GGiIŚ	Imię i nazwisko: Paulina Słomian	III IŚ
Grupa 3	Temat ćwiczenia: OZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI	Data: 16.03.2008
Grupa lab 6			Ocena:

1. Wstęp teoretyczny

Warstwa wodonośna - warstwa mająca zdolność przewodzenia, oddawania i przyjmowania wody. Może ona występować wśród utworów sypkich (żwiry, piaski) i zwięzłych (dolomity, piaskowce, wapienie).

Filtracja - to zdolność cieczy (wody) do przesączania się przez ośrodek

porowaty. Filtracja zależy od właściwości fizycznych wody i ośrodka porowatego.

Zdolność gruntu do przepuszczania wody systemem połączonych porów nazywa

się wodoprzepuszczalnością.

Współczynnik filtracji k - wyraża zdolność gruntu do przepuszczania wody, przy istnieniu różnicy ciśnień. Jednostkami współczynnika filtracji są: [m/s], [cm/s], [m/h].

Metody oznaczania współczynnika filtracji:

• Badania terenowe

• Orientacyjne oznaczanie z tabel

• Metoda laboratoryjna

• Za pomocą wzorów empirycznych (krzywa uziarnienia)

Współczynnik filtracji jest zależny od:

• własności fizycznych gruntu:

- uziarnienia gruntu

- porowatości gruntu

- składu mineralnego

- struktury i tekstury gruntu

• b) własności wody podziemnej:

- temperatury

- składu chemicznego

CZEŚĆ PIERWSZA - ANALIZA SITOWA

1. Cel ćwiczenia

• wyznaczenie procentowego składu poszczególnych frakcji badanej próbki

• sporządzenie krzywej uziarnienia

2. Przyrządy i aparatura

• Zestaw sit o oczkach (0,071-0,1; 0,1-0,25; 0,25-0,50; 0,50-1,0; 1,0-2,0; 2,0-5,0) [mm]

• Waga

• wytrząsarka do sit

1. Przebieg analizy

• Po odpowiednim wytarowaniu wagi odważono 500 g wysuszonej próbki gruntu

• Zmontowano odpowiedni zestaw sit (na górze sito o największym wymiarze oczek)

• Wcześniej odważoną próbkę gruntu przesiano przez zestaw sit z pomocą mechanicznej wstrząsarki

• Po przesianiu na poszczególnych sitach pozostały odpowiednie frakcje, które kolejno zważono i zanotowano wyniki (tabela poniżej)

• Przeprowadzono stosowne obliczenia w celu wyznaczenia składu oraz krzywej uziarnienia.

4. Wyniki analizy

Wymiary oczek [mm]	Pozostałość na sicie		Suma % zawartości frakcji
		[g]		%
<0,071	2	0,4	0,4
0,07 - 0,1	2	0,4	0,8
0,1 - 0,25	400	8	8,8
0,25 - 0,50	311	62,2	71
0,50 - 1,0	118	23,6	94,6
1,0 - 2,0	5	1	95,6
2,0 - 5,0	22	4,4	100
	500	100

CZEŚĆ DRUGA - OZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI

DLA WYKRESU NA ZAJĘCIACH

1. Cel ćwiczenia

Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie krzywej uziarnienia

2. Wielkości i dane odczytane na podstawie krzywej uziarnienia

• Utwór - piasek średnioziarnisty

• Wartości poszczególnych d:

• d₁₀ = 0,10 mm

• d₂₀ = 0,15 mm

• d₅₀ = 0,28 mm

• d₆₀ = 0,3 mm

3. Przeprowadzone obliczenia

1. Wyznaczenie współczynnika uziarnienia na podstawie zależności:

U=

U =
= 3

Współczynnik uziarnienia jest mniejszy od 5 co oznacza ze utwór jest skałą równoziarnistą.

2. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru Hazena:

k₁₀=

[m/dobę] - zależność dla temperatury równej 10˚C

k_t=
[m/dobę] - zależność dla dowolnej temperatury

U	C
1	1200
1 - 1,5	1000
1,5 - 2	800
2 - 3	600
3 - 4	500
4 - 5	400
5	300

gdzie:

c - liczbowy współczynnik zależny od U

zależność tę przedstawia tabela obok

Warunki stosowania wzoru:

U < 5

D₁₀ = 0,1 - 3 mm

K₁₀=
[m/dobę] =
= 0,000069 [m/s]

3. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie drugiego wzoru Hazena:

K₁₀
[m/s]

K₁₀
= 0,000116 [m/s]

4. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru Seelheima:

K₁₀
[cm/s]

K₁₀
= 0,028 [cm/s] = 0,00028 [m/s]

5. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru amerykańskiego: (warunkiem stosowania metody jest:
   )

K₁₀
[cm/s]

K₁₀ = 0,36 * 0,15^2,3 = 0,0046 [cm/s] = 0,00046 [m/s]

4. Wnioski

Wzór	Jednostka	Otrzymany wynik
Hazena	m/s	0,000069
Hazena2			0,000116
Seelheima			0,00028
amerykański			0,00046

CZEŚĆ DRUGA - OZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI

DLA ANALIZY SITOWEJ

4. Cel ćwiczenia

Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie krzywej uziarnienia

5. Wielkości i dane odczytane na podstawie krzywej uziarnienia

• Utwór - piasek średnioziarnisty

• Wartości poszczególnych d:

• d₁₀ = 0,26 mm

• d₂₀ = 0,3 mm

• d₅₀ = 0,42 mm

• d₆₀ = 0,48 mm

6. Przeprowadzone obliczenia

6. Wyznaczenie współczynnika uziarnienia na podstawie zależności:

U=

U =
= 1.8

Współczynnik uziarnienia jest mniejszy od 5 co oznacza ze utwór jest skałą równoziarnistą.

7. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru Hazena:

k₁₀=

[m/dobę] - zależność dla temperatury równej 10˚C

k_t=
[m/dobę] - zależność dla dowolnej temperatury

U	C
1	1200
1 - 1,5	1000
1,5 - 2	800
2 - 3	600
3 - 4	500
4 - 5	400
5	300

gdzie:

c - liczbowy współczynnik zależny od U

zależność tę przedstawia tabela obok

Warunki stosowania wzoru:

U < 5

D₁₀ = 0,1 - 3 mm

K₁₀=
[m/dobę] =
= 0,000469 [m/s]

8. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie drugiego wzoru Hazena:

K₁₀
[m/s]

K₁₀
= 0,000784 [m/s]

9. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru Seelheima:

K₁₀
[cm/s]

K₁₀
= 0,0630 [cm/s] = 0,000630 [m/s]

10. Wyznaczenie współczynnika filtracji na podstawie wzoru amerykańskiego: (warunkiem stosowania metody jest:
    )

K₁₀
[cm/s]

K₁₀ = 0,36 * 0,3^2,3 = 0,0226 [cm/s] = 0,000226 [m/s]

5. Wnioski

Wzór	Jednostka	Otrzymany wynik
Hazena	m/s	0,000469
Hazena2			0,000784
Seelheima			0,000630
amerykański			0,000226

---