Міністерство освіти і науки
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра автоматизації, електротехнічних та комп’ютерно-інтегрованих технологій
Моделювання процесів фільтрації
Реферат
студента 4 курсу
групи АУТП – 21і
Коржицького Дмитра
Рівне 2013
Зміст
Вступ
Пористість грунту
Швидкість фільтрації
Закони фільтрації
Висновок
Література
Вступ
Перш ніж перейти до викладу математичних теорій руху грунтових вод , наведемо в коротких рисах , не вдаючись у деталі , основні відомості про властивості грунту . Грунт слід розглядати як єдину систему, що складається з мінеральних часток , колоїдних частинок , навколишнього їх води з розчиненими в ній солями і газоподібної фази (повітря , пари води). З цієї точки зору те , що зазвичай називають грунтом , складає власне тверду фазу грунту .
Рух грунтових вод відбувається у верхньому шарі земної кори. Зазвичай представляють основний інтерес верхні відпр -ница горизонти , на глибині декількох метрів або декількох десятків метрів. Однак повне вивчення руху грунтових вод та взаємодії між водами окремих горизонтів вимагає знання і того , що робиться на великих глибинах. Сучасні методи буріння дозволяють отримувати свердловини глибиною в кілька кілометрів. Грунти можна розділити на скельні і нескельні , або пухкі. Нескельні грунти утворюються шляхом руйнування скельних порід. Вони утворюють грунти двох основних видів: грунти типу пісків ( незв'язні ) і типу глин ( зв'язкові ) ( Приклонский 1955 ) Типовий пісок в сухому стані являє сипуча тіло , яке в міру зволоження переходить тимчасово в зв'язне стан . Вологість піску коливається в невеликих межах , і при будь-якого ступеня зволоження пісок позбавлений пластичності , тобто властивості зберігати дану йому форму. Пісок сильно водопроникний , що не набухає , володіє незначним капілярним підняттям води і при висиханні не дає усадки. Глина може бути в трьох станах: текучому , пластичному і твердому . Зв'язність глини може бути настільки високою, що при її розробці застосовуються іноді вибухові роботи . Вологість глин може коливатися в дуже широких межах. Глина слабо водопроникність , а в пластичному стані практично непроникна , набухає сильно , має велике капілярний підняття , при висиханні дає велику усадку , причому зменшення її обсягу супроводжується розтріскуванням . Піщинки мають вигляд зерен , що наближаються до кубічної або округлої формі , глинисті ж частинки мають форму лусочок або пластинок . Питома поверхня частинок глин значно більше, ніж частинок пісків , що є однією з причин великих молекулярних сил взаємодії між частинками глини і води. Властивості звичайних грунтів є проміжними між властивостями пісків і глин ( супіски суглинки ) . Грунти , у яких вміст глинистих часток перевищує 60 % (за об'ємом ) від загальної кількості частинок , називають важкими глинами ; ті ж , в яких кількість глинистих частинок коливається між 30 і 60 % , називають глинами. Суглинки ( що розділяються на важкі , середні й легкі ) містять від 10 до 30% глинистих часток , супіски (важкі і легкі ) - від 3 до 10 % і , нарешті , піски можуть містити до 3 % глинистих частинок. У будівельній практиці застосовується класифікація частинок грунту за їх розмірами , наведена в таблиці 1 ( Аравін і Ну - меров 1948). Існують і інші поділу частинок за їх крупності . Так , наприклад , якщо частки грунту мають діаметр більше 3 мм , то грунтознавці говорять , що вони складають камі -ність частину грунту ; частинки від 3 до 0,01 мм називають « фізичним » піском , дрібніше 0,01 мм - « фізичної » глиною ; частки дрібніше 0,001 мм називають іноді мулом , дрібніше 0,0001 мм - колоїдними частинками. Нижче ( див. § 4 ) буде вказана важлива роль колоїдних частинок у взаємодії між водою і частинками грунту і вплив їх на фізичні властивості грунту ( Качинський 1975 ; Сергєєв 1952). Розріз верхнього шару земної кори на глибину близько декількох десятків метрів показує , що грунт зазвичай має шарову структуру. У межах кожного шару грунт складається з часток різної форми і крупності . Під грунтом розуміють поверхневі шари грунту , володіючі родючістю , перероблені і змінені спільною дією клімату, рослинних і тваринних організмів та діяльністю людини. Фільтрація води в грунті має свої особливості в порівнянні з фільтрацією в грунті , які ми будемо іноді відзначати. Досліджуючи явища, що мають місце як в грунтах , так і в грунтах , вживають також назва почвогрунти. Щоб отримати поняття про склад даного грунту , проводять аналіз крупності його складових чаотей або фракцій , наприклад , за допомогою просіювання грунту через ряд сит з отворами різних розмірів.