3.12 Закон фильтрации
Закон фильтрации был установлен Дарси в 1856г. На основании результатов проведенных им экспериментов с песчаным грунтом при изменении пьезометрических уклонов от 1,5 до 18.Позже этот закон получил и теоретическое подтверждение.Закон Дарси может быть выражен формулой
Где
v-скорость
фильтрации,
-коэффициент
фильтрации,характеризующий фильтрационную
способность грунта;обычно значение
определяют опытным путем;J-гидравлический
градиент грунтового потока(пьезометрический
уклон).
Расход
фильтрационного потока может быть
выражен такой зависимостью
Где
-площадь
живого сечения,нормального к направлению
движения.
В 1857г. Французский ученый Дюпюи,основываясь на законе Дарси и дав этому закону некоторое теоретическое обоснование,рассмотрел случай движения фильтрационного потока со свободной поверхностью при горизонтальном подстилающем слое и получил известное уравнение кривой депрессии:
где
q-расход
грунтового потока,приходящийся на
единицу его ширины;h1
и h2
– глубины грунтового потока в сечениях
1-1 и 2-2
3.13 Особенности движения жидкости в открытых руслах. Расчетная формула
Открытые русла могут быть естественными или искусственными.К естественным открытым руслам относятся ручьи и реки,к искусственным – каналы,канавы,безнапорные трубы,гидротехнические туннели и т.д.
Особенность
движения в открытом русле заключается
в том,что поток здесь ограничен не со
всех сторон,а именнт свободную
поверхность,все точки которой находятся
под воздействием одинакового внешнего
давленияю.При равномерном движении
жидкости в открытом русле гидравлический
i
и пьезометрически й j
уклоны,а также уклон дна русла
равны
между собой:
I=j=
Потери напора в открытом русле могут быть определены по формуле
(1)
Принимая
во внимание,что
,из
формулы (1) можно получить
.
Обозначая
можем написать
Эту формулу называют формулой Шези по имени французского гидравлика,который предложил ее в 1775г.Скоростной множитель С называют коэффициентом Шези.
Используя
формулу для расхода Q=wv,получим
основную зависимость,применяемую при
гидравлическом расчете открытых русел:
