1 / 31

Vízmozgások és hatásaik a talajban

Vízmozgások és hatásaik a talajban. Vízmozgások okai. Gravitáció Kapillaritás Termoozmózis Elektroozmózis A szemcsék szívóhatása (suction) Terhelés okozta vízmozgás. Talajbeli vízmozgások káros következményei. víztartalomnövekedés szilárdságcsökkenés, duzzadás, roskadás

megara
Download Presentation

Vízmozgások és hatásaik a talajban

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Vízmozgások és hatásaik a talajban

  2. Vízmozgások okai • Gravitáció • Kapillaritás • Termoozmózis • Elektroozmózis • A szemcsék szívóhatása (suction) • Terhelés okozta vízmozgás

  3. Talajbeli vízmozgások káros következményei • víztartalomnövekedés szilárdságcsökkenés, duzzadás, roskadás • víztartalomcsökkenés zsugorodás • vízmozgás szemcsemozgás, kimosódás • föld alatti (munka)térbe áramló víz használatvesztés • vízszintemelkedés víznyomás növekedése a szerkezeteken • vízkémiai változások korrózió, talajjellemzők romlása

  4. Hidraulikai alapok

  5. Hidraulikai alapok • Hidrosztatika • Folyadékok kinematikája • Hidrodinamika

  6. Hidrosztatika • Newton a viszkozitásról     ( dv / dl ) • Euler a víznyomásról p = po + h · v · g • Archimédesz a felhajtóerőről Ff = V · v · g • Pascal a víznyomás terjedéséről p = pk + h · v · g

  7. Folyadékok kinematikája • Permanencia egy szelvényben Q = const. A = const. vk = Q / A = const. • Kontinuitás egy áramlási szakaszon Q = A · vk = A1· v1 = A2 · v2 = const. • Lamináris-turbulens áramlás - Reynolds • Áramvonal • Áramlási típusok egydimenziós, síkbeli, tengelyszimmetrikus

  8. Egydimenziós vízmozgás

  9. Síkbeli áramlás

  10. Tengelyszimmetrikus vízmozgás

  11. Hidrodinamika • Bernoulli törvénye • Reynolds eredményei

  12. Bernoulli törvénye hidraulikus gradiens I=hv/L

  13. Egy m.g súlyú vízrészecske energiája • Helyzeti energia • Nyomási energia • Mozgási energia Egységnyi súlyú vízrészecske összes energiája

  14. Reynolds kísérleti eredményei

  15. Reynolds-szám Hidraulikai sugár Kinematikai viszkozitás Csőbeli áramláskor Kritikus Reynolds-szám Lamináris áramlás Re < Rekr

  16. A talajbeli vízmozgás (szivárgás) alaptörvényei

  17. A szivárgás empírikus megközelítéseDarcy-törvénye

  18. A szivárgás kísérleti megközelítése: Darcy törvénye vs=k·(Is –I0)

  19. A szivárgás elméleti megközelítése: Koženy csőköteg-modellje N db D0 átmérőjű L hosszúságú cső • Feltételek • a csövek belső palásfelülete = a szemcsék felülete • a csövek belső térfogata = a talaj hézagainak térfogata • Eredmények N = …. D0 = …..

  20. vs = k ∙ ( Is - I0 ) vs = k ∙ Is

  21. Áteresztőképesség meghatározása • Laboratóriumban állandó víznyomásos vizsgálat változó víznyomásos vizsgálat konszolidációs vizsgálat (lásd később) • Terepen próbaszivattyúzással (lásd később) fúrólyukban pressziopermeaméterrel nyeletéssel aknában, árokban • Közelítő eljárásokkal azonosító jellemzőkből képletekkel, diagramokkal, szerkesztéssel

  22. Laboratóriumi állandó víznyomásos vizsgálat Mért vízhozam: Q = Vv1 / t Mért szivárgási sebesség: vs = Q /A Alkalmazott hidraulikus gradiens: Is = hv / L Vízáteresztőképességi együttható: k = vs / Is

  23. Laboratóriumi változó víznyomásos vizsgálat Elemi dt időtartam alatt hv energiakülönbség mellett • a talajon átáramló víztérfogat dVv = vs∙ At ∙ dt = k ∙ hv / L ∙ At ∙ dt • a csőből kiáramló vízmennyiség dVv = - dhv∙ Acs A kettő azonosságából k ∙ hv / L ∙ At ∙ dt = - dhv∙ Acs A szétválasztható differeciálegyenlet k ∙ dt = - L ∙ Acs /At ∙ dhv / hv A megoldása k-ra kifejezve összetartozó hv1 – t1 és hv2 – t2 leolvasásokkal k = (Acs / At) ∙ L / (t2 – t1) ∙ ln (hv1 / hv2)

  24. Nyeletéses vizsgálat Fúrólyukas mérés pressziopermeaméterrel Terepi áteresztőképességi vizsgálat

  25. Áteresztőképesség meghatározása közelítő eljárásokkal

  26. Áramlási erő • Nagysága Á = V ∙ Is ∙v ∙ g • Iránya az áramvonal érintője = a sebességvektor • Eredete víznyomások eredője - a felhajtóerő • Hatásai szuffózió, kolmatáció (finom szemcsék mozgása) erózió (szemcseváz megbomlása) felszakadás, hidraulikus talajtörés

  27. Az áramlási erő levezetése

  28. szuffózió egy talajon belüli jelenség finom szemcsék mozgása a stabil vázt alkotó szemcsék közt talajtípus • durva szemcséjű, kohézió nélküli talaj nagy Cu-val • terjedelmes szemcsehiány S40 % alatti esetén • pontosabb értékelés a kolmatáció-kritérium alapján „kettébontással” kolmatáció határfelületi jelenség finomabb szemcséjű talaj bemosódása a durvább szemcséjűbe talajtípus • D15(durva) > 4 ∙ d85 (finom) esetén • D50 és d50 alapján Cu (U) figyelembevételével Következmény az áteresztőképesség változása

  29. Erózióérzékeny egy talaj, ha egyidejűleg teljesülnek a következők: • CU  15 és S0,063  5 • S0,125 – S0,02  50 % (a szemcsék felének átmérője 0,02 és 0,125 mm közt van) • IP  15 % esetén S0,063 – S0,002  2  S0,002 (az agyagtartalom az iszaptartalom felénél kevesebb)

  30. (BELSŐ) ERÓZIÓHIDRAULIKUS TALAJTÖRÉS

  31. Buzgárfogás Győrben a 2002 évi árvízkor

More Related