Определение геотермии горного массива

Заработок на криптовалютах по сигналам. Больше 100% годовых!

Заработок на криптовалютах по сигналам

Трейдинг криптовалют на полном автомате по криптосигналам. Сигналы из первых рук от мощного торгового робота и команды из реальных профессиональных трейдеров с опытом трейдинга более 7 лет. Удобная система мгновенных уведомлений о новых сигналах в Телеграмм. Сопровождение сделок и индивидуальная помощь каждому. Сигналы просты для понимания как для начинающих, так и для опытных трейдеров. Акция. Посетителям нашего сайта первый месяц абсолютно бесплатно.

Обращайтесть в телеграм LegionCryptoSupport

Определение геотермии горного массива

Цель занятия – построить температурный профиль горного массива по глубине (в гелиотермозоне, криолитозоне) и оценить мощность СТС, а также мощность распространения вечномерзлых горных пород.

Теоретические положения:

Температурное поле верхней части земной коры определяется взаимодействием внутренних и внешних источников тепла. Внутренни

е источники тепла относительно стабильны, т.к. связаны с постоянно действующими факторами (радиоактивный распад, гравитационная дифференциация вещества и т.д.). Эти источники вызывают повышение температуры пород с глубиной. Внешние источники (основным из которых является переменная во времени солнечная радиация) вызывают периодические температурные колебания горного массива, затухающие на определенной глубине от поверхности Н0, называемой глубиной гелиотермозоны или глубиной нейтрального слоя.

Температурный режим поверхности Земли в конкретном районе определяется как:

, (1.1)

где тср – среднегодовая температура почвы, °С;

тср=tср+2;

tср – среднегодовая температура воздуха, °С;

Ат – амплитуда колебаний температуры почвы, °С;

Ат »Аt – 2,5;

Ат – амплитуда колебаний воздуха, °С;

t - время, изменяется от 0 до 8760 – продолжительность года в часах,

Для полуограниченного массива амплитуда годовых колебаний температуры пород на глубине Н определяется по известной формуле:

Ат (Н)=Ат×ехр°С, (1.2)

где а - коэффициент температуропроводности, м2/ч;

а=3600× ;

lp- коэффициент теплопроводности пород, Вт/(м×К);

с – удельная теплоемкость пород, Дж/(кг×К);

r – плотность пород, кг/м3.

Запаздывание колебаний температуры пород по отношению к изменениям температуры воздуха для полуограниченного массива имеет вид:

dtт = , ч. (1.3)

Тогда изменение температуры пород в пределах гелиотермозоны с учетом зависимостей (1.2), (1.3) приблизительно описывается уравнением:

тн,t = тср + Ат×ехр(1.4)

Глубину гелиотермозоны можно определить из выражения (1.2)

Но=. (1.5)

где Ат(Но) – амплитуда пород на глубине Но, для расчетов можно принять Ат(Но)=0,1 °С.

Изменение температуры пород при углублении на 1м называется геотермическим градиентом qг (G). Тепловой поток в недрах Земли q связан с геотермическим градиентом законом Фурье

q= - lп×qг

Знак минус в формуле говорит о том, что вектор геотермического градиента направлен сверху вниз (в сторону увеличения температуры), а тепловой поток – снизу вверх (направление теплопередачи).

Поэтому, геотермический градиент можно определить следующим образом

qг= q/lп (1.6)

Средний удельный тепловой поток из недр Земли к ее поверхности составляет q = 7×10-2Вт/м2.

С увеличением глубины Н ниже нейтрального слоя температура горных пород возрастает приблизительно по линейному закону

Т=То+qг×(Н-Но), (1.7)

где То- температура пород на глубине нейтрального слоя Но и вычисляется по формуле (1.4).

Исходные данные

Теплофизические свойства пород

Таблица 1.1

Наименование

λπ ,Вт/(мК)

С*103, Дж/(кгК)

ρ,кг/м3

Алевролит

1,9

0,83

2540

Гранит

3,5

0,67

2600

Гипс

1,1

1,05

2320

Глина

1,4

0,78

1900

Кварц

2,7

0,96

2500

Песчаник

2,9

0,82

2300

Сланец глинистый

1,75

0,75

2000

Данные по варианту

Показатели

Вариант 5

tср, 0С

-8

At, 0C

19

Мощность пород, м:

Глина

20

Алевролит

 

Глин. Сланец

20

Песчаник

180

Кварцит

 

Гипс

220

Порядок проведения работы

1. Рассчитать по формуле (1.1) и построить график изменения текущей температуры поверхности по заданным tср и Аt в функции времени на период один год.

время

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

Страница:  1  2  3 


Другие рефераты на тему «Геология, гидрология и геодезия»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2022 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы