Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
czającekierunekwektoraprędkościfiltracyjnej.Ruchwódpodziemnychmazawsze
charakterprzestrzenny(trójwymiarowy9trójosiowy)itakiteżcharaktermasiatka
hydrodynamiczna,któragoodzwierciedla.Wprzyrodziejednaknajbardziejrozpo-
wszechnionymtypemruchuwódjestfiltracja,dającasięsprowadzićwschemacieobli-
czeniowymdodwuwymiarowej(dwuosiowej)9płaskiejwplanielubprzekroju,której
wszystkieparametry(prędkość,ciśnienieitp.)możnatraktowaćjakofunkcjedwu
zmiennych.Wprostszychprzypadkach,zwykledlaokreślonychwybranychfragmen-
tówobszaru,możliwejestsprowadzeniestrukturystrumieniafiltracyjnegodoukładu
jednowymiarowego(jednoosiowego).Uproszczeniatakiesązazwyczajzasadneiwy-
nikajązfaktu,żejednabądźnawetdwieskładowewektoraprędkościfiltracyjnejmogą
byćprzyrównanedozera(równoległośćliniiprąduwplanieiprzekroju–wprzypadku
filtracjijednowymiarowej).
Wydatekstrumieniafiltracyjnego,jakojegogłównyparametrkinematyczny,zo-
stałokreślonyeksperymentalnieprzezfrancuskiegobadaczaDarcy’ego(185692006).
Napodstawieobserwacjiwodywkolumniewypełnionejpiaskiemzdefiniowałonpro-
cesfiltracjiwodniesieniudoruchuwódwośrodkuporowym.PrawoDarcy)egołączy
wliniowązależnośćwydatekstrumieniafiltracyjnegoQzpowierzchniąjegoprzekroju
poprzecznegoFiwielkościąspadkuhydraulicznegoJ:
QkJF
=
(1.5)
Występującawtymrównaniuwielkośćk9znanajakowspółczynnikfiltracji,cha-
rakteryzujeośrodekgruntowypodwzględemjegowodoprzepuszczalności.
Wprowadzającpojęcieprędkościfiltracjiυ,jakoilośćwodyprzesączającejsię
przezjednostkowąpowierzchnięprzekrojupoprzecznegostrumieniawódpodziem-
nych9otrzymamy:
υ=
Q
F
=
kJ
(1.6)
Stądmożnaokreślićwspółczynnikfiltracjijakoprędkośćprzepływuprzyspadku
hydraulicznymJ=1.Nieoznaczatojednak,żerzeczywistaprędkośćfiltracjijestrów-
naliczbowowartościwspółczynnikafiltracji.Powierzchnięprzekrojupoprzecznego
strumieniafiltracyjnegostanowiąbowiemzarównopustkiskalne,jakipowierzchnie
ziaren.Przepływodbywaćsięmożetylkoprzestrzeniąmiędzyziarnową,zatemrzeczy-
wistąprędkośćruchuwodyυrzobliczyćmożnazzależności:
υ=
rz
n
υ
a
(1.7)
gdziena–współczynnikporowatościaktywnejwyrażającystosunekobjętościporów,
czynnychwczasieprzepływuwodydoobjętościskały.
9
