流體力學：明渠流動(參考版)
2024-08-26 22:30本頁面
【正文】 。假設為平面問題，求單位渠長的滲流量并作出浸潤曲線。 在斷面 11及 22間積分，得 即順坡平面滲流浸潤曲線方程。由裘皮幼公式得 這就是適用于各種底坡的無壓漸變滲流基本微分方程。在工程中需要解決浸潤曲線問題，從裘皮幼公式出發(fā)，即可建立非均勻漸變滲流的微分方程，積分可得浸潤曲線。從而任一流線的測壓管坡度 漸變滲流的基本微分方程和浸潤曲線 ? 在無壓滲流中，重力水的自由表面稱為浸潤面。由于漸變流是一種近似的均勻流，可以認為斷面 11與斷面22之間，沿一切流線的距離均近似為 ds。 ? 至于非均勻漸變滲流，如圖 931所示，任取兩斷面 11和 22。換句話說，均勻滲流為均勻滲流流速場。 ? 1．恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流流速沿斷面均勻分布 ? 在均勻滲流中，測壓管坡度 (或水力坡度 )為常數(shù)，由于斷面上的壓強為靜壓分布，則任一流線的測壓管坡度也是相同的，即均勻滲流區(qū)域中的任一點的測壓管坡度都是相同的。 地下水的均勻滲流和非均勻滲流 ? 采用滲流模型后，可用研究管渠水流的方法將滲流分成均勻滲流和非均勻滲流。此法施測簡易，但不易取得未經(jīng)擾動的土樣。這類公式很多，可用以作粗略估算。以下簡述其確定方法和常見土壤的概值。 ? 式 (924)是以斷面平均流速 v表達的達西定律，為了分析的需要，將它推廣至用滲流流速 u來表達。在沙層的上下兩端裝有測壓管以量測滲流的水頭損失，由于滲流的動能很小，可以忽略不計，因此測壓管水頭差H1H2即為滲流在兩斷面間的水頭損失。沙層由金屬細網(wǎng)支托。 ? 圖為一滲流試驗裝置。 滲流基本定律 ? 自然土壤的顆粒，在形狀和大小上相差懸殊，顆粒間孔隙形成的通道，在形狀、大小和分布上也很不規(guī)則，具有隨機性質。 ? (2)非均質巖土 滲透性質與空間位置有關。 巖土分類及其滲透性質 ? (1)均質巖土 滲透性質與空間位置無關，分成：①各向同性巖土，其滲透性質與滲流的方向無關，例如沙土。當巖土含水量很大時，除少量液體吸附在固體顆粒四周和毛細區(qū)外，大部分液體將在重力作用下運動，稱為重力水。附著水和薄膜水都是在固體顆粒與水分子相互作用下形成的，其數(shù)量很少，很難移動，在滲流中一般也不考慮。 ? 附著水以分子層吸附在固體顆粒表面，呈現(xiàn)出固態(tài)水的性質。 水在土壤中的狀態(tài) ? 根據(jù)水在巖土孔隙中的狀態(tài)，可分為氣態(tài)水、附著水、薄膜水、毛細水和重力水。 (3)在水工建筑物，特別是高壩的修建方面，有壩身的穩(wěn)定、壩身及壩下的滲透損失等方面的問題。 ? 滲流理論除了應用于水利、化工、地質、采掘等生產建設部門外，在土建方面的應用可列舉以下幾種： ? 在給水方面，有井和集水廊道等集水建筑物的設計計算問題。在水利工程中，孔隙介質指的是土壤、沙石、巖基等多孔介質，水力學所研究的滲流，主要為水在土壤中的流動。已知堰頂水頭H=，坎高 p=p′=，堰下游水深 h=，堰寬 b=，取動能修正系數(shù) α=。 寬頂堰上的水流主要特點，可以認為：自由式寬頂堰流在進口不遠處形成一收縮水深 h1(即水面第一次降落 )，此收縮水深 h1小于堰頂斷面的臨界水深 hk，形成流線近似平行于堰頂?shù)臐u變流，最后在出口 (堰
規(guī)章制度相關推薦
鄂ICP備17016276號-1