intTypePromotion=1

Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 5 - TS. Nguyễn Mai Đăng

Chia sẻ: Hấp Hấp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

0
111
lượt xem
13
download

Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 5 - TS. Nguyễn Mai Đăng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Mô hình nước dưới đất - Chương 5: Phương trình dòng chảy ngầm" cung cấp cho người học các kiến thức: Sự chứa nước ở trong các tầng ngậm nước, định luật Darcy, phân tích thể tích   khống chế, phương trình liên tục. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 5 - TS. Nguyễn Mai Đăng

  1. Chương 5 Phương trình dòng chảy ngầm Phương trình dòng chảy ngầm (Groundwater Flow Equations) ễ TS. Nguyễn Mai Đăng Bộ môn Thủy văn & Tài nguyên nước Viện Thủy văn, Môi trường & Biến đổi khí hậu Viện Thủy văn, Môi trường & Biến đổi khí hậu dang@wru.vn
  2. Summary • Sự chứa nước ở chứa nước ở trong các tầng ngậm nước trong các tầng ngậm nước – Hệ số chứa nước • Định Định luật Darcy luật Darcy • Phân tích thể tích khống chế • Phương trình liên tục (viết chung cho các  trường hợp)
  3. Sự chứa nước trong các tầng ngậm nước Storage in Aquifers • Hệ số chứa nước của tầng ngậm nước (S) = lượng nước xả ra khi hạ thấp 1 đơn vị cột nước  (1cm, 1 m…) • Storage Coefficient = Amount of water releases per unit change in head Unconfined Aquifer Confined Aquifer ∆V = S y A∆h ∆V = S s A∆h Ss = S y S s = ρ g (α + nβ )
  4. Hệ số chứa nước của tầng ngậm nước chứa nước của tầng ngậm nước Aquifer Storage Coefficient (S) năng nén của chất lỏng (β) • Khả năng nén của chất lỏng ( • Khả năng nén của môi trường xốp (α) • Tầng ngậm nước có áp – Nước được lấy ra theo 2 cơ chế: 1. Nén ép tầng ngậm nước do tăng ứng suất hữu hiệu Æ∆V1 = αρg ấ 2. Nước được giãn ra do giảm áp suất Æ ∆ 2 = βφρ ∆V βφ g S = ∆V1 + ∆V2 = ρg(α+φβ) • Tầng ngậm nước không áp Tầng ngậm nước không áp – Nước được lấy ra do tự chảy từ các lỗ rỗng Æ S = Sy
  5. Định luật Darcy Darcy’s Law • Định Định luật Darcy luật Darcy mô tả mô tả liên quan của (q) với  liên quan của (q) với cột nước (h) trong một tầng ngậm nước ∂ h q x = − K xx ∂ x ∂ h q y = − K yy ∂ y ∂ h q z = − K zz ∂ z • Phương trình liên tục cung cấp một phương  trình bổ sung liên quan đến hệ trình bổ sung liên quan đến hệ thống
  6. Thể tích khống chế tích khống chế • Thể tích khống chế ∆V(∆x, ∆y, ∆z) • Giả thiết môi trường xốp được bão hòa hoàn toàn  với chất lỏng có mật độ: ρ • Xét trong một đơn vị thời gian: ∂ ( ρq x ) ∆x ∂ ( ρq x ) ∆x ρq x − ∆z ρ q + ∂x 2 Thể tích x ∂x 2 khống Khối lượng chất lỏng đi vào chế Khối lượng chất lỏng đi ra ∆y z y ∆x ∆x ∆x x x− 2 x x+ 2
  7. ∂( ρq x ) ∆x ∂( ρq x ) ∆x ρq x − ∆z ρq + ∂x x Lượng trữ Lượng trữ Khối lượng 2 ∂x Khối lượng 2 chất lỏng đi vào ∆y chất lỏng đi ra ∆x ∆x ∆x x− 2 x x+ 2 • Lượng trữ của thể tích khống chế trong một đơn vị thời  gian= sự thay đổi dòng chảy = Lượng vào – Lượng ra:  ⎡ ∂ (ρq x ) ∆x ⎤ ⎡ ∂ (ρq x ) ∆x ⎤ ∂ ( ρq x ) ρ ⎢ xq − ⎥ ∆y∆z − ⎢ ρq x + ⎥ ∆y∆z = − ∆V (1) ⎣ ∂x 2 ⎦ ⎣ ∂x 2 ⎦ ∂x • Mặt Mặt khác thay đổi khối lượng chất lỏng trong thể khá th đổi khối lượ hất lỏ t thể tích khống  tí h khố chế trong một đơn vị thời gian là: ∆m = φ ⋅ ρ ⋅ ∆V (2) • Để đảm bảo nguyên tắc “liên tục” của chất lỏng thì: pt (1) =  pt (2), tức là: ∂ (φρ∆V ) ∂ ( ρq x ) =− ∆V ∂t ∂x
  8. Lượng trữ trong tầng ngậm nước Lượng trữ trong tầng ngậm nước • Môi trường xốp có khả năng đàn hồi (α)  với một chất lỏng  có khả é (β)  ó khả năng nén ( ă ) • Môi trường bị biến dạng do thay đổi áp suất chất lỏng (ví dụ khi bơm hút) khi bơm hút) ∂ (φρ∆V ) ∂ ( ρq x ) =− ∆V ∂t ∂x ∂ (φρ∆V ) ∂h = ρS ∆V ∂t ∂t • Thay đổi về khối lượng: ∂ ( ρq x ) ∂h − = ρS ∂x ∂t • Đảm bảo sự “liên tục” thì: Nếu chất lỏng g bịị nén (ρ= constant)) Æ rút ρ ra g không ∂q x ∂h ngoài đạo hàm riêng − =S ∂x ∂t
  9. Phương trình liên tục (Continuity Equation) • Phương trình liên tục: Phương trình liên tục: − ∂q x =S ∂h ∂x ∂t • Định luật Darcy:  Định luật Darcy: qx = − K ∂h ∂x • Phương trình liên tục viết cho 1 chiều (phương x) Phương trình liên tục viết cho 1 chiều (phương x) ∂ ⎛ ∂h ⎞ ∂h ⎜K ⎟ = S ∂x ⎝ ∂x ⎠ ∂t ∂ ⎛ ∂h ⎞ ⎜K ⎟ = 0 ∂x ⎝ ∂x ⎠ d 2h d ⎛ dh ⎞ 2 =0 ⎜K ⎟ = 0 dx dx ⎝ dx ⎠
  10. Summary • Storage in Aquifers Storage in Aquifers – Storage Coefficient • Darcy’s Law Darcy’s Law • Control Volume Analysis • General Continuity Equation
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2