Водопроницаемость пород

Водоотдача и водопроницаемость пород, обладающих различ­ной пористостью, зависят не только от общей пористости и размера отдельных пор, но и от их расположения в породе и взаимной связи. Если рыхлые породы сложены неоднородным плохо отсортированным материалом, то пустоты между крупными обломками заполнены более мелкими частицами, что уменьшает объем пустот, а следовательно, и пористость.

Среди скальных пород наименьшую пористость имеют изверженные, у которых она обычно не превышает долей процента. Исключением является артикский туф Армении, пористость кото­рого достигает 60 %.

Пористость глинистых пород, несмотря на очень малую вели­чину отдельных пор, в большинстве случаев превосходит порис­тость песков и нередко достигает 60 % и более; поры в этих породах обычно имеют щелевидную форму. Пористость глинис­тых пород непостоянна и изменяется в зависимости от степени их увлажнения и величины внешнего давления.

К водным (гидрогеологическим) свойствам горных пород от­носят те, которые проявляются в них при взаимодействии с водой — водопроницаемость, капиллярное поднятие, влагоемость, водоотдачу, растворимость, набухание, усадку, пластичность и консистенцию. Некоторые из этих свойств (набухание, усадка пластичность и консистенция) характеризуют и физико-механи­ческие свойства пород и поэтому рассмотрены ниже во второй части книги.

Водопроницаемость - это свойство пород пропус­кать воду под действием силы тяжести, которое обусловливается их скважностью и пористостью.

Не все породы водопрони­цаемы.

Глинистые породы, пористость которых почти всегда выше пористости раздельнозернистых пород (пески и др.), прак­тически не пропускают воду вследствие того, что поры в них очень мелкие и находящаяся в них физически связанная вода не подвержена действию сил гравитации.

Глинис­тые породы - водонепроницаемые, или водоупорные.

Водо­упорными бывают также монолитные невыветрелые скальные нетрещиноватые породы.

Пески, гравий, щебенка, известняки и другие породы, свобод­но пропускающие воду – водопроницаемые.

Водопроницаемость пород характеризуется:

- коэффициен­том фильтрации,

- коэффициен­том водпроводимости

КОЭФФИЦИЕН­Т ФИЛЬТРАЦИИ k представляет собой скорость движения воды при гидравлическом градиенте, равном единице

Коэффициен­т фильтрации k измеряется в метрах в секунду или в метрах сутки

Гидравлический градиент это величина, характеризующая собой потерю напора на единицу длины русла.

Гидравлическим, или напорным, градиентом называется отношение разности напоров в двух точках гидроста­тической поверхности к расстоянию между ними, считая по го­ризонтали.

Примерные ве­личины коэффициентов фильтрации (м/сут) различных осадоч­ных пород приведены ниже:

Глины....................<0,001

Суглинки...................0,001-0,1

Супеси....................0,1-1

Пески:

мелкозернистые................1- 6

средне- и крупнозернистые............6 - 60

Галечники:

с песком...................20-100

отсортированные................>100

Бурые угли: ………..0,5 – 14

КОЭФФИЦИЕНТ ВОДОПРОВОДИМОСТИ Т выражает способность во­доносного горизонта мощностью h и шириной 1 м фильтровать воду в единицу времени при напорном градиенте, равном еди­нице.

Коэффициент водопроводимости Т измеряется в квадратных метрах в сутки:

Т = kh, м²/сут.

где

k - коэффициен­т фильтрации, м/сут.

h - мощность водоносного горизонта, м.

Коэффициенты фильтрации и водопроводимости количест­венно выражают водопроводимость горной породы.

КАПИЛЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД.

Рыхлые горные породы имеют большое число мелких пустот и канальцев, обладающих свой­ствами капилляров, которые разветвляются в разных направле­ниях, образуя тончайшую капиллярную сетку.

Капилляры – мелкие пустотные каналы в породе.