541-0045/01 – Groundwater Hydraulics (PH)
| Gurantor department | Department of Geological Engineering | Credits | 4 |
| Subject guarantor | prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc. | Subject version guarantor | doc. Ing. Arnošt Grmela, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 3 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1999/2000 | Year of cancellation | 2009/2010 |
| Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Master |
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
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.