Hydraulické parametry hornin

Vlastnosti hornin v hydrogeologii, které se rozhodujícím způsobem uplatňují při pohybu a akumulaci podzemních tekuti (podzemní voda, plyny, ropa, různé druhy znečišťujících látek v kapalné či plynné formě) se označují jako hydraulické vlastnosti hornin. Základními hydraulickými vlastnostmi horninového prostředí je propustnost a pórovitost. Kvantitativním vyjádřením těchto vlastností jsou pak hydraulické parametry hornin. Hydraulické parametry hornin popisují v hydrogeologii kvantitativní charakteristiky hydraulických vlastností horninového prostředí. Mají zásadní význam pro hydraulické výpočty v hydrogeologii. Dělí se do několika skupin:

Při charakterizování hydraulických vlastností hornin a jejich kvantifikaci si musíme uvědomovat vedle definic těchto hydraulických parametrů i definice jiných základních hydrogeologických a hydraulických pojmů jako např. hydrogeologický kolektor, hydrogeologický izolátor apod. Měli bychom si uvědomovat, že hydrogeologická funkce horniny je relativní a není tedy úplně jednoznačně určena absolutními hodnotami hydraulickýchparametrů, ale je také závislá i na hydraulických vlastnostech a parametrech hornin v jejich bezprostředním sousedství. Tatáž hornina nebo horninové těleso mohou fungovat různě podle kontextu svého výskytu:
např. vrstva jemného písku uložená v jílech má funkci kolektoru, ale tatáž vrstva uložená jako proplástek v hrubých štěrcích má funkci poloizolátoru nebo dokonce izolátoru.

Přehled hydraulických parametrů hornin

Vodivostně-odporové hydraulické parametry hornin

Vyjadřují schopnost hornin nebo horninových těles propouštět tekutiny, resp. klást hydraulický odpor proudící tekutině. Patří sem:

charakteristiky propustnosti

koeficient propustnosti,
koeficient filtrace,
koeficient kapilární konduktivity,
koeficient netěsnosti),

charakteristiky hydraulického odporu

koeficient hydraulické rezistivity,
koeficient hydraulické rezistance poloizolátoru,
faktor těsnosti

charakteristiky průtočnosti

koeficient průtočnosti,
koeficient absolutní průtočnosti.

Objemově-kapacitní (akumulačně-evakuační) hydraulické parametry hornin

Vyjadřují schopnost hornin a horninových těles pojmout anebo uvolnit určitý objem tekutiny. Používají se tyto parametry:

koeficient zásobnosti,
koeficient volné zásobnosti,
koeficient zásobnosti volné hladiny,
koeficient pružné zásobnosti,
koeficient měrné pružné zásobnosti,
koeficient zpožděné zásobnosti,
koeficient měrné pružné kapacity,
koeficient pórovitosti pro jednotlivé druhy pórovitosti,
statická užitečná kapacita,
dynamická užitečná kapacita.

Komplexní parametry

Používají se:

barometrická výkonnost zvodněnce,
přílivová výkonnost zvodněnce.

Kombinované parametry

Kombinaci předchozích skupin hydraulických parametrů hornin představují:

koeficient hydraulické difuzivity
faktor zpožděného uvolňování.

Z ostatních hydraulických parametrů hornin je možné uvést koeficient tortuozity, koeficient filtrační anizotropie, koeficient účinnosti filtračního průřezu a index zpoždění.

Způsob používání hydraulických parametrů

Na vyjádření základních hydraulických vlastností hornin a horninových těles se používají v praxi dva odlišné systémy hydraulických parametrů hornin:

k charakteristice hluboce uložených kolektorů ropy, plynů a vod nebo při odstraňování znečištění podzemních vod, kdy podzemní voda obsahuje různé znečišťující látky mnohdy v množstvích ovlivňujících hustoru nebo viskozitu podzemní vody, se často používá „absolutní" systém, nezávislý na druhu kolektorové tekutiny, použitelný pro ropu, plyn a vodu s různou hustotou a viskozitou (koeficient propustnosti, koeficient absolutní průtočnosti, koeficient měrné pružné kapacity).

v hydrogeologii prostých podzemních vod je naproti tomu běžný systém speciálních parametrů, vztažených k proudění obyčejné podzemní vody s konkrétní kinematickou viskozitou odpovídající daným kolektorovým podmínkám v nehluboce uloženém zvodněnci (koeficient fíltrace, koeficient průtočnosti, koeficienty zásobnosti).

Při hodnocení hydraulických vlastností hornin podle neúplných a méně přesných vstupních údajů (zejména při regionálním hodnocení) se používají s výhodou namísto uvedených striktně hydraulicky definovaných parametrů aproximativní logaritmické parametry propustnosti a průtočnosti - index propustnosti Z a index průtočnosti Y.