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      流网特征及应用

      发布于：2022-09-21 16:54:21 来自：建筑结构/地基基础 [复制转发]
      由拉普拉斯方程可知，渗流场内任一点的水头是其坐标的函数，而一旦渗流场中各点的水头为已知，其他流动特性也就可以通过计算得出。

      求解拉普拉斯方程常用的方法主要有解析法、数值法、电拟法和图解法。一般解析法是比较精确的，但也只有在边界条件较简单的情况才容易得到，因此并不实用。对于边界条件比较复杂的渗流，一般采用数值法和电拟法。在工程上广泛应用的多为图解法，该法简便，计算迅速。但不论采用那种方法求解，其最后结果通常均可用流网表示。

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      满足拉普拉斯渗流方程的将是两组彼此正交的曲线，一组曲线称为等势线，在任一条等势线上各点的总水头是相等的，或者说，在同一条等势线上的测压管水位都是同高的；另一组曲线称为流线，它们代表渗流的方向。等势线和流线交织在一起形成的网格叫流网。
       


      流网具有下列特征 ：
      (1)流线与等势线彼此正交；
      (2)每个网格的长度比为常数，为了方便常取1，这时的网络就为正方形或曲边正方形；
      (3)相邻等势线间的水头损失相等；
      (4)各流槽的渗流量相等。
       

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      绘制流网的步骤：先按流动趋势画出流线，然后根据流网正交性画出等势线，形成流网。如发现所画的流网不成曲边正方形时，需反复修改等势线和流线直至满足要求。流网的修改过程是一项细致的工作，常常是改变一个网格便带来整个流网图的变化。因此只有通过反复的实践演练，才能做到快速正确地绘制流网。
       

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      流网一经绘出，我们就可以从流网图形上直观地获得流动特性的总轮廓。如图所示愈接近坝底，流线愈密集，表明该处的水力梯度愈大，渗透速度也愈大；而离坝底愈远，流线愈稀疏，则水力梯度愈小。根据流网还可以求得渗流场中各点的测管水头，水力坡降，渗透流速和渗流量。

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