Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовых вод при линейном законе фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Такое движение наиболее часто встречается в виде безнапорного - со свободной поверхностью (рис. 27.4). Для него справедлива формула Дюпюи (27.12). Пренебрегая, как уже указывалось, скоростным напором, для всех точек сечения имеем
,
Где - высота положения поверхности водоупора над плоскостью сравнения 0-0 в рассматриваемом сечении; - глубина потока в данном сечении.
Гидравлический уклон может быть выражен как
,
Где (с увеличением высота уменьшается).
.
Уравнение расхода для этого вида движения грунтовых вод представится в виде
.
Для равномерного движения при =const и
.
Умножив обе части уравнения (27.18) на произвольный положительный уклон, получим
.
Обозначим расход, который проходил бы в условиях равномерного движения через живое сечение площадью при уклоне, равном. Этот расход в каждом живом сечении разный.
Имеем
,
.
Уравнение (27.19) применяется для анализа форм кривых свободной поверхности потока грунтовых вод при любом поперечном сечении.
Для того чтобы рассматривать плоскую задачу, ограничимся движением в руслах с прямоугольной формой поперечного сечения и достаточной шириной.
Для плоской задачи
.
Учитывая, что удельный расход может быть выражен по (27.15), для прямого уклона (>0) имеем
и
.
При обратном уклоне (<0) вводим в рассмотрение нормальную глубину, при которой происходило бы равномерное движение с расходом по водоупору, имеющему уклон. Тогда
;
.
При нулевом уклоне () из (27.18а) получим
;
;
.
После интегрирования уравнений (27.20)-(27.20б) получим выражения для определения длины кривой свободной поверхности.
Перейдем к рассмотрению возможных форм кривых свободной поверхности кривых депрессии.
При прямом уклоне водоупора (>0) имеются две зоны в области движения потока: зона выше линии нормальных глубин и зона, где (рис. 27.5). В зоне при расположена кривая подпора согласно (27.19). Так как, а плоскость >0, то кривая подпора - вогнутая. Кривая подпора асимптотически стремится к линии нормальных глубин NN в верхней части, а в нижней к горизонтальной прямой (как для открытых потоков). В зоне, где и кривая свободной поверхности - кривая спада. В верхней части она асимптотически стремится к линии нормальных глубин. В нижней части при наблюдается интересное явление: и кривая спада составляет с линией водоупора угол 270°. В окрестности этой точки плавная изменяемость движения нарушается.
При обратном уклоне (), как показывает анализ (27.19б), и имеется только одна форма кривой свободной поверхности - кривая спада (рис. 27.6). В верхней части при кривая спада асимптотически стремится к горизонтальной прямой. При вновь, как и при прямом уклоне, , т. е. кривая спада пересекает линию водоупора под углом 270°.
При нулевом уклоне (27.19в) <0 и имеется только одна форма кривой свободной поверхности - кривая спада (рис. 27.7).
Похожие статьи
-
Выполним интегрирование уравнений (27.20), (27.20а), (27.20б). Введем относительную глубину или. При этом очевидно, что. Для ; Для ; Для . После...
-
Особенности плавно и резко изменяющегося движения грунтовых вод - Основы движения грунтовых вод
Выделим при плавно изменяющемся движении два сечения, расположенные на расстоянии (рис. 27.2), считая их плоскими, а давления в этих сечениях...
-
Скорость фильтрации. Линейный закон фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Так как грунты в целом характеризуются неупорядоченным, случайным расположением частиц и случайным характером порового пространства, то применение...
-
Коэффициент фильтрации - Основы движения грунтовых вод
Коэффициент фильтрации равен скорости фильтрации при =1. Он зависит от свойств пористой среды (формы, размеров, взаимного расположения шероховатости...
-
Выведем дифференциальные уравнения движения жидкости и газа в деформируемой трещиновато-пористой среде, считая, что в каждой точке имеется два давления...
-
ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД, Виды движения грунтозых вод - Основы движения грунтовых вод
Виды движения грунтозых вод Как известно, вода в горных породах (в грунтах) может быть в виде пара, капиллярной, а также гравитационной воды....
-
Внедрение системного водоучета на действующих системах орошения предполагает режим эксплуатации каналов, при котором средства водоучета и управления...
-
Рассмотрим установившуюся фильтрацию жидкости и газа в деформируемом чисто трещиноватом пласте, в котором проницаемость изменяется в зависимости от...
-
Приток к горизонтальным водоприемным устройствам - Основы движения грунтовых вод
Водосборная галерея. Найдем приток к водосборной галерее при безнапорном плавно изменяющемся движении грунтовых вод по горизонтальному водопроницаемому...
-
Постановка задачи - Анализ системы уравнений Сен-Венана аналитическими и численными методами
Важной задачей гидравлики открытых потоков является построение и изучение математической модели движения жидкости, которая позволяет осуществить расчет и...
-
Исследуя дифференциальное уравнение неравномерного движения в призматических руслах , (2.25) Где ПК - параметр кинетичности, Можно сделать вывод о типе и...
-
Быстротоком называют искусственное сооружение (русло) с уклоном больше критического (>). 1 - входная часть 2 - лоток быстротока (водоскат) 3 - выходной...
-
Гидродинамическая модель сработки грунтовых вод при предуборочном осушении рисовых чеков
Население Земли ежегодно растет, а следовательно, растут и потребности в сельскохозяйственных продуктах. Наибольшие темпы роста населения наблюдаются в...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
1. Дно траншей/котлована доходит до водоупора - тип выемки совершенный 2. У котлована l = 20м, b = 20м, h = 4м (см. п.7 Геологических условий п.2.)...
-
Особенности фильтрации жидкостей в трещиноватых и трещиновато-пористых средах Движение жидкости или газа в трещине можно представить себе как движение в...
-
Фильтрационные свойства грунтов - Основы движения грунтовых вод
Под пористыми материалами понимают твердые тела, содержащие в достаточно большом количестве пустоты, характерный размер которых мал по сравнению с...
-
Литература - Основы инженерной геологии
1. Дружинин. М. К. Основы инженерной геологии. М.: Недра, 2005. С. 7-9, 10-11. 2. Швецов Г. И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и...
-
См. МУГ 17 Цель работы: Камеральная обработка журнала нивелирования трассы. Определение отметок для построения продольного профиля линейного сооружения....
-
ОСНОВЫ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО МЕТОДА - Электропроводность Земли
В основе предложенного метода лежит упрощенная модель естественного электромагнитного поля. Предполагается, что первичное поле, возбуждаемое внешними...
-
Пригородный магистральный канал г. Краснодара представляет собой русло трапецеидального сечения протяженностью более 50 километров. Головная насосная...
-
Анализ точности создания геодезической основы при высотном строительстве
Введение Конструкции высотных зданий непрерывно совершенствуются и становятся все более разнообразными. Не менее специфичны и отдельные конструкции и...
-
А) азота; Б) магния; В) меди. Р = 3 Выберите из перечисленных элементов металлы: Ca, Fe, P, Аl, Br, O. А) Ca, P, O; Б) Fe, Al; В) Fe, Al, Br; Г) Ca, Al,...
-
Потери воды из водохранилища на испарение и фильтрацию - Проектирование грунтовой плотины
Потери на фильтрацию происходят: а) через тело грунтовой плотины и неплотности затворов водосбросных отверстий; б) через основание плотины и ее...
-
Критической глубиной называется глубина, отвечающая минимуму удельной энергии сечения. Уравнение критического состояния потока , (2.10) Где - ускорение...
-
В данной серии экспериментов рассматривались три модели с различными отношениями высоты отвала к заложению его откоса h/a: 1/3,3; 1/1,7; 1/1,1,- высоту h...
-
Основными осложнениями, встречающимися на Конитлорском месторождении это АСПО и свободный газ. Газовый якорь ЯГ-1 - дополнительное приспособление для...
-
Дифференциальный конвекция диффузия венан Проведено исследование математической модели неустановившегося движения жидкости в русле реки, представляющей...
-
Применим предложенные выше методы решения системы уравнений Сен-Венана для расчета основных параметров паводковой волны в русле реки Кубань. Вычислим эти...
-
Ежедневно по дорогам и магистралям проносится множество машин. Это создает огромные нагрузки на землю. Поэтому постройка шоссе, которое позволит...
-
Общие сведения о месторождении Повховское месторождение находится в центральной части Западно-Сибирской плиты. В административном отношении расположено в...
-
Поиск подземных коммуникаций включает фиксации минимума (максимума) напряженности магнитного поля. Поиск подземных коммуникаций рекомендуется выполнять в...
-
Перенос минерального вещества - Основы географии
В течение миллиардов лет на Земле наблюдаются процессы, которые формируют неровности земной поверхности (рельеф). Одновременно происходит создание...
-
Разность отметок водной поверхности в начале и конце рассматриваемого участка носит название падения. ?Z = Zн - Zк Если падение Z будет измерено в...
-
Тахеометрические ходы прокладывают при создании планового и высотного съемочного обоснования для производства тахеометрической съемки. Они могут также...
-
Круговорот воды в природе - Основы географии
Одним из важнейших процессов в ГО является Круговорот воды . Водные потоки выполняют большую разрушительную и одновременно созидательную работу,...
-
Первичное вскрытие продуктивных пластов: Основными причинами снижения проницаемости прискважинной зоны являются репрессия, продолжительность ее действия,...
-
Проведение соляно кислотной обработКИ (СКО), Физико-химические основы СКО - Тобойское месторождение
Все оценки по результатам интерпретации гидродинамических исследований скважин на стадиях разведки и опытной эксплуатации носят локальный характер по...
-
Выбор скважины для ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
Подбор кандидатов является, вероятно, наиболее критичным этапом всего проекта ГРП. Успех ГРП в очень большой степени зависит от подбора скважины....
-
Перед началом операции ГРП все поверхностное оборудование должно быть осмотрено и опрессовано до величин давления, превосходящих предполагаемое рабочее...
Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовых вод при линейном законе фильтрации - Основы движения грунтовых вод