Основной закон фильтрацииПри фильтрации вода проходит через поры, которые имеются между частицами грунта. Отношение площади пор Sn ко всей площади сечения S называется коэффициентом поверхностной пористости (порозностью) грунта
Коэффициент объемной пористости – это отношение объема пор ко всему объему грунта
Для однородного грунта порозность равна коэффициенту объемной пористости
m=n.
Истинная скорость – скорость движения в порах грунта
Скорость фильтрации – фиктивная скорость, с которой двигалась бы жидкость, если бы она проходила через всю площадь грунта
Зависимость между истиной скоростью и скоростью фильтрации
Скорость фильтрационного потока выражается эмпирической формулой, называемой основным законом фильтрации
υ=kiα,
k – коэффициент фильтрации, (м/с), зависит от рода грунта, а также от температуры; i – уклон (безразмерная величина), потеря напора на единицу длины фильтрационного потока; α – показатель степени, α=1 при ламинарной фильтрации, α=0,5 при турбулентной фильтрации.
Коэффициент фильтрации характеризует скорость при гидравлическом уклоне равном единице. При ламинарной фильтрации закон представлен формулой Дарси
υ =ki.
Границы применения формулы Дарси при Re=1-7, где
υ; – скорость; d – диаметр частиц грунта; ν – кинематическая вязкость.
Скорость фильтрации величина малая. В расчетах скоростным напором Коэффициент фильтрации измеряется в см/с, колеблется от 10-7 см/с для глины до 10 см/с для гальки и гравия.
|
.
.
.
.
,
пренебрегают. Полный напор считается равным пьезометрическому, а гидравлический уклон – пьезометрическому уклону.
