Способ моделирования фильтрационных потоков Советский патент 1978 года по МПК E02B1/02 

1

Изобретение относится к гидротехникеТв частности к моделям пгдросооружекий, и может быть использовано для определения параметров фильтрационного потока под гвдротехническими сооружениями.5

Известен способ моделирования фильтрационных потоков методом электрогидродинамической аналопш, преимущественно под гидросооружениями, включающий моделирование плановой и профильных моделей сооружения, JQ построение на них гидродинамической сетки фильтрационного потока в виде линий напоров и токов и определение по данным шдродинамической сетки параметров фильтрационного потока с помощью эмпирических зависимос-|5. тей ill,

Однако в пределах сложных гидроузлов граш1чные плоскости токов, образующие элементарные струи фильтрационного потока, 20 между собой ш параллельны и сильно дефо{ мированы, в 1)езультате Чего параметры фильтрационного потока, определяемые известным способом, не соответствуют тем, которые имеются в натуре.. 25

at

Цель изобретения - приближе) условий моделирования к натуртьным путем учета пространствелной деформации фильтрационного потока.

Это достигается тем, что перед моделированием профильных моделей осуществляют выбор на плановой модели участей с резким искажением плоскопараллельности шдродинамической сетки и выделяют нп нем полосы тока между неплоскопаралле/гьными линиями тока которые путем irepecHeia приводят к плоским профильным моделям, а затем подсоединяют их с помощью шин к указанному участку с резким искажвшшм плоскопара лельности гидродинамической сетки и ведут одновременное моделировамю плановой и профильных моделей с построешем на них гидродинамической сетки,

На фиг. 1 изображено устройство, осуществляющее способ моделирования фильтрационных потоков, ттановар модель; на фиг. 2 - плановая и профильные модели.

Устройство состоит из плановой модели которую изготавливают из однослойной электропроводной бумаги, удельное сопротивлени которой, в свою очередь, рпссчнтывшат в соответствии с кар7Х)й водопроводнмости фнпьтрующеа среды н глубиной врезки в эту среду напорных сооружений 2. Граничные условия на плановой модели задают согласно поставленной задаче. По результатам опыта на плановой модели (эквипотенциалям) строят гидродннамическуго сетку 3 движения фильтрационного потока, выделяют на модели интересующую, часть, представляющую собой участок 4 с резким искажением ппоскопараллельности гидродинамической сетки. На этом участке выделяют полосы тока 5 между нешоскопараллельными лишями тока, которые в профиле принимают за элементарные кана- 15 лы тока, т. е. получают пространственные модели, которые затем путем пересчета приводят к плоским профильным моделям (фрагментам) 6. На этих фрагментах б с помощью шин 7 устанавливают граничные усповия равноценные условиям выделенного участка 4 на исходной плановой модели 1, и подключают к шинам с помощью электропроводов 8 на границах выделенного участка на планово модели и далее ведут одновременное моделировоние плановой и профильных моделей (фра ментов). По данным получаемой гидродинами ческой сетки определяют параметры фильтрационного потока. Следует отметить, что ширину пространственной модели принимают равной толщине электропроводной бумаги, высоту принимают на всю толщину гидрогеологического разреза, а длина должна соответствовать длине моделируемой полосы тока. Расчет удельных сопротивлений плоских фрагментов производят по формуле л j плоек, г « план. , где p-.finoctT УД пьное сопротивление электропроводной бумаги плоского фрагмента; - удельное сопротивлеше электропроводной бумаги, из которой моделируют на плановой модели рассмаграваемую полосу тока; hi - мощность водоносного слоя; Ь - ширина полосы тока. Изменение удельного сопротивления бумаги в зависимости от ширины полосы тока выражается соотношением уЭ| Ь coHbi.. a no гпубшкэ пересчет производят по форN yne:/э К ; - conbt., где Kj - коэ44иШ1ент фильтрации соответствуюшего Слоя 9 грунта, В результате такого построеш1я полученный фрагмент дает картину пространственного растекания грунтовых вод. Таким же путем строят плоские фрагменты 6 для каждой полосы тока 5, на которые разбит участок 4 и присоединяют к плановой модели 1. Из изготовленной таким образом плановоi гфостранственной модели выполняют опыты с наложением различных противофильтрационных мероприятий и определением их эффективности. Формула изобретения Способ моделирования фильтрационных потоков методом электрогидродннамической аналогии, преимущественно под гидросооружениями, включаюцщй моделирование плановой и профильных моделей сооружения, построение на них гидродинамической сетки 4ильтрационного потока в виде линий напоров и токов и определение по гидроданамической сетки параметров фильтрационного потока с помощью эмпирических зависимостей, о тличающийся тем, что, с целью приближения условий моделирования к натуральным путем учета пространственной деформации фильтрационного потока, перед моделированием профильных моделей осуществляют выбор на плановой модели участка с резким иска ением плоскопараллепьности гидродинамической сетки и выделяют на нем полосы тока междунеплоскопараллельными линиями тока, которые путем пересчета приводят к плоским профильным моделям, а затем подсоединяют их с помощью шин к указанному участку с резким искажением плоскопараллельности гидродинамической сетки и ведут одновременное моделирование плановой и про-, фильных моделей с построением ла них гидродинамической сетки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Рудаков В. К. Способ моделирования несовершенных дрен при исследовании плановой фильтрации методом ЭЩА на электропроводной бумаге. Труды координационных совещашй по тодротехнике, М., 1965, вып. XXI, с. 85. te. : 7 S «