Коэффициент фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Коэффициент фильтрации равен скорости фильтрации при =1. Он зависит от свойств пористой среды (формы, размеров, взаимного расположения шероховатости частиц), засоленности грунта и вязкости жидкости (а следовательно, от ее температуры). Коэффициент фильтрации может изменяться под воздействием электрического и магнитного полей.
Таблица
Грунты |
, м/сут |
Глина Суглинок тяжелый Суглинок легкий Супесь Лесс Песок пылеватый Песок мелкозернистый Песок среднезернистый Песок крупнозернистый Гравий Галечник Крупный галечник |
|
Свойство пористой среды пропускать через себя жидкость, газ или газожидкостную смесь под действием приложенного перепада давления, называется проницаемостью. Проницаемость оценивается к о - эффициентом проницаемости, который зависит не от свойств жидкости, а только от свойств грунта и измеряется в тех же единицах, что и площадь.
Коэффициент проницаемости может быть представлен в виде
,
Где - пористость; - эффективный диаметр частиц.
Широко распространенной единицей проницаемости является дарси, 1 дарси = м2.
Коэффициенты фильтрации и проницаемости связаны между собой отношением
,
Где - кинематическая вязкость жидкости.
Для воды 1 дарси соответствует примерно м/сут 0,001 см/с. Формулу Дарси можно представить также в виде
.
Введение коэффициента проницаемости важно при рассмотрении движения воды в смеси с нефтью, газом или фильтрации нефти и т п.
При оценке фильтрационных свойств грунтов, через которые движется вода, достаточно использования только коэффициента фильтрации.
Коэффициент фильтрации определяют как среднее арифметическое значение по результатам лабораторных и полевых исследований, полученных в одинаковых условиях.
При лабораторных испытаниях для определения коэффициентов фильтрации несвязанных грунтов используется прибор Дарси (рис. 27.1). В вертикальном открытом цилиндре с площадью поперечного сечения уложен песок, который снизу поддерживается сеткой. Вода поступает по трубке, постоянство уровня поддерживается сливом воды через трубку. Фильтрующаяся вода через трубку, снабженную краном, поступает в мерный бак.
После того как движение станет установившимся, находят расход и измеряют показания пьезометров, присоединенных к боковой стенке цилиндра в пределах части объема, заполненного грунтом.
Определяют по (27.3) скорость фильтрации, гидравлический уклон (- разность показаний в двух пьезометрах, расположенных на расстоянии друг от друга). Из (27.5) находят коэффициент фильтрации.
В некоторых плотных грунтах (глины и тяжелые суглинки) фильтрация начинается лишь тогда, когда гидравлический уклон (градиент напора) превысит начальный градиент. Тогда вместо (27.5)
.
Для очень плотных глин =20=30.
Экспериментальные исследования показывают, что закон Дарси при числах Re, превышающих некоторые значения, нарушается. При справедлив линейный закон фильтрации (ламинарная фильтрация), при (турбулентная фильтрация) имеют силу другие зависимости и. Для этих случаев экспериментально найдено
,
Где - коэффициенты, определяемые в опытах (или теоретически) для конкретных случаев движения грунтовых вод.
Если скорости так малы, что можно пренебречь вторым членом в (27.9) (ламинарная фильтрация), то получаем формулу Дарси. Если скорости значительны (турбулентная фильтрация) и можно пренебречь членом, то получаем формулу, по форме напоминающую формулу Шези,
.
Формула (27.10) применяется и для трещиноватых пород, при этом.
В случаях, когда справедлива формула (27.11), потери напора зависят от квадрата скорости фильтрации.
Строго говоря, турбулентный режим движения воды при ее фильтрации наблюдается при крупных частицах, например при движении воды в каменной наброске. По С. В. Избашу при фильтрации в каменной наброске, см/с, составляет
,
Где - средний диаметр шара, равновеликого камню, см; - пористость каменной наброски.
Похожие статьи
-
Особенности фильтрации жидкостей в трещиноватых и трещиновато-пористых средах Движение жидкости или газа в трещине можно представить себе как движение в...
-
Особенности плавно и резко изменяющегося движения грунтовых вод - Основы движения грунтовых вод
Выделим при плавно изменяющемся движении два сечения, расположенные на расстоянии (рис. 27.2), считая их плоскими, а давления в этих сечениях...
-
Скорость фильтрации. Линейный закон фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Так как грунты в целом характеризуются неупорядоченным, случайным расположением частиц и случайным характером порового пространства, то применение...
-
Рассмотрим установившуюся фильтрацию жидкости и газа в деформируемом чисто трещиноватом пласте, в котором проницаемость изменяется в зависимости от...
-
Фильтрационные свойства грунтов - Основы движения грунтовых вод
Под пористыми материалами понимают твердые тела, содержащие в достаточно большом количестве пустоты, характерный размер которых мал по сравнению с...
-
Выполним интегрирование уравнений (27.20), (27.20а), (27.20б). Введем относительную глубину или. При этом очевидно, что. Для ; Для ; Для . После...
-
Такое движение наиболее часто встречается в виде безнапорного - со свободной поверхностью (рис. 27.4). Для него справедлива формула Дюпюи (27.12)....
-
Примеры числовых расчетов - Движение жидкостей и газов в трещиноватых и трещиновато-пористых средах
Принимая зависимость коэффициента проницаемости трещиноватого пласта от давления в виде K Т = K Т0 [1 - В ( Рк - Р )]3, определить дебит совершенной...
-
Потери воды из водохранилища на испарение и фильтрацию - Проектирование грунтовой плотины
Потери на фильтрацию происходят: а) через тело грунтовой плотины и неплотности затворов водосбросных отверстий; б) через основание плотины и ее...
