224-0248/02 – Geohydrodynamika (GHD)
| Garantující katedra | Katedra geotechniky a podzemního stavitelství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je pokrýt širokou škálu tematických okruhů (viz anotace předmětu) tak, abychom studentům přiblížili základní terminologii, zákonitosti a metody v rámci daného předmětu včetně jejich praktického uplatnění.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Předmět Geohydrodynamika podává základní přehled zákonitostí proudění podzemních vod v horninovém prostředí, a to jak v nasycené, tak nenasycené zóně. Vedle problematiky proudění v průlinovém prostředí, je pozornost věnována i proudění ve skalních horninách (kubický zákon). Studenti jsou seznámeni s hydraulickými parametry zvodněného horninového prostředí a metodami jejich stanovení v laboratoři i pomocí hydrodynamických polních zkoušek. Předmět je zaměřen zejména na praktické využívání analytických výpočtových vztahů - výpočtů průtoků přes hráze, hydraulických soustav pro odvodňování stavebních jam, přítoků do liniových děl - tunelových staveb apod.
Povinná literatura:
Powers, J. Patrick Corwin, Arthur B. Schmall, Paul C. Kaeck, Walter E. Construction Dewatering and Groundwater Control - New Methods and Applications (3rd Edition). John Wiley & Sons. 2007. Online version available at: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpCDGCNMA1/construction-dewatering/construction-dewatering
Mls J. : Hydraulika podzemní vody. Skripta ČVUT Praha. ES ČVUT Praha, 1988. Bujok P., Grmela A.: Hydrodynamické zkoušky a výzkum sond. Skripta VŠB, HGF. 1992.
Mucha I., Šestakov V.M. : Hydraulika podzemných vód. ALFA/SNTL Praha, 1987.
Doporučená literatura:
Mäsiar E., Kamenský J. : Hydraulika podzemných vód. Skriptum SVŠT Bratislava, 1983.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Projekt, protokoly ze cvičení, laboratorní měření.
E-learning
Další požadavky na studenta
Absolvování předmětu Stavební geologie, a Základy hydrogeologie a inženýrské geologie.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky: (témata)
1. Fyzikální vlastnosti tekutin (hustota, měrná tíže, stlačitelnost tepelná roztažnost, viskozita, povrchové a stykové napětí, rozpustnost plynů - základní vztahy a jednotky).
2. Fyzikální vlastnosti zvodněného prostředí (propustnost, průtočnost, pórovitost, objemová pružnost zvodněné vrstvy , zásobnost, hydraulická vodivost - základní vztahy a jednotky).
3. Systematika druhů filtračních toků - základní charakteristiky a přehled základních přítokových rovnic.
4. Zákon spojitosti toku - obecná rovnice kontinuity (ustálená a neustálená filtrace stlačitelných a nestlačitelných tekutin).
5. Lineární odporový zákon Darcyho (problematika filtračních rychlostí, tortuozita). Nelineární zákony filtrace. Turbulentní proudění.
6. Základní rovnice tíhových filtračních toků nestlačitelných tekutin (Boussinesqova rovnice).
7. Základní rovnice tlakových filtračních toků tekutin (nestlačitelné, nízko- a vysokostlačitelné).
8. Základní výpočetní rovnice pro tlakové a tíhové filtrační toky v podmínkách ustáleného proudění (Dupuitovy rovnice).
9. Depresní kužel (tvar a charakteristiky).Interference depresí. Základní výpočetní vztahy. Rozvoj deprese a její zánik. Interference studní.
10. Základní výpočetní rovnice pro tlakové filtrační toky v podmínkách neustáleného proudění (Theissovy rovnice).
11. Metody získávání hydraulických parametrů. Hydrodynamické zkoušky- základní systematika a členění. Význam stoupacích zkoušek.
12. Čerpací zkoušky v podmínkách ustáleného proudění (volná a napjatá hladina).
13. Čerpací zkoušky v podmínkách neustáleného proudění (volná a napjatá hladina) - typové křivky, metoda Jacoba.
14. Okrajové podmínky, jejich význam a projevy při hydrodynamických zkouškách.
Cvičení: (resp.: projekt)
1/-2/Výpočty vrstevních tlaků tekutin (opravy na reálný plyn, stlačitelnost, tepelnou roztažnost a mineralizaci kapaliny).
3/Konstrukce mapy hydroizohyps struktur s napájením nebo drénovaných povrchovým tokem.
4/Laboratorní stanovení propustnosti zemin - permeametr - laboratorní cvičení.
5/ Výpočty základních hydraulických parametrů zvodněných systémů z empirických vzorců.
6/ Výpočty toku podzemní vody pro napjatou a volnou hladinu - rovnoběžné filtrační toky.
7/ Výpočet tvaru depresní kotliny plošně a rovinně radiálního filtračního toku.
8/Výpočet snížení podzemní vody v síti bodů pro soustavu vrtů (interference studní).
9/ Vyhodnocení hydrodynamických zkoušek v podmínkách ustáleného proudění.
10/ - 11/ Vyhodnocení hydrodynamických zkoušek v podmínkách neustáleného proudění. Metoda Theisse a Jacoba.
12-14/ Zpracování projektu hydrodynamických zkoušek.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky