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 теоретического или экспериментального подхода к описанию движения жидкости для конкретных поровых "каналов" или их совокупности невозможно. Поэтому принимают осредненные по площади скорости.
При изучении фильтрации считаем, что пористое тело и жидкость образуют сплошную среду. Тогда, рассматривая площади, значительно превосходящие размеры частиц грунта, можно считать, что грунтовый поток сплошным образом заполняет все пространство пористой среды.
Введем понятие скорость фильтрации
,
Где - расход, проходящий через сечение грунта площадью. При этом напомним, что [- часть площади, занятая минеральной составляющей грунта (скелетом)].
Действительные скорости просачивания через поры больше, чем скорость фильтрации, в раз.
Отметим, что произведение скорости фильтрации на площадь сечения потока равно расходу, действительно протекающему через рассматриваемое сечение.
Скорость фильтрации считается непрерывной функцией координат (и времени, если движение неустановившееся). Движение жидкости в грунтах происходит при наличии очень больших сопротивлений в виде малых размеров поровых каналов, их извилистости, неправильной формы, наличия большой шероховатости и ряда других факторов, что значительно снижает скорость фильтрации. В связи с этим в грунтовом потоке принимают, что гидродинамический напор равен пьезометрическому напору, т. е. пренебрегают скоростным напором.
Тогда удельная энергия потока (напор)
.
В результате изучения движения воды в песчаных фильтрах Дарси установил, что скорость фильтрации линейно зависит от гидравлического уклона
,
Где - коэффициент фильтрации.
Выражение (27.4) называют законом Дарси, или линейным законом фильтрации. При выполнении равенства (27.4) потери напора пропорциональны первой степени скорости фильтрации, т. е. режим движения - ламинарный.
Учитывая, что, получаем
.
Напомним, что. При линейном уменьшении напора по длине имеем
.
Похожие статьи
-
Коэффициент фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Коэффициент фильтрации равен скорости фильтрации при =1. Он зависит от свойств пористой среды (формы, размеров, взаимного расположения шероховатости...
-
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)....
-
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...
-
Особенности фильтрации жидкостей в трещиноватых и трещиновато-пористых средах Движение жидкости или газа в трещине можно представить себе как движение в...
-
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...
-
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....
-
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...
-
Выведем дифференциальные уравнения движения жидкости и газа в деформируемой трещиновато-пористой среде, считая, что в каждой точке имеется два давления...
-
Рассмотрим установившуюся фильтрацию жидкости и газа в деформируемом чисто трещиноватом пласте, в котором проницаемость изменяется в зависимости от...
-
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...
-
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...
-
Линейные измерения, Угловые измерения - Основы геодезии
Расстояния измеряются и откладываются на местности специальными мерными приборами, к которым относятся стальные рулетки, а так же свето-радио-нитяные...
-
Рис. 6 Понижение уровня грунтовых вод вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина связанной с этим осадки зависит от глубины...
-
В данной курсовой работе были проведены анализы вытеснения нефти водой из трещиновато-пористых и неоднородных сред. Рассмотрены особенности фильтрации...
-
Критической глубиной называется глубина, отвечающая минимуму удельной энергии сечения. Уравнение критического состояния потока , (2.10) Где - ускорение...
-
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...
-
Периодический закон географической зональности - Основы географии
Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова K=X/E0 Радиационный индекс сухости Будыко R=R/LX LX-энергия, которая потребовалась бы на испарение выпадающих...
-
При проектировании канав необходимо выполнять следующие условия: 1. Канава должна пропускать весь расчетный расход воды без переполнения. Чтобы канава не...
-
Установки для бурения шурфов - Буровые установки
Шурфы при инженерно-геологических изысканиях могут проходиться вручную, специализированными шурфопроходческими установками и буровыми станками. В...
-
Определение диаметра трубопровода - Объемный гидропривод
Значение диаметра трубопровода необходимо для подбора труб гидролинии, выбора гидроаппаратуры к вспомогательного оборудования, рас чета гидравлического...
-
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,...
-
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...
-
Изображение земной поверхности - Основы геодезии
Земная поверхность на плоскости изображается в виде планов и карт. План - уменьшенное подобное изображение ограниченных участков земной поверхности...
-
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...
-
Гидрологические расчеты, Характеристики речного стока - Проектирование грунтовой плотины
Характеристики речного стока Основным методом гидрологических расчетов при составлении характеристик речного стока является использование материала...
-
Построение графика связи уровней воды между гидропостами и вычисление скорости добегания Для построения графика связи уровней между гидропостами...
-
Введение - Проектирование грунтовой плотины
Гидроузел - группа гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям совместной работы. В зависимости от места расположения гидроузлы...
-
В пределах площадки буровыми скважинами вскрыты два водоносных горизонта. Первый от поверхности горизонт грунтовых вод залегает на глубинах от 0,1 м...
-
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.)...
-
Карта фактического материала Масштаб 1:2000 Геолого-литологические колонки опорных скважин Скважина № 31, Н = 16,5м Геологический Индекс Отметка подошвы...
-
Круговорот воды в природе - Основы географии
Одним из важнейших процессов в ГО является Круговорот воды . Водные потоки выполняют большую разрушительную и одновременно созидательную работу,...
-
Откачки воды со значительными понижениями могут вызвать оседание поверхности вокруг котлованов за счет изменения веса грунта в осушенной зоне! Понижение...
-
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...
-
Проявление тектонических движений носит сложный характер и не всегда однозначно можно определить генетический вид движений, приведший к тому или иному...
-
ОТВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ - Разработка месторождений открытым способом
Сменная производительность бульдозеров в плотном теле при отвалообразовании вскрышных пород с перемещением во внешний отвал: ПБ = 3600 - ТСм - VБ - КУ -...
-
(2.35) Воспользовавшись графиком для определения в пункте 2.1.1, находим, что м М < >- спокойное состояние потока Выясняя условие сопряжения бьефов...
-
Постановка задачи - Анализ системы уравнений Сен-Венана аналитическими и численными методами
Важной задачей гидравлики открытых потоков является построение и изучение математической модели движения жидкости, которая позволяет осуществить расчет и...
-
Выбор гидроаппаратуры и вспомогательных устройств - Объемный гидропривод
Гидроаппаратура служит для изменения параметров потока жидкости (давления, расхода, направления движения) или для поддержания их на заданное уровне. К...
-
РА3РАБОТКА ПРИНЦИПИЛЬНОЙ СХЕМЫ ГИДРОПРИВОДА, Выбор способа регулирования - Объемный гидропривод
Выбор способа регулирования Дроссельное регyлирование скорости движения выходного звена гидродвигателя осуществляется за счет ограничения подачи жидкости...
Скорость фильтрации. Линейный закон фильтрации - Основы движения грунтовых вод