Коэффициент фильтрации

Введение 3
1. Закон Дарси 4
2. Коэффициент фильтрации 6
3. Определение коэффициента фильтрации при переменном напоре 7
4. Определение коэффициента фильтрации при постоянном напоре 9
Список литературы 14

Коэффициент фильтрации - величина, характеризующая водопропускную способность горных пород, являющаяся постоянной для определенной породы. Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице, и выражается в м/сут или см/сек.
Коэффициент фильтрации грунта определяют следующими методами:
• полевым, при помощи откачки и подачи воды в скважины и шурфы естественных массивов;
• лабораторным, при помощи специальных приборов;
• аналитическим, вычисления производят по формулам, используя данные механического анализа образцов.
Для получения наиболее достоверных фактов используют полевой метод. Лабораторные исследования характеризуют свойства фильтрации породы лишь той области, где был отобран образец для испытания. При аналитическом способе, используют преимущественно образцы нарушенной структуры, поэтому его часто применяют для песчаных составов.
В данной работе рассмотрены лабораторные методы определения коэффициента фильтрации.

2. Коэффициент фильтрации
Коэффициент пропорциональности K, входящий в уравнение Дарси, называется коэффициентом фильтрации. Коэффициент фильтрации характеризует водопроницаемость горных пород, величина которой зависит от размеров межпоровых промежутков в зернистых породах и ширин трещин в скальных горных породах. Из уравнения Дарси следует, что коэффициент фильтрации численно равен скорости фильтрации при напорном градиенте, равном единице, т. е. v=K. Коэффициент фильтрации имеет размерность скорости и выражается в метрах в сутки, метрах в час, метрах в секунду, сантиметрах в секунду.
При гидрогеологических исследованиях конкретные значения коэффициентов фильтрации получают в результате проведения опытно-фильтрационных и лабораторных работ.
Так как коэффициент фильтрации может быть выражен как расход, можно охарактеризовать его как количество воды, проходящее в единицу времени через поперечное сечение пористой среды, равное единице, при напорном градиенте, также равном единице.
...

3. Определение коэффициента фильтрации при переменном напоре
Трубка Каменского предназначена для определения приближенных значений коэффициента фильтрации песчаных пород нарушенного сложения.
Трубка Каменского (рис. 2) состоит из стеклянной трубки 2 длиной 24-25 и диаметром 2-4 см, штатива 1 для зажима стеклянной трубки и батарейного стакана 3. Для проведения опыта необходимо иметь секундомер (или часы), термометр и трамбовку. На трубке сверху вниз нанесены деления через 1 см от 0 до 20 (деление 20 должно точно совпадать с нижним краем трубки), а нижний ее конец обвязывается марлей или тонкой сеткой.

Рис. 2. Трубка Г. Н. Каменского (по Максимову).
Трубку помещают в батарейный стакан и загружают испытуемым песком на высоту 10 см. Наполнение ее песком производят слоями по 2-3 см с легкой утрамбовкой и насыщением водой, для чего в батарейный стакан приливают воду в таком количестве, чтобы уровень ее не превышал высоты слоя песка.
...

4. Определение коэффициента фильтрации при постоянном напоре
Прибор Тима применяется для определения коэффициента фильтрации пород нарушенного сложения (главным образом песков).

Рис. 3. Прибор Тима (по Максимову).
Прибор (рис. 3) состоит из цилиндра 10 высотой 40 см и диаметром 10 см с закрытым дном, металлической решетки 4, разделяющей цилиндр на две неравные части, трех штуцеров 2, которые резиновыми трубками соединены с тремя стеклянными пьезометрами 1а, 1b, 1с, укрепленными на деревянной панели 3 с миллиметровой шкалой. В верхней части рабочего цилиндра 10 имеется штуцер 9 с резиновой трубкой, который служит для поддержания постоянного уровня воды в приборе, а в нижней части цилиндра — штуцер 5 с резиновой трубкой 7, назначение которого - насыщение водой породы при загрузке прибора и регулирование напора и стока фильтрующейся воды во время опыта. При проведении опыта прибор устанавливается на столе.
...