-
Приток к горизонтальным водоприемным устройствам - Основы движения грунтовых вод
Водосборная галерея. Найдем приток к водосборной галерее при безнапорном плавно изменяющемся движении грунтовых вод по горизонтальному водопроницаемому...
-
ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД, Виды движения грунтозых вод - Основы движения грунтовых вод
Виды движения грунтозых вод Как известно, вода в горных породах (в грунтах) может быть в виде пара, капиллярной, а также гравитационной воды....
-
Большое практическое значение имеет определение параметров трещиноватого пласта - проницаемости k1 и коэффициента б. Предложен следующий метод обработки...
-
Введение - Движение вещества Земли
Земля состоит из оболочек, для каждой из которых характерны свои формы движения вещества, своя скорость вращения. Вещество жидкого ядра Земли вращается...
-
Номер участка Номер скважины Галька >100 Гравий 10-2 Песчаные Пылеватые 2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 3 17 - 1 2 16 57 11 3 2 3...
-
Выведем дифференциальные уравнения движения жидкости и газа в деформируемой трещиновато-пористой среде, считая, что в каждой точке имеется два давления...
-
Нивелирование - Основы геодезии
Нивелирование - это вид геодезических работ, при которых определяют превышения и высоты точек. Методы нивелирования: 1. Геометрическое - при котором...
-
Литература - Основы инженерной геологии
1. Дружинин. М. К. Основы инженерной геологии. М.: Недра, 2005. С. 7-9, 10-11. 2. Швецов Г. И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и...
-
Карта фактического материала Масштаб 1:2000 Геолого-литологические колонки опорных скважин Скважина № 31, Н = 16,5м Геологический Индекс Отметка подошвы...
-
Конструирование поперечного профиля - Проектирование грунтовой плотины
Поперечный профиль плотины должен иметь трапецеидальное очертание и размеры, обеспечивающие устойчивость тела плотины и ее основание при любых возможных...
-
Назначение и точность плановой геодезической основы Построение геодезической разбивочной основы для строительства следует производить методами...
-
В пределах площадки буровыми скважинами вскрыты два водоносных горизонта. Первый от поверхности горизонт грунтовых вод залегает на глубинах от 0,1 м...
-
Динамические характеристики определяются по известным скоростям прохождения упругих волн через образец: Динамический коэффициент Пуассона...
-
Введение - Тектонические движения
Тектонические движения - это механическое перемещение земного вещества, вызывающее образование геологических структур или изменение их строения. Основной...
-
Гидродинамическая модель сработки грунтовых вод при предуборочном осушении рисовых чеков
Население Земли ежегодно растет, а следовательно, растут и потребности в сельскохозяйственных продуктах. Наибольшие темпы роста населения наблюдаются в...
-
Оценка коэффициентов нефтенасыщения коллектаров - Геологическое строение месторождения
Одним из основных параметров нефтенасыщенной породы является коэффициент насыщения. Коэффициент нефтенасыщения определяет содержание нефти и газа в...
-
№ Пл НК, м НП, м H, м Dc, мм Dn, мм ГК, мк Р/ч ГГКп, г/см^3 ННКт, ус. ед. БК, Ом*м МБК, Ом*м ПС, мВ ИК, Ом*м АК, Ом*м 1. 1739 1762 23 213 215,9 9 2,2 4...
-
Мерзлые грунты и их классификация - Вечная мерзлота
Мерзлыми называются грунты с отрицательной температурой, в которых часть поровой воды находится в замерзшем состоянии (в виде кристаллов льда). Мерзлые...
-
Фильтрационный расчет однородной грунтовой плотины на водонепроницаемом основании при НПУ и отсутствии воды в нижнем бьефе. Порядок расчета: 1. Строится...
-
ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА - Бурение нефтяных и газовых скважин
Часть свойств бурового раствора могут измеряться буровой бригадой, обычно это плотность бурового раствора, условная вязкость, и водоотдача. Кроме того,...
-
Проявление тектонических движений носит сложный характер и не всегда однозначно можно определить генетический вид движений, приведший к тому или иному...
-
Проведение соляно кислотной обработКИ (СКО), Физико-химические основы СКО - Тобойское месторождение
Все оценки по результатам интерпретации гидродинамических исследований скважин на стадиях разведки и опытной эксплуатации носят локальный характер по...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Центральные места Вальтера Кристаллера родились в рамках самой географической науки в ходе эмпирического изучения самого популярного объекта общественной...
-
Барьеры в ГО - Основы географии
Барьерами называют участки ГО, которые оказывают существенное влияние на поля и потоки вещества и энергии, задерживая, трансформируя, усиливая или...
-
На распределение водных масс влияют морские течения, нарушающие широтную зональность Мирового океана и создающие в нем азональные образования. Так...
-
Рис. 6 Понижение уровня грунтовых вод вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина связанной с этим осадки зависит от глубины...
-
Карта фактического материала Рис. 1 Геолого-литологические колонки опорных скважин Таблица 1 Скважина №19 Н=12,0м Таблица 2 Скважина №20 Н=10,0м Таблица...
-
Трубопроводный транспорт, вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких, газообразных или твердых продуктов по трубопроводам....
-
В данной курсовой работе были проведены анализы вытеснения нефти водой из трещиновато-пористых и неоднородных сред. Рассмотрены особенности фильтрации...
-
1. Дно траншей/котлована доходит до водоупора - тип выемки совершенный 2. У котлована l = 20м, b = 20м, h = 4м (см. п.7 Геологических условий п.2.)...
Коэффициент фильтрации - Основы движения грунтовых вод