Состав для моделирования процессов геофильтрации

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Sl)4 C 09 K 3/00, E 02 B 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,-; -: .

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯВЛИН"= а а =: (21) 3707214/29-15 (22) 30.01.84 (46) 23.08,85. Бюл. ¹- 31 (72) С.Л.Лоптев (71) Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (53) 626.86.001.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 387074, кл. E 02 В 1/02, 197 1.

Авторское свидетельство СССР

¹ 275051, кл. В 01 В 1/04, 1969. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ ГЕОФИЛЬТРАЦИИ, включающий кварцевый песок и электролит, о т—

„„SU„„!1174456 A личающийся тем, что, с целью упрощения процесса моделирования и многократного использования компонентов, в качестве электролита использован раствор соли в дистиллированной воде концентрации О, 10 5 г/л при соотношении компонентов, мас. Е:

Кварцевый песок 10-60

Раствор соли в дистиллированной воде концентрации 0,10 5 г/л Остальное

1174456

Изобретение относится к математическому моделированию задач в неоднородных средах, в частности, для моделированич 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 электроинтеграто- 25 ра, например БУСЭ 70, и измерителя тока.

В составе используется отмытый

1 (химически нейтральный) кварцевый песок различной крупности (диаметр З0 частиц 0,05-3 мм). Выбор пределов изменения концентрации электролита - обусловлен следующим: при концентрациях электролита выше 0,5 г/л перестает проявляться эффект поверхност- З ной проводимости кварцевого песка, используемый при моделировании, при концентрациях ниже О, 1 г/л электрическое сопротивление электролита сильно меняется во времени, что при- 40 водит к значительному росту погрешностей при моделировании.

Использование кварца (песка) связано с эффектом поверхностной проводимости частиц кварцевого песка при 45 замачиваиии его слабым электролитом.

Модели дренажных устройств, изготовленные из предлагаемого состава, значительно проще моделей с использованием известного состава, так как Ю 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 многократно в различных моделях.

Слои песка различной крупности моделируют различные по проводимости слои объемного фильтра (фиr. 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 Ом м, 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.

11?4456 дида

Фиг. 3

Фиг. 2

Фиг.1

Заказ 5140/26

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Кононов

Редактор О.Юрковецкая Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар