Teoría del arrastramiento de Bligh para el diseño de vertedero en base permeable

Lea este artículo para obtener más información sobre el concepto de la teoría de la deformación de Bligh para el diseño de un vertedero sobre una base permeable y sus limitaciones.

Concepto de la teoría:

Bligh asumió que el agua que se filtra en la cimentación se desliza a través de la junta entre el perfil de la base de la presa y el subsuelo. Por supuesto, el agua también se filtra en el subsuelo. Luego declaró que esta agua percolante pierde su cabeza en ruta. El agua que se filtra finalmente sale en el extremo aguas abajo. Según Bligh, el agua viaja a lo largo de una trayectoria vertical, horizontal o inclinada sin hacer ninguna distinción.

La longitud total cubierta por el agua percolante hasta que emerge en el extremo aguas abajo se denomina longitud de fluencia. Del conocimiento de la hidráulica se desprende claramente que la carga de agua perdida en el camino de la percolación es la diferencia de los niveles de agua en los extremos aguas arriba y aguas abajo. Además, una línea imaginaria que une los niveles de agua en la parte superior e inferior se llama línea de gradiente hidráulica. La figura 19.3 (a, b) proporciona la explicación de la teoría de Bligh.

En la Fig. 19.3 (a), las flechas muestran el camino seguido por el agua que se arrastra.

B = L = longitud total de arrastramiento y h / L es la cabeza perdida en el arrastramiento.

La pérdida de la cabeza por unidad de longitud de arrastre será h / L y es gradiente hidráulico.

Para aumentar la trayectoria de percolación se pueden proporcionar cortes verticales o tablestacas. Fig. 19.3 (b).

Bligh tomó el camino vertical y horizontal de la percolación en el mismo sentido. Y ahora

Cuando el agua sigue una trayectoria vertical, la pérdida tiene lugar en un plano vertical en la misma sección. Esta pérdida es proporcional a la longitud de la trayectoria vertical. Por ejemplo, para el corte d ₁, la pérdida será h / L x2d ₁ y tendrá lugar en su plano. La pérdida de cabeza en otros puntos de corte se puede calcular de la misma manera.

Bligh dio los criterios para la seguridad de una presa contra la tubería y la elevación por separado y es el siguiente:

La estructura es segura contra las tuberías cuando el agua percolante retiene una presión ascendente despreciable cuando emerge en el extremo aguas abajo de la presa. Obviamente, la trayectoria de la percolación debe ser lo suficientemente larga para proporcionar un gradiente hidráulico seguro. Depende del tipo de suelo.

Esta condición es proporcionada por la ecuación.

L = CH

donde L es la longitud de la fluencia o el camino de la percolación;

C es el coeficiente de fluencia de Bligh para el suelo; y

H es cabeza de agua contra el vertedero.

La tabla 19.1 da valores de C para varios tipos de suelo:

Para hacer que el piso del delantal sea seguro contra la presión de levantamiento, Bligh cumple los siguientes criterios: De la Fig. 19.4, está claro que la presión de levantamiento en cualquier punto está representada por la ordenada entre la parte inferior del piso del delantal y la línea de gradiente hidráulico.

De la Fig. 19.4 queda claro que H1 solo puede conocerse cuando se conoce t. Por lo tanto, para determinar 't' se puede realizar la manipulación algebraica siguiente. De la ecuación (1)

Donde (H, - t) es la ordenada entre la línea HG punteada y la parte superior del delantal. Se puede conocer fácilmente y, por lo tanto, la profundidad de la plataforma puede calcularse a partir de la ecuación (2). Ahora agregando el factor de seguridad de 4/3 a la ecuación (2), la expresión finalmente se convierte en

Por economía, proporcione una mayor longitud de delantal en el lado corriente arriba que requiera un espesor práctico mínimo. Por supuesto, en el lado corriente abajo se requiere una longitud mínima de delantal para proteger el lecho del canal.

Limitaciones de la teoría de Bligh:

La teoría de Bligh tiene varias limitaciones. Son:

yo. En su teoría, Bligh no hizo distinción entre longitudes de fluencia horizontales y verticales.

ii. La idea de gradiente de salida no ha sido considerada.

iii. El efecto de las longitudes variables de las pilas de hojas no se considera.

iv. No se hace distinción entre las caras internas o externas de las pilas de hojas.

v. La pérdida de cabeza se considera proporcional a la longitud de arrastre que en realidad no es así.

vi. La distribución de la presión de elevación no es lineal como se supone, pero en realidad sigue una curva sinusoidal.

vii No se aprecia la necesidad de proporcionar pila de láminas de extremo.