Hidrogeologie

I. PROPRIETĂŢILE ELEMENTARE ALE

APEI ŞI MEDIULUI POROS

I.1 PROPRIETĂŢILE APEI

În măsura în care în hidrogeologie ne interesează în principal curgerea în mediul acvifer superficial este bine de amintit în avans proprietăţile fizice ale apei în condiţii “aşa zis” normale de temperatură şi presiune. Noi precizăm cu această ocazie principalele unităţi de măsurăutilizate în literatura europeană şi anglo – saxonă:

I.1.1 Masa specifică

Definiţie: Masa specifică a unui corp este masa unităţii de volum a acelui corp (în condiţii precizate de temperatură şi presiune).

Notaţia uzuală: 

Dimensiuni: ML-3

Unităţi de măsură: unitatea legală acceptată în S.I. este kg/m3. În Europa se utilizează încă frecvent g/cm3 C.G.S. În English Engineering System, care admite ca unitate de măsură livre – force sau pound – force (notat cu lb), unitatea de măsură specifică se deduce din cea de greutate specifică Lb/ft3: având lb (sec2/ft) vom avea

1 lb.sec2/ft4 =

Pentru apă: Masa specifică determinată la presiune atmosferică este un pic variabilă în funcţie de temperatură. Ea admite un maxim aproape de 1 în jurul valorii de 40C.

t0C 0 4 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0,9999 1 0,9982 0,9957 0,9922 0,9871 0,9832 0,9778 0,9718 0,9653 0,9585

I.1.2 Greutatea specifică

Definiţie: Este greutatea unităţii de volum. Este legat de masa specifică prin relaţia: =g

Dimensiuni: ML-3 x LT-2 = ML-2 * T-2 sau MLT-2/L3

x vezi anexa privind unităţile de măsură

Unităţi: Acceptate legal în S.I.: Newton /m3 [N/m3]

În sistemul C.G.S.: dyn/cm3

1N/m3 =

Se utilizează încă în S.U.A. (Engineering System): lb/ft3;

1 lb/ft3 =

Pentru apă, în aceşeaşi condiţii ca pentru greutatea specifică

I.1.3 Vâscozitatea dinamică

Definiţie: Este un coeficient definit prin formula:

Fig. 1

F

S

reprezintă forţa tangenţială unitară exercitată pe o suprafaţă de curgere care are un gradient de viteză (perpendiculare pe direcţia de curgere)şi egal cu

Notaţia uzuală 

Dimensiuni: MLT-1* L-1x T = MLT-1T-1

Unităţi: (S.I.): 1 Pl = 1 kg/m/s = 1 N/S/m2

(C.G.S.) 1 Po = 1g/cm/s = 1 dyne/S/cm2 = 10-1 Pl.

Pentru apă vâscozitatea variază mult în funcţie de temperatură. În practică vom reţine:

pentru apa la 200C =1.008 +. 0,02 CPo 1 CPo sau = 2.08*10-5 lb/ft2

Pe de altă parte vom avea următoarea formulă aproximativă (formula Helmoltz):

I.1.4 Vâscozitatea cinematică

Definiţie şi dimensiuni: Reprezintă raportul dintre vâscozitatea şi masa specifică. Se notează cu , valoarea acestuia fiind dată de formula:

 =

Unităţi de măsură: în S.I. şi C.G.S.: m2/s şi cm2/s sau Stokes

În S.U.A. 1 ft2/s = 10-5ft-2/s