Шпаргалка: Шпаргалки к экзамену по динамике подземных вод

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

1. Уравнение неразрывности массы жидкости.
Для вывода ур-я неразрывности выделим в напорном водоносном пласте кубик dx, dy, dz. Ч-з заднюю грань вытекает масса жидкости = ρV x
dydzdt = M'.
V дв-я (массовая) выражается: d(ρV x
)/dx. На уч-ке dx массовая V получ приращение [d(ρV x
)/dx*dx]dydxdt. dx – расстояние.
M'' = ρV x
dydzdt + [d(ρV x
)/dx*dx]dydxdt = [ρV x
+ d(ρV x
)/dx*dx] dydxdt.
Разница между массами жидк, втек и вытек ч/з заданые границы:
M' – M'' = ρV x
dydzdt - [ρV x
+ d(ρV x
)/dx*dx] dydxdt = - d(ρV x
)/dx*dxdydxdt
Проводя аналог вычесл по yz, получим ΔМ — разница массы жидк, вошедшей и вышедш со всех сторон =
ΔМ' = (- d(ρV x
)/dx - d(ρV y
)/dy - d(ρV z
)/dz)dxdydxdt;
ΔМ либо накапл в кубике, либо получается за счет уменьш запасов воды в нем. Упругие запасы = ΔМ'' = ρndxdydzdt, а скорость их изм во t опр-ся частной произв-й d(ΔМ)/dt = d(ρn)/dt*dxdydxdt. Приравнивая
ΔМ' = ΔМ'' = (- d(ρV x
)/dx - d(ρV y
)/dy – d(ρV z
)/dz)dxdydxdt = d(ρn)/dt*dxdydxdt + d(ρV x
)/dx + d(ρV y
)/dy + d(ρV z
)/dz – d(ρn)/dt = 0 – конечное уравнение неразр массы жидкости. Перечисл выводы могут быть повторены для расчетного эл-та изолир-го напорного пласта мощн m. При этом xy лежат в пл-ти напластования. Расходы жидк ч/з верх и нижн грань z = 0 (изолир пл-т). Ур-е неразрывности:
d(ρmV x
)/dx + d(ρmV y
)/dy + d(ρmn)/dt = 0
Осн закон-ти (ур состояния, ур движ Дарси, ур неразр) образ систему опред-х ур-й, из к-х можно получить результируещее диф ур-е фильтрации, отраж всю инф о процессе и содерж единст неизв — напор Н, завис от xyzt.
Водообильность — не общий V воды в порах, а вода кя может быть извлечена водозабором. Способность породы отдавать воду связана с емкостными св-ми. Удаление воды происх 2мя путями: свободн стекание под дейст Fтяж — гравит емкость, отжатие воды под воздейст доп нагрузки — упругая емкость _тк пр-с сжатия носит упр хар-р). Емк св-ва хар-ся и обратным пр-сом — когда порода приним доп V воды.
Гравит емкость — ΔH – изменение уровня воды соотв V вытекшей воды. Для однородного уплотн песка ΔV/wΔH = ΔV/ΔH = μ; w — S попер сечения. μ — коэф гравит емкости (водоотдачи), отн V вытекшей воды к Vосуш породы. Понятие «осушенности» - условно. После стекания воды в породе ост иммобилизац вода и вода на стыках пор, к-я явл гравит. Аналог коэф гравит водоотдачи при подьеме при подьеме уровня п.в. и заполнения пор водой явл коэф недостатка водонасыщ. Но его числ зн-е меньше, чем μ, тк в породе сохр защемл воздух. Крупноз пески и гравий — 0,25 — 0,3; мелео и ср пески — 0,15 — 0,2; супеси — 0,05 — 0,1; суглинки и глины — 0,001 — 0,01.
Упругая емкость — пески ост полностью водонасыщ, те на порный водоносн компл отдают воду не осушаясь. 2 пути: за счет расширения воды за счет уменьш в ней гидростат P. За счет сжатия породы.Оба мех-ма опред упругую емк пласта и проявл снижением напоров во время откачки. При откач гидростат Р пониж, уменьш взвеш дейст воды, в породе увел эффектив напряж-я (от веса самой породы), происх уменьш V породы за счет уменьш пор и трещин. Показатель уменьш V пор по мере нагруж породы служит коэф сжим = измен коэф пористости/изм эффект напряж. А с
= Δε/Δσ е
. Величина, хар-ся изм V жидк в ед-це V породы при единичном изм гидрост напора над коэф упругой емк породы ΔV 0
/V n
= η*ΔH; η* - коэф упр емкости. [η*] = [1/м]. При сниж напора к-во жидк в пласте уменьш, те кажд ед V породы отд некот V воды = μ*ΔН. μ* = η*m. μ* - коэф упругой водоотдачи. ΔV 0
= μ*ΔН. Пески (0,5 — 1)10 -4
; трещин породы 10 -5
; для трещин порист-ти 10 -4
.
3. Гидростатический и гидродинамич напор.
Гидростат — механ енерг нек-го V покой жидк-ти с пост ρ опред ее потенц составл и измер-ся работой, кот нужно совершить, чтобы преод дейст 2х полей — гравитации (поднять V жидк на высоту z относ пл-ти сравнения); силы гидростат Р, дейст в V жидк. Н — гидрост напор, h р
— пьезометр высота; z — высота. Н = h р
+ z; Н = Р/sg +z;
h р
хар-я долю потенц Е в жидк-ти, связ с действ гидростат давл-я. Z — геом высота полож-я рассматр V жидк относ выбран пл-ти ср-я — уровень М 0
. Н — м абс высоты.
Гидродинамич — полная мех Е движ V жидк-ти включ потенц и кинетич Е и опред ур-м Бернулли: Н = Р/sg +z + u 2
/2g; u 2
/2g – скоростн напор, хар подьем воды, обусл v движ потока жидк. При медл дв-ии пв, скоростной составл пренебрегают, тк при этом доп подьем воды сост не > 0,01 мм, тогда полная Е движ пв будет опред-ся гидростат напором.
4. Основные гидродинамические представления ДПВ. Геофильтрация пв. Фильтрационный поток. Область фильтрации. Краевые условия области фильтрации.

