intTypePromotion=1

Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 7- TS. Nguyễn Mai Đăng

Chia sẻ: Hấp Hấp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:50

0
77
lượt xem
11
download

Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 7- 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 7: Dòng chảy vào giếng" cung cấp cho người học các kiến thức: Dòng chảy ổn định, dòng chảy không ổn định (chảy vào giếng trong tầng nước ngầm thấm nước chủ yếu, chảy vài giếng trong tầng nước ngầm có áp,... ). Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mô hình nước dưới đất: Chương 7- TS. Nguyễn Mai Đăng

  1. Chương 7 DÒNG Ò CHẢY Ả VÀO À GIẾNG Ế 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 • Dòng ổn định Dòng ổn định – Chảy vào giếng trong tầng nước ngầm có áp – Chảy vào giếng trong tầng nước ngầm không áp • Dòng không ổn định  – Chảy vào giếng trong tầng nước ngầm có áp • Phương pháp Theis • Phương pháp Jacob – Chảy Chảy vào giếng trong tầng nước ngầm thấm nước  vào giếng trong tầng nước ngầm thấm nước yếu – Chảy vào giếng trong tầng nước ngầm không áp
  3. Dòng chảy ổn định vào giếng trong tầng ầ nước ngầm ầ có áp (Steady Flow to Wells in  Confined Aquifers)
  4. Dòng g chảyy ổn định ị vào ggiếng g trong g tầng g nước ngầm g có áp p Q Ground surface Pre-pumping head Pumping dh Drawdown curve well Q = Aq = (2πrb) K Observation dr wells dh Q Confining Layer r = dr 2πT h0 r1 hw b h2 h1 Confined r2 Q aquifer Q r2 h2 = h1 + ln( ) Bedrock 2πT r1 2rw Đây là phương trình Theim Đây là phương trình viết cho mực nước tại các vị trí khác nhau, từ đây cũng có thể xác  định được độ hạ thấp mực nước: s = h2 – h1
  5. Steady Flow to a Well in a Confined Aquifer Ví dụ ‐ Phương trình Theim Ví dụ Phương trình Theim Q • Q = 400 m3/hr Ground surface • b = 40 m.   Pumping • Hai giếng quan trắc:  well 1. r1 = 25 m; h1 = 85.3 m 2. r2 = 75 m; h2 = 89.6 m Confining Layer • Y/c tìm: Hệ số chuyển nước (T) h0 r1 hw b h Confined h1 Từ phương trình: phương trình: aquifer 2 Q r2 Q r2 h2 = h1 + ln( ) Bedrock 2rw 2πT r1 Q ⎛ r2 ⎞ 400m 3 /hr ⎛ 75m ⎞ T= ln ⎜ l ⎜ ⎟= l ⎜⎜ ln ⎟ = 16.3 m 2 /h /hr 2π (h2 − h1 ) ⎝ r1 ⎠ 2π (89.6m − 85.3m ) ⎝ 25m ⎠
  6. Steady Flow to a Well in a Confined Aquifer Dòng chảy hướng tâm, ổn định trong tầng nước  ngầm có áp ngầm có áp (Steady Radial Flow in a Confined Aquifer) • Từ pt trước ta có: Q ⎛r⎞ h(r ) = h0 + ln⎜ ⎟ 2πT ⎝ R ⎠ • Độ hạ thấp mực nước  ( d ) ị trid r: (Drawdown) tại vị d s (r ) = h0 − h(r ) ộ hạ Từ 2 pt trên rút ra độ p ạ thấp mực  p ự nước s(r): Q ⎛R⎞ s (r ) = ln ⎜ ⎟ 2π T ⎝ r ⎠ Phương trình Theim I t In terms of drawdown (we can write it in terms of head also) fd d ( it it i t fh d l ) Có thể sử dụng mực nước tại 2 giếng quan trắc để xác định T
