نظرية Flownets عبر التربة - شرح!
اقرأ هذه المقالة للتعرف على نظرية العوائل عبر التربة.
كما فشلت السدود المصممة والمبنية على أساس نظرية بليغ بسبب تقويض باطن الأرض. ونتيجة لذلك ، فقد كان من الضروري دراسة مشكلة السدود على الأسس القابلة للنفاذ بشكل أكثر تفصيلاً. نظرية flownets توفر حلا رائعا للمشكلة.
باختصار النظرية هي كما يلي:
يخضع التدفق عبر التربة في الغالب لقانون دارسي. إنها تنص على أن
تمثل المعادلة مجموعتين من المنحنيات. تتقاطع مع بعضها البعض متعامد. تسمى مجموعة واحدة من المنحنيات خطوط دفق. وهي تشير إلى المسار الذي يليه الماء المتسرب. وتسمى مجموعة أخرى من المنحنيات خطوط متساوية. إنها الخطوط التي تنضم إلى نقاط متساوية. يمكن بناء flownet بشكل مريح لمعظم الهياكل الهيدروليكية بيانيا عن طريق التجربة وأسلوب الخطأ.
تتكون الطريقة من الخطوات التالية:
(أ) رسم مقطع عرضي من خلال طبقة سابقة وهيكل هيدروليكي ؛
(ب) إجراء أول تجربة لتشييد عربة ماء ؛
(ج) إجراء التعديل الثاني للمحاربين المنجزة.
إذا لزم الأمر يمكن اتخاذ المزيد من التجارب لرسم flownet في النهاية.
يمكن فهم الإجراء بشكل واضح بمساعدة الشكل 19.5. سطح الأرض المنبع يمثل خط واحد متساوي الجهد لأن جميع نقاط السطح تحت نفس الرأس. وبالمثل ، يمثل سطح الأرض في اتجاه مجرى النهر خطًا متساويًا آخر لأن جميع النقاط تحت نفس الرأس.
دع رأس الماء المخزن من السد هو H ثم سطح الأرض المنبع يمثل خط متساوي مع رأس 100٪. يتم فقدان الرأس الكلي عند وصوله إلى نهاية مجرى النهر. سطح الأرض المصب طبيعي يمثل خط متساوي الجهد مع الرأس صفر.
تمثل قاعدة السد وجانب كومة القطع خط التدفق الأول أو خط التدفق. وهو أول مفصل يتم من خلاله تسريب الماء بالشكل الصحيح في نظرية بليغ. في حالة وجود طبقة غير منفذة في الأساس ، فمن الواضح أنها تمثل خط التدفق الأخير. وهكذا ، وببساطة عن طريق رسم مقطع عرضي من الهيكل الهيدروليكي ، يتم التأكد من شكل خطوط التيار القصوى والخطوط المتساوية.
الآن ، يمكن رسم جميع خطوط التبسيط الوسيطة والخطوط المتساوية من خلال طريقة التجربة والخطأ بيانياً بمساعدة الخصائص التالية للمنحنيات:
أنا. يمثل شكل خطوط التدفق المتتابعة انتقال تدريجي من واحد إلى آخر.
ثانيا. يجب أن تتقاطع خطوط تدفق وخطوط equipotential بعضها البعض في زوايا قائمة.
ثالثا. يجب أن تبدأ خطوط التدفق وتنتهي بزوايا قائمة على سطح الأرض عند المنبع والمصب على التوالي.
د. في حالة عدم وجود طبقة غير منفذة ، فإن خط التدفق يعتمد تدريجياً شبه إهليلجي.
يجب أن تبدأ خطوط equipotential وتنتهي في زوايا قائمة إلى خطوط التدفق الأولى والأخيرة على التوالي.
السادس. يسمى كل مربع يتم الحصول عليه عن طريق تقاطع خطوط التدفق وخطوط متساوية الحقل.
السابع. إذا تم رسم المنحنيات بشكل صحيح ، يمكن رسم دائرة في كل حقل يلمس جميع جوانب الحقل الأربعة.
ويمكن بناء flownet مع منحنيات لا تعد ولا تحصى. ومع ذلك ، للأغراض العملية يجب أن تتكون flownet من عدد محدود من المنحنيات كما هو موضح في الشكل 19.5. كل حقل هو مربع مثالي.
يمكن حساب كمية تسرب الصفحة باستخدام fluset. أشارت الشكل 19.5:
دعنا نفكر في ثلاثة حقول أساسية ذات أبعاد متوسطة a و b و c.
اترك الرأس المفقود في الحقل a هو ∆H 1 والرأس المفقود في الحقل h هو ∆H 2 .
يكون التفريغ الذي يمر عبر نفس قناة التدفق هو نفسه دائمًا. فليكن ربع 1 لكل وحدة طول السد.
من المشتقات (1) و (2) يمكن استخلاص اثنين من الاستدلال على fleauet مع حقول مربعة الابتدائية.
(1) الفاصل الزمني المحتمل للفاصل بين خطوط متساوية الطول المتساوية هو نفسه. وهكذا إذا كان رأس التسرب الكلي هو H وإذا كان هناك قطرات محتملة 'N p ' ، فإن الفاصل الزمني المحتمل يكون ثابتًا ويساوي H / N p = ∆H.
(2) التصريف الناتج من خلال جميع قنوات التدفق هو نفسه.
إجمالي تصريف النضح q = ∑K. ح / ن ص
أو = K. HN f / N p
حيث N f هو العدد الإجمالي لقنوات التدفق.
الآن إجمالي تفريغ تسرب تحت السد (س) = ك. HN f / N p
حيث L هو طول السد.
