Topraklar Üzerinden Akış Teorisi - Açıklanan!

Topraklardaki akış ağları teorisi hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun.

Bligh teorisine dayanarak tasarlanan ve yapılan Weir'ler ayrıca alt zeminin baltalanması nedeniyle de başarısız oldu. Sonuç olarak, weir sorununu geçirgen temeller üzerinde daha ayrıntılı bir şekilde incelemek gerekliydi. Akış ağları teorisi soruna kayda değer bir çözüm sunar.

Kısaca teori şöyledir:

Topraklardaki akış, çoğunlukla Darcy'g yasası tarafından yönetilir. Şu hususları belirtmektedir

Denklem iki eğri kümesini temsil eder. Birbirlerini ortogonal olarak kesiyorlar. Bir eğri kümesine akış çizgileri denir. Sızıntı suyunun izlediği yolu belirtirler. Diğer eğri kümesine eş potansiyel çizgiler denir. Onlar eşit potansiyele sahip noktaları birleştiren çizgilerdir. Akış ağı, hidrolik yapıların çoğu için, deneme yanılma yöntemiyle grafiksel olarak uygun bir şekilde oluşturulabilir.

Yöntem aşağıdaki adımlardan oluşur:

(a) Geçirgen bir tabaka ve bir hidrolik yapı boyunca enine kesiti çizin;

(b) Bir akış ağı oluşturmak için ilk denemeyi yapın;

Gerekirse, akış ağını en sonunda çekmek için daha fazla deneme yapılabilir.

İşlem, Şekil 19.5'in yardımıyla canlı bir şekilde anlaşılabilir. Giriş yüzeyi yer yüzeyi bir eş potansiyel çizgiyi temsil eder, çünkü yüzeyin bütün noktaları aynı kafa altındadır. Benzer şekilde aşağı akış zemin yüzeyi, tüm noktalar aynı kafa altında olduğundan, diğer potansiyel bir çizgiyi temsil eder.

Barajın depoladığı suyun başı H olsun. Daha sonra giriş yer yüzeyi% 100 kafa ile eş potansiyel çizgiyi temsil eder. Toplam baş aşağı akış sonuna ulaştığında kaybolur. Doğal olarak aşağı akış zemin yüzeyi sıfır kafalı eş potansiyel çizgiyi temsil eder.

Barajın tabanı ve kesme kümesinin yanı, birinci akış hattını veya akış hattını temsil eder. Bligh teorisinde suyun doğru bir şekilde işaret ettiği ilk eklemdir. Temelde geçirimsiz bir tabaka olması durumunda, son akış çizgisini açıkça gösterir. Böylece, basitçe hidrolik yapının enine kesitini çizerek aşırı akış hatlarının ve eş potansiyel hatların şekli belirlenir.

Artık tüm orta düzlükler ve eş potansiyel çizgiler eğrilerin aşağıdaki özelliklerinin yardımı ile deneme ve hata yöntemiyle grafiksel olarak çizilebilir:

ben. Ardışık akış çizgilerinin şekli, birinden diğerine kademeli geçişi temsil eder.

ii. Akış çizgileri ve eş potansiyel çizgiler birbirlerini dik açılarla kesmeli.

iii. Akış çizgileri sırasıyla sırasıyla yukarı ve aşağı akıntıdaki zemin yüzeyine dik açılarla başlamalı ve bitmelidir.

iv. Geçirimsiz bir tabaka yoksa, akış çizgisi kademeli olarak yarı eliptik olarak uyarlanır.

v. Eş potansiyeller sırasıyla ilk ve son akış hatlarına dik açılarla başlamalı ve bitmelidir.

vi. Akış çizgileri ve eş potansiyel çizgilerin kesişmesiyle elde edilen her kareye alan adı verilir.

vii. Eğriler doğru çizilirse, alanın dört tarafına da değen her alanda bir daire çizilebilir.

Akış ağı, sayısız eğri ile oluşturulabilir. Bununla birlikte, pratik Amaçlar için akış ağı, Şekil 19.5'te gösterildiği gibi sınırlı sayıda eğriden oluşmalıdır. Her alan kusursuz bir temel karedir.

Sızıntı miktarı, akış ağını kullanarak hesaplanabilir. Şekil 19.5'e bakınız:

A, b ve c ortalama boyutlarına sahip üç temel alanı ele alalım.

A alanında kaybedilen başın ∆H ₁ ve h alanında kaybedilen başın ∆H2 olmasını sağlayın.

Aynı akış kanalından geçen deşarj daima aynıdır. Barajın birim uzunluğu ∆q ₁ olsun.

(1) ve (2) türevlerinden, temel kare alanlara sahip bir akış ağı için iki çıkarım çizilebilir.

(i) Ardışık eş potansiyel çizgiler arasındaki potansiyel düşüş aralığı aynıdır. Bu nedenle eğer toplam sızıntı başı H ise ve 'N _p ' potansiyel düşüş varsa, potansiyel düşüş aralığı sabittir ve H / N _p = ∆H'ye eşittir.

(ii) Tüm akış kanallarından sızıntı sızıntısı aynıdır.

Toplam sızıntı deşarjı q = ∑K. H / N _p

Veya = K. HN _f / N _p

buradaki _Nf, toplam akış kanalı sayısıdır.

Şimdi barajın altındaki toplam sızıntı deşarjı (Q) = K. HN _f / N _p

L barajın uzunluğu.