求取方法 一、实验目的 1．根据给水度的定义与影响因素，自行设计方案求取均质土理论给水度。 2．进一步理解影响给水度测试的主要因素，掌握求取土层给水度的实验方法。 二、实验内容 1．选择一种砂样，求取均质或层状土层理论给水度。 2．研究均质土层包气带负压与含水量的关系。 三、实验仪器与用品 1．实验一所用的给水度仪、试验样品和相关用品。 2．土柱给水度仪（图1-3）。 3．不同粒径的砂样。 四、土柱给水度仪简介 本仪器主体结构包括有机玻璃试样柱、可升降的供水/排水装置以及测压板。试样柱上设有多个多孔陶土头测压点及一般的测压点，测压点与测压板相连，可以连续测定土层从饱水的正压到非饱和负压水头，从而了解土层负压变化及其对给水度的影响。 通过升降装置调节供水/排水装置（溢水箱）水位，控制试样柱中的水位；通过溢水箱水位变化的快慢控制试样柱水位下降速度，从而求取不同埋深或不同水位下降速度下的土层给水度。 图1-3 土柱给水度仪装置图 五、基本要求（参考实验演示步骤） 1．自行设计实验方案，包括设计土层结构、初始水位埋深、退水速度等，实验前写出详细实验方案。 2．根据实验方案设计实验记录表格，表格设计要求直观、内容齐全、有利于计算分析。
3．根据设计方案自己动手装样与实验，详细记录实验步骤、数据和现象。 4．实验报告：实验目的、内容与步骤、主要现象与结果分析。 六、思考题 1．试样给水度仪和土柱给水度仪的测试结果有何差异？为什么？ 2．根据实验结果总结土层给水度的影响因素有哪些？ 附实验测试结果表： 表1：土柱给水度仪测定细砂土层在（潜水）水位分步下降时的释水量。 表2：土柱给水度仪测定粗砂土层在（潜水）水位分步下降时的释水量。
物理实验室布置方案1
物理实验室仪器室建设方案 物理实验室布置方案 五和乡九年制学校 在物理实验室建设中，我们需要结合物理的学科特点，在技术上作全面、长远的考虑，安排比较科学、规范、便捷、安全与美观的格局。柜、架的捶放，排列准线宜互相平行、垂直，而不斜交。对形状不规整的房间，如：非完整矩形，或墙角呈斜交，更应以柜、架的方整排列来作视觉空间的遮补与操作空间的理顺。柜列友通道走向，宜使管理员在最常工作区(位)，有较多的整体监看视野，有较直达的取物路径。形象说来，就是趋向“静察全室，一观了然”，“动而取物，直去直来”。作好上述安排后，还可加以兼顾自然采光。此外，还需配置全室充足的人工照明条件(电灯)，以便在阴雨天、清晨或夜间临时非正常工作时间，都能获得良好的照度。室内通道的宽度，要让仪器推车能通行顺畅，既不过分碰擦通道边的柜、桌，又能沿通道顺利转弯。即使现时未配有仪器车，也应预留合适的空间。还要保证通道两边柜门、抽屉开启时的人员操作空间。柜、架、储物，要根据教育部所颁的《教学仪器目录》编号，从管理员最常工作区(位)出发，指向各通道纵深，顺序入柜。在此柜的柜层间一次性分界，而同一搁层内不得两科混放。此柜的柜签也按科(类)分制两部分，并列标示(最好还加标注柜层序数)，做到“专科专层”、“专科专签”。仪器的存放，一般说来，使用频率高或用量大的仪器，如：木直尺、托盘天平、平板测力计、电源、电表、单刀开关、小灯座、滑动变阻器、调压变压器、示波器、信号发生器等，其柜位安排宜趋向通道起始端；其存位安排，宜趋向上柜的下层，及下柜的上层；而在同一柜层．宜趋向搁板的右部(在使用右门首开柜型时)以提高工作效率。对这些柜的柜内定位，也可在柜签上加以相应标注。对需要竖立存放丽自身较高的或需装配备用存放
模拟实验土柱和装置
模拟实验土柱和装置 1.土柱的概述 实验土柱通常分为两种：非扰动的原状土柱和填装的土柱。原状土柱较好地代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛分的一种土壤，也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱不能保持原土壤结构，但是，适用于一定目的的专门研究。例如，通过改变各种参数（土壤粒径、比表面和矿物组分，土壤水的PH值，或土壤的不同混合比例等），来研究土壤对特定污染物的吸附性能。 2.土柱的尺寸 土柱的尺寸没有硬性的规定，一般认为圆形土柱的长度大于其直径的 2.5倍即可。不过对于要求精确的模拟土柱，其尺寸还要考虑以下几个方面：（1）污染物通常含有多种物质，在设计实验的过程中应当以迁移能力最强的污染物为标准来设计土柱，一般来说迁移能力上，有机污染物<阳离子污染物<阴离子污染物。 （2）由于在土柱内建立稳定的非饱和流场的方法不同，当土柱下段含水率偏高，不能满足实验要求时必须增长土柱的长度。 （3）对于不同的实验目的，必须根据测量方法和测量数据来确定土柱长度与直径的比值。 3.入水方式 入水方式通常有从上往下渗水和从下往上饱水两种。通常前者用于，地表污染物往土壤中的下渗，可以比较正确地反应该条件下污染物在土壤中的迁移情况，但是无法用于研究土壤对其的吸附作用。而从下往上饱水，可以让土壤与污染物充分接触，是研究土壤对污染物吸附机理和模型的最佳方式。 一般情况下，土柱模型都采用定流量水，在要求并不是很高的实验中，通常使用双马氏瓶来固定入水水头，但是在精度很高或者要求很大，很小或很稳定的水流量时，必须使用蠕动泵入水。 4.土柱的注意事项 （1）砾石层不管入水方式如何，必须在入水口的土壤前铺设1-2cm厚的砾石层，防治水流对土壤层的冲刷，从上往下渗水尤其必须注意。而在出水口土壤后也必须铺设1-2cm的砾石层，防治土壤堵塞。 （2）尼龙丝网，任何不同材料的层位之间，都应该放置尼龙丝网，且必须根据流向和材料来选择尼龙丝网的目数，当顺流向且材料由细变粗时，尼龙网需要目数足够大以阻挡细材料往粗材料中的渗透。 （3）反应渗透墙，根据实验的目的和所研究的污染物种类，可以适当的在土柱中添加反应渗透墙。反应渗透墙的材料组成厚度都必须经过详细的计算以选取合适的数值。 （4）柱身出水处首先为了防止土壤对柱身处水口的堵塞，必须在出水口前布置合适的尼龙丝网；其次在不同的实验中，此出水口有不同的功能，例如水头
垂直土柱的入渗实验操作说明
一维垂直非饱和土壤水分运动实验系统 操作说明 西安理工大学水资源研究所 西安碧水环境新技术有限公司
1 试验原理 做一个直径为10cm 的垂直土柱，长度为100cm 左右，使密度均一，且有均匀的初始含水率。在土柱进水端维持一个接近饱和的稳定边界含水率，并使水分在土柱中作垂直吸渗运动，作为一维垂直流动其微分方程和定解条件为 ()()()()()() i 0K =D t z z z t 0 z 0000i t z t z θθθθθθθθθθ??????-???????? ==≥===→∞ １ ２ ３ ４ 基本方程（1）可改写为以(),z t θ为未知函数的方程 ()()()() (),,5z t dK z t D t d θθθθθθθ ?????- =- ??????? 式中，Z 坐标向下为正。 垂直入渗的解(),z t θ取为级数形式，即 (),z t θ=()()()()12342222 234t t t t ηθηθηθηθ++++ １ =()2 1i i i t ηθ∞ =∑ （6） 根据边界条件（3）可知，()00i ηθ= i=1，2，3， （7） 由初始条件（2）可以得到()1i ηθ=∞ （8） 当式（5）中的各项系数()i ηθ确定后，则可求得任一时刻T 不同含水率θ在土壤剖面上的位置Z ，亦即得到垂直入渗的解。()i ηθ可由待定系数法求得，为此，可以将方程（5）的右端按分式求导展开，整理得， 22 220z dK z z z dD z D d t d θθθθθθ?????????+--= ? ?????????? （9） 式中，D ，K 及z 分别为D （θ），K （θ）及(),z t θ的简写。对式（6）取 2 22z z z z t θθθ?????? ??????? ，分别如下：
多功能动态模拟实验装置检测
目录 目录............................................................ - 0 -第1章绪论...................................................... - 1 - 1.1目的......................................................... - 1 - 1.2 课题背景与意义............................................... - 1 - 1.3监测原理..................................................... - 2 - 1.4实验装置简介 ................................................. - 4 -第2章被测参数及仪表选用........................................... - 5 - 2.1本设计需要检测和控制的主要参数 ............................... - 