9.04.2007

• Politechnika Szczecińska

Katedra Budownictwa Wodnego

• Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z „Hydrauliki”

Ćwiczenie nr 2

„Wyznaczanie współczynnika filtracji gruntu”

• Rok 1

Skład grupy:

Aleksandra Radek

Filip Sęk

Łukasz Pesta

Grzegorz Puto

1. Wstęp

Filtracja jest to zdolność cieczy (wody) do przesączania się przez ośrodek porowaty.

Filtracja zależy od właściwości fizycznych wody i ośrodka porowatego.

Współczynnik filtracji: charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej w ruchu laminarnym przez skały porowate. Przesączanie odbywa się siecią kanalików utworzonych z porów gruntowych. Grunt stawia opór przesączającej się wodzie, opór ten zależy od następujących elementów

a) własności fizycznych gruntu:

- uziarnienia gruntu,

- porowatości gruntu,

- składu mineralnego,

- struktury i tekstury gruntu.

b) własności wody podziemnej:

- temperatury,

- składu chemicznego.

gdzie:

Q - natężenie przepływu

q - przepływ jednostkowy

x₁ i z₁ - są to wartości niezmienne dla każdego k w poszczególnym piezometrze

V - objętość

t - czas

b - wymiar poprzeczny stanowiska

2. Zastosowania praktyczne

Współczynnik filtracji k wyznacza się dla gruntów niespoistych w celu oceny ich

przydatności do celów budowlanych (np. dla obniżenia zwierciadła wody gruntowej przy

robotach fundamentowych).

W budownictwie wodnym znajomość współczynnika filtracji dla gruntów spoistych potrzebna jest m.in. przy tak zwanej ekranizacji grobli ziemnych,przy budowie uszczelnień, określaniu przepuszczalności dna zbiorników wodnych i wielu innych rzeczach. Grobla jest to budowla hydrotechniczna której głównym zadaniem jest utrzymanie wody w sztucznym zbiorniku albo ochrona przyległych terenów przed zalaniem.

W inżynierii środowiska natomiast , znajomość współczynnika filtracji ma istotne znaczenie m.in. przy:

- projektowaniu ujęć wód podziemnych,

- projektowaniu składowisk odpadów (naturalne uszczelnienia),

- projektowaniu zbiorników infiltracyjnych,

- określaniu możliwości migracji zanieczyszczeń w glebach i gruntach (np. czas i

kierunek przemieszczania się zanieczyszczeń),

- projektowaniu złóż filtracyjnych w technologiach wody i ścieków (np. dobór

uziarnienia dla ustalonej szybkości filtracji).

3. Przebieg ćwiczenia

Kolejność czynności przy wyznaczaniu współczynnika filtracji gruntu.

1. Mierzymy geometryczne parametry stanowiska wraz z odczytem poziomów skarpy.

2. Otwieramy zawór doprowadzający wodę do grobli.

3. Ustalamy stały poziom zwierciadła wody przed skarpą i regulujemy go za pomocą zaworu doprowadzającego wodę.

4. Po ustabilizowaniu się zwierciadła dokonujemy pomiaru wydatku wody w czasie 60 sek. Pomiar ten dokonujemy trzykrotnie po czym obliczamy średnią objętość w czasie.

5. Kolejno odczytujemy poziomy w poszczególnych piezometrach.

6. Wszystkie wyniki przedstawiamy w tabeli oraz obliczamy współczynnik filtracji k dla każdego z piezometrów.

7. Powyższe czynności powtarzamy dla innego ustabilizowanego poziomu zwierciadła wody

---