Doymuş bölgede, zemin boşluklarından oluşan çok düzensiz kanalcıklardaki suyun akışına yeraltısuyu akımı denir.

Transkript

1 Yealtısuyu

2 YERLTISUYU IMI Doymuş bölgede, zemin boşluklaından oluşan çok düzensiz kanalcıkladaki suyun akışına yealtısuyu akımı deni. Özelliklei: Yeçekimi kuvvetleinin (potansiyel eneji) etkisiyle meydana geli. Yealtısuyu akımında akım hızı θ h gibi bi potansiyel onksiyonundan tüetilebili. dθ dh gadθ ds ds potansiyel akımdı. Sütünme kayıplaı çok büyüktü. Bu nedenle, yealtısuyu akımı Çok yavaş haeket ettiğinden yealtısuyu akımı lamine di. Reynolds sayısı, D Re 1 ile 1 aasındadı. ν

3 YERLTISUYU IMI

4 DRCY YSSI Zeminlein su geçigenliği özelliğini deneysel olaak ilk dea Dacy (1856) incelemişti. Dacy temiz kum numunelei ve şekildekine benze bi deney düzeni kullanmıştı. Buada: z 1, z : Potansiyel eneji P 1 /γ, P /γ: : Basınç enejisi h 1, h h k : I h L k : Piyezometik eneji : 1 ve noktalaı aasındaki eneji kaybı : Eneji (veya piyezomete) çizgisinin eğimi : : Zeminden süzülen debi : : Büt enkesit alanı Süeklilik denklemi: : Dacy (ilte hızı) veya özgül debi Eneji (Benouilli) denklemi: akım sıasında 1 ve noktalaı aasında eneji denklemi yazılı ve hızlaın düşük olması nedeniyle kinetik eneji akı yok kabul edilise, 1 g P γ 1 P + γ 1 + z 1 + z 1 P γ g + z P + γ + z h1 h 1 g h k

5 DRCY YSSI Dacy, ilte hızı (özgül debi) ile eneji (yük) kayıplaı aasında doğusal bi bağıntı bulunduğunu göstemişti. h I L k Oantı katsayısı, zemin ve sıvı özellikleine bağlı olup, hidolik iletkenlik veya pemeabilite katsayısı adıyla anılı. Hız boyutunda olup, zemin taneleinin biçimi, otalama dane çapı ve ganülometiye bağlı olaak değişi. I Dacy anunu: Zemin Cinsi (cm/sn) Çakıl 1-1 Ota kum İnce kum Silt umlu kil il I

6 DRCY YSSI Dacy anunu: Buada ilte hızı büt kesit alanı () kullanılaak belilenmektedi. Poozitesi p olan bi zeminde otalama boşluk alanı g p dı. Bu alandan gibi bi debi geçiyosa Geçek hız: I g g p g, p ( ) g > ( ) p p

7 İletim apasitesi (T) kiein B genişliğindeki bi bölümünden yatay hızıyla geçen debi mb mb ( I) T (m /gün) m B I akiein biim genişliğinden, biim eğim altında, biim süede geçen su miktaıdı. Hidolik iletkenlik ise biim kesitten, biim eğim altında biim süede geçen su miktaıdı. m B

8 Biiktime atsayısı (S c ) (Etkin Poozite) Piyezomete çizgisinde biim alçalma ile biim kesitli akieden alınabilecek su miktaı Sebest akiede Biiktime katsayısı Özgül vei

9 UYU HİDROLİĞİ Teminoloji Statik Su Seviyesi (H) uyudan su çekimi (pompaj) başlamadan önçe dengedeki su seviyesidi. Dinamik Su Seviyesi (h) Pompaj anındaki su seviyesidi. lçalma (s H - h) Dinamik ve statik su seviyesi aasındaki aktı. lçalma onisi Su çekimi nedeniyle oluşan su yüzeyidi.

10 UYU HİDROLİĞİ Teminoloji Etki yaıçapı (R) Pompaj kuyusundan çekilen su nedeniyle etkilenen alanın yaıçapıdı. Bu mesae sonasında YS teka statik seviyeye ulaşı.

11 UYU HİDROLİĞİ Dacy anunu: I I Dupuit Hipotezlei Su taşıyan yealtısuyu tabakası homojen, izotop ve yatay tabanlı olup sonsuz genişliktedi. Yealtısuyu akımında bi düşey kesit boyunca he noktada hız yataydı. Bi düşey boyunca hız dağılımı üniomdu. Su yüzeyi eğimi yeteince düşüktü. Piyezometik eğimin iadesindeki, akım çizgisi boyunca belilenmesi geeken iki nokta aasındaki uzaklık yatay doğultuda ölçülebili.

12 UYU HİDROLİĞİ (aalı Hal) Sebest kiede Debi 1 h h h d dh d h dh 1 π π 1 1 ln h h π 3 s R h H s ln R h H π m: y.a.s. tabakası kalınlığı, m H: Eneji seviyesi (m) : Hidolik iletkenlik, m/sn : uyu yaıçapı, m R: Etki yaıçapı, m ( ) 3 ln s s s H π ( )( ) ( ) s H s h H h H h H + d dh I h π m H

13 UYU HİDROLİĞİ (aalı Hal) Basınçlı kiede Debi 1 d ( π m) H s + h π m dh h1 h dh d h h1 π m ln 1 R 3 s π m I dh d m: y.a.s. tabakası kalınlığı, m H: Eneji seviyesi (m) : Hidolik iletkenlik, m/sn : uyu yaıçapı, m R: Etki yaıçapı, m T: İletim kapasitesi T m π m H h π m R ln s 3 ln 3 s ln π T s s

14 UYU HİDROLİĞİ (aalı Hal) Dupuit debisi: uyunun açıldığı zeminin teoik olaak veebileceği debi değeidi. Güvenili (emniyetli) debi: Zemini süüklemeden ulaşılabilecek maksimum su hızı ile kuyudan alınacak maksimum debi değeidi. Sichadt taaından veilen kuyuya giişte zemini max - 15 süüklemeden ulaşılabilecek maksimum hız değei, Optimum debi: Soun yaatmadan zeminden alınabilecek maksimum su miktaıdı. Bu debi, yealtısuyunun beslenme miktaına, zeminin iletim kapasitesine, kilenme ve deniz suyu giişim sözkonusu olmasına bağlı olaak belileni. Dupuit ve müsaade edilen debinin bibiine eşit olduğu debiye optimum debi deni. Bu eşitliği sağlayan seviye alçalmasına da optimum seviye alçalması adı veili. 3

15 UYU HİDROLİĞİ (aalı Hal) Sebest kiede Optimum Debi Güvenili (emniyetli) debi: π h π max 15 max max ( h) 15 [ π ( m - s )] 15 max Dupuit debisi: dupuit π s ( m s ) 3 ln s ORT ÇÖZÜM Hm

16 UYU HİDROLİĞİ (aalı Hal) Basınçlı kiede Optimum Debi Güvenili (emniyetli debi): π m max 15 max [ π m] 15 Dupuit debisi: Dupuit π m s 3 ln s ORT ÇÖZÜM H

17 UYU HİDROLİĞİ şıı Yealtısuyu Çekimi Yealtısuyu tablası süekli düşeceğinden eneji masalaı ata. Denize yakın akielede deniz suyunun giişimi tehlikesi otaya çıka. Optimum bi debiden daha büyük debile çekilmesi çok küçük zemin danecikleinin haekete geçmesine ve kuyu cidaının kısa süede tıkanmasına, civada zemin poblemleinin yaşanmasına yol açabili.

18 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ HİDROLİ İLETENLİĞİN BELİRLENMESİ LBORTUR DENEYLERİ Sabit seviyeli pemeamete Değişken seviyeli pemeamete RZİ DENEYLERİ İzleyicilele uyulala Sebest kuyu Basınçlı kuyu

19 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ LBORTURD Sabit Seviyeli Pemeamete: Bu deney düzeninde zemin numunesi üzeindeki hidolik yük (Δh) deney süesince sabit tutulaak, belili bi zaman süesi (t) içinde zeminden geçen su miktaı () ölçülmektedi. kpemeabilite katsayısı (cm/s), (m/s) Zemin numunesinin kesit alanı ise, Dacy kanunundan: I h L L h

20 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ LBORTURD Değişken Seviyeli Pemeamete: Zemin numunesi üzeindeki hidolik yükün zamanla değişimi ölçüleek ve Dacy kanunundan yaalanaak pemeabilite katsayısı hesaplanmaktadı. Eğe hehangi bi andaki yük h; t t o zamanında h h o ve t t 1 zamanında h h 1 ise, kütle kounumuna göe dt süesinde gien ve çıkan debile eşit olmalıdı. d d a dh h a h1 h cikan gien dh h h L a dh dt dt L L t 1 t dt a dh dt a ln h h L h1 h L t t1 t a L h ln ( t ) 1 t h1

21 Laboatuva Pemeabilite Deneyleinin Güvenililiği Laboatua deneylei ile pemeabilite katsayısı (k) nın belilenmesine etki eden aktöle : Hava kabacıklaı Suya doygunluk deecesi İnce dane göçü Sıcaklıktan dolayı suyun viskozitesindeki değişim Numune boyutlaı Numunede öselenme Bi çok zeminde geçek değee ulaşmak güç

22 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ RZİDE İzleyicilele: kuyusundan izleyici madde (kimyasal tuzla, boyala vb) veili. B kuyusundan süekli önek alınaak izleyici maddeye astlanılan an kaydedili: t t t 1 Su kotlaından yaalanılaak otalama hidolik eğim hesaplanı: ( Z ) d Z, 1 d, I X Yealtısuyunun geçek akış hızı belileni: g Filte hızı hesaplanı: Hidolik iletkenlik bulunu: X t p I g P: Poozite zeminden alınan önekleden saptanı.

23 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ RZİDE uyu Deneylei ile: Sebest kiede na kuyudan sabit bi debisi çekiliken, ana kuyuya 1 ve uzaklığındaki iki gözlem kuyusundaki h 1 ve h su deinliklei ölçüleek aşağıdaki bağıntı yadımıyla belilenebili. π ln 1 h h 1 Hm: y.a.s. tabakası kalınlığı, m : Hidolik iletkenlik, m/sn

24 PERMEBİLİTE TSYISININ BELİRLENMESİ RZİDE uyu Deneylei ile: Basınçlı kiede na kuyudan sabit bi debisi çekiliken, ana kuyuya 1 ve uzaklığındaki iki gözlem kuyusundaki h 1 ve h su deinliklei ölçüleek aşağıdaki bağıntı yadımıyla belilenebili. π m ln 1 h h 1 m: y.a.s. tabakası kalınlığı, m : Hidolik iletkenlik, m/sn