लेसी की थ्योरी: अवधारणा, समीकरण और सीमाएं
लेसी के सिद्धांत में सिंचाई नहरों की अवधारणा, समीकरणों, सीमाओं और डिजाइन के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें।
संकल्पना:
कैनेडी सिद्धांत से नेतृत्व करते हुए श्री जेराल्ड लेसी ने जलोढ़ मिट्टी पर सिंचाई चैनल डिजाइन करने के अधिक वैज्ञानिक तरीके को विकसित करने के लिए विस्तृत अध्ययन किया। उन्होंने 1939 में अपने अध्ययन का संशोधित संस्करण प्रस्तुत किया, जिसे लेसी के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। इस सिद्धांत में, लेसी ने शासन की स्थितियों और असभ्यता गुणांक की विस्तृत अवधारणा में वर्णित किया। इन शर्तों की परिभाषा पहले ही दी जा चुकी है।
यह देखा जा सकता है कि तीन शर्तों का पालन करते हुए एक चैनल को शासन की स्थिति प्राप्त करनी होगी:
मैं। चैनल को समान चरित्र के "असंगत असीमित जलोढ़" में समान रूप से प्रवाहित करना चाहिए जो पानी द्वारा पहुँचाया जाता है;
ii। सिल्ट ग्रेड और गाद चार्ज स्थिर होना चाहिए; तथा
iii। डिस्चार्ज स्थिर होना चाहिए।
इन स्थितियों को बहुत कम ही प्राप्त किया जाता है और अभ्यास में बनाए रखना बहुत मुश्किल होता है। इसलिए लेसी की गर्भाधान के अनुसार शासन की शर्तों को प्रारंभिक और अंतिम रूप में विभाजित किया जा सकता है। इन दोनों शब्दों की परिभाषा पहले ही दी जा चुकी है।
नदियों में प्रारंभिक या अंतिम शासन की उपलब्धि व्यावहारिक रूप से असंभव है। केवल बैंक पूर्ण अवस्था या उच्च बाढ़ में नदी को अस्थायी या अर्ध-शासन प्राप्त करने के लिए माना जा सकता है। इस तथ्य की मान्यता का उपयोग दस्त और बाढ़ से संबंधित मुद्दों से निपटने के लिए किया जा सकता है।
लेसी ने यह भी कहा कि गाद को केवल निलंबन के बल पर ही रखा जाता है। लेकिन लेसी का कहना है कि केवल बिस्तर पर ही नहीं, बल्कि गीली परिधि पर सभी बिंदुओं पर एडीज उत्पन्न होती हैं। Eddies के बल पक्षों के लिए सामान्य लिया जा सकता है, (छवि। 9.2)।
जाहिर है कि एडी के कारण बलों के ऊर्ध्वाधर घटक निलंबन में गाद रखने के लिए जिम्मेदार हैं। कैनेडी के विपरीत, लेसी गहराई (डी) के बजाय एक चर के रूप में हाइड्रोलिक माध्य त्रिज्या (आर) लेता है। जहां तक विस्तृत चैनलों का सवाल है, आर और डी के बीच शायद ही कोई अंतर है। जब चैनल अनुभाग अर्ध-परिपत्र होता है तो वास्तव में कोई आधार चौड़ाई और पक्ष नहीं होता है और इसलिए एक चर के रूप में ii की धारणा अधिक तार्किक लगती है। इस दृष्टिकोण से वेग डी पर निर्भर नहीं है, बल्कि, आर। पर निर्भर करता है, जिसके परिणामस्वरूप गाद की मात्रा केवल एक चैनल की आधार चौड़ाई पर निर्भर नहीं है।
तर्कों के आधार पर लेसी ने शासन वेग (वी) और हाइड्रोलिक माध्य त्रिज्या (आर) के बीच एक ग्राफ तैयार किया और संबंध दिया।
V = KR 1/2 … (1)
जहां K एक स्थिरांक है।
यहाँ देखा जा सकता है कि R की शक्ति एक निश्चित संख्या है और विभिन्न परिस्थितियों के अनुरूप इसमें कोई फेरबदल की आवश्यकता नहीं है।
लेसी ने समस्या में गाद ग्रेड के महत्व को पहचाना और गाद कारक के रूप में जाना जाने वाले फ़ंक्शन 'एफ' की अवधारणा पेश की।
उन्होंने इस तरह के मूल्यों को समायोजित किया कि यह वर्गमूल चिह्न के तहत भी आया। इस प्रकार इसने स्केलर गर्भाधान दिया। समीकरण (1) को इस प्रकार संशोधित किया गया है
V = K. RfR… (2)
कैनेडी का सामान्य समीकरण है
V = cmD n …… (3)
समीकरणों की तुलना (2) और (3)
च = म २
इसे समीकरण (2) से भी पहचाना जा सकता है कि शासन चैनलों में यदि माध्य वेग समान है तो हाइड्रोलिक माध्य त्रिज्या गाद कारक के साथ भिन्न होती है। लेसी मानक गाद के रूप में गाद ले जाता है जब गाद कारक उस गाद के लिए एकता होता है। वह आगे कहता है कि एक मानक चैनल में मानक गाद एक मीटर के बराबर हाइड्रोलिक माध्य त्रिज्या के साथ रेतीली गाद है।
लेसी के शासन के समीकरण:
