Permeabilitet i jord – dens betydning, formel og Darcys lov

Permeabilitet i jord – dens betydning, formel og Darcys lov | Permeabilitet | Permeabilitets betydning | Permeabilitet i jord | Darcys lov om permeabilitet | Permeabilitetsformel | Bestemmelse av permeabilitet | Sivehastighet | Utløpshastighet | Permeabilitetstest for konstant hode | Fallende variabel hode permeabilitetstest.





  Permeabilitet i jord - dens betydning, formel og Darcy's law
Permeabilitet i jord – dens betydning, formel og Darcys lov

Permeabilitet

Permeabilitet er en fysisk egenskap til et porøst materiale som tillater strømning eller passasje av vann under mettede eller nesten mettede forhold gjennom sammenkoblede hulrom i jord der strømning kan være i form av laminær strømning eller turbulent strømning, praktisk talt strømningsproblemer med vann i jord Mekanikk gjennom dens sammenkoblede hulrom, i de fleste tilfeller er flyten laminær, kvaliteten eller tilstanden til å være permeable egenskaper er permeabilitet som er assosiert med porøsitetsegenskaper, jordtyper, jordtekstur og dens slagegenskaper.

Studiet av permeabilitet er viktig for de tekniske problemene med jord som diskuteres om hvilke jordpartikler som vil være mer permeable eller mindre permeable, diskuterte også dens påvirkende faktor, Darcys lov, metode for å bestemme permeabiliteten til jord.



Ettersom mer vann fylte porerommet, presses luften ut, når alle porerom i jorda er fylt med vann, blir jorda mettet som ikke er i stand til å overleve i røttene til mange typer planter og mettet jord på jevn mark gir resultater. i stående vann som kan forårsake flom og kan føre til at økt vannmengde kommer inn i en vannmasse. Det er avhengig av faktorer som forutsier den relative styrken til jordindeksen av slike faktorer som jordteksturer, partikkelstørrelsesfordeling, ruhet, form og grad av sammenkoblingshull.

Permeabilitets betydning

Permeabilitet er en fysisk egenskap til porøse materialer som vanligvis måles i form av infiltrasjonshastighetsstrømmen gjennom jorda i en gitt tidsperiode, og som også er kjent som hydraulisk ledningsevne, vanligvis uttrykt som en permeabilitetshastighet i centimeter per dag, centimeter per time eller millimeter per time for å bestemme vanningshastighetene, for å estimere grunnvannsstrukturen og brukes mest til å forutsi hvordan vann vil strømme gjennom jordmedier i porøst medium på forskjellige steder



Permeabilitetskoeffisient uttrykt som k i meter per sekund eller i centimeter per sekund som spiller viktige egenskaper for sivilingeniør jordpermeabilitetsklasser bestemt.

Permeabilitet i jord

Permeabilitet i jord som spiller en viktig rolle i porøse medier av jordprøver for å overføre vann under mettede eller nesten mettede forhold, som spiller en rolle i henhold til noen påvirkningsfaktorer som jordtekstur, partikkelstørrelsesfordeling, ruhet, form og sammenkobling av partikler, så vi kan vurdere den betydelige innvirkningen av jordstruktur og porestrukturs rolle for jords evner til å overføre vann.



Permeabilitet i jord er definert som egenskapen til jord som tillater strømning av vann gjennom sammenkoblet hulrom av jord som er viktig for tekniske egenskaper som er essensielle i jordtekniske problem som beskriver setningen av et jordkomprimerbart lag, setningen av bygningen, utbyttet av demningen ,vel, kontrollerer den hydrauliske stabiliteten til jordmassen, forhindrer rør som brukes i hydrauliske strukturer.

Permeabiliteten i jord beskriver også hvordan vannet består egenskapen til å bevege seg gjennom jorda, vann beveger seg veldig lett gjennom svært permeable jordarter, slik som jordsmonn med sandete skatter har bestått store porøse rom som er veldig raskt å bevege seg gjennom jorda på grunn av faktum Sandy skatter er høy permeabilitet, betyr høy infiltrasjonshastighet og god drenering, ellers leire taxures jord har liten poreplass på grunn av vann tillater den sakte gjennom jorda betyr er infiltrasjonshastigheten er langsom og dårlig drenering.

