Hydraulika podzemní vody

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra vodního hospodářství krajiny

Anotace:

Předmět se zabývá problematikou proudění vody v nasyceném horninovém prostředí. Úvod předmětu je věnován teoretickému základu a matematickému popisu proudění podzemní vody. Další část je věnována zjednodušeným řešením základních úloh - proudění zvodněmi s volnou a napjatou hladinou, průsak zemním blokem, proudění v okolí studní. V závěru semestru se studenti seznámí s metodou numerického modelování proudění podzemní vody, pomocí specializovaného software zpracují samostatnou úlohu.

Požadavky:

Účast na cvičeních, zpracování zadaných úloh

Osnova přednášek:

1.Úvod do hydrauliky podzemní vody, základní světový přehled, aplikace úloh

2.Význam podzemní vody, druhy podpovrchové vody, klasifikace zvodní

3.Darcyho zákon, parametry nasyceného porézního prostředí, homogenita, izotropie

4.Matematický popis 3D proudění podzemní vody rovnice kontinuity

5.Dupuitovy postuláty plošné proudění, rovnice neustáleného plošného proudění

6.Průsak hrází, Pavlovského metoda

7.Girinského potenciál, rovnice kontinuity pro rotačně symetrické proudění

8.Proudění v okolí studny v kolektoru s napjatou hladinou a přetokem

9.Nestacionární plošné proudění Boussinesquova rovnice

10.Nestacionární rotačně symetrické proudění, čerpací zkoušky

11.Numerické modelování proudění podzemní vody, základ modelu MODFLOW

12.Seznámení se software pro simulaci proudění podzemní vody

13.Celkové shrnutí přednášených témat

Osnova cvičení:

1.Parametry porézního prostředí pórovitost, číslo pórovitosti, koeficient hydraulické vodivosti

2.Proudění vody ve zvodních s napjatou hladinou obdoba úloh experimentálních

3.Hydraulický přístup, průsak hrází se svislými stěnami vysvětlení, Dupuitovy postuláty

4.Průsak hrází lichoběžníkového tvaru, Průsak blokem zeminy s vlivem infiltrace, analytické řešení

5.Rovinného proudění ve zvodních, řešení studní, analytické řešení

6. Úvod do numerického modelování ukázka software

7.Numerické modelování - proudění jílovým těsněním, doby zdržení v porézních materiálech

8.Rovinné proudění, trajektorie částic, numerická úloha

9.Rotačně symetrické proudění do studní, trajektorie částic, numerická úloha

10.Zadání samostatné úlohy proudění podzemní vody

11.Řešení samostatné úlohy

12.Řešení samostatné úlohy

Cíle studia:

Schopnost aplikace získaných poznatků při řešení problémů proudění podzemní vody.

Studijní materiály:

!Valentová, J.2018: Hydraulika podzemní vody, 4. přepracované vydání, Praha: ČVUT

?Bear, J. 2012: Hydraulics of Groundwater (PDF), Dover Publications, ISBN 9780486136165

? Freeze R.A., Cherry J.A. 1979: Groundwater, Prentice-Hall SBN: 0-13-365312-9

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Stavby, krajina a životní prostředí, zaměření Krajina (povinně volitelný předmět)
• Stavby, krajina a životní prostředí, zaměření Životní prostředí (povinný předmět)