Способ определения максимальной высоты капиллярного подъема и коэффициента фильтрации пористых сред

)501 1 15/О Я капиллярпогоменяться, при нязатем скоростьости изменяют ысота нет. ко гда подъем постоя повыше текущаяа перестное зна ение,я жд РОВ е те нач одъ ксируют след юще е ного е че апил а, послысотыента ф высоты капи чение максимальноГ о к оэфф 1 льлярно трации соотно РЩЦ де сти сота к ап 1 ллярно го текущая вподъема;максималного подь ая высота каил ема;т фильтрации и К - коэ ой сре ик лучеия характери с комых пар аме тров следуемой пористой обеспечения п изменчивостиму разрезу ис На фиг, 1 ная схема про пер н им ис н о всереды,альеологическ ь испольэо о Ц 1 ПИ зображена ьс ов строител эда 1 ийдор ычи руд лет ия, а также личных тех а по опреде едения оп ных свойст г,медом порис с ию капилл 1 Г.2 и в статическосостояние капи т и м пр имы приом режим торых участвуют пости,сокращениповьппение доформации за счет уровня спос опытаел е вре- стоверть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Ломтадзе В,Д, Методы лабораторных исследований физико-механическихсвойств песчаных и глинистых грунтов,М.: Госгеолтехиздат, 1952, с, 114,116-142,Каменский Г,Н, Основы динамикиподземных вод, М,: Геологическая итература, 1943, с, 18,(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОИ ВЫСОТЫ КАИЛЛЯРНОГО ПОДЬЕМА ИКОЭФФИЕНТА ФИЛЬТРАЦ:1 И 11 ОРИСТЪХ СРЕД,включающий погружеие пористой средьв жидкость и определепе указаныхпараметров по соотношению между скоростью капиллярного подъема и его текущей высотой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения вре -Изобретение относи ,теологическими гидрог следованиям и может быт для обоснования проект различных сооружений: лиоративных систем доб подземного выщелачиван быть использовано в раз чески процессах, в ко ристые средь и жидкЦель изобретения мени определения и ности получаемой ин ени определения и повышеня достоверости получаемо 1 информации, послеогружения исследуемого образца в жпд кость уровень последпеи повьппаот с заданной скоростью до момента времени,деляют графоаналитическ из ения Ч, =К(Н-К,)/2, , скорость повы;пения уров дь м режиме;ллярной ка денни опыта в динамическ различных скоростях под жидкости Ч, и Ч, на фи графической обработки д для идеально-однородныхсред; на фиг. 5 - то же, для неоднородных пористых сред; на фиг, 6принципиальная схема опыта через время С после погружения образца в жидкость, уровень которой остается не"подвижным (статическим); на фиг.и 8 - текущий и предельный профили влажности капиллярцой каймы; на фиг. 9 - вспомогателыгь и график для вычисления коэффициента фильтрации для модели каппилярцой каймы с переменной влажностью; ца фиг, 10 - применение предлагаемого способа н полевых натурных условиях, 15Для определения максимальной высоты капиллярного подъема и коэффициента фильтрации пористой среды испытуемый образец 1 (фцг. 1, погружают н сосуд 2 с жидкостью 3, имеющей уро вень 4, остающийся н неизменном (статическом) состоянгигде 2 - текущая высота капиллярцого подъема (кагиллярпой каймы) за время ., истекшее от начала опыта; .:- - максимальная высота 25 капиллярцого подъема при условии С со;5, 6 - поверхности к апилляр ной каймы н момецты нремсци С и С - с соответст В пего,Через некоторое время С, истекшее 30от начал погруженя образца н жидкость, се уровень 4 начинают подцимать с некоторой постоянной скоросгью,фиг. 2 ос;.щестнляюз например, путем подлива жидкости н сосуд 2 с задацным расходом , через трубку 7,оборудованную регулироночным винтом8, При по" ьеме урон ця жидкости 4 к апиллярная кайма также перемещаетсявертикально г верх: через некоторый 40промежуток времени скорости подъемауровня ч и поверхности капиллярцойкаймы сранцяютсн и вследствие этого текущая ньсота капиллярной каймыстановится посгояццой 2= 11 осле это го скорость подъема уровня 4 меняютна новое значение ", (фцг. 3 и дожидаются, когда текущая высота капиллярного подъема примет новое постоянноезначение 2=2 и т,д, до тех пор, по 2ка образец пористой среды полностьюпогрузится н жидкость, посл чегоопыт прекращают. Для обеспечения высокого качества результатов исследования необходимо, чтобы изменение ско 55рости подьема уровня жидкости совершилось не менее трех раз,Обработка результатон опыта с цельюполучения искомых параметров