Teoria dos Flownets Através dos Solos - Explicados!
Leia este artigo para aprender sobre a teoria dos flamingos através dos solos.
Os Weirs projetados e construídos com base na teoria de Bligh também falharam devido ao enfraquecimento do subsolo. Como resultado, considerou-se essencial estudar o problema dos açudes nas fundações permeáveis de forma mais elaborada. A teoria dos flamingos fornece uma solução notável para o problema.
Resumidamente, a teoria é a seguinte:
O fluxo através dos solos é governado principalmente pela lei de Darcy'g. Afirma que
A equação representa dois conjuntos de curvas. Eles se cruzam ortogonalmente. Um conjunto de curvas é chamado de linhas de fluxo. Eles indicam o caminho seguido pela infiltração de água. Outro conjunto de curvas é chamado de linhas equipotenciais. São as linhas que unem pontos de igual potencial. O flownet pode ser construído convenientemente para a maioria das estruturas hidráulicas graficamente pelo método de tentativa e erro.
O método consiste nas seguintes etapas:
(a) Desenhe uma seção transversal através de um estrato pérvio e uma estrutura hidráulica;
(b) Faça o primeiro teste para construir um flicket;
(c) Faça o segundo ajuste do teste do flownet construído.
Se necessário, mais tentativas podem ser feitas para finalmente desenhar o flicket.
O procedimento pode ser claramente entendido com a ajuda da Figura 19.5. A superfície do solo a montante representa uma linha equipotencial, uma vez que todos os pontos da superfície estão sob a mesma cabeça. Da mesma forma, a superfície do solo a jusante representa outra linha equipotencial, uma vez que todos os pontos estão sob a mesma cabeça.
Deixe a cabeça de água armazenada pela barragem é H Então a superfície à terra a montante representa a linha equipotencial com 100% da cabeça. A cabeça total é perdida no momento em que atinge a extremidade a jusante. Naturalmente, a superfície do solo a jusante representa a linha equipotencial com a cabeça zero.
A base da barragem e o lado da pilha de corte representam a primeira linha de fluxo ou linha de fluxo. É a primeira articulação através da qual a água se infiltra como corretamente apontada na teoria de Bligh. No caso de existir um estrato impermeável na fundação, obviamente representa a última linha de fluxo. Assim, simplesmente desenhando uma seção transversal da estrutura hidráulica, a forma das linhas de fluxo extremas e as linhas equipotenciais são verificadas.
Agora, todas as linhas intermediárias e equipotenciais podem ser desenhadas graficamente pelo método de tentativa e erro, com a ajuda das seguintes propriedades das curvas:
Eu. A forma das linhas de fluxo sucessivas representa a transição gradual de uma para a outra.
ii. As linhas de fluxo e as linhas equipotenciais devem se cruzar em ângulos retos.
iii. As linhas de fluxo devem começar e terminar em ângulo reto com a superfície do solo a montante e a jusante, respectivamente.
iv. Se não existe um estrato impermeável, a linha de fluxo adota gradualmente o semi-elíptico.
v. As linhas equipotenciais devem começar e terminar em ângulo reto com as primeiras e últimas linhas de fluxo, respectivamente.
vi. Cada quadrado obtido por interseção de linhas de fluxo e linhas equipotenciais é chamado de campo.
vii. Se as curvas forem desenhadas corretamente, um círculo pode ser desenhado em cada campo que toca todos os quatro lados do campo.
O flownet pode ser construído com inúmeras curvas. No entanto, para fins práticos, o flicket deve consistir em um número limitado de curvas, como mostrado na Fig. 19.5. Cada campo é perfeitamente um quadrado elementar.
A quantidade de infiltração pode ser calculada usando o flownet. Referindo-se à Fig. 19.5:
Vamos considerar três campos elementares com as dimensões médias a, b e c.
Permita que a cabeça perdida no campo a seja ∆H 1 e a cabeça perdida no campo h seja ∆H 2 .
A descarga que passa pelo mesmo canal de fluxo é sempre a mesma. Que seja ∆q 1 por unidade de comprimento da barragem.
Das derivações (1) e (2) duas inferências podem ser desenhadas para um flicket com campos quadrados elementares.
(i) O intervalo de queda potencial entre as linhas equipotenciais sucessivas é o mesmo. Assim, se a cabeça de infiltração total for H e se houver um potencial de 'N p ', então o intervalo de queda potencial é constante e é igual a H / N p = ∆H.
(ii) A descarga de infiltração através de todos os canais de fluxo é a mesma.
Descarga total de infiltração q = ∑K. H / N p
Ou = K. HN f / N p
onde N f é o número total de canais de fluxo.
Agora descarga total de escoamento abaixo da barragem (Q) = K. HN f / N p
onde L é o comprimento da barragem.
