Tác giả | Nguyễn Uyên |
ISBN | 530-2006/CXB/7-41/XD |
ISBN điện tử | 978-604-82-5612-8 |
Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2006 |
Danh mục | Nguyễn Uyên |
Số trang | 534 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Nước phân bố rất rộng rãi trên quả đất, có mặt tại các quyển: khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển - vỏ quả đất. Nước có vai trò quan trọng trong sự phát triển tự nhiên và đời sống trên hành tinh của chúng ta: tham gia vào tất cả các quá trình địa chất - vật lí, địa hoá xảy ra ở trên mặt và trong vỏ quả đất; không có nước không có sự sống, ở đâu thiếu nước ở đó kinh tế quốc dân không phát triển được.
Nước có thể tồn tại trên mặt đất - nước mặt hay trong lỗ rỗng, khe nứt của đất đá nằm ở dưới mặt đất - nước dưới đất và được hai ngành khoa học tương ứng nghiên cứu là thuỷ văn và địa chất thuỷ văn. Do nước mặt và nước dưới đất thường có quan hệ thuỷ lực với nhau nên cần có kiến thức chung về thuỷ văn - địa chất thuỷ văn khi giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Địa chất thuỷ văn là ngành khoa học nghiên cứu về nguồn gốc, lịch sử thành tạo, các quy luật phân bố, vận động, các tính chất vật lí, thành phần hoá học, thành phần khí và các quy luật biến đổi của nước dưới đất trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo. Địa chất thuỷ văn cũng nghiên cứu các điều kiện thành tạo mỏ nước (nước nhạt, nước khoáng, nước công nghiệp,...), vai trò của nước trong sự thành tạo và phá huỷ các mỏ khoáng sản (khoáng sản cứng, dầu khí), các phương pháp tìm kiếm thăm dò các dạng khác nhau của mỏ nước, tính toán trữ lượng, các biện pháp bổ sung trữ lượng, các điều kiện cân bằng và động thái, các phương pháp bảo vệ nguồn nước khỏi bị nhiễm bẩn, các điều kiện chôn vùi những dòng nước thải công nghiệp và sinh hoạt.
Với khả năng nhiễm bẩn ngày càng cao của nước mặt, nước dưới đất chắc chắn sẽ là nguồn nước quý giá được khai thác để cấp nước cho sinh hoạt, cho công nghiệp, cho tưới, ... ở các thành phố lớn. Lượng nước yêu cầu cho mỗi người là 600 - 10001/ngày. Lượng nước tưới cho 1ha bình thường là 2000m3/năm. Lượng nước cần để sản xuất 1 tấn giấy là 450 - 1000m3, 1 tân cao su - 2400m3, 1 tấn niken - 800m3, 1 tấn thép hay gang -150 - 200m3. Nước khoáng được dùng để an dưỡng chữa bệnh. Nước dưới đất có nhiệt độ cao là nguồn năng lượng quan trọng để phát điện, sưởi ấm...
Các công trình xây dựng với quy mô ngày càng lớn, các đường hầm giao thông - thuỷ lợi, thuỷ điện, công trình khai thác mỏ ngày càng đi sâu vào lòng đất cần phải tính toán lượng nước chảy vào hô móng, đường hầm, khả năng phát sinh các hiện tượng địa chất không có lợi: trượt, cát chảy, xói ngầm, cactơ,... khả năng ăn mòn vật liệu xây dựng... để có biện pháp xử lí thích hợp.
Khoa học Địa chất thuỷ văn bao gồm các môn học: Địa chất thuỷ văn đại cương, động lực hộc nước dưới đất, thuỷ địa hoá, phương pháp điều tra địa chất thuỷ văn, Địa chất thuỷ văn mỏ, môn học về nước khoáng và Địa chất thuỷ văn khu vực; Địa chất thuỷ văn công trình là môn học vận dụng các kiến thức về Địa chất thuỷ văn để nghiên cứu, xử lí các hiện tượng địa chất khi xây dựng công trình (nước thấm vào hố móng, công trình ngầm, qua nền, qua vai công trình, qua bờ hồ, đáy và mái kênh dẫn); Địa chất thuỷ văn ứng dụng là môn học Địa chất thuỷ văn nghiên cứu toàn diện về nước dưới đất: sự hình thành, tồn tại, vận động cho đến những vấn đề về chất lượng, trữ lượng, quy luật phân bố, khả năng khai thác sử dụng hợp lí và quản lí, bảo vệ nước dưới đất khỏi bị ô nhiễm khi dùng nước cho các nhu cầu khác nhau.
