Вода која избија из земље делује заиста чаробно. Чини се да вода која тече узбрдо цевима противуречи законима гравитације. Иако се ово могу чинити чудесним догађајима, до њих долази уследпиезометријска или хидраулична глава.
Пиезометријска дефиниција главе
Тхедефиниција пиезометријске главеиз речника Америчког метеоролошког друштва је „притисак који постоји у затвореном водоносном слоју“. Тхе дефиниција се наставља наводећи да је пиезометријска глава „... надморска висина изнад датума плус притисак глава."
Пиезометријска површина је описана као „замишљена или хипотетичка површина пиезометријског притиска или хидрауличке главе кроз цео или део затвореног или полуограниченог водоносног слоја; аналогно водостају неограниченог водоносног слоја “.
Пиезометријски синоними главе укључују хидрауличку главу и притисак хидрауличке главе. Пиезометријска површина се такође може назватипотенциометријска површина. Пиезометријска глава је мерапотенцијална енергија воде.
Шта заправо мери Пиезометријска глава
Пиезометријска глава индиректно мери потенцијалну енергију воде мерењем висине воде у датој тачки. Пиезометријска глава се мери помоћу надморске висине водене површине у бунару или висине воде у резервоару причвршћеном за цев која садржи воду под притиском.
Глава пијезометра комбинује три фактора: потенцијалну енергију воде услед висине воде изнад а дата тачка (обично просечан или средњи ниво мора), било која додатна енергија која се примењује притиском и брзином глава.
Притисак може бити услед гравитације, као код протока кроз цеви у хидроелектричној брани, или затварањем, као у затвореном водоносном слоју. Једначина за израчунавање главе може се записати као главахједнако висинској висинизплус притисак главеΨплус брзина главев.
х = з + \ Пси + в
Висина брзине, иако важан фактор у прорачуну протока цеви и пумпе, занемарљива је у прорачунима пијезометријског напона подземне воде, јер је брзина подземне воде врло спора.
Одређивање пиезометријске главе у подземним водама
Одређивање пијезометријске висине врши се мерењем коте нивоа воде у бунару. Пиезометријски прорачуни укупне висине у подземним водама користе формулух = з + Ψгдехозначава укупну висину или висину нивоа подземне воде изнад датума, обично ниво мора, докзпредставља висинску главу иΨпредставља притисак под притиском.
Висина главе,з, је висина дна бунара изнад датума. Притисак је једнак висини воденог стуба изнадз. За језеро или рибњак,Ψједнако нули па је хидраулична или пиезометријска глава једноставно једнака потенцијалној енергији висине површине воде изнад датума. У неограниченом водоносном слоју ниво воде у бунару приближно ће бити једнак нивоу подземне воде.
У затвореним водоносним слојевима, међутим, ниво воде у бунарима расте изнад нивоа стезног слоја стена. Укупна висина се директно мери на површини воде у бунару. Одузимање коте дна бунара од коте водене површине даје притисак под притиском.
На пример, површина воде у бунару лежи на надморској висини од 120 стопа изнад средњег нивоа мора. Ако се надморска висина на дну бунара налази на 80 стопа изнад средњег нивоа мора, тада је висина притиска једнака 40 стопа.
Израчунавање пиезометријске главе у хидроелектранама
Дефиниција пиезометријског притиска показује да је потенцијална енергија на површини резервоара једнака надморској висини површине језера изнад датума. У случају хидроелектране, коришћени датум може бити површина воде непосредно испод бране.
Једначина укупне висине поједностављује разлику у надморској висини од површине резервоара и одводне површине. На пример, ако је површина резервоара 200 стопа изнад нивоа реке непосредно испод бране, укупна хидраулична глава износи 200 стопа.