Bài giảng Địa kỹ thuật và Địa kỹ thuật môi trường - ĐH Thủy lợi

Bài giảng “Địa kỹ thuật và Địa kỹ thuật môi trường” cung cấp những kiến thức cơ bản về đặc tính thấm nước, khả năng, quy luật vận chuyển lan truyền ô nhiễm, các dạng và nguồn gây ô nhiễm, các nguyên lý kỹ thuật xử lý ô nhiễm nhằm giúp cho học viên cao học chuyên ngành Địa kỹ thuật những nhận thức về ô nhiễm môi trường đất, tính toán, dự báo và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm dưới đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Địa kỹ thuật và Địa kỹ thuật môi trường - ĐH Thủy lợi TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT BÀI GIẢNG ĐỊA KỸ THUẬT VÀ ĐỊA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Trịnh Minh Thụ, Hoàng Việt Hùng Bùi Văn Trường NĂM 2012 MỤC LỤC: CHƯƠNG 1. THẤM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM .............................................. 4 1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................. 4 1.2. Vấn đề Địa chất thủy văn ................................. Error! Bookmark not defined. 1.3. Phân tích yếu tố thấm trong môi trường đất..................................................... 13 1.4. Điều kiện dòng chảy ngầm ............................................................................... 23 1.5. Vận chuyển và lan truyền khối trong đất ......................................................... 30 1.6. Các chất lỏng không phải là nước trong đất..................................................... 44 CHƯƠNG 2. CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG .......................... 60 2.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 60 2.2. Các dạng ô nhiễm dưới đất............................................................................... 61 2.3. Nguồn gây ô nhiễm dưới đất ............................................................................ 63 2.4. Cơ chế phóng thích chất ô nhiễm ..................................................................... 65 2.5. Đánh giá điểm ô nhiễm .................................................................................... 73 2.6. Phương pháp, thiết bị khảo sát, đánh giá ô nhiễm ........................................... 76 2.7. Kỹ thuật xử lý hiện trường bị ô nhiễm ............................................................. 83 CHƯƠNG 3. ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GIẢM THIỂU Ô NHIỄMERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.1. Đánh giá chung............................................................................................... 116 3.2. Phân tích số liệu địa chất và địa chất thủy văn .............................................. 116 3.3. Ứng dụng phần mềm CTRAN/W................................................................... 117 2 LỜI GIỚI THIỆU Bài giảng “Địa kỹ thuật và Địa kỹ thuật môi trường” cung cấp những kiến thức cơ bản về đặc tính thấm nước, khả năng, quy luật vận chuyển lan truyền ô nhiễm, các dạng và nguồn gây ô nhiễm, các nguyên lý kỹ thuật xử lý ô nhiễm nhằm giúp cho học viên cao học chuyên ngành Địa kỹ thuật những nhận thức về ô nhiễm môi trường đất, tính toán, dự báo và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm dưới đất. Nội dung bài giảng gồm 3 chương : Chương 1: Thấm trong môi trường đất và khả năng lan truyền ô nhiễm Giới thiệu những kiến thức cơ bản về địa chất thủy văn, bao gồm các dạng tồn tại của nước dưới đất, các đới thủy động lực, sự hình thành thành phần hóa học, đặc điểm các tầng chứa nước và sự vận động của nước dưới đất; phân tích yếu tố thấm trong môi trường đất bão hòa và không bão hòa; điều kiện dòng chảy ngầm; cơ cấu vận chuyển và lan truyền khối trong đất; cơ chế vận chuyển các chất lỏng không phải là nước. Chương 2: Các vấn đề địa kỹ thuật môi trường Chương này trình bày đặc điểm, tính chất các dạng, nguồn gây ô nhiễm; phương thức phóng thích ô nhiễm; nội dung, phương pháp, thiết bị khảo sát đánh giá ô nhiễm đất và nguyên lý, kỹ thuật xử lý hiện trường bị ô nhiễm. Chương 3: Đồ án thiết kế giảm thiểu ô nhiễm Đề cập những nội dung cần phân tích, đánh giá khi thiết kế giảm thiểu ô nhiễm; nội dung phân tích đánh giá các số liệu địa chất, địa chất thủy văn; và ứng dụng phương pháp số để phân tích, dự báo lan truyền ô nhiễm dưới đất. Bài giảng được biên soạn trên cơ sở cuốn sách “Địa kỹ thuật môi trường” tác giả Nguyễn Uyên biên dịch và cuốn sách “Geotechnical Engineering Principles and Pratisces” của Donald P.Coduto. Do nguồn tài liệu còn hạn chế và lần đầu tiên biên soạn cho lớp cao học nên bài giảng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiết sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và các đồng nghiệp. Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật 3 Chương 1 THẤM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG LAN TRUYỀN Ô NHIỄM 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG Trong môi trường đất đá, nước là hợp phần có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển, lan truyền chất ô nhiễm. Do vậy những vấn đề về điều kiện địa chất thủy văn bao gồm sự phân bố không gian, thành phần, tính chất của các tầng chứa nước, thấm nước yếu, trạng thái tồn tại,… đặc biệt là tính thấm và chế độ thủy động lực của dòng chảy là những yếu tố quan trọng quyết định khả năng, phương thức, tốc độ vận chuyển, lan truyền chất ô nhiễm và cả các quá trình biến đổi hóa, lí, sinh học của chúng. Đó là những vấn đề cơ bản cần để hiểu chất ô nhiễm vận chuyển, lan truyền như thế nào dưới mặt đất. Quá trình vận chuyển, lan truyền khối tham gia vào việc tiêu thụ hay sản sinh khối trong môi trường lỗ rỗng và tuân theo nguyên lí bảo toàn khối lượng. Tuy nhiên, về phương thức vận chuyển, các chất ô nhiễm hòa tan trong nước có quan hệ chặt chẽ với dòng thấm nước lỗ rỗng hơn là các chất ô nhiễm không hòa tan, nó bị khống chế bởi cơ cấu, quy mô lỗ rỗng và các yếu tố bên ngoài. Vậy, cơ cấu vận chuyển, lan truyền khối trong đất như thế nào; sự di chuyển, quan hệ với nước lỗ rỗng và sự tương tác lẫn nhau của các chất ô nhiễm ra sao, đó là những vấn đề cần để hiểu bản chất của quá trình vận chuyển, lan truyền chất ô nhiễm. Chất ô nhiễm dạng chất lỏng không phải nước (NAPL - nonaqueous-phase liquid) không thể trộn lẫn với nước nhưng có thể hòa tan trong nước và lan truyền khối qua các mặt phân cách. Mặc dù tính hòa tan rất thấp nhưng chỉ với một lượng nhỏ NAPL hòa tan trong nước sinh hoạt thì cũng có các tác động tổn hại đến sức khỏe con người và làm cho nguồn nước dưới đất bị ô nhiễm kéo dài. Điều đó cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu tốc độ và sự vận chuyển các NAPL ở dưới mặt đất. Về nguyên lí vận ch ...