Teorien om fløyter gjennom jorda - Forklaret!

Les denne artikkelen for å lære om teorien om fløyte gjennom jord.

Våpen konstruert og konstruert på grunnlag av Blighs teori sviktte også på grunn av undergravingen av undergrunnen. Som et resultat ble det antatt å være viktig å studere problemet med grøfter på de gjennomtrengelige fundamentene grundigere. Teori om fløyter gir en bemerkelsesverdig løsning på problemet.

Kort fortalt er teorien som følger:

Strømmen gjennom jord er hovedsakelig regulert av Darcys lov. Det sier det

Ligningen representerer to sett med kurver. De krysser hverandre ortogonalt. Ett sett med kurver kalles strømlinjer. De indikerer stien etterfulgt av sivevannet. Andre sett av kurver kalles ekvipotensielle linjer. De er linjene som inngår poeng med like potensial. Fløyeten kan konstrueres hensiktsmessig for de fleste hydrauliske konstruksjoner grafisk ved prøve- og feilsøkingsmetode.

Metoden består av følgende trinn:

(a) Tegn et tverrsnitt gjennom et gjennomtrengelig lag og en hydraulisk struktur;

(b) Gjør første forsøk på å bygge en fløyte;

(c) Gjør andre prøvejustering av konstruert fløyte.

Om nødvendig kan det bli tatt flere forsøk for å tegne flåten til slutt.

Prosedyren kan forstås levende ved hjelp av figur 19.5. Oppstrøms jordoverflate representerer en potensiallinje siden alle punkter av overflaten er under samme hode. Likeledes nedstrøms bakken representerer en annen potensiallinje siden alle punktene er under samme hode.

La vannhodet lagret av dammen være H. Oppstrøms bakken representerer equipotensial linje med 100% hode. Totalt hode går tapt når det kommer nedstrøms ende. Naturlig nedstrøms jordoverflate representerer equipotensial linje med nullhode.

Basen av dammen og siden av cutoff-bunken representerer første strømlinje eller strømningslinje. Det er den første skjøten gjennom hvilken vannet siver som riktig påpekt i Blighs teori. I tilfelle det finnes et ugjennomtrengelig lag i fundamentet representerer det åpenbart siste strømlinje. Således er det bare ved å tegne et tverrsnitt av den hydrauliske strukturen at formene til de ekstreme strømlinjene og ekvipotensielle linjer blir fastslått.

Nå kan alle mellomlinjene strømlinjeformede og ekvipotensielle linjer trekkes av prøve- og feilmetode grafisk ved hjelp av følgende egenskaper av kurvene:

Jeg. Formen på de suksessive strømningslinjene representerer gradvis overgang fra den ene til den andre.

ii. Strømningslinjene og de ekvipotensielle linjene må krysse hverandre i rette vinkler.

iii. Strømningslinjene må starte og ende i rette vinkler til jordoverflaten oppstrøms og nedstrøms henholdsvis.

iv. Hvis et ugjennomtrengelig lag ikke eksisterer, vedtar strømningslinjen gradvis halv elliptisk.

v. De ekvipotensielle linjene må starte og ende i rette vinkler til henholdsvis de første og siste strømningslinjene.

vi. Hvert firkant som oppnås ved skjæringspunktet mellom strømningslinjer og potensiallinjer kalles et felt.

vii. Hvis kurvene trekkes riktig, kan en sirkel trekkes i hvert felt som berører alle fire sider av feltet.

Fløyten kan være konstruert med utallige kurver. For praktiske formål bør fløyten imidlertid bestå av et begrenset antall kurver som vist i figur 19.5. Hvert felt er perfekt et elementært firkant.

Mengden sivilførsel kan beregnes ved bruk av fløyten. Med henvisning til figur 19.5:

La oss betrakte tre elementære felt med gjennomsnittlige dimensjoner a, b og c.

La hodet gå tapt i feltet a er ΔH 1 og hodet tapt i feltet h er ΔH 2 .

Utladning som går gjennom samme strømningskanal er alltid den samme. La det være Δq 1 per enhet lengde på dammen.

Fra derivatene (1) og (2) kan to avledninger trekkes for en fløyte med elementære firkantede felt.

(i) Det potensielle fallintervallet mellom påfølgende ekvipotensielle linjer er det samme. Dermed hvis det totale lekkasjehode er H og hvis det er "N p " potensielle dråper, er det potensielle fallintervallet konstant og er lik H / N p = AH.

(ii) Utslippsutløpet gjennom alle strømningskanaler er det samme.

Total utladning av sip q = ΣK. H / N s

Or = K. HN f / N p

hvor N f er totalt antall strømningskanaler.

Nå total utladning under dammen (Q) = K. HN f / N s

hvor L er lengden på dammen.