Что значит отрицательный показатель текучести: Текучесть персонала: как считать и бороться

Коэффициент текучести кадров: формула расчета

Автор статьи: Судаков А.П.

Текучесть персонала негативно сказывается на развитии предпринимательской деятельности. Постоянный поиск новых сотрудников и их обучение требует затрат дополнительных ресурсов и становится причиной финансовых потерь, обусловленных снижением показателя производительности в период адаптации работников. «Текучка» на предприятии не позволяет сформироваться коллективу, в результате чего возникают сложности в слаженной работе для достижения ее плановых результатов. Отрицательное веяние особенно чувствуется в отраслях, в которых навыки, квалификация и профессионализм работников оказывают непосредственное влияние на результат деятельности компании. Каковы причины текучести кадров, можно ли ее избежать?

Текучесть персонала или индекс крутящихся дверей

Виды показателя

Текучесть кадров квалифицируется с ориентацией на разные критерии. По размеру показателя его можно идентифицировать на следующие:

  • естественную, отражающую нормальную производственную ситуацию, не требующую корректировки, соответствующую величине от 3 до 15 процентов;
  • высокую, превышающую отметку 15 процентов, идентифицирующую снижение эффективности труда и, как следствие этого, производственных показателей;
  • пониженную, при которых параметр менее 3 процентов, что свидетельствует о присутствии на предприятии стагнации и о пользовании ресурсами неэффективных кадров.

Разделяют внешнюю и внутреннюю текучесть. Внешний показатель идентифицирует число уволенных работников, а внутренний параметр позволяет оценить количество наемных сотрудников, сменивших рабочее место внутри предприятия в ракурсе перевода, или должность.

В прогрессивных методиках параметр подразделяется на потенциальный и скрытый.

Потенциальная текучесть отображает число сотрудников, не заинтересованных в развитии компании, но фактически не увольняющихся по причине отсутствия альтернативного решения. При его появлении, они сразу же разрывают трудовые отношения.

Что такое текучесть персонала

Отдельно рассматривается параметр, применяемый по отношению к работникам, прошедшим испытательный срок и проработавшим на рабочем месте более года и к сотрудникам, выполняющим трудовые обязанности на протяжении периода, меньшего, чем год. В первом случае показатель текучести обусловлен стандартными обстоятельствами, а во второй ситуации – неэффективностью подбора персонала, что является виной кадрового работника, или непроведенными мероприятиями по адаптации сотрудника в коллективе, непосредственным начальством.

Текучесть может быть инициирована работодателем или работником.

Руководитель субъекта хозяйствования может по собственному желанию постоянно обновлять штат сотрудников. Когда определяется показатель текучести кадров, в расчете не учитываются уволенные по инициативе руководства сотрудники, поскольку такой факт прекращение трудовых отношений отражает непосредственное его желание.

Чрезмерное превышение значения параметра свидетельствует о неэффективной работе кадрового отдела, ввиду некомпетентности и отсутствии профессионализма. В такой ситуации можно судить о том, что они не могут подобрать работников, которые бы качественно и добросовестно выполняли свои обязанности, и поэтому приходится искать им замену.

Если при проведении анализа выявиться, что большинство уволенных по личной инициативе директора, то необходимо выяснить, являлись ли факты прекращения трудовых отношений результатом самодурства начальства или они стали следствием несоответствия работников занимаемой должности. Мероприятия по снижению текучести кадров следует инициировать только во втором случае. Их целью будет смена сотрудников кадровой службы на более профессиональных, или организация их обучения с целью повышения уровня профессионализма.

Виды текучести

Фоновая текучесть формируется вне зависимости от желания сторон трудовых отношений прекратить сотрудничество. Ее причиной является воздействие третьей силы, такой как выход на пенсию, призыв на военную службу, лишение свободы или принятие законодательных актов, ограничивающих деятельность определенных категорий работников.

Причины

Причиной повышенного «индекса крутящихся дверей» чаще всего является вина работодателя, который не обеспечивает соответствующие желаниям сотрудникам рабочие места. Однако бывают и другие факторы, которые оказывают влияние на значение показателя «текучки».

Некомпетентность кадровых работников

Основной причиной кадрового движения по предприятию является некомпетентность сотрудников, уполномоченных работодателем к подбору персонала.

Компетентные кадровые работники могут спрогнозировать, будет ли человек долго работать на предприятии или он уволится в ближайшее время, еще на этапе проведения собеседования с соискателем. Однако вопросу стабильности трудового коллектива чаще всего не уделяется должного внимания.

При подборе специалистов, представители работодателя чаще всего ориентируются на необходимость оперативного нахождения человека на вакантное место. Это может быть связано не только с отсутствием личной мотивированности сотрудника в качественном выполнении задания, но и в его непонимании основ правильного подбора компетентного персонала.

Несоответствующая адаптационная политика

Статистика свидетельствует, что увольняются чаще всего новые работники. Сотрудники, выполняющие на предприятии свои обязанности уже не первый год, разрывают трудовые отношения только под воздействием факторов, не зависящих от воли и желания сторон. Такое положение дел на предприятии свидетельствует о несоответствующих организационных и кадровых решениях, нацеленных на обеспечении адаптации вновь принятых работников. Причинами плохой приживаемости новых сотрудников в коллективе, являются не только не разработанные программы адаптации, но и плохой микроклимат в среде работников, выраженный в плохом отношении старых работников к вновь принятым.

Отсутствие перспектив

Каждый человек желает видеть перспективы улучшения жизненных обстоятельств. В работе такие желания выражены в возможности карьерного роста, сопровождающегося не только изменением в названиях должностей, но и размером финансового вознаграждения. Ограниченный размер оплаты труда и отсутствие карьерных перспектив скажутся на увеличении показателя текучести, поскольку большинство людей не представляют себя на одном и том же рабочем месте на продолжении длительного временного периода.

Эффективность организации труда

Лояльное отношение к работникам снижает показатели текучести, однако такое решение руководства способствует уменьшению производительности, ввиду снижения эффективности труда. Жесткий контроль деятельности трудящихся становится причиной потери мотивации деятельности и увольнений. Любые крайности ведут к проблемам на предприятии, поэтому руководству следует найти «золотую середину» при формировании управленческой политики.

Несоответствие условий труда рыночным параметрам

При формировании системы взаимодействия руководства с трудящимися, следует учитывать, в какой отрасли ведется деятельность, что входит в обязанности работника и какова его ответственность.

Эти факторы оказывают влияние на величину оплаты труда. Большая нагрузка на сотрудника, меньший размер заработной платы, чем предлагается конкурентами, а также отсутствие предусмотренных у них социальных гарантий, является поводом у работника задуматься, что его не ценят как специалиста, в результате чего он ищет альтернативу трудоустройства с более выгодными условиями сотрудничества.

Факторы, обуславливающие риски

Проводя анализ результатов производственной деятельности с ракурса эффективности организации труда, становится понятным, что кроме явных причин «текучки», существуют еще и косвенные факторы, которые не наглядны с первого взгляда. К ним относятся:

  • характеристики работника;
  • расположение субъекта предпринимательской деятельности;
  • репутация компании.
Характеристики работника

Граждане, не достигшие 25-летнего возраста, входят в группу риска для руководства ввиду легкомысленности, отсутствия опыта работы и недостаточности профессионализма. Считается, что чем старше человек, тем больше он заинтересован в сохранении рабочего места. Однако при превышении 50-летнего возраста, человек начинает часто болеть, увеличиваются риски смерти и приближается время выхода на пенсию.

Без особого желания принимаются на работу женщины до 40 лет, поскольку он могут уйти в декретный отпуск, что по факту расценивается как увольнение, ввиду необходимости поиска на ее места нового специалиста и его обучения. Минусом для руководства является необходимость сохранения рабочего места до выхода женщины из декрета, а также финансовых расходов на ее переобучение.

Что является причиной текучести

«Текучка» характерна для рабочих и обслуживающего персонала. Показатель находится на минимальной отметке для сотрудников, занимающих управленческие должности.

Расположение предприятия

Желание работать на конкретном предприятии зависит от его месторасположения. Это обусловлено наличием или отсутствием транспортной развязки и альтернатив трудоустройства в других местах. Показатель текучести превышает стандартные показатели в крупных городах, ввиду большого выбора рабочих мест, а в небольших городках люди стремятся держаться работы, потому, что им будет сложно найти новую.

Репутация

Чем чаще упоминают о компании в рекламе, на телевидение, в СМИ, тем перспективнее оно выглядит в глазах потенциальных работников. Чем выше репутация компания, тем меньше в ней «текучка».

Как рассчитать текучесть кадров

При определении показателя текучести по основной формуле необходимо найти частное между числом уволенных работников и общего количества наемных работников. Чтобы отобразить параметр в процентном измерении, полученное значение нужно умножить на 100. Полученный коэффициент текучести кадров показывает общее движение на предприятии. При определении параметра не учитываются эпизоды прекращения трудовых отношений по инициативе работодателя и под воздействием внешних факторов.

Формула расчета коэффициента текучести кадров учитывает все случаи увольнения. Она выглядит как частное разницы количества уволенных человек и числа разорванных трудовых договоров не по своей инициативе на общее число работников. Полученное значение также корректируется на число 100, с целью отображения его в процентах.

Чтобы принять комплексные решения по устранению проблемной ситуации, обуславливающей нестабильность производственной деятельности, руководителю субъекта хозяйствования также нужно оценить другие показатели, непосредственно связанные с текучестью.

Эффективность процесса адаптации вновь принятых работников в новом коллективе оценивается по значению коэффициента стабильности. Для его расчета необходимо частное числа 100 и общего количества человек в штате умножить на число работников, проработавших на предприятии определенный период времени, принятый работодателем за основу.

Интенсивность «текучки» в подразделениях компании оценивается коэффициентом интенсивности. Он рассчитывается как частное коэффициента текучести анализируемого отдела и общего значения параметра по предприятию. Если норма, соответствующая единице, превышается, то необходимо принимать меры по устранению постоянной «текучки». Эффективность кадровой политики оценивается коэффициентом оборота. Он определяется частным числа уволенных к числу принятых работников.

Как рассчитать текучесть кадров

Уровень мотивированности сотрудников оценивается методом их анкетирования. По его результатам рассчитывается коэффициент потенциальной текучести. Для его определения нужно число 100 разделить на общее число проанкетированных работников и умножить полученное значение на количество сотрудников, которые по результатам анкетирования недовольны своим рабочим местом и готовы его сменить в ближайшее время при первой же возможности появления альтернативы. Делать вывод о наличии проблем на предприятии можно при превышении значения коэффициента общего показателя текучести.

Итоги

Текучесть кадров — это движение человеческих ресурсов из штата одного предприятия в штат другого. Показатель оценивается при помощи специальных коэффициентов. Их превышение является поводом для работодателя задуматься о пересмотре управленческой и кадровой политики на предприятии. Синоним параметра «индекс крутящихся дверей» доступно и полностью идентифицирует его понятие. «Текучка» неблаготворно сказывается на формировании климата в коллективе, и, как следствие этого, на результаты производственной деятельности.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет — Сибстрин

Уже в эту субботу (30 октября) приглашаем на День открытых дверей НГАСУ (Сибстрин)!

30 октября 2021 года (суббота) вы сможете познакомиться с НГАСУ (Сибстрин), узнать все об образовательных программах и выбрать востребованную профессию, получить ответы на свои вопросы на Дне открытых дверей! День открытых дверей НГАСУ (Сибстрин) – это замечательная возможность получить представление об уникальной атмосфере, царящей в университете, узнать об основных образовательных программах, институтах и общежитиях, международной деятельности, студенческой жизни, вступительных испытаниях и особенностях приема в 2021 году. Для встречи мы подготовили насыщенную и интересную программу. С 13 до 17 часов вас ждут: Консультации по вопросам поступления Презентация направлений подготовки

График работы университета в нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 20 октября 2021 г. № 595 «Об установлении на территории Российской Федерации нерабочих дней в октябре — ноября 2021 г.» в НГАСУ (Сибстрин) устанавливается следующий график работы: 1) Для студентов, профессорско-преподавательского состава, сотрудников, работающих по шестидневной рабочей неделе: 31.10.2021, 04.11.2021, 07.11.2021 – выходные и праздничные дни; 30.10.2021, с 01.11 по 03.11.2021, 05.11.2021, 06.11.2021 – нерабочие дни с сохранением заработной платы; 2) Для сотрудников, работающих по пятидневной рабочей неделе: 30.10.2021, 31. 10.2021, с 04.11 по 07.11.2021 – выходные и праздничные дни; с 01.11 по 03.11.2021 – нерабочие дни с сохранением заработной платы; Остальные дни в ноябре – по графику.

НГАСУ (Сибстрин) – участник третьего Салона Сибирско-французского высшего образования

13 октября 2021 года в онлайн-формате состоялся круглый стол «Сотрудничество сибирских и французских вузов: проблемы и решения» Третьего Сибирско-французского салона высшего образования. Его цель – развитие и углубление имеющихся контактов между Францией и Сибирью в области высшего образования и вузовской науки, создание новых партнерских отношений. Основные организаторы мероприятия: Новосибирский государственный университет и Альянс Франсез – Новосибирск. Во встрече c российской стороны приняли участие университеты городов Сибири: Новосибирска (НГАСУ (Сибстрин), НГУ), Томска (ТГУ, ТПУ, ТУСУР), Иркутска (ИГУ, ИГМУ, ИРНИТУ, БГУ), Красноярска (СФУ), Тюмени (ТюмГУ).

Стройотряд «Сибстриновец» получил благодарность за участие во Всероссийской студенческой стройке «Мирный Атом – Прорыв»

Студенческий строительный отряд «Сибстриновец» им В.С. Гаврилова получил благодарность от руководства АО «Сибирский химический комбинат» за участие во Всероссийской студенческой стройке «Мирный Атом – Прорыв». Наши студенты работали на строительстве уникального реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 в ЗАТО Севервск в Томской области в год 25-летия топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом». В течении двух месяцев 18 студентов НГАСУ (Сибстрин) – бойцов стройотряда «Сибстриновец» им В.С. Гаврилова – показывали себя настоящими строителями, демонстрируя высокий профессионализм и добросовестное отношение при реализации поставленных задач, достойно представляя регион и наш университет на Всероссийской студенческой стройке. По итогам Всероссийской студенческой стройки «Мирный Атом – Прорыв» наш отряд удостоился звания лучшего по производительной деятельности.

Как определить целевой показатель текучести? | Анна Егорова про HR

Для начала стоит отметить, что текучесть — это нормальный процесс, который должен быть. Естественная текучесть полезна, поскольку в компанию приходят новые люди с иным «свежим» взглядом на текущие проблемы. Если текучесть менее 3%, это приводит к «застою», называется «болотом» и является отрицательным показателем.

1. ВЫЯСНЯЕМ ПОЛЕЗНА ТЕКУЧЕСТЬ КОМПАНИИ ИЛИ ВРЕДНА.
❗Какие сотрудники увольняются (лучшие или худшие) и по каким причинам?  Если действующая в компании система управления способствует «вымыванию»  худших, то, это хорошо, удерживать их не стоит, а нужно разбираться с подбором.

❗ Анализируем данные за последние 2-3 года (по компании, по категориям, по подразделениям).

❗ Сравниваем показатель в схожих подразделениях между собой. Выявляем лидеров и аутсайдеров, находим образец.

❗Анализируем на каком этапе работы в компании уходят люди (испытательный срок, первый год работы в компании и т. д.).

2. ПРИ ПОСТАНОВКЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕКУЧЕСТИ УЧИТЫВАЕМ:
❗Регион, в котором работают сотрудники (чем крупнее город, тем выше текучесть). Поэтому некорректно крупный город ориентировать на маленький. А вот сравнивать показатели в подразделениях, схожих по структуре и бизнес-процессам в региональных городах, которые, в свою очередь, схожи по уровню жизни и населению между собой мы можем.

❗Уровень должности (чем выше должность, тем ниже текучесть).

❗Сферу бизнеса. Наиболее высокий уровень текучести в торговле, страховании, в HoReCa. Примеры нормативов:

❗Наличие сезонности в бизнесе. Если норматив нужен, например, на каждый квартал.

ВЫВОД. Норматив текучести устанавливается для конкретного подразделения, категории (должность, стаж, резервисты и т.д). Норматив учитывает бенчмаркинг по отрасли, схожим подразделениям, временную динамику показателя.

📌Закономерные последующие вопросы:
• Кто в компании отвечает за текучесть?
• Как мотивировать ответственных на его достижение?

Пишите в комментариях ваши варианты😉

Новости Института — ЦОиМТС — О ПРОЕКТИРОВАНИИ СВАЙ В ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

При проектировании свай, прорезающих просадочные грунты и заглубленных в непросадочные суглинки и супеси, часто возникает ситуация, когда требуется применять сваи длиной 20. ..24 м и более [1]. При этом их несу­щая способность значительно меньше, чем по статическим испытаниям с замачиванием, нап­ример, как по результатам испытаний, прове­денных в 2011 г. на строительной площадке жи­лого дома № 5 в микрорайоне «Покровский» в Красноярске.

