Đề cương môn học Cơ sở thủy địa cơ học (Basic hydro-geomechanics)
Đại Học Quốc Gia TP.HCM
Trƣờng Đại Học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Địa chất và dầu khí
Vietnam National University – HCMC
Ho Chi Minh City University of Technology
Faculty of Geology and Petroleum Engineering
Đề cương môn học
CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC
(BASIC HYDRO-GEOMECHANICS)
Số tín chỉ
Số tiết
MSMH
3 (3.0.6)
GE2021
Tổng: 45
LT: 45
TH: 0
TN: 0
BTL/TL:
Môn ĐA, TT, LV
Tỉ lệ đánh giá
Không
BT: 30%
TN:
KT: 20%
BTL/TL:
Thi: 50%
Hình thức đánh giá
- Bài tập (BKel): 2 bài (30%)
- Kiểm tra: 45 phút (20%)
- Thi: tự luận, 90 phút (50%)
Môn tiên quyết
Môn học trước
Môn song hành
Địa chất cơ sở, cơ lưu chất
CTĐT ngành
Kỹ thuật địa chất & Kỹ thuật dầu khí
Trình độ đào tạo
Đại học
Cấp độ môn học
Cho sinh viên năm 2 – CĐR cấp độ 4
Ghi chú khác
1. Mô tả nội dung môn học
Cung cấp những kiến thức cơ bản về các phương pháp giải bài toán địa thấm trong môi
trường địa cơ
Tính chất cơ bản của chất lưu trong môi trường rỗng. Định luật thấm Darcy cơ bản và tổng
quát. Phương trình liên tục của dòng thấm. Hệ phương trình mô tả dòng thấm và các loại điều kiện
biên. Dòng thấm ổn định một pha một chiều. Dòng thấm ổn định một pha hai chiều. Dòng thấm
không ổn định một pha. Giới thiệu dòng thấm nhiều pha
Course description
Provides the basic knowledge of the methods solve the mathematical formulation of soil and
rock permeability in geomechanical environment.
Brief description of course content: Basic properties of the fluid in the intergradnular.
Darcy's law. The equation of groundwater flow with the difference types of boundary conditions. a
phase one - dimensional steady flow. a phase two - dimensional steady flow. a phase transient flow.
Introducing multi-phase groundwater flow.
2. Tài liệu học tập
Sách, Giáo trình chính:
1/9
[1] Phan Ngọc Cừ, Tôn Sĩ Kinh (1983) Động lực học nước dưới đất, NXBĐH và TH CN
[2] Huỳnh Thanh Sơn (2003). Cơ sở Thủy địa cơ học. Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM.
[3] Fetter (2001) Địa chất thuỷ văn ứng dụng. NXB Xây dựng
Sách tham khảo:
[1] Vedat Batu (1998). Aquifer hydraulics. John Wiley &Sons, Inc. New York
3. Hiểu biết, kỹ năng, thái độ cần đạt đƣợc sau khi học môn học
STT
Chuẩn đầu ra môn học
CDIO
1.1.2
Hiểu những khái niệm cơ bản về môi trường rỗng, chất lưu, tầng
chứa nước, vỉa dầu khí
L.O.1
L.O.2 Nắm vững các tính chất cơ bản của chất lưu trong môi trường rỗng.
2.2.1
Hiểu và ứng dụng được Định luật thấm Darcy cơ bản và tổng quát
cũng như phương trình liên tục của dòng thấm.
L.O.3
2.1.1, 2.3.1
Hiểu được hệ phương trình mô tả dòng thấm và các loại điều kiện
L.O.4
biên.
1.2.1, 2.1.1
Hiểu được các dạng dòng thấm: Dòng thấm ổn định một pha một
L.O.5 chiều. Dòng thấm ổn định một pha hai chiều. Dòng thấm không ổn 4.4.1, 4.5.2
định một pha. Giới thiệu dòng thấm nhiều pha.
Giải được các bài toán về các dòng thấm ổn định một pha một chiều,
L.O.6 dòng thấm ổn định một pha hai chiều và dòng thấm không ổn định
4.4.1
một pha. Dự báo xâm nhập mặn.
STT
Course learning outcomes
CDIO
1.1.2
Understanding basic concept about pore space, fluid, aquifers, Oil-
gas reservoir
L.O.1
L.O.2 Understand the basic properties of the fluid in the intergranular
2.2.1
Understand and apply the Darcy’s law, the equation of groundwater
L.O.3
flow
2.1.1, 2.3.1
Understand the system of equations groundwater flow and types of
the boundary condition
L.O.4
1.2.1, 2.1.1
Understand the types of groundwater flow: a phase one -
L.O.5 dimensional steady flow. a phase two - dimensional steady flow. a 4.4.1, 4.5.2
phase transient flow. Introducing multi-phase groundwater flow.
To solute the mathematics of a phase one dimensional steady flow.
L.O.6 phase two - dimensional steady flow. a phase transient flow. Forecast
saline intrusion.
4.4.1
4. Chuẩn đầu ra môn học(Course outcomes)
STT
Chuẩn đầu ra môn học (Course learning outcomes)
CDIO
1.1.2
L.O.1 Hiểu những khái niệm cơ bản về môi trường rỗng, chất lưu, tầng
2/9
chứa nước, vỉa dầu khí
L.O.1.1 Hiểu những khái niệm cơ bản về môi trường rỗng
L.O.1.2 Hiểu những khái niệm cơ bản về chất lưu
L.O.1.3 Hiểu những khái niệm cơ bản về tầng chứa nước
L.O.1.4. Hiểu những khái niệm cơ bản về vỉa dầu khí
L.O.2 Nắm vững các tính chất cơ bản của chất lưu trong môi trường
rỗng
2.2.1
L.O.2.1. Hiểu rõ sơ đồ địa cơ, sơ đồ địa thấm và mối tương
tác giữa hai hệ thống đó.
L.O.2.2 Nắm vững các tính chất cơ bản của chất lưu: Khối
lượng riêng-trọng lượng riêng-Tỉ trọng, tính nhớt, tính nén
L.O.2.3. Nắm vững các tính chất cơ bản của môi trường
rỗng: Độ rỗng, độ bão hòa, tỉ bề mặt, tính mao dẫn, tính
thấm, tính nén
L.O.3 Hiểu và ứng dụng được Định luật thấm Darcy cơ bản và tổng 2.1.1, 2.3.1
quát cũng như phương trình liên tục của dòng thấm
L.O.3.1. Hiểu và ứng dụng được định luật thấm Darcy cơ
bản và tổng quát, phạm vi áp dụng. Các yếu tố thủy động
lực của dòng thấm
L.O.3.2. Hiểu và tự xây dựng được phương trình liên tục
của dòng thấm.
L.O.3.3. Hiểu và biết ứng dụng phương trình Laplas và
phương trình thế.
L.O.4 Hiểu được hệ phương trình mô tả dòng thấm và các loại điều 1.2.1, 2.1.1
kiện biên.
L.O.4.1. Hiểu rõ và biết cách xây dựng phương trình (PT)
liên tục tổng quát
L.O.4.2. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT mô tả dòng thấm
trong trường hợp MTR không biến dạng
L.O.4.3. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT mô tả dòng thấm
trong trường hợp MTR biến dạng (Bị nén)
L.O.4.4. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT mô tả dòng thấm
đối với các TTN theo phương ngang
L.O.4.5. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT mô tả dòng thấm
trường hợp TTN có áp
L.O.4.6. Hiểu rõ và biết cách xác định Các điều kiện biên
L.O.5 Hiểu được các dạng dòng thấm: Dòng thấm ổn định một pha 4.4.1, 4.5.2
một chiều. Dòng thấm ổn định một pha hai chiều. Dòng thấm
không ổn định một pha. Giới thiệu dòng thấm nhiều pha
L.O.5.1. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT dòng thấm đều
trong TTN đồng chất
L.O.5.2. Hiểu rõ và biết cách xây dựng PT Dòng thấm
không đều trong TTN đồng nhất
L.O.5.3. Hiểu rõ và biết cách ứng dụng phương pháp
Pavlopski tính dòng thấm không áp trong TTN có đáy nằm
nghiêng
L.O.5.4. Hiểu rõ và biết cách ứng dụng PT dòng thấm trong
các TTN có chiều rộng hay chiều dày thay đổi
L.O.5.5. Hiểu rõ và biết cách ứng dụng PT dòng thấm
không áp khi có mưa thấm xuống
L.O.5.6. Hiểu rõ và biết cách ứng dụng PT dòng thấm trong
3/9
các TTN không đồng chất
L.O.6 Giải được các bài toán về các dòng thấm ổn định một pha một
chiều, dòng thấm ổn định một pha hai chiều và dòng thấm
không ổn định một pha. Dự báo xâm nhập mặn.