5 - 2.2实验管流体进、出口温度测量 ................................... - 5 - 2.2.1检测方法设计以及依据.................................. - 6 - 2.2.2仪表种类选用以及设计依据 ............................... - 7 - 2.2.3测量注意事项 ........................................... - 8 - 2.2.3误差分析 ............................................... - 8 - 2.3实验管壁温测量 ............................................... - 8 - 2.3.1检测方法设计以及依据.................................. - 8 - 2.3.2仪表种类选用以及设计依据.............................. - 9 - ............................. - 9 - 2.3.3测量注意事项 ......................................... - 9 - 2.3.4误差分析 ............................................ - 10 - 2.4水浴温度测量 ................................................ - 10 - 2.4.1检测方法设计以及依据................................. - 10 - 2.4.2仪表种类选用以及设计依据............................. - 10 - 2.4.3测量注意事项 ........................................ - 11 - 2.5水位测量.................................................... - 12 - 2.5.1检测方法设计以及依据................................. - 12 -
实验室建设规划
计算机应用技术系实验室、实训基地建设规划 1、实验室建设现状： 包括：专业设置、学科建设情况、实验室设置、实验室设备拥有量、资金额、基本实验开出情况、组数、创新性实验开出率、现有实验用房面积、实验人员队伍现状等。 2、实验室建设的指导思想 3、2005-2007年的建设目标。 4、各实验室的具体发展规划： 基础实验室目标定位、新增哪些实验完善哪些实验 专业实验室淘汰哪些特色实验事例；创造什么品牌； 5、实现发展规划的资金预算安排（按现有仪器设备总额每年递增10%计算） 必须完善补充的实验装备主要设备的名称、功能、实验 形成特色的实验装备内容、预计机时数、服务的学 更新换代的实验装备达到何种水平 具有较高展示度的实验装备预计所需资金。 6、实验室队伍建设、人员配备情况、通过培训进修使现有人员达到何种水平，拟采取稳定实验人员队伍具体措施。 7、实验室环境建设。 供参考 实验室建设规划书 系部：计算机应用技术系
单位负责人签字： 填表日期： 2004年7月1日 实验设备处制 填表日期：2004年7月1日 目录（成稿后编制） 一、数学与信息科学学院专业实验室现有情况 现有建制实验室名称及发展沿革： 现有两个实验室：计算科学实验室（三个分室）、数学建模实验室建立于2001年。 人员情况：兼职教师2人，具有高级职称的1人。 场地情况：计算科学实验室（三个分室）位于15号教学楼502、504、506室；数学建模实验室位于15号教学楼501室。设备情况：计算科学实验室现有三个分室，共有140台微机，其中两个网络机房，一个普通机房（机器老化，不能使用）。两个网络机房中有一个能够用于专业上机，另一个只能用于基础课上机。数学建模实验室现有一个网络机房，共有50台微机，可用于专业上机。两个实验室能用于专业上机的只有两个机房，共100台微机。 承担实验教学内容及工作量：计算科学实验室服务课程有：计算机语言、算法与数据结构、数学实验、数学模型、计算机辅助教学、程序设计、软件工程、数值分析、操作系统、计算机网络、计算机图形学、数据库原理、计算机集中训练和毕业设计等。数学建模实验室服务课程有：数学实验、数学模型、计算机辅助教学、计算机网络、计算机图形学、计算机集中训练和课程设计等。 二、数学与信息科学学院专业实验室建设目标与规划论证 1. 规划依据（必要性） 实验室是进行教学、科学研究和技术开发的重要基地，是课堂教学的延伸，是理论联系实际的重要手段，是学校教学和科研工作的重要组成部分，是体现学校办学水平的重要标志之一，是培养学生的素质和能力的主要实践基地，因此实验室的建设是专业建设的重要组成部分。 2. 建设基础及方案 根据学院整体发展规划及本系目前专业设置情况并考虑到下一步的发展需要，计划将计算科学实验室的三个分室进行改造，保留两个分室，撤销第三分室（第三分室现只有30台微机，全部不能用于正常上机，只能用于部分语言类课程设计和毕业设计）。将“数学建模实验室”更名为“应用数学实验室”。为满足新上统计学本科专业的教学需要，需新建“应用统计实验室”。各实验室的具体规划如下： 1) 计算科学实验室
土的三个基本物性指标试验
土的三个基本物性指标试验 第一节土粒比重试验（比重瓶法） 一、试验目的 测定土粒比重，为计算土的孔隙比、饱和度以及为土的其他物理力学试验（如颗粒分析的密度计法试验、压缩试验等）提供必要的数据。 二、基本原理 土粒比重是指土在温度100～105oC下烘至恒重时的质量与同体积纯水在4oC时质量的比值。土粒的质量可用精密天秤测得。土粒的体积一般应用排出与土粒同体积之液体的体积方法测得，通常用比重瓶法。此法适用于粒径小于5mm或者含有少量5mm颗粒的土。粒径大于5mm的土，则用虹吸筒法。对于砂土，可用大型的李氏比重瓶法，其原理均与比重瓶法相似。 在用比重瓶法测定土粒体积时，必须注意，所排开的液体体积必须能代表固体颗粒的真实体积。土中含有气体，试验时必须把它排尽，否则影响测试精度。可用煮沸法或抽气法排除土内气体。所用的液体一般为纯水。若土中含有大量的可溶盐类、有机质、胶粒时，则可用中性液体，如煤油、汽油、甲苯和二甲苯，此时必须用抽气法排气。 三、仪器设备 1、比重瓶：容量为100cm3或50cm3, 有短颈式与长颈式两种(图2-1)； 2、分析天秤：称量200g，最小分度值0.001g； 3、恒温水槽；准确度应为±1oC； 4、砂浴：能调节温度； 5、真空抽气设备(图2-2)； 6、温度计：测定范围为0～50oC，精确至0.5oC； 7、其它：烘箱、纯水、中性液体、小漏斗、干毛巾、小洗瓶、磁钵及研棒、孔径为2mm 筛等。 图2-1 比重瓶a-短颈式b-长颈式 图2-2 抽气装置示意图 1-压力表2-真空缸3-比重瓶 接真空泵
四、操作步骤 1、土样的制备 取有代表性的风干土样约100g, 充分研散，并全部过2mm 的筛。将过筛风干土及洗净的比重瓶在100～105oC 下烘干；取出后置于干燥器内，冷却至室温称量后备用。 2、测定干土的质量 称烘干土15g , 通过漏斗装入已知质量的烘干比重瓶中，然后在分析天平上称得瓶加土的质量(精确至0.001g )，减去瓶的质量即得土粒质量m s 。 3、煮沸(或抽气)排气 (1) 煮沸排气：注纯水于盛有土样的比重瓶中至半满；轻摇比重瓶，使土粒分散；将瓶置于沙浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾起，砂土不应少于30min ，粘土、粉土不得少于1h ，以排除气体。 (2) 抽气排气：将盛有土样及半满纯水的比重瓶放在真空抽气缸内，如图2-2所示；接上真空泵，真空度应接近一个大气压，直至摇动时无气泡逸出为止，时间一般不少于1h 。 4、测定瓶加水加土的质量 若用煮沸排气法时，煮沸完毕后，取出比重瓶冷却至室温，注纯水于比重瓶中。当用长径比重瓶，应加纯水于刻度处；当用短颈比重瓶时，应注纯水至瓶口，塞上瓶塞，使多余的水自毛细管中溢出；瓶塞塞好后，瓶内不应留有空气，如有，应再加水重新塞好。然后将比重瓶置于恒温水槽内。待温度稳定和瓶内上部悬液澄清后，取出比重瓶。将瓶外水分擦干后称量，得瓶、水和土之质量m bws 。 5、测定瓶加水的质量 倒掉瓶中悬液，洗净比重瓶，灌满纯水加盖，恒温约15min ，使瓶内纯水温度与悬液的温度一致。检查瓶内有无气泡，若有，需排除；然后，擦干瓶外水分称量，得瓶加水的质量m bw 。 五、成果整理 1、计算 按下式计算土粒的比重，准确至0.01 g/cm 3。 wt bws s bw s s G m m m m G ?-+= (2-1) 式中，m s 为土粒的质量，g ；m bws 为瓶加水加土的质量，g ；m bw 为瓶加水的质量，g ；G wt 为t oC 时纯水的比重，可由表2-1查得。 本试验须进行两次平行测定，其平行测定差值不得大于0.02g/cm 3，取两个测值的平均值。 表2-1 不同温度时水的比重
