Гидротехнические сооружения. Том II

Все сказанное относительно дебета и депрессии колодца может быть отнесено, очевидно, и к слу чаю абсорбирующего колодца, с той лишь раз ни цен, что как дебет, так и депрессия должны браться здесь с обратным знаком. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ плоской задачи) семейств кривых, представляю щих собой эквипотенциальные линии NN и ли нии токов ММ (рис. 71). Совокупность этих ли ний в рассматриваемом плоском потоке позволяет без труда определить как величину напора в лю бой точке потока, так и скорость фильтрации. (Направление скорости является, очевидно, каса тельным к соответствующей линии тока, а вели чина определяется по закону Дарси, во-первых— физической характеристикой среды: коэфицнентом фильтрации данного грунта, а во-вторых — вели чиной пьезометрического уклона.) К нахождению данных для построения линий NN и ММ и сводится задача по определению условий движения грунтового потока под фунда ментом сооружения. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ Теоретическое решение вопроса о фильтрации под гидротехническими сооружениями, как задачи материальной физики, впервые получило сдвиг благодаря усилиям проф. Вольфа, использовав шего метод конформных преобразований (1915 г.) к решению управления Лапласа (см. Journal of Mathematic and physics, June, 1932). О дальней шей истории развития теоретических исследова ний см. раздел Ж, главы 111 и VII „О фильтрации". Существующие аналитические и графо-аналити ческие методы в большинстве своем либо не дают достаточно точного решения задачи по нахожде нию элементов потока, либо же являются слишком громоздкими и сложными, что ограничивает об ласть их применения лишь элементарно простыми схемами очертания фундамента. В случаях более сложных контуров для получения необходимых данных представляется рациональным обращаться! к помощи специальных лабораторных опытов. Лабораторные методы по определению гидро динамических элементов потока могут быть под разделены на две группы: а) косвенные методы, основанные на аналогии, существующей между используемым в опыте физическим явлением и движением напорного грунтового патока, и б) прямые методы, заключающиеся в наблюдениях над моделью исследуемого сооружения, построен ной в уменьшенном масштабе и подвергнутой действию фильтрационного потока. Физическими явлениями, использование кото рых в качестве модели грунтового напорного по тока представляется наиболее удобным, являются: распространение тепла в стационарных условиях, распространение магнитного потока и распреде ление электрического потенциала при наличии в проводнике электрического тока. Для всех трех указанных случаев исходным уравнением, характе ризующим явление с математической стороны, является уравнение Лапласа, т. е. течение явле- 3. СПОСОБЫ ЛАБОРАТОРНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

дебете величина депрессии должна увеличи ваться. Таким образом величина депрессии колодца находится в тесной зависимости от дебета колодца и мощности водоносного слоя. V. ФИЛЬТРАЦИЯ ВОДЫ В ОСНОВАНИИ 1. ВВЕДЕНИЕ Вопросы неравномерного движения напорного грунтового потока с точки зрения инженерной практики представляются наиболее важными при рассмотрении условий фильтрации воды под гид ротехническими сооружениями, так как учет рас пределения гидродинамических элементов потока имеет большое значение при проектировании ра ционального подземного контура фундамента со оружения. Моментом, существенно отличающим движение грунтового потока под фундаментом водоподнорного сооружения, по сравнению со случаями безнапорного движения, является, по мимо особенностей вытекающей из условий на порного потока, большая кривизна линий токов, по которым происходит движение воды, что не допускает применения здесь понятия „медленно изменяющегося движения". Это обстоятельство делает невозможным введение ряда упрощений, применяемых при рассмотрении безнапорных по токов, что исключает возможность более или ме нее точного решения задачи в ее упрощенной гидравлической постановке, заставляя обращаться к гидро-механическим методам решения. Не сколько упрощает рассмотрение вопроса приме нение метода плоской задачи, позволяющее за менить пространственное рассмотрение плоским. Применение этого метода часто оказывается воз можным, так как обычно размеры грунтового по тока по ширине под фундаментом сооружения оказываются весьма значительными по сравнению с глубиной. Если профиль сооружения или характер на пластований в основании изменяются по ширине, то практически всегда оказывается возможным подразделить по ширине всю область рассматри ваемого потока на ряд отдельных частей, в пре делах которых указанными выше изменениями можно пренебречь, применял в дальнейшем метод плоской задачи к рассмотрению каждой части по тока в отдельности. Нахождением основных гидродинамических элементов, т. е. давления и скорости фильтрации в любой точке рассматриваемого грунтового по тока, вполне определяются все условия движения грунтовой воды в рассматриваемой области, так как геометрические размеры потока, как потока напорного, являются заданными; решение задачи поэтому сводится к построению (в условиях