Bài giảng Địa chất thủy văn đại cương - Chương 5: Sự vận động của nước dưới đất

Nội dung text: Bài giảng Địa chất thủy văn đại cương - Chương 5: Sự vận động của nước dưới đất

1. CHƯƠNG V SỰ VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT
2. I. SỰ VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC TRONG ĐỚI THÔNG KHÍ • I.1- Ngấm – a. Chảy rò: – b. Ngấm bình thường • II.2- Sự bốc hơi và thoát hơi – a. Bốc hơi từ mặt đất – b. Bốc hơi từ gương nước ngầm Za = 170 + 8ttb 15 (cm) – c. Sự thoát hơi là sự bốc hơi do thực vật • III.3- Sự ngưng tụ – a. Ngưng tụ phân tử – b. Ngưng tụ nhiệt
3. II. MẶT THOÁNG VÀ MẶT ÁP LỰC CỦA VỈA NƯỚC DƯỚI ĐẤT : • -Mặt thoáng có dạng parabol, và được vẽ bằng một đường liền nét (mặt thoáng còn gọi là gương nước ngầm - water table). -Mặt áp lực thường là một mặt phẳng và được vẽ bằng một đường đứt đoạn. • +Vỉa nước có mặt thoáng gọi là vỉa nước không áp lực(Water table aquifer). • +Vỉa nước có mặt áp lực gọi là nước áp lực(artersian aquifer)
4. Chaydong Ngam xuong đat mưa Boc hơi Boc hơi Ngưng tu
5. III. VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC TRONG VỈA BÃO HÒA NƯỚC: • III.1- Định luật Đac-xi (Darci): • Lượng nước Q chảy qua (ngấm qua) môi trường dạng hạt trong một đơn vị thời gian tỷ lệ thuận với tiết diện ngang của dòng chảy và độ chênh lệch mực nước giữa hai đầu dòng chảy và tỷ lệ thuận với độ dài dòng chảy.
6. • Nếu ta đặt: V: tốc độ dòng chảy, • I: gradian áp lực, hay độ dốc dòng chảy, • Ta sẽ có: V = KI. • Do đó, ta có thể phát biểu một cách khác về định luật Đac-xi: Tốc độ dòng chảy ngầm tỷ lệ thuận với độ dốc áp lực dòng chảy.
7. • Định luật Đac-xi chỉ đúng ở chế độ vận động chảy tầng của nước. Đối với dạng chảy rối thì có định luật sê-xi. Định luật này có công thức: • • C: Hệ số phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường và dung dịch • • R: bán kính thủy lực, bằng tỷ số giữa tiết diện ngang và chu vi thấm ướt. • Nếu thay = Kb thì ta có: V=Kb I1/2
8. III.2. Áp lực dòng nước ngầm • Áp lực tại một điểm nào đó của dòng ngầm là độ cao của cột nước xác định giá trị áp suất của nước tại điểm đó. Người ta phân biệt hai loại áp lực: Áp lực tĩnh và áp lực động. – Áp lực thủy tĩnh là độ cao cột nước gây ra do áp suất thủy tĩnh. – Aùp lực thủy động là độ cao cột nước gây ra do tốc độ của dòng chảy. • Mối quan hệ giữa áp lực tĩnh ht và áp suất p như sau: • : tỷ trọng của nước • Mối quan hệ giữa áp lực động hđ và tốc độ v: • g: gia tốc trọng trường
9. Phương trình Bernouilly cho chất lỏng lý tưởng Aùp lực tại một điểm Aùp lực theo một phương
10. IV. Xác định hướng và tốc độ nước dưới đất: • a) Xác định hứơng nước chảy • -Cần ít nhất 3 lỗ khoan -Xác định độ cao tuyệt đối của gương nước ngầm tại 3 lỗ khoan. -Vẽ các đường đẳng thủy cao. + Đường vuông góc với các đường đẳng thủy cao là phương nước chảy. + hướng nước chảy thì theo chiều thấp dần của gương nước ngầm
11. PhươngPhương pháppháp xácxác địnhđịnh +16.5m Phương vận động của +16m dòng ngầm +15.5m +15m +14.5m +14m +15m
12. • b. Xác định vận tốc của nước dưới đất – Để xác định tốc độ biểu kiến của dòng ngầm, người ta đặt 2 lỗ khoan theo hướng nước chảy, và 2 lỗ khoan vuông góc với hướng nước chảy _ Cho các chất chỉ thị màu hoặc các chất điện phân vào lỗ khoan (1) có cao độ mực nước bên trong cao nhất. _ Theo dõi sự xuất hiện của các chất chỉ thị ở những lỗ khoan (2) có cao độ mực nước bên trong thấp hơn - Lập tỉ số giữa khoảng cách 2 hố khoan và thời gian vận động của chất chỉ thị từ hố khoan (1) sang hố khoan (2).
13. PhươngPhương pháppháp tínhtính vậnvận tốctốc dòngdòng ngầmngầm Cho chất chỉ thị (NaCl, Sapranin, Vert malachit, Bleu HK.1 methylen ) vào L = 345m HK.1 Ghi nhận chất chỉ thị ở HK.2(So màu, đo độ Thời gian vận động = 1g30’ dẫn điện ) HK.2 Vận tốc dòng ngầm = L / 1g30’ = 345/1,5 (m/giờ)