Modelování odtoku z povodí pomocí Boussinesqovy rovnice ... - kvhem

Rozbor literatury
d) Volná hladina.
V obr. 2.9 se jedná o úseky BC, CD a DE. Protože hodnota tlaku na hladině podzemní
vody je rovna nule, je hydraulická výška rovna výšce geodetické:
H (x,y,z,t) = z nebo H (x,y,z,t) – z = 0 (2.14)
e) Výronová plocha.
Jde o součást volné hladiny podzemní vody, v obr. 2.9 se jedná o úseky BC a DE.
Výronovou plochou voda vystupuje na hranici porézního prostředí a volně po ní stéká. Pro
výronovou plochu opět platí, že tlaková výška je rovna nule:
H (x,y,z,t) = z (2.15)
2.4.6 Hydraulický přístup
Hydraulický přístup představuje zjednodušený postup řešení proudění podzemní vody. U
většiny zvodní je jejich výška relativně malá ve srovnání s horizontálními rozměry. Na
základě toho se předpokládá, že proudění má převážně vodorovný směr a jeho vertikální
složky se zanedbávají. Tento přístup se používá také při řešení zvodní s volnou hladinou.
2.4.7 Dupuitovy postuláty
Hodnota hydraulické výšky a rychlosti proudění v libovolném bodě zvodně je funkcí
prostorových souřadnic a času a jejich hodnoty je teoreticky možné získat řešením
platných diferenciálních rovnic.
Na obr. 2.10a je vykreslen úsek zvodně s volnou hladinou. V případě stacionárního
proudění je volná hladina proudnicí a v každém bodě hladiny má vektor hustoty toku směr
tečny k této hladině. Velikost hustoty toku je možné vyjádřit pomocí Darcyho zákona jako:
v s
= −K
dH
ds
= −K
dz
ds
= −K sinθ
(2.16)
kde: v s - vektor hustoty toku ve směru osy x [L.T -1 ]
θ - úhel, který svírá tečna k hladině s vodorovným směrem [-]
Ekvipotenciály jsou křivky kolmé na proudnice.
V roce 1863 publikoval Dupuit řešení proudění ve zvodni s volnou hladinou založené na
zjednodušujících postulátech. Sklon hladiny podzemní vody je většinou velmi malý:
12