Bài giảng thủy lực công trình - Chương 8

Tầm quan trọng của lý thuyết về nước thấmSự chuyển động của chất lỏng trong môi trường đất, đá nứt nẻ hoặc trong môitrừơng xốp nói chung, gọi là thấm.Khi xây dựng công trình thủy lợi thường xuất hiện hiện tượng thấm trong đất nhưthấm dưới đáy, thấm vòng quanh công trình; thấm đến các hố móng thi công,...cho nêntính thấm có tầm quan trọng đặc biệt và là một khâu không thể thiếu được trong thiết kếcông trình thủy lợi....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng thủy lực công trình - Chương 8Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy LợiCHƯƠNG 8 LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ THẤM ***A. KHÁI LUẬN§8.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢNI. Tầm quan trọng của lý thuyết về nước thấmII. Các trạng thái nước ở dưới đấtIII. Đặc tính của đất thấm nước§8.2 ĐỊNH LUẬT THẤM DARCYI. Mô hình thấm:II. Định luật thấmIII. Hệ số thấm của đất:B. CHUYỂN ĐỘNG CỦA DÒNG THẤM TRÊN TẦNG KHÔNG THẤM NƯỚC§8.3 CHUYỂN ĐỘNG ĐỀU CỦA DÒNG THẤM§8.4 CÔNG THỨC DUYPUY§8.5 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CỦA CHUYỂN ĐỘNG ỔN ĐỊNH KHÔNGĐỀU THAY ĐỔI DẦN CỦA DÒNG THẤM§8.6 CÁC DẠNG ĐƯỜNG BÃO HOÀ TRONG CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀUCỦA DÒNG THẤMC. CHUYỂN ĐỘNG CỦA DÒNG THẤM VÀO GIẾNG VÀ HẦM TẬP TRUNGNƯỚC§8.7 CÁC LOẠI GIẾNG NƯỚC NGẦMI. Giếng nước phunII. Giếng nước ngầmD. THẤM QUA ĐẬP ĐẤT TRÊN NỀN KHÔNG THẤME. THẤM DƯỚI CÔNG TRÌNH THỦY LỢII. Đặt vấn đề về thấm có ápII. Phương trình vi phân cơ bản dòng thấmIII. Điều kiện biênIV. Hàm dòng - Lưới chuyển động thủy động lực học1. Hàm dòng2. Lưới chuyển động thủy động lực họcBài giảng thủy lực công trình Trang 115Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy Lợi§8.7 PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ ĐIỆN - THUỶ ĐỘNG LỰC HỌC (TTĐ-TĐ)I. Nguyên lý tương tựII. Sơ đồ thí nghiệm và dụng cụ1. Phần cung cấp điện2. Mạch đo3. Mô hình điệnBài giảng thủy lực công trình Trang 116Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy LợiCHƯƠNG 8 LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ THẤM Groundwater modelling A. KHÁI LUẬN§8.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢNI. Tầm quan trọng của lý thuyết về nước thấm Sự chuyển động của chất lỏng trong môi trường đất, đá nứt nẻ hoặc trong môitrừơng xốp nói chung, gọi là thấm. Khi xây dựng công trình thủy lợi thường xuất hiện hiện tượng thấm trong đất nhưthấm dưới đáy, thấm vòng quanh công trình; thấm đến các hố móng thi công,...cho nêntính thấm có tầm quan trọng đặc biệt và là một khâu không thể thiếu được trong thiết kếcông trình thủy lợi. Nhiệm vụ việc tính thấm nhằm xác định những đặc trưng chung hoặc cục bộ củadòng thấm: a) Xác định áp lực và cột nước thấm tại mọi vị trí khác nhau trong vùng thấm. b) Xác định trị số gradient và vận tốc của dòng thấm trong công trình bằng đất, nềncông trình và những đoạn nối tiếp giữa công trình với bờ. c) Xác định vị trí đường bão hòa (đối với thấm không áp). d) Xác định lưu lượng thấm.II. Các trạng thái nước ở dưới đấtNước trong các môi trường có lỗ hổng có thể ở nhiều trạng thái khác nhau: Nước ở thể khí Nước ở thể bám chặt Nước ở thể màng mỏng Nước mao dẫn Nước trọng lực hay nước thấmIII. Đặc tính của đất thấm nướcĐất có thể chia làm hai loại: Đất đồng chất: Tính chất thấm đối với mọi điểm như nhau Đất không đồng chất: Tính chất thấm phụ thuộc vào vị trí của từng điểmĐất đồng chất lại chia làm hai loại: Đất đẳng hướng: Tính chất thấm không phụ thuộc vào phương chuyển động của dòng thấm Đất không đẳng hướng: Tính chất thấm lại phụ thuộc vào phương chuyển động của dòng thấm.Sau đây ta chỉ nghiên cứu trường hợp thấm đơn giản nhất trong các loại đất đồng nhất,đẳng hướng trên các tầng đất phẳng không thấm nước.Bài giảng thủy lực công trình Trang 117Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy Lợi §8.2 ĐỊNH LUẬT THẤM DARCYI. Mô hình thấm: Chuyển động của những chất điểm nước riêng biệt trong dòng thấm rất phức tạp.Vì thế lúc nghiên cứu các vấn đề thấm, cần lập một sơ đồ về hiện tượng đã được đơn giảnhoá, nghĩa là lập nên một mô hình thấm bằng cách thay chuyển động thực phức tạp củadòng thấm bằng một chuyển động giả định đơn giản hơn.Mô hình thí nghiệm: Q Thiết bị gồm một ống hình trụ A, có một số lỗ để lắp acác ống đo áp p vào. Nước theo ống a đi vào hình trụ đượcgiữ ở cao trình không đổi nhờ một ống tràn b. Cách đáy một bkhoảng nhất định có đặt một lưới. Đất chứa đầy ống hìnhtrụ đến một độ cao cho trước. 1 1 Giữa lưới và đáy hình trụ đặt ống tháo nước có khoá hhình K để tháo nước thấm qua đất ra ngoài. Nước chảy ra Akhỏi ống được tập trung vào bình B. Ta giữ cho chuyểnđộng của nước thấm qua cột đất trong ống hình trụ được ổn H1định bằng cách giữ cho mực nước trong ống hình trụ không 2 2đổi, nghĩa là đảm bảo cho lượng nước do ống a cung cấpcho cột đất vừa bằng hay ...