Площадка сложена до глубины 13 м просадочными суглинками твердой и полутвердой консистенций, причем до 6…7 м грунты проса­дочные повсеместно, а ниже — переслаивание просадочных и непросадочных слоев. Показа­тель текучести в водонасыщенном состоянии составляет для просадочных грунтов более единицы, для непросадочных суглинков 0,42…0,67 при коэффициенте водонасыщения 0,9. Тип грунтовых условий по просадочности II, рассчитанная просадка менее 10 см.

Ниже до глубины 35 м залегают твердые и полутвердые суглинки с линзами и прослоями твердых супесей с коэффициентом пористости 0,7…0,75 и коэффициентом водонасыщения 0,35…0,7. Грунты делювиального генезиса.

Подземные воды обнаружены на глубине 33,5 м, где суглинки имеют многочисленные ма­ломощные прослойки пылеватых песков.

В этих грунтовых условиях необходимо бы­ло применить забивные сваи длиной не менее 24 м с расчетной нагрузкой 450 кН. Однако пог­ружать такие сваи практически невозможно даже мощными молотами. Обычно свая легко проходит просадочную толщу мощностью 12…15 м, но после погружения в непросадочные суглинки, часто содержащие прослои и линзы песков, на 2…3 м резко уменьшается отказ, по­этому для погружения сваи на 22…24 м требу­ется более 1,5 тыс. ударов молота, что приводит к её разрушению. Бурение лидерных скважин на глубину просадочной толщи и даже предва­рительное заполнение их водой эффекта не да­ет. Приходится бурить лидерные скважины глубиной до 20 м, чтобы погрузить сваю до не­сущего слоя — песка или плотного суглинка.

На опытной площадке были испытаны две забивные сваи сечением 30X30 см, глубиной погружения 19,5 м (№ 1 и 2) и две буронабивные диаметром ствола 320 мм и уширением диамет­ром 600 мм такой же длины (№ 5 и 6). Сваи № 3 и 4 (их предполагалось изготовить набивными в пробитых скважинах) не были испытаны. За­бивные составные сваи погружены штанго­вым дизель-молотом СП-7 массой ударной час­ти 3,0 т и с лидерными скважинами глуби­ной 6,0 м; отказ в конце забивки составил 0,2 см/удар. Скважины для буронабивных свай выполнялись шнековым бурением, уширения — с помощью уширителя [2]. Стенки скважины закреплялись раствором жидкого стекла на всю глубину.

Сваи были испытаны в грунтах природной влажности. Затем после замачивания грунтов через траншеи шириной 0,5 м и глубиной 1,5 м вокруг свай и дренажные скважины глубиной 16,0 м были проведены повторные испытания. На каждую сваю было вылито 800 м3 воды, ко­эффициент водонасыщения грунтов после за­мачивания составил 0,92…0,96, показатель те­кучести просадочных грунтов — 1,4, непросадочных суглинков — 0,56…1,18 до глубины 20,7 м и 0,68 глубже.

Незагруженные сваи при замачивании оса­док не получили, что свидетельствует об отсут­ствии или небольшой отрицательной силе тре­ния. По-видимому, это связано с особенностью грунтов, просадки которых под собственным весом при замачивании были в 2,5…3 раза меньше, чем рассчитанные по данным лабора­торных испытаний [3]. Просадки грунтов вок­руг сваи не зафиксированы.

Результаты испытаний представлены на рис. 1. В грунтах природной влажности сваи не были испытаны до незатухающих деформаций из-за опасения их разрушения. Испытание сваи №1 в замоченных грунтах прекращено из- за её поломки.

Было установлено, что несущая способность свай в замоченных грунтах больше рассчитан­ной по нормам, составляющей 150…200 кН.

Такие же результаты были получены и на других площадках Красноярска (см. таблицу) [3]. Испытания свай проводились в соответствии с действовавшими в то время нормативами.

Объекты

Номер сваи

Глубина погружения сваи, м  Мощность просадочной толщи, мНесущая способность сваи, кН     
   в грунтах природной влажности по
  в водонасыщенных грунтах по
результатам испытанийСНиПВСНСНиПрезультатамм испытаний
Микрорайон Иннокентьевский 5
14
15,1
19,0
14,5
14,7 
1250
1450 
1600
1630 
920
1070 
180
460 
920
1200 
 Куст
1 из трех свай
2 из четырех
3 из четырех

1-3
10-13
15-18 

15,0
19,0
15,3 

12,0
14,0
13,0 

2400
5700
4750 

5190
9130
6900 

2700
4200
3720 

540
1960
2970 

2000
5700
3800 
Обувная фабрика5
6
7
14,1
14,1
16,0
17,1 
8,0
8,0
8,0
8,0 
1200
1000
1200
1500 
1900
1900
2200
2300 
1070
1070
1130
1200 
150
150
210
220 
1200
100
1200
1400 
Западный район,
II микрорайона
куст из трех свай
 13
10-12
13,7
15,0 
12,0
12,0 
800
2700 
1200
3600 
850
2700 
220
690 
700
2400 
Западный район, IV микрорайон,
нижняя площадка
12
13 
15,5
15,5 
12,0
12,0 

900 
1750
1750 
965
965 

310
310 

900
— 
Западный район, IV микрорайон,
верхняя площадка
Куст из двух свай*
38
41
39
40
15,6
15,6
19,1
19,1
19,4 
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0 

1050

1200
— 
1800
1800
2450
2450
4900 
 1100
1100
1450
1450
2900
400
400
570
570
1140 
800

900

1700 

* — Испытания не завершены
Одной из причин расхождения между рас­считанной и фактической несущей способ­ностью свай в замоченных грунтах является неточное определение показателя текучести замоченного грунта ILsal, рассчитываемого по коэффициенту пористости и пределам плас­тичности. Во-первых, используется завышен­ный коэффициент пористости, который опре­деляется по образцам, разуплотненным и уве­личенным в объеме в результате снятия при­родного давления [4], что повышает на 40%. Во-вторых, пределы пластичности, особенно влажности на границе раскатывания Wp существенно занижаются попаданием в об­разцы суглинка песчаных частиц. Непросадочные глинистые грунты содержат прослои и линзы песков толщиной 2…4 см, в связи с чем попадание песчинок в образцы неизбежно. Для суглинков Красноярска Wp=0,12…0,17, а без линз песка Wp = 0,19…0,22. Искажение Wp уве­личивает ILsat до 0,6…0,9 и делает эти суглинки, залегающие до глубины 20…25 м, непригодны­ми в качестве оснований свай.

Причину занижения несущей способности в замоченных просадочных грунтах, в частнос­ти, для забивных свай, можно объяснить так­же тем, что значения R и f в нормах получены путем статистической обработки результатов испытаний свай, погруженных в пластичные глинистые грунты [5], а применяются для рас­чета свай, забитых в твердые грунты. Несущая способность последних будет гораздо выше, так как вокруг свай образуется уплотненная зона, а в пластичных — грунт в основном выпи­рается на поверхность. В этом можно убедить­ся, сравнив результаты статических испыта­ний забивных свай, погруженных в пластичные и твердые глинистые грунты, а затем за­моченные [3].

Следовательно, расчет несущей способнос­ти свай в просадочных грунтах, основанный на расчетном показателе текучести замочен­ного грунта, требует корректировки. В [6] ре­комендовалось рассчитывать несущую спо­собность свай в зависимости от коэффициен­та пористости, что, на наш взгляд, позволяет избежать сомнительных значений показателя текучести.

В Красноярске на основании статистической обработки результатов полевых испытаний свай получены расчетные сопротивлений R и f для забивных свай в твердых глинистых, в том числе просадочных, грунтах в зависимости от коэффициента пористости. Эти значения ис­пользованы при составлении региональных норм [7, 8], которые прошли 25-летнюю провер­ку практикой проектирования, строительства и эксплуатации зданий [3]. Деформаций зданий, построенных в 1970-е годы на сваях, прорезаю­щих просадочную толщу и заглубленных в непросадочные суглинки, не отмечается, за исключением девятиэтажных домов в Верхних Черемушках, где допущено отступление от проекта — вместо глубины 12… 16 м сваи были погружены на 8… 10 м и не прорезали всю про­садочную толщу.

Оценить несущую способность свай в замо­ченных глинистых грунтах можно с помощью коэффициентов. Такой подход практикуется давно в различных регионах страны, например, в Нижнем Новгороде [9]. Эти коэффициенты можно получить путем сравнения параллель­ных испытаний свай в грунтах природной влажности и замоченных. Для грунтов Красно­ярска отношение предельного сопротивления свай в замоченных грунтах Fu,sat к сопротивле­нию в грунтах природной влажности Fu приве­дено на рис. 2. Разброс значений объясняется различной пористостью грунтов, разной глуби­ной погружения свай в непроеадочные грунты и т.д. При полной прорезке просадочной толщи и глубине погружения свай более 7 м это соот­ношение не превышает 0,8, а неполной прорез­ке и длине свай более 9 м равно 0,7. Эти коэф­фициенты характерны для просадочных грун­тов Красноярского края; для других регионов они могут быть другими.

Расчетная нагрузка на сваи с учетом зама­чивания грунтов по предлагаемой методике должна подтверждаться расчетом по деформа­циям, учитывающим осадки, связанные с уменьшением модуля деформации грунтов при замачивании, пригрузкой сваи, силами отрица­тельного трения, а при неполной прорезке про­садочной толщи — дополнительные просадки грунта под нижними концами свай. Характер­но, что деформации зданий на сваях (напри­мер, в Верхних Черемушках) связаны не с де­фицитом несущей способности, что подтверж­дено статическими испытаниями, а с осадками грунтов под нижними концами.

Можно применять и другие способы опреде­ления несущей способности свай. Идеальным методом являются статические испытания с замачиванием грунтов основания до начала проектирования, однако организовать их даже на вновь осваиваемых площадках очень слож­но

Во многих регионах накоплены результаты испытаний свай, которые могут быть использо­ваны для составления местных строительных норм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.СП 24.13330-2011. Свайные фундаменты. Актуа­лизированная редакция СНиП 2.02.03-85.
2.Патент №2377366. Способ устройства буронабив­ной сваи и расширитель скважины для его осуществле­ния/ Н.Ф. Буланкин, В.А. Король//Бюллетень изобре­тений. — 2009. — № 36.
3.Козаков Ю.Н., Буланкин Н.Ф., Шишканов Г.Ф., Король В.А. Особенности применения свай в Восточной Сибири. — Красноярск, 1992 — 268 с.
4.Алексеев М.М., Часовских В.А., Любич Л.Г. Учет факторов, влияющих на несоответствие лабораторных и натурных определений при расчете просадки// Ос­нования и фундаменты. — Киев, 1978.
5.Луга А.А. К нормам расчетных сопротивлений свай по грунту // Исследование несущей способности оснований фундаментов. — М., 1965. — С. 105-114.
6.Руководство по проектированию свайных фунда­ментов зданий и сооружений, возводимых на просадоч­ных грунтах. — М.: Стройиздат, 1969. — 30 с.
7.Рекомендации по определению несущей способ­ности свай в региональных грунтах Красноярского края. — Красноярск: Красноярский Промстройниипро- ект, 1981. — 42 с.
8.ВСН 67-09-15-87. Проектирование и строитель­ство свайных фундаментов из забивных свай с уче­том региональных особенностей грунтов Красноярско­го края. Минуралсибстрой СССР. — Красноярск: Крас­ноярский Промстройниипроект, 1987. — 80 с.
9.Финаев И.В. Несущая способность свай в лессо­вых грунтах// Ускорение научно-технического прог­ресса в фундаментостроении. — Т. II. — М., 1987. — С. 69- 70.

© Ю.Н. Козаков, Н.Ф. Буланкин, 2013

Буланкин Николай Федорович — Начальник центра обследования и мониторинга технического состояния ОАО «Красноярский Промстройниипроект», почетный строитель РФ (Красноярск, Россия).Автор более 100 опубликованных работ, в том числе одной монографии, 20 изобретений и патентов.

Козаков Юрий Николаевич — Кандидат технических наук, профессор Сибирс­кого федерального университета, главный специа­лист ООО «Красаэропроект» (Красноярск, Россия). Автор 120 опубликованных работ, в том числе двух монографий, восьми изобретений.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБЖАТЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Хасанов Р.Р.1, Смирнова А.Р.2

1Доцент кафедры оснований, фундаментов, динамики сооружений и инженерной геологии, кандидат технических наук, 2студент,

Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г.Казань

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБЖАТЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ

Аннотация

Свойства грунтов, особенно пылевато-глинистых, существенным образом зависят от объемного содержания в них воды. Для точной прогнозной оценки характеристик грунта при возможном замачивании в процессе эксплуатации необходимо правильно оценивать возможность насыщаемости грунта водой в условиях сложившегося в них напряженного состояния при обжатии нагрузкой от здания или природным давлением. Приведены результаты экспериментальных лабораторных исследований оценки степени влияния давления, предварительно приложенного на грунт и имитирующего природное давление либо давление, возникающее под подошвой фундаментов зданий или сооружений, на возможность достижения полного водонасыщения грунта. Выполнен анализ результатов исследований, и установлена эмпирическая зависимость степени влажности от давления обжатия грунта.

Ключевые слова: грунт, замачивание, предварительное обжатие, коэффициент водонасыщения, показатель текучести.

Khasanov R.R.1, Smirnova A.R.2

1Associate professor of the Department of Foundations, Dynamics of Structures and Engineering Geology, PhD in Engineering, 2Student,

Kazan State University of Architecture and Civil Engineering, Kazan, Russia

EXPERIMENTAL RESEARCH OF PHYSICAL CHARACTERISTICS OF PRELIMINARY COMPRESSED CLAY SOIL AT MOISTENING

Abstract

The properties of soils, especially silty-clayey ones, essentially depend on the water content in them. For the accurate predictive assessment of soil characteristics with possible moistening during operation, it is necessary to correctly assess the possibility of soil saturation with water under the conditions of the stressed state with loading from the building or by natural pressure.

The results of experimental laboratory studies of the influence evaluation of pressure degree, previously applied to the ground and imitating the natural pressure or pressure arising under the foundation bases of buildings or structures, to the possibility of achieving full water saturation of the soil are presented in the paper. The analysis of the research results is performed, and the empirical dependence of the humidity degree on the ground compression pressure is established.

Keywords: soil, moistening, preliminary reduction, water saturation index, flow index.

Одним из отрицательных факторов, связанных с хозяйственной деятельностью человека и существенно влияющих на свойства грунтов, является их замачивание.

Причины, способствующие замачиванию грунтов на стадиях строительства и эксплуатации зданий и сооружений, могут быть:

  • создание искусственных барьеров на пути движения грунтовых вод;
  • вскрытие водоносных горизонтов;
  • протечки из водонесущих коммуникаций;
  • ошибки при водопонижении на строительных площадках;
  • подтопление застроенных территорий.

Известно, что свойства всех разновидностей грунтов, особенно пылевато-глинистых, существенным образом зависят от состава и содержания в них воды. Изменение физического состояния грунтов при обводнении прежде всего выражается в повышении их объемной массы и показателя консистенции. Изменение механических свойств грунтов приводит к тому, что в процессе обводнения уменьшаются величины модуля общей деформации и параметров сопротивления сдвигу.

С учетом вышеизложенного, действующие строительные нормы предписывают при выполнении соответствующих расчетов несущей способности или деформаций осадок определять характеристики глинистых грунтов при их возможном полном водонасыщении, принимая коэффициент водонасыщения Sr = 0,9 – 1,0. Прогнозируемый теоретический показатель текучести глинистого грунта при этом определяется по формуле (9.1) [8]:

     (1)

Однако факторы, влияющие на возможность или невозможность достижения полного водонасыщения, данная формула не учитывает. Как показывает практика, степень увлажнения грунта в условиях поднимающегося уровня грунтовых вод зависит от величины приложенной на грунт нагрузки. С увеличением нагрузки способность грунта к увлажнению снижается, следовательно, грунты, обжатые нагрузкой, будут содержать меньше воды. К тому же, практически всегда грунты в той или иной степени испытывают вертикальное давление, создаваемое либо собственным весом грунтов, либо нагрузкой, передаваемой фундаментами.

Для возможности составления прогноза изменения физико-механических свойств грунтов исследуемой территории застройки очень важно наличие большого количества экспериментов по рассматриваемой теме с разными видами грунтов. Поэтому в целях оценки степени влияния давления, приложенного на грунт, имитирующего природное давление либо давление, возникающее под подошвой фундаментов зданий или сооружений, на возможность достижения полного водонасыщения грунта в лаборатории грунтоведения кафедры оснований, фундаментов, динамики сооружений и инженерной геологии КГАСУ были проведены экспериментальные исследования глинистых грунтов с предварительным замачиванием под нагрузкой и с последующим определением их физико-механических характеристик.

В качестве испытуемого образца грунта была принята супесь твердая нарушенной структуры со следующими физическими характеристиками [1]: ρ = 1,8 г/см3; ρs = 2,7 г/см3; WL = 21 %; WP = 14 %; = 8 %, I= 7 %; I= -0,86; e = 0,61, Sr 0,35. Образцы грунтов изготавливались в соответствии с [2], испытания проводились в соответствии с [3].

