तलछट परिवहन और इसका निर्धारण (आरेख के साथ)

पानी और उसके निर्धारण द्वारा ले जाने वाली तलछट की दो श्रेणियों के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें।

(1) निलंबित तलछट:

मिट्टी के कणों को जो चैनल के नीचे के संपर्क में आए बिना पानी द्वारा पहुँचाया जाता है, निलंबित तलछट कहलाता है। कणों को अशांत धारा के ऊपर वाले घटक द्वारा निलंबन में रखा जाता है। यह निश्चित रूप से सच है कि कुछ कण बिस्तर पर गिरते हैं जबकि कुछ कण प्रवाह द्वारा उठाए जाते हैं। अशांत प्रवाह में ऊपर की ओर भारी तलछट सांद्रता वाली निचली परतों से बढ़ती हुई एडीज तलछट का स्थानांतरण होता है। दूसरी ओर कण गुरुत्वाकर्षण बल के नीचे बस जाते हैं।

स्थिर स्थिति के तहत तलछट नीचे की तरफ गिरी हुई ऊपर की ओर संतुलन को स्थानांतरित करती है। इसके अलावा निलंबित तलछट का वजन चैनल के बिस्तर पर अतिरिक्त दबाव डालता है जो द्रव दबाव से अधिक होता है। नीचे से ऊपर की ऊँचाई पर निलंबित लोड सांद्रता 'C' को नीचे की ऊँचाई पर एक संदर्भ बिंदु पर ज्ञात एकाग्रता से ज्ञात किया जा सकता है। दिया गया समीकरण है

जहां डी पानी की गहराई है

डब्ल्यू है, अभी भी पानी में एक अनाज का वेग गिर

K, वॉन कर्मन का सार्वभौमिक स्थिरांक = 0.4 है

V कतरनी वेग है = ocity ₀ / p

पी का मतलब पानी का घनत्व और है

τ ₀ तल पर कतरनी तनाव की तीव्रता है

चैनल की प्रति मीटर चौड़ाई के कुल तलछट लोड का मूल्यांकन पूरी गहराई पर वेग और एकाग्रता के उत्पाद को एकीकृत करके किया जा सकता है।

(2) बेड लोड:

यह तलछट का वह हिस्सा है जो चैनल के निचले भाग में जाता है। दाने बिस्तर से लुढ़कते, फिसलते या उछलते हुए आगे बढ़ते हैं। बिस्तर के साथ तलछट की गति मुख्य रूप से द्रव खींचें के कारण होती है। यह चैनल की इकाई लंबाई में पानी के वजन का कुल स्पर्शनीय घटक है।

यह अभिव्यक्ति द्वारा दिया गया है:

द्रव खींचें = v _W AS…। (1)

जहां वी _{डब्ल्यू} = पानी का यूनिट वजन है;

A पार अनुभागीय क्षेत्र है; तथा

S बिस्तर ढलान है

ट्रैक्टिव बल प्रति यूनिट क्षेत्र में द्रव खींचें है और गीली परिधि पी द्वारा ए को विभाजित करके दिया जाता है।

इस प्रकार, = ₀ = v _W RS

विस्तृत चैनलों के लिए आर = डी

_W ₀ = v _{डब्ल्यू} डी एस

जब ट्रैक्टिव फोर्स का मूल्य ऐसा होता है कि अनाज बस हिलने लगता है तो इसे क्रिटिकल ट्रैक्टिव फोर्स कहा जाता है और इसे 'term _cr ' शब्द से दर्शाया जाता है।

चिकने बिस्तर वाले चौड़े चैनलों के लिए is _cr संबंध द्वारा दिया जाता है

τ _{करोड़} = 0.047 (v - v _w ) d

जहाँ v तलछट का इकाई भार है और

d अनाज का व्यास है।

इस प्रकार यह देखा जा सकता है कि बेड लोड ट्रांसपोर्ट की दर X और X के अंतर का एक कार्य है। यह निश्चित रूप से इतना सीधा नहीं है क्योंकि वृद्धि के साथ अंतःक्रियात्मक बल के रूप में बिस्तर में परिवर्तन होता है और लहर बनते हैं। ये तरंगें प्रतिरोध का निर्माण करती हैं और ट्रैक्टिव फोर्स के हिस्से को अवशोषित करती हैं। आमतौर पर बेड लोड ट्रांसपोर्टेशन की दर निर्धारित करने में उपयोग किए जाने वाले दो समीकरण मेयर-पीटर और आइंस्टीन द्वारा दिए गए हैं।

मेयर-पीटर का समीकरण:

इसमें कहा गया है कि प्रति किलोग्राम चौड़ाई में पानी द्वारा ले जाने वाले बिस्तर का भार समीकरण द्वारा दिया जाता है

