Fausaga o le eleele
I le fausaga o le eleele e uiga i ai le faatulagaga o le vaega maumaututū i le vaega palapala. E pei ona iloa, o le eleele e aofia ai ni vaega maumaututū ma ni pore ua faatumu i le vai, le ea po o le ausa o le vai, e masani lava o se vaega i le ea ma se vaega i le vai. E tusa ai ma le faatulagaga o vaega maumaututū i le eleele e faamatalaina ai lona fausaga. E matuā eseese le fausaga o le eleele lē fusifusia ma le eleele fusifusia.
Fausaga o le eleele lē fusifusia
E avea le fausaga o le eleele e lē noatia i lalo o le aafiaga o le kalave. O vaega maaa o lenei eleele e lapopoʻa atu ma paʻū ifo i lalo, e teu i lalo i lalo o le aafiaga o le kalave, a o malosiaga fa’aosofia i le va o mole o nei vaega e lē iai pe e laiti lava ma ua manumalo ai le kalave. Ona o lea, i le eleele e lē noatia e tu’u fa’atasi vaega maaa i tafatafa o le tasi ma le isi, ma nofoia ai le avanoa avanoa i le va o vaega ua fa’aputu (sl. 1_a_). Afai o vaega o le eleele e lē noatia e toetoe a lapotopoto ma e tutusa le lapopoʻa, e pei ona mafai ona tupu i le oneone e tutusa lona tu’ufa’atasiga, ona mafai lea ona avea le fausaga ma sili ona mānū (sl. 1_b_) po o le sili ona seāseā (sl. 1_c_), e fa’alagolago i le fa’atulagaina o vaega maaa i le eleele. O le fausaga sili ona mānū e fetaui ma le mafai sili ona maualuga o le fa’apipi’iina o le eleele e lē noatia ma o lona porosity o le nmin=26%. O le fausaga sili ona seāseā e fetaui ma le mafai pito i lalo o le fa’apipi’iina o le eleele e lē noatia ma o lona porosity o le nmax=48%. O lea, mo se fa’ata’ita’iga, e iai le oneone matala o ana oneone e n=47%.
Sl. 1 Fausaga o le palapala lē fusifusia
Afai e eseese le lapoa o fatu o le eleele e lē fusifusia, ina ia faatumuina e fasimea laiti avanoa i le va o fasimea tetele (ata. 2), e matua itiiti le porosity o le eleele (n=20% ma lalo ifo).
Sl. 2. Fausaga o le eleele e lē noatia o fua eseese o le lapoa o fatu
Fausaga o le eleele fusifusia
I le eleele fusifusia e ese le fausaga nai lo le eleele lē fusifusia. I le eleele fusifusia e aliali mai ai malosi o le koesione, e sili atu ona malosi nai lo le malosi o le kalave o vaega laiti ma faapipii ai i luga o luga e fesootai ai. Ona o lea mea e lē paʻu ifo ai nei vaega i se faasologa i lalo, ae tumau faapipii le tasi i luga o le isi ma le tasi i tafatafa o le isi (sl. 3_a_), ma faapena ona fausia ai se fausaga pei o se filifili ma se upega (sl. 3_b_), pei o ni fulufulu (sl. 3_c_) ma isi, ua taʻua o fausaga o le tulaga maualuga. O ia fausaga e tele lona porosity, lea e mafai ona oo atu i le 60-80% o le aofaʻi o le mamafa, lea e lē mafai ona tupu i le eleele lē fusifusia.
Ata 3. Fausaga o le eleele ua fusifusia
Porosity ma le koefisieni o porosity
Poroznost tla e faauigaina i le fua faatatau o le voluma o pu i le voluma atoa o le eleele (ata 4).
Ata 4. Porosity ma le faatatau o le porosity o le eleele
Afai tatou te faailoga i le
- Vp = le aofaʻi o pupuni i le palapala
- Vm = le aofaʻi o vaega malo
- V = le aofaʻi o le voluma o le eleele,
e tusa ai ma le faamatalaga, o le porosity o le eleele n
n = VP / V = VP / (VP + Vm),
pe tusa ma le % o le aofaʻi o le voluma o le eleele
n = 100 * VP / (VP + Vm) %.
