Základní předmět kvantitativní hydrogeologie, porozumění základním pojmům popisujícím proudění podzemní vody.
Zejména: základy mechamiky tekutin a proudění tekutin v porézním prostředí, různé formy proudění podpovrchové vody, rovnice popisující proudění v nasycené zóně, stručné základy popisu proudění v nenasycené zóně.
Poslední úprava: Lanzendörfer Martin, Mgr., Ph.D. (09.10.2024)
Introduction to hydromechanics, Lagrangian and Eulerian approach, continuity equation, streamline, pathline, material derivative, d'Alembert principle, Euler equations, Bernoulli equation, dynamic and kinematic viscosity, energy dissipation, Navier-Stokes equations, Poiseuille formula, porous medium, concept of continuum, REV, porosity, moisture content, moisture retention curve, bubbling pressure, hydraulic head, Darcy law, resistance force, hydraulic approach, Girinski potential, 2D.H.S concept, boundary conditions, 2D.V.S concept, free boundary, problem formulation, wells, Darcy-Buckingham law, Richards equation.
Poslední úprava: Mls Jiří, doc. RNDr., CSc. (11.11.2011)
Literatura
Neexistuje učebnice, která by přímo odpovídala přednášce, poznámky z ní jsou tak nejdůležitějším zdrojem k přípravě na zkoušku.
Z české literatury je přednášce nejbližší: Mls, J., 1988 nebo 1984, Hydraulika podzemní vody, ČVUT, Praha, Mls, J., 1991, Hydraulika podzemní vody - cvičení, ČVUT, Praha.
Z anglické literatury lze doporučit zejména kteroukoliv z:
Bear, J., 1972, Dynamics of Fluid in Porous Media, Elsevier, New York, Bear, J., 1979, Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill Inc., New York, Bear, J. and Cheng, A. H-D., 2010, Modeling Groundwater Flow and Contaminant Transport, Springer; Dordrecht, Heidelberg, London, New York, je však potřeba předem vědět, co hledáte. Většina anglické literatury značně překračuje rozsah přednášky, případně je zaměřena trochu jiným směrem.
Z různých důvodů se v české i anglické literatuře objevuje velká různorodost v názvosloví a někdy i v zavedení základních pojmů. Proto silně nedoporučuji spolehnout se na jednu vybranou knihu a nekonzultovat přitom obsah přednášky. Další literaturu proto používejte s přiměřenou opatrností.
Šráček O., Datel J., Mls J., 2002, Kontaminační hydrogeologie, Karolinum, Praha. Hálek, V. and Švec, J., 1973, Hydraulika podzemní vody, Academia, Praha, Kolář, V., Patočka, C., Bém, J., 1983, Hydraulika, SNTL, Praha, Kutílek, M., 1984, Vlhkost pórovitých materiálů, SNTL, Praha, Mucha, I., Šestakov, V. M., 1987, Hydraulika podzemných vôd, Alfa a SNTL, Bratislava, Valentová, J., 1994, Hydraulika podzemní vody, ČVUT, Praha, Bear, J. and Verruijt, A., 1987, Modeling Groundwater Flow and Pollution, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht-Boston- Lancaster-Tokyo, Krešić, N., 2007, Hydrogeology and groundwater modeling, CRC Press, Verruijt, A., 1982, Theory of Groundwater Flow, The Macmillan Press, London and Basingstoke.
Poslední úprava: Lanzendörfer Martin, Mgr., Ph.D. (29.09.2021)
Sylabus
Tekutina, kapalina, plyn, kohesní síla, povrchové napětí, síly objemové a plošné, vnitřní tření, dokonalá tekutina, tensor napětí.
Pascalův zákon, rovnice rovnováhy tekutiny v klidu, rovnice pro hydrostatický tlak, Archimedův zákon.
Popis pohybu hmotných bodů tekutiny, Lagrangeův a Eulerův popis proudového pole, zrychlení hmotného bodu, materiálová derivace, trajektorie, proudnice, potenciál proudového pole, rovnice kontinuity pro obecnou a pro nestlačitelnou tekutinu.
Hmotný bod s materiálovou derivací rychlosti, d'Alembertův princip,obecné pohybové rovnice, význam rovnice kontinuity, Eulerovy rovnice, Bernoulliova rovnice, výtok z nádoby malým otvorem, Pittotova, Prandtlova a Venturiova trubice, Mariottova láhev.
Dynamická viskosita, výklad viskosity v plynech a kapalinách a opačná závislost na teplotě, nejobecnější forma lineárního zákona,vyjádření napětí v tekutinách, newtonská tekutina, vazkost a druhá vazkost, Navierovy-Stokesovy rovnice, Poiseuilleův vzorec pro trubici a pro štěrbinu, výtok velkým otvorem ve stěně, přepady a přelivy a jejich řešení.
Formy výskytu podzemní vody v zonách a ve vazbě na pevnou fázi,kapilární voda, vzorec pro výšku kapiláního vzlínání v trubici.
Darcyův pokus a Darcyův zákon, homogenita a isotropie porésního prostředí, obecná forma Darcyova zákona, hydraulická vodivost, meze platnosti Darcyova zákona, prelineární a postlineární proudění,Reynoldsovo číslo, sdružená metoda, rovnice kontinuity pro nenasycené porésní prostředí.
Řídící rovnice nasyceného proudění nestlačitelné tekutiny, počáteční podmínky, okrajové podmínky a jejich hydraulický význam, koncepce 2D-V-S, problemtika volné hladiny a neomezené oblasti.
Hydraulická metoda (Dupuit, Forchheimer), koncepce 2D-H-S a příklady koncepce 1D-H-S, svislicový průtok, potenciál svislicového průtoku.
Studny a jejich klasifikace, řešení úplné studny v konceptu 2D-H-S,soustava studní a její řešení pomocí principu superposice, studna v dosahu lineárního zdroje a nepropustné hranice.
Darcyův-Buckinghamův zákon - pokus a formulace, derivace retenční křivky ve tvarech h(q), q < qs a q(h), difusivita, kapacitní funkce,Richardsova rovnice v difusním a kapacitním tvaru.
Poslední úprava: Mls Jiří, doc. RNDr., CSc. (29.10.2019)