实验室建设
实验室建设 一、“十一五”实验室建设总结 按照“十一五”实验室建设规划，根据学校专业设置和实际情况，统筹规划，分布实施，集中优势，重点建设一批基础和专业实验室，建成了1个国家级实验教学示范中心、3个四川省实验教学示范中心，实验教学示范中心的建设起到了很好的示范辐射作用。“十一五”期间，学校建有19个中心制的实验教学中心（下设87个分室）及1个工程训练中心，形成了以基础课、技术基础课和专业课教学实验室为基础的结构层次科学、布局合理、功能齐全的实验室体系。制定和完善了实验室工作、人员、安全、开放等各类实验管理制度，并成立了实验室指导委员会对实验室的建设工作进行指导，使实验室建设有据可依，管理更科学、更规范。 “十一五”建设期，学校新增实验用房面积约22000平方米，2007-2010年，共投入11366万元购买教学科研仪器设备，建成多媒体教室10个，1162座，外语自主学习中心和语言实验室3个，256座。截止2010年8月31日学校教学科研仪器设备共计22324台/套，总值已达24849万元。2007年以来，我校中地共建项目成效显著，共有13个中地共建实验室建设项目获得中央财政的资助，资助总额达4500万元。（2010年9月建成多媒体教室60个，6653座，语言实验室11个，660座） 学校加强了实验室队伍建设，鼓励教师参加实验室的建设与管理工作，设置实验教师岗位，部分实验室主任由高职称的教师担任。目前，全校实验队伍总人数有209人，其中专职实验教师44人，副高职称以上人员占45.45%，兼职实验教师41人，副高职称以上人员占56.10%，专职实验技术人员124人，副高职称以上人员占29.84%，本科以上人员占43%。 学校实验教学条件得到了很大的改善，基本满足了人才培养目标规定的实验教学要求，目前全校实验室承担实验项目2072项，年实验学时数约7693时（不含毕业设计），人时数达2839627人时，实验项目开出率达98%，其中有综合性、设计性实验课的课程459门，占总开出的实验课课程的77%，综合、设计性实验项目936项，占总实验项目总数的46%。实验室还加大了开放力度，学校大多数实验室都不同程度地向学生开放。开放的形式包括：以开放实验项目为载体向学生开放；以选修实验课程开放；为学生社团完成课外科技活动开放；为学生实验竞赛、各级各类学科竞赛、实验预习、实验续做、实验重做、实验拓展研究以及完成毕业设计实验等。 二、目前学校实验室建设存在的问题： 近年来，学校的不断扩招使学生数量快速增长，而学校的实验设备与师资力量并未能实现同步增长，教师和实验技术人员只能维持正常的实验教学秩序，而
各类土的特征及取样试验方法
一、粘性土 粘性土分为粉质粘土和粘土 一、粉质粘土定义： 塑性指数大于10且小于或等于17的土应定名为粉质粘土，肉眼观察，细土中 有砂粒，干时不坚硬，用锤可打成细土粒，湿时有塑性有粘结力，能搓成 φ0.5-2mm的土条，长度较小，用手搓、捻感觉有少量细颗粒，稍有粘滞感觉。 二、粘土定义： 塑性指数大于17的土定为粘土，肉眼观察较细腻，一般无砂粒，干时很坚硬，用锤可打成碎块，湿时塑性粘性大，土团压成饼时，边部不裂，能搓成 φ=0.5mm的土条，长度不少于手掌，用手搓捻有滑润感觉，当水分较大时，极 为粘手，感觉不到有颗粒存在。 三、描述内容：颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、结构及层理特征 1、颜色：主色在后，次色在前。 2、状态：①坚硬：干而坚硬，很难掰成块。 ②硬塑：用力捏先裂成块后显柔性，手捏感觉干，不易变形，手按无指印。 ③可塑：手捏似橡皮有柔性，手按有指印。④软塑：手捏很软，易变形， 土块掰时似橡皮，用力不大就能按成坑。⑤流塑：土柱不能直立，自行变形。 3、包含物：贝壳、铁锰结核、高岭土姜结石等。 4、光泽反应：用取土力切开 土块，视其光滑程度分为①切面粗造为无光泽。②切面略粗造（稍光滑） 为稍有光泽。③切面光滑为有光泽。5、摇震反应：试验对应将软塑~流动的 小土块或土球，放在手掌中反复摇晃，并以另一手掌振击此手掌，土中自由水 将渗出，球面呈现光泽。用手指捏土球，放松后水又被吸入，光泽消失，根据 土球渗水和吸水反应快慢可区分为：①立即渗水及吸水者为反应迅速。 ②渗水及吸水中等者为反应中等。③渗水和吸水慢及不渗，不吸者为反应 慢或无反应。