Контрольная работа по "Геокриология"

Задача 1. Построение термоизоплет по результатам температурных наблюдений в скважине (№8)

Исходные данные: распределение среднемесячных температур грунтов на глубинах 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,4; 3,2; 5 м по скважине №8 (согласно 8 варианта по данным табл.1). Результаты построения термоизоплет представлены ниже на рис.1.

[pic 1]

Рис.1. Термоизоплеты по результатам температурных наблюдений

в скважине №8.

По оси ординат – глубина (м), по оси абсцисс – месяцы года (cI по XII)

Задача 2. Построение температурных кривых по скважине (№5) и их огибающих

Исходные данные: те же что и в задаче 1.

Результаты построения представлены ниже на рис.2.

[pic 2]

Рис.2. Температурные кривые за каждый месяц (cI по XII)

и их огибающие по результатам температурных наблюдений

в скважине №8.

По оси ординат – глубина (h, м), по оси абсцисс – температура грунта (t, °С),

Задача 3. Определение содержания незамерзшей воды в мерзлом грунте

Исходные данные (согласно 8 варианта по данным прил. табл.III):

γск = 1,3  – плотность сухого грунта (скелета), г/см3;

γ = 2,71 – плотность частиц грунта, г/см3;

W = 58 - суммарная влажность грунта, %

Решение:

Wн = 0,15W0,

где: Wн – количество незамерзшей воды, %; W0 – полная влагоемкость, %

[pic 3]

Подставляем исходные данные и находим W0

[pic 4]

Затем рассчитываем Wн

[pic 5]

Ответ: содержание незамерзшей воды в мерзлом грунте Wн =6%

Задача 4. Определение объемной теплоемкости грунта Соб (талого Соб.т и мерзлого Соб.м)

Исходные данные (согласно 8 варианта по данным прил. табл.III, а также  расчета Wн в задаче 3):

γск = 1,3 г/см3 или 1300 кг/м3 – плотность сухого грунта (скелета), кг/м3;

С ск = 0,19 – удельная теплоемкость скелета, ккал/(кг*град);

W = 58 - суммарная влажность грунта, %;

С в = 1 – удельная теплоемкость воды, ккал/(кг*град);

Wн = 6 – количество незамерзшей воды в мерзлом грунте, %;

Решение:

[pic 6]

Подставляем исходные данные в это уравнение:

[pic 7]

 663[pic 8]

[pic 9]

Подставляем исходные данные в это уравнение:

[pic 10]

Ответ: объемная теплоемкость

мерзлого грунта Соб.м = 663 ккал/(м3*град),

талого грунта Соб.т = 1001  ккал/( м3*град);

Задача 5. Определение приблизительных значений коэффициентов  теплопроводности грунтов по их влажности и плотности сухого грунта

Исходные данные:

γск = 1,3 – плотность сухого грунта (скелета), г/см3;

W = 58 - суммарная влажность грунта, %;

Кр – эмпирический коэффициент:  

для суглинков талых Кр = 1,4

для суглинков мерзлых  Кр = 1,5

Решение:

[pic 11]

где:  коэффициент  теплопроводности талого (т) или мерзлого (м) минерального грунта, ккал/(ч*м*град)[pic 12]

Подставляем исходные данные в это уравнение:

[pic 13]

[pic 14]

для суглинков талых

[pic 15]

для суглинков мерзлых

[pic 16]

Ответ: коэффициент  теплопроводности равен:

для суглинков талых [pic 17]

для суглинков мерзлых [pic 18]

Задача 6. Определение теплоты фазовых переходов воды в грунте при его замерзании и оттаивании (Qф , ккал/м3)

Исходные данные:

γск = 1300 – плотность сухого грунта (скелета), кг/м3;

W = 58 - суммарная влажность грунта, %;

Wн = 6 – количество незамерзшей воды в мерзлом грунте, %;