E faauigaina le koefisineti o le porosity o le eleele i le fua faatatau o le voluma o pores i le voluma o vaega mautu:
e = VP / Vm.
Mai le fa’ata’ita’iga mo le porosity n e maua ai:
nVP + nVm = VP, o lea e Vm = VP(1-n) / n.
E ala i le sui o lenei tau i le fua mo le e e tatou te maua
e = n / (1-n).
Mai lenei faaupuga tatou te maua
e - ne = n; n = e / (1 + e).
O le koefisienti o le porosity e fa’aali mai ai le mafiafia o le eleele. Afai e sili atu le koefisienti e, e la’ititi ai le mafiafia o le eleele, ma fa’afeagai ai. Afai e fa’apu’upu’u se eleele i lalo o le uta ma fa’anofo, e mafai ona iloa le telē o le nofo i lalo Δ_h e ala i le koefisienti o le porosity a’o le’i ma pe a uma le nofo i lalo.
Seʻi tatou iloiloina se vaega o le eleele e faigofie ona oomi e iai le mafiafia h (ata 5_a_). Afai tatou te mamafa lenei vaega, o le a nofo ifo i lalo i le maualuga Δ_h_, o lea la o lona mafiafia ona o le avega o le a faaitiitia i le h1. O lea la
Δ_h_ = h – h1.
Talu ai o le fa’anofoina o le eleele e mafai ona oomiina e tupu ona o pores, auā o vaega malo e toetoe a lē mafai ona oomiina, fa’apea fo’i ma le vai, pe afai e fa’atumuina e ia pores o le eleele i se vaega po’o le atoatoa, o lenei fa’anofoina e mafai ona fa’aalia fa’ata’ita’i i le sl. 5_b_.
Ata 5. Nofo i lalo Δh o le vaega o le palapala e mafai ona faamalūlūina e iai le mafiafia h i lalo o le uta_
Afai tatou te faailogaina i le h0 le maualuga mafaufauina o le vaega o fasimea mālosi e aunoa ma ni pu, ua taʻua o le maualuga faaitiitia, ona mafai lea ona tatou faaalia le faaitiitia Δ_h_ e faatatau i le maualuga faaitiitia h0 i le sootaga:
Afai tatou te iloiloina se vaega o le eleele e tutusa lona lautele ma lona umi ma le iunite, ona avea lea o maualuga h, h1 ma h0 ma voluma, ma o lea
lea e e le coefficiency o le porosity aʻo leʻi, e1 ina ua uma le nofo. Mai le mea ua muamua e maua ai le nofo
Δ_h_ = h0 (e-e1).
E mafai ona faailoa le sleganje e tusa ma le maualuga o le vaega h a o leʻi sleganje pe afai tatou te suia le tau o le maualuga faaitiitia h0:
h0 = h – nh = h (1-n) = h / (1+e),
ona o n = VP / V = VP / h_,_ o lea e VP = nh.
O lea e maua ai
O ituaiga taʻitasi o le eleele e iai a latou tau averesi nei o le porosity n ma le koefisieniti o le porosity e:
Susū o le eleele
Ituaiga o le vai i le palapala
E aliali mai le vai i le eleele i le foliga o le vai i avanoa i le va o vaega maaa, o le mea e taʻua o le vai o pores, ona sosoo ai lea ma le vai adsorbed i vaega maaa ma le suavai faavae.
Vai pori e aofia ai le vai saoloto i le va o vaega maaa, o lona gaoioiga e faia e tusa ai ma le tulafono a Darcy, sosoo ai ma le vai kalave, lea e aga‘i i lalo i lalo o le gaoioiga o le kalave i itu uma, ae e lē faia lona gaoioiga e tusa ai ma le tulafono a Darcy, le vai kapilari lea e aga‘i i lalo o le gaoioiga o malosi kapilari ma le _vai o le faavaivaia o luga, lea e taofia e le faavaivaia o luga i tulimanu i le va o vaega maa o le eleele ma ua taʻua foi o le vai pori o tulimanu. O nei vai uma e mafai ona aveese atoatoa e ala i le faamagoina o le eleele i le vevela o le 110oC.
