ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Σχετικά έγγραφα
Υπόγεια ροή. Παρουσίαση 3 από 4: Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού & ρύπου. (Tαχύτητα μεταγωγής)

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 7 Μεταφορά ρύπων στο υπόγειο νερό

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 4 Υπόγεια Ροή

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 8 Τεχνολογίες αποκατάστασης υπεδάφους

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 4 Υπόγεια Ροή

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 7 Μεταφορά ρύπων στο υπόγειο νερό

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική. Θεματική Ενότητα 7 Μεταφορά ρύπων στο υπόγειο νερό

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 7 Μεταφορά ρύπων στο υπόγειο νερό

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Mεταφορά διαλυμένου ρύπου σε κορεσμένο έδαφος: Μαθηματική περιγραφή

Εγγειοβελτιωτικά Έργα και Επιπτώσεις στο Περιβάλλον

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 6 Αλληλεπίδραση ρύπων με το έδαφος

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

Περιβαλλοντική Χημεία

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Υπόγεια ροή. Παρουσίαση 1 από 4: Κατεύθυνση κίνησης υπόγειου νερού. Περιεχόμενα

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Περιβαλλοντική Χημεία

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

. Υπολογίστε το συντελεστή διαπερατότητας κατά Darcy, την ταχύτητα ροής και την ταχύτητα διηθήσεως.

Ατομικά Δίκτυα Αρδεύσεων

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Άσκηση από διαγώνισμα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

Αστικά υδραυλικά έργα

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Υπόγεια ροή. Παρουσίαση 2 από 4: Νόμος Darcy

ΚΟΡΕΣΜΕΝΟ ΕΔΑΦΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΟΥ ΛΟΓΩ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ. Σχόλιο: ίδια έκφραση για ροή ρευστού σε αγωγό ή πορώδες μέσο V V

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 5: Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα

Πρέσσες κοχλία. Κινηματική Δυνάμεις Έργο. Πρέσσες κοχλία. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Υδρεύσεις Αποχετεύσεις - Αρδεύσεις

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 6 Αλληλεπίδραση ρύπων με το έδαφος

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 10 η : Μεταβατική Διάχυση και Συναγωγή Μάζας

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο - Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Περιβαλλοντική Γεωτεχνική - 2 η σειρά ασκήσεων - 25 Οκτωβρίου, 2018

Τρία ερωτήματα μεταφοράς. Που πρέπει να γίνουν «άσκηση», και να λυθεί η άσκηση για να απαντηθεί το ερώτημα...

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

6 η ΕΝΟΤΗΤΑ Συμπύκνωση εδαφών

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 4: Θερμοδυναμική και Κινητική της Δομής. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

Διδακτική της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Mεταφορά διαλυμένου ρύπου σε κορεσμένο έδαφος: Μαθηματική περιγραφή

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι. κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

Γεωθερμία. Ενότητα 6: Θερμά άνυδρα πετρώματα. Καθηγητής Κωνσταντίνος Λ. Κατσιφαράκης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΑΠΘ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Θερμοδυναμική - Εργαστήριο

Αρχές ροής υπογείων υδάτων

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 6: Ακρότατα Συνάρτησης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Υδραυλικές κατασκευές - φράγματα

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Ηλεκτρικές Μηχανές Ι. Ενότητα 4: Εύρεση Παραμέτρων. Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Αστικά υδραυλικά έργα

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

Ηλεκτρικές Μηχανές Ι. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Λογισμός 3 Ασκήσεις. Μιχάλης Μαριάς Τμήμα Α.Π.Θ.

Υδραυλικές κατασκευές - φράγματα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Εργαστήριο Φωτοτεχνίας

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Αστροφυσική. Ενότητα # 6: Λευκοί Νάνοι. Νικόλαος Στεργιούλας Τμήμα Φυσικής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Δημογραφία. Ενότητα 10: Προτυποποίηση. Βύρων Κοτζαμάνης Τμήμα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδομίας & Περιφερειακής Ανάπτυξης

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ

ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Διδάσκων: Δρ. Ριζιώτης Βασίλης Θεωρία δίσκου ορμής στοιχεία πτερύγωσης

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

Transcript:

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Μ. Πανταζίδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια ΕΜΠ Θεματική Ενότητα Υπόγεια ροή Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού και ρύπου

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειες χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Υπόγεια ροή Παρουσίαση 3 από : Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού & ρύπου (Tαχύτητα μεταγωγής) 1

Απλό μοντέλο εδαφικής στήλης: συμπαγής κύλινδρος επιφάνειας Α με πολλά κυλινδρικά ανοίγματα R=0.5cm R=1cm =100cm 2 R=2cm Προσομοίωση διόδων ανάμεσα στους εδαφικούς κόκκους με κυλινδρικούς αγωγούς διαφορετικών διαμέτρων (στο σχήμα φαίνονται σε τομή) Χρησιμοποιούμε απλά μοντέλα γιατί είναι πιο εύκολο να καταλαβαίνουμε πρώτα σε αυτά πώς κινείται στους εδαφικούς πόρους το νερό και μαζί του ο ρύπος 2

Ακραίως απλά μοντέλα 1 και 2 (1) (2) πορώδες εδαφικών στηλών R=1cm R=1cm 1=100cm 2 2=150cm 2 n 1 =πr 2 / 1, n 2 =πr 2 / 2 μέση ταχύτητα σε κυλινδρικό αγωγό v m (R), v m1 = v m2 = v m παροχή Q 1 = Q 2 = Q = v m πr 2 ταχύτητα Darcy v (παροχή ανηγμένη στη συνολική επιφάνεια, Α) v 1 = Q/ 1 v 2 = Q/ 2 σχέση ταχύτητας στον κυλινδρικό αγωγό ταχύτητας Darcy v m = v 1 1 / πr 2 = v 2 2 / πr 2 ταχύτητα στον κυλινδρικό αγωγό = ταχύτητα Darcy / πορώδες ΠΟΙΑ ΑΠΟ ΤΙΣ ΔΥΟ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΕΙΝΑΙ Η «ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΝΕΡΟΥ»? 3

Πότε ισχύει ο νόμος Darcy τι αγνοεί; Περιγράφει πλήρως τη ροή όταν δεν έχουμε θερμική, χημική, ηλεκτρική κλίση δυναμικού Ισχύει για στρωτή ροή: αριθμός Reynolds, R = ρvd / μ 1 έως 10 (d = μέση διάμετρος κόκκου, μ = ιξώδες) Αγνοεί την ύπαρξη των εδαφικών κόκκων (ή, δεν «βλέπει» τη δομή των εδαφικών πόρων) Ορίζω τη μέση γραμμική ταχύτητα ή ταχύτητα διήθησης, seepage velocity, v s V = επιφάνεια των πόρων (σε τομή) n = πορώδες = V V / V V / v

Εξοικείωση με καινούρια μεγέθη: όταν λέω «ταχύτητα ροής» τι ακριβώς εννοώ; H ταχύτητα Darcy ή φαινόμενη ταχύτητα ή ειδική παροχή, v: αντιστοιχεί στο νερό που βγαίνει από ολόκληρη διατομή Q v = Q/ H «πραγματική ταχύτητα» αντιστοιχεί σε ροϊκές γραμμές που παρακάμπτουν τους κόκκους =?? 5

«Ταχύτητα ροής»: τι ακριβώς εννοώ; (συν.) H μέση γραμμική ταχύτητα ή ταχύτητα διήθησης v s : αντιστοιχεί στο νερό που κυκλοφορεί στον διαθέσιμο χώρο (δηλ. στον όγκο των πόρων) Εδαφικό στοιχείο n = V V / V V / V = n V V V S Πειραματικά βρίσκεται ότι η v s δίνει καλή προσέγγιση του χρόνου εμφάνισης ρύπου στα κατάντη εδαφικής στήλης v s = v / n = ταχύτητα μεταγωγής L= v s T Χρόνος άφιξης ρύπου, Τ = L / v s V v S = Q / V L V 6

Μάζεμα ιδεών: ταχύτητα διήθησης, seepage velocity, pore (water) velocity Υδραυλική: ροή ανάλογες σχέσεις «κάνω πως δεν βλέπω» το έδαφος υπόγεια ροή δεν πειράζει για μεγέθη ροής κάνω λάθος για μεγέθη μεταφοράς (π.χ. χρόνος άφιξης ρύπου) διορθώνω λάθος ορίζοντας ταχύτητα διήθησης υπόγειου νερού, v s Αναλογία με μηχανική εδαφομηχανική; 7

Οι δίοδοι μεταξύ των εδαφικών κόκκων ως κυλινδρικοί αγωγοί Κυλινδρικός αγωγός ακτίνας R μέση ταχύτητα, v m Συγκρίνοντας την έκφραση για την v m με την ταχύτητα Darcy θα λέγαμε ότι ο κυλινδρικός αγωγός έχει υδραυλική αγωγιμότητα Κ αγωγού = R 2 ρ g / 8 μ R v m 2 R g 8 p d dl Σημ: το πρόσιμο πλην εκφράζει ότι η ταχύτητα έχει φορά στην κατεύθυνση που μειώνεται το υδραυλικό φορτίο z i 8

Εφαρμογή εννοιών υπόγειας ροής σε εδαφικό μοντέλο Οι διατομές (Α) και (Β), δείχνουν σε τομή δύο μοντέλα εδαφικών στηλών: πρόκειται για δύο συμπαγείς κυλίνδρους, στους οποίους έχουμε ανοίξει με τρυπάνι πολλά σωληνάκια. Συγκεκριμένα, η διατομή (Α) έχει 13 ανοίγματα ακτίνας 1 cm, ενώ η διατομή (Β) έχει δύο ανοίγματα ακτίνας 2 cm και 20 ανοίγματα ακτίνας 0.5 cm. Η συνολική διατομή και στις δύο περιπτώσεις έχει επιφάνεια 100 cm 2. () R=1cm =100cm 2 (B) R=0.5cm R=2cm Ας υπολογίσουμε τα χρήσιμά μας μεγέθη: ταχύτητα, παροχή, κ.λπ. 9

Εδαφικό μοντέλο: υπολογισμός ταχύτητας-παροχής Μέση ταχύτητα σε κάθε σωλήνα ακτίνας R 2 R g v i 8 Παροχή από κάθε σωλήνα ακτίνας R Q v, R R g i 8 Η συνολική παροχή για τη στήλη είναι το άθροισμα της παροχής του κάθε σωλήνα R1 g Στήλη (Α) Q Q 13 i 8 2 Q 10

Εδαφικό μοντέλο: υπολογισμός ταχύτητας-παροχής (συν.) Ταχύτητα Darcy Πορώδες, = Α ολικό = 100 cm 2 Διατομή (Α): Α V = 13πR 12 = 0.8 cm 2, άρα n Α =0.1 Ταχύτητα διήθησης Παρατήρηση: αφού όλη η διατομή των σωλήνων είναι διαθέσιμη για ροή, v s = v σωλ V V n V V! 8 13 8 13 8 13 ) /( 2 1 2 1 1 1 v i g R R i g R i g R n Q n v v V s i g R Q Q v 8 13 / / 1 11

Εδαφικό μοντέλο: υπολογισμός ταχύτητας-παροχής (συν.) Διατομή (B): Α V =2π2 2 + 20π0.5 2 =25.13+15.71= 0.8 cm 2, άρα n Β =0.1 οι δύο διατομές αντιστοιχούν στο ίδιο πορώδες! Υπολογισμός λόγου παροχών δύο διατομών 2 g 0.5 g Στήλη (Β) Q B 2 i 20 i 8 8 g i2 2 20 0.5 QB 8 2.6 Q g i131 8 Μεγάλο πορώδες μεγάλη υδραυλική αγωγιμότητα; Όχι απαραίτητα! Η υδραυλική αγωγιμότητα άρα και η παροχή εξαρτώνται άμεσα από την κατανομή του μεγέθους των πόρων και όχι απαραίτητα από το συνολικό πορώδες 12

Εδαφικό μοντέλο: υπολογισμός χρόνου άφιξης ρύπου Με ποια ταχύτητα θα υπολογίσω τον χρόνο άφιξης ρύπου από τα ανάντη στα κατάντη της στήλης; Στήλη (Α): Τ = L/ v σωλ (R σωλ = 1cm) Στήλη (B): Τ = L/ v σωλ (R σωλ = 2cm) δηλαδή αντί για έναν σταθμισμένο μέσο όρο που δίνει η v s, προτιμώ στη στήλη (Β) να υπολογίσω τον μικρότερο χρόνο που αντιστοιχεί στην μεγαλύτερη ταχύτητα στη στήλη (Β) μπορώ να «δω» το φαινόμενο της μηχανικής διασποράς: ο ρύπος στα μεγάλα σωληνάκια κινείται πιο γρήγορα σε σύγκριση με τα μικρά 13

Οι ρωγμές των βράχων ως παράλληλες πλάκες που απέχουν b Ροή ανάμεσα σε δύο πλάκες που απέχουν b b v m 2 b g 12 d p dl z Συγκρίνοντας την έκφραση για την v m με την ταχύτητα Darcy θα λέγαμε ότι η ρωγμή έχει υδραυλική αγωγιμότητα Κ ρωγμής = b 2 ρ g / 12 μ Κατ αναλογία με το εδαφικό μοντέλο, μπορούμε να υπολογίσουμε τον χρόνο άφιξης ρύπου (με την v m ) και, αν ξέρω τη συχνότητα των ρωγμών, την παροχή 1

Ερώτηση κατανόησης Η μέση γραμμική ταχύτητα ή ταχύτητα διήθησης...(τσεκάρετε όλα τα σωστά) είναι η ταχύτητα Darcy διαιρεμένη με το πορώδες είναι παροχή ανηγμένη στο τμήμα της διατομής που είναι διαθέσιμο για ροή έχει βρεθεί πειραματικά ότι προσεγγίζει καλά την ταχύτητα μεταγωγής προσεγγίζει καλά την πραγματική ταχύτητα του νερού στους εδαφικούς πόρους 15

Βασικά σημεία έννοιες Προσοχή! ανάλογα με το θεματικό πεδίο, ο όρος «ταχύτητα του υπόγειου νερού» μπορεί να αναφέρεται σε διαφορετική έννοια Σε κείμενα Περιβαλλοντικής Γεωτεχνικής, ας μην χρησιμοποιούμε χαλαρά τον όρο «ταχύτητα του υπόγειου νερού», ο οποίος αντιστοιχεί στην ταχύτητα διήθησης του υπόγειου νερού, v s Οι όροι average linear velocity και seepage velocity σε αγγλικά κείμενα σχετικά με ρύπανση υπεδάφους αναφέρονται στην ταχύτητα διήθησης του υπόγειου νερού, v s Όταν διαβάζουμε σε αγγλικά κείμενα τον όρο ground water velocity, χωρίς επεξήγηση δεν μπορούμε να είμαστε 100% σίγουροι σε ποιο μέγεθος αναφέρεται 16

Βασικά σημεία - υπολογισμοί Χρησιμοποιούμε την ταχύτητα Darcy, v, για να υπολογίσουμε παροχή ο όρος «ταχύτητα Darcy» είναι αδιαφανής (για όποιον δεν ξέρει τον νόμο Darcy), αλλά η ερμηνεία του είναι μονοσήμαντη Χρησιμοποιούμε την ταχύτητα διήθησης του υπόγειου νερού, v s, για να υπολογίσουμε τον χρόνο άφιξης ρύπου για να μην υπάρχει αμφιβολία, σε προβλήματα μεταφοράς θα χρησιμοποιώ τον όρο ταχύτητα μεταγωγής ο χρόνος άφιξης ρύπου λέει πόσο γρήγορα θα κινηθεί το μέτωπο του ρύπου αν η μεταφορά συμβαίνει μόνο λόγω μεταγωγής και, άρα ο χρόνος άφιξης ρύπου εκφράζει κατά προσέγγιση (χονδρική αν διάχυση και διασπορά έχουν σημαντική συμβολή στην μεταφορά) πόσο γρήγορα θα επηρεαστεί από την ρύπανση ένα σημείο κατάντη της πηγής 17

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στο πλαίσιο του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα ΕΜΠ» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.