Эксперименты проводились в приборе для компрессионных испытаний полевой лаборатории Литвинова с трубками для подачи и отвода воды, схема которого представлена на рис. 1. Испытуемый образец грунта заключался в металлическое кольцо диаметром 57 мм и высотой 20 мм. Кольцо с грунтом устанавливалось на перфорированное днище, сверху закрывалось перфорированным штампом для приложения давления. Перфорация давала возможность воде свободно проникать в поры грунта, а также просачиваться через него на поверхность.

В процессе экспериментальных исследований было проведено 6 серий испытаний. В каждой серии грунты, имеющие изначально идентичные физико-механические характеристики, подвергались предварительному обжатию определенным вертикальным давлением, после чего подвергались продолжительному интенсивному замачиванию. Давление обжатия на образец грунта создавалось посредством перфорированного штампа с помощью рычажной системы и гирь (рис. 1).

Рис. 1 – Схема прибора: 1 – образец грунта; 2 – режущее кольцо; 3 – перфорированный поршень; 4 – перфорированное дно; 5 – рычаг с грузами; 6 – емкость для воды; 7 – грузы; 8 – регулирующие винты; 9 – индикатор

 

Первая серия экспериментальных исследований содержала в себе испытания по определению характеристик замоченного грунта при отсутствии давления на образец, в последующие серии давление увеличивалось от 30 до 200 кПа. Давление под штампом со второй по шестую серии составляло соответственно: 30; 50; 100; 150; 200 кПа. По окончании процесса замачивания повторно определялись характеристики образца грунта.

Перед началом замачивания образец грунта выдерживался под давлением, соответствующим серии испытаний, до условной стабилизации осадок, которая контролировалась индикатором часового типа 9 (рис. 1). За условную стабилизацию осадок принято увеличение деформации образца грунта не более чем на 0,01 мм за 1 час наблюдений. Затем через трубку к нижней части образца подавалась вода, которая просачивалась через поры грунта и заполняла пространство над верхним перфорированным штампом. По мере падения уровня в емкость 6 (рис. 1) периодически добавлялась вода для поддержания постоянного гидравлического напора. В таком состоянии грунт выдерживался в течение 2 суток, после чего прибор разбирался, и определялись основные физические характеристики замоченного грунта, а именно, влажность W и плотность ρ, на основании которых вычислялись такие производные характеристики как коэффициент пористости е, коэффициент водонасыщения Sr и показатель текучести IL.

На рис. 2. представлен график изменения влажности грунта при замачивании под разными значениями давления предварительного обжатия. Примечательно, что теоретическая полная возможная влажность Wsat = 22,6% при замачивании практически была достигнута (на 96%) только при отсутствии давления на образец.

Рис. 2 – Полная возможная (Wsat) и фактическая (W) влажности грунта при замачивании в зависимости от давления, прикладываемого на образец

 

Известно, что между коэффициентом пористости и водопроницаемостью грунта существует прямая нелинейная зависимость, и чем меньше пористость, тем грунт менее водопроницаем, что, безусловно, влияет на способность грунта к водонасыщению.

На рис. 3 представлено изменение коэффициента пористости e грунта после замачивания в зависимости от давления, которое прикладывалось на поверхность образца. Установлено, что при отсутствии давления на поверхность грунта (1-я серия испытаний) после подачи воды пористость грунта увеличилась, т. е. происходило определенное разуплотнение грунта, которое возможно связано с взвешивающим действием воды или набуханием грунта. В последующих сериях приложение давления на образец грунта сопровождалось его некоторым уплотнением, т. е., соответственно, коэффициент пористости уменьшался по сравнению с первоначальным значением до 12%.

Рис. 3 – Изменение коэффициента пористости (e) грунта после замачивания в зависимости от давления, прикладываемого на поверхность образца

 

По результатам всех 6 серий испытаний грунтов построен обобщенный график зависимости коэффициента водонасыщения Sr испытуемого образца грунта от вертикального давления σ, предварительно приложенного на грунт, который представлен на рис. 4.

Проанализировав результаты проведенных эскпериментов, можно установить, что замачиваемость глинистого грунта действительно зависит от величины предварительного обжатия вертикальным давлением. Как видно из графика на рис. 4, поры грунта, обжатого вертикальным давлением, после замачивания содержат меньшее количество воды по сравнению с грунтом, не испытывающим давления.

Аппроксимирующую кривую зависимости между коэффициентом водонасыщения Sr и давлением на грунт σ, полученную в результате обработки и анализа экспериментальных данных (рис. 4), для рассмотренного в рамках исследований грунта (супеси твердой) можно описать в виде следующего логарифмического уравнения:

  (2)

где σ – давление на грунт в кПа.

Величина достоверности аппроксимации при этом составляет R2=0,95.

Рис. 4 – Обобщенный график зависимости коэффициента водонасыщения (Sr) от вертикального давления предварительного обжатия грунта (σ)

 

Кроме коэффициента водонасыщения контролировался и показатель текучести грунта IL при замачивании под разными вертикальными давлениями (рис. 5). Как и следовало ожидать, график его изменения получился практически идентичным графику изменения коэффициента водонасыщения Sr (рис. 4), так как зависимость между ними прямая (1).

В 1-ой серии экспериментов, когда давление отсутствовало, грунт после замачивания становился водонасыщенным, он очень быстро размокал, и его консистенция практически сразу переходила из твердого состояния в текучее (IL > 1). В остальных же сериях экспериментов с наличием давления на образец, перехода консистенции грунта после замачивания в текучее состояние не наблюдалось, во всех экспериментах она становилась только пластичной (рис. 5).

Следует отметить, что при определении показателя текучести грунта IL на основе формулы (1), используя значение коэффициента водонасыщения Sr, найденное по выражению (2), можно получить весьма хорошую сходимость теоретических и экспериментальных данных (в пределах 8%).

Рис. 5 – Изменение показателя текучести грунта IL после замачивания в зависимости от давления (σ), прикладываемого на поверхность образца

 

По результатам проведенной работы, которая включала в себя как проведение эксперимента, так и анализ процессов, возникающих в грунтах при их взаимодействии с водой, можно сделать следующие выводы:

  • Наличие давления, возникающего в грунте от собственного веса или от возводимого сооружения, учет которого на стадии проектирования сооружений не регламентирован нормами, является одним из немаловажных факторов, оказывающих влияние на возможность полного водонасыщения и изменяемость физико-механических свойств грунтов при замачивании.
  • После обжатия грунтов их возможность впитывать в себя воду снижается. Данный процесс, можно объяснить увеличением количества в глинистом грунте неустранимых замкнутых пузырьков воздуха при обжатии, которые не позволяют воде полностью заполнить весь объем пор.
  • По результатам проведенных лабораторных испытаний получена эмпирическая зависимость, позволяющая определить прогнозный коэффициент водонасыщения супесей в зависимости от давления предварительного обжатия грунта, учет которого позволяет получить наиболее приближенные к реальности значения показателя текучести, величина которого напрямую влияет в дальнейшем на все физико-механические характеристики грунта.

Список литературы

  1. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. – М.: Стандартинформ. – 42 с.
  2. ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. – М.: Стандартинформ. – 15 с.
  3. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – М.: Стандартинформ. – 23 с.
  4. ДорджиевА. А. Методы определения прочностных характеристик лессовых просадочных грунтов при замачивании / А. А. Дорджиев // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. – 2008. – Вып. 10 (29). – С. 58-63.
  5. Дорджиев А. А. Прогноз деформаций оснований фундаментов существующей застройки в процессе их эксплуатации / А.А. Дорджиев, А. Г. Дорджиев // Водные ресурсы и водопользование в бассейнах рек западного Каспия: сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. – Элиста: Изд-во КалмГУ, 2008. – С.109-111.
  6. Сафин Д. Р. Исследование деформативности водонасыщенных глинистых грунтов, армированных вертикальными армирующими элементами / Д. Р. Сафин // Известия КГАСУ. – Казань: 2008, №2 (10). – С. 81-84.
  7. Сафин Д. Р. Исследование несущей способности слабых водонасыщенных глинистых грунтов, армированных вертикальными армирующими элементами / Д.Р. Сафин, В. А. Груздева // Сб. ст. Междунар. научно-практич. конф. «Методы проектирования и оптимизации технологических процессов». – Уфа: ОМЕГА САЙНС, 2017. – С. 54-56.
  8. СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. Минрегион России. – М.:НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, 2011. – 90 с.
  9. Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов / З. Г. Тер-Мартиросян. М.: АСВ, 2005. – 488 c.
  10. ХасановР. Р. Экспериментальные исследования деформативности водонасыщенных глинистых грунтов при циклических нагружениях / Р. Р. Хасанов, Р. Р. Гиниятуллин // Известия КГАСУ. – Казань: 2008, № 2 (10). – С. 85-89.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. GOST 25100-2011. Grunty. Klassifikacija [ Classification]. – M.: Standartinform. 2013. – 42 p. . [in Russian]
  2. GOST 30416-2012. Grunty. Laboratornye ispytanija. Obshhie polozhenija [Soils. Laboratory tests. General Provisions]. – M.: Standartinform. 2013. – 15 p. . [in Russian]
  3. GOST 5180-2015. Grunty. Metody laboratornogo opredelenija fizicheskih harakteristik [Soils. Methods for laboratory determination of physical characteristics]. – M.: Standartinform. 2016. – 23 p. . [in Russian]
  4. Dordzhiyev A. A. Metody opredelenija prochnostnyh harakteristik lessovyh prosadochnyh gruntov pri zamachivanii [Methods for determining strength characteristics of loess subsidence soils while wetting] / A. A. Dordzhiyev // Vestnik VolgGASU. Ser.: Str-vo i arhitektura. [Bulletin of Volgograd State Univercity of Arhitecture and Engeneering. Ser.: Construction and architecture]. – 2008. – №.10 (29). – P. 58-63. [in Russian]
  5. Dordzhiyev A. A. Prognoz deformacij osnovanij fundamentov sushhestvujushhej zastrojki v processe ih jekspluatacii [Forecast of deformations of foundations of existing buildings during their operation] / A. Dordzhiyev, A. G. Dordzhiyev // Vodnye resursy i vodopol’zovanie v bassejnah rek zapadnogo Kaspija: sb. st. Vseros. nauch.-prakt. konf [Water resources and water use in the basins of the Western Caspian: dig. art. of All-Russian scientific-practical conference]. – Elista: Publishing house of KalmSU, 2008. – P.109-111. [in Russian]
  6. Safin D. R. Issledovanie deformativnosti vodonasyshhennyh glinistyh gruntov, armirovannyh vertikal’nymi armirujushhimi jelementami [Vertically reinforced water-saturated argillir soil body deformability studies] / D. R. Safin // Izvestija KGASU [Izvestiya KGASU]. – Kazan: 2008, № 2 (10). – P. 81-84. [in Russian]
  7. Safin D. R. Issledovanie nesushhej sposobnosti slabyh vodonasyshhennyh glinistyh gruntov, armirovannyh vertikal’nymi armirujushhimi jelementami [A study of the bearing capacity of weak water-saturated clayey soils reinforced by vertical reinforcing elements] / D. R. Safin, V. A. Gruzdeva // Sb. st. Mezhdunar. nauchno-praktich. konf. «Metody proektirovanija i optimizacii tehnologicheskih processov» [Dig. art. of International scientific-technical conference. «Methods for the design and optimization of technological processes»]. – Ufa: OMEGA SCIENCE, 2017. – P.54-56. [in Russian]
  8. SP 24.13330.2011 «Svajnye fundamenty» Aktualizirovannaja redakcija SNiP 2.02.03-85 [“Pile foundations” Actualized edition of SNiP 2.02.03-85]. Minregion Rossii [Ministry of Regional Development of Russia]. – M.: NIIOSP im. N.M. Gersevanova, 2011. – 90 p.
  9. Ter-Martirosyan Z. G. Mehanika gruntov [Soil mechanics] / Z. G. Ter-Martirosyan. M.: ASV, 2005. – 488 p.
  10. Khasanov R. Jeksperimental’nye issledovanija deformativnosti vodonasyshhennyh glinistyh gruntov pri ciklicheskih nagruzhenijah [Experimental studies of deformation of water-saturated clayey soils under cyclic loads] / R. R. Khasanov, R. R. Ghiniatullin // Izvestija KGASU [Izvestiya KGASU]. – Kazan: 2008, № 2 (10). – Р. 85-89. [in Russian]

Анализ текучести кадров

Под анализом текучести кадров понимается процесс оценивания показателей текучести ваших кадров в прошлом и попытка предсказать, какими будут их значения в будущем.

Наиболее важным, а часто и самым дорогим вашим активом являются ваши сотрудники. Использование аналитического инструмента для оценки их способностей и найма именно тех людей, которые нужны вашей компании, — лишь часть процесса. Вам также необходимо их удерживать. Результаты анализа текучести кадров позволяют вам в графическом виде представить тенденции в этой области и спрогнозировать будущее, благодаря чему вы сможете своевременно вмешаться в происходящее и уменьшить текучесть кадров.

Почему этот инструмент важен

Анализ текучести кадров позволяет предотвратить убыточность такого процесса, как наем сотрудников, подразумевающий их обучение, а затем их ввод в компанию и вывод на необходимый уровень работы. Если от вас уходит слишком много сотрудников, то этот процесс приносит убытки, что может оказать отрицательное влияние на бизнес.

Кроме того, высокая текучесть кадров может очень негативно сказываться на работе остальных членов команды и приводить к ухудшению морального климата в организации и снижению производительности персонала. Люди всегда работают лучше, когда они хорошо знают своих коллег, ладят с ними, доверяют друг другу и активно взаимодействуют, но если текучесть кадров слишком высока, в таких условиях мало шансов на слаженную работу, что в конце концов отрицательно сказывается на прибыли.

Когда следует применять инструмент

В зависимости от степени волатильности, т. е. нестабильности вашего бизнеса, отслеживать текучесть кадров целесообразно каждые

шесть месяцев или раз в год. В некоторых компаниях текучесть ка-дров более высокая, чем в других. Например, это характерно, о чем хорошо известно, для колл-центров, особенно если сравнить их кадровые показатели с более традиционными видами производства.

Вам следует выяснить тенденции в этой области, т. е. знать, являются ли ваши показатели текучести более высокими, менее высокими или средними, чем в вашей отрасли в целом. Если тренд является повышающимся, информация об этом может стать своего рода сигналом, который должен вас побудить серьезно заняться текучестью в вашей организации, чтобы сначала стабилизировать положение дел, а затем и повернуть этот тренд вниз.

Вопросы, на которые можно получить ответ с помощью инструмента

Анализ текучести кадров может помочь ответить на некоторые вопросы, в том числе следующие.

  • Насколько удовлетворены работой наши сотрудники?
  • Каких сотрудников мы рискуем потерять?
  • Какова средняя продолжительность работы сотрудника в нашей организации?
  • Насколько сильно вовлечены наши сотрудники в наш бизнес?
  • Какие причины побуждают сотрудников уходить из нашей организации?

Как следует пользоваться инструментом

Прошлые данные по текучести кадров можно получить с помощью традиционных ключевых показателей эффективности, в частности таких как индекс удовлетворенности сотрудников (employee satisfaction index — ESI), уровень вовлеченности сотрудников и показатель позитивных высказываний о вашей организации вашими сотрудниками.

Кроме того, помочь собрать дополнительную информацию, которой затем можно воспользоваться для более глубокого изучения ситуации и более полного понимания того, что происходит в организации, можно с помощью исследований и интервьюирования. Также полезными в этом отношении могут быть анализ текстов, изучение обзоров результативности и данных социальных медийных средств.

Прошлые показатели текучести сотрудников могут быть полезны, помимо прочего, и для их использования в качестве эталона, с которым можно проводить сравнения. Однако наибольшую пользу они могут принести при сравнении показателей вашей компании со средними значениями текучести в отрасли и при выявлении закономерностей, для чего, возможно, придется воспользоваться различными аналитическими инструментами, в том числе регрессионным анализом, чтобы понять, почему люди от вас уходят. Получив ответ на этот вопрос, вы сможете прогнозировать показатели текучести кадров, а также, что самое главное, принимать любые необходимые меры в своей организации, чтобы решить эту проблему и удержать работающих у вас сотрудников.

Практический пример

Предположим, вы управляете трикотажной фабрикой. Вы нанимаете специалистов, имеющих высокую квалификацию, и поэтому при увольнении этих профессионалов заменить их очень трудно. Однако в последнее время они стали все чаще и чаще писать заявления об увольнении. Это вызывает у вас все большую тревогу, поэтому вы решили провести анализ текучести кадров.

Вы наняли независимого исследователя, который провел собеседования с сотрудниками, которые уволились в течение последних шести месяцев. По вашему мнению, конкуренты переманивают этих специалистов обещанием более высокой заработной платы. Вы знаете, что у вас очень сильный бренд и что сотрудники гордятся работой в вашей компании, но даже с учетом этого что-то тянет их в другие места. По крайней мере вы так думаете.

