Đơn vị đo lường là thứ vô cùng quan trọng đối với hầu hết các ngành nghề, chỉ có điều là có ngành sử dụng ít nhưng có ngành lại thường xuyên áp dụng. Trước đây đều có sự quy định riêng về đơn vị đo lường theo mỗi quốc gia. Nhưng vì việc mở cửa hội nhập quốc tế nên hệ đơn vị đo lường dần có sự điều chỉnh và nhất quán với nhau tạo ra Hệ đo lường quốc tế viết tắt là SI. Tuy nhiên, có một đơn vị không nằm trong hệ đo lường SI nhưng lại được sử dụng vô cùng rộng rãi trong lĩnh vực địa chất và cả xây dựng, nó được gọi là đơn vị tính md và dùng để đo lường độ thẩm thấu của vật liệu.
Mục lục
Đôi nét về hệ đo lường SI
Hệ đo lường quốc tế (tiếng Pháp: Système International d’unités; viết tắt: SI). Đây là 1 hệ thống đo lường thống nhất được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Nó được sử dụng trong hoạt động kinh tế, thương mại, khoa học, giáo dục. xây dựng và công nghệ của phần lớn các nước trên thế giới. Ngoại trừ Mỹ, Liberia và Myanmar. Năm 1960, SI đã được chọn làm bộ tiêu chuẩn thu gọn của hệ đo lường mét – kilôgam – giây hiện hành, hơn là của hệ thống đo lường cũ xentimét – gam – giây.
Có 7 đơn vị cơ bản và một số đơn vị dẫn xuất, cùng với 1 bộ các tiền tố. Các đơn vị đo lường phi SI có thể chuyển đổi sang đơn vị đo lường của SI (hoặc ngược lại) phù hợp với các hệ số chuyển đổi đơn vị đo lường. Hầu hết mọi đơn vị phi SI đã được định nghĩa lại theo các đơn vị của SI.
Đơn vị tính md
– Khái niệm: md (millidarcy) được hiểu là đơn vị đo độ thẩm thấu. Được đặt theo tên của người tìm ra nó – Henry Darcy, một kỹ sư người Pháp. Tuy không phải là hệ đo lường quốc tế (SI). Song nó lại được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực địa chất. Ví dụ: kỹ thuật khai thác dầu mỏ hay tính độ thẩm thấu cho từng loại gỗ khác nhau.
– Đặc điểm: Độ thẩm thấu của đá tự nhiên cũng được xác định qua đơn vị md. Bởi lẽ, đá tự nhiên có khả năng lưu trữ nước ngầm hoặc dầu khí dưới lòng đất và có độ thẩm thấu thường rơi vào khoảng 5 – 500md. Đơn vị tính này được ra đời từ một nghiên cứu khá kỳ lạ của Henry Darcy về đo lường mức nước chảy qua các cột cát. Theo đó, nguồn nước này có độ nhớt là 1,0019 cP tại nhiệt độ phòng. Ngoài md, Hiệp hội địa chất Dầu khí Mỹ còn công nhận và sử dụng đơn vị tính độ thẩm thấu tương tự như md là Darcy, có tên viết tắt là d.
Cách tính đơn vị md
Độ thẩm thấu được xác định khi đo khả năng lưu chảy của một chất qua đá (hoặc các môi trường xốp khác). Được tính dưới dạng công thức: (A𝑘.∆P)/(μ.∆𝓍)
Trong đó:
– Q: Là lưu lượng dòng chảy qua môi trường (đơn vị tính cm3/s).
– A: Là diện tích môi trường (đơn vị tính cm2).
– 𝑘: Là độ thẩm thấu của môi trường (đơn vị tính Darcy).
– μ: là độ nhớt động lực của chất lỏng (đơn vị tính cP).
– ∆P: Là sự chênh lệch áp suất (đơn vị tính atm).
– ∆𝓍: độ dày của môi trường (đơn vị tính cm).
Theo công thức trên có thể thấy, md là một sự kết hợp của các hệ đơn vị. Cụ thể, một trôi trường với độ thẩm thấu 1md cho phép một lưu chất với độ nhớt 1cP chảy 1cm3/s lên một diện tích 1cm dưới áp suất 1atm/cm. Md là một sự kết hợp của các hệ đơn vị. Thep nghiên cứu, phạm vi độ thẩm thấu của đá hoa cương được quy định là 0,01md. Sỏi là 100.000md và cát khoảng 01md.
Chuyển đổi đơn vị tính md
Chúng ta vừa tìm hiểu md là gì cũng như công thức tính. Trong phần nội dung này, chúng ta sẽ chuyển sang tìm hiểu về cách chuyển đổi đơn vị md nhé! Mặc dù không phải là đơn vị đo lường quốc tế nhưng md vẫn được sử dụng một cách phổ biến hiện nay. Tuy nhiên nhằm tạo sự thuận tiện nhất định cho việc tính toán, vẫn có thể chuyển đổi đại lượng này về đơn vị SI.
Cách quy đổi sẽ được thực hiện như sau: Chuyển đổi md về hệ đo lường quốc tế (SI) ta có 01md tương đương với 9,869233×10-13m2 hoặc 0,9869233 mm2. Thông thường sẽ được làm tròn là 01 mm2. Lưu ý đây là việc chuyển đổi đối ứng của 1,013250. Đây là hệ số chuyển đổi từ atmotphe (khí quyển tiêu chuẩn) đến bar (đơn vị đo áp suất). Trong trường hợp điều kiện miền thủy văn, độ thẩm thấu của đá hay đất cũng có thể được xác định là thông lượng của nước ở nhiệt độ 20 °C. Chịu dưới áp suất thuỷ tĩnh, tương đương 0,1 bar/m. Trong trường hợp cụ thể này, 01md sẽ tương đương với 0,831m/ngày.
