Bài giảng địa chất thủy văn đại cương chương 5 sự vận động của nước dưới đất

CHƯƠNG V   SỰ VẬN ĐỘNG CỦA  NƯỚC DƯỚI ĐẤT I. SỰ VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC  TRONG ĐỚI THƠNG KHÍ • I.1­  Ngấm – a. Chảy rị: – b. Ngấm bình thường • II.2­ Sự bốc hơi và thốt hơi – a. Bốc hơi từ mặt đất – b. Bốc hơi từ gương nước ngầm Za = 170 + 8ttb   15 (cm) – c. Sự thốt hơi là sự bốc hơi do thực vật • III.3­ Sự ngưng tụ – a. Ngưng tụ phân tử – b. Ngưng tụ nhiệt II. MẶT THỐNG VÀ MẶT ÁP LỰC CỦA VỈA NƯỚC DƯỚI ĐẤT : • ­Mặt thống có dạng parabol, và được vẽ  bằng một đường liền nét (mặt thống cịn  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 thống gọi là vỉa nước khơng áp  lực(Water table aquifer) • +Vỉa nước có mặt áp lực gọi là nước áp lực(artersian  aquifer) mư a Chaydong Ngam xuong đat Boc hơi Boc hơi Ngưng tu III. VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC  TRONG VỈA BÃO HÒA NƯỚC: • III.1­ Định luật Đac­xi (Darci): • Lượng nước Q chảy qua (ngấm qua)  mơi trường dạng hạt trong một đơn vị  thời gian tỷ lệ thuận với tiết diện ngang  của dịng chảy và độ chênh lệch mực  nước giữa hai đầu dịng chảy và tỷ lệ  thuận với độ dài dịng chảy • Nếu ta đặt: V: tốc độ dịng chảy, • I: gradian áp lực, hay độ dốc  dịng chảy, • Ta sẽ có: V = KI • Do đó, ta có thể phát biểu một cách  khác về định luật Đac­xi: Tốc độ dịng  chảy ngầm tỷ lệ thuận với độ dốc áp  lực dịng chảy • Định luật Đac­xi chỉ đúng ở chế độ vận động chảy  tầng của nước. Đối với dạng chảy rối thì có định  luật sê­xi. Định luật này có cơng thức: • V C RI • C: Hệ số phụ thuộc vào tính chất vật lý của mơi  trường và dung dịch • • R: bán kính thủy lực, bằng tỷ số giữa tiết diện  ngang và chu vi thấm ướt 1/2 • c R Nếu thay       = Kb thì ta có: V=Kb I III.2. Áp lực dịng nước ngầm • Áp lực tại một điểm nào đó của dịng 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 – p lực thủy động là độ cao cột nước gây ra do  tốc độ của dịng 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 Phương trình Bernouilly  cho chất lỏng lý tưởng p lực tại một điểm H ht hd p lực theo một phương P v Z Z 2g 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 vng góc với các đường đẳng thủy  cao là phương nước chảy + hướng nước chảy thì theo chiều thấp dần của  gương nước ngầm Phương pháp xác định +16.5m Phương vận động của  dịng ngầm +16m +15.5m +15m +14.5m +15m +14m • b. Xác định vận tốc của nước dưới đất – Để xác định tốc độ biểu kiến của dịng ngầm, người ta  đặt 2 lỗ khoan theo hướng nước chảy, và 2 lỗ khoan  vng 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) Phương pháp tính vận tốc dịng ngầm Cho chất chỉ thị  (NaCl,  Sapranin, Vert  malachit, Bleu  methylen ) vào  HK.1 HK.1 L = 345m Thời gian vận động =  1g30’ Ghi nhận chất chỉ thị  ở HK.2(So màu, đo độ  dẫn điện ) HK.2 Vận tốc dòng ngầm = L / 1g30’ = 345/1,5 (m/giờ) ... +16.5m Phương? ?vận? ?động? ?của? ? dịng ngầm +16m + 15. 5m +15m +14.5m +15m +14m • b. Xác định? ?vận? ?tốc? ?của? ?nước? ?dưới? ?đất – Để xác định tốc độ biểu kiến? ?của? ?dịng ngầm, người ta  đặt 2 lỗ khoan theo hướng? ?nước? ?chảy, và 2 lỗ khoan ... Za = 170 + 8ttb    15? ?(cm) – c.? ?Sự? ?thốt hơi là? ?sự? ?bốc hơi do thực vật • III.3­? ?Sự? ?ngưng tụ – a. Ngưng tụ phân tử – b. Ngưng tụ nhiệt II. MẶT THỐNG VÀ MẶT ÁP LỰC CỦA VỈA NƯỚC DƯỚI ĐẤT : • ­Mặt thống có dạng parabol, và được vẽ ... 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