Các định luật thấm không đường thẳng: Hiện tượng thấm của nước dưới đất

Như chúng ta đã biết nước dưới đất vận động thường có vận tốc nhỏ và tuân theo định luật thấm đường thẳng, còn khi nước dưới đất vận động trong các lỗ hổng và khe nứt lớn thì có đặc tính giống sự vận động của nước trong các đường ống và kênh hở, tức là vận động với tốc độ lớn. Dạng vận động đó gọi là chảy rối. Trường hợp này vận động của nước dưới đất không còn tuân theo định luật thấm đường thẳng nữa, mà lại tuân theo các định luật khác gọi là định luật thấm không đường thẳng.

Định luật Xêri - Kraxnôpônxki:

Định luật Xêri - Kraxnôpônxki được phát biểu như sau:“Tốc độ thấm tỷ lệ thuận với hệ số thấm và căn bậc 2 của gradiên áp lực “.Định luật này đúng trong trường hợp chảy rối.

Định luật Smơreke:

Smơreke cho rằng trong điều kiện tự nhiên có thể có dạng vận động quá độ giữa chảy rối và chảy tầng và ông đã phát biểu định luật như sau: “Tốc độ thấm tỷ lệ thuận với hệ số thấm và căn bậc m của gradiên áp lực” Với: m = 1 - 2 Hiện nay công thức Smơreke ít được sử dụng vì thống số m thay đổi và khó xác định theo tài liệu thí nghiệm.

Định luật Prôni:

Định luật Prôni được phát biểu như sau:“Gradiên áp lực là hàm bậc 2 của vận tốc” I = av + bv2 (1.22) a, b: Là các thông số phụ thuộc vào đặc tính môi trường lỗ hổng và chất lỏng thấm qua. - Khi v nhỏ: Thì av >> bv2 suy ra có thể xem bv2 = 0 vậy suy ra I = av, định luật Prôni trở về định luật Darxy.- Khi v lớn: Thì av << bv2 suy ra có thể xem av = 0 vậy suy ra I = bv2, định luật prôni trở về định luật Xêri - Kraxnôpônxki.Như vậy định luật của Prôni cho phép xác định tất cả các dạng vận động của nước dưới đất trong môi trường lỗ hổng. So với các định luật khác thì định luật Prôni có nhiều ưu điểm vì các thông số a và b không phụ thuộc vào các yếu tố thuỷ động lực của dòng thấm.