Учение о гидросфере и гидрогеология. Озорнина С.П. - 156 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Коэффициент фильтрации широко используется при решении са-
мых разнообразных гидрогеологических задач, когда объектом изучения
является движение однородных по своим свойствам подземных вод. При
изучении условий движения разнородных жидкостей (водынефти) или
подземных вод глубоких водоносных горизонтов, характеризующихся га-
зонасыщенностью, повышенной температурой, высокой минерализацией
и изменением этих свойств, использование коэффициента фильтрации
может привести при расчетах к значительным неточностям. Например,
коэффициент фильтрации одной и той же горной породы принимает раз-
ные значения в зависимости от того, что фильтруется: пресная вода или
рассолы, нефть или газ. В таких случаях для характеристики фильтраци-
онных свойств горных пород используется коэффициент проницаемости.
Методы определения коэффициента фильтрации разделяются на три
группы: 1) расчетные по эмпирическим формулам; 2) лабораторные;
3) полевые.
Первая группа основана на использовании в
эмпирических форму-
лах, полученных в лаборатории, данных о гранулометрическом составе и
пористости грунтов. Большая часть эмпирических формул предложена
для однородных песчаных грунтов. Чаще других используется формула
Хазена
К = Cd
e
2
(0,7 + 0,03t),
где K коэффициент фильтрации, м/сут;
Cэмпирический коэффициент, величина которого зависит от при-
меси в песках глинистых частиц (изменяется от 400 – глинистый песок
до 1 200 – чистый песок);
d
e
действующий, или эффективный, диаметр частиц грунта, мм
(численно равен диаметру частиц в миллиметрах, меньше которого
в грунте 10% частиц (по весу);
tтемпература фильтрующейся через песок воды.
Формулу Хазена рекомендуется использовать только для однород-
ных песков. Поэтому предварительно определяется коэффициент неодно-
родности (
К
н
), который как условие применимости формулы должен быть
меньше или равен 5:
K = d
60
/ d
e
,
где
d
60
диаметр частиц (мм), меньше которого по весу в грунте 60% частиц.
Указанные диаметры (
d
60
и d
е
)
определяются обычно по суммарной
кривой гранулометрического состава в полулогарифмическом масштабе.
Коэффициент фильтрации зависит от вязкости воды, которая определяет-
ся ее температурой при одном и том же составе. Для этого в формулу Ха-
зена введена температурная поправка (0,7 + 0,03
t).
156
      Коэффициент фильтрации широко используется при решении са-
мых разнообразных гидрогеологических задач, когда объектом изучения
является движение однородных по своим свойствам подземных вод. При
изучении условий движения разнородных жидкостей (воды – нефти) или
подземных вод глубоких водоносных горизонтов, характеризующихся га-
зонасыщенностью, повышенной температурой, высокой минерализацией
и изменением этих свойств, использование коэффициента фильтрации
может привести при расчетах к значительным неточностям. Например,
коэффициент фильтрации одной и той же горной породы принимает раз-
ные значения в зависимости от того, что фильтруется: пресная вода или
рассолы, нефть или газ. В таких случаях для характеристики фильтраци-
онных свойств горных пород используется коэффициент проницаемости.
      Методы определения коэффициента фильтрации разделяются на три
группы: 1) расчетные по эмпирическим формулам; 2) лабораторные;
3) полевые.
      Первая группа основана на использовании в эмпирических форму-
лах, полученных в лаборатории, данных о гранулометрическом составе и
пористости грунтов. Большая часть эмпирических формул предложена
для однородных песчаных грунтов. Чаще других используется формула
Хазена
                           К = Cde2(0,7 + 0,03t),

где K – коэффициент фильтрации, м/сут;
     C – эмпирический коэффициент, величина которого зависит от при-
меси в песках глинистых частиц (изменяется от 400 – глинистый песок
до 1 200 – чистый песок);
     de – действующий, или эффективный, диаметр частиц грунта, мм
(численно равен диаметру частиц в миллиметрах, меньше которого
в грунте 10% частиц (по весу);
     t – температура фильтрующейся через песок воды.
     Формулу Хазена рекомендуется использовать только для однород-
ных песков. Поэтому предварительно определяется коэффициент неодно-
родности (Кн), который как условие применимости формулы должен быть
меньше или равен 5:
                                K = d60 / de,
где d60 – диаметр частиц (мм), меньше которого по весу в грунте 60% частиц.
     Указанные диаметры (d60 и dе) определяются обычно по суммарной
кривой гранулометрического состава в полулогарифмическом масштабе.
Коэффициент фильтрации зависит от вязкости воды, которая определяет-
ся ее температурой при одном и том же составе. Для этого в формулу Ха-
зена введена температурная поправка (0,7 + 0,03t).

                                    156