Fritt vann eller gravitasjonsvann som har egenskap til å strømme gjennom jord under påvirkning av tyngdekraften og vannstrømmen avhenger av permeabiliteten til jorda og hodet, den viktigste faktoren knyttet til permeabilitet i jord er hydraulisk gradient.



Viktig påvirkningspunkt i permeabilitet i jord

1. Jord er porøse materialer.

2. Sammenkoblede hulrom i en jord spiller en viktig rolle for at vann kan strømme mellom det.

3. Grovkornet jord med høy permeabilitet, slik som grus, sandtekstur osv. Infiltrasjonshastigheten er også høy og dreneringsegenskapene er gode



4. Finkornet jord med lav permeabilitet, slik som leire, siltig tekstur osv. infiltrasjonshastigheten er lav og dårlig dreneringsevne.

5. Jo mer permeabel jord, jo større siver og waker styrke.



Faktorer som påvirker permeabiliteten

Faktorer som påvirker permeabiliteten er som følger

1. Form på partikler



2. Størrelse på partikler

3. Egenskaper til porevæske

4. Strukturelt arrangement av partikler og lagdeling

5. Effekt av metningsgrad og andre fremmedlegemer

6. Effekt av adsorbert vann

7. Tommeforhold

Form på partikler-: form på partikler påvirker permeabiliteten i samsvar med omvendt, permeabilitet er mer i avrundede partikler og mindre i kantede partikler på grunn av faktum at permeabilitet er omvendt proporsjonal med overflateareal K proporsjonal til 1/ssa
Hvor k er permeabilitet og ssa er spesifikt overflateareal.

Størrelsen på partiklene-: størrelsen på partiklene påvirker permeabiliteten ettersom kvadratet på kornstørrelsen, jord består av de forskjellige mange størrelsene som er avhengige som i henhold til K er proporsjonal med kvadratet på kornstørrelsen.

Egenskaper til porevæske-: permeabilitet påvirkes av egenskapene til porevæske når det gjelder permeabilitet er direkte proporsjonal med enhetsvekten av vann og omvendt proporsjonal med viskositeten på grunn av enhetsvekten til vann endres ikke mye med endringen i temperatur det er uttrykt som K1/K2 =N2.Yw1/N1.Yw2
Der K1 og K2 er relativt permeabilitet og N1,N2 viskositet og Yw1, er Yw2 enhetsvekt av vann

Temperatur- Temperaturøkninger i henhold til permeabilitetsøkninger på grunn av temperatur er direkte proporsjonal med permeabilitet.

Strukturelt arrangement av partikler og stratifisering-: det strukturelle arrangementet av partikler og stratifisering endres i henhold til tilstedeværelsen av tomrom i det sammenkoblede rommet, dette arrangementet av partikler kan variere med det samme med tilstedeværelse av hulrom, hulrom er direkte proporsjonal med permeabilitet, så jordpartikler arrangement varierer i henhold til direkte i permeabilitet.

Metningsgrad og andre fremmedlegemer-: Permeabiliteten er sterkt redusert i luften er fanget i hulrommene og reduserer dermed metningsgraden, oppløst luft i porevannet påvirker i stor grad endringen av permeabiliteten, og andre fremmedlegemer har også en tendens til å avta. av permeabilitet.

Effekt av adsorbert vann-: det adsorberte vannet består av de omkringliggende fine partikler som ikke er i stand til å bevege seg fri og reduserer de effektive porerommene og i samsvar med tilgjengelig porerom har stor effekt på endring av permeabilitet.

Darcys permeabilitet

Darcys lov om permeabilitet demonstrerte eksperimentell for laminære strømningsforhold i en mettet jord, i henhold til denne loven er strømningshastigheten eller utslippet per tidsenhet proporsjonal med den hydrauliske gradienten.

1. Darcys lov er lineær avhengighet

2. Lineær avhengighet av Darcys lov mellom strømningshastigheten v og hydraulisk gradient er kun gyldig for laminær strømning av jordmasse.

3. Strømningshastighet er mindre enn en lavere kritisk hastighet.

4. Darcys lov er gyldig for kritiske Reynolds tall kan variere fra 0,1 til 0,75.

q= k i A

V= q/A

Så V= k i
Hvor,k= permeabilitetskoeffisient

I= hydraulisk gradient, V= utløpshastighet

A= tverrsnittsareal av jordmasse

q= utslipp per tidsenhet

I henhold til Darcys lov om permeabilitet for strømning gjennom det porøse materialet, er strømningen per tidsenhet direkte proporsjonal med strømmen som forårsaker strømmen og tverrsnittsarealet til jordprøven og omvendt proporsjonal med lengden på jordprøven.

q= kiA

q / A = ki = v

Det betyr at hastigheten er proporsjonal med den hydrauliske gradienten.

