Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет

Кафедра сільськогосподарських гідротехнічних меліорацій

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт

з дисципліни

„Гідротехнічні споруди”

(розкрита тема обробки даних експериментального визначення параметрів фільтрації методом ЕГДА – для ДЕК ОКР «Бакалавр»)

Дніпропетровськ – 2014

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт по курсу „Гідротехнічні споруди” (розкрита тема обробки даних експериментального визначення параметрів фільтрації методом ЕГДА – для ДЕК ОКР «Бакалавр») / Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет, Дніпропетровськ – 2007. – 47 с.

В методичних вказівках розглянута методика експериментальних досліджень роботи гідротехнічних споруд, методика визначення фільтрації під різними гідротехнічними спорудами методом ЕГДА.

Матеріал підготовлений по дисципліні „Гідротехнічні споруди ” і призначені для студентів гідромеліоративного факультету ( спеціальність 6.092600 „Гідромеліорація”) усіх форм навчання при підготовці до ДЕК

Затверджено на засіданні кафедри протокол № 8 від «19» травня 2014 р.

Автор: Коваленко В.В. – доцент кафедри сільськогосподарських гідротехнічних меліорацій, к. с.-г. н.;

Рецензенти: Калініченко В.Я. – доцент кафедри сільськогосподарських гідротехнічних меліорацій ДДАУ, к.т.н.

ЗМІСТ

Лабораторна робота №1 „Дослідження фільтрації під флютбетом відкритого регулятору на приладі ЕГДА”…………………………...15

Лабораторна робота №4 „Дослідження фільтрації через земляну греблю на приборі ЕГДА”……………………………………...............40

Лабораторна робота №1

„Дослідження фільтрації під флютбетом відкритого

Регулятору на приладі егда”

1. Мета роботи

Ознайомити студентів з питаннями моделювання напірної фільтрації на приладі електро – гідродинамічних аналогій з тим, щоб вони вміли:

1. запроектувати електричну модель розрахункової області фільтрації;

2. побудувати гідродинамічну сітку, характерну для напірного фільтраційного потоку при русі його під флютбетом гідротехнічної споруди;

3. виконати практичні фільтраційні розрахунки гідротехнічних споруд, поклавши за основу гідродинамічну сітку руху напірного потоку;

4. оцінити отримані результати і зроблені при моделюванні допущення.

2. Основні передумови моделювання напірної фільтрації на приладі егда:

1. задача вирішується як плоска (двовимірна);

2. досліджувана область фільтрації однорідна;

3. елементи флютбету досліджуваного відкритого регулятору (понур, водобій, шпунт) вважаються водонепроникними, тобто коефіцієнти фільтрації матеріалів цих елементів приймаються рівними нулю;

4. рух фільтраційного потоку вважається сталим, він проходить у відповідності з формулами Дюпюї

; , (2.1)

і рівнянням Лапласа

, (2.2)

де V_{x ,} V_y – компоненти вектору швидкості фільтраційного потоку;

h – напір в точці з координатами х та у;

k – коефіцієнт фільтрації;

5. в методі ЕГДА використовується електрогідродинамічна аналогія між встановленим рухом фільтраційного потоку і стаціонарним рухом електричного струму в плоскому провіднику;

Ґрунтовий потік		Електричний струм
1. Рівняння Дюпюї ;		1. Закон Ому в диференційній формі ,
2. Рівняння нерозривності		2.Рівняння збереження кількості зарядів
3.Рівняння Лапласа для напірної функції		3.Рівняння Лапласа для функції напруги
4. Рівняння для витрати фільтрації		4. Рівняння для сили струму
де VX, VY	- компоненти вектору швидкості фільтрації;	де iX, iУ	- компоненти вектору щільності струму;
h	- напірна функція;	u	- напірна функція;
k	- коефіцієнт фільтрації;	σ	- коефіцієнт фільтрації;
Q	- витрата фільтрації;	I	- витрата фільтрації;
L	- довжина дуги вздовж лінії рівного напору;	L	- довжина дуги вздовж лінії рівного напору;
S	- довжина дуги вздовж лінії току.	S	- довжина дуги вздовж лінії току.

6. дотримуються умови подібності при моделюванні руху ґрунтового потоку на електричних моделях:

а) геометрична подібність, тобто електрична модель повинна представляти область фільтрації, що вивчається в деякому масштабі без всякого перекручення;

б) фізична подібність, тобто коефіцієнти електропровідності σ повинні бути пропорційні коефіцієнтам фільтрації k;

в) динамічна подібність, тобто граничні умови для моделі і натури повинні бути подібні.