уравнения состояния, отражающие возможный характер изменения физ св-в изучаемой среды во время фильтр пр-са. 1)з-н Гука, отраж зависимость плотности от гидростат давл. 2) компрес ур-е, отр связь пористости с эффект давлением. а с
=
dε/dσ э
.

Уравнение движения — связь между потерей Е потока и работой сил сопрот — з-н Дарси.
v = - kdH/dl.

Усл сохр-е массы жидк — ур неразрывности.

d(ρmV x
)/dx + d(ρmV y
)/dy + d(ρmn)/dt = 0

Фильтрация — движение вода в насыщ порами пр-ве обусл наличием гидравлич градиента (перепад напоров)

Стр-ра потока пв опред взаимн располож линий тока и линий равного напора. По простр стр-ре выдел 1мерн (между 2мя
|| реками, дв воды к соверш скв), 2мерн (между не
|| реками), 3х мерными.

Предпосылки вывода: связь между силами сопрот и изм Е потока (fтр = -γ m
*dH/dl; dH/dl – гидровл град, γ m
= ρ m
g.); если движ жидк ламинарное, то завис между v гидр град линейное; из ф-лы Гагено-Пуазейля для сист || капилляр радиусом r. Q = -1/8*πρ ж
gr 4
ж
/μ ж
*dH/dl*N; N = n/πr 2
к
— число капил, μ - вязкость ж, Q - сум расход; ч/з 1нич капил Q = v d
n; v d
= -r2/8*ρ ж
/μ* dH/dl;
Дарси проводил опыты по трубкам и определил, что получается прямолин график завис v от I. V = Q/F=kI; F – S попер сеч, Q - расход ж, I - перепад напоров к длине, k - коэф пропорц, завис от грунта и жидк; vф — отн расхода к попер сечен.
З-н Дарси - v = - kdH/dl. Можно мпроект на оси, если св-ва среды в разл напр различны.
Общий вид — v = - k 0
ρ ж
g/μ ж
* dH/dl. k 0
- коэф прониц, зависит только от св-в среды. k = k 0
ρ ж
g/μ ж
;
Применим только для ламин дв-я, ограничения:
верх предел — переход ламин в турбулент, сильнозакарст породы, широкие трещины, вход воды из гп в скв, число Рейнальдса Re = 7-9ед.
Ниж предел — слабопрон глин породы, где движ своб воды может происходить только при наличии высокого напора.
6. Разделение потоков пв по усл залегания и гидравл сост. Расход фильтр потока. Скорость фильтрации. Гидростат напор фильтр потока.
Стр-ра потока пв опред взаимн располож линий тока и линий равного напора. По простр стр-ре выдел 1мерн (между 2мя || реками, дв воды к соверш скв), 2мерн (между не || реками), 3х мерными.
Расход Q = kIF. V фильтр = V = Q/F=kI = - kdH/dl.
Гидростат — механ энерг нек-го V покой жидк-ти с пост ρ опред ее потенц составл и измер-ся работой, кот нужно совершить, чтобы преод дейст 2х полей — гравитации (поднять V жидк на высоту z относ пл-ти сравнения); силы гидростат Р, дейст в V жидк. Н — гидрост напор, h р
— пьезометр высота; z — высота. Н = h р
+ z; Н = Р/sg +z;
h р
хар-я долю потенц Е в жидк-ти, связ с действ гидростат давл-я. Z — геом высота полож-я рассматр V жидк относ выбран пл-ти ср-я — уровень М 0
. Н — м абс высоты.
7. Диф ур упругого режима фильтрации
Более общая модель, к-я учитывает сжимаемость пласта и воды: dV/V = 1/E*dp (коэф пористости); а с
(коэф компрессии) = -dt/dσ (изм эфект напряж).
Счит что из-за пониж v фильтр и малой простр изменч-ти плотности будем иметь: d(ρv x
)/dx = ρdv x
/dx + [vxdρ/dx]можно пренебр из-за малой изм ρ воды ~ ρdv x
/dx;
Ур-е сост находит отражение в зависимости, включ коэф упругой емкости пласта: dV0/Vn = η*dH [30]; V0 = nVn; Vn = V0/n; dV0/(V0/n) = ndV0/V0; [31]; Масса воды в единичн V породы: M0 = ρn; Выразим 31 ч/з массу: ndM0/M0 = ndρn/ρn = dρn/ρ [32]; Из 30: dρn/ρ = η*dH [33]; η* - упр емкость [1/м]. Из 33 dρn = ρη*dH [34]; Если 34/t: dρn/dt = ρη*dH/dt [35];
Ур-е неразрывности: ρdV x
/dx + ρdV y
/dy + ρdV z
/dz + d(ρn)/dt = 0; 35 в ур-е неразр и /ρ:
dV x
/dx + dV y
/dy + dV z
/dz + ηdH/dt = 0; С учетом з-на Дарси: -d/dx*(KxdH/dx) - d/dy*(KydH/dy) - d/dz*(KzdH/dz) + ηdH/dt = 0;
Для однор изотропной среды (Kx=Ky=Kz): K(d 2
H/dx 2
+ d 2
H/dy 2
+ d 2
H/dz 2
) = ηdH/dt; d2H = η/K*dHdt [36]; d2H = 1/a*dH/dt; [37] – ур-е Фурье; a* = K/ η – коэф пьезопров [м 2
/сут];
В отл от жесткого режима ур-е упругого режима опред-ся 3мя простр коорд и временем, и движ не стационарное.
Физически — по мере уменьш напоров во t в водоносн пласте постеп срабатыв его упругие запасы. Высвоб V воды вклад в общий баланс фильтр потока. Реакция от возмущ напоров на гр-це или в какой-то обл водоносн пл-та распростр постеп, и v распр тем выше, чем выше прониц и ниже упругоемкость. Отсюда коэф пьезопров-ти а* явл показат v изм напора (гидростат давл) в пласте.
8. Диф ур жесткого режима фильтрации.
Основываясь на ур неразрывности делаем допущение что порода и вода не сжимаемы: ρ = А, n = В. А и В = const не завис от t. Тогда в ур неразр пропадает временная проиизводная d(ρn)/dt = 0; Можно считать что интенсивность пространственной изменчивости плотности очень мала: v x
dρ/dx << ρdv x
/dx. Тогда из ур неразравн получим: dv x
/dx + dv y
/dy + dv z
/dz = 0;
Подст з-н Дарси: d/dx*(K x
dH/dx) + d/dy*(K y
dH/dy) + d/dz*(K z
dH/dz)=0; K x
K y
K z
– зн-е коэф фильтр по напр осн осей анизотропии. Для однор изотропн пласта: d 2
H/(dx) 2
+ d 2
H/(dy) 2
+ d 2
H/(dz) 2
= ∆ 2
H = 0; K x
=K y
=K z
;
∆ 2
H – сумма 2х призв-х, оператор Лапласса для ф-ии напора. Для 2мерного дв-я: ∆ 2
H = d 2
H/(dx) 2
+ d 2
H/(dy) 2
;[1]; Для радиального: 1/∆*H 2
= 1/r*d/dr*(rdH/dr);
Ур-е жесткого режима [1] не содержит t в явном виде => при пеизменных напорах на гр-х обл фильтр-ии дв-е должно быть стационарным. H = f(xyz) – не завис от t => водоносн пласт не отдает воду и не принимает. Вся вода проходит транзитом от обл питания к обл разгрузки. При этом р-я на возмущ в любой обл пласта мгновенно распр по всему пласту как в абс жесткой физ системе. Данная модель применима когда транз поток значит превыш упругие запасы пласта.
μ* = η*m. μ* - коэф упругой водоотдачи. ΔV 0
= μ*ΔН. Пески (0,5 — 1)10 -4
; трещин породы 10 -5
; для трещин порист-ти 10 -4
.
Величина, хар-ся изм V жидк в ед-це V породы при единичном изм гидрост напора над коэф упругой емк породы ΔV 0
/V n
= η*ΔH; η* - коэф упр емкости. [η*] = [1/м]. При сниж напора к-во жидк в пласте уменьш, те кажд ед V породы отд некот V воды = μ*ΔН.

