26. Закон Дарси и границы его применимости; фильтрационные и емкостные свойства горных пород

З-н: количество воды (Q), проходящей через трубку, заполненную дисперсным материалом, прямо пропорционально разности напоров (Н) в крайних сечени­ях трубки, прямо пропорционально площади поперечного сечения трубки (F), обратно пропорционально длине трубки и прямо пропорционально постоянному для данного материала коэффициенту (К), характеризующему проницаемость материала, заполняющего трубку.Q=KF*(H₁ – H₂)/L=KFI, H_1,2-значения пьезометр. напора, I – напорный градиент. Границы применимости з-на Дарси. Верхний предел применимости закона Дарси-для карстовых и сильно трещиноватых неприменим з-н Дарси, т. к .нарушается линейность фильтрации(более 400 м/сут). Нижний предел примени­мости-для глин. Т.к. поры маленькие, то вода фильтруясь не может подчиняться з-ну Дарси(менее 0,01-0,001 м/сут).Емкостные свойства г. п отражают их способность к водоотдаче или водонасыщению при изменении степени заполнения пор и трещин водой. ): а) Гравитационная емкость г. п. Величина коэффициента гравитационной емкости пласта µ, представляющего собой изменение количества воды в породе при гравитационном осушении или насыщении, отнесенное к объему породы. Она харак-ет изменение объёма гравитац. зоны потока. Величина µ зависит от физико-ме­ханического состава и литологического строения горных пород. Знач-я µ для песков: т/з-0,19, м/з-0,22, разнозер-е-0,24, пылев-е – до 0,15, супесь и сугл – 0,01-0,1;

б) упругая ёмкость г.п. Важной хар-кой упругой емкости породы явл. коэф-нт упругой емкости породы ή – отнош-е изменения объёма воды к объёму породы при единичном изменении напора, а также для хар-ки ёмкости всего пласта - коэф-нт упругой емкости пласта µ - отношение изменения объёма воды в единичном элементе пласта к изменению напора.

Фильтрационные свойства г.п. Скорость фильтрации-отнош-е расхода жидк. к поперечн. сеч-ю г.п. Коэф-нт проницаемости – параметр, определ. способность грунта пропускать жидкость(м/сут). Коэф-т проницаемости- зависит от свойств среды и характ-ет проницаемость.

27. Полевые опытно-фильтрационные работы

К полевым ОПФ относятся полевые гидродинамические опыты по определению фильтрационных свойств горных пород. Это различного вида откачки, наливы и нагнетания в скважины, наливы в шурфы, экспресс-наливы и экспресс-откачки.

В результате проведения и обработки опытно-фильтрационных работ в зависимости от поставленной задачи определяются следу­ющие основные гидрогеологические параметры: кривая дебита Q=f(S_C), коэффициент фильтрации К (или значение водопроводи­мости Т=Кm или T=Kh_cp), радиус влияния R, коэффициент пьезо­проводности а (или уровнепроводности для грунтовых вод), водоотдача пород в безнапорных потоках, параметр перетекания В, показатель, характеризующий закольматирован­ность и несовершенство вреза русловых отложений, скорость дви­жения подземных вод.

Наиболее распространенный вид ОПФ - откачки, которым отдается предпочтение при опробованиях водоносных пород, особенно при проведе­нии изысканий для целей водоснабжения, осушения и дренажа. На участках с глубоким залеганием подземных вод, а также в условиях, неблагоприятных для проведения откачек (слабая во­дообильность и водоотдача пород), при необходимости определе­ния гидрогеологических параметров ненасыщенных водой пород применяются наливы и нагнетания в скважины, опытные наливы в шурфы. Опытные нагнетания целесообразны при оценке фильтрационных свойств и удельного водопоглощения трещиноватых скаль­ных и полускальных водоносных пород, а опытные наливы в сква­жины в неводонасыщенных рыхлых и трещиноватых породах. Опытные наливы в шурфы ис­пользуются для изучения водопроницаемости необводненных связных и рыхлых г. п. в естественном залегании. Экспресс-методы применяются для ориентировочной сравни­тельной оценки фильтрационных свойств водоносных пород.