Dựa trên bản dịch cuốn Địa chất thuỷ văn ứng dụng (Nhà xuất bản Prentice Hall xuất bản lần thứ ba nầm 1993) của GS Fetter c.w thuộc Trường Đại học Wisconsin - Oshkooh (Mỹ), cuốn sách giáo khoa hiện đang dùng giảng dạy cho các trường Đại học Mỹ, Canada ...đã được Nhà xuất bản Giáo dục ấn hành năm 2000, cuốn Địa chất thuỷ văn ứng dụng được biên soạn lần này đã bỏ một số nội dung không phù hợp thực tế Việt Nam, sắp xếp, ghép một số chương lại (từ 14 chương thành 8 chương) để làm rõ 4 chủ đề chính của cuốn sách như sau:
Hy vọng cuốn sách được biên soạn lại này sẽ giúp ích phần nào cho việc học và giảng dạy môn học Địa chất thuỷ văn tại các trường đại học, cao đắng,... cũng như cho công tác thực tế của các kĩ sư, cán bộ kĩ thuật khi giải quyết các vấn đề có liên quan tới tác động của nước dưới đất củng như khi sử dụng nước dưới đất cho các mục đích khác nhau.
Hà Nội tháng 6 năm 2006
NGUT. GVC. Nguyễn Uyên
Trang | |
Lời giới thiệu | 3 |
Chương 1. Mở đầu | 5 |
1.1. Nước | 5 |
1.2. Thuỷ văn và địa chất thuỷ văn | 6 |
1.3. Chu trình thuỷ văn | 7 |
1.4. Những sự biến đổi năng lượng | 10 |
1.5. Phương trình thuỷ văn | 11 |
Bài nghiên cứu: Hồ Mono | 12 |
1.6. Nhà địa chất thuỷ văn | 14 |
1.7. Địa chất thuỷ văn ứng dụng | 14 |
1.8. Công việc của nhà địa chất thuỷ văn | 15 |
Chương 2. Sự hình thành nước dưới đất |
|
2.1. Bốc hơi và mưa | 21 |
2.2. Dòng chảy tràn và dòng chảy sông suối | 37 |
2.3. Độ ẩm đất và sự bổ sung nước ngầm | 58 |
2.4. Sự hình thành nước dưới đất | 75 |
Bài nghiên cứu: Địa chất thuỷ văn của thung lũng bị chôn vùi chứa nước |
|
ở Dayton, bang Ohio | 81 |
Bài nghiên cứu: Các thung lũng kiến tạo vùng San Bemardino | 87 |
Bài nghiên cứu: Tầng chứa nước là cát kết ở đông bắc bang Illinois - |
|
đông nam bang Wisconsin | 91 |
Bài nghiên cứu: Cao nguyên núi lửa - tầng bazan Columbia River | 112 |
Bài nghiên cứu: Các vòm núi lửa - quần đảo Hawai | 113 |
Bài tập | 128 |
Chương 3. Các tính chất của tầng chứa nước |
|
3.1. Vật chất và năng lượng | 135 |
3.2. Độ rỗng của đất đá | 138 |
3.3. Năng suất riêng | 146 |
3.4. Hệ số thấm của đất đá | 148 |
Bài nghiên cứu: Đánh giá hệ số thấm trong tầng rửa trôi băng hà | 154 |
3.5. Thấm kế | 156 |
3.6. Mực nước ngầm | 160 |
3.7. Tầng chứa nước | 161 |
3.8. Các bản đồ mực nước ngầm và mặt thuỷ đẳng áp | 165 |
3.9. Các đặc trưng của tầng chứa nước | 167 |
3.10. Độ nén và ứng suất hiệu quả | 169 |
3.11. Đẳng hướng và dị hướng | 171 |