Vai adsorbed o le vai lea e ufitia ai vaega maaa, lea e fusifusia i ai e malosi molekula. O le mea lea e taʻua o le vaitusi vai, o lona mafiafia e amata mai 6-80 µµ (1µµ=10-6 mm, milimikron). E laʻititi le aafiaga o le vai adsorbed i vaega tetele, peitaʻi a itiiti le vaega, e sili atu foʻi lona aafiaga, auā e faateleina le vaega atoa o vaega, ma faatasi ai ma lea, e faateleina ai foʻi le fua faatatau o le vai adsorbed i vaega maaa i totonu o le iunite o le voluma o le eleele. E mafai ona na o se vaega e aveese lenei vai e ala i le faamagoina i le 110oC.
Suavai faavae o le vai lea ua tuufaatasia faakemikolo i tioata o minerale o vaega maaa o le eleele. E matua itiiti lenei vai ma e lē mafai ona aveesea e ala i le faamagoina o le eleele. O lea la, e mafai ona manatu lenei vai o se vaega taua o le vaega maaa.
Aofaʻi o le vai i le eleele
E tusa ai ma le faauigaga, o le aofaʻi o le vai i le eleele po o le susū o le eleele o le fua lea o le mamafa o le vai o loo i totonu o le eleele i le mamafa o ona vaega maaa. E tusa ai ma le aofaʻi o le vai i le eleele e tolu tulaga e iloa ai: eleele ua matua faatumuina i le vai, eleele ua na o se vaega ua faatumuina i le vai, ma eleele ua matuā mago.
Eleele ua matua faatumuina i le vai
Afai tatou te faailogaina i le n le porosity o le eleele, γs le mamafa faapitoa o vaega uma, γw le mamafa faapitoa o le vai, ona mafai lea ona faaalia le susu o le eleele tumu wZ i le faaupuga lenei
Eleele ua faatumuina vaega i le vai
Afai tatou te faailoa le Ww o le mamafa o le vai o loo i totonu o le eleele, ma le Wd le mamafa o fasimea maaa po o le mamafa matutu o le eleele, ona avea lea o le susu o le eleele w
w = Ww / Wd , po o le pasene o le mamafa mago o le eleele: w = 100 Ww / Wd.
I lenei tulaga e mafai ona faaalia le susū o le eleele i le tulaga o le susū Sr lea e faailoa ai le fua o le mamafa moni o le vai i le eleele i le mamafa o le vai i lena lava eleele pe ana faatumuina uma pu i le vai, po o le mamafa o le vai o le eleele ua faatumuina:
faa. mo _γ_w = 1,00 Sr = w*γs / e.
O tapulaʻa pito i luga mo le tikeri o le susū o nei:
- mo le palapala matutu atoatoa w = 0; Sr = 0
- mo le eleele ua matua faatumuina w = e/γs; Sr = e/γs * γs / e = 1,0.
Ata. 6. Faataʻitaʻiga o le eleele ua na o se vaega e faatumulia i le vai
O le tikeri o le saturation (e taʻua foʻi i nisi taimi o le saturation po o le tikeri o le susu) e faʻaalia foʻi i le fua faatatau o le voluma o pores ua faatumu i le vai i le voluma atoa o pores (sl. 6):
Sr = V2 / V1
lea o le V2 o le aofaʻi o pupuni ua faatumuina i le vai, V1 o le aofaʻi atoa o pupuni ua faatumuina i le vai, le ea ma kasa. Afai o le w o le susū o le eleele i le % o le mamafa mago o le eleele Wd, ona tatou maua lea
V2 * γW = w Wd, o i‘ina o V2 = w Wd / γw.
I le isi itu, ua tatou maua o V1 = V – Vd, ma talu ai o le Vd * γs = Wd, o lona uiga
Vd = Wd / γs ma V1 = V – Wd / γs.
O lea la, o le a avea le tulaga o le faatumuina o le eleele Sr ma
pe i pasene o le mamafa mago o le eleele
E matutu atoatoa le eleele
I lenei tulaga o le w = 0. Ua aveese le vai uma i pu, ae ua na o se vaega itiiti ua aveese ai le vai ua pipii i luga, o lona uiga o loo iai pea le ata vai, ae ua faaitiitia lona mafiafia.