290
R. IX. Ruch wód gruntowych
Zmiany ciśnienia są związane z siłami bezwładności, to znaczy przygpM niami rzeczywistymi, a nie wynikającymi ze zmian prędkości filtracji. W wynj reprezentującym te siły należy przeto uwzględnić prędkości rzeczywiste, równe p/jjTl Po uwzględnieniu powyższych zmian i po podzieleniu przez g równania prze. 1 pływu filtracyjnego przedstawiają się następująco:
1 di>, 1 cp vx „ =—+-—+-k=0’
gm d/ 1 dc
•/ dx 1 dp
— —£ +--
gm dt y 8,
gm dr
§ 46. Współczynnik filtracji
at on w /ór tu Łdlczynnika P“re~ Wartości wspiHal [Slichtcra podane lą' kości) odczytaną i»
filtracji nalely
tocy, wzięty ‘ <“*> ł podane tablice pe jyrrnika filtracji rak —atoicr przettne-n" i nic zdarza * <~j
Słona tak, icfdytł
Średnicy, to 0k«« racji odpowiadali*
. Ui naturalnego.
Występujący w podstawowym równaniu ruchu wód gruntowych współczynnik filtracji k jest wielkością charakterystyczną dla danego gruntu i dla danej cieczy, | wyrażoną w jednostkach prędkości, najczęściej w m/s.
Zastanówmy się nad sensem fizycznym lego współczynnika. Z równania wynika, ' że gdy /=! wtedy v~k. Warunek 7=1 oznacza, że zfE równe jest AL.
Najprostszym przykładem takiego ruchu jest opadanie wody w gruncie pod działaniem jedynie własnego ciężaru. Można więc określić k jako prędkość filtracji przy swobodnym opadaniu wody w gruncie. W tych samych warunkach k' odpowiada średniej rzeczywistej prędkości ruchu wody.
Współczynnik filtracji zależy od struktury gruntu, mianowicie od wielkości ziarn i porowatości gruntu oraz od lepkości cieczy. Z natury rzeczy struktura gruntu naturalnego jest trudna do ujęcia, jeżeli weźmiemy pod uwagę zarówno niejednorodność ziarn, jak i możliwość różnego ich układu. W gruntach naturalnych możemy się spotkać z dużymi różnicami współczynnika filtracji, nawet w punktach blisko siebie położonych. Bezwzględnie najlepszym sposobem określenia tego współczynnika jest przeprowadzenie pomiarów na miejscu w danym gruncie, przy zastosowaniu próbnego pompowania ze studni (o sposobie takiego ustalania współczynnika k powiemy jeszcze później).
Jednak bezpośrednie ustalanie współczynnika filtracji w terenie jest dość kosztowne i nic zawsze możliwe, toteż musimy mieć możność określenia k na podstawie posiadanej próbki gruntu. W związku z tym wielu badaczy dążyło do określenia k w sposób bardziej teoretyczny.
Podajemy tu wyniki badań Slichtcra. Slichter oparł się na rozważaniach teoretycznych rozpatrując grunt fikcyjny złożony z kul o jednakowej średnicy. W wyniku
m naturauws*"
[ przeprowadzone; | miarodajną | średnicę odpowtt
“ i mniejsze oó niqj
..... r. można ur
łatwo można w.
cic warunkiem. Sposobem i czynnika k c
granulometryc*
Rysunek 111 filtracji. W «J gruntu (porwifi struktury wh do próbki pi na określeniu pływu Q■ Ml piczotnettaai
V/ p«l ności mają jest w pd