6830720120

Zasady sporządzania siatki filtracyjnej

Elementy ruchu wody w gruncie jednorodnym: ciśnienie, gradient, prędkość i przepływ można wyznaczyć za pomocą odręcznego wykreślenia siatki hydrodynamicznej, składającej się z dwu rodzin krzywych - linii prądu i linii jednakowego potencjału prędkości. Jak wiadomo z hydrauliki linia prądu cechuje się tym, że wektory prędkości w dowolnym punkcie tej linii są do niej styczne, a w ruchu trwałym linia ta pokrywa się z torem cząsteczek. Linie jednakowego potencjału prędkości (ekwipotencjałne) charakteryzują się stałą wielkością potencjału (ó= -kh = const) co oznacza, że swobodne zwierciadło wody w rurkach piezometrycznych umieszczonych w dowolnych punktach jednej i tej samej linii ułoży się na jednakowym poziomie.Odręczny sposób wykreślenia siatki hydrodynamicznej polega na wykonaniu w pierwszym przybliżeniu jej rysunku wg zasad wynikających z właściwości linii prądu i linii jednakowego potencjału, a następnie sprawdzeniu, czy stosunki geometryczne wynikające z tych właściwości zostały w naszkicowanej siatce zachowane, i wprowadzeniu potrzebnych poprawek. Ostateczną siatkę otrzymuje się w wyniku szeregu kolejnych przybliżeń - rysunków wykonywanych i poprawianych.

Właściwości siatki, z których korzystamy sprawdzając prawidłowość jej wykreślania:

1.    ortogonalność siatki - linie prądu i jednakowego potencjału prędkości przecinają się pod kątem prostym.

2.    Siatka składa się z krzywoliniowych prostokątów, przy czym stosunek długości odcinków linii środkowych w tych prostokątach jest wielkością stałą dla całej siatki AS/AL = const. Najczęściej posługujemy się siatką, w której zamiast prostokątów mamy krzywoliniowe kwadraty AS/AL = 1

3.    W załamaniach obrysu podziemnego budowli, w których kąt między prostymi obrysu jest mniejszy niż 180° siatka przyjmuje kształt pięciokąta.

4.    W załamaniach obrysu podziemnego budowli, w których kąt między dwiema prostymi obrysu jest większy niż 180° klatka siatki ma kształt zbliżony do trójkąta.

5.    Nieprzepuszczalne elementy obrysu podziemnego przyjmuje się za zerową linię prądu, a ograniczenie obszaru filtracji warstwą, szczelną- za ostatnią linie prądu.

6.    Linię dna (warstwa szczelna) -poniżej budowli przyjmujemy za ostatnią linię jednakowego potencjału prędkości, a linię dna (nieszczelnego) powyżej budowli -za ostatnia linię ekwipotencjalną.

7.    Linie jednakowego potencjału przecinają się pod katem prostym z nieprzepuszczalnymi elementarni obrysu podziemnego budowli.

8.    Linie jednakowego potencjału w kątach obrysu podziemnego wyprowadza się wzdłuż dwusiecznej kata.

9.    Krzywoliniowe przekątne kwadratów siatki przecinają się pod katem prostym. Podane tu właściwości siatki hydrodynamicznej przy jej wykreślaniu, przy czym oznaczamy przede wszystkim zerowe i ostatnie linie prądu oraz wszystkie te linie jednakowego potencjału, których przebieg jest z góry określony