Permeability MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Permeability - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या: 

संस्तरण तलों के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता निम्न प्रकार दी गई है,

\(k_{avg} = \frac{z_1 + z_2}{\frac{z_1}{k_1}+\frac{z_2}{k_2}}\)

संस्तरण तलों के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता निम्न प्रकार दी गई है,

\(k_{avg} = \frac{k_1z_1 + k_2z_2 + k_3z_3 + ---}{z_1 + z_2 + z_3 + ---}\)

∴ संस्तरण तल के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता हरात्मक माध्य है जबकि, संस्तरण तल के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता समांतर माध्य है।Important Pointsचूंकि समांतर माध्य हमेशा हरात्मक माध्य से अधिक होता है, इसलिए संस्तरण तल के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता हमेशा संस्तरण तल के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता से कम होती है।

व्याख्या:

स्थिति 1: जब प्रवाह बेडिंग तल यानी क्षैतिज प्रवाह के साथ होता है 

समतुल्य पारगम्यता, \({{\rm{K}}_{{\rm{eq}}}} = \frac{{{{\rm{K}}_1}{{\rm{H}}_1} + {{\rm{K}}_2}{{\rm{H}}_2} + {{\rm{K}}_3}{{\rm{H}}_3}}}{{{{\rm{H}}_1} + {{\rm{H}}_2} + {{\rm{H}}_3}}}\)

स्थिति 2: जब प्रवाह बेडिंग तल यानी ऊर्ध्वाधर प्रवाह के लंबवत होता है

समतुल्य पारगम्यता, \({{\rm{K}}_{{\rm{eq}}}} = \frac{{{{\rm{H}}_1} + {{\rm{H}}_2} + {{\rm{H}}_3}}}{{\frac{{{{\rm{H}}_1}}}{{{{\rm{K}}_1}}} + \frac{{{{\rm{H}}_2}}}{{{{\rm{K}}_2}}} + \frac{{{{\rm{H}}_3}}}{{{{\rm{K}}_3}}}}}\)

दिए गए मामले में, हमारे पास निम्नलिखित गुणों वाली तीन परतें हैं:

पहली परत:h1=h, h_1 = h" id="MathJax-Element-43-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">h1=h,$h_1 = h$ $h_1 = h$ k1=k k_1 = k" id="MathJax-Element-44-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">k1=k$k_1 = k$ $k_1 = k$

दूसरी परत:h2=h h_2 = h" id="MathJax-Element-45-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">h2=h$h_2 = h$ $h_2 = h$ , k2=2k k_2 = 2k" id="MathJax-Element-46-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">, k2=2k$k_2 = 2k$ $k_2 = 2k$

तीसरी परत:h3=h, h_3 = h" id="MathJax-Element-47-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">h3=h,$h_3 = h$ $h_3 = h$ k3=k k_3 = k" id="MathJax-Element-48-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">k3=k$k_3 = k$ $k_3 = k$

समतुल्य पारगम्यता, \({{\rm{K}}_{{\rm{eq}}}} = \frac{{{{\rm{H}}_1} + {{\rm{H}}_2} + {{\rm{H}}_3}}}{{\frac{{{{\rm{H}}_1}}}{{{{\rm{K}}_1}}} + \frac{{{{\rm{H}}_2}}}{{{{\rm{K}}_2}}} + \frac{{{{\rm{H}}_3}}}{{{{\rm{K}}_3}}}}}\)

\({{\rm{K}}_{{\rm{eq}}}} = \frac{{{h} + {{h}} + {{\rm{h}}}}}{{\frac{{{{\rm{h}}}}}{{{{\rm{k}}}}} + \frac{{{{\rm{h}}}}}{{{{\rm{2k}}}}} + \frac{{{{\rm{h}}}}}{{{{\rm{k}}}}}}}\)

K_eq = 6k/5

व्याख्या:

1. डार्सी का नियम छिद्रपूर्ण माध्यमों के माध्यम से द्रव के प्रवाह का वर्णन करता है, और यह आमतौर पर मृदा प्रवाह समस्याओं में, विशेष रूप से जलविज्ञान और भू तकनीकी इंजीनियरिंग में लागू होता है।
2. डार्सी का नियम मृदा के माध्यम से पानी की प्रवाह दर को जलनिकास ढाल और मृदा की पारगम्यता से संबंधित करता है।

