Teoria Flownets Through Soils - Wyjaśnione!
Przeczytaj ten artykuł, aby zapoznać się z teorią lotnictwa przez gleby.
Jazdy zaprojektowane i zbudowane na podstawie teorii Bligha również zawiodły z powodu podkopywania podłoża. W rezultacie uznano, że konieczne jest bardziej szczegółowe zbadanie problemu jazów na przepuszczalnych fundamentach. Teoria flownets stanowi niezwykłe rozwiązanie problemu.
Krótko mówiąc, teoria wygląda następująco:
Przepływ przez glebę reguluje głównie prawo Darcy'ego. Twierdzi, że
Równanie reprezentuje dwa zestawy krzywych. Przecinają się nawzajem ortogonalnie. Jeden zestaw krzywych nazywa się liniami strumienia. Wskazują ścieżkę, po której następuje woda przesiąkająca. Inny zestaw krzywych nazywa się liniami ekwipotencjalnymi. Są to linie łączące punkty o równym potencjale. Flownet może być skonstruowany wygodnie dla większości struktur hydraulicznych graficznie metodą prób i błędów.
Metoda składa się z następujących kroków:
(a) Narysuj przekrój przez przepuszczalną warstwę i strukturę hydrauliczną;
(b) Wykonaj pierwszą próbę zbudowania fletu;
(c) Wykonaj drugą próbną regulację skonstruowanej flownetu.
W razie potrzeby można podjąć więcej prób, aby ostatecznie wyciągnąć flintet.
Procedurę tę można w czytelny sposób zrozumieć za pomocą rys. 19.5. Górna powierzchnia terenu reprezentuje jedną linię ekwipotencjalną, ponieważ wszystkie punkty powierzchni znajdują się pod tą samą głową. Podobnie dolna powierzchnia terenu reprezentuje inną linię ekwipotencjalną, ponieważ wszystkie punkty znajdują się pod tą samą głową.
Niech głowa wody zmagazynowana przez zaporę H Następnie górna powierzchnia ziemi reprezentuje ekwipotencjalną linię z 100% głową. Całkowita głowa jest tracona do czasu, gdy osiągnie koniec w dół. Naturalnie dolna powierzchnia terenu reprezentuje linię ekwipotencjalną z zerową wysokością.
Podstawa zapory i strona stosu odcięcia reprezentuje pierwszą linię strumienia lub linię przepływu. Jest to pierwszy staw, przez który woda przesiąka, jak słusznie wskazano w teorii Bligha. W przypadku, gdy w fundamencie istnieje nieprzepuszczalna warstwa, oczywiście reprezentuje ona ostatnią linię strumienia. W ten sposób, po prostu poprzez narysowanie przekroju struktury hydraulicznej, ustala się kształt skrajnych linii strumienia i linii ekwipotencjalnych.
Teraz wszystkie pośrednie strumienie i linie ekwipotencjalne mogą być rysowane graficznie metodą prób i błędów za pomocą następujących właściwości krzywych:
ja. Kształt kolejnych linii przepływu reprezentuje stopniowe przejście od jednego do drugiego.
ii. Linie przepływu i linie ekwipotencjalne muszą przecinać się ze sobą pod kątem prostym.
iii. Linie przepływu muszą zaczynać się i kończyć pod kątem prostym do powierzchni ziemi odpowiednio przed i za prądem.
iv. Jeśli nie istnieje nieprzepuszczalna warstwa, linia przepływu stopniowo przyjmuje półeliptyczne.
v. Linie ekwipotencjalne muszą zaczynać się i kończyć pod kątem prostym odpowiednio do pierwszej i ostatniej linii przepływu.
vi. Każdy kwadrat uzyskany przez przecięcie linii przepływu i linii ekwipotencjalnych nazywany jest polem.
vii. Jeśli krzywe są rysowane prawidłowo, można narysować okrąg w każdym polu, które dotyka wszystkich czterech boków pola.
Flownet może być zbudowany z niezliczoną ilością krzywizn. Jednakże, w celach praktycznych, flintet powinien składać się z ograniczonej liczby krzywych, jak pokazano na rys. 19.5. Każde pole jest idealnie kwadratem elementarnym.
Ilość przesączu można obliczyć za pomocą flushet. Na rysunku 19.5:
Rozważmy trzy podstawowe pola o średnich wymiarach a, b i c.
Niech głowa zagubiona w polu a to ΔH 1, a głowa stracona w polu h to ΔH 2 .
Wyładowanie przechodzące przez ten sam kanał przepływu jest zawsze takie samo. Niech to będzie Δq 1 na jednostkę długości tamy.
Z wyprowadzeń (1) i (2) można wyciągnąć dwie zależności dla fluty z elementarnymi polami kwadratowymi.
(i) Potencjalny odstęp między kolejnymi liniami ekwipotencjalnymi jest taki sam. Tak więc, jeśli całkowita górna przesiąka jest H i jeśli występują spadki potencjału "N p ", to przerwa potencjału jest stała i jest równa H / N p = ΔH.
(ii) Przepływ przesączu przez wszystkie kanały przepływu jest taki sam.
Całkowity wyciek z filtra q = ΣK. H / N str
Lub = K. HN f / N p
gdzie N f to całkowita liczba kanałów przepływowych.
Teraz całkowite wycieki z filtra poniżej tamy (Q) = K. HN f / N str
gdzie L jest długością tamy.
