Hydrologia temat_5.pdf

Infiltracja –wsąkanie wody pochodzącej z opadów atmosferycznych, z cieków i

zbiorników powierzchniowych oraz z kondensacji pary wodnej z powierzchni terenu do

strefy aeracji, a następnie (po oddaniu części tych wód do atmosfery Ewapotranspiracja)

przesączanie do strefy saturacji

Filtracja – to ruch wód gruntowych, który zachodzi w ośrodku porowatym. Woda występuje

w gruncie w różnych formach (woda kapilarna, zawieszona, higroskopijna itp.) jednakże

zjawisko filtracji obserwujemy gdy woda jest w stanie wolnym (w strefie saturacji),

wypełnia wszystkie pory gruntu, pory mają odpowiednią wielkość i woda może się w nich

poruszać pod wpływem sił ciężkości lub zróżnicowanego ciśnienia.

Pory w gruncie są połączone, więc przepływ wody możliwy jest nawet w

najbardziej zagęszczonych gruntach naturalnych. W próbce gruntu woda może

przepływać z punktu A do punktu B, jednakże nie po linii prostej i ze stałą

prędkością, lecz od poru do poru po krzywej.

Przybliżona droga

przepływu (widziana

gołym okiem)

Rzeczywista droga

przepływu (widziana

przez mikroskop)

Droga przepływu w gruncie.

Filtrację najczęściej traktuje się jako ruch laminarny czyli warstwowy. W ruchu

laminarnym cząsteczki wody poruszają się równolegle do siebie i do osi przewodu. Ruch

laminarny występuje przy niewielkich prędkościach przepływu cieczy gdy liczba

Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej. W miarę wzrostu prędkości, powyżej

pewnej wielkości zwanych granicznym spadkiem hydraulicznym igr i prędkością

graniczną vgr obserwuje się pojawienie ruchu burzliwego (turbulentnego). W przypadku

tego ruchu cząsteczki wody obok ruchu postępowego wykonują też ruchy poprzeczne do

wypadkowego kierunku przepływu oraz ruchy wirowe.

Maksymalną wielkością niewymiarowej liczby Reynoldsa przy której zachodzi w

gruncie ruch laminarny jest liczba 5 liczona ze wzoru:

Re = (v*d)/υ

gdzie :

v – prędkość przepływu wody w całym polu przekroju prostopadłego do kierunku

prędkości

d – miarodajna średnica ziaren

υ – kinematyczny współczynnik lepkości wody

q wpływu

Doświadczenie Darcy’ego.

Piasek

−

kiA

h 3

h 4

q =

kiA

Poziom porównawczy

q wypływu

gdzie:

q - wydatek przepływu,

k - stała, współczynnik proporcjonalności, zwany współczynnikiem filtracji ,

h 3 -wysokość ponad poziomem porównawczym, do której nastąpiło podniesienie

wody w piezometrze umieszczonym powyżej próbki ,

h 4 -wysokość jak h 3 lecz w piezometrze poniżej próbki,

L-długość próbki,

A-pole całkowite poprzecznego przekroju,

3 −

- spadek hydrauliczny.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: