Отсев гравия: что это такое? Блоки из щебеночного отсева. Как выглядит отсев дробления и чем отличается от обычного щебня? Сферы применения

Содержание

что это такое? Блоки из щебеночного отсева. Как выглядит отсев дробления и чем отличается от обычного щебня? Сферы применения

В современном строительстве натуральный камень используют довольно часто. Этот материал встречается практически повсеместно в различных сферах человеческой жизни, так как он способен выполнять множество функций. Большим спросом в настоящее время пользуется отсев щебня. Ему свойственны невысокая стоимость, небольшие размеры частиц и хорошие эксплуатационные качества.

Что это такое?

Отсевом щебня называют продукт, полученный после процедуры дробления камней природного или искусственного происхождения. Исходным материалом для него обычно служит гранит, гравий либо известняк. Выглядит каждый из перечисленных камней по-разному, соответственно, отличается некоторыми характеристиками. Щебень получают путем взрыва и механического дробления, после которого у конечного продукта должны присутствовать 2 сколотых грани и более.

Остатки после выполнения данной процедуры считаются отсевом. Судя по описанию, отличия отсева от классического щебня заключаются в нестандартных размерах, а также присутствии мелких и пылевидных частиц.

Разница между вышеописанными природными материалами заключается в том, что к отсеву отправляют щебень с размерами менее 0,5 см.

Отсев щебня имеет вид крупнозернистого песка. Он стоит гораздо дешевле стандартного щебня, поэтому его выгоднее использовать во время стройки. При помощи данного вида материала можно существенно сократить расходы на строительство, при этом не сэкономив на качестве конструкции. Негативных характеристик у отсева щебня как строительного элемента в своей категории практически не наблюдается.

Преимущества продукта:

  • мелкий размер фракции, благодаря которому отсев может заменять песок;

  • доступная стоимость;

  • высокий уровень взаимодействия с иными веществами;

  • универсальность использования.

Характеристики

На сферу применения просеянного щебня прямое влияние оказывают качественные особенности материалов, которые уникальны для каждой из разновидностей. К главным характеристикам материала можно отнести следующие:

  • возможность выдерживать значительные нагрузки и механическое воздействие;

  • размеры;

  • вес;

  • плотность в насыпном виде;

  • устойчивость к низкой температуре;

  • лещадность – присутствие в общей массе зерна с игольчатой и плоской формами;

  • объем примесей;

  • радиоактивность.

Отсев щебня может быть представлен в нескольких фракциях, в связи с этим параметром весит 1 куб материала по-разному:

Обзор видов

Щебеночный мелкий отсев имеет разные составные части, поэтому представлен в широком видовом разнообразии.

Каждая из разновидностей продукта отсева применяется в разных категориях человеческой жизни.

Гранитный

После измельчения гравия получается материал с размерами от 0,1 до 5 мм. Насыпной плотностью отсева считается показатель 1330 кг/м3. Внешний вид продукта дробления имеет некоторое сходство с песком, при этом в нем не содержатся глинистые элементы, пыль и вещества органического происхождения. В отсеве гранита процент игольчатого зерна не должен быть больше, чем 15%. Этот материал довольно прост в трамбовке и укладывании.

Отсев щебня данного вида имеет высокую прочность, он проявляет стойкость к низким температурным показателям и считается экологически неопасным.

Такой продукт довольно широко используется в застройке, ремонте дорожного полотна, а также ландшафтном дизайне.

У этого материала высокая стоимость, которая полностью окупается хорошими физическими и химическими характеристиками.

Гравийный

Гранит и гравий имеют некоторое внешнее сходство, так как в их образовании участвуют неорганические породы. Но при этом у щебня из гравия есть особенные свойства, из-за которых он используется в узком направлении. В этом рыхлом продукте присутствуют минеральные вкрапления, что является результатом разрушения твердых пород. Гравий не имеет высокой прочности.

У крошки из гравия зерна имеют размер 0,16-2,5 мм. Прочность материала определяет его марку – М800-М1000. В данном отсеве пыль и органические элементы составляют 0,6%.

Гравийный продукт активно используется во время реставраций дорожного полотна, производстве плит, украшении площадок.

Известковый

При просеивании известнякового щебня получается строительный материал, что имеет зернистость от 2-х до 5 мм. Этому виду отсева характерна способность растворяться в жидкости. Кубометр такого продукта имеет массу 1300 кг, его марка прочности – М400-М800. В известковом щебне количество примесей составляет не более 2% от общей массы.

Крошка нередко применяется в роли добавки к кормам животных и удобрениям для растений. Помимо этого, отсев данного вида часто входит в состав цементной смеси, из которой производят облицовочные плиты.

Нередко этим материалом пользуются для посыпки дорог во время гололеда.

Вторичного щебня

Отсев вторичного щебня получают во время утилизации конструкций из бетона. Последние обычно разрушаются или демонтируются человеком. Благодаря специальной дробильной технологии наблюдается рациональное использование строительных отходов. Такое использование вторичного щебня позволяет существенно экономить во время строительства.

У этого вида отсева размер гранул обычно варьируется от 0,1 до 10 мм. Материал часто используется как наполнитель в цементном растворе либо подсыпка для тротуарной плитки. Дробленое сырье также нашло свое применение в процессе монтажа подъездных путей и автомобильных площадок.

Из всех перечисленных видов отсева щебня самым дорогим считается гранитный, а самым дешевым – известковый.

На стоимость материала оказывает влияние место добычи и его способ.

Сферы и особенности применения

Для снижения общих затрат во время процедур с бетонными растворами некоторые строители пропагандируют применение отсева щебня.

Во время изготовления смеси для обустройства фундамента используется смесь отсева и цемента вместо основного строительного компонента. Укладывая ленточный фундамент, стоит соблюдать пропорции, чтобы блоки будущего сооружения фиксировались качественно. При желании получить оптимальный результат стоит использовать сито, а также делать замесы неоднократно. Некоторые мастера практикуют замену гравия его отсевом, в результате чего получают новое прочное вещество.

Бетон, который изготовлен на основе отсева щебня, хорошо себя зарекомендовал во время обустройства полов, столбчатого фундамента. Такому веществу свойственны пластичность, податливость, поэтому с ним просто и удобно работать. Блоки из данного продукта имеют высокие эксплуатационные характеристики, ими просто пользоваться и хранить.

Применение такого материала не предполагает надобности в специальных навыках и знаниях, пользоваться блоками из отсева смогут даже новички в сфере строительства.

Отсев – довольно распространенный строительный материал, его востребованность объясняется низкой стоимостью. У этого побочного продукта есть масса преимущественных характеристик, благодаря которым он активно применяется в таких направлениях:

  • в строительстве частного, муниципального и крупного типов;

  • в процессе производства строительного сырья, такого как бетон и шлакоблоки;

  • как материал для абсорбции водного фильтра на станциях, где перерабатывают сточные воды;

  • как сыпучее вещество, способное бороться с обледенением дорог;

  • в ландшафтном дизайне.

В настоящее время отсевом из натурального щебня пользуются довольно часто.

Этот материал не только способствует удешевлению процесса застройки, но и сохраняет высокие качественные характеристики конструкции.

Виды отсева щебня – классификация разновидностей

Главная > Часто задаваемые вопросы > Виды отсева

Отсев щебня – это продукт, который получают при дроблении каменной породы. По внешнему виду он напоминает крупный песок, цвет зависит от исходного материала. Размер частиц отсева не превышает 10 мм.

Долгое время отсев считался побочным продуктом с невысокой стоимостью, но сегодня его ценность выросла. Использование отсева позволяет удешевить конечную продукцию и рациональнее использовать природные ресурсы.

Отсев также известен под следующими названиями:

  • Песок из отсевов дробления
  • Песок из отсева дробления щебня
  • Каменная пыль
  • Высевок

В целом, разделение отсева на виды производится на основании следующих параметров:

  • Происхождения
  • Фракции
  • Конечной обработки

Дальше мы подробнее разберем, как характеризуется материал по каждому параметру.

По происхождению

Чаще всего сырьем для производства отсева выступают горные породы – магматические, метаморфические или осадочные. Первый вид выгодно отличается от двух остальных, так как обладает лучшими характеристиками. Реже сырьем выступают отходы других производств, таких как шлаки, бой бетона и кирпича.

По сути, из какого материала отсев приготовлен – так он и будет называться. Например, гранитный – из гранита, мраморный – из мрамора, керамзитовый – из керамзита и так далее.

Есть несколько разновидностей по происхождению; ниже мы рассмотрим подробнее каждую из них.

Гранитный

Это продукт, получаемый при производстве гранитного щебня. Он обладает очень высокими характеристиками, которые позволяют применять его в любых строительных работах. В отличие от песка, такой материал не содержит глины. Поэтому в нашем регионе на гранитном отсеве даже производят бетон на предприятиях.

Базальтовый

Базальтовый отсев – это высококачественный материал магматического происхождения. По характеристикам он превосходит даже гранит: обладает высокой плотностью и теплопроводностью. Но декоративная ценность у него ниже. К тому же, базальтовые месторождения есть далеко не во всех регионах.

Амфиболитовый

Амфиболит – это достаточно красивая порода, и в некоторых регионах его добывают для производства декоративного облицовочного камня. Однако в окрестностях Екатеринбурга, например, такого сырья нет, и весь амфиболит идет на производство щебня. Там же получается и отсев. Показатели у этого материала очень высокие, он лишь немного уступает гранитной разновидности.

Диоритовый

Он относится к магматическим горным породам. Но, в отличие от других представителей данного вида, имеет более низкие характеристики. В первую очередь, это касается морозостойкости материала. Поэтому он не используется для приготовления бетона, но хорошо подойдет для различных видов отсыпки.

Габбро

Его получают из магматической породы, по своим качествам похожей на гранит и базальт, но уступающей по ряду параметров. Хотя он достаточно прочный и не впитывает лишнюю влагу.

Основные компоненты габбро – плагиоклаз, пироксен, реже оливин и роговая обманка. Порода практически не имеет в своем составе кварца. Поэтому цвет отсева габбро бывает серым, черным или темно-зеленым.

В Свердловской области встречается светло-серый. Такой материал имеет гладкую и мягкую структуру, при растирании между пальцами скользит, будто мыльный. Его частицы не способны обеспечить хорошее сцепление с компонентами бетонных растворов, поэтому там он не используется.

Мраморный

Мрамор является метаморфической породой карбонатного или доломитового происхождения. Цвет камня белый, бежевый, желтый, с голубым или розовым оттенком, гораздо реже – черный, темно-коричневый или зеленый. Отсев, который получают из мрамора, темнее, чем основная порода. Это связано с наличием различных примесей.

Мраморный отсев – химически инертный и имеет нейтральную реакцию. Он не вступает во взаимодействие с растворителями и другими наполнителями. Материал предотвращает рост бактерий и грибков.

Отсев из мрамора нашел свое применение в ландшафтном дизайне и декоре зданий. В строительстве с ним сложнее. Во-первых, мрамор в принципе имеет низкую прочность и морозостойкость. Во-вторых, он часто бывает закрупнен (смотрите фото ниже), а это усложняет работы, где требуется устройство ровного покрытия.

Серпентинитовый

Это продукт, получаемый в процессе переработки серпентинита (змеевика). Порода является метаморфической, химический состав — непостоянный. Серпентинит — это слоистые силикаты, оливин, пироксен, амфиболы, магнетит, хромит, карбонаты, лизардит, хризотит и другие минералы.

Серпентинит имеет оливковый или зеленый цвет, реже – желто-зеленый или черный. По внешнему виду напоминает шкуру змеи, отсюда и пошло его название. Оттенок материала меняется при увлажнении, например, под дождем. Отсев из этой породы бывает серым, темно-зеленым, оливковым или черным.

Кварцевый

Кварцевый отсев также относится к метаморфическим породам и представляет большую ценность. Особенно востребован материал с высоким содержанием кремнезёма. Основное применение кварцевый отсев нашел в качестве сырья в стекольной промышленности и производстве кремния.

Известняковый

Известняковый отсев – это материал, получаемый в процессе переработки известняка. Он содержит большое количество карбоната кальция, примеси железа, магния и других минералов. Чем больше в породе кальция, тем отсев получается мягче, магний же – наоборот – придает ему твердости. Цвет материала бывает серым, белым, желтым или красным, в зависимости от включений.

Часто встречается термин «известковый отсев». На самом деле, это не совсем правильно. Поскольку исходная порода называется известняком, то и производные продукты от нее – «известняковые».

Гравийный

Преимущественно данный материал встречается в тех регионах, где отсутствуют твердые горные породы. Чтобы получить хоть сколько-нибудь прочный материал, приходится использовать гравий. Однако сам по себе гравий тоже обладает низкими характеристиками. Для повышения его качества зерна материала погружают в дробилки. В процессе самые слабые зерна разрушаются и перемалываются в мелкую песчаную субстанцию – это и есть гравийный отсев.

Для ответственных работ такой материал не подходит. Но он используется для ремонта грунтовых дорог, отсыпки садовых дорожек, а также в декоративных целях.

Вторичный

Вторичный отсев получают при дроблении старого бетона, кирпича, шифера или других стройматериалов. Его качество значительно ниже, чем у отсева из горных пород, а состав очень неоднороден. На фото ниже вы можете увидеть крупные частицы кирпича, камни и прочие включения. Все они имеют разную прочность, по-разному переносят нагрузки.

Данный отсев можно использовать для укладки тротуарной плитки, обустройства бордюров. Внешний вид у него малопривлекательный, поэтому в ландшафтном дизайне такой материал не применяется. Не подойдет он и для тех целей, где предполагаются повышенные нагрузки. К примеру, для обустройства парковки под автомобиль лучше поискать что-то другое.

Шлаковый

Материал получают в процессе дробления отходов металлургии. Он имеет высокую плотность при укладке, вместе с цементом превращается в монолитную массу. Используется в бетонных и железобетонных конструкциях. Не рекомендуется для жилых зданий из-за вредности.

Керамзитовый отсев

Его получают при дроблении или производстве керамзита (обожженная легкоплавкая глина). Используют в качестве наполнителя легкого бетона.

Пироксенитовый отсев

Пироксенитовый отсев получают в результате дробления магматической горной породы – пироксенита – на щебень. Материал может иметь серый, черный или бурый цвет. По характеристикам он нисколько не уступает своим собратьям – граниту, диориту, серпентиниту. Поэтому пироксенитовый отсев широко применяется в строительных и дорожных работах.

В Свердловской области встречаются не все виды отсева:

Чаще всего в нашем регионе используются материалы магматического происхождения – гранитный, габбро,  серпентинитовый, пироксенитовый и диоритовый отсев. У них высокое качество, и добываются породы в больших количествах. Базальтовых карьеров в области нет.

Мраморный отсев используется в основном для декора. Осадочный известняковый применяют редко из-за низких качественных характеристик. Вторичный отсев производится в небольшом количестве. Шлаковый не слишком популярен, так как небезопасен для здоровья.

По фракциям

Фракция отсева – это размер его зерен, который измеряется в миллиметрах.

Различают следующие фракции:

  • 0-0,16 мм
  • 0,16-2 мм
  • 2-5 мм
  • 0-5 мм
  • 0-10 мм

В Свердловской области распространены две последние фракции: 0-5 и 0-10 мм.

Например, фракция 0-5 обозначает, что в общей массе встречаются зерна крупностью до 5 мм. А фракция 0-10 содержит зерна крупностью до 10 мм.

Производство первой фракции встречается гораздо чаще. Это связано с тем, что обычно на карьерах стоит дробилка, у которой нижние сита имеют диаметр ячеек 5 мм. Значит, на таком карьере выпускается мелкая фракция щебня – 5-10, 5-20 или 5-25. А 5-20 – это одна из самых популярных фракций.

Производство отсева 0-10 не позволяет одновременно получать фракции 5-10, 5-20 или 5-25. Потому что размер ячеек на нижних ситах будет 10 мм. Таким образом, минимальная фракция щебня в таком случае – 10-15 или 10-20.

По конечной обработке

После добычи и дробления породы отсев может подвергаться дополнительной обработке для повышения его свойств.

В связи с этим, материал разделяют на:

  • Обогащенный
  • Необогащенный

Теперь о каждом подробнее.

Обогащенный отсев

Он поддается обработке сухим либо влажным способом. Цель обогащения – выделить зерна размером 0,16-5,0 мм, удалить загрязнения (пыль, комки глины и т.д.). Тем самым качество материала улучшается, спектр его использования расширяется.

Также нужно отметить что дополнительная обработка отсева приводит к увеличению затрат, а, следовательно, и стоимости. Учитывая то, что это – побочный продукт, обогащение материала встречается достаточно редко.

Необогащенный отсев

В данном случае отсев не подвергается дополнительной обработке. Такой материал содержит частицы различного размера, в том числе пылевидные.

В отличие от щебня, отсев имеет менее однородный зерновой состав. Когда дробят щебень, важно, чтобы зерна основных фракций были практически одинакового размера. И недопустимо, чтобы, например, во фракции 20-40 присутствовали зерна по 50-70 мм. Но с отсевом ситуация другая. В процессе просеивания в него могут попасть и крупные камни, и пыль.

Это хорошо заметно на фото ниже. Обратите внимание на левый снимок – на нем изображены мелкие фракции щебня. У каждой из них – свой размер зерен, и зерна похожи друг на друга. А теперь взгляните на отсев (справа): в его составе присутствуют совершенно разные частицы.

Характеристики и возможность применения необогащенного отсев будут зависеть от качества сырья, из которого он изготовлен. Например, отсев, сырьем для которого послужил бой бетона, даже в обогащенном состоянии не пригоден для использования в ответственных работах. А отсев из плотных горных пород высокого качества, таких как гранит, не требует дополнительной обработки. Он уже не содержит в себе посторонних включений, таких как глину в виде частиц или пыли.

Видов отсева существует большое количество. Как мы уже поняли, возможность применения той или иной разновидности этого материала зависит от исходной породы, размера зерен и дополнительной обработки. Так, например, гранитный отсев почти не содержит примесей, имеет высокую плотность. Он является наиболее универсальным в применении. Широко используется как наполнитель в производстве бетона высоких марок. Также ценится за декоративные качества.

Характеристики и разновидности гранитного щебня и отсева

В строительной отрасли активно используется щебень и отсев. Сырье в зависимости от фракций позволяет упрочить цементный раствор, выполнить декоративную облицовку внешней стороны здания и так далее.

Щебень и отсев повсеместно используют в разных строительных отраслях благодаря его характеристикам и свойствам, о которых речь пойдет ниже.

Классификация щебня по маркам

Существует определённая классификация продукта, которая делится на четыре категории:

  1. Наиболее слабый продукт – М 200.
  2. Слабый – М 300, 400, 600.
  3. Прочный – М 800, 1000.
  4. Сырье высокой прочности – М 1200, 1400.

Классификация прописана в ГОСТ 8267-93. В соответствии с утвержденными стандартами в классификацию входит учет слабых зерен (их количества) от общей массы. Это выглядит следующим образом:

  1. М 200, 300 присутствие слабых частиц 15%, не более.
  2. М (морозоустойчивый) 300, 400, 600: доля слабого зерна не должна превышать 10%.
  3. М 1200, 1400: наиболее низкое содержание породы – не более 5% от общей массы.

О плотности и весе

Изначально определяется плотность рабочего продукта. Средневзвешенные показатели сырья соответствуют 2600 кг/м2. При определении плотности, которая выполняется в лабораторных условиях, следует учитывать среднюю насыпную плотность. То есть какой объемный вес составляет 1 м3 материала в природном состоянии. Чем меньше фракция, тем меньше для приготовления раствора уйдет цемента, и наоборот.

Еще один важный показатель, влияющий на расчёты – это удельный вес гранита.

 
Фракция Характеристика Лещадность до Насыпная плотность тонн/м³ Мощность Морозостойкость
2-5 1 группа 1,36 1200 F300
5-10 кубовидный 15% 1,36 1200 F300
5-20 кубовидный 15% 1,40 1400 F300
10-15 1 группа 20% 1,36 1200 F300
5-20 1 группа 19% 1,35 1400 F300
20-40 1 группа 19% 1,37 1400 F300
40-70 1 группа 19% 1,39 1400 F300
Отсев гранитный 1,40 1200 F300

Понятие удельного веса и его расчётные параметры

Существует такое понятие, как лещадность. Это процентный показатель пластинчатых и игольчатых зерен. Важно понимать, что камень плоской формы в несколько раз увеличивает расход сырья, снижая его показатели.

А вот игольчатые камни и в виде куба, наоборот, повышают показатели. Именно такие камни считаются наиболее перспективными и лучшими. Понятие лещадность вошло в ГОСТ:

  1. Кубовидный камень содержит до 15% пластинчатых и игольчатых зёрен.
  2. Улучшенный от 15 до 25%.
  3. Обычный 25-50%.

О фракции продукта несколько слов

Классификация фракций выглядит следующим образом.

Размер щебня до 5 мм соответствует марке щебня М 1000-1400. В декоративной отделке используется крошка указанных размеров. Щебень с 5 мм фракцией идёт на обустройство террас домов частного сектора и площадок для активного отдыха. Необходимо помнить, что в этом продукте высокий показатель пыли.

Размер до 10 мм соответствует марке М 800-1200. Материал подходит для изготовления бетонных смесей и содержит незначительное количество пыли. Из него можно изготавливать бордюрный камень, тротуарную плитку. Также активно используется в производстве бетона при возведении мостов, укладке дорожного покрытия и фундамента.

Размер до 20 мм соответствует марке М 1400-1600. Материал активно используется для облицовочных работ. Применяется в строительстве мостовых плит и аэродромного покрытия. Считается наиболее востребованным продуктом.

Размер до 40 мм соответствует марке М 1000. Средняя фракция породы 40 мм подходит для производства ж/б изделий. Используется при строительстве и ремонте дорожного полотна. Важно, что содержание пыли минимальное — 0,35%.

Размер до 60 мм соответствует марке М 1000-1200. Порода с размером фракций до 60 мм содержит всего 0,25% пыли. Подходит для обустройства трамвайного полотна и железнодорожных линий. Он характеризуется отсутствием внимания и не представляет практически никакого интереса в строительстве частного сектора.

Размер до 70 мм соответствует марке М 1000-1200. Порода с размером фракций до 70 мм содержит всего 0,68% пыли. Используется при возведении крупных и тяжелых сооружений.

Размер до 300 мм соответствует марке М 1000-1200. В основном камни крупного размера идут для создания ландшафтного продукта: отделка бассейнов, заборов и так далее. В меньшей степени подходит для изготовления бетонных смесей.

О достоинствах и недостатках гранитной породы

Можно с определенной долей уверенности утверждать, что эта порода используется во многих сферах хозяйства. Различные оттенки позволяют применять его в декоративных работах.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость, тяжелую добычу и необходимость дополнительной обработки,что влечет за собой определенные накладные расходы. Также в породе могут содержаться вредные примеси.

На заметку: покупать продукт можно и желательно с первым классом радиоактивности.

Отсев щебня: что о нём следует знать?

Отсев — это побочный продукт производства. Зерно с фракцией от 0,1 до 5 мм считается уже отсевом. Впрочем, на него есть определенный спрос. Есть три вида продукта:

  1. Гранитный.
  2. Известняковый.
  3. Гравийный.

Сегодня производится также и вторичная крошка. Это ещё один вид отходов, где задействуют битый щебень, а также изделия из железобетона. Стоимость рассматриваемого материала минимальная.

  • Отсев гранитного щебня.Насыпная плотность при фракции 0,1-5 мм составляет 1330 кг/м3. Материал считается стойким к низким температурам, экологичным и безопасным. В нём минимальное количество глиняных примесей и органических веществ.Содержит игольчатых зерен не более 15%. Гранитный отсев, внешне напоминающий песок, успешно используется при укладке верхнего шара дорог, тротуаров, декоративных клумб.
  • Гравийный отсев.Размер зерна: 0,16-2,5 мм. Прочность в соответствии М 800, 1000. Органики — не более 0,6%. Насыпная плотность — 1400 кг/м3. Гравийный продукт можно использовать при производстве бетонных смесей, тем самым снизив его себестоимость.Подходит для подсыпки дорожек общего пользования, парковых зон и оформления площадок активного отдыха.

    К сведению: стоимость гравийного отсева на 60% дешевле щебня.

  • Известняковый отсев.Зерно в пределах 2-5 мм. Вес одного м3 равен 1300 кг. Прочность: М 400, 800. Содержание примесей — до 2%. Известняковый отсев применяется как наполнитель раствора на цементной основе. Он подходит для облицовочных работ внешней стороны зданий.

Заключение

Продукция, о которой мы говорили в этой статье, обладает своими свойствами и характеристиками. В зависимости от своих показателей может применяться в различных направлениях и отраслях строительства.

Похожие услуги

Подводно-технические работы

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком […]

SDLG: спецтехника высокого качества

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. […]

Разработка котлована и вывоз мусора

Одним из видов строительных работ, которые часто проводятся, является разработка котлованов. Обустройство котлована – трудоемкий строительный процесс. Во многом от качества проведения работ на данном этапе зависит будущее строительства. Кроме того, необходимо учитывать то, что котлован и вывоз грунта – два неразрывных понятия, поэтому необходимо позаботиться не только о планировке строительной площадке, но и о […]

Оборудование и инструменты для гравийной набивки

Доступно множество систем для гравийной набивки для обработки практически любых мыслимых условий скважины. Оборудование для заканчивания гравийной набивки - это оборудование, которое остается в скважине после завершения работ по укладке гравия. Обсуждаемое оборудование не относится ко всем типам имеющегося оборудования, но представляет собой типичное заканчивание с гравийной набивкой. Определенные условия скважины могут потребовать компромиссов в типе и конструкции оборудования для гравийной набивки, которое можно использовать.Еще одна важная концепция заключается в том, что может быть несколько, но одинаково эффективных способов достроить скважину.

Типовая гравийная набивка

На рис. 1 показаны типичные гравийные фильтры для заканчивания обсаженных и необсаженных стволов. В них используется перекрестное оборудование для гравийной набивки, которое на сегодняшний день является самым современным в отрасли. Методы промывки и обратной циркуляции - это другие альтернативы, которые менее дороги и должны использоваться, когда затраты не поддержат перекрестное оборудование.

  • Фиг.1 - Типичное оборудование для заканчивания с гравийной набивкой в ​​обсаженных и открытых стволах (любезно предоставлено Baker Oil Tools).

Основание гравийной набивки

Первым шагом в установке заканчивания с гравийным фильтром является установка основания, на которое будет опираться экран. При заканчивании с обсаженным стволом наиболее распространенным типом основания является пакер-зумпф. Пакер-зумпф обычно спускается в скважину на электрическом кабеле перед перфорацией и устанавливается на заданном расстоянии (от 5 до 10 футов) ниже минимальной запланированной перфорации.Расстояние под перфорацией должно соответствовать длине перекрытия узла уплотнения и производственного сита.

Хотя пакеры-отстойники являются предпочтительной основой для гравийной набивки, можно использовать другие варианты, такие как мостовая пробка или цементная пробка. При заканчивании в необсаженном стволе могут быть предусмотрены отстойники для мусора или доступ для каротажа, но это не является обычным делом и в некоторых ситуациях может оказаться невозможным. Поэтому основание гравийной набивки обычно представляет собой пробку в нижней части фильтра. Типы обычных оснований для гравийной набивки показаны на рис. .2 .

  • Рис. 2 - Типы оснований гравийной набивки (любезно предоставлено Baker Oil Tools).

Уплотнение в сборе

Узел уплотнения требуется для создания уплотнения в стволе пакера для отстойника, чтобы предотвратить попадание песка гравийной набивки на дно скважины во время гравийной набивки. В случае нескольких гравийных фильтров уплотнение также обеспечивает зональную изоляцию. Узел уплотнения, используемый для зацепления с пакером отстойника, обычно представляет собой защелку с защелкой или прижим другого типа.

Грохот для гравийной набивки

Назначение фильтра с гравийной набивкой - создание кольцевого пространства между фильтром и обсадной колонной / открытым стволом, а также удержание гравия на месте во время добычи. Есть несколько разных типов экранов.

Централизация экрана

Заполнение кольцевого пространства между экраном / обсадной колонной (или открытым стволом) песком для гравийной набивки имеет важное значение для контроля добычи пластового песка. Чтобы обеспечить полное заполнение кольцевого пространства вокруг экрана, требуется централизация экрана.При заканчивании обсаженных скважин обычно используются приварные лопаточные центраторы. Лезвия имеют длину примерно 6 дюймов и нарезаются из листа или стали толщиной от 0,25 до 0,50 дюйма. Края центраторов скошены для облегчения приработки. Центраторы состоят из четырех лопастей, приваренных к основной трубе грохота на расстоянии 90 ° друг от друга, что обеспечивает внешний диаметр (OD) примерно на 0,25 дюйма ниже внутреннего диаметра (ID) обсадной трубы скважины. Центраторы расположены на расстоянии от 15 до 20 футов друг от друга и могут быть расположены сверху, снизу и / или в середине стыка экрана по мере необходимости.

В гравийных фильтрах в необсаженном стволе централизация осуществляется с помощью дугообразных центраторов. Эти центраторы состоят из верхней и нижней манжеты, соединенных с 4-6 стальными пружинными дугами. Дужки могут быть сжаты (т.е. централизатор удлинен) для прохождения через ограниченные ID. Когда центратор входит в больший внутренний диаметр, луки пытаются развернуться в исходное положение, что приводит к восстановлению силы или централизации. Требуются достаточные центраторы, чтобы объединенная восстанавливающая сила была способна поднять вес экрана в данных условиях ствола.Доступны компьютерные программы для определения оптимального расстояния центратора для конкретного центратора с дугообразной пружиной, размера отверстия и отклонения. См. Спецификацию API . 10D , Технические условия для центраторов кожуха с дугообразной пружиной.

Заглушка

Назначение пустой трубы - создать резервуар с песком для гравийной набивки над экраном, чтобы гарантировать, что фильтр останется полностью уплотненным в случае оседания набивки. Во время гравийной набивки возможно образование небольших пустот в кольцевой набивке.Фактически, гравийная набивка с вязкими гелевыми транспортными жидкостями обычно создает пустоты, особенно напротив коротких отрезков глухой трубы между стыками экранов. В зависимости от угла отклонения, осадка набивки вскоре после укладки гравия может заполнить пустоты. Важно иметь достаточный запас песка для гравийной набивки, чтобы этот процесс мог происходить, не открывая верхнюю часть фильтра.

Централизация глухой трубы

Как и экран, глухая труба должна быть централизована, чтобы обеспечить равномерное распределение гравия в глухом и затрубном пространстве.Приварные центраторы обычно используются при заканчивании как обсаженных, так и необсаженных стволов, поскольку глухая труба почти всегда располагается внутри обсадной колонны. При желании или необходимости можно использовать центраторы с выпуклой пружиной.

Длина глухой трубы

Существует несколько практических правил определения длины пустой трубы. Возможно, наиболее научным методом было бы признание того, что пустоты будут возникать по всей длине экрана везде, где существуют неэкранированные области (то есть в местах соединения стыков экрана и над гравийной набивкой).Давняя рекомендация по запасам гравия заключалась в том, чтобы при набивке рассолом в пустой трубе над верхней частью фильтра оставалось не менее 30 футов набивного гравия. При использовании вязких жидкостей длина холостого хода может в два раза превышать длину экрана для коротких интервалов заканчивания. Это позволяет дополнительно оседать с этими жидкостями при разрушении геля.

Контрольные экраны

Контрольные экраны - это короткие экраны, которые иногда используются для помощи при укладке гравия и определения того, когда гравийная набивка завершена.Их польза сомнительна. Есть два типа контрольных экранов: верхняя и нижняя версии.

  • Верхние контрольные экраны используются в основном с системами рассола. Обычно они расположены на высоте около 30 футов над основным фильтром гравийной набивки. Их функция заключается в том, чтобы указывать по увеличению давления, когда обезвоженный гравий достиг контрольного местоположения. Это гарантирует наличие желаемого запаса гравия.
  • Нижние контрольные экраны используются при гравийной набивке вязкими жидкостями.Их цель - помочь в обеспечении того, чтобы суспензия гравия достигла дна гравийной набивки до того, как суспензия высохнет. Инструменты для гравийной набивки обычно находятся в нижнем рабочем положении, когда в этих установках используется контрольный сигнал.

Предохранительный шарнир на срез

Предохранительное соединение от сдвига находится прямо над глухой трубой. Он состоит из верхнего и нижнего переводников, соединенных срезными винтами. Это устройство встроено в большинство компоновок для заканчивания гравийной набивки, что позволяет извлекать пакер для гравийной набивки и удлинитель для гравийной набивки независимо от пустой трубы и экрана.Соединение разъединяется с прямым натяжением, чтобы срезать винты при вытягивании пакера с помощью инструмента для извлечения пакера.

Выбить запорный клапан

Выбивной изолирующий клапан представляет собой механическое устройство для отвода жидкости, которое предотвращает потери жидкости заканчивания и последующее повреждение пласта после выполнения гравийной набивки. Во время гравийной набивки закрывающаяся вниз заслонка клапана удерживается в открытом положении с помощью сервисных инструментов для гравийной набивки (обычно это промывочная труба). Когда сервисные инструменты снимаются с клапана, заслонка закрывается, предотвращая утечку жидкости в пласт.Сервисные инструменты для гравийной набивки могут быть удалены из скважины и спуска НКТ для заканчивания. Когда скважина работает, заслонка открывается. В качестве альтернативы заслонка изготовлена ​​из хрупкого материала и может быть сломана гидравлически или механически перед началом добычи из скважины.

Удлинитель гравийной набивки

Удлинители гравийной набивки используются с пакером для гравийной набивки и сервисными инструментами, чтобы обеспечить путь потока от НКТ над пакером к экрану / кольцевому пространству обсадной колонны под пакером.Удлинитель гравийного фильтра состоит из верхнего удлинителя (который содержит отверстия для потока жидкостей для гравийного фильтра), канала уплотнения (размер которого соответствует диаметру отверстия пакера гравийного фильтра) и нижнего удлинителя (для размещения переходного инструмента для гравийного фильтра по всему периметру). его диапазон движения). Длина насадки для гравийной набивки рассчитана на работу с конкретным пакером для гравийной набивки и переходным инструментом. Насадки для гравийной набивки выпускаются двух типов:

  • Перфорированный
  • Муфта скользящая

Пакер гравийный

В верхней части гравийного пакера находится гравийный пакер.Пакер может быть постоянным или съемным. Однако пакеры съемного типа рекомендуются для гравийной набивки. Извлекаемый пакер ускоряет ремонтные работы без потенциальных затрат и риска фрезерования постоянного пакера. Извлекаемые пакеры, используемые для гравийной набивки, обычно представляют собой пакеры с уплотнением ствола, которые также можно использовать для добычи; поэтому пакер должен быть рассчитан на температуру, давление и условия окружающей среды в скважине.

Сервисные инструменты для гравийной набивки

Сервисные инструменты для гравийной набивки - это оборудование, необходимое для выполнения гравийной набивки.Их удаляют из скважины после гравийной набивки. В большинстве случаев тип используемого оборудования для гравийной набивки диктует набор инструментов для обслуживания, необходимых для гравийной набивки. Далее обсуждается дальнейшее обсуждение сервисных инструментов.

Гидравлический установочный инструмент

Гидравлический установочный инструмент представляет собой гидравлический поршень, который создает усилие, необходимое для установки пакера гравийного фильтра. Он прикреплен к верхней части переходного инструмента и имеет втулку, упирающуюся в установочную втулку пакера.Установочный шар опускается к седлу шара в переходном инструменте, чтобы заглушить внутренний диаметр рабочей струны. Давление, приложенное к рабочей колонне, действует на поршень в гидравлическом установочном инструменте, заставляя гильзу опускаться вниз, чтобы сжать клинья и уплотнительный элемент пакера. Доступны специальные версии установочного инструмента, которые обеспечивают вращение и высокую скорость циркуляции во время работы агрегата гравийной набивки.

Инструмент для перехода гравийной набивки

Инструмент перехода гравийной набивки создает различные пути циркуляции для потока жидкости во время гравийной набивки.Переходной инструмент состоит из ряда формованных уплотнений, окружающих порт для гравийного фильтра на полпути вниз по инструменту и возвратный канал в верхней части инструмента. Конструкция концентрической трубы (промывочной трубы) в переходном инструменте вместе с пакером для гравийной набивки и удлинением для гравийной набивки позволяет жидкости, закачиваемой по рабочей колонне над пакером, «переходить» в кольцевое пространство экрана / обсадной колонны под пакером. Точно так же возвратные жидкости, текущие вверх по промывочной трубе и ниже пакера, могут «переходить» в рабочую колонну / кольцевое пространство обсадной колонны над пакером.

Инструменты для перехода гравийной набивки обычно имеют три положения, как показано на Рис. 3 :

  • Выжимка
  • Циркуляционный
  • Обратная циркуляция
  • Рис. 3 - Позиции переходного инструмента для гравийной набивки (любезно предоставлено Baker Oil Tools).

Положение сжатия определяется положением, закрывающим возвратные каналы. Положение сжатия позволяет нагнетать все жидкости, закачиваемые по рабочей колонне, в пласт.Он используется для выполнения обработки с применением гравийной набивки и / или закачки кислоты в пласт. Положение циркуляции определяется путем поднятия переходного инструмента примерно на 18 дюймов выше положения сжатия. Положение циркуляции работает с промывочной трубой надлежащего размера, чтобы обеспечить путь потока для циркуляции песка с гравийной набивкой, чтобы полностью заполнить кольцевое пространство экрана / обсадной колонны. Жидкости текут вниз по рабочей колонне в переходной инструмент, из удлинителя гравийной набивки, вниз по грохоту / затрубному пространству обсадной колонны в экран, снова вверх по промывочной трубе в переходной инструмент и вверх по рабочей колонне / затрубному пространству обсадной колонны.Специальные, высокопроизводительные, устойчивые к эрозии переходные инструменты доступны для заканчивания высокопроизводительным рассолом или гидроразрывом.

Промывочная труба

Промывочная труба проходит под переходным устройством для гравийной набивки внутри пустой трубы и экрана, чтобы гарантировать, что точка обратной циркуляции несущей жидкости для гравийной набивки находится в нижней части фильтра. Промывочная труба помогает размещать песок для гравийной набивки внизу сита и набивать его снизу вверх. Конец промывочной трубы должен находиться как можно ближе к нижней части экрана.

Максимальное увеличение внешнего диаметра промывочной трубы (OD) увеличивает сопротивление потоку, предпочтительно в кольцевое пространство промывочной трубы / сита. Большее сопротивление потоку вынуждает транспортную жидкость для гравийной набивки течь в кольцевом пространстве экрана / обсадной колонны и переносить песок для гравийной набивки на забой скважины. Это обеспечивает более полную гравийную набивку кольцевого пространства экрана / обсадной колонны. Оптимальное соотношение наружного диаметра промывочной трубы к внутреннему диаметру основной трубы экрана должно составлять приблизительно 0,8. Достижение этого соотношения при некоторых размерах экрана потребует использования специальных соединений для промывочной трубы, устанавливаемых заподлицо.

Список литературы

Используйте этот раздел для цитирования элементов, на которые есть ссылки в тексте, чтобы показать ваши источники. [Источники должны быть доступны читателю, т. Е. Не внутренний документ компании.]

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Контроль песка

Конструкция гравийной набивки

Гильзы с прорезями и сита с проволочной обмоткой

Техника укладки гравия

Фасовка перфорационных отверстий гравием

Подготовка скважины под гравийную набивку

История гравийной набивки

PEH: Sand_Control

Категория

Dedham Recycled Gravel

Dedham Recycled Gravel, дочерняя компания FED.CORP - это предприятие по вторичной переработке, которое обслуживает подрядчиков и частных лиц по всей Новой Англии более 20 лет. DRG, удобно расположенный прямо за Legacy Place и всего в нескольких минутах от Route 128, является одобренным MASS DEP предприятием по переработке отходов, способным обрабатывать все чистые строительные материалы. Пожалуйста, просмотрите наш прайс-лист , чтобы узнать о приемлемых материалах и о том, что у нас есть на продажу. Также, если применимо, просмотрите это письмо об освобождении от налога с продаж.

ГЛАВНЫЙ ОФИС : 1039 ВОСТОК УЛИЦА DEDHAM, MA 02026 .Это , а не , где мы можем забрать.

НАПРАВЛЕНИЯ НА 200 LEGACY BLVD : МАРШРУТ 128 К ВЫХОДУ 15A (RTE. 1 СЕВЕР), ДЕДЕМ.

ПЕРЕЙДИТЕ К ТРЕТЬЕМУ НАБОРУ ОГНИ И ПРИНИМАЙТЕ ПРАВО

ONTO LEGACY BLVD. Следуйте по дороге к въезду

СЛЕВА. (НЕМЕДЛЕННО ПЕРЕД ЗНАКОМ СТОП.)

ЧАСОВ РАБОТЫ: ПОНЕДЕЛЬНИК-ПЯТНИЦА 6:30 - 16:00

СУББОТА 7: 00–12: 00,

ЗАКРЫТО СУББОТА В ЗИМНИЕ МЕСЯЦЫ.

ДОСТУПНЫХ ДЛЯ ПОКУПКИ МАТЕРИАЛОВ:

  • 1 ДЮЙМ ОБРАБОТАННЫЙ ГРАВИЙ

  • ¾ ”и 1½” ДРОБИЛЕННЫЙ КАМЕНЬ

  • ЭКРАННЫЙ ПУЛЬ

  • ЭКРАН ПЕСОК

  • ОБРАБОТАННЫЙ ГРАВИЙ НА ГОРОД БОСТОН.

  • ПЛОТНЫЙ ОБРАБОТАННЫЙ ГРАВИЙ НА ГОРОД БОСТОН И МАССОВЫЕ ТОЧКИ

МАТЕРИАЛЫ ПРИНЯТО:

ДОСТУПНЫХ ПОСТАВКОВ НА БОЛЬШИЕ ЗАКАЗЫ.ПОЖАЛУЙСТА, ПОЗВОНИТЕ ДЛЯ ЦЕНЫ.

PPT - ГЛАВА 17: АГРАДАЦИЯ И ДЕГРАДАЦИЯ РЕК, ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ГРАВИЙНЫЕ СМЕСИ, презентация в PowerPoint

  • ГЛАВА 17: АГРАДАЦИЯ И ДЕГРАДАЦИЯ РЕК, ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ГРАВИЙНУЮ СМЕСЬ. Фото автора

  • ОБЗОР: КОНСЕРВАЦИЯ ОТЛОЖЕНИЙ ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ • Реки с гравийным руслом, как правило, плохо отсортированы. Во время паводков материальная нагрузка постельного белья почти полностью состоит из подстилки.(Во время паводков песок часто переносится в больших количествах в виде смыва.) Поверхностный материал (броня или дорожное покрытие) имеет тенденцию быть более грубым, чем субстрат. По определению средний размер Dsub50 или средний геометрический размер Dsubg субстрата находится в диапазоне гравия, но субстрат может содержать до 30% песка в пустотах отложений, поддерживаемых обломками. • Материал из глав 4 и 7 широко используется в этой главе и рассматривается на нескольких следующих слайдах. Определения приведены ниже.• Fi = доля материала в поверхностном слое в i-м диапазоне размеров зерен, i = 1..N • Di = характерный размер i-го диапазона размеров зерен • La = толщина поверхностного (активного, обменного) слоя • fIi = доля материала i-го диапазона размеров зерна, обмениваемого между поверхностью и подложкой по мере того, как слой ухудшается или ухудшается • qbi = объемная скорость переноса нагрузки на единицу ширины материала в i-м диапазоне размеров зерна • qbT = Sqbi = скорость переноса общей объемной нагрузки слоя на единицу ширины • pi = qbi / qbT = доля материала загрузки в i-м диапазоне размеров зерен

  • ОБЗОР ИЗ ГЛАВЫ 4: ВЗАИМОСВЯЗИ EXNER ДЛЯ СМЕСЕЙ Суммарная скорость переноса загрузки слоя по всем размерам зерна qbT и доле pbi нагрузки слоя в i-м диапазоне размеров зерен можно определить как уравнение Экснера сохранения отложений из главы 4, обобщенное здесь с учетом периодичности затопления If из главы 14, может быть записано как суммирование по всем зернам si zes, получается следующее уравнение, описывающее эволюцию подъема пласта: Между двумя указанными выше соотношениями получается следующее уравнение, описывающее эволюцию гранулометрического состава активного слоя:

  • ОБЗОР ИЗ ГЛАВЫ 4: ОБМЕН ФРАКЦИИ , где 0    1 (Hoey and Ferguson, 1994; Торо-Эскобар и др., 1996). В приведенных выше соотношениях Fi, pi и fi обозначают доли в поверхностном слое, загрузке и подложке, соответственно. То есть: субстрат добывается по мере разрушения слоя. Смесь материала поверхности и материала слоя переносится на субстрат по мере разрастания слоя, создавая стратиграфию. Стратиграфия (вертикальное изменение гранулометрического состава субстрата) необходимо сохранять в памяти по мере увеличения слоя, если необходимо рассчитать последующее разложение в осадок.

  • ОТЗЫВ ИЗ ГЛАВЫ 7: ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТРАНСПОРТИРОВКА ПОДГРУЗКИ СОСТАВ СМЕСЕЙ Рассмотрим транспортировку загрузочного материала смеси размеров.Толщина La активного (поверхностного) слоя слоя, с которым обмениваются частицами загрузки, определяется как где Ds90 - размер в поверхностном (активном) слое, так что 90 процентов материала более мелкие, а na - порядок одна безразмерная постоянная (в диапазоне 1 ~ 2). Разделите материал слоя на N диапазонов размеров зерен, каждый с характерным размером Di, и пусть Fi обозначает долю материала в поверхностном (активном) слое в i-м диапазоне размеров. Скорость переноса объемной нагрузки на единицу ширины осадка в i-м диапазоне размеров зерен обозначается как qbi.Скорость переноса общей объемной нагрузки на единицу ширины обозначается как qbT, а доля нагрузки на слой в i-м диапазоне размеров зерен равна pbi, где Теперь, по аналогии с  *, q * и W *, определите безразмерный размер зерна, специфический для числа Шилдса. i *, конкретное число Эйнштейна qi * и безразмерный размер зерна удельная скорость переноса загрузки слоя Wi * as

  • ОБЗОР ИЗ ГЛАВЫ 7: ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТРАНСПОРТ С ПОДГРУЗКОЙ ФОРМУЛЯЦИЯ (продолжение). Теперь предполагается, что существует функциональная связь между qi * (Wi *) и i *, так что скорость переноса донной нагрузки осадка в i-м диапазоне размеров зерен, таким образом, задается как Согласно этой формулировке, если диапазон размеров зерен равен не представлен в поверхностном (активном) слое, он не будет представлен в переносе загрузки.

  • ОБЗОР: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАГРУЗКИ ДЛЯ СМЕСЕЙ ИЗ-ЗА PARKER (1990a, b) Это соотношение подходит только для расчета скорости переноса гравийного слоя в потоках гравийного слоя. При вычислении Wi * Fi необходимо перенормировать так, чтобы песок был удален, а оставшиеся фракции гравия суммировались до единицы, то есть Fi = 1. Метод основан на геометрическом размере поверхности Dsg и стандартном отклонении поверхности s на  масштаб, оба вычисленные из перенормированных дробей Fi.В приведенных выше O и O устанавливаются функции sg, указанные на следующем слайде.

  • ОБЗОР: ОТНОШЕНИЕ ЗАГРУЗКИ ДЛЯ СМЕСЕЙ ИЗ-ЗА ПАРКЕРА (1990a, b), продолжение. o o Нет необходимости использовать приведенную выше таблицу. Расчеты могут быть выполнены с использованием программ Visual Basic в RTe-bookAcronym1.xls

  • ОБЗОР: ОТНОШЕНИЕ ЗАГРУЗКИ ДЛЯ СМЕСЕЙ ИЗ-ЗА WILCOCK И CROWE (2003) Песок не исключен в фракциях Fi, используемых для вычисления Wi * .Метод основан на среднем геометрическом размере поверхности Dsg и фракции песка в поверхностном слое Fs.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ АГРАДАЦИИ И ДЕГРАДАЦИИ НА ГРАВИЙНЫХ РЕКАХ ПЕРЕНОС ОТСТОЙНЫХ СМЕСЕЙ Реки с гравийным дном имеют тенденцию быть достаточно крутыми, чтобы можно было использовать приближение нормального (устойчивого, равномерного) стока. Здесь этот анализ применяется с использованием формулировки Мэннинга-Стриклера, так что высота шероховатости ks задается как где Ds90 - размер материала поверхности, при котором 90% мельче, а nk - безразмерное число первого порядка (1.5 ~ 3; работа Kamphuis, 1974 предлагает значение 2). Здесь не делается попыток разложить сопротивление слоя на поверхностное трение и сопротивление формы. Досягаемость разделена на M интервалов, ограниченных M + 1 узлами. Кроме того, осадок попадает в призрачный узел на верхнем конце потока. Поскольку индекс «i» использовался для диапазонов размера зерна, индекс «k» используется здесь для пространственных узлов.

  • РАСЧЕТ УКЛОНА СЛОЯ И НАПРЯЖЕНИЯ НА ГРАНИЦУ СДВИГА В любой момент времени t в расчете высота пласта k и доли поверхности Fi, k должны быть известны в каждом узле k.Высота шероховатости ks, k и толщина поверхностного слоя La, k вычисляются из соотношений, где nk и na являются заданными безразмерными константами первого порядка. (Осторожно: в уравнении для высоты шероховатости «k» в nk не является индексом для пространственного узла.) Используя приближение нормального потока, граничное напряжение сдвига b, k в k-м узле дается из главы 5 как где u , k обозначает скорость сдвига, и наклон пласта Sk вычисляется, поскольку наклон пласта не нужно вычислять при k = M + 1, где высота пласта задается как граничное условие.

  • ВЫЧИСЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА ПОДГРУЗКИ Если известны Fi, k и b, k, скорости переноса нагрузки qbi и, таким образом, qbT и pi могут быть вычислены в любом узле. Здесь приводится пример в терминах формулировки Вилкока-Кроу (2003). Используя соотношения из главы 2, средний геометрический размер поверхности Dsg, k вычисляется в каждом узле как где i = ln2 (Di). Число Шилда и скорость сдвига на основе среднего геометрического размера поверхности затем задаются как Те же доли Fi, k позволяют вычислить долю песка Fs, k в поверхностном слое в узле k.Этот параметр необходим в формулировке Вилкока и Кроу (2003).

  • РАСЧЕТ ПОДГРУЗОЧНОГО ТРАНСПОРТА продолжение. Отсюда следует, что объемная скорость переноса нагрузки на единицу ширины в i-м диапазоне размеров зерен определяется как где в случае соотношения Уилкока и Кроу (2003),

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ АГРАДАЦИИ И ДЕГРАДАЦИИ В РЕКАХ С ГРАВИЙНЫМ ПОЛОСОМ ПЕРЕНОС СМЕСЕЙ ОСАДКОВ продолжение. Дискретизированные версии соотношений Экснера: где fIi, k вычисляется из отношения типа, указанного на слайде 4: В приведенном выше соотношении fs, i, int, k обозначают доли подложки непосредственно под поверхностным слоем в узле k и  - это задаваемый пользователем параметр от 0 до 1.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ АГРАДАЦИИ И ДЕГРАДАЦИИ В РЕКАХ ГРАВИЙНЫХ РЕК ПЕРЕВОЗКА СМЕСЕЙ ОСАДКОВ продолжение. Пространственные производные скорости переноса наносов вычисляются как где au - коэффициент движения вверх, равный 0,5 для схемы с центральными разностями. Когда k = 1, узел k - 1 относится к призрачному узлу, где qbi, и, следовательно, qbT и pi указаны как параметры подачи. Термин La, k / t t не является особенно важным и может быть аппроксимирован следующим образом: где La, k, old - это значение La, k с предыдущего временного шага.В случае первого временного шага, La, k, old может быть установлено равным 0.

  • ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ, НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ И РАСХОД РАСЧЕТА • Граничные условия: • Заданные значения qb, i ( и, следовательно, qbT и pbi) на вышестоящем фантомном узле; • Заданная отметка пласта  в узле k = M + 1. • Начальные условия: • Заданные начальные высоты слоя  в каждом узле (здесь упрощено до заданного начального наклона слоя Sfbl; • Заданные распределения размера зерен Fi и fs, i поверхности и подложки в каждом узле (здесь считается одинаковым в каждом узле). узел).• В любой момент времени доли Fi и высота  известны в каждом узле. Значения Fi используются для вычисления Ds90, Dsg, Ds50, ks, La и других параметров (например, Fs) в каждом узле. Значения  используются для вычисления уклонов S и объединяются с вычисленными значениями ks для определения напряжения сдвига b в каждом узле, кроме M + 1, где информация не требуется. Полученные параметры используются для вычисления qbi, qbT и pbi на всех узлах, кроме M + 1. Затем решаются соотношения Экснера для определения высоты пласта  и доли поверхности Fi во всех узлах.В узле M + 1 оценивается только изменение гранулометрического состава.