क्यूबी किलो / एम / घंटा में बिस्तर भार के परिवहन की दर है।

τ ₀ किग्रा / मी ² में बिस्तर पर ट्रैक्टिव बल की तीव्रता है

n 'बिना चीर-फाड़ के सादे बिस्तर पर अनाज के लिए मैनिंग का गुणांक है। इसे समीकरण से प्राप्त किया जा सकता है

n '= (केएस) ^1/6 / 76

K _s मिमी में प्रभावी अनाज व्यास है। यह समान रूप से फैला हुआ समान अनाज के लिए अनाज के व्यास के बराबर होता है। इसे d ₆₅ या उस व्यास के मान के रूप में लिया जा सकता है जहाँ से 65% सामग्री श्रेणीबद्ध रेत के लिए महीन होती है।

n रिपल के साथ बिस्तर पर मैनिंग के गुणांक का वास्तविक मूल्य है।

τ _{करोड़} किग्रा / मी ² में क्रिटिकल ट्रैक्टिव फोर्स है

आइंस्टीन का समीकरण:

आइंस्टीन ने जमा और परिमार्जन कणों की संख्या समान होने पर बेड लोड परिवहन के संतुलन दर के लिए सांख्यिकीय दृष्टिकोण और व्युत्पन्न बेड लोड फ़ंक्शन को अपनाया। उन्होंने इस बात की संभावना को बराबर किया कि कणों का क्षरण इस संभावना के साथ होगा कि भारित कण का वजन जलमग्न भार से कम है। इस समीकरण को प्राप्त करने में उन्होंने कई मान्यताओं को अपनाया और कई प्रायोगिक गुणांकों को अपनाया। बिस्तर कण आंदोलन की संभावना P उसके द्वारा दी गई है

उपरोक्त संबंध में the, above, A ₀, A, B जैसे सभी पैरामीटर स्थिरांक हैं। Dimension, एक आयाम रहित कतरनी पैरामीटर है, जबकि less आयाम रहित परिवहन पैरामीटर है।

जब बिस्तर सामग्री एक समान अनाज सामग्री से बनी होती है, तो विभिन्न पैरामीटर ɸ = Ψ और Ψ = Ψ और इतने पर घट जाते हैं।

चूँकि उपरोक्त संबंध बोझिल हैं, इसलिए उन्होंने व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए दो आयामहीन मापदंडों (और relationship = (= f (purposes) के रूप में सहसंबद्ध किया।

समान बेड सामग्री के लिए समीकरण के साथ अर्ध-लघुगणक भूखंड पर एक वक्र द्वारा संबंध का प्रतिनिधित्व किया गया था

0.465 ɸ = ई ^-0.391 e

उन्होंने समीकरण का अनुसरण करके ɸ का मूल्य दिया:

कहा पे

जी अनाज के विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण है;

d अनाज का व्यास है;

g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है

v _w पानी का विशिष्ट भार है

अन्य प्रतीकों के समान अर्थ पहले से दिए गए हैं।

इसके अलावा, उन्होंने। के रूप में संबंध दिया

Ψ = (जी - 1) डी / आर'एस

कहा पे

आर 'हाइड्रोलिक माध्य त्रिज्या है जो कि बेड अनरीप्ड होने पर मौजूद होता है। जब रगोसिटी गुणांक का उपयोग केवल दानेदार खुरदरापन का प्रतिनिधित्व करता है तो R 'की गणना मैनिंग के समीकरण से की जा सकती है।

कार्यविधि को सरल बनाने के लिए उन्होंने कार्य-उपयोग के लिए ify = f (for) के रूप में लॉग-लॉग पेपर पर एक वक्र दिया और चित्र 9.5 में दिया गया है।

आइंस्टीन-ब्राउन का संबंध:

ब्राउन ने लॉग-लॉग प्लॉट पर डेटा को प्लॉट किया और पाया कि सभी डेटा फॉर्म के एक ही रैखिक कार्य में कम हो जाते हैं

ɸ = 40 / (Ψ) ³

यह संबंध कुछ मामलों में बिस्तर लोड परिवहन की गणना करने में भी उपयोगी पाया जाता है। समस्या 9.7। एक अलग चौड़े चैनल में बेड के ऊपर 0.4 मीटर पर निलंबित लोड की एकाग्रता 500 पीपीएम पाई गई। यदि अभी भी पानी में एक दाने के गिरने का वेग 0.04 मीटर / सेकंड है और चैनल का बेड ढलान 4500 में 1 है, तो चैनल के बिस्तर के ऊपर 0.8 मीटर पर निलंबित लोड एकाग्रता निर्धारित करें। 2 मीटर के रूप में प्रवाह की गहराई लें।

उपाय:

चरण १. सी ०.४ मीटर ऊपर बिस्तर पर = ५०० पीपीएम = ५०० x १०- ^६ x १० ^३ = ०.५ किलो / मी ^२