Данные собеседований с уволившимися сотрудниками оказались неубедительными. Хотя люди уходили, они были достаточно мудрыми и не «сжигали за собой все мосты»: в их маленьком городке было не так много хороших работодателей, и поэтому они «при прощании» говорили довольно нейтральные вещи, наподобие «Просто наступило время перемен» или «Я просто хотел снова испытать себя». Однако, когда исследователь изучил записи в их аттестационных документах и в социальных медийных средствах, появилась совершенно иная картина. Оказалось, что многие проблемы возникали из-за действий одного менеджера цехового уровня, который сначала неправильно организовывал работу, а затем обвинял в задержках в ее выполнении своих подчиненных. Хотя вы и до этого знали, что он является немного занудой и не самым умным в этом мире человеком, вы даже не подозревали, насколько негативно этот менеджер влиял на общую рабочую атмосферу. Текучесть в основном была связана именно с этим человеком, и его негативное влияние намного перевешивало его положительный вклад в получаемые результаты. Выяснив истинную причину высокой текучести специалистов, вы приняли решение перевести этого менеджера на другую должность, на которой он не сможет оказывать прямого влияния на работу специалистов.

О чем не нужно забывать

Даже если вы ежегодно проводите исследования для оценки показателей работы ваших сотрудников, вам все равно почти наверняка не хватает некоторых данных. Здесь очень важно выявить тенденцию, и поэтому, вместо того чтобы один раз в год проводить исследование всех сотрудников, проводите его каждый месяц с десятой частью всего персонала, что вы сможете сделать за 10 месяцев. Таким образом, полное исследование у вас будет также проводиться один раз в год, но у вас будет 10 точек данных, а не одна, что поможет вам своевременно вносить корректировки в свою работу, направленные на минимизацию текучести кадров.

Кроме того, если вы собираетесь использовать опросы сотрудников, обязательно воспользуйтесь той информацией, которую они вам в этом случае предоставляют, так как в противном случае вы рискуете тем, что в следующий раз при проведении такого же исследования ваши сотрудники не будут делиться с вами откровенно своими мыслями. Когда люди чувствуют, что их слушают, и видят, что вы действительно пытаетесь решить проблемы, о которых они вам сообщают, они не только будут и дальше активно участвовать в опросах, результаты которых помогут вам лучше разобраться в происходящем, но и с гораздо большей вероятностью никуда от вас не уйдут и станут работать более продуктивно.

Загрузка…

Что такое отрицательная голова?

Что означает отрицательный напор?

Отрицательный напор — это состояние отрицательного давления или разрежения, которое возникает, когда выходное отверстие насоса находится на том же уровне или выше уровня резервуара для хранения холодной воды. В случае отрицательного напора давление силы тяжести недостаточно для обеспечения потока на выходе, а скорость потока на выходе обычно составляет менее 1 л / мин.

Corrosionpedia объясняет отрицательную голову

В случае отрицательного напора происходит плохой естественный поток воды.Это может происходить в душевых лейках, расположенных выше высоты основания резервуара для холодной воды, или когда высота между основанием резервуара для холодной воды и душевой лейкой ограничена.

Отрицательный напор может возникать, когда расстояние между выпускным отверстием и резервуаром для воды равно или меньше 600 мм, при плохом естественном потоке или когда комбинированный поток горячей и холодной воды составляет менее 2 литров в минуту. В этих случаях может потребоваться насос с отрицательным напором, обычно это чувствительный к давлению насос, активируемый падением давления между насосом и устройством.

Для активации обычных насосов требуется некоторая сила тяжести. Однако доступной силы тяжести в системе с отрицательным напором недостаточно для запуска системы, и для запуска запуска насоса используется внешний механизм переключения, такой как комплект с отрицательным напором.

Отрицательный напор может привести к закупориванию воздуха в трубах, насосах и водяных фильтрах из-за избытка кислорода в воде. Ситуация с отрицательным напором создает большую проблему при фильтрации холодной воды из-за высокой растворимости газов в воде при низких температурах, хорошо аэрированных грунтовых водах или поверхностных водах.

Накопление воздуха в процессе связывания воздуха снижает эффективную площадь поперечного сечения и, следовательно, скорость потока воды через трубу, и может привести к более высоким затратам на перекачивание или засорению труб. Кроме того, высокая концентрация захваченного кислорода смешивается с водой и приводит к коррозии внутренних поверхностей труб.

Контроль давления в сравнении с регулированием расхода

Пневматическая гидравлическая энергия — это универсальный и экономичный метод подачи энергии в контрольно-измерительные приборы и промышленные процессы.В системах охлаждения жидкость проходит мимо чего-либо, чтобы отвести тепло. В аналитическом приборе скорость газа-носителя может быть критическим механизмом синхронизации. Давление газа может уменьшить апноэ во сне. В каждом из этих случаев жидкость контролируется для достижения определенного результата. Мощность, передаваемая в эти процессы, требует контроля давления или расхода.

Как достигается контроль давления и расхода? Какие продукты идеальны для управления гидравлической мощностью и как они влияют на результат? Ответ на эти вопросы начинается с определения давления и расхода и понимания систем с открытым и замкнутым контуром.

Давление — сила. Он действует во всех направлениях одновременно и с одинаковой силой. Величина силы, оказываемой давлением, напрямую связана с площадью, в которой находится давление (давление = сила / площадь). Давление не требует направленного воздействия, как молоток по гвоздю. Его просто нужно направить и включить в конкретную операцию для надежной передачи энергии. Давление может существовать в вакууме (отрицательное давление) при движении по трубопроводу (нижний сток) или в неподвижном состоянии внутри статической камеры.

Поток — это движение жидкости под давлением между объемами переменного (дифференциального) давления. Жидкость под давлением всегда перемещается от более высокого давления к более низкому давлению. Без перепада давления жидкость застаивается, и в системе отсутствует поток. Поток (с точки зрения гидродинамики) подразделяется на две отдельные измеряемые скорости: объемный расход и массовый расход.

Весь газ имеет массу. Трехмерное пространство, содержащее молекулы газа (массу), называется объемом.При изменении температуры и давления меняется и емкость (объем). Объемный расход измеряет пространство, занимаемое определенным газом с течением времени. Стандартные единицы измерения включают литры в минуту (LPM) и кубические футы в минуту (CFM).

Масса объекта имеет конечное количество молекул. Газы могут сжимать свою массу в все меньшие и меньшие объемы для создания давления. Массовый расход измеряет количество молекул, проходящих через одну точку.Стандартные единицы измерения — килограммы в минуту или фунты в минуту.

Контроллер жидкости с открытым контуром и замкнутым контуром

Управление текучей средой для гидравлического процесса предполагает возможность установки или изменения количества энергии для этого процесса. Доступны многочисленные методы и продукты для регулирования гидравлической энергии. Однако все они сводятся к одной из двух концепций: управление с разомкнутым контуром и управление с разомкнутым контуром .

Стандартный смеситель — это пример системы с открытым контуром.Если положить руку под кран для обратной связи, получится замкнутая система.

В схемах управления без обратной связи контроллер обеспечивает входное действие для генерации выходного отклика; результат операции независим и неизвестен контроллеру. Это причинно-следственная связь. Примером разомкнутой системы является стандартный водопроводный кран. Контроллер (рука) поворачивает ручку, чтобы открыть клапан (входное действие). Клапан открывается и (надеюсь) позволяет воде вытекать из крана.Клапан и рука (контроллер) не знают, течет ли вода. Следовательно, система считается открытой. По очевидным причинам системы с разомкнутым контуром менее точны, менее воспроизводимы и (как правило) менее дороги.

В схемах управления с обратной связью входное действие, обеспечиваемое контроллером, зависит от обратной связи от процесса, которым он намеревается управлять. В примере со смесителем предположим, что человек хочет мыть руки при «приемлемой» температуре. Контроллер (рука) поворачивает и горячий, и холодный клапаны, чтобы вода могла вытекать из патрубка.Другую руку помещают под проточную воду, чтобы оценить (измерить) температуру. Мозг интерпретирует температуру воды как слишком горячую или слишком холодную, и эта обратная связь передается исходной руке (контроллеру) для изменения входного действия. Приемлемая температура теперь поддерживается и легко регулируется при изменении. Проще говоря, если выход (результат) напрямую связан с входом (действием) через обратную связь, система является замкнутой, в противном случае она считается разомкнутой.

Механическое и электронное управление потоком

Клапаны управления потоком

регулируют объемный расход жидкости, протекающей через них.Как правило, изменение размера отверстия — это то, как устанавливается и регулируется скорость потока. Коническая игла, входящая и выходящая из отверстия или открывающая и закрывающая зазор внутри шарового клапана, изменяет эту скорость. Регуляторы объемного расхода обычно используются для управления скоростью — например, скоростью выдвижения и втягивания цилиндра или скоростью, с которой жидкость распыляется или распределяется.

Механические клапаны регулирования потока — одни из наиболее часто используемых клапанов регулирования потока на рынке.Они работают на самых разных рынках — от предметов повседневного обихода (например, крана для воды, приведенного выше) до точных медицинских изделий. Некоторые стандартные отраслевые термины для механического управления потоком, среди прочего, включают игольчатые клапаны, шаровые клапаны и дозирующие / выпускные клапаны. Доступны механические регуляторы расхода как с разомкнутым, так и с замкнутым контуром (в некоторых редких случаях).

Пропановые баллоны стандартно поставляются с регулируемым контуром. Пропан под давлением выпускается при открытии клапана, и скорость потока напрямую зависит от размера отверстия.Скорость потока максимальна, когда резервуар полон. Со временем давление в резервуаре уменьшается, а разница (между давлением в резервуаре и давлением на выходе) сокращается, уменьшая поток. Механические регуляторы расхода с замкнутым контуром встречаются редко, так как сложно послать сигнал обратной связи на механический клапан. Однако простым примером может служить откидной клапан на унитазе, который закрывается, чтобы пропускать меньше потока в резервуар, когда поплавок поднимается, и в конечном итоге закрывается, когда резервуар заполнен.


Пример управления без обратной связи.

Пример управления с обратной связью.

Медицинское приложение, в котором два газа смешиваются в точных соотношениях для доставки пациенту, требует высокой точности и должно быть замкнутой системой.

Во многих случаях потребность процесса колеблется, создавая нестабильность и делая невозможным повторяемое управление потоком с помощью механических клапанов потока. В этих ситуациях становится необходимым переменное управление потоком с помощью электрического входа.Промышленный термин для этих средств управления — пропорциональные клапаны. Пропорциональные клапаны имеют широкий спектр способов срабатывания, например, напряжение, ток, ступенчатый или цифровой вход. Их можно спроектировать в замкнутой системе управления с обратной связью от электронного расходомера или в разомкнутой системе. Эти клапаны идеально подходят для приложений, где требования к потоку постоянно меняются.

Системы управления потоком с обратной связью обычно возникают из-за требований к точности.Пропановый камин с дистанционным управлением не требует высокой точности — должна быть только заметная разница между маленьким и большим пламенем — и, следовательно, может быть системой с открытым контуром. Однако медицинское приложение, в котором два газа смешиваются в точных соотношениях для доставки пациенту, требует высокой точности и должно быть замкнутой системой. В случае смешения газов может даже потребоваться массовый расходомер, а не объемный расходомер, чтобы гарантировать правильность соотношений.

Механический и электронный контроль давления
Продукты

для регулирования давления предназначены для управления силой, создаваемой жидкостной системой.Регуляторы давления чаще всего известны как регуляторы давления и, как и регуляторы потока, доступны как в ручном, так и в электронном вариантах. Регуляторы давления не предназначены для регулирования расхода. Хотя регуляторы давления, используемые в проточных системах, по своей сути влияют на поток, контролируя давление, они не предназначены для работы в качестве регуляторов потока.

Регуляторы давления

по своей природе являются замкнутыми, то есть они должны иметь возможность определять давление на выходе (или на входе для регуляторов противодавления) через контур обратной связи, который автоматически регулируется для поддержания заданного значения.Когда выходной сигнал регулятора определяет, что давление упало ниже заданного значения, регулятор открывается и допускает большее давление. Когда давление достигает заданного значения, регулятор закрывается и больше не пропускает поток.

Механические регуляторы давления

бывают разных стилей, но каждый механический регулятор имеет три основных элемента:

  1. Ограничение — Клапан, который обеспечивает регулируемое ограничение потока, обычно тарельчатый клапан
  2. Нагрузка — Деталь, которая приводит в действие ограничительный клапан для установки желаемого давления на выходе, обычно поршень или диафрагма
  3. Ссылка — Сила, которая определяет, когда поток на входе равен расходу на выходе для обеспечения постоянного давления на выходе, часто пружина

Использование опорной силы делает механические регуляторы давления замкнутыми.Без этой обратной связи давление будет изменяться каждый раз при изменении потребности в потоке ниже по потоку.

Существует два распространенных типа механических регуляторов давления: поршневые и мембранные. Регуляторы поршневого типа имеют тенденцию быть прочными и хорошо работать в приложениях, где требуется повышенная жесткость. Однако они действительно испытывают некоторый гистерезис в результате трения между поршневым уплотнением и корпусом регулятора. Они не предназначены для использования в приложениях, в которых давление на выходе должно поддерживаться в пределах жестких допусков.Регуляторы поршневого типа отлично подходят для применений, где долговечность важнее точности. Например, если давление воздуха в магазине составляет 90 фунтов на кв. Дюйм, а номинальное значение для клапана составляет 60 фунтов на кв. Дюйм, можно использовать поршневой регулятор, чтобы сбить давление, чтобы вы не повредили клапан.

Если регулятор должен управлять низким давлением или высокой точностью, рекомендуется регулятор мембранного типа. В мембранных регуляторах используется дисковая мембрана, обычно сделанная из эластомера, для определения изменений давления, что устраняет трение, испытываемое регуляторами поршневого типа.Уменьшение трения приводит к повышению точности и точности, что делает эти регуляторы идеальными для приложений, требующих точного, повторяемого контроля давления; это может включать медицину, полупроводники и большинство приложений в области наук о жизни.

Механические регуляторы давления

— отличный вариант для применений, где давление и поток на входе имеют лишь незначительные колебания, а пользователь хочет «настроить и забыть». Однако, как и в случае с регуляторами расхода, для некоторых приложений может потребоваться переменное выходное давление, дистанционное управление, автоматизация, сбор данных или лучшая воспроизводимость, для чего потребуется электронный регулятор давления (EPR).

Наиболее распространенная конфигурация электронного регулятора давления (EPR) — это 2 клапана и датчик. Один впускной клапан, один выпускной клапан и датчик внутреннего давления, активно измеряющий давление на выходе и непрерывно обеспечивающий обратную связь с аналоговой или цифровой печатной платой. Генератор командных сигналов (обычно ПЛК) используется для подачи на EPR заданного значения команды. Например, сигнал 0–10 В постоянного тока (существует множество вариантов), непосредственно приравниваемый к откалиброванному диапазону EPR, в данном случае 0–100 фунтов на кв. Дюйм.Команда напряжения в диапазоне от нуля до десяти вольт приводит к эквивалентному (в процентах от полной шкалы) выходному давлению. Например, с помощью команды 5 В постоянного тока (50%) впускной клапан открывается, позволяя снизить давление ниже по потоку. Впускной клапан остается открытым до тех пор, пока внутренний датчик не скажет: «Эй, я измеряю 5 В постоянного тока (50 фунтов на кв. Дюйм), теперь вы можете закрыть». Если поток на выходе увеличивается, давление падает, и датчик мгновенно определяет отклонение от команды 5 В постоянного тока. Впускной клапан снова открывается, пока датчик не удовлетворителен.Эта взаимосвязь и автоматизированный процесс распространяется на весь диапазон и известен как линейное и пропорциональное электронное управление с обратной связью.

Выбор правильного жидкостного регулятора

При проектировании пневматической системы можно выбирать из множества различных средств управления жидкостью. Понимание того, пытаетесь ли вы управлять силой (давлением) или скоростью (потоком), — это первый шаг к выбору управления жидкостью, которое подходит именно вам. Кроме того, ваше приложение определяет, можете ли вы использовать механическое управление или вам нужно электронное управление, и может ли оно быть разомкнутым или должно быть замкнутым.

Если у вас есть вопросы о том, какой контроль потока вы должны использовать для своего приложения, свяжитесь с [email protected] для получения дополнительной поддержки.


Связанное содержимое

Анализ Хорнера для испытаний скважинных барьеров на отрицательный приток | SPE Drilling & Completion

Отрицательные испытания или испытания притока проводятся для проверки целостности барьеров скважины в направлении потенциального потока, подвергая барьер отрицательному перепаду давления, при одновременном отслеживании признаков утечки.Обычной практикой является наблюдение за дебитом из скважины. Обратный приток может быть признаком утечки из-за притока пластовых флюидов в скважину. Однако даже при отсутствии утечки обычно наблюдается обратный поток из-за теплового расширения скважинных флюидов. Теплообмен будет происходить между скважинными флюидами в каждом кольцевом пространстве и с окружающим пластом до тех пор, пока температуры не достигнут равновесия. Такое поведение описывается процессом термодиффузии, в результате чего повышение температуры вызывает расширение скважинных флюидов и обратный поток из скважины.

В отраслевых рекомендациях говорится, что анализ «Хорнера» может использоваться при мониторинге обратного потока или повышения давления во время испытания притока. При этом инженеры и руководители буровой площадки могут использовать «график Хорнера», чтобы определить, является ли обратный приток или повышение давления причиной тепловых эффектов. Те, кто не имеет опыта разработки месторождения, могут не знать, что метод был первоначально получен из уравнения радиального потока с целью мониторинга роста давления в скважине при ее закрытии после периода добычи.Очевидное сходство уравнений радиального потока и термодиффузии привело к тому, что метод Хорнера впоследствии был применен для прогнозирования статической температуры пласта по каротажным диаграммам. Однако, хотя тепловое расширение является функцией температуры пласта, анализ обратного притока или повышения давления по Хорнеру во время испытания притока остался черным ящиком, который плохо изучен.

Впервые, опираясь на эмпирические данные о морских скважинах, мы показываем, что анализ теплового расширения Хорнера является практикой, не имеющей теоретического обоснования.Радиальное уравнение, от которого зависит анализ Хорнера, наряду с ограничениями, вытекающими из граничных условий, не может точно учесть условия испытания притока. В результате этот метод не следует использовать для анализа обратного потока или повышения давления во время испытания притока. Вместо этого предлагается новый метод интерпретации тенденции обратного притока при мониторинге барьеров в скважине. Результаты этого исследования могут помочь улучшить понимание анализа Хорнера и методов интерпретации тестов притока.

Пиковый поток вдоха — обзор

При вентиляции с регулируемым объемом для всех дыхательных движений, инициированных вентилятором, пациент получает заданный дыхательный объем, определяемый заданной скоростью потока в течение заданного времени вдоха. Врач выбирает дыхательный объем, частоту дыхания, пиковую скорость вдоха (следовательно, время вдоха и соотношение I: E) в дополнение к PEEP и FiO 2 . Давление в дыхательных путях (пиковое, плато и среднее) напрямую не регулируется и зависит от переменных пациента (комплаентность и сопротивление дыхательных путей), а также от настроек вентилятора.Вентиляция с регулируемым объемом может осуществляться в одном из нескольких режимов:

Непрерывная принудительная вентиляция (CMV): Минутная вентиляция полностью определяется настройками вентилятора, поскольку пациент не может инициировать самостоятельное дыхание. Этот режим полностью исключает работу по дыханию и используется, когда нет стимула допускать возможное инициируемое пациентом увеличение минутной вентиляции.

Вспомогательная контролируемая вентиляция (AC): AC позволяет клиницисту установить минимальную минутную вентиляцию (заданная частота дыхания и дыхательный объем), которую можно увеличить с помощью инициируемых пациентом дыхательных движений с помощью вентилятора сверх установленного дыхательного темп.При инициированном пациентом дыхании аппарат ИВЛ обеспечивает полный заданный дыхательный объем.

Прерывистая принудительная вентиляция (IMV) и синхронизированная прерывистая принудительная вентиляция (SIMV): IMV поддерживает минимальную минутную вентиляцию (заданная частота дыхания и дыхательный объем), которую можно увеличить с помощью самостоятельного дыхания, генерируемого пациентом. SIMV используется чаще и синхронизирует вдохи вентилятора с усилием вдоха пациента. SIMV позволяет пациенту лучше контролировать уровень поддержки, улучшает синхронизацию между пациентом и аппаратом ИВЛ и сохраняет функцию дыхательных мышц. 115 У некоторых пациентов снижение среднего давления в дыхательных путях и внутриплеврального давления, связанное с SIMV, может ослабить отрицательные гемодинамические эффекты вентиляции с положительным давлением. 116 Эти преимущества следует сопоставить с повышенным потреблением кислорода, связанным со спонтанным дыханием у тяжелобольных пациентов.

3. Сетевая модель — документация EPANET 2.2

Клапаны — это звенья, которые ограничивают давление или расход в определенной точке. в сети.Их основные входные параметры включают:

  • Начальный и конечный узлы
  • Диаметр
  • Настройка
  • Статус

Рассчитанные выходы для клапана — это расход и потеря напора. В В EPANET входят различные типы клапанов:

  • Редукционный клапан (PRV)
  • Клапан поддержания давления (PSV)
  • Предохранительный клапан (PBV)
  • Клапан управления потоком (FCV)
  • Клапан управления дроссельной заслонкой (TCV)
  • Клапан общего назначения (GPV)

PRV ограничивают давление в точке трубопроводной сети.EPANET вычисляет, в каком из трех различных состояний может находиться PRV:

  • Частично открыт (т. Е. Активен) для достижения заданного давления на его выходная сторона, когда давление на входе выше уставки
  • Полностью открыть, если давление на входе ниже уставки
  • Закрыт, если давление на выходе превышает давление на сторона входа (т.е. обратный поток не допускается)

PSV поддерживают заданное давление в определенной точке трубопроводной сети.EPANET вычисляет, в каком из трех различных состояний может находиться PSV:

  • Частично открыт (т. Е. Активен) для поддержания заданного давления на его входная сторона, когда выходное давление ниже этого значения
  • Полностью открыть, если давление на выходе выше уставки
  • Закрыт, если давление на выходе превышает давление на сторона входа (т.е. обратный поток не допускается)

PBV вызывают определенную потерю давления на клапане.Поток через клапан может быть в любом направлении. PBV не соответствуют действительности физических устройств, но их можно использовать для моделирования ситуаций, когда известно, что существует определенный перепад давления.

FCV ограничивают поток до определенной суммы. Программа производит предупреждающее сообщение, если этот поток не может поддерживаться без необходимости добавить дополнительный напор на клапан (т.е. поток не может поддерживаться даже при полностью открытом клапане).

TCV моделируют частично закрытый клапан, регулируя второстепенный напор. коэффициент потерь клапана.Связь между степенью и клапан закрыт, и результирующий коэффициент потери напора равен обычно доступны у производителя клапана.

GPV

используются для представления ссылки, по которой пользователь предоставляет специальный соотношение расход — потеря напора вместо того, чтобы следовать одному из стандартные гидравлические формулы. Их можно использовать для моделирования турбин, ну предохранительные клапаны с пониженным или пониженным потоком.

Запорная (задвижка) и обратная (обратная) арматура, полностью открыть или закрыть трубы, не рассматриваются как отдельные звенья клапана, а вместо этого включены как свойство трубы, в которой они размещен.

Каждый тип клапана имеет свой параметр настройки, который описывает его рабочую точку (давление для PRV, PSV и PBV); расход для FCV; коэффициент потерь для TCV и кривая потери напора для ОТС).

Клапаны можно изменить статус управления, указав, что они либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Состояние клапана и его настройку можно изменить во время моделирования с помощью элемента управления заявления.

Из-за способов моделирования клапанов следующие правила применяется при добавлении клапанов в сеть:

  • PRV, PSV или FCV нельзя напрямую подключить к резервуару или резервуару (используйте отрезок трубы, чтобы разделить два)
  • PRV
  • не могут совместно использовать один и тот же нисходящий узел или соединяться последовательно
  • Два PSV не могут использовать один и тот же восходящий узел или соединяться последовательно
  • PSV не может быть подключен к нисходящему узлу PRV

Подземные воды

Подземные воды

Давление поровой воды

Как правило, вода в пустотах элемента насыщенного грунта будет находиться под давлением либо из-за физического расположения грунта, либо в результате внешних сил.Это давление составляет поровое давление воды или поровое давление ед. Его измеряют относительно атмосферного давления.

Когда потока нет, поровое давление на глубине 90-150 дн. под поверхностью воды составляет: u = g w d


Давление поровой воды

Уровень грунтовых вод

Уровень грунта, на котором поровое давление равно нулю (равному атмосферному), определяется как уровень грунтовых вод или поверхность фреатических отложений .

Когда нет потока, поверхность воды будет на одном уровне в любой стояке, помещенной в землю ниже уровня грунтовых вод. Это называется условием гидростатического давления и .

Поровое давление на глубине дн. ниже уровня грунтовых вод:: u = g w d


Водный стол

Мелкозернистые почвы

В мелкозернистых почвах, эффекты поверхностного натяжения могут вызвать капиллярную воду подняться над уровнем грунтовых вод.Разумно предположить, что поровое давление изменяется линейно с глубиной, поэтому поровое давление над уровнем грунтовых вод будет отрицательным.

Если уровень грунтовых вод находится на глубине d w , то поровое давление у поверхности земли это u o = — g w . d w
и поры давление на глубине z составляет u = g w (z — d w )

Где уровень грунтовых вод глубже или где испарение происходит с поверхности, насыщение капиллярной водой не может происходить.Высота, до которой почва остается насыщенной отрицательными порами Давление над уровнем грунтовых вод называется капиллярным подъемом.


Водный стол

Грунт крупнозернистый

Почва ниже уровня грунтовых вод может считаться насыщенной. В крупнозернистых почвах вода будет стекать из пор и воздух поэтому будет присутствовать в почве между поверхностью земли и уровнем грунтовых вод.

Следовательно, поровым давлением над уровнем грунтовых вод обычно можно пренебречь.Ниже уровня грунтовых вод, гидростатическое давление воды линейно увеличивается с глубиной.

С уровнем грунтовых вод на глубине d w

u = 0 для z w
u = g w (z — d w ) для z> d w


Уровень грунтовых вод

Горизонтальная водная поверхность

Если земля содержит слои проницаемой почвы (например,пески) с вкраплениями пластов с гораздо меньшей проницаемостью (например, глины) может образовываться один или несколько залегающих водоносных горизонтов , и общее распределение поровое давление с глубиной не может быть исключительно линейным.

Обнаружение водоносных горизонтов во время исследования участка важно, иначе оценки будут ошибочными из на месте может возникнуть распределения порового давления.

На условия порового давления ниже уровня грунтовых вод может повлиять местная инфильтрация дождевой воды. или локализованное просачивание и поэтому может не находиться в гидростатическом равновесии.

Показать график давления воды
Щелкните слой почвы, чтобы отобразить описание.
Описание появляется в строке состояния при наведении указателя мыши на слой.
В Internet Explorer также отображается всплывающая метка


Давление поровой воды

Высота, давление и общий напор

Поровое давление в заданной точке (например, в точке A на диаграмме) может быть измеряется высотой воды в стояке, расположенной в этой точке.

Поровое давление часто указывается на диаграммах таким образом.

Высота водяной столб напорный (h w )

Для выявления существенных различий порового давления при разных points, нам нужно исключить влияние положения точек. Высота требуется точка отсчета, от которой измеряются точки.Высота голова (h z ) точки — ее высота над исходная линия. Высота над точкой отсчета уровня воды в стояке общий напор (ч).

h = h z + h w


Давление поровой воды

Гидравлический уклон

Поток поровой воды в почвах перемещается от позиций с более высоким общим напором к позициям с более низким общим напором.Уровень датума произвольный. Важны разностей в общем напоре. Гидравлический градиент — это скорость изменения общего напора в направлении потока.

i = Dh / Ds

На каждой диаграмме есть две точки, на небольшом расстоянии Ds друг от друга, h z1 и h z2 над датой.
На первой диаграмме общее количество напоров равно . Разница порового давления составляет полностью из-за разницы в высоте двух точек и поровая вода не имеет тенденции течь.

На второй диаграмме общее количество напоров составляет разных, . Гидравлический уклон
i = (h 2 — h 1 ) / DS
и поровая вода имеет тенденцию течь.


Давление поровой воды

Эффективное напряжение

Вся сила и напряжение: деформационные характеристики грунтов могут быть связаны с изменениями эффективный стресс

Эффективное напряжение (s ‘) = общее напряжение (я) — давление поровой воды (u)
s ‘= s — u


Подземные воды

Проницаемость

Закон Дарси
Скорость потока воды q (объем / время) через площадь поперечного сечения A оказывается пропорциональной гидравлический градиент i по закону Дарси:

v = кв = k.я я = Dh
A DS
, где v — скорость потока, а k — коэффициент проницаемости. с размерностями скорости (длина / время).

Коэффициент проницаемости почвы — это мера проводимости (т. Е. Величина, обратная сопротивлению). что он обеспечивает поток воды через его поры.

Значение коэффициента проницаемости k зависит от среднего размера пор и составляет связанные с распределением частиц по размерам, форма частиц и структура почвы. Соотношение проницаемости типичных песков / гравий по сравнению с типичными глинами порядка 10 6 . Небольшая доля мелкого материала в крупнозернистой почве может привести к значительное снижение проницаемости.


Проницаемость

Коэффициент пустотности и проницаемость

Проницаемость всех почв сильно зависит от плотности упаковки почвенных частиц. которые можно просто описать через коэффициент пустот e или пористость n.

Пески

Для фильтровальных песков установлено, что k 0,01 (d 10 ) м / с, где d 10 — эффективный размер частиц в мм. Эти отношения были предложены Хазеном.

Уравнение Козени-Кармана предполагает, что для ламинарного потока в насыщенных грунтах:

, где k o и k T — факторы, зависящие от формы и извилистости пор соответственно, S s — площадь поверхности твердых частиц на единицу объема твердого материала, и g w и h — удельный вес и вязкость поровой воды.Уравнение можно записать просто как

Глины

Уравнение Козени-Кармана не работает для илов и глин. Для глин обычно оказывается, что

, где C k — индекс изменения проницаемости и ek — эталонный коэффициент пустотности.
Для многих природных глин C k приблизительно равно половине естественной пустоты.


проницаемость

Стратифицированный грунт и проницаемость

Рассмотрим слоистый грунт, имеющий горизонтальные слои толщиной т 1 , т 2 , т 3 и т. д.с коэффициентами проницаемости k 1 , k 2 k 3 и т. д.

Для вертикального потока скорость потока q через область A каждого слоя одинакова. Следовательно, падение напора в серии слоев составляет

Средний коэффициент проницаемости составляет


.

Для горизонтального потока , падение напора Dh на той же длине пути потока Ds будет одинаковым для каждого слоя. Итак, i 1 = i 2 = i 3 и т. Д.Расход через слоистый блок грунта ширина B составляет

Средний коэффициент проницаемости составляет


проницаемость

Скорость утечки

Закон Дарси связывает скорость потока (v) с гидравлическим градиентом (i). Объемный расход q рассчитывается как произведение скорости потока v на общую площадь поперечного сечения:
q = v.A

На уровне твердых частиц вода движется извилистым путем через поры.Средняя скорость, с которой вода течет через поры, является отношением объемного расхода к средней площади пустот A v в поперечном сечении, перпендикулярном макроскопическому направлению потока. Это скорость фильтрации v с

Пористость почвы связана с объемной долей пустот

Скорость просачивания может быть измерена в лабораторных моделях путем впрыскивания красителя в просачивающуюся поровую воду и определение времени его прохождения через почву.


Проницаемость

Температура и проницаемость

Расход воды через замкнутые пространства регулируется ее вязкостью h и вязкость контролируется температурой.

Альтернативный коэффициент проницаемости K (размеры: длина) иногда используется как более абсолютный коэффициент, зависящий от только от характеристик почвенного каркаса.

Значения k при 0C и 10C составляют 56% и 77% соответственно от значения, измеренного при 20C.


Подземные воды

Аналитические решения

В установившемся потоке давление и расход остаются постоянными с течением времени. В нестационарном потоке давления и скорости потока зависят от времени.

Устойчивый одномерный поток — это простейший случай, к которому можно применить закон Дарси. Это можно распространить на случаи переменной толщины водоносного горизонта и радиального потока. Анализ установившегося двумерного потока более сложен и приводит к потоковым сеткам.


Аналитические решения

Устойчивый одномерный поток

Закон Дарси указывает на связь между расходом и гидравлическим градиентом. Для одномерного потока постоянный расход подразумевает постоянный гидравлический градиент.
Устойчивый нисходящий поток возникает при откачке воды из подземного водоносного горизонта. В этом случае поровое давление ниже гидростатического.
Устойчивый восходящий поток возникает в результате артезианского давления при подстилке менее проницаемого слоя проницаемым слоем, который через землю соединен с источником воды, обеспечивающим более высокое давление чем местные гидростатические давления.
Фонтаны Лондона изначально были вызваны артезианским давлением в водоносных горизонтах, находящихся под Лондонская глина. На протяжении веков откачка воды из водоносных горизонтов снизила давление воды ниже артезианского уровня.


Аналитические решения

Квазиодномерный и радиальный поток

Если поток происходит в замкнутом водоносном горизонте, толщина которого незначительно меняется с положением поток можно рассматривать как по существу одномерный.
Горизонтальный расход q постоянен. Для водоносного горизонта шириной B и переменной толщины t скорость истечения

и закон Дарси показывают, что

Гидравлический градиент изменяется обратно пропорционально толщине водоносного горизонта.


Квазиодномерное и радиальное течение

Цилиндрический поток: напорный водоносный горизонт

Установившаяся откачка в скважину, охватывающую всю толщину закрытый водоносный горизонт — одномерная задача, которую можно анализировать в цилиндрических координатах: поровое давление или напор меняется только с радиусом r.

Закон Дарси еще применимо, с гидравлическим градиентом dh / dr и площадью A, изменяющейся в зависимости от радиуса: A = 2пр.т

где r o — радиус ствола скважины, а h 0 — постоянный напор в стволе скважины.


