Примеры задач

Пример. Определить расход трубы через самотечную железобетон­ную трубу диаметром d = 0,4 м и длиной 100 м, проложенную от реки к во­доприемнику, если разность уровней Η = 2 м (рис.).

Рис. Самотечная труба от реки к водоприемнику

Течение через трубу рассматриваем как течение через короткие трубопроводы. Предположим, что течение воды в трубе соответствует квадратичной зоне сопротивления.

Выше указано, что системы, в которых местные потери энергии и потери на трение по длине соизмеримы (≈), называются короткими трубами. Расход воды определяем по формуле, учитывающей местные сопротивления на входе и выходе, а также потери напора по длине:

,

где =– коэффициент расхода рассматриваемой системы.

Коэффициенты местных сопротивлений примем =0.5, =1.0.

Коэффициент потерь напора по длине определим по формуле (II.34) ,

Квадратичная зона сопротивления наблюдается, если >500. Примем для бетонной трубы

=2 мм. Тогда 500==100000. Таким образом, наше допущение о квадратичной области сопротивления подтверждается, поскольку =634921>100000.

ГЛАВА VIII. ДВИЖЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД

VIII. 1. Виды движения грунтовых вод

Законы движения грунтовых вод находят широкое применение при решении различных инженерных задач.

Ряд вопросов водоснабжения решается на основе общих законов движения грунтовых вод, а именно: определение количества воды, притекающей к колод цам или водосборным галереям, определение размеров фильтров, понижение го­ризонта воды в колодцах при откачке и т. п.

При решении вопросов, связанных с осушением территории открытыми кана­вами или подземным дренажем, законы движения грунтовых вод позволяют опре­делить горизонт грунтовых вод после осушения; при орошении необходимо учи­тывать потери воды в каналах на фильтрацию, а также решать вопросы об устой­чивости дамб и откосов канала.

Весьма важную роль играют законы движения грунтовых вод при расчете устойчивости гидротехнических сооружений и фильтрации под ними воды.

Содержащаяся в грунте вода может быть в различных состояниях:

1) парообразная вода содержится в порах грунта вместе с заполняющим эти поры воздухом;

2) гигроскопическая вода обволакивает частицы грунта тончайшим слоем, связанным с грунтом силами сцепления;

3) капиллярная вода заполняет тончайшие поры грунта и находится под дей­ствием сил поверхностного натяжения и силы тяжести;

4) пленочная вода удерживается частицами грунта, молекулярными силами и остается в грунте после удаления из него капиллярной и гравитационной воды;

Дата добавления: 2014-01-05