Hydraulisk gradient

Hydraulisk gradient er definert som tap av fallhøyde per strømningsenhet gjennom jorda kalles hydraulisk gradient, det er også reagere på drivkraft som får grunnvann til å bevege seg i retning av maksimalt synkende total fallhøyde, angående dette også diskutert om ”hva er hydraulisk gradient' betyr det med andre ord si at hydraulisk gradient er helningen til vannspeilet som består av endringen i vannstanden per avstandsenhet langs retningen av maksimal fallhøyde.

Hydraulisk gradientformel i jord

Hydraulisk gradient er den signifikante faktoren i Darcys permeabilitetslov for porøse jordmedier som har egenskapen til laminær strømning, hydraulisk gradientformel i jordmekanikk er forskjellen mellom hodeforskjellen delt på Lengde betyr tap av hode per strømningsenhet beregne den hydrauliske gradienten og også formelen består av Darcys permeabilitetslov, den presenteres vanligvis i konsistente enheter.

Hydraulisk gradient (i )= Hodeforskjell/ Lengde

i = H2-H1/L

Sivehastighet og utslippshastighet

Jordmekanikk i porøse medier diskutert om Darcys lov om permeabilitet som er relatert til utslippshastighet og siverhastighet (reell vannhastighet) fører til en betydelig rolle i å forutsi jordens evne til å overføre vannet, utslippshastighet er Darcys lov om utslippshastighet og siverhastighet betraktes som den opprinnelige hastigheten til vann, men begge hastigheten er relatert til porøsitet som bestemmes avhengigheten og hastighetsbestemmelsen av vannoverføringen til jordsmonnets porøse medium.

Hva er siverhastighet?

Når det gjelder dette, 'hva er sivehastighet?', er sivehastigheten definert som utslippshastigheten av vann per enhet av tverrsnittsareal A av jord som finner sted gjennom hulrom i porøse medier, den strømningshastigheten gjennom kalt sivehastighet og også kjent som interstitiell hastighet som består av høyere hastighet enn utladningshastighet.

q = A.V= Av. Vs

Vs = V. A / Av

V / Vs = Vv / V = ​​​​n

Sivehastighet Vs= V/ n = k i /n

Hvor, V = utløpshastighet

n= porøsitet

k= permeabilitetskoeffisient

i = hydraulisk gradient

Innsivningshastighet er den virkelige hastigheten til vann gjennom jorda og består av svært viktig i jordprøver fordi det er basert på det tomme rommet til jordprøver, og det er også kjent som den interstitielle hastigheten.

Utløpshastighet

Utløpshastighet er definert som volumet av vann som strømmer i tidsenhet over tverrsnittet vinkelrett på strømningsretningen, som er mindre signifikant enn sivningshastigheten og også kjent som Darcys utløpshastighet.

Utløpshastighet er en Darcys utløpshastighet som er basert på bruttotverrsnittsarealet til den porøse jorda, og dens hastighet er mindre enn sivningshastigheten.

Sammenheng mellom siverhastighet og utslippshastighet

Forholdet mellom sivehastighet og utslippshastighet er en konsistent relasjon der utslippshastigheten er relatert til Darcys permeabilitet av lov i jordporøse medier og sivehastighet er signifikant brukt i jords evne som strømning av opprinnelig vannhastighet som er signifikant bestå av høyere hastighet enn utslippshastighet og avhenger av tilstedeværelsen av tomrom i jord, andre side utslippshastighet er avhengig av den vinkelrette strømningsretningen.

Sivehastighet = e+1 /e . Utløpshastighet

Vs= e+1/e. V

Hvor e = tomromsforhold

Bestemmelse av permeabilitet

Permeabiliteten til jord kan bestemmes ved for det meste rutinemessige laboratorietester, vanntrykktest og feltpumpetest som vurderes in situ test i standpipe piezometre som involverer forskjellig metodeprosedyre og avhengig av jordtype, dens tekstur og spesielt i utført denne testen relativt permeable jordarter.

