川大水力学教学课件15渗流.pptx

?#?115-1渗流的基本概念15-2渗流的基本定律15-3地下河槽中恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流15-4棱柱体地下河槽中恒定渐变渗流的浸润曲线15-5普通井及井群的计算15-6水平不透水层上均质土坝的渗流计算15-7渗流场的基本微分方程式及其解法简介15-8用流网法求解平面渗流15-9水电比拟法绘制流网第十五章渗流返回目录

?#?2第十五章渗流流体在孔隙介质中的流动称为渗流。常见的渗流问题有以下几方面：1、经过挡水建筑物的渗流2、水工建筑物地基中的渗流3、集水建筑物的渗流4、水库及河渠的渗流大坝破坏示意图

?#?3达西定律的适用条件水头损失和流速一次方成比例，乃是液体作层流运动所遵循的规律，由此可见达西定律只能适用于层流渗流。渗透系数渗透系数k值是反映土的渗流特性的一个综合指标，常用以下几种方法：1、经验法2、室内测定法3、野外测定法

?#?6式中：为通过微小过水断面的渗流流量；为包括土粒骨架所占横截面积在内的假想过水面积。很显然，真实的过水面积比小。若土系均质土，其孔隙率为n，真实的过水面积应为n，故通过该断面孔隙内的真实流速应为

?#?7恒定渗流及非恒定渗流，均匀渗流及非均匀渗流，渐变渗流及急变渗流，有压渗流和无压渗流等等。以渗流模型取代真实的渗流，必须遵守以下几个原则：(1)通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等。(2)对某一确定的作用面，从渗流模型所得出的动水压力，当和真实渗流的动水压力相等。(3)渗流模型的阻力和实际渗流应当相等，也就是说水头损失应当相等。渗流类型

?#?8达西实验装置15-2渗流的基本定律－达西定律达西定律式中：k为反映土的透水性质的比例系数，称为渗透系数。渗透系数具有流速的量纲。达西公式表明在均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成比例并与土的性质有关，此即为著名的达西定律。

?#?9若渗流的水力坡度J以微分形式表示，则，H为渗流的总水头。由于一般渗流流速很小，其流速水头可以不计，所以总水头H可用测压管水头来代替。即由此可知均匀渗流断面平均流速为则渗流场中任意点流速为

?#?10按照达西定律，断面平均流速为15-3地下河槽中恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流地下河槽中的均匀渗流通过过水断面的渗流流量为通过地下河槽的单宽流量则为

?#?11地下河槽中非均匀渐变渗流的基本公式－杜比J.Dupuit）公式微小流束的A点处流速1-1断面平均流速上式就是著名的杜比公式，系法国学者杜比于1857年首先推导出来。

?#?12杜比公式表明，在渐变渗流中，过水断面上各点的流速相等，等于端面平均流速。但不同过水断面上的流速大小则是不相等的。

?#?131-1断面和2-2断面间测压管水头差为故在微分流段内平均水力坡度为根据杜比公式，断面平均流速为15-4棱柱体地下河槽中恒定渐变渗流的浸润曲线基本微分方程式渗流流量为

?#?14正坡（i0）地下河槽中浸润曲线

?#?15平底（i=0）地下河槽中浸润曲线利用上式可进行平底地下河槽浸润曲线及其他有关的计算。

?#?16逆坡（i0）地下河槽中浸润曲线利用上式可进行逆坡地下河槽浸润曲线及其他有关的水力计算。

?#?1715-5普通井及井群的计算普通井：在地表的无压透水层中所开掘的井。普通完全井：井底直达不透水层的普通井。不完全井：井底没有达到不透水层的普通井。普通完全井浸润线计算公式恒定最大供水流量为影响半径R

?#?1815-8用流网法求解平面渗流平面有压渗流流网的绘制

?#?19利用流网进行渗流计算1、渗流流速的计算所求网格处的渗流流速为

?#?202、渗流流量的计算单宽流量应为

?#?21上式中，表示N点在上游液面下的深度。3、渗流动水压强的计算或

?#?22各点的动水压强为：