Přeskočit na obsah

Objemově-kapacitní hydraulické parametry hornin

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Objemově-kapacitní (někdy se používá i výraz akumulačně – evakuační) hydraulické parametry hornin vyjadřují schopnost hornin a horninových těles pojmout anebo uvolnit určitý objem tekutiny. Představují kvantitativní vyjádření zásobnosti, resp. storativity.

Parametry určené pro podzemní vodu

[editovat | editovat zdroj]

Koeficient zásobnosti

[editovat | editovat zdroj]

Někdy se také používá termínů koeficient storativity, součinitel zásobnosti nebo součinitel storativity.[1] Je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru. Definuje se jako poměr objemu vody uvolněné při jednotkovém snížení piezometrického napětí ze zásoby vody v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně k objemu tohoto hranolu:




S – koeficient zásobnosti
A – plocha (m2)
s – jednotkové snížení hladiny (o 1 m)

Koeficient volné zásobnosti

[editovat | editovat zdroj]

Neboli součinitel volné zásobnosti je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru (týká se zvodní s volnou hladinou) definovanou jako poměr objemu vody uvolněné ze zásoby v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně gravitačním vyprázdněním pórů k objemu tohoto hranolu. Představuje tedy poměr objemu vody, který může hornina uvolnit při gravitačním odvodnění, k celkovému objemu horniny při jednotkovém poklesu volné hladiny:




Svz – koeficient zásobnosti volné hladiny
A – plocha (m2 )
s – jednotkové snížení hladiny (o 1 m)

Koeficient zásobnosti volné hladiny

[editovat | editovat zdroj]

Prezentuje objem vody V, který vyteče z jednotkové plochy nenapjatého zvodněnce A při jednotkovém poklesu volné hladiny s z prostoru poklesu hladiny a přilehlé kapilární zóny, tj.




Svh – koeficient zásobnosti volné hladiny
A – plocha (m2)
s – jednotkové snížení hladiny (o 1 m)

Na rozdíl od koeficientu volné zásobnosti je zde zahrnuto navíc ještě odvodnění přilehlé kapilární třásně.

Koeficient pružné zásobnosti

[editovat | editovat zdroj]

Je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru definovanou jako poměr objemu vody uvolněné ze zásoby v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně v důsledku pružné stlačitelnosti zvodněného kolektoru při jednotkovém poklesu piezometrického napětí k objemu tohoto hranolu. Je určen vztahem:




Sp – součinitel pružné zásobnosti
γ – měrná tíha vody
M – mocnost zvodněného kolektoru
β* – součinitel měrné pružné kapacity zvodněného kolektoru

Týká se zvodní s napjatou hladinou.

Koeficient měrné pružné zásobnosti

[editovat | editovat zdroj]

Je mírou pružné zásobnosti zvodněného pórového prostředí, která je definována jako objem vody uvolněný při jednotkovém snížení piezometrického napětí z pružné zásoby v objemové jednotce zvodněného pórovitého prostředí. Koeficient měrné pružné zásobnosti Ssp se rovná součinu měrné váhy vody γ a koeficientu měrné pružné kapacity crls, tedy:




Má rozměr reciproké délky (1/m). Při mocnosti zvodněného kolektoru m představuje koeficient měrné pružné zásobnosti podíl koeficientu pružné zásobnosti Sp a mocnosti m, čili:


Koeficient zpožděné zásobnosti

[editovat | editovat zdroj]

Je to poměr objemu vody uvolněné do určitého časového okamžiku Vt od snížení volné hladiny z pórů v jednotkové ploše nenapjatého zvodněného kolektoru a příslušného snížení volné hladiny sv, čili:


Vt – uvolněný objem vody do určitého časového okamžiku t

A – plocha
sv – snížení volné hladiny

Je to bezrozměrná veličina závislá na čase. Pro dostatečně velký čas představuje rozdíl mezi výslednou hodnotou koeficientu zásobnosti S a hodnotou koeficientu zásobnosti So, která se projevila okamžitě po snížení hladiny, tedy v čase t = 0.

Koeficient měrné pružné kapacity zvodněného kolektoru

[editovat | editovat zdroj]

Je mírou celkové pružné stlačitelnosti zvodněného kolektoru vyjádřené jako objem vody, který se uvolní v důsledku pružné stlačitelnosti vody a horniny z jednotkového objemu zvodněného kolektoru při jednotkovém snížení kolektorového tlaku. Koeficient měrné pružné kapacity je určen vztahem:


m – otevřená pórovitost
cl – objemová stlačitelnost kapaliny
cr – objemová stlačitelnost horninového skeletu

V jednotkách SI se vyjadřuje v 1/Pa = m2/N.

Parametry určené pro plyny a tekutiny

[editovat | editovat zdroj]

Užitečná statická kapacita

[editovat | editovat zdroj]

Je to relativní objem pórů, který může být vyplněný ropou, jinou tekutino nebo plynem. Je daná vztahem:


mo – otevřená pórovitost
Vl – objem zbytkové (vázané) vody v celkovém objemu horniny V

Na rozdíl od dynamické užitečné kapacity zahrnuje statická užitečná kapacita i objem ropy nebo jiné tekutiny, který je v daných podmínkách nepohyblivý (nevytěsnitelný).

Užitečná dynamická kapacita

[editovat | editovat zdroj]

Představuje relativní objem pórů, kterými probíhá anebo může probíhat filtrace ropy či jiné kapaliny nebo plynu v termodynamických podmínkách existujících v kolektoru. Je to proměnná veličina (jedna z kategorií efektivní pórovitosti), závislá na konkrétních metodách těžby ložiska a fyzikálně-chemických vlastnostech kolektorové tekutiny.

Parametry pórovitosti

[editovat | editovat zdroj]

Existuje pouze jeden parametr, koeficient pórovitosti neboli pórovitost,[2] který se liší v závislosti na druhu pórovitosti, s kterým počítáme.

Koeficient pórovitosti

[editovat | editovat zdroj]

Je mírou pórovitosti. Vyjadřuje se jako poměr objemu pórů Vp a objemu horniny V (i s póry):

Podle druhu pórů, které bereme v úvahu při výpočtu, se rozlišují koeficienty jednotlivých druhů (kategorií) pórovitosti (např. koeficient puklinové pórovitosti).

  1. ČSN EN ISO 772 - součinitel zásobnosti, součinitel storativity - nlfnorm.cz. www.nlfnorm.cz [online]. [cit. 2023-05-15]. Dostupné online. 
  2. ČSN EN ISO 772 - pórovitost - nlfnorm.cz. www.nlfnorm.cz [online]. [cit. 2023-05-15]. Dostupné online.