Wpływ efektu skali na wyniki badań przepuszczalności porowatych ośrodków gruntowo-skalnych

• Autorzy: Drożdżak R. , Twardowski K.

Warianty tytułu

EN

Influence of scale effect on the results of permeability tests on rock-ground porous media

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono zasadnicze czynniki objaśniające obserwowaną zmienność wyników badań właściwości fizycznych porowatych ośrodków gruntowo-skalnych. Przedstawiono liniowe skale pomiarowe wykorzystywane przy ilościowej charakterystyce górotworu. Omówiono zasady i warunki skutecznej homogenizacji ośrodków porowatych, umożliwiającej ich opis w skali mezoskopowej. Wpływ tzw. efektu skali na wyniki badań właściwości fizycznych ośrodków porowatych przedstawiono na przykładzie oceny przepuszczalności gruntów i skał, w szczególności współczynnika filtracji gruntów. Zwrócono uwagę na istotne zróżnicowanie uzyskiwanych ocen w zależności od wykorzystywanych technik i metod badawczych, w tym przede wszystkim laboratoryjnych i polowych.

EN

The most important factors describing the observed variability of results of tests on physical properties of rock--ground porous media are described in this paper. The measurement scales are used to quantitatively characterize the rock mass. The principles and conditions of effective homogenization of porous media, enabling their description on mesoscopic scale were discussed. The influence of the so-called scale effect on the results of tests on physical properties of porous media was presented on the example of evaluation of permeability of ground and rocks, with emphasis on the coefficient of ground filtration. The differentiation of the obtained evaluation was shown in view of employed techniques and research methods, mainly laboratory and field ones.

Słowa kluczowe

PL

efekt skali; skala pomiaru; przepuszczalność; współczynnik filtracji; cechy strukturalne górotworu

EN

scale effect; scale of measurement; permeability; filtration coefficient; structural properties of the rock mass

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Wiertnictwo, Nafta, Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 26, z. 4
• Strony: 599--611
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Drożdżak R.

• Doktorant Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH, Kraków

autor

Twardowski K.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH

Bibliografia

• [1] Chapuis R.P., Dallaire V., Marcotte D. i inni: Evaluating the hydraulic conductivity at three different scales within an unconfined sand aquifer At Lachenaie, Quebec, ”Canadian Geotechnical Journal”, 2005, 42.
• [2] Cirkov S.J.: Vlijanic masstabnogo faktora na procnost uglej, Izd. „Nauka”, Moskva 1969.
• [3] Dobrynin V.M., Vendelstejn B.J., Kożevnikov D.A.: Petrofizyka, Izd. „Nedra”, Moskva 1991.
• [4] Heinemann Z.: Hydrodynamik in pordsen Medien, Skriptum Montanuniversitat, Leoben 1984.
• [5] Illman A.W.: Strong field evidence of directional permeability scale effect in fractured rock, „Journal of Hydrology”, 2006, 319.
• [6] Kaczyński R., Drągowski E., Krogulec E., Laskowski K. i in.: Współczynnik filtracji gruntów spoistych wyznaczony różnymi metodami, Mat. Semin.: „Aktualne problemy geologiczno-inżynierskich badań podłoża budowlanego i zagospodarowania terenu”, Bogucki Wyd. Nauk. S. C., Poznań 2000.
• [7] Liszka K., Rychlicki S., Twardowski K.: Wybrane zagadnienia z fizyki i eksploatacji złóż ropy i gazu oraz pomiarów otworowych, praca na zlecenie PPiEZRiG „Petrobaltic”, WWN AGH, Kraków 1994 (niepublikowane).
• [8] Łydźba D.: Homogenisation theories applied to porous media mechanics, „Journal of theoretical and applied mechanics”, 1998, 36.
• [9] Majcherczyk T.: Zarys fizyki skał i gruntów budowlanych, Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków 2000.
• [10] Marcyniuk A.: Podstawy miernictwa elektrycznego dla kierunku elektronika, Wyd. Polit. Śl., Gliwice 2002.
• [11] Metody badań gruntów spoistych, red. nauk. B. Grabowska-Olszewska, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1980.
• [12] Pinto da Cunha A. (ed.): Scale effects in rock masses 93, A. A. Balkema, Rotterdam, Brookfield 1993.
• [13] Piotrowski J.: Podstawy miernictwa, Wyd. Nauk.-Techn., Warszawa 2002.
• [14] Rovey W.C.: Digital simulation of the scale effect in hydraulic conductivity, „Hydrogeology Journal”, 1998, 6.
• [15] Rychlicki S., Twardowski K.: Application of the variance analysis to an evaluation of the physico-chemical brown coal properties, Archiwum Górnictwa PAN, vol. 35, is. 4, 1990.
• [16] Ryncarz T.: Zarys fizyki górotworu, Śl. Wyd. Techn., Katowice 1993.
• [17] Schulze-Makuch D., Cherkauer D.S.: Variations in hydraulic conductivity with scale of measurement during aquifer tests in heterogenous, porous carbonate rocks, „Hydrogeology Journal”, 1996, 183.
• [18] Sanchez-Vila X., Carrera J., Girardi J.P.: Scale effects in transmissivity, „Journal of Hydrology”, 2006, 319.
• [19] Sobczyk M.: Statystyka, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1997.
• [20] Strzelecki T. (red.): Mechanika ośrodków niejednorodnych. Teoria homogenizacji, Dolnośl. Wyd. Eduk., Wrocław 1996.
• [21] Twardowski K., Traple J., Fąfara Z., Krochmal K.: Analiza możliwości pośredniej oceny parametrów termicznych górotworu karbońskiego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w oparciu o standardowe dane geofizyki wiertniczej, w: Plewa S. (red.), Rozpoznanie pola cieplnego Ziemi w obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego dla potrzeb górnictwa i ciepłownictwa, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2001.
• [22] Właściwości gruntów nienasyconych (pr. zbiór, pod red. B. Grabowskiej-Olszewskiej), Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1998.
• [23] Wyrwał J.: Termodynamiczne podstawy fizyki budowli, Wyd. Polit. Opol., Opole 2004.
• [24] Vogel H.J., Roth K.: Moving through scales of flow and transport in soil, „Journal of Hydrology”, 2003, 272.
• [25] Zhang L.: Engineering properties of rocks, ELSEVIER, Inc. Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, Singapore, Sydney, Tokyo 2005.