Sadržaj
- Definicija piezometrijske glave
- Što Piezometrijska glava zapravo mjeri
- Određivanje piezometrijske glave u podzemnim vodama
- Izračunavanje piezometrijske glave u hidroelektranama
Voda koja bubri sa zemlje čini se potpuno čarobnom. Čini se da voda koja teče uzbrdo kroz cijevi proturječi zakonima gravitacije. Iako se ovo mogu činiti kao čudesni događaji, događaju se zbog piezometrijska ili hidraulična glava.
Definicija piezometrijske glave
piezometrijska definicija glave iz pojma američkog meteorološkog društva je "pritisak koji postoji u ograničenom vodonosniku". Definicija se nastavlja tvrdnjom da je piezometrijska glava "... nadmorska visina nad datumom plus tlačna glava."
Piezometrijska površina opisana je kao "imaginarna ili hipotetička površina piezometrijskog tlaka ili hidrauličke glave kroz cijeli ili dio zatvorenog ili polu-zatvorenog vodonosnika; analogna je vodenom stolu nekonfiniranog vodonosnika."
Piezometrijski sinonimi glave uključuju hidrauličku glavu i pritisak hidrauličke glave. Piezometrijska površina može se također zvati i potenciometrijska površina, Piezometrijska glava je mjera potencijalna energija vode.
Što Piezometrijska glava zapravo mjeri
Piezometrijska glava neizravno mjeri potencijalnu energiju vode mjerenjem visine vode u određenoj točki. Piezometrijska glava mjeri se nadmorskom visinom vode u bušotini ili visinom vode u cjevovodu pričvršćenom na cijev koja sadrži vodu pod pritiskom.
Glava piezometra kombinira tri čimbenika: potencijalnu energiju vode zbog visine vode iznad određene točke (obično prosječne ili srednje razine mora), svaku dodatnu energiju koja se koristi od tlaka i brzine glave.
Tlak može biti posljedica gravitacije, kao što je tok kroz cijevi u hidroelektranskoj brani ili iz zastoja, kao u ograničenom vodonosniku. Jednadžba za izračun glave može se napisati kao glava h jednaka je visinskoj glavi z plus tlačna glava Ψ plus brzina glave v.
h = z + Ψ + v
Glava brzine, iako je važan čimbenik u proračunu protoka cijevi i crpki, zanemarljiva je u proračunima piezometrijske glave podzemne vode jer je brzina podzemne vode vrlo mala.
Određivanje piezometrijske glave u podzemnim vodama
Određivanje piezometrijske glave vrši se mjerenjem visine vode u bušotini. Piezometrijski izračuni ukupnih glava u podzemnoj vodi koriste se formulom h = z + Ψ gdje h znači ukupna glava ili visina razine podzemne vode iznad datuma, obično razine mora, dok z predstavlja uzvišenu glavu i Ψ predstavlja tlačnu glavu.
Glava nadmorske visine, z, je visina dna bunara iznad datuma. Tlačna glava jednaka je visini vodenog stupca iznad z, Za jezero ili ribnjak, Ψ jednaka je nuli, pa je hidraulička ili piezometrijska glava jednostavno jednaka potencijalnoj energiji visine vodene površine iznad datuma. U nekonfiniranom vodonosniku razina vode u bušotini približno će biti jednaka razini podzemne vode.
U ograničenim vodonosnicima, međutim, vodostaj u bunarima raste iznad razine sloja stijene. Ukupna glava izravno se mjeri na površini vode u bunaru. Oduzimajući visinu dna bušotine od nadmorske visine vode, dobiva se tlačna glava.
Na primjer, vodena površina u bunaru leži na nadmorskoj visini od 120 stopa. Ako nadmorska visina leži na dnu bušotine na 80 metara iznad srednje razine mora, tada tlačna glava iznosi 40 stopa.
Izračunavanje piezometrijske glave u hidroelektranama
Pjezometrijska definicija tlaka pokazuje da je potencijalna energija na površini rezervoara jednaka nadmorskoj površini jezera iznad odredišta. U slučaju hidroelektrane brane, iskorišteni datum može biti površina vode neposredno ispod brane.
Jednadžba ukupne glave pojednostavljuje razliku nadmorske visine od površine rezervoara i površine dotoka. Na primjer, ako je površina rezervoara 200 stopa iznad razine rijeke odmah ispod brane, ukupna hidraulička glava iznosi 200 stopa.