SPRAWOZDANIE Z BADAŃ LABORATORYJNYCH
Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Inżynierii Środowiska
Laboratorium
Hydrologia oraz nauki o Ziemi
Temat ćwiczenia:
Temat ćwiczenia:
Wyznaczenie współczynnika
przepuszczalności skał
Imię i Nazwisko
Marta Wachowicz
Jacek Juszkiewicz
Grupa: I, III semestr studiów
niestacjonarnych, Inżynieria
Środowiska
Ocena
Data
1. Cel ćwiczenia
Wyznaczenie współczynnika przepuszczalności gruntu
2. Stosowana metodyka
Pomiar lepkości kinematycznej cieczy przy zastosowaniu wiskozymetru Ubbelohde’a
wg Polskiej Normy PN-81/C-04011,
Oznaczenie współczynnika filtracji przygotowanej próbki gruntu przy pomocy rurki
Kamieńskiego względem badanej cieczy
3. Uzyskane wyniki
3.1. Określenie gęstości cieczy
Zgodnie ze wzorem: =
3 , gdzie:
− ę ść [
]
⁄
−
[
]
−
ę ść [
]
= 0,549
0,50
= 1,098
= 1098,00
3.2. Określenie lepkości kinematycznej cieczy
Zgodnie ze wzorem: =
∙ , gdzie:
−
ść
[
⁄ ]
−
ł
[
⁄ ]
−
ł
ę
.
[ ]
= 0,4861 ∙ 10 [
⁄ ] ∙ 3,17 [ ] = 1,540937 ∙ 10 [
⁄ ]
∙ =
3.3. Wyznaczenie lepkości dynamicznej cieczy
Za pomocą wzoru: =
∙ [
∙ ][
∙ ]
⁄
,
:
−
ść
[
∙ ]
⁄
−
ść
[
⁄ ]
− ę ść
[
]
⁄
= 1,540937 ∙ 10
∙ 1098,00
= 1,691948 ∙ 10
∙
∙
=
∙
3.4. Wyznaczenie ciężaru właściwego cieczy
Korzystając ze wzoru =
∙ [ ⁄
], gdzie:
− ęż
ł ś
[ ⁄
]
− ę ść
[
]
⁄
−
[ ⁄ ]
= 1098,00
∙ 9,80665
= 1076,70
∙
=
∙
=
3.5. Współczynnik filtracji „k”
Wyliczono na podstawie wzoru
= ∙ −
1 −
, gdzie:
−
ół
[
⁄ ]
−
ść
ó
[
]
−
ł
[ ]
−
ł ść ó ą
ł
ł
[
]
ℎ −
ą
óż
ś
ń [
]
=
12,00 [
]
51,30 [ ]
∙ −
1 −
5,00 [
]
17,00[
]
= 8,1475250 ∙ 10
=
12,00 [
]
50,20 [ ]
∙ −
1 −
5,00 [
]
17,00[
]
= 8,3260564 ∙ 10
=
12,00 [
]
49,80 [ ]
∙ −
1 −
5,00 [
]
17,00[
]
= 8,3929324 ∙ 10
=
12,00 [
]
49,00 [ ]
∙ −
1 −
5,00 [
]
17,00[
]
= 8,5299599 ∙ 10
=
12,00 [
]
50,30 [ ]
∙ −
1 −
5,00 [
]
17,00[
]
= 8,3095036 ∙ 10
ś
= 8,341195 ∙ 10
zgodnie z tabelą
3.6. Wyznaczenie współczynnika przepuszczalności ośrodka skalnego
Za pomocą wzoru
=
ś
∙ [
], [ ], gdzie:
−
ół
ś [
], [ ]
−
ść
[
∙ ]
⁄
−
ęż
ł ś
[ ⁄
]
= 8,341 ∙ 10
m
s
∙
1,691948 · 10
10767,70
kg
m ∙ s
N
m
= ,
·
[
]
⎣
⎢
⎢
⎢
⎢
⎡
∙
kg
m ∙ s
N
m
=
m
s
∙
kg
m ∙ s
kg ∙ m
s
m
=
m
s
∙
kg
m ∙ s
∙
s
kg ∙ m
∙ m
= m
⎦
⎥
⎥
⎥
⎥
⎤
=
1,3093 · 10
[m ]
0,986923 · 10
m
D
=
,
[ ]
=
∙
=
Zestawienie wyników
Wysokość
próbki
[
]
Różnica
ciśnień
[
]
Odległość
[
]
Czas opadania
poziomu
[ ]
Współczynnik filtracji
[
⁄ ]
Współczynnik
filtracji
ś
[
⁄ ]
Współczynnik
filtracji
ś
[ ⁄ ]
12,00
17,00
5,00
51,30
0,081475250
0,08341195 0,0008341
50,20
0,083260564
49,80
0,083929324
49,00
0,085299599
50,30
0,083095036
Czas
przepływu
cieczy
[ ]
Średni czas
przepływu
cieczy
[ ]
Lepkość
kinematyczna
cieczy
[
]
Lepkość
dynamiczna
cieczy
[
∙ ]
Ciężar
właściwy
cieczy
[
]
Średni
współczynnik
filtracji
[ ⁄ ]
Współczynnik
przepuszczalności
[
]
3,5
3,17
1,540937·10
-6
1,691948·10
-3
10767,70
8,3412·10
-4
1,3093·10
-10
3
3
4. Wnioski
Podział skał wg własności filtracyjnych (za: Pazdro Z., Kozerski B., „Hydrogeologia ogólna”.
Charakter przepuszczalności
Współczynnik
filtracji
[m/s]
Współczynnik
przepuszczalności
[darcy]
Bardzo dobra:
- rumosze
- żwiry
- piaski gruboziarniste i równoziarniste
- skały masywne z bardzo gęstą siecią drobnych szczelin
> 10
-3
> 100
Dobra:
- piaski różnoziarniste, średnioziarniste
- kruche, słabo spojone gruboziarniste piaskowce
- skały masywne z gęstą siecią szczelin
10
-4
-10
-3
10-100
Średnia:
- piaski drobnoziarniste
- less
10
-5
-10
-4
1-10
Słaba:
- piaski pylaste, gliniaste mułki
- piaskowce
- skały masywne z rzadką siecią drobnych spękań
10
-6
-10
-5
0,1-1
Skały półprzepuszczalne:
-gliny
-namuły
-mułowce
-iły piaszczyste
10
-8
-10
-6
0,001-0,1
Skały nieprzepuszczalne:
- iły
- iłołupki (łupki ilaste)
- zwarte gliny ilaste
- margle ilaste
- skały masywne niespękane
<10
-8
<0,001
Próbka charakteryzuje się dobrymi właściwościami filtracyjnymi ponieważ zgodnie z Pazdro
i Kozerskim (powyższa tabela) współczynnik filtracji k>10
-3
m/s oraz współczynnik
przepuszczalności K>100 D.