Tài liệu CHƯƠNG 6: CƠ SỞ ĐỘNG LỰC NƯỚC DƯỚI ĐẤT docx

CHƯƠNG 6: CƠ SỞ ĐỘNG LỰC NƯỚC DƯỚI ĐẤT

6.1: Khái niệm về sự vận động nước dưới đất trong đất đá

Sự vận động của nước trong môi trường lổ hổng hoặc khe nứt gọi là

thấm

Không những phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của lổ hổng, khe nứt

(tính chất của môi trường rỗng) mà còn phụ thuộc trọng lượng đơn vị,

độ nhớt động học của nước .

Với mức năng lượng thấp thì chất lỏng sẽ chuyển động chảy tầng, khi

đó, các tia đường dòng song song

Khi vận tốc dòng thấm tăng lên, dòng thấm có động năng đáng kể, nội

lực do vận động có ảnh hưởng mạnh hơn các lực nhớt và các hạt chất

lỏng bắt đầu xô đẩy nhau hỗn loạn, kết quả là có dòng chảy rối, khi

đó, các tia đường dòng cuốn vào nhau và không còn song song nữa

6.2. Những định luật cơ bản về sự vận động của nước dưới đất

6.2.1 Vận tốc thấm, vận tốc thực

Vận tốc thấm thực thường lớn hơn so với vận tốc theo lý thuyết của

dòng chảy trong môi trường chất lỏng trong ống.

6.2.2. Định luật Đacxi

6.2.2.1. Thí nghiệm Đacxi

Định luật do nhà bác học người Pháp A.Darcy tìm ra vào năm 1856,

trên cơ sở kết quả nhiều lần thực nghiệm thấm qua cát. Sơ đồ thí

nghiệm được thể hiện ở hình vẽ 6-1

Lưu lượng của dòng thấm Q qua ống

cát tỷ lệ thuận với độ chênh cao của

cột áp lực ∆H, tỷ lệ thuận với tiết diện

của dòng thấm trong ống cát ∆F, tỷ lệ

nghịch với chiều dài dòng thấm trong

ống cát ∆L.

L

H F

Q K

∆

∆ ∆

=

.

∆H

∆L

a

Đá thấm

B

K

ống tràn

b Mẫu

đất

Hình : sơ đồ dụng cụ thí nghiệm thấm

6.1

Có thể viết lại phương trình (6-1) là : Q = K.F.I (6-2)

Trong đó :

F = ∆F : Tiết diện ướt của dòng thấm.

I = : Gradien áp lực. Chính là lượng tổn thất

áp lực (cột nước hạ thấp) trên một đơn vị chiều dài dòng thấm.

Hay có thể viết lại phương trình (6-2 ) thành phương trình như sau

V = K.I (6-3)

Trong đó : V = : Vận tốc của dòng thấm

6.2.2.2. Nội dung định luật

“Vận tốc thấm tỷ lệ thuận bậc một với gradiên áp lực”.

L

H

∆

∆

F

Q

V=KI