ciężkowski,hydrogeologia L,ODSĄCZALNOŚĆ.docx

ODSĄCZALNOŚĆ

1.0. Wprowadzenie.

              Odsączalność jest to zdolność ośrodka posiadającego własności przewodzenia wody i nasyconego wodą do oddawania wody wolnej pod wpływem siły ciężkości. W naturze proces ten występuje przy obniżaniu się zwierciadła wody podziemnej.

              Odsączalność wyraża się za pomocą współczynnika odsączalności m. Współczynnik odsączalności jest to stosunek największej możliwej do zgromadzenia się w porach ośrodka objętości wody wolnej, podlegającej sile ciężkości i mogącej z niego odciec, do jego całkowitej objętości.

              Należy tu zaznaczyć, że proces odsączania się wody wolnej zachodzi powoli i dlatego w szeregu przypadków zwłaszcza, gdy zwierciadło wody podziemnej ulega wahaniom, operowanie współczynnikiem odsączalności staje się zawodne. W związku z tym zaszła potrzeba wprowadzenia drugiego współczynnika, mianowicie współczynnika odsączalności chwilowej mt. Jest to stosunek odciekniętej z porów ośrodka  wody wolnej do jego całkowitej objętości. Jak widać z porównania definicji obu tych współczynników, współczynnik odsączalności chwilowej zależy od czasu trwania procesu odciekania wody i przy dostatecznie długim okresie czasu zbliża się on do współczynnika odsączalności.

              Odsączanie się wody zachodzi w przypadku obniżenia się zwierciadła wody podziemnej . Gdy zwierciadło to się wznosi, dochodzi do wypełnienia się tej części por, z których woda zdążyła odciec.

              Zagadnienie czasu trwania, po upływie którego można założyć, że nastąpiło całkowite odsączenie się wody wolnej jest skomplikowane: na wielkość współczynnika odsączalności chwilowej ma bowiem wpływ bardzo wiele czynników. W warstwach wodonośnych naturalnych, proces odsączania będzie tym wolniejszy im bardziej są one niejednorodne i im więcej jest przewarstwień o małej wodoprzepuszczalności, które utrudniają wodzie wolnej przepływ pod wpływem siły ciężkości.

              W odniesieniu do badań laboratoryjnych, czynnikiem takim może być np.: wysokość wypełnionego piaskiem cylindra.

2.0. Sposób oznaczenia odsączalności.

              Jedną z metod określania odsączalności jest metoda wysokich kolumn. Polega ona na umieszczeniu próbek gruntu w cylindrze na siatce filtracyjnej. Od spodu cylinder połączony jest rurką z ruchomym przelewem o regulowanej wysokości przelewu. Całość wypełniona jest wodą. Badanie polega na pomiarze objętości wody wypływającej przez przelew w czasie 1, 2, 3, 5, 10 minut i dalej co 10 minut przy obniżeniu poziomu przelewu o wartość l.

V=f(t)

Grunt

Przelew

Siatka filtracyjna

    l

                                                                                                                                                          Rys. nr 3

Vt

t ® ¥

Vc

                                                       

mt =                                          m = lim mt

mt - współczynnik odsączalności chwilowej

Vt - objętość wody, która wypłynęła z kolumny w czasie t

Vc - objętość skały, z której następuje odsączanie

                                                        Vc = F • l

l – odcinek, o jaki obniżono przelew,

F – pole powierzchni przekroju prostopadłego do osi kolumny gruntu.

3. Wyniki badań.

              Doświadczenie zostało przeprowadzone na gruncie o frakcjach 1,0 –2,0 mm. Próbka została umieszczona w rurze o średnicy wewnętrznej d = 4,50 cm. Badanie przeprowadzono zgodnie z opisem przedstawionym w punkcie 2.0. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano następujące wyniki:

              hgórne= 186,0 cm – położenie przelewu przed obniżeniem

              hdolne = 65,0 cm – położenie przelewu po obniżeniu

              l = hgórne - hdolne = 186,0 – 65,0 = 121,0 cm

              F = p.d2 / 4

              d = 4,5 cm

              F = p.4,52 / 4 = 15,9 cm2

              Vc = Fl = 121,0 . 15,9 = 1924,4 cm3

Tab. nr 3. Wyniki badań odsączalności.