LABORATORIUM

z Hydrogeologii

Sprawozdanie z ćwiczenia przeprowadzonego dnia 13.10.2005r.

Temat ćwiczenia:

Wyznaczenie współczynnika filtracji „K” poprzez analizę składy granulometrycznego skał sypkich (metodą sitową).

Skład sekcji:

Danuta Bogdan

Łukasz Aleksy

sem. V GG

1. Charakterystyka metody badań

Najważniejszymi kolektorami wody podziemnej są skały okruchowe (jak np. piaski, żwiry), czynnikiem decydującym o ich zdolności przepuszczania wody jest skład uziarnienia.

Przez skład uziarnienia rozumiemy wymiary ziaren budujących skałę oraz zawartość w składzie ziaren o określonych wymiarach.

W hydrologii stosuje się następujący podział frakcji:

• kamienista, o średnicy ziaren: pow 25 mm,

• żwirowa 25 - 2 mm,

• piaskowa 2 - 0.05 mm,

• pyłowa 0.05 - 0.002 mm,

• iłowa poniżej 0.002 mm.

Frakcję piaskowa dzielimy na trzy klasy:

1. piasek gruboziarnisty - średnica ziaren 2 - 0.5mm,

2. piasek średnioziarnisty 0.5 - 0.2mm.

3. piasek drobnoziarnisty 0.2 - 0.05mm.

Metodę sitowa stosuje się do skał składających się z ziaren o średnicy większej niż 0.06mm, natomiast metodę areometryczna do skał składających się z ziaren o średnicy mniejszej niż 0.06mm.

Analizę sitowa wykonaliśmy poprzez wstrząsanie (przesiewanie) wysuszonej próbki piasku o wadze 500g, przez komplet 8-sit. Czas pracy wstrząsarki - 10 min.

Analiza ta miała na celu zbadanie składu granulometrycznego skały, przez rozdzielenie poszczególnych frakcji za pomocą sit. Po otrzymaniu wyników z analizy przystąpiliśmy do następujących obliczeń:

• obliczenie procentowej zawartości frakcji

suma ciężarów poszczególnych frakcji powinna być równa ciężarowi próbki wziętej do analizy, błąd dopuszczalny nie powinien być większy niż 0.5%,

• średnica efektywna d_e (wg Hanzena)

jest to średnica takich ziaren kulistych, z których zbudowana skała jednorodna idealnie równoziarnista ma taką sama przepuszczalność jak skała naturalna różnoziarnista. Jest to średnica ziaren, która w skale różnoziarnistej decyduje o przewodzeniu wody

• wskaźnik równomierności uziarnienia U

Według wskaźnika U skały dzieli się na trzy grupy:

• równomiernie uziarnione U<5,

• nierównomiernie uziarnione 5<U<15,

• bardzo nierównomiernie uziarnione U> 15.

• współczynnik filtracji K

jest to współczynnika filtracji gruntów sypkich, który wyznaczany jest za pomocą wzorów empirycznych na podstawie uziarnienia i porowotości.

Ćwiczenie przeprowadzono na stanowisku wyposażonym w:

• wagę laboratoryjną,

• wstrząsarkę wraz z kompletem sit.

Dla potrzeb danego ćwiczenia użyto sit o następujących rozmiarach oczek:

Lp.	Rozmiar oczek [mm]
1	0,075
2	0,088
3	0,102
4	0,250
5	0,300
6	0,385
7	0,430
8	1,500
9	2,500
10	3,000

2. Zestawienie wyników

3. Wnioski

Z przeprowadzonego ćwiczenia i wykonanych obliczeń ustalono, iż współczynnik filtracji dla badanej piasku o masie 0,5 kg wyniósł 3,069x10^-3 [m/s].

Oznacza to, że badany piasek posiada przepuszczalność dobrą.

Załącznik:

1. Wyniki badań (analizy sitowej) z dnia: 13.10.2005r.

Politechnika Śląska

Wydział Górnictwa i Geologii rok akademicki 2005/2006

1