Визначення геотермії гірського масиву

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа

вищої професійної освіти

"Якутська державний університет ім. М.К. Аммосова "

Технічний інститут (філія) в м. Нерюнгрі

Контрольна робота № 1

на тему: «Визначення геотермії гірського масиву»

Варіант 5

Виконав: ст. гр. Титр - 06

Денисов Д.С.

Перевірив: викладач

Скоморошки Ю.М.

Нерюнгрі 2008р.

Визначення геотермії гірського масиву

Мета заняття - побудувати температурний профіль гірського масиву по глибині (у геліотермозоне, кріолітозоне) і оцінити потужність СТС, а також потужність поширення вічній гірських порід.

Теоретичні положення:

Температурне поле верхній частині земної кори визначається взаємодією внутрішніх і зовнішніх джерел тепла. Внутрішні джерела тепла відносно стабільні, тому що пов'язані з постійно діючими факторами (радіоактивний розпад, гравітаційна диференціація речовини і т.д.). Ці джерела викликають підвищення температури порід з глибиною. Зовнішні джерела (основним з яких є змінна в часі сонячна радіація) викликають періодичні температурні коливання гірського масиву, затухаючі на певній глибині від поверхні Н 0, званої глибиною геліотермозони або глибиною нейтрального шару.

Температурний режим поверхні Землі в конкретному районі визначається як:

, (1.1)

де т ср - середньорічна температура грунту, С;

т ср = t ср +2;

t ср - середньорічна температура повітря, С;

А т - амплітуда коливань температури грунту,   С;

А т А t - 2,5;

А т - амплітуда коливань повітря, С;

- час, змінюється від 0 до 8760 - тривалість року в годинах,

Для напівобмеженого масиву амплітуда річних коливань температури порід на глибині Н визначається за відомою формулою:

А т (Н) = А т ехр С, (1.2)

де а - коефіцієнт температуропровідності, м 2 / год;

а = 3600 ;

коефіцієнт теплопровідності порід, Вт / (м К);

с - питома теплоємність порід, Дж / ​​(кг К);

 - густина порід, кг / м 3.

Запізнення коливань температури порід по відношенню до змін температури повітря для напівобмеженого масиву має вигляд:

   т    год       

Тоді зміна температури порід у межах геліотермозони з урахуванням залежностей (1.2), (1.3) приблизно описується рівнянням:

т н  т ср  А т  ехр      

Глибину геліотермозони можна визначити з виразу (1.2)

Н о = . (1.5)

де А то) - амплітуда порід на глибині Н о, для розрахунків можна прийняти А т  Н про        С.

Зміна температури порід при поглибленні на 1м називається геотермічних градієнтом q г (G). Тепловий потік в надрах Землі q пов'язаний з геотермічних градієнтом законом Фур'є

      п   р

Знак мінус у формулі говорить про те, що вектор геотермічного градієнта спрямований зверху вниз (у бік збільшення температури), а тепловий потік - знизу вгору (напрямок теплопередачі).

Тому, геотермічний градієнт можна визначити наступним чином

г      п      

Середній питомий тепловий потік з надр Землі до її поверхні становить           Вт  м

Зі збільшенням глибини Н нижче нейтрального шару температура гірських порід зростає приблизно по лінійному закону

Т  Т про   г   Н  Н про        

де Т о - температура порід на глибині нейтрального шару Н о і обчислюється за формулою (1.4).

Вихідні дані

Теплофізичні властивості порід

Таблиця 1.1

Найменування

λ π, Вт / (мк)

З * 10 3, Дж / ​​(КГК)

ρ, кг / м 3

Алевроліт

1,9

0,83

2540

Граніт

3,5

0,67

2600

Гіпс

1,1

1,05

2320

Глина

1,4

0,78

1900

Кварц

2,7

0,96

2500

Піщаник

2,9

0,82

2300

Сланець глинистий

1,75

0,75

2000

Дані за варіантом

Показники

Варіант 5

t ср, 0 С

-8

A t, 0 C

19

Потужність порід, м:

Глина

20

Алевроліт

Глін. Сланець

20

Піщаник

180

Кварцит

Гіпс

220

Порядок проведення роботи

1. Розрахувати за формулою (1.1) і побудувати графік зміни поточної температури поверхні за заданими t СР і А t у функції часу на період один рік.

час

0

730

1460

2190

2920

3650

4380

5110

5840

6570

7300

8030

T (τ)

-6

2,3

8,3

10,5

8,3

2,2

-6,0

-14,3

-20,3

-22,5

-20,3

-14,3

2. Обчислити річне зміна температури порід на різних глибинах (2, 5, 8,10,13,15,17 метрів і т.д.) у межах геліотермозони за формулою (1.4).

Місяць

Час, год

Глибина, м




0

2

5

8

10

13

15

17

3

Березень

0

-6,0

-11,7

-9,2

-6,3

-5,7

-5,8

-5,9

-6,0

4

Квітень

730

2,3

-7,6

-9,1

-6,9

-6,1

-5,8

-5,9

-6,0

5

Травень

1460

8,3

-3,2

-8,2

-7,2

-6,4

-5,9

-5,9

-5,9

6

Червень

2190

10,5

0,5

-6,7

-7,2

-6,6

-6,0

-5,9

-5,9

7

Липень

2920

8,3

2,5

-5,0

-6,9

-6,6

-6,1

-6,0

-6,0

8

Серпень

3658

2,2

2,1

-3,6

-6,3

-6,5

-6,2

-6,0

-6,0

9

Вересень

4380

-6,0

-0,3

-2,8

-5,7

-6,3

-6,2

-6,1

-6,0

10

Жовтень

5110

-14,3

-4,4

-2,9

-5,1

-5,9

-6,2

-6,1

-6,0

11

Листопад

5840

-20,3

-8,8

-3,8

-4,8

-5,6

-6,1

-6,1

-6,1

12

Грудень

6570

-22,5

-12,5

-5,3

-4,8

-5,4

-6,0

-6,1

-6,1

1

Січень

7300

-20,3

-14,5

-7,0

-5,1

-5,4

-5,9

-6,0

-6,0

2

Лютий

8030

-14,3

-14,2

-8,4

-5,7

-5,5

-5,8

-6,0

-6,0

3

Березень

8760

-6,0

-11,7

-9,2

-6,3

-5,7

-5,8

-5,9

-6,0

а глини

0,003

Аср

16,5

ТСР

-6

H0 =

16



dh

a

глина

10

0,050

0,0034

глин. сл.

30

0,040

0,0042

піщаник

20

0,024

0,0055

гіпс

0

0,063

0,0016

H0 =

16


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Контрольна робота
40.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Поняття і елементи масиву
Створення та обробка лінійного масиву
Програма обробки масиву цілих чисел
Аналіз методів сортування одновимірного масиву
Оцінка напружено-деформованого стану масиву порід
Формування інформаційного масиву для аналізу фінансового состо
Формування використання і структура масиву штатного розпису підприємства
Підготовка асортименту культур для оформлення квіткового масиву
Найпростіші біфункціональність природні сполуки - місток до масиву природних сполук
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru