7.5-§. Yer osti suvlarining harakatlanish qonuniyati
Ko‘plab qurilish, sanoat, turar joy binolari, to‘g‘onlar, temir yo‘l va
avtomobil yo‘llari qurish masalalarida yer osti suvlarini harakatlanish
qonuniyatini bilish shartdir.
Suvning harakatlanishida laminar va turbulent oqim harakati
kuzatiladi. Suvning laminar harakati fil’trlanishning asosiy qonuniyatiga
121
bo‘ysunadi. Bosimsiz yer osti suvlarining harakati gidravlik bosim yuqori
(sathli) joydan, past bosimli tomonga qarab harakatlanadi. (7.11-rasm).
Gidravlik bosimlar farqi H H
1
- H
2
(I va II kesimda), suv II
kesim
tomon
harakat
kiladi.
Grunt
suvining
harakat tezligi, bosimlar
farqi va fil’tratsiya yo‘li
uzunligi l ga bog‘liq.
Bosim farqi (gidravlik
gradient)
H
ni
fil’tratsiya yo‘li uzunligi l
ga
nisbati
J
bilan
belgilanadi va gidravlik
gradient deb ataladi:
l
H
J
(7.1)
Grunt suvlarining parallel oqimi ya’ni, laminar harakati ular
harakatining asosiy ko‘rinishi hisoblanadi va Darsi qonuniga buysunadi.
Bunday harakatni asosan qum, qumoq, qumloq jinslarda kuzatish
mumkin.
Suvning laminar harakatini tog‘ jinslari yoriqlarida ham kuzatish
mumkin. Suvning harakatlanish tezligi 300 - 400 msutkadan oshganda
girdob yoki turbulent harakati ham ma’lum. Harakatning bu turi yirik
g‘ovakli va yoriqli tog‘ jinslarida kuzatiladi. Yer osti suvlarining harakat
nazariyasi frantsuz olimi Darsi yaratgan qonun asosida quyidagicha
ifodalanadi:
J
F
K
H
F
K
Q
C
C
(7.2)
bu yerda: Q - oqim sarfi ya’ni vaqt birligida sizib o‘tgan suv
miqdori, m
3
sut; K
S
- sizish koeffitsienti, ya’ni tog‘ jinsining o‘zidan suv
o‘tkazish qobiliyati, msut; F - suv oqimining ko‘ndalang kesim yuzi, m
2
;
- sizish yo‘lining uzunligi, m; H- suv bosimining farqi, m;
Tenglamani ikkala tomonini F ga bo‘lib, QF ni sizish tezligi V
orqali belgilasak, V K
S
J hosil bo‘ladi.
122
Demak, Darsi qonuniga kura, tog‘ jinslaridagi suvning sizishi yoki
harakat tezligi V
bosim gradienti yoki
oqim qiyaligi J ga
to‘g‘ri
proportsionaldir.
Agar
1
l
H
J
deb
qabul qilinsa, unda V
K
S
J tenglama VK
S
ko‘rinishni
oladi,
ya’ni bosim gradienti
1
l
H
J
bo‘lganda sizish koeffitsienti son jihatidan sizish tezligiga
tenglashadi. Darsi qonuni yer osti suvlari dinamikasining asosiy
qonunidir. Amaliy ishlarda bu qonun g‘ovakli suvga to‘yingan jinslar,
mayda darzlari bo‘lgan darz ketgan jinslar shuningdek, darzlari mayda
parchalangan matyeriallar bilan to‘lgan darzli jinslarda aniq natijalarni
beradi. Sizishning chiziqli qonuniyati suvning tezligi 0,5 smsek (400
msut) dan oshganda chetga og‘ishi kuzatiladi. CHunki, tezlik bundan
oshganda oqimning turbulent, ya’ni girdobli harakati kuzatiladi. Suv
oqimining turbulent harakati yirik g‘ovaklarda, ayniksa karstli
bo‘shliqlarda uchraydi.
Sizishning chiziqli qonuniyati suv olinadigan inshootlar oldida,
sun’iy ravishda katta nishablik va katta tezlik hosil kilinadigan joylardagi
oqimlarda uchraydi.
Turbulent oqimi SHezi-Krasnopol’skiy formulasi buyicha
aniqlanadi;
i
F
K
Q
,
i
K
V
(7.3)
Bu yerda: K - Darsi formulasidagi yuza sizish koeffitsientiga mos
bo‘lgan qiymatdir, formuladagi ko‘ndalang kesim yuza F, sizib
o‘tayotgan butun oqimning yuzasidir, shu sababli sizish tezligi V ham
suv oqimining o‘rtacha haqiqiy tezligi U dan farq qiladi.
Haqiqiy tezlik (U)- nF yuzali g‘ovaklikdagi suvning tezligi bo‘lib,
bu yerda n - jinsning g‘ovakligidir. Haqiqiy tezlik U:
123
n
V
nF
Q
U
(7.4)
Uning o‘rtacha qiymati har doim sizish tezligidan katta bo‘ladi.
Oqimning haqiqiy tezligi, kerakli kesimda tajriba yo‘li bilan
aniqlanadi. Tajriba uchun qazilgan burg‘ qudug‘i yoki shurfdagi yer osti
suvga turg‘un indikator (rang) tushiriladi va suvning harakat yo‘nalishi
bo‘yicha bir necha metr uzoqlikda kovlangan kuzatilayotgan quduqda
rangning sizib kelish vaqti aniqlanadi. Rangni oqib kelishi uchun ketgan
vaqt, quduqlar orasidagi masofa aniqlanib, suv oqimining haqiqiy sizish
tezligini aniqlash mumkin.
Yer osti suvlarining harakati turli tabiiy sharoitlarda: sizish
xossalari bo‘lgan suv shimuvchi muhitlarda, suvli qatlamlar havzalarini
yotishi va ularni ta’minlashi, bo‘shalish xususiyatlari bilan bog‘liq holda,
turli oraliqli ko‘rsatgichlarda bo‘ladi.
Qurilishda amaliy masalalarni yechishda (xandaqlarga suvni oqib
kelishi, suv sarfi, sizish) yer osti suvlarini tabiiy sharoitlarda tarqalishini
hisobga olish lozim. Hisoblashlardagi sizish koeffitsienti tog‘ jinsining
o‘zidan suv o‘tqazish qobiliyatini ko‘rsatadi. Sizish koeffitsienti turli
jinslarda turli kattaliklarda bo‘ladi. Ba’zi bir tog‘ jinslari uchun sizish
koeffitsientlari 7.1- jadvalda ko‘rsatilgan
7.1-jadval
Jinsning nomi Sizish koeffitsienti
msut
Jins nomi
Sizish koeffitsienti,
msut
Qumoq
tuproq
0,01- 0,1
Yirik donali
qum
20-30
Mayda zarrali
qum
1,0-10,0
O‘rtacha
yiriklikda gi
qum
10-20
SHag‘al,
tosh
30-70 va undan ko‘p
|