  7. Steady Flow to a Well in a Confined Aquifer Ví dụ ‐ Phương trình Theim Ví dụ Phương trình Theim Q Ground surface • Giếng bơm đường kính 1m • Q = 113 m3/hr Drawdown Pumping • b = 30 m well • h0= 40 m   • Hai giếng quan trắc:  Confining Layer 1. r1 = 15 m; h1 = 38.2 m h0 r1 hw 2. r2 = 50 m; h2 = 39.5 m b h2 h1 • ấ Confined Y/c tìm: mực nước và độ hạ thấp  r2 Q aquifer mực nước tại vị trí giếng: Q r Từ pt: h2 = h1 + ln( 2 ) Bedrock 2πT r1 2rw Q rw Tại vị trí giếng: rw = d/2 = 1m / 2 = 0.5 m, nên mực nước tại giếng: hw = h1 + ln( ) 2πT r1 Vậy cần phải xác định thông số T, cũng theo pt trên, tao có: Vậy cần phải xác định thông số T cũng theo pt trên tao có: Q ⎛ r2 ⎞ 113m 3 /hr ⎛ 50m ⎞ T= ⎜ ln⎜ ⎟ =⎟ ln⎜⎜ ⎟⎟ = 16.66m 2 /hr 2π (h2 − h1 ) ⎝ r1 ⎠ 2π (39.5m − 38.2m ) ⎝ 15m ⎠
  8. Steady Flow to a Well in a Confined Aquifer Ví dụ ‐ Phương trình Theim Ví dụ Phương trình Theim Q Ground surface Drawdown @ well Confining Layer h0 r1 hw b h2 h1 Confined r2 Q aquifer Bedrock 2rw Thay số vào ta có: Thay số vào ta có: Q rw 113m 3 / hr 0.5m hw = h1 + ln( ) = 38.2m + ln( ) = 34.5m 2πT r1 2π *16.66m / hr 2 15m Vậy độ hạ thấp mực nước tại giếng là: s w = h0 − hw = 40m − 34.5m = 5.5m Adapted from Todd and Mays, Groundwater Hydrology
  9. Dòng chảy ổn định vào giếng trong tầng ầ nước ngầm ầ không áp Steady Flow to Wells in Unconfined  Aquifers
  10. Dòng chảy ổn định vào giếng trong tầng nước ngầm khô ááp không dh Q = Aq = (2πrh) K Q dr Ground surface dh2 = πrK Pre-pumping Water level dr Pumping well ( ) Water Table d h2 Q Observation = wells r dr πK R h0 Q ⎛R⎞ r1 hw h0 − h = h2 2 2 ln⎜ ⎟ h1 πK ⎝ r ⎠ Unconfined aquifer r2 Q Bedrock Q ⎛r⎞ Q r2 h (r ) = h + 2 2 ln⎜ h2 = h1 + ln( ) 2rw πK ⎝ R ⎠ 0 2πT r1 Tầng không áp Tầng có áp
  11. Đo mực nước tại giếng quan trắc xác định K Q ⎛r⎞ h 2 (r ) = h02 + ln⎜ ⎟ πK ⎝ R ⎠ Ground surface Q Prepumping Water level Pumping 2 giếng quan trắc: 2 giếng quan trắc:  Water Table well h1(m) tại vị trí r1(m) Observation wells h2(m) tại vị trí r2(m) Q ⎛ r2 ⎞ h0 r1 hw h2 = h1 + 2 2 ln⎜⎜ ⎟⎟ h2 h1 πK ⎝ r1 ⎠ Unconfined aquifer r2 Q Q ⎛ r2 ⎞ K= ln⎜⎜ ⎟⎟ ( ) Bedrock π h2 − h1 ⎝ r1 ⎠ 2 2 2rw
