Задание 4 Расчет коэффициента фильтрации по эмпирическим формулам.
Методы определения коэффициента фильтрации делятся на три группы: расчетные (эмпирические), лабораторные и полевые.
Расчетные методы основаны на данных гранулометрического состава и физических свойствах грунта. Используя эту зависимость, многие авторы получают эмпирические формулы для расчета коэффициента фильтрации.
В основе этих методов лежат наблюдаемые зависимости между пористостью, проницаемостью, неоднородностью и т. д.
Эмпирические формулы – обычно невысокой точности и используются лишь для предварительного расчета коэффициента фильтрации грунта.
Следует отметить, что расчетные формулы применимы в определенных пределах (для пород с определенным диапазоном диаметра частиц, однородных, неоднородных и т. д.).
Наиболее часто употребляемые некоторые эмпирические формулы приводятся ниже:
1.Формула Хазена:
(1)
где: К – коэффициент фильтрации, м/сут; d210 – эффективный диаметр породы, мм;
t0 – температура воды, 0С; С - эмпирический коэффициент, величина которого зависит от пористости:
(2)
где: n –пористость, %.
Формула Хазена применима для песков с действующим диаметром от 0,1 до3,0 мм и коэффициентом неоднородности менее 5.
2.Формула Слихтера
(3)
где: k – коэффициент фильтрации, м/сут;
М – коэффициент, который зависит от пористости и определяется по таблице,
составленной Слихтером (табл.1);
эффективный
диаметр, мм;
-
коэффициент вязкости, зависящий от
температуры воды (табл.2)
Таблица 1
Зависимость параметра М от пористости.
|
n |
M |
n |
M |
n |
M |
|
0.26 |
0.1187 |
0.34 |
0.2878 |
0.42 |
0.5789 |
|
0.27 |
0.1350 |
0.35 |
0.3163 |
0.43 |
0.6267 |
|
0.28 |
0.1517 |
0.36 |
0.3473 |
0.44 |
0.6776 |
|
0.29 |
0.1694 |
0.37 |
0.3808 |
0.45 |
0.7295 |
|
0.30 |
0.1905 |
0.38 |
0.4154 |
0.46 |
0.7838 |
|
0.31 |
0.2122 |
0.39 |
0.4254 |
0.47 |
0.8455 |
|
0.32 |
0.2356 |
0.40 |
0.4922 |
0.48 |
0.9169 |
|
0.33 |
0.2601 |
0.41 |
0.5339 |
0.49 |
0.9985 |
Таблица 2
Зависимость
параметра
от температуры воды(t0
)
-
t0
0
0.0178
10
0.0131
20
0.0101
Формула Слихтера применима для грунтов с эффективным диаметром от 0,01 до 5,00 мм, обычно для среднезернистых и отчасти крупнозернистых песков.