Состав для моделирования процессов геофильтрации Советский патент 1985 года по МПК C09K3/00 E02B1/02 

4i 4; СЛ

О Изобретение относится к математическому моделированию задач в неоднородных средах, в частности, для моделирования процессов геофильтрации, . Цель изобретения - упрощение процесса моделирования и многократного использования компонентов за счет уменьшения количества компонентов и упрощения их отделения один от другого. На фиг. 1 представлена модель дрены с многослойным объемным фильтром, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на фиг. 3 - модель дрены с вертикальным фильтрующим элементом в многослойном грунте. В ванну с электролитом 1 помещена модель дрены 2, питающие электроды 3, кварцевый песок 4 различной крупности в полиэтиленовых сетках 5, подвижная пластина 6 из диэлектрика, электроизмерительная цепь 7, состоящая из источника питания переменного тока, сеточного электроинтегратора, например БУСЭ 70, и измерителя тока. В составе используется отмытый . (химически нейтральный) кварцевый песок различной крупности (диаметр частиц 0,05-3 мм). Выбор пределов изменения концентрации электролита обусловлен следующим: при концентрациях электролита вьше 0,5 г/л перестает проявляться эффект поверхностной проводимости кварцевого песка, используемый при моделировании, при концентрациях ниже 0,1 г/л элект рическое соп1 отивление электролита сильно меняется во времени, что приводит к значительному росту погрешностей при моделировании. Использование кварца (песка) связано с эффектом поверхностной проводимости частиц кварцевого песка при замачивании его слабым электролитом Модели дренажных устройств, изготовленные из предлагаемого состава, значительно проще моделей с использованием известного состава, так как состоят всего из двух компонентов. Использование в качестве одного из компонентов жидкости позволяет решать задачи неустановившейся фильтрации на постоянной модели, меняя только уровень электролита в ванне, тогда как при использовании из известного состава для этого необходимо перестраивать модель. Компоненты предлагаемого состава электролита можно использовать мно- . гократно в различных моделях. Слои песка различной крупности моделируют различные по проводимости слои объемного фильтра (фиг. 1) или фильтрующий элемент, например торфоблок, или жгут, и слои грунта с различными коэффициентами фильтрации (фиг. 2). Плавающая горизонтально пластина 6 позволяет решать задачи при различных расстояниях дрены до водоупора. В электролитической ванне моделируется придренная зона, где линии токов имеют сложный пространственный характер, остальная область фильтрации, которую можно свести к плоской задаче, набирается постоянными резисторами на интеграторе. Связь интегратора с объемной моделью осуществляется с помощью системы электродов 3. По мере сработки уровня воды над дреной при неустановившейся фильтрации электролит 1 сливается. При насыщении кварцевого песка электролитом, например раствором медного купороса в дистиллированной воде с удельным электрическим сопротивлением порядка 1800 , удельное сопротивление смеси объема вследствие явления поверхностной проводимости частиц песка уменьшается более чем в 20 раз. Это позволяет моделировать ,слои грунта с коэффициентами фильтраI ции, отличающимися один от другого в 20 раз, причем один слой моделируется чистым электролитом, другой кварцевым песком, насыщенным этим электролитом. Меняя крупность песка, можно добиться любого соотношения проводимостей в различных областях модели.

/

z I

СОСТАВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГЕОФИЛЬТРАЦИИ, включающий кварцевый песок и электролит, отiii h :-,, ашакггКга личающийся тем, что, с целью упрощения .процесса моделирования и многократного использования компонентов, в качестве электролита использован раствор соли в дистиллированной воде концентрации 0,10,5 г/л при соотношении компонентов, мае. %: Кварцевый песок10-60 Раствор соли в дистиллированной воде концентрации 0,10,5 г/л Остальное (Л

I

./

;

- -1

Фиг.Ч

Фиъ.З

Фиг. 2