  12. Steady Flow to a Well in an Unconfined Aquifer Ví dụ – Xác định K từ số liệu tại 2 giếng quan trắc ầ ớ ầ khô á trong tầng nước ngầm không áp Q • Dữ kiện cho trước:  ệ Prepumping Ground surface – Q= 300 m3/hr  Water level Pumping well – Tầng không áp  Water Table Observation – 2 giếng quan trắc:  2 giếng quan trắc: wells • r1= 50 m, h = 40 m  • r2= 100 m, h = 43 m h0 r1 hw h2 h1 Unconfined Q r2 • Y/c tìm:  K aquifer B d k Bedrock 2rw Q ⎛ r2 ⎞ 300m 3 / hr / 3600s / hr ⎛ 100m ⎞ K= ⎜ = ⎜ = −5 2 ( 2 ln ⎜) π h2 − h1 ⎝ r1 ⎠ π (43m) − (40m) 2 [ 2 ln ⎜ ⎝ 50m ⎠ 7 .3 x10 ] m / sec
  13. Dòng chảy không ổn định vào giếng ế trong tầng ầ nước ngầm ầ có áp Unsteady Flow to Wells in Confined  Aquifers
  14. Dòng chảy không ổn định vào giếng trong tầng g nước ngầm g có áp p ∂h • Phương trình liên tục 2 chiều ∇ ⋅ T∇h = S • Tầng nước ngầm đồng nhất, đẳng hướng và mở rộng vô hạn ∂t • Viết cho tọa độ cực Viết cho tọa độ 1 ∂ ∂h 1 ∂ 2 h S ∂h (r ) + = • Đối xứng qua tâm (ko thay đổi theo θ)  r ∂r ∂r r ∂θ 2 T ∂t • Hàm chuyển đổi Boltzman 1 ∂ ∂s S ∂s (r ) = Q r ∂r ∂r T ∂t Ground surface Pumping u = r 2 S 4Tt well Q s(u ) = W (u ) Confining Layer 4πT h0 r ∞ e −u b W (u ) = ∫ h(r) Confined Q du u aquifer u Bedrock
  15. Unsteady Flow to a Well in a Confined Aquifer Dòng chảy không ổn định vào giếng trong tầng nước ngầm có áp • Phương trình liên tục ∂ 2 h 1 ∂h S ∂h + = Q ∂r 2 r ∂r T ∂t Ground surface • Độ hạ thấp mực nước s (r , t ) = h0 − h(r , t ) Pumping well • Phương trình Theis Confining Layer h0 r Q b s (u ) = W (u ) h(r) 4πT Confined Q aquifer Bedrock • Hàm giếng (Well function) ∞ e −u Q ⎡ u2 u3 u4 ⎤ W (u ) = ∫ d = du ⎢ − 0. 5772 − l ln u + u − + − + ...⎥ u= r 2S u u 4πT ⎣ 2 × 2! 3 × 3! 4 × 4! ⎦ Với 4Tt
  16. Unsteady Flow to a Well in a Confined Aquifer Hàm giếng (Well Function) U ~ W(u) 1/u ~ W(u) ∞ −u e W(u) =∫ du u= r2S u u 4Tt
  17. Unsteady Flow to a Well in a Confined Aquifer Ví dụ ‐ Phương trình Theis Ví dụ Phương trình Theis Q Ground surface Q = 1500 m3/day Pumping well T = 600 m2/day S = 4 x 10‐4 Confining Layer Y/c tìm: độ hạ thấp mực  r1 nước tại vị trí cách  b giếng 1 km sau 1 năm  h1 bơm hút Q Confined Q aquifer Bedrock r 2S (1000m) 2 (4 x10 −4 ) −4 u= = = 4.6 x10 4Tt 4(600m 2 / d )(365d )
  18. Well Function Well Function u = 4.6 x10 −4 W (u ) = 7.12
  19. Unsteady Flow to a Well in a Confined Aquifer Ví dụ – Phương trình Theis Ví dụ Phương trình Theis Q = 1500 m3/day Q Ground surface T = 600 m2/day S = 4 x 10‐4 Pumping well Y/c tìm: độ hạ thấp  mực nước tại ị trí  mực nước tại vị trí Confining Layer cách giếng  1 km  r1 sau khi bơm 1 năm b h1 −4 u = 4.6 x10 Confined aquifer Q W (u ) = 7.12 Bedrock Q 1500m 3 / d s= W (u ) = * 7.12 = 1.42m 4πT 4π (600m / d ) 2
  20. Kiểm tra bơm trong tầng có áp  – PP Theis Pump Test in Confined Aquifers Theis Method
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2