ZAKRES STOSOWALNOŚCI PR. DARCY'EGO

dolna

Przy wyprowadzaniu wz. Darcyego w rów. równowagi sił jako siłę oporu ruchu uwzględniono siły tarcia laminarnego, wynikające z lepkości cieczy. Oznacza to, że pr. D. traci swoją ważność wszędzie tam, gdzie poza tarciem laminarnym występują dodatkowe siły oporu (siły powierzchniowe (molekularne), bezwładności orac tarcia burzliwego).

Przesączalność ośrodka, równa 0 przy I<=Io, wzrasta ze wzrostem spadku hydraulicznego do war. max., określonej współczynnikiem filtracji Darcy'ego k. W przypadku, gdy woda związana tylko częściowo wypełnia pory, ruch wody występuje przy dowolnie małych spadkach hydraulicznych. Orientacyjnie Io dla gr. Spoistych są wieksze od 6(Ludewig) albo od 15(wg Rozy). Przy występujących w nat. Warunkach spadkach hydraul. I<Io grunty spoiste rodzaju glin i iłów uważać możemy praktycznie za nieprzepuszczalne.

górna

Ze wzrostem prędkości przepływu proces filtracji coraz bardziej odbiegać będzie od liniowej zależności Darcy'ego. Odstępstwa te wynikają początkowo wskutek pojawienia się sił bezwładności nie uwzglednionych w pr. D., a następnie sił wynikających z burzliwości. Dotychczasowe badania zmierzające do określenia górnej granicy stosowalności pr. D. oparte są na określeniu odpowiednika liczby Reynoldsa, bądź na określeniu górnej granicy spadku hydrau. Ig.

Pawłowski:

Re_kr = 7-9

Kotiachow:

POMPOWANIE STUDNI W WARUNKACH USTALONYCH

Próbne pompowanie polega na pompowaniu wody ze studni badawczej lub eksploatacyjnej i wykonaniu pomiarów wydajności, depresji w studni i otworach obserwacyjnych, albo w samej studni.Pompowania mogą być prowadzone w studniach bez otworów obserwacyjnych lub w węzłach hydrogeologicznych. Odległość pierwszego otw. obserwac. 5-8m odległość kolejnych ze wzoru r_n = r₁p^n-1

Pompowanie prowadzi się w trzech kolejno zwiększanych depresjach, przy czym na każdym stopniu depresji należy osiągnąć warunki ruchu ustalonego albo quasi ustalonego (obniżenie zwierciadła wody nie przekracza 2cm/d).

W wyniku pompowania znane są wartości: Q_o-wydajność studni; s-depresja w studni i otworach obserwacyjnych; H-odl. statycznego zw. wody od spągu warstwy nieprzepuszczalnej, r_o-promień studni; r-odl. otworów obserwacyjnych; M-miąższość warstwy wodonośnej stud. artezyjskiej.

Studnie o zw. swobodnym:

-bez otworów obserwacyjnych

-z 1 otw. oberw.

-z 2 otw. obserw.

Studnie artezyjskie:

-bez otw. obserw.

METODA THEISA I THEISA-JACOBA

Żeby rozwiązać rów. (1) sporządza się w ukł. dwulog. wykres funkcji charakterystycznej W(u). Z danych otrzymanych z pompowania rysujemy na przezroczystej kalce w identycznej skali wykres s=f(r²/t) [pomiary depresji w kilku otwor. obserw.] albo s=f(1/t) [1 otwór obserw. lub pomiary w samej studni] Nastepnie nakładamy na siebie oba wykresy z zachowaniem równoległości osi współrzędnych i w miejscu gdzie wykresy najbardziej do siebie pasują wybieramy pkt. P i odczytujemy współrzędne pozwalające rozwiązać równanie (1) (W(u),s oraz u i 1/t (lub r²/t))

WARUNKI POCZĄTKOWE I BRZEGOWE

Warunek początkowy okresla nam rozkład funkcji h lub fi (lub pochodne tych funkcji) w całym obszarze przepływu dla czasu t=t_0. War. brzegowy określa wartość funkcji lub jej pochodnych, na brzegach obszaru filtracji dla kazdego punktu czasowego t. Brzegiem może być powierzchnia dla przepływu trójwymiarowego lub kontur dla przepływu płaskiego.

I Rodzaju-(zagadnienie Dirichleta) wystepują wtedy gdy na brzegach obszaru filtracji dane są wartości funkcji h(x,y,z,t) h=F₁(x,y,z,t). II rodzaju - (zagadnienie Neumanna) wyst. Wtedy, gdy na brzegach obszar. Filtr. Zadane są war.pochodnej normalnej do brzegu, co oznacza uzależnienie warunków brzegowych od wart. Przepływu na brzegach. III rodzaju

-mieszane (zagadnienie Dirichleta-Neumanna) wyst. Wtedy, gdy wzdłuż brzegu zadana jest liniowa kombinacja wartości funkcji h i jej pochodnej dh/dn=φ. Odpowiadają temu przypadki: zakolmatowanie, niedogłębienie studni, niedokłębienie przeszkody (dodatkowe opory hydrauliczne)

---