Рух води. Фільтрація.

П. води пребувають у русі, який буває л а м і н а р н и м ( спокійнім ) та т у р б у л е н т н и м ( в тріщинах та розломах ), рух в порах наз. ф і л ь т р а ц і є ю, який вперше був встановлений А. Дарсі в 1856 р. Він сконструював прилад для вивчення водопроникності пісків.Схема досліду наведена на Рис 6.9.(З.ст.64). Він отримав залежність 6.1 -формула Дарсі.

1 3

2

Рис. 6.9. Схема пріладу Дарсі. (З. )(Ру—КФ)

1-пісок; 2-сітка; 3-рівень

води в посудині; 4-рівень

води в ящику.

Q= k_f I F t ( 6. 1)

Q—об’ем профільтрованої води, см³

k_f--коефіціент пропорційності,

I—гідравлічній коефіцієнт.

I=( H—h)/ L ( 6. 2 )

H—напір воді в посудіні;

h—напір води в ящику, см

L—довжина шляху фільтраціі,см;

F—площа фільтраціі, см;

t—час фільтраціі, с.

Розділивши вираз (6.1) на t F одержимо:

q=k_f I (6.3)

q—об’єм води, що фільтрується за одиницю часу через одиницю площі, або дебіт (витрати)—кількість води, що дає джерело,колодязь, свердловина за одиницю часу. Взагалі q –умовна швидкість фільтраціі, тому що вона враховує рух по всій площі,хоча він здійснюється в порах грунту.Тому, дійсна швидкість V визначається за формулою:

V=q/n ( 6.4)

де n—частина площі, що припадає на пори в частках від одиниці. Таким чином фільтрація залежить від гідр. градієнту, водопроникності шарів та іх нахилу. Існують , також, прилад трубки КФ ( для розрохунків), польові та лабораторні методи визначення коефіцієнта фільтраціі— k_f характeристики водопроникності, вімюрюється у м/с. . k_f--входить в розрахунки для визначення припливу води до споруд, деформацій основ споруд; він може визначатися і за емпіричною формулою Хазена.Значення k_f для піску , глини та інш. наведені в Табл..6.2.(З.ст66)

Таблиця 6.2

Грунт кf Грунт kf м/доба м/добу -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Пісок крупний 55-25 Пісок пилуватий 5-2 Пісок середн. крупності 25-10 Супісок 2-1 Пісок дрібний 10-5 Суглинок 1-0,1 Глина 0,1-0,001

Використовуючи значення к_f та параметри формули Дарсі, можна визначити об’єм, витрати та ін.