Квазиодномерное и радиальное течение

Цилиндрический поток: опускание грунтовых вод

Откачка из скважины может использоваться для преднамеренного снижения уровня грунтовых вод с целью облегчения земляных работ.Это пример квазиодномерного радиального течения с толщиной потока t = h. Тогда А = 2пр.ч и


Квазиодномерное и радиальное течение

Сферический поток

Изменение порового давления вокруг точечного источника или стороны (например, пьезометр, используемый для определения проницаемости на месте ()) представляет собой одномерную задачу, которая может быть анализируется в сферических координатах: поровое давление или напор изменяется только с радиусом r.

Закон Дарси все еще применяется, с гидравлическим градиентом dh / dr и площадью A, изменяющейся в зависимости от радиуса: A = 4pr

, где r 0 — радиус пьезометра, а h 0 — постоянный напор пьезометра.


Аналитические решения

Двумерный поток, Лаплас

Двумерный установившийся поток несжимаемой поровой жидкости описывается уравнением Лапласа что просто указывает на то, что любой дисбаланс втекает в элемент и выходит из элемента в направлении x должен быть компенсирован соответствующим противоположным дисбалансом в направлении y.Уравнение Лапласа могут быть решены графически, аналитически, численно или аналогично.

Для прямоугольного элемента размером d x , d y и единицы толщины, в направлении x скорость потока в элемент

отрицательный знак необходим, потому что поток происходит вниз гидравлического градиента. Скорость истечения из элемента

Аналогичные выражения можно записать для направления y.Для баланса потока требуется

, и это уравнение Лапласа. В трех измерениях уравнение Лапласа становится

.


Двумерный поток, Лаплас

Анизотропный грунт

Для почвы с проницаемостью k x и k y в направлениях x и y соответственно, коэффициент Лапласа уравнение для двумерной фильтрации становится

Это можно решить, применив коэффициент масштабирования до размеров x так, чтобы использовались преобразованные координаты xt

В преобразованных координатах уравнение принимает свою простую форму

, и создание потоковой сети может продолжаться как обычно.Расчеты потока производятся с использованием эквивалентной проницаемости

В некоторых случаях может быть предпочтительнее преобразовать координаты y с помощью:

Эквивалентная проницаемость остается неизменной.

Для многих естественных осадочных почв сезонные колебания режима осадконакопления привели к горизонтальному макроскопические проницаемости значительно превышают вертикальные проницаемости. Преобразование координат поддается анализу фильтрации в таких ситуациях.


Аналитические решения

Переходный поток, консолидация

Поскольку воду можно рассматривать как несжимаемую, неустойчивый поток может возникнуть, когда вода втягивается в поры или выталкивается из них в результате изменения размера пор. Это может произойти только в результате изменения объема, связанного с изменением эффективного напряжения.

Зависящее от времени переходное изменение порового давления, возникающее в результате некоторого возмущения, и связанное с этим изменение эффективного напряжения называется консолидацией .

Испытания на одномерное сжатие в эдометре определяют взаимосвязь между эффективным вертикальным напряжением s ‘ v и специфические объем v или коэффициент пустотности e, из которого может быть определена одномерная податливость mv

Затем, в условиях постоянного общего напряжения, уплотнение регулируется уравнением диффузии:

, где cv — коэффициент уплотнения, имеющий габариты (длина / время).

Решения уравнения консолидации обычно представлены как изохрон , т.е.е. вариации порового давления с положением в последовательные моменты времени, но также могут быть преобразованы в кривые, связывающие расчет со временем.


Подземные воды

Сетки

Решения уравнения Лапласа для двумерной фильтрации могут быть представлены в виде потоковых сетей. Два ортогональных набора кривых образуют сеть потока:
эквипотенциалов точек соединения с одинаковым общим напором h
линий потока , указывающих направление просачивания вниз гидравлического градиента

Если пьезометры с стояком были вставлены в землю так, чтобы их концы были на одиночный эквипотенциальный тогда вода поднимется до одинакового уровня в каждой стояке.(Поровые давления могут быть разными из-за их разной высоты.)

Не может быть потока вдоль эквипотенциального потока, потому что нет гидравлического градиента, таким образом, не может быть компонента потока через выкидную линию. Линии отвода определяют каналы при котором объемный расход постоянен.


Сети потока

Расчет расхода

Рассмотрим элемент из проточного канала длиной L между эквипотенциалами. которые указывают на падение общего напора Dh и между расходными линиями b друг от друга.Средний гидравлический градиент составляет

, а для единичной ширины потока нетто объемный расход составляет

Имеется преимущество в отображении или рисовании схем ВС в форме криволинейных « квадратов », так что круг можно увидеть внутри каждой четырехсторонней фигуры, ограниченной двумя эквипотенциалами и двумя линиями тока. Тогда b = L и q =
кДч таким образом, расход через проточный канал — это проницаемость, умноженная на равномерный интервал Dh между эквипотенциалами.


Сетки потока

Расчет общего расхода

Для полной задачи поточная сеть нарисована с общее падение напора h, разделенное на равные интервалы Nd:

Dh = h / N d

с N f проточных каналов.

Тогда общий расход на единицу ширины будет

Обычно это удобно в рисование схем для преобразования Nd в целое число. Количество потока каналы Nf тогда обычно не будет целым числом.В показанном примере протока под стенкой из шпунта
Nd ; = 10, Nf = 3,5 и q = 0,35х на единицу ширины.


Сетки потока

Граница между слоями

Поток через границу между двумя слоями почвы различной проницаемости дает эффект преломления.

Рассмотрение непрерывности потока и непрерывности скорости по нормали к границе раздела показывает, что

Невозможно построить сеть потока с криволинейными квадратами по обе стороны от границы раздела. если только падение напора между эквипотенциалами не изменяется обратно пропорционально коэффициенту проницаемости.

Если коэффициент проницаемости больше примерно 10, например на границе дренажа слоя, то строительство части водоотводящей сети в более проницаемой почве вряд ли понадобится.


Сетки потока

Граничные условия

Поверхность, на которой закреплен общий напор (например, от уровень реки, бассейна, водохранилища) эквипотенциальный. Поверхность, по которой нет потока (например, непроницаемый слой почвы или непроницаемая стена), является поточная линия

В показанной ситуации, когда поток происходит под стенкой из шпунтовых свай, ось симметрии также должна быть эквипотенциальной.


Сетки потока

Проточная набережная

Утечка через дамбу насыпи — пример неограниченного потока ограничен на верхней поверхности фреатической поверхностью, которая представляет собой верхнюю линию потока и на которой поровое давление везде ноль (атмосферный).
Таким образом, общие изменения напора и перепады высот совпадают, и для равных интервалов напора Dh между эквипотенциалами должны быть равные интервалы по вертикали между точками пересечения эквипотенциалов с фреатической поверхностью.


Подземные воды

Быстрое состояние и трубопровод

Если поток направлен вверх, то давление воды стремится поднять элемент почвы. Если восходящее давление воды достаточно велико, эффективные напряжения в почве исчезают, никакая сила трения не может быть мобилизована, и почва ведет себя как жидкость. Это состояние quick или quicksand , связанное с нестабильностью трубопроводов. вокруг раскопок и с явлениями разжижения во время землетрясений или после них.


Быстрое состояние и обвязка

Сила фильтрации

Вязкое сопротивление воды, протекающей через почву, накладывает на почву фильтрующую силу в направлении потока.

Рассмотрим фактическое распределение порового давления воды вокруг длины L элемента и толщины b, взятых из отводной сети, ограниченных двумя эквипотенциалами с падением напора Dh и двумя отводными линиями.

Эти давления поровой воды частично поддерживают вес g w мл воды в элементе и частично обеспечивают силу просачивания.Установлено, что сила фильтрации составляет
J = i g w b L
эквивалентно фильтрующему давлению (сила на единицу объема) в направлении потока
j = i gw


Быстрое состояние и обвязка

Критический гидравлический градиент

Быстрое состояние возникает при критическом восходящем гидравлическом градиенте i c , когда сила фильтрации просто уравновешивает плавучесть элемента почвы.(Напряжениями сдвига по бокам элемента пренебрегают.)

Критический гидравлический градиент обычно составляет около 1,0 для многих грунтов. Псевдоожиженные слои в системах химической инженерии полагаются на преднамеренное создание быстрых условий чтобы гарантировать, что химический процесс может происходить наиболее эффективно.

Английская версия, выпущенная Dr. Лесли Дэвисон,
Университет Западной Англии, Бристоль, май 2000 г.
совместно с проф.Сара Спрингман,
Швейцарский федеральный технический институт, Цюрих

На основе части GeotechniCAL справочный пакет
проф. Дэвид Мьюир Вуд, Бристольский университет,

Данные узла гидравлики — xpswmm / xpstorm Resource Center

Чтобы ввести или отредактировать атрибут или данные гидравлического узла модели, либо дважды щелкните узел, либо выберите узел и нажмите клавишу Enter в режиме гидравлики.

Режим «Гидравлика» использует сеть узловых соединений для описания системы сбора / транспортировки и, таким образом, математического решения постепенно изменяющихся уравнений нестационарного потока, которые составляют основу решения.

Узлы являются элементами хранения и соответствуют колодцам или соединениям труб и каналов. Расчетные переменные, связанные с узлом, — это объем, напор и площадь поверхности. В узлах имеют место притоки, такие как гидрографы, и оттоки, такие как отвод плотин, насосы и затопление.

Данные узла требуются для каждого узла в сети, включая обычные узлы, узлы хранения и отвода (отверстия и водосливы), узлы насоса и узлы отвода.

Иногда необходимо выполнить трассировку по воде, которая заливает землю. Пользователь конструирует новый трубопровод для транспортировки затопленной воды от уровня земли верхнего соединения до уровня земли ниже по потоку. Нет необходимости моделировать люки в виде вертикальных труб для транспортировки воды.При таком расположении вода может накапливаться (выходить вертикально из «трубы-люка») и возвращаться в канализационную систему в месте ниже по потоку через другую «трубу-люк» после пересечения наземного канала.

Inlet Capacity можно активировать, чтобы ограничить количество воды, получаемой узлом из файла интерфейса и наземных трубопроводов, как максимальную пропускную способность или оценку приближения по сравнению с захваченным потоком. В этой конструкции двойной дренаж может быть смоделирован с потоком по суше и только частичным потоком в подземных трубопроводах.

Сужение притока через входные патрубки и т. Д. Также можно моделировать в виде отверстий или расчетных кривых, если известны их гидравлические характеристики. С помощью этих дополнительных усилий можно смоделировать двойные «основные» (уличная поверхность) и «второстепенные» (подземная канализационная сеть) системы дренажа, используя параллельную систему, ограничивающую поток в обоих направлениях.

Эта страница содержит следующие темы:

Вершина разлива

Вершина разлива (высота земли) узла (футы или м) — это физическая вершина соединения.Это может быть реальный или концептуальный верхний предел соединения.

Высота надбавки узла вычисляется автоматически в режиме «Гидравлика» во время моделирования. Для узла, подключенного только к закрытым верхним трубопроводам (то есть трубам), он определяется как высота короны самой высокой соединительной трубы.

Если к узлу подсоединен открытый канал, гребень разлива (отметка, на которой происходит поверхностное затопление) должен быть установлен на отметке, на которой HGL превышает определенную максимальную глубину поперечного сечения.В противном случае будет сгенерирована ошибка времени выполнения. Если высота гребня разлива выше, чем вершина берега соединяющего открытого канала, а уровень воды выше верха канала, в Таблице E10 выходного файла отображается предупреждение, указывающее на это как на источник ошибки модели. Важно, чтобы поперечные сечения были достаточно большими, чтобы передавать пиковый поток.

Параметр конфигурации VERT_WALLS заставляет XPSWMM добавлять вертикальные стены к отметке земли, указанной гребнями разлива узлов.

Вершина разлива используется для определения верхней границы HGL в сети. Обычно это улица или возвышение земли; однако, если люки прикреплены болтами к гребню разлива, «следует установить достаточно высоко, чтобы смоделированная высота поверхности воды не превышала ее. Это можно автоматизировать на узле, выбрав опцию «Запечатано» для «Пондинг», и регулировка гребня разлива не требуется.

Когда гидравлический напор должен превышать гребень разлива для поддержания непрерывности в узле, программа позволяет избыточному потоку перетекать на землю, и в зависимости от выбранного значения Ponding он может быть потерян для системы на оставшуюся часть период моделирования.Эти предположения могут быть изменены с помощью опций поверхностного пондинга в этом диалоговом окне.

Пропускная способность на входе

Опция «Пропускная способность на входе» позволяет ограничивать поток в подземные трубопроводы ниже узла по кривой номинальной мощности на входе (IRC). Для этих расчетов входной поток представляет собой сумму притока временного ряда (приток пользователя + измеренный приток + поток в сухую погоду) + поток интерфейсного файла + поток, направленный к узлу в открытых каналах).

Кривая номинальной мощности на входе работает следующим образом:

    • Если водозабор нет и нет поверхностных каналов — отведите поток в соответствии с выбранным методом IRC и потеряйте излишки.
    • При отсутствии образования отложений с поверхностными водоводами — Отводите поток в соответствии с выбранным методом IRC, а избыток распределяется в соответствии с гидравлическими свойствами поверхностных водоводов. Любые излишки, которые нельзя перераспределить, теряются.
    • Если образование отложений разрешено и нет каналов на поверхности — Отведите поток в соответствии с выбранным методом IRC с избыточным скоплением воды на поверхности. Затопленная поверхностная вода добавляется к отклоняемому потоку со скоростью, эквивалентной объему поверхностной воды, разделенному на временной шаг.Однако максимальный общий отклоненный поток ограничен либо «Максимальной пропускной способностью», либо максимальным значением, введенным в расчетную кривую, поэтому не вводите нереалистично высокие скорости захвата, даже если они имеют столь же нереалистичные подходные потоки, поскольку подходный поток игнорируется при определении абсолютный максимум разрешенный.
    • Если допускается образование отложений с поверхностными водоводами — Отводите поток в соответствии с выбранным методом IRC, а избыток распределяется в соответствии с гидравлическими свойствами поверхностных водоводов.Любой избыток, который не может быть перераспределен, сбрасывается в пруды согласно пункту 3 выше, при этом общий отводимый поток соответственно увеличивается.
    • Если подземный водовод имеет сужение, которое вызывает обратный поток через впускное отверстие, то весь избыточный подземный поток выходит обратно на поверхность, независимо от максимальной пропускной способности впускного отверстия (он сдувает крышку).

Каждый раз, когда мощность на входе включается на узле, для вычислительных целей создается второй узел с текстом $ I, добавленным к имени.Этот новый узел подключен к закрытому трубопроводу и принимает поток по внутренней кривой номинальной мощности, основанной на входной мощности. Результаты для этого узла сообщаются в выходном файле. В графическом отображении результатов обзора новый узел помечен как [Подповерхность]. Если выбрана пропускная способность впускного канала, возможно, что два профиля HGL будут отображаться в окне результатов длинного сечения. Это связано со вторым созданным узлом.

При использовании пропускной способности на входе без закрытого трубопровода и открытого канала (подземные и поверхностные потоки) или двойного дренажа происходит следующее:

  1. Исходный узел имеет обратный эквивалент Spillcrest меньше 0.01 фут (0,001 м).

  2. Новый узел создается с использованием исходного инвертирования и Spillcrest, равного исходному Spillcrest за вычетом 0,01 фута (0,001 м).

  3. Кривая оценки применяется между узлами на основе определенной пропускной способности на входе

Что касается результатов для подповерхностных узлов пропускной способности: Теперь при вычислении глубины учитывается площадь поверхности для случая с надбавкой. Обратная совместимость может быть получена путем ввода параметра конфигурации IR_PRE2013 .Обратитесь к списку параметров конфигурации для получения дополнительной информации.

Максимальная пропускная способность

Входная пропускная способность люка или ямы может быть ограничена максимальной пропускной способностью, в результате чего весь поток улавливается до введенного значения, после чего весь избыточный поток обходит, пруды или теряется из системы в зависимости от на каком типе Ponding включен и наличие наземных водоводов. Если на поверхности есть затопленная вода и нет подходящего потока, вода будет улавливаться с этой емкостью.

Коэффициент полезного действия

На пропускную способность колодца или колодца может влиять блокировка (коэффициент полезного действия <1) или установка нескольких входных отверстий (коэффициент полезного действия> 1). Введите здесь соответствующий коэффициент.

Пропускная способность впускного канала Тип:

Впускной канал может определяться только максимальной пропускной способностью, подходящим потоком, глубиной подхода или уравнением HEC-12 / HEC-22.

    • Для параметров подхода и HEC-22, когда расход = 0, используется значение максимальной производительности.
    • Когда узел связан с 2D ячейкой, используйте параметры «Оценка по глубине подхода» и «Расчет глубины по характеристикам хранилища узла».

Номинальная только по максимальной емкости. Если выбран этот параметр, захватывается поток до максимальной емкости, указанной выше. Поток, превышающий это количество, будет потерян или перенаправлен в соответствии с выбранным типом Ponding .

Оценка по расходу на подходе. Пропускная способность на входе может быть введена в виде кривой номинальной мощности колодца или колодца, рассчитываемой как приблизительный расход по сравнению с измеренным расходом. «Захваченный» компонент кривой рейтинга корректируется с помощью коэффициента эффективности, введенного в этом диалоговом окне.

