ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ДАВЛЕНИЙ НА ФЛЮТБЕТ

Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями была разработана акад. Н. Н. Павловским с исчерпывающей полнотой, но решение конкретных задач было получено лишь для сравнительно простых схем подземного контура: для плоского флютбета, для одношпунтового и двухшпунтового с одинаково заглубленными шпунтами (так называемого симметричного). Но и для них формулы оказались сложными и для практического применения неудобными. Так, например, для простейшего плоского незаглубленного флютбета формула для определения, давлений уже содержит обратные тригонометрические функции.

Для более сложных очертаний подземного контура (одношпунтовый и двухшпунтовый симметричный) результаты теоретических решений использовать весьма трудно из-за их математической сложности.

Н. Н. Павловским приняты следующие положения и ограничения:
1) водопроницаемое основание однородно и фильтрация в нем подчиняется закону Дарси;
2) явление фильтрации установившееся и рассматривается плоская (двухразмерная) задача.

В практике некоторые действительные условия значительно отличаются от сформулированных, но трудности теоретических решений не позволяют снять эти ограничения.

Для того чтобы лучше уяснить теоретические основы и понять смысл принятых допущений, явившихся вынужденной необходимостью при решении Н. Н. Павловским задачи о фильтрации, рассмотрим некоторые положения этой теории, не прибегая к подробным математическим выкладкам.

Представим себе движение грунтового потока происходящим по некоторым капиллярным трубкам, одну из которых рассмотрим в произвольном положении, то есть наклоненной под любым углом к горизонту с постоянной по длине площадью поперечного сечения и с расположением координатных осей.

Интегрирование этих уравнений для простейших схем подземного контура приводит к громоздким выражениям, а для более сложных и вообще невыполнимо.

Метод конформных преобразований функций комплексного переменного, использованный Н. Н. Павловским, позволил решить задачи по сложности схем до симметричной двухшпунтовой включительно и то лишь принципиально, а для практических целей эти решения были переработаны акад. Е. А. Замариным в номограммы.

Проф. П. Ф. Фильчаков аналитическим путем решил задачи о фильтрации для двухщпунтовых схем с понуром и без понура.

Остальные задачи для более сложных схем Н. Н. Павловский рекомендовал решать с помощью прибора ЭГДА, а Е. А. Замарин — с помощью графического построения гидродинамических сеток.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968