Название: Шпаргалки к экзамену по динамике подземных вод
Раздел: Рефераты по геологии
Тип: шпаргалка
Добавлен 10:22:03 07 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 61
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Шпаргалка: Шпаргалки к экзамену по динамике подземных вод
Контрольная Работа На Тему Ипотечное Кредитование В России
Налог на добавленную стоимость в Украине
Реферат по теме Философия Спинозы
Реферат: Air Quality Essay Research Paper Air Quality
Реферат: С чего начинать профилактику лесных пожаров
Курсовая работа: Кадровая политика в антикризисном управлении предприятием
Дипломная работа по теме Кинетические закономерности ферментативных реакций
Реферат Генная Инженерия Современный Этап Проблемы И Перспективы Развития
Контрольная работа по теме Планирование и учет учебно-воспитательной работы в школе на уроке спортивных игр
Курсовая работа: Выявление участков концентрации ДТП их анализ и направления для проведения мероприятий по снижению
Тема Рассказа Каминского Сочинение
Методы Мониторинга Конкуренции Реферат
Подготовка К Контрольной Работе Номер 3
Реферат: Capital Punishment Essay Research Paper Capital PunishmentDoes
Курсовая Работа На Тему Железнодорожный Транспорт России
Итоговая Контрольная Работа По Информатике 11 Класс
Реферат по теме Политические элиты современного российского общества
Курсовая работа по теме Системный анализ поведения предприятия в различных рыночных структурах
Курсовая работа по теме Эксплуатация флота
Доклад На Тему Вредные Привычки И Их Влияние На Здоровье Человека
Реферат: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
Сочинение: Быт и нравы губернского города N по поэме Н.В. Гоголя Мертвые души
Контрольная работа: Римское частное право