Markpermeabilitet - jordars förmåga att passera vatten på grund av tryckgradienten .
Mönstren för vattenfiltrering i vattenmättade jordar med laminärt flöde beskrivs av Darcys lag : v = k f ∙ gradI, där v är den linjära filtreringshastigheten, cm/s; k f är filtreringskoefficienten, cm/s; gradI är höjdgradienten lika med förhållandet mellan tryckfallet (ΔH) och längden på filtreringsvägen (L), dvs. gradI = ∆H/L. Filtreringskoefficienten är den huvudsakliga egenskapen för vattenpermeabiliteten för jordar och mäts i cm / s eller m / dag.
För volymetrisk filtreringshastighet (v ungefär ), mätt i cm 3 / s (eller m 3 / dag), har Darcys lag formen: v ungefär = k f ∙S∙gradI = k p ∙ρ w ∙g∙S∙gradI /η, där kp är jordpermeabilitetskoefficienten , i Darcy (D); S - tvärsnittsarea, cm 2 ; ρ w är densiteten för vatten, g/cm 3 ; η är den dynamiska koefficienten för vattnets viskositet , cps; g är fritt fallacceleration, m/s 2 .
Permeabilitetskoefficienten (k p ) har dimensionen area och mäts i m 2 i SI-systemet och i cm 2 i CGS . I praktiken används oftare en annan måttenhet för permeabilitetskoefficienten - darcy (D); 1 D \u003d 1,02 ∙ 10 -12 m 2 \u003d 1,02 ∙ 10 -8 cm 2 . Förhållandet mellan k f och k p följer av uttrycket: k f = k p ∙ρ w ∙g/η. Darcys ekvation i sin enkla form är endast giltig inom vissa gränser för filtreringshastigheter som bestäms av Reynolds talintervall Re = 1 - 10.
Markpermeabilitet beror på ett stort antal faktorer. De strukturella och strukturella egenskaperna hos jorden påverkar mest k f : partikelstorleksfördelning , dess enhetlighet, porform och storlek, spricköppningsbredd, etc. Beroende på dessa faktorer varierar filtreringskoefficienten för olika jordar över ett mycket brett område (se tabell). En ökning av geostatiskt tryck leder till packning av jordar, en minskning av deras porer, vilket resulterar i en generell minskning av kf- jordar med djup. Närvaron av klämda gaser minskar k f . Värdet på k f påverkas också av egenskaperna hos den filtrerade vätskan, såväl som filtreringsförhållandena. Bland yttre faktorer har temperaturen störst inflytande på k f : med dess tillväxt ökar k f .
Permeabilitet för olika jordar (enligt N.N. Maslov)
| jordar | k f , m/dag | Karakteristika för jordar när det gäller vattengenomsläpplighet |
|---|---|---|
| Leror, monolitiska steniga jordar | < 5 •10 −5 | Praktiskt taget ogenomtränglig |
| Lerjord, tung sandig lerjord, icke spruckna sandstenar | upp till 5 •10 −3 | Mycket dåligt genomsläpplig |
| Sandig lerjord, lätt sprucken skiffer, sandsten, kalksten | upp till 0,5 | Svagt genomsläpplig |
| Fin och finkornig sand, spruckna steniga jordar | upp till 5 | Genomtränglig |
| Medelkornig sand, steniga jordar med ökad sprickbildning | upp till 50 | Väl genomsläpplig |
| Småsten, grusig sand, mycket spruckna steniga jordar | > 50 | mycket genomsläpplig |