Cómo dibujar una red de flujo

La cuadrícula compuesta por una serie de líneas de corriente y líneas de cabeza iguales en un determinado plano en el campo de filtración se denomina red de flujo. Cuando se analiza el problema del flujo constante de agua subterránea, el flujo constante generalmente se dibuja en el plano o sección típica de la red de flujo. Con más información y buenas condiciones de flujo de agua subterránea, se puede trazar una red de flujo precisa; incluso con menos información, una red de flujo esquemática puede proporcionar información útil sobre el agua subterránea. En el caso de flujo inestable, también se puede dibujar la red de flujo instantáneo, pero dado que la altura del agua y la dirección del flujo en cada punto del campo de filtración continúan cambiando con el tiempo, la red de flujo instantáneo también cambiará en consecuencia. Si existe una necesidad real, también se pueden dibujar redes de flujo en diferentes momentos para comparar. Aquí sólo analizamos redes de flujo con flujos estables.

Para dibujar una red de flujo en el campo de filtración de un medio homogéneo e isotrópico, primero se debe determinar la dirección general de las líneas de flujo en función de las posiciones de la fuente y el sumidero, es decir, el agua subterránea siempre fluye. desde la fuente hasta el sumidero. Si hay más de una fuente o sumidero en el campo de filtración, es necesario determinar las líneas de zonificación del sistema de flujo. El flujo de agua no fluye a través de la línea divisoria del sistema de flujo, sino que pertenece a un sistema de flujo a ambos lados de la línea divisoria del sistema de flujo (Figura 2.8). Dado que el agua subterránea siempre fluye en la dirección de mayor reducción de la carga hidráulica, las líneas isohidráulicas y las líneas del sistema de flujo son perpendiculares entre sí en los puntos de intersección. A continuación, se dibujan líneas de corriente o isocabezas relativamente fáciles de determinar en función de las condiciones de contorno. Los límites más especiales entre las condiciones de contorno incluyen límites estancos, límites de cabeza fija y límites de superficie sumergida. No hay flujo a través del límite impermeable (flujo cero). Cerca del límite impermeable, la línea de flujo es paralela al límite y la línea isohidráulica es perpendicular al límite. El límite de cabeza constante en sí es la línea isocabeza, las líneas isocabeza cercanas son paralelas a ella y las líneas de flujo de agua son perpendiculares a ella. Un límite de cabeza constante actúa como una fuente o un sumidero, con líneas de corriente que fluyen desde la fuente hacia el sumidero. Hay dos situaciones en el límite de la superficie sumergida: si no hay recarga de infiltración y descarga de evapotranspiración, la superficie sumergida es una línea de corriente; si hay recarga de infiltración, la superficie sumergida no es una línea de corriente ni una cabeza igual; Finalmente, de acuerdo con el principio de ortogonalidad entre líneas de corriente y niveles de agua iguales, las líneas de corriente restantes y niveles de agua iguales se interpolan entre las líneas de corriente conocidas y los niveles de agua iguales, y también se debe prestar atención a su densidad, curvatura, etc. Se presta atención a las líneas de corriente. Si es simétrico con respecto al isohidrógeno, si hay un punto estacionario (punto de estancamiento) y si las líneas de corriente pueden cruzarse o cambiar repentinamente de dirección en el punto estacionario.

Figura 2.8 Red de flujo plano de cinco sistemas de flujo

(Modificado según Atkinson et al., 2002)

1-Partición del sistema de flujo 2-Sistema de flujo; línea divisoria; área de recarga de 3; línea de nivel de agua de 4 (m); línea de corriente de 6;