流网

水文学术语

流网(Flow Net)是指渗流场中由一组流线与由一组等势线（当容重不变时为一组等水头线）相交组成的网格。对各向同性介质组成正交网。流线（Streamline）渗流场内处处与渗流速度矢量相切的曲线。地下水动力学中流线的概念和水力学中的概念是完全一致的。流线应是一根处处和渗流速度矢量相切的曲线。因此，流线簇就代表渗流区内每一个点的水流方向。

简介

流网，在平面图或剖面图上由反映地下水在渗流场中运动方向、流速等要素的两组互相正交的流线和等势线所组成的网；或指在平面流动中，当流体质点没有角速度的情况下，流线族与等势线族结构成正交的网格。运用流网可以计算流速分布，并从而计算压力分布和流量。流网是研究二维平面渗流问题的最有用且全面的图案；有了流网，整个场问题就得到解决。它是由渗流场中流线和等水头线交织而成的网络图，直观地概括了渗流场中的水利要素和特征，从流网中可获取有关评估渗流场特性及工程渗流控制设计所需的水头、水力坡降、渗流速度、渗透压力及通过每一子区域或过流断面上的渗流量等，也可根据流网的变化特征、流线以及等水头线的变化形态，来了解和判断渗透水的渗径、历程、场中各子域间的水量互补关系、子域的相对透水性和相对潜在的可能渗透变形区等。

绘制方法

概述

流网由渗流场中流线和等水头线交织而成的网络图。流网的绘制方法大致有三种：一种是解析法，即用解析的方法求出流速势函数及流函数，再令其函数等于一系列的常数，就可以描绘出一簇流线和等势线。第二种方法是实验法，常用的有水电比拟法。此方法利用水流与电流在数学上和物理上的相似性，通过测绘相似几何边界电场中的等电位线，获取渗流的等势线与流线，再根据流网性质补绘出流网。第三种方法是近似作图法也称手描法，系根据流网性质和确定的边界条件，用作图方法逐步近似画出流线和等势线。在上述方法中，解析法虽然严密，但数学上求解还存在较大困难。实验方法在操作上比较复杂，不易在工程中推广应用。常用的方法还是近似作图法。

近似作图法

近似作图法的步骤大致为：先按流动趋势画出流线，然后根据流网正交性画出等势线，形成流网。如发现所画的流网不成曲边正方形时，需反复修改等势线和流线直至满足要求。流网绘制实例如图为一带板桩的溢流坝，其流网可按如下步骤绘出：

1）首先将建筑物及土层剖面按一定的比例绘出，并根据渗流区的边界，确定边界线及边界等势线。如图《溢流坝的渗流流网》中的上游透水边界AB是一条等势线，其上各点水头高度均为h1，下游透水边界也是一等势线，其上各点水头高度均为h2。坝基的地下轮廊线B—1—2—3—4—5—6—7—8—C为一条流线，渗流区边界EF为另一条边界流线。

2）根据流网特性，初步绘出流网形态。

可先按上下边界流线形态大致描绘几条流线，描绘时注意中间流线的形状由坝基轮廊线形状逐步变为不透水层面EF相接近。中间流线数量越多，流网越准确，但绘制与修改工作量也越大，中间流线的数量应视工程的重要性而定，一般中间流线可绘3～4条。流线绘好后，根据曲边正方形网格要求，描绘等势线。绘制时应注意等势线与上、下边界流线应保持垂直，并且等势线与流线都应是光滑的曲线。3）逐步修改流网。

初绘的流网，可以加绘网格的对角线来检验其正确性。如果每一网格的对角线都正交，且成正方形，则流网是正确的，否则应作进一步修改。但是，由于边界通常是不规则的，在形状突变处，很难保证网格为正方形，有时甚至成为三角形或五角形。对此应从整个流网来分析，只要绝大多数网格满足流网特征，个别网格不符合要求，对计算结果影响不大。流网的修改过程是一项细致的工作，常常是改变一个网格便带来整个流网图的变化。因此只有通过反复的实践演练，才能做到快速正确地绘制流网。

渗流

渗流是指流体在多孔或裂隙介质中的流动。对水利水电工程，主要研究水在坝体、坝基和两岸的流动。渗流可造成水量损失；在土坝内形成浸润区;对混凝土闸、坝形成扬压力;还可能造成坝体和坝基的渗透破坏，引起两岸和下游地区的浸没，影响工程安全和正常运行。主要研究内容有：工程地区的水文地质条件(见水文地质)、渗透性、渗流场分析、渗透变形、渗流控制和渗流监测。水在不同土的孔隙中流动时受到不同阻力，或者说土的透水能力不同，这就是土的渗透特性。1855年H.P.G.达西(H.P.G.Darcy)首先进行了均匀砂的渗透试验，发现渗透速度v和水力比降i之间的线性关系v=ki，称为达西定律，i为水头h与渗径长度L的比值，比例常数k即渗透系数。达西定律适用于渗流的层流状态。试验和研究表明，除碎石、卵石等粗粒材料外，绝大多数土料在工程实用范围内可认为满足达西定律。渗透系数k的值可通过现场和室内试验测定。裂隙岩体的渗透性较复杂，根据裂隙分布规律和野外试验结果，在渗流场分析时可从宏观上视为各向同性或各向异性介质。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省