一、水力梯度
水力梯度反映的是水头的空间变化,表示为水头对空间坐标的导数:
地下水运动方程
其中:Ix,Iy,Iz分别为3个坐标方向的水力梯度作为向量,水力梯度还可以表示为
地下水运动方程
它本身还是空间坐标和时间的函数。在各向同性条件下,水力梯度的正方向对地下水的流动方向具有指示作用,即地下水总是从水头大的地方流向水头小的地方。
二、水力梯度是什么意思~?
中文名称:水力梯度 英文名称:hydraulic gradient 定义:土体中两点间水头之差与两点间距之比。 所属学科:土壤学(一级学科);土壤物理(二级学科) 在含水层中沿水流方向每单位距离的水头下降值。 指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值;可以理解为水流通过单位长度渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能;或为克服摩擦力而使水以一定流速流动的驱动力.
三、地下水的水头和水力梯度
1.水头
单位质量的水所具有的能量称为水头。
总水头=势水头+压力水头+动水头。
对土中的渗流来说,其流速较小,动水头可忽略不计,故有:
总水头=势水头+压力水头。
其中势水头或称位置水头,是指考察点高出基准面的高度;而压力水头或静水头、压强水头为考察点引出的测压管的水面高度,且有:
基坑降水设计
式中:hw——压力水头;
u——为该点的孔隙水压力(静止水压力);
γw——水的重度。
2.水力梯度
地下水在岩土空隙中运动时,要消耗一部分能量。如果沿地下水流的方向任取一个垂直剖面,就可以得到一条水头降落的曲线,称它为降落曲线(对于潜水可以称为浸润曲线)。降落曲线的坡度即为水力坡度(水力梯度)。水力坡度J为沿渗流途径的水头降落值△h和渗流途径长度L之比。如图2-1所示,我们可写成如下的表达式:
基坑降水设计
图2-1 土中水的渗流
四、梯度是什么意思 梯度的意思
1、梯度的本意是一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快,变化率最大(为该梯度的模)。
2、设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w,在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw,则称为该物理参数的梯度,也即该物理参数的变化率。如果参数为速度、浓度、温度或空间,则分别称为速度梯度、浓度梯度、温度梯度或空间梯度。其中温度梯度在直角坐标系下的表达式。
3、在向量微积分中,标量场的梯度是一个向量场。标量场中某一点上的梯度指向标量场增长最快的方向,梯度的长度是这个最大的变化率。更严格的说,从欧几里得空间Rn到R的函数的梯度是在Rn某一点最佳的线性近似。在这个意义上,梯度是雅可比矩阵的特殊情况。
4、在单变量的实值函数的情况,梯度只是导数,或者,对于一个线性函数,也就是线的斜率。
5、梯度一词有时用于斜度,也就是一个曲面沿着给定方向的倾斜程度。可以通过取向量梯度和所研究的方向的点积来得到斜度。梯度的数值有时也被称为梯度。
五、什么是起始水力梯度和临界水力梯度
起始水力梯度是指开始发生渗透时的水力梯度;临界水力梯度是指濒临渗透破坏时的水力梯度.