Wera
1. prawo darciego [str 218, 237, 249,255]
Prawo Darcy’ego wyjaśnia doświadczenie, Woda przepływa ze stałym wydatkiem Q przez cylinder o przekroju F. W dwóch punktach cylindra umieszczone są rurki oddalone od siebie o długość l. Umożliwiają one pomiar położenia zwierciadła wody ponad przyjęty poziom odniesienia. Całkowita wys. energii cieczy wyrażona względem przyjętego poziomu odniesienia określona jest przez równanie Barnoulliego. Prędkość może być pominięta, bo dla ośrodka porowatego jest b. mała. W ten sposób wzór na wys. Straty przyjmuje postać: . Strata energii sprowadza się do straty wys. ciśnienia wewn. cylindra z piaskiem. Energia ta zużywana jest na pokonanie oporów tarcia i rozpraszana jest jako energia cieplna. Stosun. spadku wys. ciśnienia do odleg. na jakiej on następuje nazywamy SPADKIEM HYDRAULICZNYM. Objętość cieczy przepływającej w jednostce czasu przez przekrój F, czyli natężenie przepływu Q, określa wzór: Q=vF (v- prędkość w m/s; powierzchnia przekroju; Q- natężenie przepływu). Doświadczenie Darcy’ego wykazało, że objętość wody przepływającej w jednostce czasu przez cylinder wypełniony piaskiem jest wprost proporcjonalna do wys. Straty ciśnienia i odwrotnie proporcjonalna do odległości l. Wprowadzając współczynnik proporcjonalności k otrzymujemy równanie:lub . W równaniu v-jest prędkością filtracji lub prędkością Darcy’ego, k jest stała proporcjonalności. Ujemny znak wskazuje ,ze przepływ wody następuje w kierunku zmniejszających się ciśnień. Współ. filtracji k ma taki sam wymiar jak prędkość filtracji v. Wyrażamy go w jednostkach, m/s, m/h, m/doba, cm/s.
2. porowatość: efektywna, czynniki decydujące, [str61,62,70,102,419,420]\
Charakterystyczna dla osadowych skał okruchowych i piroklastycznych, które cechują się strukturą ziarnistą. Pory to wolne przestrzenie występujące miedzy poszczególnymi ziarnami mineralnymi. W żwirach lub zlepieńcach może wsyt. Podwójna porowatość. W hydrogeo. przyjmuje się podział porów: - nadkapilarne umożliwiają wodzie wolnej poruszanie się w nich pod działaniem siły ciężkości; -kapilarne woda może odbywać jedynie ruch kapilarny; -subkapilarne woda zostaje całkowicie związana i unieruchomiona działaniem sił międzycząsteczkowych. Współczynnik i wskaźnik porowatości :Ilościowo określa się porowatość najczęściej stosunkami objętościowymi . Oznaczamy przez: V- objętość całej próbki skalnej w ; -objętość porów w ; - objętość ziaren w .Wtedy: V=+. Stosunek objętości wszystkich porów w próbce skały do objętości całej próbki nazywamy współczynnikiem porowatości i wyrażamy go zazwyczaj w %: . Wskaźnik porowatości e: który określony jest stosunkiem objętości porów do objętości ziaren w próbce skały: . Od czego ZALEŻY porowatość: -jednorodności uziarnienia: dobrze sortowane piaski lub żwiry, maja dużą porowatość –kształtu ziaren: skała złożona z ziaren okrągłych ma większą porowatość niż skałą z ziaren ostrokrawędzistych, płatkowatych lub tabliczkowatych. –sposobu ułożenia ziaren: od bardziej lub mniej ścisłego.
-porowatość zmniejsza się wraz z głębokością.
Porowatość efektywna: zwana miarodajną. Jest to ta cześć objętości porów, przez którą odbywa się ruch wody wolnej. Wyrażamy ją współczynnikiem porowatości efektywnej gdzie: -objętość porów czynna w czasie przepływu wody. –V objętość skały. Porowatość efektywna jest cechą dynamiczną skał wodonośnych i może się zmieniać wraz z warunkami przepływu wody. J. Jetel wyróżnił kilka rodzajów porowatości efektywnej.
8. Miano koli i wskaźnik Coli [155-156]
Miano Coli- określa ilość wody w cm3 na jaką na przypada jedna pałeczka okrężnicy.
Wskaźnik Coli- wyraża liczbę pałeczek okrężnicy w 100. Zasadnicze badania przeprowadza się tylko na jeden gatunek bakterii, czyli Coli ,która żyje w jelitach ludzi i zwierząt ciepłokrwistych. Im więcej pałeczek w wodzie, tym łatwiejsze i bliższe jest źródło zakażenia. Dlatego liczba ich jest w wodzie jest dobrym wskaźnikiem bakteriologicznym. Wody wskazujące miano Coli niższe od 50 powinny być przed podaniem do użycia dezynfekowane, przez ich chlorowanie. Wody zawierające odpowiednio mniej niż 200 i 40 bakterii w 1 uznaje się za czyste i nie zagrożone.