Bestemmelsen av permeabilitetskoeffisient er de viktige egenskapene til permeabilitet, faktisk at å ha denne egenskapen er den relative styrken av indeksen til jord som bestemmes jordtype, jordteksturer og forutsi bruken av jord i henhold til porøse medier som har konsoliderings- og slagforhold .

Bestemmelse av permeabiliteten til jorda er en betydelig implementering av testen for å estimere grunnvannstrøm, for å beregne siver gjennom dammer og setninger av struktur og også betydelig under miljøforhold, i dagens metoder for å bestemme permeabiliteten utført in situ og krever ulike tester for det meste i rutinelaboratorietest som regnes som konstant permeabilitetstest og laboratoriepermeabilitetstest, vanntrykktest og god kjennskap til stedets grunnforhold gir et mer pålitelig resultat, noen steder kan vurdere variasjonen i permeabilitet, Bestemmelse av permeabilitet anses som laboratoriemetode, indirekte metode og feltmetode.

1. Laboratoriemetode
(a) Permeabilitetstest for konstant hode

(b) Fallende hodepermeabilitetstest

(c) Kapillaritet

2. Indirekte metode

(a) Allen pants-ligning

(b) Konsolideringsligning

(c) Terzaghis-ligning

3. Feltmetode

(a) Ubegrenset strømning Pumpetest

(b) Begrenset strømningspumpetest

Bestemmelse av permeabilitet i laboratoriet

Bestemmelse av permeabilitet i laboratorietester brukes for det meste og betydelig innvirkning på setninger av struktur, kontrollere jorddammene, vedlikeholde den veletablerte, rutinemessige laboratorietesten brukes i gjeldende tid som består av de to typene test konstant hode permeabilitetstest og fallende variabel test.

Laboratorietest måler grovkornet jordmedium og finkornet jordmedium som er avhengig av jordtekstur, jordtyper, jords permeable evne som grus og sand er svært permeabel, og dets sammenkoblede tomrom er mer som bestemmes av konstant hode. permeabilitetstest annet enn finkornet jord som silt, leire er mindre permeabel og dens sammenkoblede tomrom er mindre, noe som bestemmes ved fallende variabel hode permeabilitetstest.

Hva er konstant hodepermeabilitetstest

Når det gjelder dette, 'hva er konstant hodepermeabilitetstest?', er denne testen en del av rutinemessig laboratorietest som for det meste brukes for grovkornet jord for å oppnå det betydelige utslippet under test på kort tid som for det meste brukes i gjeldende tid som er betydelig får strømme gjennom mediet under konstant hode for å finne sin permeabilitet.

I tilfelle av konstant hodepermeabilitetstest som er levedyktige og økonomiske alternativer for å måle permeabiliteten til jordmedier og permeabilitetskoeffisient beskytter i utbytte av vannføring, setning av struktur og stabilitet av jorddammer, er denne typen test et kontrollert felt der en brønn holdes kontroll på et konstant nivå.

Utladning q = V/ t

Darcys lov q= k i A

Begge omfatter

q = kiA = V / t ( V = Q/A)

k = V / tiA

= V/t(H1-H2/L).A

k = V.L/t(Hl-H2).A

Fallende variabelt hode permeabilitetstest

Fallende variabel hodemetode er en laboratoriebrukt metode som er kjent som typer rutinemessige laboratorietester som for det meste brukes i finkornet jord som består av at standrøret med kjent område settes inn i jordmediet og vann får strømme gjennom for å merke permeabiliteten til jord middels høyder i et fast tidsintervall.

Fallende variabel hodetest er mer egnet for småkornet jord med middels og med lav permeabilitet jordpartikler som silt, leire innenfor påføring av en uforstyrret prøve som består av høy dispersjon, minimum antall repetisjoner er tillatt for denne testen, denne testen er tillatt permeabilitet i området 1×10 ka effekt -5 til 1x 10 ka effekt -9.

◆ Du kan følge meg videre Facebook og abonner på vår Youtube Kanal

Du bør også besøke:-

1) hva er betong og dens typer og egenskaper

Flere viktige innlegg:

  1. Standardhøyde på 1, 2, 3, 4, 5 og fleretasjes bygning
  2. Hvordan beregne kubikkmeter betong
  3. Bøyemomentdefinisjonslikning Beregning og diagram
  4. Hvilken størrelse lvl skal spenne over 24 fot
  5. Hvor mye murstein kreves i en kvadratmeter | Mursteinsberegning