541-0045/01 – Groundwater Hydraulics (PH)

Gurantor departmentDepartment of Geological EngineeringCredits4
Subject guarantorprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.Subject version guarantordoc. Ing. Arnošt Grmela, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year3Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
GRM10 doc. Ing. Arnošt Grmela, CSc.
RAP35 prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Our intention is to provide a broad coverage of topics (see annotation of the course) in order to acquaint students with the basic principles of the subject taught and their practical applications.

Teaching methods

Lectures
Tutorials

Summary

Basic terminology of hydraulics of fluids in porous media. Physical parameters of liquors (water, oil and gas) and aquifers. Hydrodynamic laws of groundwater flow in rock environment. Basic system of types of flow through porous media. Flownet, streamlines, groundwater-table and piezometric contours. General continuity equation and its solution. Steady and unsteady flow. Methods of hydrodynamics tests and their kinds.

Compulsory literature:

McWhorter D.B., Sunada D.K. (1977) : Ground-Water Hydrology and Hydraulics. Water Resources Publications. Colorado USA. Raudkivi A.J., Callander R.A. (1976) : Analysis of Groundwater Flow. Vyd. Edw.Arnold Ltd., London. Zijl W., Nawalany M. : Natural Grounwater Flow. Publisher Lewis. USA, 1993 Dawson K.J., Istok J.D. : Aquifer Testing (Design and Analysis of Pumping and Slug Tests). Publisher Lewis. USA, 1993

Recommended literature:

Freeze R.A., Cherry J.A. (1979) : Groundwater. Prentice-Hall, Englewood Cliftts,N.J.

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky : - Fyzikální vlastnosti tekutin (hustota, měrná tíže, stlačitelnost tepelná roztažnost, viskozita, povrchové a stykové napětí, rozpustnost plynů - základní vztahy a jednotky). - Fyzikální vlastnosti zvodněného prostředí (propustnost, průtočnost, pórovitost, objemová pružnost zvodněné vrstvy , zásobnost, hydraulická vodivost - základní vztahy a jednotky). - Systematika druhů filtračních toků - základní charakteristiky a přehled základních přítokových rovnic. - Zákon spojitosti toku - obecná rovnice kontinuity (ustálená a neustálená filtrace stlačitelných a nestlačitelných tekutin). - Lineární odporový zákon Darcyho (problematika filtračních rychlostí, tortuozita). - Základní rovnice tíhových filtračních toků nestlačitelných tekutin (Boussinesqova rovnice). - Základní rovnice tlakových filtračních toků tekutin (nestlačitelné, nízko- a vysokostlačitelné). - Základní výpočetní rovnice pro tlakové filtrační toky v podmínkách ustáleného proudění (Dupuitovy rovnice). - Základní výpočetní rovnice pro tíhové filtrační toky v podmínkách ustáleného proudění (Dupuitovy rovnice). - Základní výpočetní rovnice pro tlakové filtrační toky v podmínkách neustáleného proudění (Thiesovy rovnice). - Nelineární zákony filtrace. Turbulentní proudění. - Depresní kužel (tvar a charakteristiky).Interference depresí. Základní výpočetní vztahy. - Metody získávání hydraulických parametrů. Hydrodynamické zkoušky-základní systematika a členění. - Čerpací zkoušky v podmínkách ustáleného proudění (volná a napjatá hladina). - Čerpací zkoušky v podmínkách neustáleného proudění (volná a napjatá hladina) - typové křivky, metoda Jacoba. - Okrajové podmínky, jejich význam a projevy při hydrodynamických zkouškách. - Rozvoj deprese a její zánik. Interference studní. Význam stoupacích zkoušek. Cvičení : - Výpočty vrstevních tlaků tekutin (opravy na reálný plyn, stlačitelnost, tepelnou roztažnost a mineralizaci kapaliny), - Výpočty základních hydraulických parametrů zvodněných systémů z empirických vzorců, - Výpočty proudu podzemní vody pro napjatou a volnou hladinu (přítoky do důlních děl, drenáží apod.), - Konstrukce mapy hydroizohyps struktur s napájením nebo drenovaných povrchovým tokem, - Výpočet tvaru depresní kotliny plošně a rovinně radiálního filtračního toku, - Výpočet snížení v síti bodů pro soustavu vrtů (interference studní), - Permeametr - zjištění koef.propustnosti horninového vzorku.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 33 (33) 0
                Project Project 33  0
        Examination Examination 67 (67) 0
                Oral Oral examination 67  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2005/2006 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2110) Geological Engineering (2101T003) Geological Engineering P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner