VODA U TLU

ZONE POJAVE VODE U TLU RV1

površina terena

ZONA ADHEZIONE VODE

ZONA OTVORENE KAPILARNE VODE

RPV2

u < 0 ZONA ZATVORENE KAPILARNE VODE

u > 0 TEMELJNA (POZEMNA VODA)

KAPILARNO IZDIZANJE VODE

απ=ρπ cos**r*2*Tg**h*r wc2

g**rcos*T*2h

wc ρ

α=

za α = 0° (staklo-voda) i T=75*10-6 kN/m (staklo-voda) ⇒ hr

cmc =0 306

2. ( )

Izdizanje vode u kapilari sa promjenjivim poprečnim presjekom :

U tlu čvrste čestice (zrna) tvore kapilare koje su promjenjivog presjeka, pa visina izdizanja vode ovisi o smjeru "dolaska" vode (izdizanje, spuštanje, procjeđivanje sa površine). Mineralni sastav utječe na veličinu sile površinske napetosti te se visina izdizanja ne može odrediti prema empirijskom izdizanju. Orijentacione vrijednosti: VRSTA TLA KAPILARNO

DIZANJE (m) pijesak 0.03-3.50 prah 1.50-12.0 glina > 10.0

PRITISCI U VODOM ZASIĆENOM TLU

uc= - hc*γw u razina zatvorene kapilarne vode

hc

razina podzemne vode

zw

u=γw*zw

TEČENJE VODE U TLU

Bernoulli: vg

u hvg

uh hi i

wgi

j j

wgj

2 2

2 2+ + = + + +γ γ

∆

Za stacionarno tečenje (male brzine) : u hu

h hi

wgi

j

wgjγ γ

+ = + + ∆

hg - geodetski potencijal

h up

w=γ

- potencijal pritiska vode (piezometarska visina)

h = hp + hg

MJERENJE PROPUSNOSTI TLA

DARSY: A*

Lh*kQ

A*i*kQ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

=

∆ Q - količina protoka k - koeficijent propusnosti i - gradijent toka A - površina poprečnog presjeka cijevi ∆h - razlika razine vode na dva kraja cijevi L - dužina uzorka

v*n1v*

VVv*

LAALv*

AAv

v*Av*AQ

PPPP

PP

==⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

==

AP - površina pora u presjeku uzorka vp - brzina vode u porama

MJERENJE KOEFICIJENTA PROPUSNOSTI U LABORATORIJU: Uređaj sa konstantnim padom:

Q v F tv k i

F t

== ⇒

⇒

* **

* *

Q = k * i * F* t

i = HL

Q = k * HL

t*F*HL*Qk =

Uređaj sa promjenjivim padom:

a d d= 2

212

4 4π π ; F =

dQ F v dta dH F v dtv k i

==

=

* ** * *

* (Darcy)a*dH = F*k *i*dt

i HL

a dH F k HL

dt

dHH

k Fa L

dt

HH

=

=

=

* * * *

**

*

*log

k = 2.3* L*aF* t∆

1

2

MJERENJE KOEFICIJENTA PROPUSNOSTI NA TERENU - mjerenjem brzine toka homogenog podzemnog toka sa nagnutim vodnim licem - crpljenjem iz bunara u sloju sa slobodnim vodnim licem

k q r rh h

=−π

* ln( / )2 1

22

12

VRSTA TLA k (cm/s) šljunak > 1.0 pijesak 1.0 - 10-3

prah 10-3 - 10-5

glina < 10-6

Mjerenje propusnosti tla priručnom metodom:

PROSJEČNI KOEFICIJENTI FILTRACIJE U USLOJENOM TLU:

Horizontalni tok: kk H

Hx

xi ii

ii

=∑

∑

Vertikalni tok: kH

Hk

y

ii

i

yii

=∑

∑

ELEMENTI TEORIJE STRUJNE MREŽE:

ulaz u element: dydzxhkdAikq xxxxi ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−==δδ

izlaz iz elementa: dydzdxx

hxhdx

xkkq

2

2x

xxo ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−−⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ +=δ

δδδ

δδ

razlika u volumenu vode za smjer x : ∆q q q k hx

dxdydzx xi xo x= − =δδ

2

2

za sva tri smjera: 0dxdydzz

hky

hkx

hkqqqq2

2z2

2y2

2xzyx =

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++=++=

δ

δ

δ

δ

δ

δ∆∆∆∆

Funkciju potencijala određujemo rješavajući Laplace-ovu dif. jed. polja potencijala za

zadane RUBNE UVJETE:

k hx

k hy

k hzx y z

δδ

δδ

δδ

2

2

2

2

2

2 0+ + =

Primjer STRUJNE MREŽE:

nepropusna podloga (rubni uvjet)