541-0485/03 – Geohydrodynamika (GHD)
Garantující katedra | Katedra geologického inženýrství | 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 | čeština |
Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2016/2017 |
Určeno pro fakulty | FAST, HGF | 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)
Anotace
Předmět Geohydrodynamika podává základní přehled zákonitostí proudění podzemních vod v horninovém prostředí. Studenti jsou vedeni k praktickému využívání analytických výpočtových vztahů - výpočty průtoků přes hráze, hydraulických soustav pro odvodňování stavebních jam apod.
Osnova výuky:
1. Charakteristika podzemních vod, základní hydraulické charakteristiky hornin a zvodněného prostředí.
2. Hydrodynamické základy proudění podzemních vod v horninách - zákony filtrace podzemních vod horninovým prostředím. Darcyho zákon. Rovnice kontinuity. Obecná diferenciální rovnice proudění podzemních vod.
3. Systematika druhů filtračních toků. Analytické řešení diferenciální rovnice pro jednotlivé druhy filtračních toků pro systémy s volnou a napjatou hladinou v ustáleném proudění.
4. Neustálené proudění –Theisova rovnice.
5. Zákonitosti proudění v nesaturované zóně.
6. Proudová síť, proudnice, hydroizohypsy a hydroizopiezy.
7. Problematika proudění ve skalních horninách, proudění v prostředí s duální pórovitostí, proudění v puklině – kubický zákon.
8. Metody určení hydraulických parametrů - laboratorní metody, empirické vzorce, hydrodynamické zkoušky. Metoda semilogaritmická Jacoba a bilogartitmická Theise. Stoupací zkoušky.
Povinná literatura:
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, terénní cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Studium doporučené literatury.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednáška: (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 (Thiesovy 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, Seminář, praxe, Exkurze, Terénní cvičení)
- Výpočty vrstevních tlaků tekutin (opravy na reálný plyn, stlačitelnost,
tepelnou roztažnost a mineralizaci kapaliny),
- Konstrukce mapy hydroizohyps struktur s napájením nebo drénovaných
povrchovým tokem,
- Permeametr - zjištění koef.propustnosti horninového vzorku.
- Výpočty základních hydraulických parametrů zvodněných systémů z empirických
vzorců,
- Výpočty proudu podzemní vody pro napjatou a volnou hladinu.
- Výpočet tvaru depresní kotliny plošně a rovinně radiálního filtračního toku,
- Výpočet snížení v síti bodů pro soustavu vrtů (interference studní),
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.