Како израчунати хидрауличку проводљивост

Хидраулична проводљивост је лакоћа с којом се вода креће кроз порозне просторе и преломе у земљи или стени. Подложан је хидрауличком градијенту и на њега утиче ниво засићења и пропусност материјала. Хидраулична проводљивост се обично одређује било кроз један од два приступа. Емпиријски приступ повезује хидрауличку проводљивост са својствима тла. Други приступ израчунава хидрауличку проводљивост експериментисањем.

Где је К = хидраулична проводљивост; г = убрзање услед гравитације; в = кинематичка вискозност; Ц = коефицијент сортирања; ƒн = функција порозности; и де = ефективни пречник зрна. Кинематичка вискозност (в) се одређује динамичком вискозношћу (µ) и густином течности (воде) (ρ) као:

Вредности Ц, ƒ и д зависе од методе која се користи у анализи величине зрна. Порозност (н) је изведена из емпиријског односа н = 0,255 к (1 + 0,83У) где је коефицијент једноличности зрна (У) дат са У = д60/ д10. У узорку, д60 представља пречник зрна (мм) у коме је 60 процената узорка финије и д10 представља пречник зрна (мм) за који је 10 процената узорка финији.

Користите Козени-Царманову једначину за већину текстура тла. Ово је најшире прихваћен и кориштен емпиријски дериват заснован на величини зрна тла, али није прикладан за употребу на земљиштима са ефективном величином зрна изнад 3 мм или на тлима са глиновом текстуром:

Користите Хазен-ову једначину за текстуре тла од ситног песка до шљунка ако земљиште има коефицијент униформности мањи од пет (У <5) и ефективну величину зрна између 0,1 мм и 3 мм. Ова формула се заснива само на д10 величина честица па је мање тачна од Козени-Царманове формуле:

Користите Брејерову једначину за материјале са хетерогеном расподелом и лоше сортирана зрна са коефицијентом униформности између 1 и 20 (1

Користите једначину Америчког бироа за рекултивацију (УСБР) за песак средње зрна са коефицијентом униформности мањим од пет (У <5). Ово се израчунава помоћу ефективне величине зрна д_20 и не зависи од порозности, па је мање тачно од осталих формула:

Користите једначину засновану на Дарци-јевом закону да бисте експериментално извели хидрауличку проводљивост. У лабораторију ставите узорак тла у мали цилиндрични контејнер како бисте створили једнодимензионални пресек тла кроз који тече течност (обично вода). Ова метода је или тест са константном главом или тест са падом главе у зависности од стања протока течности. Грубозрнаста тла попут чистог песка и шљунка обично користе тестове са константном главом. Финији узорци зрна користе тестове падања главе. Основа за ове прорачуне је Дарциев закон:

Где је У = просечна брзина флуида кроз геометријску површину попречног пресека унутар тла; х = хидраулична глава; з = вертикално растојање у тлу; К = хидраулична проводљивост. Димензија К је дужина у јединици времена (И / Т).

Користите пермеатар за провођење теста константне главе, најчешће коришћеног теста за одређивање засићене хидрауличке проводљивости грубозрнастих тла у лабораторији. Подвргните цилиндрични узорак тла површине попречног пресека А и дужине Л сталном протоку главе (Х2 - Х1). Запремина (В) испитне течности која протиче кроз систем током времена (т), одређује засићену хидрауличку проводљивост К тла:

Користите тест падајуће главе да бисте одредили К ситнозрнатог тла у лабораторији. Повежите цилиндрични ступац узорка тла површине попречног пресека (А) и дужине (Л) са резервном цеви површине попречног пресека (а), у којој се продирућа течност улива у систем. Измерите промену главе у резервној цеви (Х1 до Х2) у интервалима времена (т) да бисте утврдили засићену хидрауличку проводљивост из Дарци-овог закона:

  • Објави
instagram viewer