3.12. Gradien của mặt thuỷ đẳng áp | 173 |
Bài tập | 175 |
Chương 4. Dòng nước dưới đất khu vực |
|
4.1. Dòng nước ngầm khu vực ổn định trong tầng chứa nước không áp | 179 |
4.2. Dòng thấm ngắn hạn trong hệ nước dưới đất khu vực | 191 |
4.3. Nước dưới đất không thuộc chu trình thuỷ văn | 191 |
4.4. Mạch nước | 192 |
4.5. Địa chất các hệ dòng thấm khu vực | 194 |
Bài nghiên cứu: Các dòng thấm khu vực ở vùng Great Basin | 194 |
4.6. Tương tác của nước ngầm và hồ hay đầm lầy | 197 |
Bài tập | 254 |
Chương 5. Các nguyên lí của dòng nước dưới đất |
|
5.1. Mở đầu | 206 |
5.2. Năng lượng cơ học | 206 |
5.3. Cột nước thuỷ lực | 208 |
5.4. Cột nước trong nước có khối lượng riêng biến đổi | 211 |
5.5. Thế lực và cột nước thuỷ lực | 214 |
5.6. Định luật Darcy | 215 |
5.7. Các phương trình của dòng nước dưới đất** | 218 |
5.8. Lời giải các phương trình dòng thấm | 223 |
5.9. Gradien cột nước thuỷ lực | 223 |
5.10. Quan hệ giữa hướng dòng ngầm với grad h | 224 |
5.11. Đường dòng và các lưới đường dòng | 226 |
5.12. Sự khúc xạ đường dòng | .229 |
5.13. Dòng thấm ổn định trong tầng chứa nước có áp | 231 |
5.14. Dòng thấm ổn định trong tầng chứa nước không áp | 232 |
Bài tập | 240 |
Chương 6. Dòng nước dưới đất tới giếng | |
6.1. Giới thiệu | 243 |
6.2. Các giả thiết cơ bản | 244 |
6.3. Tính toán độ hạ thấp mực nước dưới đất gây ra do giếng bơm hút | 244 |
6.4. Xác định các thông số tầng chứa nước theo các số liệu độ hạ thấp |
|
mực nước dưới đất - thời gian | 258 |
6.5. Thí nghiệm Slug Test | 285 |
6.6. Đánh giá khả năng chuyển nước của tầng chứa nước theo số liệu |
|
năng suất riêng | 295 |
6.7. Phễu bơm cắt nhau và sự giao thoa ở giếng | 297 |
6.8. Ảnh hưởng của các biên địa chất thủy văn | 298 |
6.9. Thiết kế thí nghiệm tầng chứa nước | 300 |
Bài tập | 308 |
Chương 7. Chất lượng nước và sự ô nhiễm nước dưới đất |
|
7.1. Hoá học nước | 313 |
Bài nghiên cứu: Thuỷ địa hoá của hệ tầng chứa nước Aorida | 345 |
7.2. Chất lượng nước và sự ô nhiễm nước dưới đất | 348 |
Bài nghiên cứu: Ô nhiễm từ hồ chứa quặng thải uran | 397 |
Bài tập | 418 |
Chương 8. Nghiên cứu nước dưới đất |
|
8.1. Sự phát triển và quản lí nước dưới đất | 422 |
Bài nghiên cứu: Tầng chứa nước cát kết sâu vùng đông bắc Illinois | 424 |
8.2. Các phương pháp hiện trường | 440 |
8.3. Các mô hình nước dưới đất | 484 |
Bài nghiên cứu: Lập mô hình nước dưới đất cho một thiết kế mỏ | 500 |
Bài tập | 507 |
Phụ lục | 510 |
Đáp sô các bài tập chọn lọc | 526 |