Устройство для определения коэффициента фильтрации и пьезопроводности в водонасыщенных грунтах Советский патент 1980 года по МПК G01N7/00 E02D1/00 

Для этого устройство, -включающее источник и сток, выполненные в виде полой штанги с перфорированной поверхностью в верхней и нижней части и торцовыми зaглyшkaми, насос, расходомер и связанный с ними регистратор, снабжено укрепленными на внешней поверхности штанги датчиками давления, связанными с регистратором, а насос и .расходомер установлены между источником и стоком внутри штанги. На чертеже изображено устройство, продольный разрез. Устройство состоит из штанги 1, пЪлой штанги 2, насоса 3, фильтров 4, заглушек 5, датчика расходомера 6, кабеля 7, датчиков давления 8, регистратора 9. Устройство работает следующим образом. , . При заглублении в водонасыщенные грунты штанги 1, соединенной с штангой 2, на заданную глубину включают насос 3, устансСвленный в полой штанге 2. При работе насоса 3 образуется замкнутый поток жидкос ти, проходящий через внутренюю полость ш.танги 2, верхний фильтр 4 и через изучаемые водонасыпеиные грун ты, а затем поступают обратно во внутреннюю полость штанги 2 через нижний фильтр 4. Для. исключения дви жения жидкости через торцы полой штанги 2 установлены заглушки 5. Ко личество жидкости, протекающей за.ед ницу времени через внутреннее сечение полой штанги 2 (расход Q(t)), измеряется расходомером 6, Полученные показания р асходомера б и датчиков давлений 8 в виде элек трических величин поступают через к бель 7 на двухканальный регистратор 9 и регистрируются им непрерывно с момента пуска насоса 3. Чтобы не пе гружать чертеж, провода, соединяющие расходомер б, датчики давлений 8 и насос 3 С кабелем 7, на чертеже не показаны. Регистратор 9 выполнен в виде двухканального перьевого самописца с отметчиком времени. При этом, в одном канале регистрируются значения расхода, в другом - значеНИН разности давлений. Величина коэффициента фильтрации К определяется для установившегося режима по формуле . . , где (I - значение расхода в установ шемся режиме; , лР - значениеразности давлений в установившемся- режиме, полученное с помощью датчиков давлений; G - геометрический коэффициент зависящий от взаимного рас положения фильтров (стока истока) и точек, в которых измеряется разность давлений с помощью датчиков давлений. Если считать верхний и нижний фильтры точечными источником и стоком, соответственно, и обозначить на чертеже верхний фильтр точкой А, нижний фильтр точкой В, точки в которых измеряется разность давлений через М и N, а расстояния между этими точками через ГС соответствующими , то G определяется по формуле -I- -1 1 1 г г 7 7 а - -f AN flH 6N /Л о, - -jpV. 1 Разность давлений (разность напоров) в однорЪдном пористом водонасыщенном пространстве при )y g и ., при неустановившемся режиме определяется следующим выражением 4a(t-T) т t(4Jrd)V: LAM 4cS3-{t-T) dt -е где t - время, отсчитываемое от момента пуска насоса; t - параметр интегрирования; а - коэффициент пьезопроводнос упругоемкость пластаИспользуя выражение (З) при известных величинах ь Р( t) , Ksp и Q определяют коэффициент пьезопроводности. Путем выбора оптимальных размеров устройства можно устранить влияние фильтрационных сопротивлений в фильтре и зоне кольматации (если . она есть) на точность определения фильтрационных параметров среды Так, например, при расстоянии между источником и стоком, превышающем (или равном) в десять раз толщину гравийно-галечниковой обсыпки и зоны кольматации фильтрационные параметры, определенные по формулам (1-3), будут равны фильтрационным параметрам среды. Формула изобретения Устройст во для определения коэффициента фильтрации и пьёзопроводности в водонасыщенных грунтах, включающее источник и сток, выполненные , в Виде полой штанги с перфорированной поверхностью в верхней и нижней части и торцовыми заглушками, насос, расходомер и связанный с.ним регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения пьезопроводности и фильтрации за счет устранения влияния прокачки жидкости по трубопроводам, оно снабжено укрепленными на внешней поверхности штанги датчиками давления, связанными с регистратором, а насос и расходомер установлены между источником и стоком внутри штанги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник гидрогеолога под ред. М.Е.Альтовского, Госгерлтехиздат, 1962, с. 293-294, 329-336.

2.Авторское свидетельство СССР 492617, кл. Е 02 О 1/00, 1970. .