... > Механика > Элементы гидрогеодинамики

Элементы гидрогеодинамики

НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ

гравитационной водоотдачей «растянутости» водоотдачи упругой водоотдачей
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
БЕЗ ВОДЫ
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и запомнить

Любая горная порода состоит из твердых минеральных зерен и пространства, не занятого ими. Если объем свободного пространства в некотором объеме породы V обозначить через Vn, то величина, равная их отношению:

будет характеризовать степень пустотности горной породы.

В породах типа песков, слабосцементированных песчаников, глин, суглинков и др. свободное пространство образует пóры. Для этих пород степень пустотности характеризует общую пористость. Для монолитных пород типа гранитов, базальтов, сиенитов и им подобных пустотность в основном связана с трещинами. Параметр n в этом случае отражает общую трещинную пустотность. У некоторых горных пород (трещиноватых известняков, доломитов, прочно сцементированных песчаников) возможно совместное нахождение пустот различного морфологического типа, такие породы называют породами с двойной пустотностью.

Рассмотрим второй элемент системы вода-порода — подземные воды. Основным объектом изучения гидрогеологов являются капельно-жидкие (гравитационные) воды.

Движение капельно-жидких вод подчинено действию гравитационных и компрессионных сил. По этим причинам движение подземных вод может идти в любом направлении — вниз, вверх, по пласту, через пласты в соответствии с направлением передачи энергии в сторону падения напоров. В верхней части разреза ведущая роль принадлежит гравитационным силам (рис. 86) и соответственно нисходящему движению вод. С глубиной возрастает роль компрессионных сил, и потому становится ведущим восходящее движение подземных вод.

Рис. 1. Формирование гидростатических напоров в водоносном горизонте: 1 — граниты; 2 — пески; 3 — глины; 4 — уровень подземных вод; 5 — источник (выход подземных вод на поверхность); 6 — пьезометрический уровень (уровень напоров подземных вод); 7 — направление движения подземных вод; 0–0 — плоскость сравнения

Рис. 1. Формирование гидростатических напоров в водоносном горизонте: 1 — граниты; 2 — пески; 3 — глины; 4 — уровень подземных вод; 5 — источник (выход подземных вод на поверхность); 6 — пьезометрический уровень (уровень напоров подземных вод); 7 — направление движения подземных вод; 0–0 — плоскость сравнения

При движении капельно-жидкой воды различают два режима течения: ламинарный и турбулентный. Ламинарный (параллельно-струйный) режим наблюдается при малых скоростях течения; для него характерно движение потока отдельными, не перемешивающимися между собой струйками. Турбулентный (вихревой) режим наблюдается при сравнительно больших скоростях течения; для него характерно активное проявление внутренней пульсации частиц потока, обуславливающее активное перемешивание между отдельными струйками (образование вихрей).

При ламинарном режиме течения сопротивление движущегося потока полностью определяется силами вязкого трения между отдельными струйками.

При рассмотрении системы вода-порода важное значение имеют так называемые емкостные свойства пород. Под емкостными свойствами понимают способность горных пород вмещать, удерживать и отдавать заключенную в них подземную воду.

Под гравитационной водоотдачей понимается способность горных пород отдавать заключенную в них подземную воду путем свободного стекания под действием силы тяжести. Количественным показателем гравитационной водоотдачи является коэффициент гравитационной водоотдачи:

где и V — объемы вытекающей воды и осушенной горной породы.

Коэффициент гравитационной водоотдачи показывает, какое количество подземных вод может быть получено с единицы объема осушенной горной породы. Предельное значение коэффициента гравитационной водоотдачи.

где — активная пористость; Wмм — максимальная молекулярная влагоемкость.

Для горных пород, насыщенных подземными водами, величиной, аналогичной коэффициенту водоотдачи, является коэффициент недостатка насыщения.

Этот коэффициент характеризует объем воды, необходимый для насыщения единицы объема породы. Численно коэффициент недостатка насыщения несколько меньше коэффициента водоотдачи. Предельное значение коэффициента недостатка:

где Wв — объемное относительное содержание защемленного воздуха.

Процессы осушения и насыщения горных пород протекают с конечными скоростями, и поэтому величины указанных коэффициентов изменяются во времени. В целом коэффициенты гравитационной водоотдачи и недостатка насыщения постепенно увеличиваются от некоторых относительно небольших значений до продельных, оцениваемых зависимостями (1) и (2). Отмеченный эффект получил название «растянутости» водоотдачи во времени.

Под упругой водоотдачей понимается способность горной породы отдавать заключенную в них подземную воду за счет упругого расширения жидкости и упругого сжатия горной породы.

Коэффициент упругоемкости пласта характеризует объем жидкости, который может быть получен с единицы объема горной породы за счет упругих свойств как горной породы, так и воды при снижении напоров на 1 м.

Яндекс Практикум

Полезные ссылки:

zaka-zaka

Покупай игры выгодно

РЕКЛАМА, ООО «ГЕЙБСТОР» ИНН: 7842136365

zaochnik

Срочная помощь в написании всех видов работ

РЕКЛАМА, ООО «ЗАОЧНИК.КОМ.» ИНН: 7710949967

skyeng

Лучшие из курсов английского в Skyeng

РЕКЛАМА, ОАНО ДПО «СКАЕНГ» ИНН: 9709022748