4.4.1
L.O.6.1. Giải được các bài toán dòng thấm có áp đến giếng
hoàn chỉnh;
L.O.6.2. Giải được các bài toán Dòng thấm không áp đến
giếng hoàn chỉnh
L.O.6.3. Hiểu bản chất của bước nhảy thủy lực. Quan hệ
thực giữa lưu lượng và độ hạ thấp mực nước
L.O.6.4. Giải được các bài toán dòng thấm đến giếng không
hoàn chỉnh.
L.O.6.5. Giải được các bài toán tác dụng tương hỗ giữa các
giếng..Dòng thấm đến nhiều giếng hoàn chỉnh, phương pháp
“Giếng lớn”
L.O.6.6. Biết cách xác định ảnh hưởng của các biên đến sự
làm việc của giếng.
L.O.6.7. Giải được các bài toán đối với dòng thấm phẳng
không ổn định một chiều
L.O.6.8. Giải được các bài toán xâm nhập mặn trong các
TCN
L.O.7 Nhận ra nhu cầu tham gia vào việc học tập suốt đời
L.O.7.1 - Hiểu được sự liên quan giữa nội dung môn học
với nhu cầu của xã hội
2.4.6
L.O.7.2 - Định hướng nghiên cứu phát triển trong tương lai
5. Hƣớng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học
Tài liệu được đưa lên BKEL hàngtuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học.
Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học
Bài tập: 30%
Kiểm tra: 20%
Thi: 50%
6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy
- PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ
- ThS. Đào Hồng Hải
- ThS. Phạm Minh Tuấn
7. Nội dung chi tiết
Tuần /
Chƣơng
Nội dung
Chuẩn đầu ra
chi tiết
Hoạt động
dạy và học
Hoạt động
đánh giá
1/giới
thiệu
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
#1
Giới thiệu về môn học
- Thông tin Thầy/Cô
- Các vấn đề liên quan
- Tự giới thiệu
- Trình bày mẫu giới thiệu
4/9
đến môn học
- Tổng hợp danh sách
Sinh viên:
- Cách thức dạy, học và
thi.
- Thực hành tự giới thiệu
theo mẫu được cung cấp
Thầy/Cô:
Bài tập về nhà
- Giới thiệu lướt qua đề
GHW #1
cương môn học
- Giải thích các hoạt động
cá nhân & nhóm
- Thúc đầy hoạt động nhóm
Về nhà:
- Tải hợp đồng mẫu lên
BKEL
- Hoàn chỉnh rubrics để
đánh giá hợp đồng nhóm
- Cung cấp các tài liệu tham
khảo
- Cung cấp các mẫu rubrics
để đánh giá sự cộng tác
trong nhóm
Sinh viên:
- Thảo luận theo nhóm về
những yêu cầu đối với một
kỹ sư ngày nay.
- Thảo luận về cách đánh
giá môn học
Về nhà:
- Hình thành một nhóm
gồm 4 sinh viên và thảo
luận thống nhất bản hợp
đồng nhóm.
- In và nộp bản hợp đồng
nhóm. Hạn chót: buổi học
tới
2/ I
L.O.1
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
#2
Tổng quan về thủy địa
cơ học
- Trình bày các slide
- Tổng quan
chương I
- Tầng chứa nước
- Vỉa dầu khí
- Thảo luận và tìm các ví dụ
về tầng chứa nước, vỉa dầu
khí, môi trường rỗng và
môi trường liên tục
- Môi trường rỗng và
môi trường liên tục
Sinh viên:
5/9
- Làm việc nhóm để liệt kê
ra những loại tầng chứa
nước, vỉa dầu khí, môi
trường rỗng và liên tục từng
nghe/thấy.
- Thảo luận sự khác biệt
giữa các loại tầng chứa
nước, vỉa dầu khí, môi
trường.
3/II
L.O.2
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
#3
Một số tính chất cơ bản
của môi trƣờng rỗng và
chất lƣu
- Trình bày các slide
chương II
- Một số tính chất cơ bản
của MTR (Độ rỗng, độ
bão hòa, tỉ bề mặt, tính
mao dẫn, tính thấm, tính
nén)
- Thảo luận và tìm các ví dụ
về các tính chất của môi
trường rỗng và chất lưu
Sinh viên:
- Làm việc nhóm để liệt kê
ra những ví dụ về các tính
chất của môi trường rỗng
và chất lưu từng nghe/thấy.
- Một số tính chất cơ bản
của chất lưu (Khối lượng
riêng-trọng lượng riêng-
Tỉ trọng, tính nhớt, tính
nén)
- Thảo luận sự khác biệt
giữa các loại môi trường và
chất lưu này.
4/III
L.O.3
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
#4
Định luật cơ bản của
dòng thấm
- Nhắc lại một số tính chất
của môi trường lỗ rỗng,
chất lưu
- Các yếu tố thủy động
lực của dòng thấm
- Cột nước toàn phần
- Gradient thủy lực
- Lưu lượng
- Trình bày các slides
chương 3
Sinh viên:
- Giải các bài tập thí
nghiệm thấm tuyến tính và
phi tuyến tính và trao đổi về
kết quả.
- Định luật Darcy và
phạm vi áp dụng của
định luật Darcy.
- Độ nhả nước
- Độ dẫn nước của TCN
5-6/IV
L.O.4
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Hệ phƣơng trình mô tả
dòng thấm
- Trình bày các slides
chương IV về hệ phương
trình mô tả dòng thấm
#5
- Phương trình (PT) liên
tục tổng quát
- PT mô tả dòng thấm
trong trường hợp MTR
không biến dạng
- Nhấn mạnh về ý nghĩa
phương trình thế
Sinh viên:
- PT mô tả dòng thấm
trong trường hợp MTR
- Thảo luận các khái niệm
6/9
biến dạng (Bị nén)
và ý nghĩa các phương trình
liên tục của dòng thấm theo
nhóm
- PT mô tả dòng thấm
đối với các TTN theo
phương ngang
- Trường hợp TTN có áp
- Các loại điều kiện biên
7/V
L.O.5
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Dòng thấm ổn định một
pha một chiều
- Trình bày các slides
chương V về các dạng dòng
thấm
#6
- Dòng thấm đều trong
TTN đồng chất
Bài tập lớn trên
BKel
- Dòng thấm không đều
trong TTN đồng chất
- Nhấn mạnh về ý nghĩa các
phương trình dòng thấm
trong các TCN không đồng
nhất
- Phương pháp Pavlopski
tính dòng thấm không áp
trong TTN có đáy nằm
nghiêng
Sinh viên:
- Thảo luận về ý nghĩa các
phương trình dòng thấm và
điều kiện áp dụng theo
nhóm.
- Dòng thấm trong các
TTN có chiều rộng hay
chiều dày thay đổi
- Dòng thấm không áp
khi có mưa thấm xuống
- Độ dẫn suất thủy lực
trung bình trong TTN
không đồng chất
- Dòng thấm trong các
TTN không đồng chất
8-
L.O.6
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Dòng thấm đến các
10/VI-
VII
công trình thu nƣớc
- Trình bày các slides
chương VI về các dòng
thấm đến các công trình thu
nước
#7
#8
- Dòng thấm có áp đến
giếng hoàn chỉnh
- Dòng thấm không áp
đến giếng hoàn chỉnh
- Nhấn mạnh về sự khác
biệt giữa dòng thấm đến
giếng hòan chỉnh, không
hòan chỉnh, ý nghĩa mối
quan hệ Q – S, sự tương tác
giữa các giếng, ảnh hưởng
của các điều kiện biên,
phương pháp giếng lớn
trong thực tế.
- Bước nhảy thủy lực
- Quan hệ thực giữa lưu
lượng và độ hạ thấp mực
nước
- Dòng thấm đến giếng
không hoàn chỉnh
- Tác dụng tương hỗ giữa
các giếng
Sinh viên:
- Thảo luận về ý nghĩa mối
quan hệ Q – S, sự tương tác
giữa các giếng, ảnh hưởng
của các điều kiện biên,
- Dòng thấm đến nhiều
giếng hoàn chỉnh,
phương pháp “Giếng
lớn”
7/9
phương pháp giếng lớn
trong thực tế,
- Anh hưởng của các
biên đến sự làm việc của
giếng.
điều kiện áp dụng theo
nhóm
11/VIII
L.O.6
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Dòng thấm không ổn
định một pha
- Trình bày các slides
chương VIII về dòng thấm
không o63nh định
#9
- PT Boussinesq đối với
dòng thấm phẳng một
chiều
Bài tập lớn trên
BKel
- Nhấn mạnh về bài toán sai
phân hữu hạn khi có sự dao
động mực nước ngầm.
- Bài toán dao động mực
nước ngầm
- Bài toán dòng thấm đến
Sinh viên:
các giếng hoàn chỉnh
- Thảo luận về ý nghĩa của
bài toán sai phân hữu hạn
khi có sự dao động mực
nước ngầm.
12-
13/IX
L.O.6
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Giới thiệu sự khuyếch
tán thuỷ động lực
- Trình bày các slides
chương IX về sự khuyếch
tán thuỷ động lực, về định
luật Gibben..
#10
- Sự lan truyền chất
trong nước ngầm
Bài tập lớn trên
BKel
- Sự xâm nhập mặn trong
các TCN
- Lưu ý tới việc dự báo thời
gian, khoảng cách xâm
nhập mặn
Sinh viên:
- Thảo luận về việc dự báo
thời gian và khoảng cách
xâm nhập mặn/sự lan
truyền chất trong nước
ngầm…
14/X
L.O.6
Thầy/Cô:
Bài tập trên lớp
Giới thiệu dòng thấm
nhiều pha
- Trình bày các slides
chương X về dòng thấm
nhiều pha
#11
- Hệ số thấm tuyệt đối,
tương đối và hiệu dụng
- Tỉ lệ phần nước –
Đường cong tỉ lệ phần
nước
- Liên hệ với quá trình sinh
thành và di chuyển của
nước khoáng, dầu khí.
- PT chuyển dịch
Sinh viên:
Buckley – Leverett
- Liên hệ với quá trình sinh
thánh, di chuyển của nước
khoáng, dầu khí.
- Hệ PT tổng quát của
dòng thấm nhiều pha
8. Thông tin liên hệ
8/9
Bộ môn / Khoa phụ trách
Văn phòng
Bộ môn Địa kỹ thuật – Khoa KT Địa chất và dầu khí
107B8
Điện thoại
Giảng viên phụ trách
Email
PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ
Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015
TRƢỞNG KHOA
BỘ MÔN
CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƢƠNG
PGS.TS. NGUYỄN VIỆT KỲ THS. ĐÀO HỒNG HẢI
PGS.TS. NGUYỄN VIỆT KỲ
9/9
9 trang
30580
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề cương môn học Cơ sở thủy địa cơ học (Basic hydro-geomechanics)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_cuong_mon_hoc_co_so_thuy_dia_co_hoc_basic_hydro_geomechan.pdf