अतिरिक्त जानकारी

1. जलस्तर शीर्ष: यह मृदा में एक बिंदु पर प्रति इकाई पानी के भार की कुल ऊर्जा है, और इसमें ऊँचाई शीर्ष और दाब शीर्ष शामिल हैं।

2. दाब शीर्ष: यह पानी के स्तंभ की ऊँचाई को संदर्भित करता है जो रुचि के बिंदु पर पानी के समान दाब लगाएगा।

3. आधार शीर्ष: यह संदर्भ स्तर है, आमतौर पर जमीनी सतह या समुद्र तल, जिससे अन्य शीर्षों को मापा जाता है।

पारगम्यता ’k’ का गुणांक निम्न द्वारा दिया जाता है:

\(k = C \times \left( {\frac{{\rm{\gamma }}}{\mu }} \right) \times \left( {\frac{{{e^3}}}{{1 + e}}} \right) \times {D^2}\)

जहाँ

e = रिक्ति अनुपात

D = मृदा के कण का प्रभावी आकार

γ = द्रव का वजन घनत्व

μ = द्रव की श्यानता

c = स्थिरांक (कण के आकार पर निर्भर करता है)

संकल्पना:

पारगम्यता:

पारगम्यता मृदा का गुणधर्म है जो मृदा में पानी के प्रवाह को उनके "परस्पर संबंधित रिक्तियों" के माध्यम से अनुमति देती है।

पारगम्यता गुणांक:

यह केवल मृदा के गुणों पर ही निर्भर नहीं करता, बल्कि तरल के गुणधर्मों पर भी निर्भर करता है। यह माध्यम और तरल दोनों की विशेषताओं/गुणधर्मों पर निर्भर करता है।

गणना:

दिया गया है कि,

यहाँ समान मोटाई के स्तर होते हैं

तो, Z₁= Z₂ = Z₃

K₁ = K₃ = 10^-4 cm/s

K₂ = 10^-3 cm/s

क्षैतिज पारगम्यता गुणांक 

\(K_{eq}=\frac{K_1 Z_1 + K_2Z_2+K_3Z_3}{Z_1+Z_2+Z_3}\)

\(K_{eq}=\frac{10^{-4}\times Z+10^{-3}\times Z +10^{-4}\times Z}{3Z}\)

K_eq = 4.0 × 10^-4 cm/s 

अवधारणा:

पारगम्यता गुणांक ‘k’ इस प्रकार होगा:

\(K = C \times \frac{\gamma }{\mu } \times \frac{{{e^3}}}{{1 + e}} \times {D^2}\)

जहाँ

e = रिक्ति अनुपात

D = मिट्टी के कण का प्रभावी आकार

γ = तरल पदार्थ का भार घनत्व

μ = द्रव की श्यानता

c = नियतांक (कण के आकार पर निर्भर  करते है)

हल

K ,γ / μ के समान अनुपाती है  

∴ \(\frac{{{K_2}}}{{{K_1}}} = \frac{{{\gamma _2} \times {\mu _1}}}{{{\gamma _1} \times {\mu _2}}} = \frac{{0.8{\gamma _1} \times {\mu _1}}}{{{\gamma _1} \times 0.6{\mu _1}}} = 1.333\)

K₁ = 1.333 K₂

संकल्पना:

पारगम्यता गुणांक ‘k’ निम्न द्वारा दिया जाता है:

\(k = C \times \frac{γ }{μ } \times \frac{{{e^3}}}{{1 + e}} \times {D^2}\)

जहाँ

e = रिक्ति अनुपात

D = मृदा के कण का प्रभावी आकार

γ = तरल का भार घनत्व

μ = तरल की श्यानता

c = स्थिरांक(कण के आकार पर निर्भर करता है)

गणना:

दिया गया है,

श्यानता 80% तक कम हो जाती है अर्थात् μ₂ = 0.8 μ₁

एकक भार 90% तक कम हो जाता है γ₂ = 0.9 γ₁  

चूँकि 'k' , γ / μ के समानुपातिक होता है

∴ \(\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = \frac{{{γ _2} \times {μ _1}}}{{{γ _1} \times {μ _2}}} = \frac{{0.9{γ _1} \times {μ _1}}}{{{γ _1} \times 0.8{μ _1}}} = 1.125\)

k2 = 1.125 k1

व्याख्या:

पारगम्यता:

