4.1 Проникновение в Песке

Песок был смочен первоначально к фракции влажности, w, это изменилось от 4.5 % до 8 % в развес. Никогда не было возможно заставить упакованную общую плотность и пористость в тех же самых ценностях от теста проникновения проверять. У различных образцов сырого песка была оптовая плотность в пределах от 1.33 к 1.48 граммам/мл. У типичного образца были плотность 1.36 грамма/мл и влажность 6.6 %. Это соответствует пористости 0.527 cm3/cm3, основанных на основательной плотности 2.7 граммов/мл для песка. Оптовый определенный диапазон плотности дает диапазон пористости от 0.486 до 0.538. Объемное содержание воды изменяется от 0.062 до 0.092 cm3/cm3. Таким образом доступная пористость изменяется от 0.394 до 0.456 cm3/cm3. и затем измерить снижение на уровня жидкости со временем. Последнее условие - падающий главный тест. Однако, проникновение происходит также, в то время как жидкость льют на поверхность, и затем повышения уровня головы к его максимуму прежде, чем уровень начнет уменьшаться. Математические описания повышения и падающих главных условий рассматривают в Приложении A. Математические происхождения, однако, не важные для понимания прогрессии пролития под влиянием проникновения.

Влажная гидравлическая проводимость, K, песка были измерены как 0.0143 см/секунды установившимся методом потока. Эта ценность для K дает проходимость, k, равный 1.46 E-7 cm2. K был также измерен, соответствуя Уравнению 4.1 к постоянным главным данным испытаний проникновения (Приложение A). Этот метод учитывает одновременную оптимизацию K и передней головы, половины. Постоянная высота напора воды в h = 3.5 см были применены к вершине упакованной песком колонки, 60 см длиной, и wetting фронт был прослежен наряду с измерением количества воды, пропитанной с течением времени. Очевидное содержание воды определено, деля пропитанную глубину воды (объем/область поперечного сечения колонки) видимой передней глубиной. Колонка - прозрачная пластмасса, чтобы позволить рассматривать wetting фронта. Рисунок 4.1 показывает, что очевидное содержание воды начинается с маленьких ценностей и увеличивается асимптотически до максимума. Сначала, фронт не насыщает пористый объем, где это видимо. В то время как проникновение продолжается, объем поры заполненный; рисунок 4.1 указывает приблизительно на 0.455 cm3/cm3 для заключительной доступной пористости.

Рисунок 4.1. Очевидное содержание воды в Колонке Песка с Постоянной Головой.

Используя эту очевидную пористость, 0.455 cm3/cm3, Грина-Эмпта образцовые параметры определены как в рисунке 4.2. Оценка проводимости разумно походит на установившуюся ценность, будучи почти на 16 % меньшей чем установившаяся ценность. Соответствие модели с измерениями очень точное. Поскольку это более типично, чтобы только пропитать измерения объема, а не непосредственные наблюдения передней глубины, это - оценка параметра достойная рассмотрения с этой альтернативной точки зрения. Параметры, поэтому, могут быть оценены вместо этого, соответствуя пропитанному объему. Применена определение пористости, основанной на общей плотности плотности. Взвешенная оптовая плотность 1.602 граммов/мл и водная фракция 4.4 % дают доступную пористость, равную 0.364. Образцовая подгонка к измерениям менее прекрасная чем рисунок 4.2, но соответствующая и обеспечивает оценки параметра, данные в Таблице 4.1. Параметры, основанные на пористости 0.455 cm3/cm3, дают переднюю глубину, совместимую с наблюдениями объема, но большой частью, которую не делает основанная на плотности ценность. Однако, в использовании модели проникновения с моделью пролития, только необходимо смоделировать точно потребление объема, независимо от фактической передней глубины, основанной на предполагаемой пористости. Обычно, фактическая передняя глубина не доступная. Из Таблицы 4.1 соответствующая ценность для передней головы не очевидная, хотя эти ценности все разумно представительные. Чтобы лучше оценить переднюю голову, восходящий тест впитывания был сделан, потому что капиллярность тогда становится больше движущей силой для водного потребления. Связанное решение

из Грина-Эмпта дан в Приложении A. Следующие адреса секции, находящие соответствующий фронт, двигаются к проникновению песка ввиду диапазона, обозначенного Таблицей 4.1.

Рисунок 4.2. Грина-Эмпта Образцовая Подгонка к Видимой Передней Глубине Wetting. Кривая вычислена с данными параметрами для постоянной головы.

Таблица 4.1. Гидравлические Параметры для Песка, используя Модель Грина-Эмнта