Sådan beregnes det piezometriske hoved

Vand, der bobler op fra jorden, virker ligefrem magisk. Vand, der strømmer op ad bakke gennem rør, synes at være i modstrid med tyngdekraftens love. Selvom disse kan virke som mirakuløse begivenheder, opstår de pgapiezometrisk eller hydraulisk hoved​.

Detdefinition af piezometrisk hovedfra ordlisten fra American Meteorological Society er "det pres, der findes i en begrænset akvifer." Det definition fortsætter med at sige, at piezometrisk hoved "... er højden over et datum plus trykket hoved."

Den piezometriske overflade er beskrevet som "en imaginær eller hypotetisk overflade af det piezometriske tryk eller det hydrauliske hoved gennem hele eller en del af en begrænset eller semi-begrænset akvifer; analogt med vandbordet i en ikke-begrænset akvifer. "

Piezometriske hovedsynonymer inkluderer hydraulisk hoved og hydraulisk hovedtryk. Den piezometriske overflade kan også kaldespotentiometrisk overflade. Piezometrisk hoved er et mål forpotentiel energi af vand​.

Piezometrisk hoved måler indirekte vandets potentielle energi ved at måle vandhøjden på et givet punkt. Piezometrisk hoved måles ved hjælp af vandoverfladens højde i en brønd eller vandhøjden i en standrør fastgjort til et rør, der indeholder vand under tryk.

Piezometerhoved kombinerer tre faktorer: vandets potentielle energi på grund af vandhøjden over en givet punkt (normalt gennemsnit eller gennemsnitligt havniveau), enhver yderligere energi, der påføres med tryk og hastighed hoved.

Trykket kan skyldes tyngdekraften som ved strømning gennem rørene i en vandkraft dæmning eller ved indespærring som i en lukket akvifer. Ligningen til beregning af hoved kan skrives som hovedhsvarer til højdehovedzplus trykhovedΨplus hastighedshovedv.​

Hastighedshoved, selvom det er en vigtig faktor i rør- og pumpestrømningsberegninger, er ubetydelig i beregninger af grundvands piezometrisk hoved, fordi hastigheden af ​​grundvand er meget langsom.

Bestemmelse af piezometrisk hoved opnås ved at måle vandstandens højde i en brønd. Piezometrisk totalhovedberegning i grundvand bruger formlenh = z + Ψhvorhbetyder samlet hoved eller højde af grundvandets niveau over udgangspunktet, normalt havets overflade, menszrepræsenterer højdehovedet ogΨrepræsenterer trykhovedet.

Højdehovedet,z, er højden på bunden af ​​en brønd over datoen. Trykhovedet er lig med højden af ​​vandsøjlen ovenforz. For en sø eller dam,Ψer lig med nul, så det hydrauliske eller piezometriske hoved simpelthen er lig med den potentielle energi i vandoverfladen højde over udgangspunktet. I en ikke-begrænset akvifer er vandstanden i brønden omtrent lig med grundvandsniveauet.

I begrænsede akviferer stiger vandstanden i brønde imidlertid over niveauet for det begrænsende klippelag. Det samlede hoved måles direkte på vandoverfladen i brønden. At trække højden af ​​brøndens bund fra vandoverfladens højde giver trykhovedet.

For eksempel ligger vandoverfladen i en brønd i en højde på 120 fod over havets overflade. Hvis højden i bunden af ​​brønden ligger 80 fod over havets overflade, er trykhovedet lig med 40 fod.

Definitionen af ​​det piezometriske tryk viser, at den potentielle energi på overfladen af ​​et reservoir er lig med højden af ​​søens overflade over et nulpunkt. I tilfælde af en vandkraft dæmning kan det anvendte udgangspunkt være vandoverfladen lige under dæmningen.

Den samlede hovedligning forenkler til forskellen i højde fra reservoiroverfladen og udstrømningsoverfladen. For eksempel, hvis reservoiroverfladen er 200 fod over flodniveauet umiddelbart under dæmningen, er det samlede hydrauliske hoved 200 fod.