  • ВВЕДЕНИЕ В RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls Учебное пособие является потомком PASCAL кода ACRONYM3 Паркера (1990a, b). Это позволяет пользователю выбирать из двух составов поверхностного переноса нагрузки; данные Паркера (1990a) и Уилкока и Кроу (2003). В отношении Паркера (1990a) необходимо перенормировать поверхностные распределения зерен, чтобы исключить песок перед указанием в качестве входных данных для программы.Этот шаг не является ни необходимым, ни желательным в случае отношения Уилкока и Кроу (2003), где песок играет важную роль в переносе гравийного слоя. Основными входными параметрами являются расход воды на единицу ширины qw, периодичность паводка If, расход гравия во время паводка qbTf, длина участка L, начальный уклон дна SfbI, количество пространственных интервалов M, временной шаг t, доли pbf, i от гравийная подача, фракции FI, i исходного поверхностного слоя (предполагается, что они одинаковы в каждом узле) и фракции fsI, I субстрата (предполагается, что они однородны по вертикали и одинаковы в каждом узле).Параметры Mprint и Mtoprint управляют выводом. Вспомогательные параметры включают в себя nk для высоты шероховатости, na для толщины активного слоя, relationr соотношения Мэннинга-Стриклера, погруженного удельного веса R осадка, пористости слоя p, коэффициента восходящего потока au и коэффициента межфазного переноса .

  • ВВЕДЕНИЕ В RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls, продолжение. Одна интересная проблема смесей наносов - это когда река сначала разрастается, образуя свой собственный субстрат с вертикальной структурой, а затем превращается в него.Код в книге не настроен для этого. Необходимое расширение тривиально в теории, но утомительно на практике; вертикальная структура вновь созданного субстрата должна сохраняться в памяти по мере выполнения вычислений. Плотина гравия в Лас-Вегас-Уош, США, где река превращается в собственные отложения. Ниже приведены некоторые расчеты с использованием кода.

  • РАСЧЕТЫ С ПОМОЩЬЮ RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls Расчеты выполняются с использованием зависимости переноса нагрузки от постели Parker (1990a, b).Гранулометрический состав исходного осадка, исходного поверхностного осадка и осадка субстрата считается идентичным, как указано ниже. Обратите внимание, что песок был удален из гранулометрического состава.

  • РАСЧЕТЫ С RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls, продолжение. Выбран случай, в котором грядка должна быть увеличена с очень низкого уклона. Расчеты выполнены для 60 лет, 600 лет и 6000 лет с целью изучения эволюции профиля. Программа выдает графические данные для временного развития длинных профилей а) высоты пласта , б) среднего геометрического размера поверхности Dsg и в) объемной скорости переноса гравийного слоя на единицу ширины qbT.

  • Отношение Паркера Через 60 лет

  • Отношение Паркера Через 60 лет

  • Изменение qbT / qbTf в нисходящем потоке, где qbT = Загрузочная нагрузка Скорость транспортировки и qbTf = Вверх по течению Скорость подачи Через 60 лет qbT / qbTf

  • Отношение Паркера Через 600 лет

  • Отношение Паркера Через 600 лет

  • Изменение qbT / qbTf в нисходящем направлении, где qbT = скорость загрузки qbTf и скорость переноса qbTf = Скорость подачи в слое выше по потоку Отношение Паркера Через 600 лет qbT / qbTf

  • Отношение Паркера Через 6000 лет

  • Отношение Паркера Через 6000 лет

  • Изменение qbT / qbTf ниже по потоку = Скорость переноса и qbTf = Скорость подачи донной нагрузки Соотношение Паркера Через 6000 лет qbT / qbTf

  • РАСЧЕТЫ С RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls (продолжение) Следующий случай - это случай, когда слой, в котором он должен деградировать, должен прийти в новое равновесие. Распределение входных зерен по размеру такое же, как и в предыдущем случае. Снова используется соотношение Паркера (1990a, b). Входные параметры приведены ниже. Показанный расчет рассчитан на 240 лет.

  • Отношение Паркера Через 240 лет

  • Отношение Паркера Через 240 лет

  • Изменение qbT / qbTf вниз по потоку, где qbT = Скорость транспортировки и qbTf = Скорость потока вверх по потоку qbTf Отношение Паркера Через 240 лет

  • РАСЧЕТЫ С RTe-bookAgDegNormGravMixPW.xls (продолжение) Песок исключен из входных распределений размера зерен при использовании соотношения Паркера (1990a, b). Соотношение Вилкока-Кроу (2003) явно включает песок. Далее следуют два расчета. В первом из них входные данные точно такие же, как и для расчетов с использованием Паркера (1990a, b) слайдов 30-33 (деградация до нового равновесия). В частности, песок исключен из входящего гранулометрического состава. Во втором из них к зернистости добавляется 25% песка.Соотношение Wilcock-Crowe (2003) предсказывает, что добавление песка делает гравий более подвижным. Можно видеть, что высота пласта в конце 240-летнего расчета прогнозируется значительно ниже при включении песка, чем при его исключении.

  • Отношение Уилкока-Кроу Песок исключен Через 240 лет

  • Отношение Уилкока-Кроу Песок исключен Через 240 лет

  • Изменение qbT / qbTf ниже по потоку, где qbT = скорость переноса и qbTf = Скорость подачи пластовой нагрузки вверх по течению qbT / qbTf Отношение Уилкока-Кроу Песок исключен Через 240 лет

  • Отношение Уилкока-Кроу Включен песок Через 240 лет

  • Отношение Уилкока-Кроу Включен песок Через 240 лет

  • Вариация qbT / qbTf в нисходящем направлении, где qbT = Скорость подачи слоя и qbTf = Скорость подачи слоя выше по течению qbT / qbTf Соотношение Уилкока-Кроу Песок включен Через 240 лет

  • ПРИМЕЧАНИЯ ПО ВЛИЯНИЮ ПЕСКА НА ГРАВИЛЬ Сравнивая слайды 35 и 38, видно, что верхний конец досягаемости ухудшился значительно больше в случае Слайд 38, п.е. когда песок включен в расчет Wilcock-Crowe (2003). Сравнивая слайды 31 и 38, видно, что профиль пласта в конце расчета с использованием Wilcock-Crowe (2003) с включенным песком почти такой же, как соответствующий профиль с использованием Parker (1990a, b), в котором песок автоматически Исключенный. Переписка не случайна. Полевые данные, использованные для построения зависимости Паркера (1990a, b), действительно включали песок в пласте и нагрузку; песок был исключен при построении отношения из-за неопределенности относительно того, сколько может перейти во взвешенное состояние.Таким образом, отношение Паркера (1990a, b) неявно включает заданную долю песка в пласте. Несмотря на это, соотношение Уилкока-Кроу (2003) имеет значительное преимущество, заключающееся в том, что количество песка в исходных отложениях и субстрате может варьироваться. Как показывают расчеты, при прочих равных факторах соотношение предсказывает, что повышенное содержание песка может значительно повысить подвижность гравия.

  • ССЫЛКИ К ГЛАВЕ 17 Хоуи, Т. Б. и Р.И. Фергюсон, 1994, «Численное моделирование очистки нижнего бьефа за счет избирательного переноса в реках с гравийным руслом: разработка и иллюстрация модели», Исследование водных ресурсов, 30, 2251-2260. Кампхуис, Дж. У., 1974 г., Определение шероховатости песка для неподвижных слоев, Журнал гидравлических исследований, 12 (2): 193-202. Паркер, Г., 1990a, Зависимость переноса донных нагрузок на поверхности гравийных рек », Journal of Hydraulic Research, 28 (4): 417-436. Паркер, Г., в печати, Транспортировка смесей гравия и наносов, Руководство 54 ASCE, Разработка отложений, ASCE, Глава 3, доступно для загрузки по адресу http: // cee.uiuc.edu/people/parkerg/manual_54.htm. Торо-Эскобар, К. М., Г. Паркер и К. Паола, 1996, Передаточная функция для отложения плохо отсортированного гравия в ответ на разрастание русла, Journal of Hydraulic Research, 34 (1): 35-53. Уилкок П. Р. и Кроу Дж. С., 2003 г., Модель поверхностного переноса для отложений разного размера, Журнал гидротехники, 129 (2), 120–128.

  • About the author

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *