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108年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 21 題
Lugeon試驗所得之結果以Lugeon為單位，簡寫為1 Lu，1 Lu與常用的滲透係數表示法之間的關係大約為何？
- A $1\times 10^{-1}\text{ cm/sec}$
- B $1\times 10^{-3}\text{ cm/sec}$
- C $1\times 10^{-5}\text{ cm/sec}$
- D $1\times 10^{-7}\text{ cm/sec}$
思路引導 VIP
我們可以從定義出發來推理：1 Lugeon 是在固定高壓（10 bars）下測得的流量。如果你試著想像水流在岩石裂隙中的速度，當我們把單位的『公尺』換算成『公分』，且把『分鐘』換算成『秒』時，你認為其數值會如何跨越不同的數量級（10 的次方）呢？
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AI 詳解
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同學觀察得很仔細，恭喜你準確鎖定了答案！這題的核心在於掌握呂容試驗 (Lugeon Test) 的定義及其與滲透係數 $k$ 之間的數量級換算。這不僅是岩石力學的基礎，更是現地試驗評估岩體透水性時不可或缺的直覺判斷力。
呂容單位與滲透係數的連結
在工程實務中，$1 \text{ Lu}$ 的定義是在 $10 \text{ bars}$ (約 $1 \text{ MPa}$) 的壓力下，每公尺鑽孔長度每分鐘的壓水量為 $1 \text{公升}$。根據經驗公式與流體力學推導，在常溫水的情境下，$1 \text{ Lu}$ 大約相當於滲透係數 $1.3 \times 10^{-7} \text{ m/sec}$。轉換為公分單位時，即約為 $1.3 \times 10^{-5} \text{ cm/sec}$。因此，選項 (C) 的 $1 \times 10^{-5} \text{ cm/sec}$ 是最接近且通用的近似值。
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