इसे एक सरंध्र पदार्थ के गुण के रूप में परिभाषित किया जाता है, इसके अंतरसंलग्न रिक्तों से जल (या अन्य तरल) के पारगमन या रिसाव को होने देता है।

मृदा की पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारक:

मृदा के विभिन्न प्रकार और उनकी मानक पारगम्यता दर:

स्पष्टीकरण:

पारगम्यता मिट्टी के गुणों और तरल गुणों दोनों पर निर्भर करती है

कोजनी – कार्मन समीकरण काफी उपयोगी है, यह पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारकों के प्रभाव को दर्शाता है

\(k = \frac{{{\gamma _w}}}{\mu } \times \frac{{{e^3}}}{{1 + e}} \times D_{10}^2\)

जहाँ

D10 प्रभावी ग्रेन आकार है

e रिक्ति अनुपात है

μ श्यानता है, γ w पानी का इकाई वजन है

a) ग्रेन का आकार: पारगम्यता के गुणांक में D102 शामिल है, जहां D102 ग्रेन के आकार का एक माप है

यदि रिक्ति अनुपात समान है तो महीन मिट्टी की तुलना में मोटी मिट्टी में पारगम्यता अधिक है

b) रिक्ति अनुपात: समीकरण से, यह स्पष्ट है कि k ∝ e2

यदि कण का आकार समान है, तो घने मिट्टी की तुलना में ढीली मिट्टी अधिक पारगम्य है

c) संतृप्ति की डिग्री: पारगम्यता संतृप्ति की डिग्री के लिए आनुपातिक है

d) कण आकृति: इसे विशिष्ट सतह क्षेत्र के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है और पारगम्यता विशिष्ट सतह क्षेत्र से ‘k ∝ 1/S2 ‘ के रूप में संबंधित होती है

संकल्पना:

मृदा में केशिका वृद्धि की गणना तेरज़ागी द्वारा प्रस्तावित आनुभविक समीकरण का उपयोग करके की जाती है:

\({\rm{h}} = \frac{{\rm{C}}}{{{\rm{e}}{{\rm{D}}_{10}}}}\)

जहाँ

0.1 से 0.5 Sq cm की श्रेणी में मान के साथ C स्थिर है।

e रिक्ति अनुपात है।

D₁₀ प्रभावी कण का आकार cm में है।

गणना:

दिया गया है 

e_A = 2 e_B

(D₁₀)_A = 1/3 (D₁₀)_B

अब

\(\frac{{{h_A}}}{{{h_B}\;}} = \frac{{{{\left( {e{D_{10}}} \right)}_B}}}{{{{\left( {e{D_{10}}} \right)}_A}}}\)

या

\(\frac{{{h_A}}}{{{h_B}}} = \frac{1}{2}\; \times \frac{3}{1}\)

\(\frac{{{h_A}}}{{{h_B}\;}} = 1.5\)

अवधारणा:

मिट्टी कणों में केशिका वृद्धि मिट्टी के कण के प्रभावी आकार के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

\({h_c} = \frac{{C\left( {constant} \right)}}{{e \times {D_{10}}}}\)

\(\therefore {h_c} \propto \frac{1}{{{D_{10}}}}\)

गणना:

दिया हुआ:

(D10)A = 0.02 mm, (D10)B = 0.04 mm, (hc)A = 60 cm

\(\therefore \frac{{{{\left( {{h_c}} \right)}_A}}}{{{{\left( {{h_c}} \right)}_B}}} = \;\frac{{{{\left( {{D_{10}}} \right)}_B}}}{{{{\left( {{D_{10}}} \right)}_A}}}\)

\(\therefore \frac{{60}}{{{{\left( {{h_c}} \right)}_B}}} = \frac{{0.04}}{{0.02}}\)

\(\Rightarrow {\left( {{h_c}} \right)_B} = 30\;cm\)

स्पष्टीकरण:

पारगम्यता मृदा का गुणधर्म है जिसके कारण इसमें से जल संचारित होता है।

यह आमतौर पर या तो सेंटीमीटर प्रति घंटे (cm/h), मिलीमीटर प्रति घंटे (mm/h), या सेंटीमीटर प्रति दिन (cm/d), या मीटर प्रति सेकंड (m/s) में पारगम्यता k के गुणांक के रूप में या सेंटीमीटर प्रति सेकंड (cm/s) में होता है।

ध्यान दें:

पारगम्यता (k) = \(\frac{{{{\rm{d}}^2}{\rm{\;}}{{\rm{e}}^3}}}{{1{\rm{\;}} + {\rm{\;e}}}}{\rm{\;}}{\left( {\frac{{\rm{\gamma }}}{{\rm{\mu }}}} \right)_{\rm{f}}}{{\rm{k}}_1}{{\rm{k}}_2}{{\rm{k}}_3}{{\rm{k}}_4}{{\rm{k}}_5}{{\rm{k}}_6}\;\)

मृदा की पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारकों को सारणीबद्ध रूप में नीचे संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है: 

कण के आकार के अनुसार विभिन्न मृदा के प्रकारों के लिए, पारगम्यता के परिमाण के क्रम निम्नानुसार हैं:

तालिका से, रेत में 1 × 10 - 2 से 5 × 10 - 2 cm/s तक पारगम्यता का गुणांक होता है।

अवधारणाएं:

हाइड्रोलिक चालकता, जिसे पारगम्यता भी कहा जाता है, को परिभाषित किया जाता है कि मृदा रिक्तियों के अंदर कितना पानी बह सकता है।

पारगम्यता को प्रभावित करने वाले कारक:

1. यह मृदा के द्रव्यमान में छिद्रों के आकार पर निर्भर करता है जैसे कि छिद्र के आकार को बढ़ाने पर घर्षण हानियाँ कम होंगी और इसलिए मृदा के अंदर पानी आसानी से बह सकता है। तो मोटे रेत का रिक्ति आकार अधिक होता है और इसलिए महीन रेत की पारगम्यता अधिक होती है।

2. विशिष्ट सतह क्षेत्र: विशिष्ट सतह क्षेत्र जितना अधिक होगा, घर्षण उतना ही अधिक होगा जिससे पानी आसानी से नहीं बहेगा और इसलिए, कम पारगम्यता होगी।

3. रिक्ति अनुपात: रिक्ति अनुपात जितना अधिक होगा, पारगम्यता उतनी ही अधिक होगी।

4. तरल गुण: यह मृदा के अंदर बहने वाले तरल पदार्थ की गतिशील श्यानता से विपरित रूप से संबंधित है और तरल पदार्थ के इकाई भार से सीधे संबंधित है।

6. संतृप्ति की डिग्री : यह मृदा की संतृप्ति की डिग्री से सीधे संबंधित है यानी संतृप्ति जितनी अधिक होगी, पारगम्यता उतनी ही अधिक होगी।

7. संरोहित गैसें: यह संरोहित गैसों के व्युत्क्रमानुपाती होती है अर्थात अधिक मात्रा में संरोहित गैसें इसकी पारगम्यता को कम कर देती हैं।

8. अधिशोषित जल: अधिशोषित जल की उपस्थिति जितनी अधिक होगी, पारगम्यता उतनी ही कम होगी क्योंकि तरल के प्रवाह के लिए कम क्षेत्र उपलब्ध है।

9. बाह्य अशुद्धियाँ: अशुद्धियाँ जितनी अधिक होंगी, पारगम्यता उतनी ही कम होगी क्योंकि बाह्य पदार्थ मृदा के अंदर पानी के प्रवाह में रुकावट पैदा करते हैं।

प्रवाह जाल: यह द्वि-आयामी रिसन के लिए लाप्लास समीकरण का आलेखीय हल है। प्रवाह जाल बनाने वाले दो लम्बकोणीय वक्र इस प्रकार है:

• समविभव रेखाएं → बराबर कुल ऊंचाई के योजक बिंदु
• प्रवाह रेखाएं → एक हाइड्रोलिक प्रवणता के नीचे रिसन की दिशा का संकेत।

प्रवाह जाल का अनुप्रयोग निम्नानुसार है:

1. रिसन का निर्धारण
2. द्रव स्थैतिक दबाव का निर्धारण
3. रिसन दबाव का निर्धारण
4. निकास प्रवणता का निर्धारण

अवधारणा:

डार्सी के नियम के अनुसार,

Q = k × i × A

जहाँ,

k = पारगम्यता का गुणांक,

i = जलीय प्रवणता,

A = क्षेत्र, Q = निर्वहन

गणना:

दिया गया है कि,

i = 1, A = 1

Q = k × 1 × 1

Q = k