Bài giảng Địa chất công trình: Chương 6 - Một số quy luật vận động của nước dưới đất

Chương 6 Một số quy luật vận động của nước dưới đất nằm trong bô bài giảng địa chất công trình trình bày cơ sở động lực học của sự thấm và một số quy luật thấm ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Địa chất công trình: Chương 6 - Một số quy luật vận động của nước dưới đất CHƯƠNG 6 MỘT SỐ QUY LUẬT VẬN ĐỘNG CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT6.1. CƠ SỞ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA SỰ THẤM VÀ MỘT SỐQUY LUẬT THẤMGiả thiết rằng: dòng nước dưới đất chiếm toàn bộ tầng chứanước, bao gồm tất cả khe hổng và phần cốt (cứng) của môitrường. Như vậy, dòng vận động thực tế của nước dưới đất chỉtheo các khe hổng được thay bằng dòng giả định, chiếm tất cảtầng chứa nước và gọi là dòng thấm.6.1.1.Quy luật dòng chảy trong ống dr h1 h2 ro ro L dv n 2 2 Biểu đồ có dạng parabol và vi 4 ro  r  vmax i n 2 4 roLưu lượng dòng chảy trong ống: ro i w 4 q   2rvdr  ro o 8 6.1.2.Định luật thấm đường thẳng (Darcy) h QK A L h h L h2 h1 L Q Q=K.i.A 6.1.3.Định luật thấm phi tuyến Trong đá nứt nẻ mạnh, lỗ rỗng cacstơ, vận động của nước dưới đất đôi khi mang đặc tính chảy rối vàcó thể tuân theo biểu thức sau: vK i Công thức Proni: i = av + bv2 Với đất loại sét, định luật thấm được biểu diễn theo biểu thức sau:  4 3 i0  i0   v  K i  i0      3  3 i   Ở đây io - Gradient áp lực ban đầu v i= (v/K )(1+  v) v= K .i v= K (i-4 /3 i o ) i io 4/3 io * Ứng suất sinh ra khi nước chuyển động trong đất tác dụng lên hạt đất gọi là ứng suất thủy động: v J  i. w  w KGradient thủy lực khi bắt đầu phát sinh hiện tượng đẩy trôi đấtgọi là gradient thủy lực tới hạn, ký hiệu ith:  s 1 ith  (1  e) w 6.2.Quy luật vận động của dòng chảy phẳng Việc tính toán nhằm xác định lưu lượng đơn vị q, mực nước ngầm hoặc áp lực tại một tiết diện bất kỳ. 6.2.1.Tính toán cho dòng thấm ổn định của nước dưới đất 6.2.1.1.Trường hợp tầng chứa nước không áp a) Đáy cách nước nằm ngang Xét lưu lượng đơn vị (lưu lượng của dòng thấm có bề rộng là 1m): 1 2 dh q   Kh dx x1 h1 q  dx   K  hdh x2 h2 K 2  q x1  x2    h1  h2 2 2 Thay các giá trị theo hình vẽ: q  K h12  h2 2  2L Vì đây là dòng thấm ổn định nên q tại mọi tiết diện bằng nhau dễ dàng rút ra được phương trình đường mực nước: h12  h2 2 hx  h12  x ...