अपने सिद्धांत को सही ठहराने के लिए बड़े डेटा के अध्ययन और साजिश रचने के बाद लेसी ने तीन मौलिक ^ समीकरण दिए जिनसे सिंचाई चैनलों के डिजाइन के लिए अन्य समीकरण प्राप्त हुए हैं।
तीन मूलभूत समीकरण हैं:
वी = 0.639 √fR
जहाँ V, m / sec में regime वेग है।
Af 2 = 141.2 V 5 …… (2)
वी = 10.8 आर 2/3 एस 1 / 3… .. (3)
जहां S पानी की सतह का ढलान है।
समीकरण (3) को शासन प्रवाह समीकरण कहा जाता है और इसका बड़ा व्यावहारिक महत्व है। यह देखा जा सकता है कि समीकरण में रोसोसिटी गुणांक का शब्द नहीं है। मैनिंग या कुटर के समीकरण जैसे समान समीकरणों को अपनाते हुए, रगोसिटी (एओ) के गुणांक के मूल्य को जानना आवश्यक है, जिनमें से अधिकांश का चयन अनुभव का विषय बना हुआ है और कई बाढ़ के दौरान नदियों के मामले में विशेष रूप से विश्वसनीय नहीं हैं। उच्च बाढ़ वाली नदी में अर्ध-शासन प्रवाह होता है, जो ऊपर दिए गए शासन प्रवाह समीकरण (3) को अपनाया जा सकता है, हालांकि इसमें कुछ अपवाद हो सकते हैं।
लेसी द्वारा उनके सिद्धांत में दिए गए महत्वपूर्ण समीकरणों को नीचे संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। पहले तीन समीकरणों को मौलिक समीकरण कहा जाता है जिसके आधार पर अन्य समीकरणों को विकसित किया गया है।
यद्यपि उपरोक्त सभी समीकरण शासन की स्थितियों के लिए दिए गए हैं और सामान्य रूप से, जलोढ़ में नहरों के लिए हैं, क्योंकि नदी अर्ध-शासन स्थितियों को प्राप्त करती है, समीकरण (6), (11) और (15) बाढ़ मुक्ति, जलमार्ग की गणना में बहुत उपयोगी हैं। क्रमशः बाढ़ और बाढ़ के दौरान बाढ़ की गहराई।
जब बाढ़ में समीकरण (15) को नदियों में लगाया जाता है तो R का मान खुरचने की सामान्य गहराई देता है। इसलिए यह सूत्र नींव, ऊर्ध्वाधर कटऑफ आदि के स्तरों को निर्धारित करने के लिए बहुत उपयोगी है। इस सूत्र को लोकप्रिय रूप से लेसी की स्कॉर डेप्थ फॉर्मूला कहा जाता है।
लेसी के सिद्धांत की सीमाएँ:
मैं। लेसी का कार्य क्षेत्र टिप्पणियों और अनुभवजन्य व्युत्पन्न समीकरणों पर आधारित है और इसलिए इसे सख्त अर्थों में सिद्धांत नहीं कहा जा सकता है।
ii। उनके व्युत्पन्न से शासन समीकरणों को सार्वभौमिक रूप से लागू नहीं किया जा सकता है क्योंकि वे ज्यादातर उन क्षेत्रों के लिए अच्छे हैं, जिनका डेटा अध्ययन के लिए लिया गया था।
iii। कैनेडी के सिद्धांत की तरह भले ही गाद ग्रेड और गाद प्रभार की सही परिभाषा नहीं दी गई है, लेकिन अधिकांश समीकरण गाद कारक 'एफ' पर आधारित हैं।
iv। प्रथा में लेसी द्वारा बताई गई शासन की स्थिति बहुत कम ही प्राप्त होती है और वह भी लंबी अवधि के बाद।
v। क्षेत्र टिप्पणियों ने एक शासन चैनल के अर्ध-अण्डाकार अनुभाग की अवधारणा की सीमित स्वीकृति दिखाई है।
vi। तलछट की एकाग्रता और परिवहन की जटिल घटना को वैज्ञानिक रूप से नहीं माना गया है।
सिंचाई सिद्धांत का डिज़ाइन लेसी सिद्धांत का उपयोग करना:
किसी भी नहर के लिए पूर्ण आपूर्ति निर्वहन हमेशा एक डिजाइन शुरू करने से पहले तय किया जाता है। विशेष साइट के लिए 'f' के मान की गणना समीकरण (11) का उपयोग करके की जा सकती है या यदि CVR दिया जाता है तो f = m 2 ।
इस प्रकार जब Q और f ज्ञात हो तो निम्नलिखित चरणों में डिजाइन किया जा सकता है:
मैं। समीकरण का उपयोग करके F का पता लगाएं (6)
वी = 0.4382 (क्यू। एफ 2 ) 1/6
ii। समीकरण का उपयोग करते हुए R के मान की गणना करें (7)
आर = 2.46 वी 2 / एफ
iii। लेसी के शासन परिधि समीकरण P w = 4.825 Q 1/2 का उपयोग करके गीले परिधि P w की गणना करें।
iv। समीकरण Q = AV से क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र A की गणना करें।
v। साइड ढलानों को मानते हुए, A, P w और R से पूर्ण आपूर्ति की गहराई की गणना करें।
vi। समीकरण का उपयोग कर चैनल के अनुदैर्ध्य ढलान की गणना करें (9)
संकट:
निम्नलिखित आंकड़ों के लिए लेसी के सिद्धांत द्वारा एक सिंचाई नहर डिजाइन करें:
