İçerik
- Piezometrik Baş Tanımı
- Piezometrik Kafa Aslında Ne Ölçer?
- Yeraltı Sularında Piezometrik Kafa Tayini
- Hidroelektrik Barajlarda Piezometrik Kafa Hesaplama
Yerden köpüren su düpedüz büyülü görünüyor. Borulardan yokuş yukarı akan su, yerçekimi kanunlarına aykırı görünüyor. Bunlar mucizevi olaylar gibi görünse de, bunun nedeni piezometrik veya hidrolik kafa.
Piezometrik Baş Tanımı
piezometrik kafa tanımı Amerikan Meteoroloji Derneği sözlüğünden "sınırlı bir akiferde var olan baskı" dır. Tanım, piezometrik kafanın "... bir datum üzerindeki rakım artı basınç kafasının" olduğunu belirtir.
Piezometrik yüzey, "sınırlı veya yarı sınırlı bir akiferin tamamı veya bir kısmı boyunca piezometrik basıncın veya hidrolik başlığın hayali veya hipotetik bir yüzeyi; tanımlanmamış bir akiferin su tablasına benzer şekilde tanımlanır.
Piezometrik kafa eşanlamlıları arasında hidrolik kafa ve hidrolik kafa basıncı bulunur. Piezometrik yüzey aynı zamanda potansiyometrik yüzey. Piezometrik kafa bir ölçüsüdür. suyun potansiyel enerjisi.
Piezometrik Kafa Aslında Ne Ölçer?
Piezometrik kafa, suyun yüksekliğini belirli bir noktada ölçerek dolaylı olarak suyun potansiyel enerjisini ölçer. Piezometrik kafa, kuyudaki su yüzeyinin yükselmesi veya basınç altında su içeren bir boruya tutturulmuş bir borudaki su yüksekliği kullanılarak ölçülür.
Piezometre kafası, üç faktörü birleştirir: suyun, belirli bir noktanın üzerindeki su yüksekliğinden dolayı potansiyel enerjisi (genellikle ortalama veya ortalama deniz seviyesi), basınç ve hız kafası tarafından uygulanan herhangi bir ek enerji.
Basınç, hidroelektrik barajdaki borulardan geçen akışta olduğu gibi yer çekimi nedeniyle veya sınırlı bir akiferdeki gibi hapsetme nedeniyle olabilir. Kafa hesaplama denklemi kafa olarak yazılabilir. h yükseklik kafasına eşittir z artı basınç başlığı Ψ artı hız kafası v.
h = z + Ψ + v
Boru ve pompa akış hesaplamalarında önemli bir faktör olmasına rağmen hız başı yeraltı suyu piezometrik kafasının hesaplanmasında önemsizdir, çünkü yeraltı sularının hızı çok düşüktür.
Yeraltı Sularında Piezometrik Kafa Tayini
Piezometrik kafanın tespiti, bir kuyudaki su seviyesinin yükselişini ölçerek gerçekleştirilir. Yeraltı sularında Piezometrik toplam kafa hesaplamaları formülü kullanır h = z + Ψ nerede h Yeraltı suyu seviyesinin, genel olarak deniz seviyesi z yükseklik kafasını temsil eder ve Ψ basınç kafasını temsil eder.
Yükseklik kafası, z, bir kuyucuğun tabanının referans noktasının yukarısındaki yüksekliğidir. Basınç başlığı, yukarıdaki su kolonunun yüksekliğine eşittir z. Bir göl veya gölet için, Ψ sıfıra eşittir, bu nedenle hidrolik veya piezometrik kafa, sadece referans noktası üzerindeki su yüzey yüksekliğinin potansiyel enerjisine eşittir. Belirsiz bir akiferde, kuyudaki su seviyesi yaklaşık olarak yeraltı suyu seviyesine eşit olacaktır.
Ancak, sınırlı akiferlerde, kuyulardaki su seviyesi, sınırlı kaya katmanının seviyesinin üzerine çıkar. Toplam kafa, kuyudaki suyun yüzeyinde doğrudan ölçülür. Kuyu dibinin su yüzeyinin yüksekliğinden kotunun çıkarılması basınç kafasını verir.
Örneğin, bir kuyudaki su yüzeyi, ortalama deniz seviyesinden 120 feet yüksekliktedir. Kuyu dibindeki yükseklik deniz seviyesinden ortalama 80 metre yükseklikte yer alıyorsa, basınç başlığı 40 feet'e eşittir.
Hidroelektrik Barajlarda Piezometrik Kafa Hesaplama
Piezometrik basınç tanımı, bir rezervuarın yüzeyindeki potansiyel enerjinin göllerin yüzeyinin bir datum üzerinde yükselmesine eşit olduğunu göstermektedir. Hidroelektrik baraj durumunda, kullanılan referans noktası barajın hemen altındaki su yüzeyi olabilir.
Toplam kafa denklemi, rezervuar yüzeyinden ve çıkış yüzeyinden yükseklik farkını kolaylaştırır. Örneğin, rezervuar yüzeyi barajın hemen altındaki nehir seviyesinden 200 feet yükseklikte ise, toplam hidrolik başlık 200 feet'e eşittir.