Пара побочных эффектов заключается в том, что, во-первых, если пондирование разрешено, максимальный отводимый поток может быть больше, чем ожидалось, особенно при использовании кривой номинальной мощности на входе, и, во-вторых, поток в трубопроводе может быть больше, чем отводимый приток. Это связано с тем, что объем воды (эквивалентный расходу) отводится, а затем эта вода преобразуется в расход в трубопроводе в соответствии с гидравлическими характеристиками труб.Если труба изначально сухая, вы можете увидеть более высокий пик расхода в трубе, чем расход отводимого потока. Во-вторых, кривая рейтинга должна иметь пару нулей и нулей, чтобы при отсутствии подходящего потока не было никакого захваченного потока. Будет введено ненулевое значение для захваченного потока, при этом поток приближения отсутствует, что приведет к ошибке непрерывности, если первая пара данных равна 0, где X, где X является ненулевым захваченным потоком.

В версиях до 9.0 параметр конфигурации DEPTH_IRC использовался для переопределения кривой подходящего потока по сравнению с захваченным потоком в зависимости от глубины сближения и захваченного потока.Этот параметр все еще активен.

Оценка по глубине подхода. Пропускная способность на входе также может быть введена в виде кривой для люка или колодца зависимости глубины приближения от захваченного потока. «Захваченный» компонент кривой рейтинга корректируется с помощью коэффициента эффективности, введенного в этом диалоговом окне.

Глубина может определяться:

        1. объемом памяти узла; либо глубина узла хранения, если выбрано Хранилище , либо площадь / глубина пруда, определенная в параметрах Junction Defaults , либо
        2. Характеристики дорожного покрытия, используемые для расчета глубины желоба в опции «Рассчитать ширину желоба».

Примечание: кривая рейтинга должна иметь нулевую и нулевую пару, чтобы при отсутствии глубины не было захваченного потока. Ненулевое значение для захваченного потока будет введено с глубиной 0, что приведет к ошибке непрерывности, если первая пара данных равна 0, X, где X является ненулевым захваченным потоком.

HEC- 22. В третьем варианте используются процедуры определения производительности на входе HEC-12 / HEC-22.Это требует выбора входа HEC-22 и перекрестка дорожного покрытия из глобальной базы данных.

Рассчитать ширину желоба

Если выбрана эта опция, ширина, глубина и скорость желоба рассчитываются в соответствии с характеристиками сечения дорожного покрытия .

Отдельное приложение, состоящее из полной документации FHWA для HEC-12 «Проектирование дорожных покрытий», предоставляется как часть документации для курсов обучения пользователей.Свяжитесь с представителем вашей учетной записи для получения дополнительной информации.

Комбинированные входные отверстия решетки и бордюра HEC-12

Этот тип воздухозаборника состоит из входного отверстия в бордюре и входного отверстия решетки, обычно расположенных рядом, хотя проем в бордюре может быть частично расположен перед решеткой. .

Длина бордюра (Lc). Длина (футы, м) проема бордюра.

Высота бордюра (H). Высота (футы, м) проема бордюра.Впускной патрубок работает как плотина на глубине до высоты проема бордюра и как отверстие на глубине, превышающей 1,4-кратную высоту. На глубинах от 1,0 до 1,4 высоты поток изменяется. Для проемов в бордюрах, отличных от вертикальных, эффективную высоту см. В отдельной документации HEC-12.

Длина решетки (Lg). Номинальная длина решетки (футы, м).

Ширина решетки (Ш). Номинальная ширина решетки (футы, м).

Смещение решетки (Dg). Расстояние (футы, м) между нижним концом проема бордюра и нижним концом решетки.

Тип решетки

P-1-7 / 8-4 . Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между стержнями 1-7 / 8 дюйма по центру и боковыми стержнями диаметром 3/8 дюйма, расположенными с шагом 4 дюйма по центру (см. Рисунок 8 в документации HEC-12).

Р-1-7 / 8. Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между стержнями 1-7 / 8 дюйма по центру (см. Рисунок 8 в документации HEC-12).

Р-1-1 / 8. Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между центральными стержнями 1-1 / 8 дюйма (см. Рисунок 9 в документации HEC-12).

Наклон 30 градусов. Решетка из стержней с наклоном на 30 градусов с шагом 3-1 / 4 дюйма и 4 дюйма по центру, продольным и поперечным, соответственно (см. Рисунок 12 в документации HEC-12).

Наклонная штанга на 45 градусов. Решетка с перекладиной под углом 45 градусов с продольной балкой 2-1 / 4 дюйма и расстоянием между стержнями 4 дюйма по центру (см. Рисунок 11 документации HEC-12).

Изогнутая лопатка. Решетка с изогнутыми лопастями с продольным стержнем 3-1 / 4 дюйма и расстоянием между стержнями 4-1 / 4 дюйма по центру (см. Рисунок 10 документации HEC-12).

Ретикулин. «Сотовый» рисунок поперечных стержней продольных несущих стержней (см. Рисунок 13 документации HEC-12).

HEC-12 Воздухозаборник для бордюров

Входные отверстия для бордюров представляют собой вертикальные отверстия в бордюре, закрытые верхней плитой.

Высота (H). Высота (футы, м) проема бордюра. Впускной патрубок работает как плотина на глубине до высоты проема бордюра и как отверстие на глубине, превышающей 1,4-кратную высоту. На глубинах от 1,0 до 1,4 высоты поток изменяется. Для проемов в бордюрах, отличных от вертикальных, эффективную высоту см. В отдельной документации HEC-12.

Длина (L). Длина (футы, м) проема бордюра.

Решетчатый вход HEC-12

Решетчатый вход состоит из отверстия в желобе, закрытого одной или несколькими решетками, обычно металлическими.

Ширина. Номинальная ширина решетки (футы, м).

Длина. Номинальная длина решетки (футы, м).

Тип решетки

P-1-7 / 8-4. Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между стержнями 1-7 / 8 дюйма по центру и боковыми стержнями диаметром 3/8 дюйма, расположенными с шагом 4 дюйма по центру (см. Рисунок 8 в документации HEC-12).

Р-1-7 / 8. Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между стержнями 1-7 / 8 дюйма по центру (см. Рисунок 8 в документации HEC-12).

Р-1-1 / 8. Решетка с параллельными стержнями с расстоянием между центральными стержнями 1-1 / 8 дюйма (см. Рисунок 9 в документации HEC-12).

Наклонная штанга 30 градусов. Решетка из прутьев с наклоном 30 градусов с шагом 3-1 / 4 дюйма и 4 дюйма по центру, продольным и поперечным, соответственно (см. Рисунок 12 в документации HEC-12).

Наклонная штанга на 45 градусов. Решетка с перекладиной под углом 45 градусов с продольной балкой 2-1 / 4 дюйма и расстоянием между стержнями 4 дюйма по центру (см. Рисунок 11 документации HEC-12).

Изогнутая лопасть. Решетка с изогнутыми лопастями с продольным стержнем 3-1 / 4 дюйма и расстоянием между стержнями 4-1 / 4 дюйма по центру (см. Рисунок 10 документации HEC-12).

Ретикулин. «Сотовый» рисунок поперечных стержней продольных несущих стержней (см. Рисунок 13 документации HEC-12).

Примечание: отдельное приложение, состоящее из полной документации FHWA для HEC-12 «Проектирование дорожных покрытий», предоставляется как часть документации для курсов обучения пользователей.Свяжитесь с представителем вашей учетной записи для получения дополнительной информации.

HEC-12 Щелевой впускной канал

Щелевой впускной канал — это особый тип впускного отверстия желоба, состоящий из трубы, разрезанной вдоль продольной оси, с решеткой из распорных стержней для образования щелевых отверстий.

Длина паза (Lg) . Длина (футы, м) паза.

Ширина паза (Ш). Номинальная ширина (футы, м) паза. Щелевые впускные патрубки работают по существу так же, как и приточные патрубки, т.е.как плотина с входящим сбоку потоком.

Ponding

Ponding — это управление водой, когда HGL достигает гребня разлива (отметки земли). Доступны следующие варианты пондирования:

Нет

Механизм по умолчанию для дополнительной воды, которая отрывает поверхность земли, теряется из сети. Продолжительность и количество потерянной воды указаны в выходном файле в таблице E20, а также доступны с помощью большинства инструментов поддержки принятия решений (DSS), расположенных в меню «Результаты».( B * Глубина поверхности)

Вода может собираться в пруд до тех пор, пока в системе не будет достаточной гидравлической мощности для ее повторного присоединения к сети. Коэффициент A и показатель B для приведенного выше уравнения можно изменить в разделе Junction Defaults диалогового окна Job Control. Значения сообщаются в разделе управления заданиями выходного файла.

Это следует использовать только как быструю оценку хранилища наводнения. Если значительный объем воды затоплен, то в этом месте следует ввести более подробный узел хранения, чтобы представить фактические отношения хранения.

Герметичный

При использовании этой опции гидравлическая линия уклона будет подниматься над гребнем разлива на поверхности земли, но объем не теряется. Это достигается изнутри путем проецирования области узла по умолчанию вверх, чтобы удерживать воду, что позволяет HGL подниматься над поверхностью, что создает давление, но поток не теряется. Чаще всего применяется для подключения насосов к силовым магистралям и узлам, которые размещаются для сварных соединений в сифонах.

Ссылка Разлив C отдых до 2D

При использовании этой опции вода, которая обычно выливается из системы, связывается и передается в сетку 2D для маршрутизации наземного потока.В этом месте существует баланс непрерывности с 2D сеткой, поскольку вода, покидающая узел, представляет собой количество воды, полученное сеткой в ​​общей ячейке. Кроме того, потоки 2D-сетки могут входить в узел, если HGL находится ниже уровня поверхности узла. Потоки могут быть ограничены в узле с помощью 2D-захвата притока. При построении модели этого типа важно, чтобы гребень разлива узла соответствовал высоте ячейки. Это гарантирует, что узел не поднимется над 2D-сеткой, как дымовая труба, предотвращая захват воды, если только на поверхности не находится очень большая глубина.Доступен инструмент для создания отметок земли из TIN.

Примечание. Когда узел связан с двухмерной ячейкой и активирован параметр «Вместимость на входе», рекомендуются параметры «Оценка по глубине подхода» и «Расчет глубины по характеристикам хранилища узла».

Эта опция также должна быть выбрана при моделировании реки 1D / 2D. Если есть узел с 1D / 2D-соединениями, тогда также необходимо выбрать Link Spill Crest to 2D, чтобы создать допустимое двухмерное граничное условие с узлом. Простого соединения узла с полилинией 1D / 2D Connection недостаточно.

Link Invert to 2D

Этот особый случай используется для подключения водопропускных труб к 2D Grid. Вода, текущая по 2D-сетке, может напрямую поступать в узел, расположенный выше по потоку водопропускной трубы, с помощью перевернутого узла. В идеале этот переворот соответствует высоте ячейки. Водопроводная труба, расположенная выше по потоку, может быть выше этого уровня, если она расположена над землей. Чтобы связать выход водопропускной трубы с 2D сеткой, нисходящий узел также должен иметь Link Invert to 2D.Инвертирование отметок может быть установлено равным отметке TIN с помощью Инструменты-> Изменить отметки-> Чтение инверсий из файлов TIN.

Узел инвертировать отметку

Инвертированная отметка соединения (футы или м) определяется как физическое дно соединения. Необязательно иметь один канал с инвертированной отметкой, равной инвертированной отметке узла. Тем не менее, трубопроводы не должны иметь перевернутую отметку ниже перевернутого узла.

Инвертированная отметка узла обычно определяется как инвертированная отметка самого нижнего звена, подключенного к соединению.экспонента

  • коэффициент> 1
  • Параметр 2D Inflow Capture для узла переопределяет настройку по умолчанию в 2D Job Control.

* Обратите внимание: : глобальный 2D-захват притока, который можно указать в настройках 2D Job Control , будет применяться ко всем узлам, к которым НЕ применяются локальные настройки и выбран параметр 2D-захвата притока. Если вы отметили опцию 2D захвата притока, выбранную на узле, любые параметры / конфигурация захвата притока, заданные локально, будут использоваться, выбирается ли параметр управления 2D заданием ИЛИ НЕ.Если разделение потока между узлом 1D и двумерной поверхностью не требуется, узел 1D не должен использовать опцию Link Spillcrest to 2D или Link Invert to 2D (см. Ponding), а также не проверять опцию 2D Inflow Capture на данном узле. .

Начальная глубина

Введите начальную глубину узла (в футах или м). Начальные глубины воды на стыках необязательны. Это глубины от инвертированного узла, а не значение высоты. Если они введены, они будут использоваться для начала моделирования вместе с начальными потоками, введенными для канала в диалоговом окне «Данные кабелепровода».Если начальные напоры опущены, но введены начальные напоры, то начальные напоры будут оцениваться на основе нормальной глубины в соседних трубопроводах.

В глобальном масштабе все узлы в модели могут быть инициализированы на одну и ту же высоту с помощью параметра конфигурации ZREF или с помощью фиксированного водостока подпора, не имеющего затвора. Данные, введенные в

. Постоянные притоки могут быть введены в систему, а «начальные условия» могут быть установлены, позволяя модели работать в течение достаточного количества временных шагов, чтобы установить установившиеся потоки и напоры.Затем возможность горячего пуска может быть использована для сохранения этих начальных условий для использования в начале дополнительных симуляций.

Данные о притоке

Постоянный приток

Расход. Используйте это поле для ввода информации о постоянном расходе в гидравлический узел (в футах 3 / с или м 3 / с.

Загрязняющие нагрузки. Чистый постоянный поток, входящий (положительный) или выходящий (отрицательный) ) узел (фут³ / с или м³ / с). Использование отрицательного значения приводит к выходу из узла.Отрицательный постоянный приток может работать только при наличии требуемого расхода.

Если флажок «Список загрязняющих веществ» установлен в разделе «Гидравлика Управление заданиями» , вы также сможете ввести постоянные концентрации загрязняющих веществ в этом месте в диалоговом окне, показанном ниже. Это позволяет использовать почасовые и / или суточные коэффициенты пика. В этом диалоговом окне к одному узлу можно добавить второй суточный узор.

Обычно постоянный приток используется для представления основного потока в системах ливневой канализации и инфильтрации / притока в люки в санитарных системах.

Приток временного ряда

Приток временного ряда может быть добавлен к узлу, используя любую или все следующие опции:

Приток пользователя

Слой «Гидравлика» обеспечивает ручной ввод гидрографов притока в тех случаях, когда вы хотите для запуска только слоя «Гидравлика» без использования интерфейса

Время

Время дня в десятичных часах, 0 — полночь в день начала моделирования, введенного в диалоговом окне «Гидравлика Job Control ».Время не начинается заново с нуля и при необходимости должно увеличиться до 24.

Расход

Расход в течение соответствующего времени (фут3 / с или м³ / с).

Его также можно использовать для добавления дополнительных входных гидрографов либо в том же, либо в разных узлах к узлам, доступным в файле интерфейса. Точки ввода времени гидрографа можно указать в любое удобное время. На узел разрешен только один пользовательский гидрограф. Когда несколько потоков должны войти в узел, они должны суммироваться вне программы или переданы узлу через файл интерфейса или другой путь.

Если флажок «Список загрязняющих веществ» установлен в разделе «Гидравлика Управление заданиями» , вы также сможете ввести концентрации загрязняющих веществ в соответствующее время, как показано в диалоговом окне ниже.

Измеренный приток

Используйте это диалоговое окно для определения файла, содержащего измеренные данные.

Имя файла. Это может быть любое имя, однако тип файла должен быть текстовым файлом, фиксированным пространством или свободным форматом (с разделителями-пробелами или запятыми).

Станция. Данные считаются действительными, если имя станции, введенное в этом диалоговом окне, совпадает с полем станции, введенным в формате файла. Если станция пуста, будут использоваться все данные в файле.

Формат файла. Это запись глобальной базы данных, используемая для определения структуры файла. Когда вы нажимаете кнопку выбора, вам будет представлен список доступных записей, из которых вы должны сделать выбор. Выберите формат файла файла, содержащего данные о притоке.

Edit покажет данные, поскольку они будут интерпретированы после чтения текстового файла.

Расход в засушливую погоду

Несколько моделей DWF Расходы в засушливую погоду можно рассчитать с использованием часовых и еженедельных пиковых коэффициентов. Эти потоки могут быть постоянными в течение часа при использовании параметра конфигурации INTERP_DWF = OFF или интерполироваться от одного часа к другому (по умолчанию). Поток в сухую погоду может быть создан одним из трех методов:

Прямой поток

Расход, пиковый коэффициент и временное изменение — единственные обязательные требуемые данные.Скорость потока указывается в единицах, указанных в этом диалоговом окне. Фактор обострения безразмерен. Скорость потока и пиковый коэффициент умножаются, чтобы получить общий поток, который умножается на почасовое и дневное изменение во времени, чтобы получить модельный поток для текущего временного шага.

