20/06/2012 ECUACIONES QUE RIGEN EL FLUJO DE AGUA A TRAVÉS DE LA MASA DE SUELO. GRADIENTE HIDRAULICO CRÍTICO: Para flujo vertical ascendente:
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- María José Peralta Espejo
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1 /6/ GRDIENTE HIDRUICO CRÍTICO Pr l codcó drostátc st + st (+) ( st - ) Pr flujo vertcl descedete st + st (+-) ( st - )+ Pr flujo vertcl scedete st + st (++) ( st - )- E el flujo vertcl scedete, es cudo se preset l codcó crítc =, se dce ue el suelo se ecuetr e estdo de lcuefccó. st = ( st - ) - = C C Gs e C = Grdete crítco FS C FUJO TRVÉS DE SUEOS NISOTRÓPICOS Pr trjr co u solo vlor de, se dese u seccó v Q, F. Q v v E ls seccos señlds lo ue se uere es Q v =Q,, plcdo Drc F v Pltedo l e de Drc Q F. Q F = Fctor de morcó. uego guldo Q co Q o Q v, ued v d ECUCIONES QUE RIGEN E FUJO DE GU TRVÉS DE MS DE SUEO. v d d v v d VEOCIDDES ENTRD v, v, v
2 /6/ v d v d v d v VEOCIDDES SIENTES v v Q etr = Q sle DRCY v dd v Sedo ue Volume del elemeto dferecl = ddd. v dd v... Velocdd = l v ; v v dd v v d dd v d dd v Dervdo ls compotes de l velocdd pr troducrls e l ecucó () temos v v ; v S tuvésemos u suelo sotrópco dode v v = velocdd * Áre. v d dd v ddd ddd Smplfcdo Por cotudd Q v v ddd Z ecucó se smplfc v Ecucó de plce, descre el flujo de gu trvés de l ms de suelo. Itroducedo e () E l morí de los csos se puede cosderr el flujo como u prolem dmesol. Ecucó de plce.- Solucó mtemátc..- Solucó gráfc. () Dos fmls de curvs perpedculres etre s. E l regó de flujo se duj fmls de curvs perpedculres etre s. Prmer fml ís de flujo o lís de correte. Segud fml de curvs ís eupotecles. Ecucó dferecl
3 /6/ Pr ue esto represete l solucó úc de l ecucó de plce dee cumplrse ue Etre los cles ue se gere por dos lís de flujo dee crculr el msmo cudl. Etre ls lís eupotecles se perde el msmo potecl dráulco. Δ ψ Dreccó de flujo Δ Δ Cl de flujo Δ ψ Φ ψ Φ ψ Δ Δ = Pérdd de crg. Δ = Cudl del ltrcó. ψ Φ í eupotecl Φ í de flujo Φ Cálculo del cudl de ltrcó Φ = = Φ5 Φ Φ Φ ψ ψ T ψ T = Crg dráulc totl ue ger el flujo e tod l regó. T se v perdedo medd ue el gu crcule. Δ Defmos # de cles eupotecles. # de cles de flujo. = Cudl ue se ltr e l regó cosderd. T T T Dujr lís de correte (Ψ) perpedculres ls lís eupotecles (Φ). T, se cooce u ve dujd l red de flujo. Codcos pr plcr el método gráfco (solucó ecucó de plce). Δ Pr smplfcr cemos / gul ue mplc dujr e l seccó cudrdos curvlíos, o rectágulos. Etre u lí de correte l sguete se ger u cl de flujo, por dode ps u cudl Δ, es el msmo ue crcul etre culuer lí de correte l ue le sgue. Etre culuer eupotecl l sguete, se perde u crg dráulc Δ, ue es l msm crg dráulc ue se perde e culuer cl eupotecl dujdo. regó de flujo dee proporcor u solo vlor de permeldd; lo ue mplc trjr co u seccó trsformd, dode est u coefcete de permeldd euvlete.
4 /6/ Ejemplo de plccó. Dujr l regó de flujo escl.. Dujr ls lís de correte eupotecles froter (prmer últm). Estructur de retecó (tl estc mder) gu reted Regó dode se ger flujo de gu. Suelo Verfcr ue e l regó dode se gere el flujo tegmos u solo vlor de permeldd, s esto o ocurre determr., v Seccó Trsformd * v. Dujr ls lís de correte So Prlels etre sí llev l dreccó del flujo so perpedculres ls eupotecles. Froter etre superfce permele superfce mpermele. ís de correte o de flujo (dreccó del flujo). Froter etre gu suelo permele. ís eupotecles (perpedculres l flujo).. Trr ls lís eupotecles perpedculres ls de correte formdo cudrdos curvlíos. Cálculos relr. Cudl de fltrcó. T B Not Se recomed trjr co tres cutro cles de flujo.. lturs peométrcs e culuer poscó. Cudl de gu ue se ltr trvés de l regó H=6 m 8 H = 6m T = H = 6m * H 6m m H P () H P () p (o) p () p () H 6 m 6m / 8 m 6 5 m m Crg dráulc (ecucó de Beroull)
5 /6/. Esfuero efectvo e e B.. Grdete dráulco e culuer puto. Esfuero efectvo e. ' H st H Δ Pérdd de crg dráulc etre. H,, se mde escl. Esfuero efectvo e B. H Φ B B B E (C) c T 6 8,75 m Medr, sore u lí de flujo trd sore C S, = m Φ 6 C Φ7 ' B B B ; H B B st B B B e e Tods ls pérdds de crg gerds st B. 5.5 H, B, se mde escl. c.75 m m.5 5. Velocddes de descrg fltrcó. Velocdd de descrg 6. Grdete dráulco de sld fctor de urdd cotr re moved. E (C) Por l ecucó de Drc. c,5 5 Velocdd de fltrcó e V V ; e fc dc st d st d ; se cooce d, W st, dode d st st 5
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