bài giảng địa chất thủy văn

CHƯƠNG III

PHÂN LOẠI NƯỚC DƯỚI ĐẤT

•

Dựa theo một số chỉ tiêu với mục đích sử dụng
Dựa theo các đặc tính chính bản thân của nước
- Nhiệt độ
- Tổng khoáng hoá
- Độ cứng
- pH
- Các ion chủ yếu
- Thành phần đặc biệt, thành phần khí

    


 
    

Dựa theo các đặc tính vận động và đặc tính thủy lực
- Nước có áp
- Nước không áp

     

Dựa theo môi trường chứa nước
- Đất đá bở rời
- Đất đá nứt nẻ
- Đá kastơ hoá

Dựa theo mối quan hệ với các loại đất đá và trạng thái vật lý
của nó.
- Nước tự do
- Nước liên kết vật lý
- Nước liên kết hoá học ở thể hơi
- Nước ở thể cứng
   


Dựa theo nguồn gốc.
- Nguồn gốc ngấm
- Nguồn gốc chôn vùi
- Nguồn gốc ngưng tụ
- Nguồn gốc nguyên sinh
Dựa theo cơ sở sử dụng nước
- Nước thông thường
- Nước khoáng
- Nước nóng
- Nước công nghiệp


PHÂN LOẠI NƯỚC DƯỚI ĐẤT
THEO CHIỀU SÂU THẾ NẰM
•NƯỚC TRONG ĐỚI THÔNG KHÍ
•NƯỚC NGẦM
•NƯỚC ACTEJI
•NƯỚC TRONG ĐÁ NỨT NẺ VÀ CASTƠ HOÁ

NƯỚC TRONG ĐỚI THÔNG KHÍ
Khái niệm về đới thông khí
Sự vận động của nước trọng lực trong đới thông khí
Thấm tự do (hình 49)
Thấm thẳng đứng (hình 50)


Vadose Zone-pores
partially filled
Water Table-Seasonally variable
Phreatic Zone-all
pores filled


2. Nước trong lớp thổ nhưỡng
3. Nước thượng tầng (hình 51)
(thường gặp trong đất đá Đệ tứ bở rời, trong lớp đất đá nứt nẻ của
đá gốc, trong đá nứt nẻ kacstơ hoá)



MOVEMENT OF WATER IN THE 
UNSATURATED ZONE
Infiltration
Infiltration  is  the  movement  of  water  through  the  soil  surface 
into the soil as distinguished from percolation, the movement of 
water through the soil. 
Infiltration  from  rainfall  usually  occurs  with  very  shallow 
depths  of  water  on  the  soil  surface.  Quantities  of  water 

infiltrated  are  usually  only  a  few  inches  per  day  and  rarely 
sufficient to saturate a great depth of soil.


a

b


a

b
Δt1

Δt2


Fredlund and Rahardjo,1993, presented Darcy’s Law for unsaturated soils.

∂hw
vw = − k w
∂y
where : vw is flow rate of water;
kw coefficient of permeability with respect to the water phase
(kw unconstant) ;

∂hw is hydraulic head gradient in the y-direction
∂y which can be designated as iwy

Some Infiltration Equations
Horton’s Equation

f(t) = fc + (f0 – fc)e-kt
Where f(t) is the infiltration at time t (cm/hr), f0 is the initial infiltration rate
(cm/hr), fc is the constant infiltration rate (cm/hr), and k is a decay constant.


Fs =

[(θ

]

− θ i )ψ f
M dψ f
=
i
i
[1 − ]
[1 − ]
Ks
Ks
s

Green-Ampt method
Green and Ampt (1911) developed approximate solutions of Richards’s
equation for infiltration calculation.

• a. If rainfall intensity (i) is <= K s, then f = i
• b. If i > Ks, then f = i until F = i.ts = Fs
Fs

[
(θ
=

]

− θ i )ψ f
M dψ f
=
i
i
[1 − ]
[1 − ]
Ks
Ks
s

Where θs is the saturated moisture content,
θi is the initial moisture content,
Ψf is tension or suction,
Md is the initial moisture deficit.


• for i > Ks

f = K s [1 −

M dψ f
F

c. Following surface saturation,
in the case of i = Ks, f = i.

]