15. wspolczynnik filtracji i przepuszczalność [221,229,235]
Współczynnik Filtracji: zależy od filtracyjnych własności ośrodka skalnego (uziarnienia),oraz od fizycznych własności filtrującej cieczy, mianowicie jej ciężaru właściwego, temp. i lepkości. Ciężar właściwy wody słodkiej zmienia się stosunkowo nieznacznie z temp., natomiast lepkość, wyrażona za pomocą współczynnika lepkości obniża się silnie przy wzroście temp. Współczynnik filtracji pozostaje w odwrotnym stosunku do współczynnika lepkości, rośnie ze wzrostem temp. Metody oznaczania współczynnika filtracji: - wzory empiryczne (Wzór Hazena, Slichtera, Amerykański, – metody laboratoryjne (rurka Kamieńskiego) – bezpośredni pomiar prędkości filtracji – próbne pompowanie – metoda studni i dołów chłonnych – met. Geofizyczna. Doświadczalne badania współ. filtracji zależą od granulometrycznego składu skały, porowatości i temp. wody.
Przepuszczalność- Ponieważ w porach skalnych mogą poruszać się ciecze o różnych własnościach, jak woda słodka, zgazowana, a także ropa naftowa, wprowadzony został współczynnik przepuszczalności. Badania wykazały że stosunek współczynnika filtracji do współczynnika przepuszczalności można wyrazić relacją: ,gdzie: -ciezar właściwy cieczy; - współ. przepuszczalności; - współ. lepkości. Jednostką przepuszczalności ośrodka
porowatego jest taka przepuszczalność, kiedy 1 przekroju przepuści w ciągu 1 s 1 cieczy o lepkości 1 centypuaza przy różnicy ciśnień 1at na długości 1cm. Taka jednostkę przepuszczalności nazwano 1 darcy. Pod wielokrotnością jednostki darcy jest milidarcy.
Dodatkowo to zrobiłam – chyba ważne:/
· Pochodzenie wód podziemnych: -Infiltracyjne: wody podziemne powstają dzięki wsiąkaniu, czyli infiltracji opadów atmosfer. w głąb skorupy ziemskiej. –kondensacyjne: z kondensacji pary wodnej zawartej w powietrzu wypełniającym pory i wolne przestrzenie w glebie, gruntach i skałach. –juwenilne: hydrotermalne roztwory będące pomagmowymi resztkami wydzielonymi w ostatnim etapie procesu krzepnięcia magmy. –wody reliktowe: które są zewsząd całkowicie izolowane warstwami nieprzepuszczalnymi. -poligenetyczne: wody różnego pochodzenia, krążące w skorupie ziemskiej, mogą mieszać się ze sobą.
16. zaznaczyć na rysunku różnice ciśnień [249,290], zwierciadło piezometryczne i naporowe
Zróżnicowanie ciśnień przedstawia się za pomocą Hydroizohips. tj. linii łączących punkty wykazujące tę samą wysokość ciśnienia.
W wodach artezyjskich (naporowych) mamy następujące elementy: - zwierciadło napięte – ciśnienie piezometryczne – zwierciadło piezometryczne.
Zwierciadło piezometryczne: Łącząc na przekroju pionowym wys. Słupów wody w punktach obserwacyjnych linią, otrzymamy piezometryczną linię ciśnień. Natomiast powierzchnia wyznaczona wys. ciśnienia piezometrycznego w szeregu punktów obserwacyjnych jest zwierciadłem statycznym lub piezometrycznym.
Ciśnienie piezometryczne: ciśnienie jakie wywiera woda artezyjska na spąg wyżej leżącej nieprzepuszczalnej warstwy.
Zwierciadło naporowe (artezyjskie) : gdy jego położenie i kształt są wymuszone przez wyżej leżące utwory nieprzepuszczalne. Jeżeli woda taka zostanie nawiercona, to parta ciśnieniem hydrostatycznym podniesie się do określonej wys.
18. srednica miarodajna (chyba chodzi o srednice miarodajna ziarn i współ, nierównomierności uziarnienia str 90 i 93]
Miarodajna średnica ziarn: pojęcie wprowadził Hazen na podst. Doświadczalnego badania przepuszczalności piasków i żwirów o różnym uziarnieniu. Wg Hazena skała różnoziarnista wykazuje taką samą przepuszczalność jak idealna skała jednorodna złożona wyłącznie z ziarn kulistych o określonej średnicy tj. miarodajnej. Innymi słowy 10% ziarn jest mniejszych, 90% zaś większych niż średnica miarodajna. Średnicę miarodajną oznacza się z granulometrycznej krzywej kumulacyjnej w ten sposób, ze z punktu przecięcia się jej z rzedna 10% opuszcza się prostopadla na os odciętych i odczytuje się logarytm średnicy lub sama srednica. Wyznaczanie metoda Hazena ograniczone jest warunkiem: 0,1mm3mm, a współczynnik nierównomierności uziarnienia U, powinien leżec w granicach: 1<U<5.
Współczynnik nierównomierności uziarnienia U: jest liczbowym wyrazem nierównomierności. Sposób jego obliczania podał Hazen. Określa go iloraz:
,gdzie oznacza średnicę zastępczą, odp. zawartości 60% ziarn na krzywej sumowanej, zaś jest średnicą miarodajną. Im bliższy jedności jest współczynnik U, tym bardziej równomierne jest uziarnienie skały i tym lepsza przepuszczalność. Sam współczynnik nierównomierności uziarnienia nie decyduje o przepuszczalności, gdyż oprócz niego ważną rolę odgrywa wielkość porów i średnia miarodajna. Z uwagi na wartość współczynnika U dzielimy skały na 3grupy: -U<5- równomiernie uziarnione; -5<U<15- nierównomierne uziarnienie; -U>1- bardzo nierównomierne uziarnienie.
M_rycha