HYDRAULICKÉ PARAMETRY ZVODNĚNÝCH SYSTÉMŮ CHARAKTERIZUJÍ FILTRACI PROSTÉ PODZEMNÍ VODY O URČITÉ KINEMATICKÉ VISKOZITĚ Předpoklad pro stanovení : Filtrační (laminární proudění) Znalost homogenity x heterogenity prostředí Znalost izotropie x anizotropie prostředí hranice zvodněného systému = okrajové podmínky
Izotropie homogenita anizotropie heterogenita
HYDROGEOLOGICKÉ HRANICE ZVODNĚNÝCH SYSTÉMŮ
PŘETÉKÁNÍ PŘES POLOIZOLÁTOR
Hydraulické parametry
Koeficient filtrace k (m/s) Je mírou propustnosti horninového prostředí a číselně je roven filtrační rychlosti (= objemovému průtoku vody jednotkovým průtočným průřezem) při jednotkovém piezometrickém gradientu
K čemu potřebujeme v praxi znát hodnotu k? v = Q/A Q = k. I. A Q = k. h/l. M.b VYPOČÍTEJTE PODZEMNÍ PRŮTOK KOLEKTOREM O PRŮTOČNÉM PRŮŘEZU 8 000 m² a koeficientu filtrace k=5.e-5 m/s, jestliže z měření hladin v pozorovacích vrtech má piezometrický sklon hodnotu I = 0,004
Klasifikace propustnosti hornin
Stanovení koeficientu filtrace Z křivky zrnitosti
Stanovení koeficientu filtrace Laboratorní stanovení v propustoměru
Stanovení koeficientu filtrace Karotáží ve vrtu (rezistivimetrie)
Stanovení koeficientu filtrace Hydrodynamickými zkouškami (HDZ) čerpací zkouška metodou ustáleného proudění (nemění se vektor rychlosti proudění v čase) Q odebíraná vydatnost a s snížení se nemění
Volná HPV
Napjatá HPV
Koeficient průtočnosti (transmisivity) T (m²/ s ) Je mírou schopnosti zvodněného kolektoru o určité mocnosti propouštět určitý objem podzemní vody o dané kinematické viskozitě účinkem piezometrického gradientu. Číselně je roven objemovému průtoku vody průtočným profilem o jednotkové šířce a o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru
Koeficient průtočnosti (transmisivity) T (m²/ s ) T = k. M
Mocnost zvodněného kolektoru
Stanovení koeficientu průtočnosti (transmisivity) T (m²/ s ) Hydrodynamickými zkouškami (HDZ) čerpací i stoupací zkoušky metodou neustáleného proudění (v daném bodě se mění směr i velikost rychlosti proudění s časem) Mění-li se v daném bodě snížení s časem, avšak piezometrický sklon již je konstantní,takže změna snížení je přímo úměrná logaritmu času = kvaziustálené proudění
Grafickopočetní stanovení T z ČZ na testovaném vrtu (s=f(log t)
Grafickopočetní stanovení T z údajů pozorovacích vrtů (s=f(log t)
Zpožděné uvolňování vody u volné zvodně Vliv boční napájecí hranice
Graf s=f(log t) ovlivněný efektem nepropustné boční hranice
SPECIFICKÁ VYDATNOST q (l/s.m) q = Q/s INDEX PRŮTOČNOSTI Y = F(log T) Y = log (E6 q) INDEX PROPUSTNOSTI Z = F(log k) Z = log (E6 q/m) neznáme-li mocnost,pak : Z = log (E6 q/ L) Y, Z srovnávací hydrogeologické parametry
Koeficient zásobnosti (storativity) S (kapacitní charakteristika) Míra schopnosti zvodněného kolektoru uvolnit z pórů při poklesu piezometrického napětí vodu,nebo naopak ji zadržet při zvýšení hladiny Je definován jako relativní objem vody (objem vody dělený objemem horniny a vody), který je uvolněn ze zásoby akumulované v hranolu zvodněné horniny o jednotkové základně a výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru při jednotkovém snížení piezometrické hladiny
volná zvodeň - napjatá zvodeň
U které zvodně vyvolá pokles piezometrické hladiny změnu mocnosti
U volné zvodně je voda uvolněna z kolektoru především vyprázdněním pórů v prostoru mezi původní a sníženou hladinou Zásobnost zde závisí na odvodnitelné části otevřené (efektivní) pórovitosti, proto je Sv vyšší (koeficient volné zásobnosti) ) U napjaté zvodně se uvolní z kolektoru určitý malý objem vody pouze objemovými změnami vody a pórů (díky stlačitelnosti),proto je Sp je několika řádově nižší (koeficient pružné zásobnosti)
Grafickopočetní stanovení S z údajů pozorovacích vrtů (s=f(log t) S = 2,25. T. t0 / r0²
Koeficient hydraulické difuzivity a (m²/s) Kapacitně odporová charakteristika a = T/S míra rychlosti šíření tlakových změn (změn hladiny) koeficient tlakové vodivosti ap koeficient hladinové vodivosti ah ap > ah
Proudění podzemní vody geodetická výška tlaková výška rychlostní výška ztrátová (odporová) výška
HPV je ukazatelem hydraulického potenciálu, z něhož lze usuzovat na proudění p.v. v horizontálním i vertikálním směru piezometry
změna sklonu proudění změna sklonu trubice způsobí změny tlakové hp a polohové výšky z hp1 hp2 hp1 hp2 z1 z2 z1 z2
konstrukce piezometrů dokonalé oddělování zvodní je základem pro výpočty hydraulických parametrů