4、韧性试验：将含水率略在于塑性的土块在手中揉捏均匀，然后在手掌中搓成直径3mm的土条，再揉成土团，根据再次搓条的可能性，可分为：①能揉成土团，再搓成条，捏而不碎者为韧性高②可再揉成团，捏而不碎者为 韧性中等③勉强或不能再揉成团，稍捏或不捏即碎者为韧性差5、干强度：试 验时将一小块土捏成小土团，风干后用手指捏碎，根据用力大小区分为①很难 或用力才能捏碎或掰断者为干强度高②稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等 ③易于捏碎和捻成粉未者为干强度低6、结构及层理特征：对同一土层中相间 呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为 1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜 定为“夹薄层”。7、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。 粉土 一、定义： 粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10 的土应定名为粉土。肉眼观察绝大部分是粉粒，砂粒少，干时土块结合不够坚
土柱实验
《土柱实验》教学指导书 一、实验目的 1、加强对黄土特性的学习，掌握土壤弥散系数的概念和方法； 2、观察污染物在土壤中的迁移情况； 3、深入了解土壤对污染物的吸附和解析模型； 4、熟悉模拟实验数据的记录和处理，是将来进行污染物运移数学模拟的基础。 二、实验内容 1、测定土壤的弥散系数 2、观察污染物在土壤中的迁移 3、建立土壤对污染物的等温吸附模型和吸附动力学模型； 4、建立土壤对污染物的等温解析模型和解析动力学模型； 三、仪器相片 活性碳夹层柱身出水口出水或入水孔 四、模拟实验土柱和装置 1、土柱的概述 实验土柱通常分为两种：非扰动的原状土柱和填装的土柱。原状土柱较好的代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛
分的一种土壤,也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱不能保持原土壤结构,但是,适用于一定目的的专门研究。例如,通过改变各种参数(土壤粒径、比表面和矿物组分,土壤水的pH值,或土壤的不同混合比例等)，来研究土壤对特定污染物的吸附性能。 2、土柱的尺寸 土柱的尺寸没有硬性的规定，一般认为圆形土柱的长度大于其直径的2.5倍即可。不过对于要求精确的模拟土柱，其尺寸还要考虑以下几个方面 (1) 污染物通常含有多种物质，在设计实验的过程中应当以迁移能力最强的污染物为标准来设计土柱，一般来说迁移能力上，有机污染物<阳离子污染物<阴离子污染物。 (2) 由于在土柱内建立稳定的非饱和流场的方法不同,当土柱下段含 水率偏高，不能满足实验要求时，必须要增长土柱的长度。 (3) 对于不同的实验目的，必须根据测量方法和测量数据来确定土柱长度与直径的比值。 3、入水方式 入水方式通常有从上往下渗水和从下往上饱水两种。通常前者用于，地表污染物往土壤中的下渗，可以比较正确的反应该条件下污染物在土壤中的迁移情况，但是无法用于研究土壤对其的吸附作用。而从下往上饱水，可以让土壤与污染物充分接触，是研究土壤对污染物吸附机理和模型的最佳方式。 一般情况下，土柱模型都采用定流量水，在要求并不是很高的实验中，通常使用双马氏瓶来固定入水水头，但是在精度很高或者对要求很大，很小或很稳定的水流量时，必须使用蠕动泵入水。 4、土柱的注意事项 (1) 砾石层不管入水方式如何，必须在入水口的土壤前铺设1-2cm厚的砾石层，防治水流对土壤层的冲刷，从上往下渗水时尤其必须注意。而在出水口土壤后也必须铺设1-2cm的砾石层，防治土壤堵塞。 (2) 尼龙丝网任何不同材料的层位之间，都应该放置尼龙丝网，且必须根据流向和材料来选择尼龙丝网的目数，当顺流向且材料由细变粗时，尼龙网需要目数足够大以阻挡细材料往粗材料中的渗透。 (3) 反应渗透墙根据实验的目的和所研究的污染物种类，可以适当的在土柱中添加反应渗透墙。反应渗透墙的材料组成厚度都必须经过详细的计算以选取合适的数值。 (4) 柱身出水处首先为了防止土壤对柱身处水口的堵塞，必须在出水口前布置合适的尼龙丝网；其次在不同的实验中，此出水口有不同的功能，例如水头的测量和水质电导率的测量。 (5) 土柱内侧必须粗糙，以防止水沿内测管壁的优先流。 5、附属设备