пористой среды (максимальной высоты капиллярного подъема и коэффициента фильтрации) производится следующим образом,Строится график зависимости 7 от(фиг. 4), где 7 - скорость подъема уровня жидкости в сосуде;- величина, обратная величине текущей высоты капиллярного подъема=1/2,. Для однородных пористых сред полученный график прямолинеен (фиг. 4), для неоднородных сред - криволинеен (фиг. 5). Если полученный график прямолинейный, то, продолжая его до пересечения с вертикальной осью, находят абсолютную величину отрезка, отсекаемого им на вертикальной оси, Найденное значение соответстнует численной величине искомого коэффициента фильтрации К, Затем находят численное значение точки пересечения графика с горизонтальной осью. По формуле Н=1/вычисляютоозначение другого искомого параметра максимальной высоты капиллярного подъема, Если полученный график криволпнеен (фиг. 5)то после его построения выполняют следующие операции; отмечают на графике несколько точек, например точки а и б, и проводят к ггим касательные продолжая их до пересечения с вертикальной осью, Далее обработку производят так же, как и в первом случае - для каждой касательной н отдельности, Найденные значенияпараметров отвечают высотному положению рассмотренных точек.Если определение максимальной высоты капиллярного подъема и коэффициента фильтрации пористой среди требуется произнести с учетом изменениявлажности н зоне капиллярной каймы,то опробонание образца и обработкарезультатов опробования производятсятак, как покаэацо на фиг, 6-9,Общая схема проведения опыта остается такой же, как и ранее: производится це менее чем трехкратное из - менение скорости подъема уровня воды 4 н сосуде (фиг. 6), Отличие заключается в том, что наблюдение проводится .не за (единственной) текущей высотой капиллярной каймы, как н предыдущем случае а одновременно за текущими высотами нескольких точек с заданным значением влажности 2, 2 2 и т,д,оТекущая высота капиллярной каймы1 гр это текущая высота точки О, ,в которой влажность ранца нулю, Совокупцость текущих высот точек образу15290ет текущий профиль влажности, показанный на фиг. 7. Каждой текущей высоте точки 2, соответствует предельная высота точки Н , отвечающая условиююС оо. Соотношение между текущими и предельными высотами точек показано на фиг. 7 и 8.Обработка результатов опыта производится следующим образом. 10Для каждой наблюдаемой точки строится график зависимости Ч от(Ч,.мЬ скорость подъема уровня воды 4,=1/2 ), Укаэанный график идентичен графику на фиг, 4 и отличается от не го тем, что на горизонтальной оси отклакавают неа. Дла кюкдага графика определяют абсолютные величины начальных ординат, соответствующие численным значениям коэффициентов ка пиллярного влагопереноса К , Затем определяют значения точек пересечения графиков с горизонтальной осьюЮ1 о По формуле Н =1/ о определяют нрейдельные высоты точек с заданной влаж костью, а по значениям предельных высот точек с заданной влажностью, наиденных ранее, строят предельный профиль влажности - график зависимости 78 6Н от Ч. Экстраполируя этот графикМ(до пересечения с вертикальной осью,находят величину максимальной высотыкапиллярного подъема Н (фиг. 8),По значениям калиллярного влагопереноса, найденным ранее, строят графикзависимости этого коэффициента отвлажности в соответствующих точкахфиг, 9). Экстраполируя этот графикв точку, где влажность равна 1 ОО 7.,определяют коэффициент фильтрации исследуемой пористой среды, На фиг. 9путь нахождения коэффициента фильтрации показан стрелками,Сущность предлагаемого способа применительно к полевым условиям поясняется чертежом на фиг, О, пзобра -жаающим выемку шурф) с вертикальв.кстенками 9, В шурф наливают воду сзаданным расходомчерез трубку О,чем обеспетивается заданная скоростьподъема уровня вод 1, Наблюдение ."аразвитием капиллярной каймы осуществляется непосредственно по стенке шурфа 12, Обработка данных осуществляется любым из описанных способов - в зависимости от конкретных условий поставленной задачи,"ос т авитель 3, Апек сее вактор Е,Месропова Техред М.Моргентал Корректор Н,К м наб., д. изводственно-издательский комбинат "11 атент", г. Ужгород, уп, Г,.гарина, 10 аказ 1528НИИЛИ Госуда раж 508 а по изобретен Ж, Раушска венного комите 113035 у Г 1 ос ква Под лис попрытиям при ГЕНТ СССР