Расход устройства

Расход, площадь и пиковый коэффициент, а также временное изменение — единственные обязательные требуемые данные. Скорость потока в единицах, указанных в этом диалоговом окне на единицу площади.Площадь указана в тех же единицах, что и расход, а коэффициент пика безразмерен. Скорость потока, площадь и пиковый коэффициент умножаются, чтобы получить общий поток, который умножается на почасовое и дневное изменение во времени, чтобы получить модельный поток.

На основе переписи

Для этого метода требуются скорость потока, площадь, плотность, пиковый коэффициент и временные колебания. Скорость потока в единицах, указанных в этом диалоговом окне на единицу площади.Площадь указана в тех же единицах, что и расход, а коэффициент пика безразмерен. Скорость потока, площадь и пиковый коэффициент умножаются, чтобы получить общий поток, который умножается на почасовое и дневное изменение во времени, чтобы получить модельный поток.

Например, используя данные из диалогового окна выше:

Если использовался метод прямого потока, то Q

= 300 литров / день x 1 (пиковый коэффициент)

Если использовался метод «Единичный расход», то Q

= 300 литров / день / гектар x 4.21 га x 1

= 1263 литра / день

Если метод был основан на переписи, то Q

= 300 литров / день на человека x 4,21 га x 21 человек / га x 1

= 26 523 литра / день

Единицы, представленные на выходе после моделирования, будут ft³ / s или m³ / s.

Поток файла интерфейса

Этот элемент неактивен, если файл интерфейса не выбран для режима гидравлики.Если этот флажок установлен, узлу разрешено получать входящие потоки из файла интерфейса. Ввод процента от 0 до 100 процентов позволяет пользователю ограничить объем потока, входящего в узел.

Узел хранения данных

Запоминающие устройства могут быть встроенными или автономными и действовать как устройства управления потоком, обеспечивая хранение избыточных потоков вверх по течению, тем самым ослабляя и запаздывая гидрограф от области выше по течению. Узел хранения может быть размещен в любом количестве узлов сети.Высота верхней части хранилища (высота надбавки за узел) должна быть как минимум такой же высоты, как самый высокий венец на стыке. В большинстве случаев при моделировании открытых хранилищ, то есть прудов, озер, заболоченных территорий, гребнем разлива является вершина берега. В случае подземного хранения уровень гребня разлива является верхом или верхом хранилища.

Единственное различие между узлом хранения и обычным узлом состоит в том, что к площади соединительных труб добавляется дополнительная площадь, равная указанной здесь сумме.Все узлы имеют площадь поверхности по умолчанию, определенную в J ob Control> Junction Defaults . Отметим также, что заводная головка установлена ​​в верхней части накопительного «бака». Когда гидравлический напор в узле превышает эту корону, узел переходит на доплату. Если не установлен флажок «Ponding», поток из системы теряется, когда уровень воды достигает гребня разлива.

Если пондирование разрешено, то инвертированная отметка хранилища данных устанавливается на высоте гребня разлива, а новый эффективный гребень разлива устанавливается равным исходному гребню разлива плюс максимальная глубина, указанная для узла хранилища.Этот выбор Spill Crest эффективно вызывает вариант разрешенного пондирования, и последняя область поверхности Stepwise Linear проецируется вверх, и поток не теряется.

Если уровень надбавки определен ниже уровня земли, функция накопления не будет работать, когда уровень воды поднимется выше этого уровня, и отсюда будет использоваться зона люка по умолчанию. Вода теряется на узле HGL> Spill Crest и если для параметра Ponding установлено значение None. Вода не теряется, и HGL продолжает подниматься с использованием площади люка по умолчанию, если прудинг разрешен.Эти условия кратко изложены в таблице ниже.

Ponding

HGL

893

893

0 9007 9007 9007 9007 9007

Вода, хранящаяся в соответствии с методом хранения

Нет

> Разлив воды

Потери воды из сети

Разрешены

<Доплата 9007 980 9805 в соответствии с площадью люка по умолчанию

Разрешено

> Повышение доплаты

Вода, хранимая в соответствии с методом хранения

Кривая водостока по умолчанию не используется для узла хранения.

Basin Optimization

Инструмент Basin Optimization имеет четыре варианта дизайна, которые обсуждаются ниже. Чтобы использовать инструмент проектирования Basin Optimization, выберите вариант оптимизации, введите значения и нажмите OK. Результат, включающий новый размер кабелепровода, если это применимо, появится после решения следующей модели.

Предел разрядов в / с Оптимизация не разрешена, если в диалоговом окне «Ограничения проекта» включена опция «Доступные трубы ».

Оптимизация бассейна / хранилища связана с начальными значениями, и решение находит локальное оптимальное значение и может не найти общего оптимума. Поэтому следует начинать с разумных значений объема хранилища и размера розетки.

Вариант конструкции 1: Изменение размера труб с диаметром д / с

Требуемый ввод: Максимальный уровень воды в бассейне узла хранения

Результат метода: Программа спроектирует (изменит размер) нисходящей трубы (труб) таким образом, чтобы что максимальный уровень воды в узле хранения ≤ значения, определенного пользователем.Алгоритм увеличит размер трубы и перезапустит моделирование при превышении максимального уровня воды. Если уровень воды превышает указанный максимальный HGL, размер выпускного канала (ов) бассейна увеличивается. Если размеры труб доступны в диалоговом окне «Доступные трубы» в настройках «Управление гидравлическими заданиями», будет выбрана следующая труба большего размера. Если размеры трубы не определены, диаметр (ширина для прямоугольных и трапециевидных труб) будет увеличен на следующие значения смещения.

Метрические единицы:

Американские единицы:

5 см, если диаметр <0.15 м

7,5 см, если диаметр <0,9 м

15 см во всех остальных случаях

1 дюйм, если диаметр <4 дюймов

2 дюйма, если диаметр <1 фут

3 дюйма, если диаметр <2,5 фута

6 дюймов во всех остальных случаях

Вариант конструкции 2 : Пределы разряда д / с

Требуемый ввод: Значения максимального расхода для выходных трубопроводов

Метод Результат: программное обеспечение ограничит разрядку из узла хранения до значения ≤ заданного пользователем максимального потока.Все ссылки, расположенные непосредственно после узла хранения, отображаются в таблице Outlet Pipe. Результирующий максимальный отток из узла хранения представляет собой сумму потоков в каналах, указанных в этой таблице. При превышении максимального расхода размер выпускной трубы будет уменьшен.

Оптимизация приведет к уменьшению размера трубопровода только при превышении скорости потока и не будет увеличиваться по сравнению с исходным размером. Имея это в виду, может быть выгодно начать с трубопровода большего размера, чтобы гарантировать, что начальный размер канала будет достаточно большим, чтобы пропускать пиковый поток.

Если размеры труб доступны в диалоговом окне «Доступные трубы» в настройках «Управление заданиями гидравлики», будет выбрана следующая труба меньшего размера. Если размеры трубы не определены, диаметр (ширина для прямоугольных и трапециевидных труб) будет уменьшен на следующие значения смещения

Метрические единицы:

единицы США:

5 см по умолчанию

7,5 см, если диаметр ≥ 0.9 м

1 дюйм по умолчанию

2 дюйма, если диаметр ≥ 1 фут

3 дюйма, если диаметр ≥ 2,5 фута

Примечание. при отрицательном диаметре дальнейшего уменьшения не будет. Кроме того, эта опция только уменьшит введенный исходный размер трубы, но не увеличит размер трубы. Поэтому пользователь должен убедиться, что исходный размер трубы больше необходимого, чтобы программа могла уменьшить / оптимизировать размер, как ожидалось.

Вариант конструкции 3 : Изменение размера бассейна

Требуемый ввод: Максимальный уровень воды в бассейне узла хранения

Результат метода: При превышении максимального HGL бассейна размер бассейна будет изменен . Для различных типов хранилищ выполняются следующие операции изменения размера:

Постоянная область:

Постоянная область хранения будет умножена на коэффициент увеличения

Функция мощности:

Коэффициент степенной функции будет умножен на коэффициент увеличения

Пошаговая линейная:

Каждая площадь поверхности будет умножена на коэффициент увеличения

Алгоритм изменения размера бассейна выполняется в две фазы: экспоненциальный фаза поиска и фаза точной настройки.В фазе экспоненциального поиска коэффициент увеличения равен 2. Если будет найден достаточный размер бассейна, алгоритм вернется к последнему недостаточному размеру (разделить на 2) и переключится на фазу точной настройки. Если на этапе точной настройки окажется, что размер бассейна недостаточен, он будет увеличен на 5%. Увеличение на этапе точной настройки можно контролировать с помощью параметра конфигурации: BASIN_INCRFAC = 1.05 соответствует 5%. Нижний предел составляет 1,001, а верхний предел — 1,25.

Вариант конструкции 4 : Изменение размера труб и бассейна с д / с

Требуемый ввод: Максимальный уровень воды в бассейне узла хранения и максимальные значения расхода для выпускных трубопроводов

Результат метода: Этот метод сначала проектирует бассейн, как указано в Варианте проектирования 3 (Изменение размера бассейна).Если найден достаточный размер, потоки на выходных трубах проверяются. Если предел расхода превышен, размер трубы уменьшается, как в Варианте проектирования 2 (Ограничение расхода d / s), и метод возобновляется с проектирования бассейна. Полный перезапуск необходим, поскольку уменьшение оттока приведет к увеличению HGL.

Этот метод может потребовать много перезапусков. Однако асимптотически он даст результаты, близкие к указанным значениям. Если бы трубы заменялись каждый раз при превышении предельного расхода, перезапусков потребовалось бы реже; однако в этой замене, возможно, не было необходимости, поскольку бассейн мог быть заменен позже, что привело к падению HGL и, как следствие, утечке, сделав замену ненужной.По этой причине был выбран вышеуказанный метод.

Проникновение в бассейн

Проникновение в бассейн было добавлено для узлов хранения в версии 2013 года и позже. Скорость проникновения может меняться в зависимости от глубины и указывается в xptables. Таблица E19 выходного файла и подробная распечатка для узла сообщают о степени проникновения, произошедшей за данный интервал времени.

После переключения флага инфильтрации появляется диалоговое окно инфильтрации бассейна:

Здесь пользователь может определить параметры инфильтрации для бассейна.

В диалоговом окне «Просмотр результатов свойств» можно выбрать «Проникновение в бассейн» и отобразить его также на графиках «Просмотр результатов».

Метод хранения

Пошаговое линейное хранение

Нажмите «Вставить», чтобы добавить пустые строки в таблицу. Введите данные как:

Глубина. Это глубина над перевернутым узлом или (гребнем разлива), как определено в диалоговом окне «Данные узла хранения».

Площадь. Площадь узла хранения (акры или га).

Данные глубины и площади объединяются для определения отношения глубины к объему для соединения. Первое значение области должно быть ненулевым. Чтобы приблизиться к нулю, используйте небольшое значение, например 0,0001.

Существует ряд параметров конфигурации, которые можно использовать для определения того, как переменные площади и глубины используются во время анализа, к ним относятся:

AS

Область использования ( акров или гектаров) и ступени (футы или м) для определения узла хранения (по умолчанию).

VS

Используйте объем (фут3 или м3) и ступень (футы или м) для определения узла хранения.

AE

Используйте площадь (акры или гектары) и высоту (футы или м) для определения узла хранения.

VE

Используйте объем (фут3 или м3) и высоту (футы или м) для определения узла хранения.

Площадь относится к площади пласта на данной ступени или отметке.

Объем — это общий объем между датумом и заданной отметкой.

Хранение функций мощности

Функция мощности задается как

Площадь = Коэфф x Глубина Экспонента

Где :

Площадь 903 фут² или м²).

Глубина =

глубина над перекрестком (футы или м).

Coeff и Exponent

предоставляются пользователем.


Коэфф.
Коэффициент степенной функции для определения объема хранения.

Показатель степени. Показатель степенной функции для определения объема хранения.

Постоянная площадь хранения

Постоянная площадь поверхности (используемые единицы — фут² или м²), относится к объему хранения на фут (или м) глубины.

Концептуально складские узлы представляют собой «резервуары» с постоянной площадью поверхности по своей глубине. Резервуар для хранения может быть размещен в любом узле системы, как в линии, так и в автономном режиме.

Измерить глубину с

Высота, при которой узел хранения вступает в силу, может быть установлена ​​либо на инверсию узла, либо на гребень разлива, в зависимости от того, какой переключатель выбран.

Если выбрано инвертирование узла, объем хранилища действует, начиная с инвертирования узла.Если выбран гребень разлива, то область люка по умолчанию используется до тех пор, пока высота воды не достигнет гребня разлива, после чего добавляется дополнительный объем хранилища (при этом площадь люка по умолчанию больше не включается).

Повышение доплаты

Повышение верхнего предела хранения, рассчитанного с помощью метода хранения. Выше этого уровня площадь поверхности узла является площадью поверхности колодца по умолчанию. Он должен быть выше, чем вершина самой высокой трубы, подключенной к разветвлению (футы или м).Если это значение равно 0, оно устанавливается равным высоте разлива.

Высота надбавки за узел устанавливается ниже уровня земли для подземного резервуара.

Отвод

В слое «Гидравлика» можно смоделировать четыре типа конфигураций отвода:

  • одиночный трубопровод с затвором или без него,

  • и отвод (отверстие, водослив, насос и т. Д.) С или без приливных ворот.

У вас может быть любое количество отводов, и вы можете подключить несколько каналов к одному отводу.Последнее может быть выполнено с помощью нескольких ссылок или любого количества ссылок, заканчивающихся на узле. Управляющее правило для узла, которому разрешено быть отводящим, состоит в том, что он должен иметь по крайней мере одно активное соединение с узлом и никакие каналы, выходящие из узла.

Граничные условия водоотвода можно описать по-разному, как показано ниже:

Отвод — это водовод, который выходит в принимающий водоем при заданных условиях подпора. Свободный сток может быть действительно «свободным», если высота водоприемников достаточно низка, или он может состоять из подпора.В первом случае поверхность воды на свободном выходе принимается за критическую глубину, нормальную глубину или в зависимости от того, что меньше. Если существует подпор, высота принимающей воды принимается как высота поверхности воды на свободном выходе, если нормальная или критическая глубина не больше.

Водослив плотины — это водослив, который впадает непосредственно в водоприемники в соответствии с соотношениями, указанными в разделе водослива. Этот тип водостока дополнительно описан в документе «Гидравлические системы с несколькими трубопроводами и отводными линиями».

Тип 1 — свободный сток (NTIDE = 1)

Отсутствие водной поверхности в устье (повышенный сток). Высота водоприемников достаточно низкая, чтобы не принимать во внимание подпор. Поверхность воды в свободном устье принимается за критическую или нормальную глубину или в зависимости от того, что меньше, чем указано в приведенном выше диалоговом окне. Условие по умолчанию (предпочтительное) — использовать минимум Yc или Yn.

Тип 2 — фиксированный подпор (A1)

Высота фиксированного подпора (футы или метры) вводится в поле ввода пользователя, расположенное справа от «Тип 2, фиксированный подпор» кнопка.Фактически используемая высота — это максимум введенного значения и критерия нормальной / критической глубины, введенного выше.

Если затвор не отмечен и пользователь выбрал условие «Фиксированный подпор», то вся модель будет инициализирована на фиксированный уровень подпора в начале моделирования.

Тип 3.1 — Пользовательские коэффициенты прилива (NTIDE = 3)

Прилив, период и амплитуда которого описываются пользовательскими коэффициентами прилива.

Функциональная форма, используемая слоем Hydraulics для прилива:

TIDE = A1 + A2 * sin (wT) + A2 * sin (2wT) + A4 * sin (3wT)

+ A5 * cos ( wT) + A6 * cos (2wT) + A7 * cos (3wT)

, где

TIDE = высота поверхности стока (футы или метры)

T = текущее время (часы)

w = угловая частота 2 * пи / Вт (радианы / час)

Вт = период прилива (часы)

A1 — A7 = коэффициенты (футы или метры)

Тип 3.2 — Вычисленные коэффициенты прилива (NTIDE = 4)

Прилив, который будет рассчитан слоем «Гидравлика» на основе кривой, подогнанной к заданному количеству временных точек этапа, описывающих один приливный цикл.

Критерий сходимости ( DELTA)

Критерий сходимости, используемый для итеративного подбора приливной функции (футы или метры).

Приливный период (Вт)

Приливный период в часах.

Результаты эхо-сигналов (NCHTID)

Управление печатью информации о приливах.Выведите информацию о сцене / истории в текстовый выходной файл.

История этапа (J3 — K0 = 0)

Тип приливного воздействия. Входные данные представлены в виде временного ряда высот приливов и отливов. Приливные коэффициенты рассчитываются итеративно для достижения наилучшего соответствия с использованием приведенного выше уравнения.

Tim e ( TT)

Время суток в часах. При необходимости увеличьте значение за последние 24 часа.

Стадия ( YY)

Стадия прилива для времени, указанного в соседней ячейке (футы или метры).

Отлив / прилив ( K0 = 1) —

Тип приливного воздействия. Входные данные представлены в виде значений максимальной и низкой воды, которые можно найти в таблицах приливов и отливов (HHW, LLW, LHW и HLW). Приливные коэффициенты рассчитываются итеративно для достижения наилучшего соответствия с использованием приведенного выше уравнения.

Тип 3.3 — История этапов пользователя (NTIDE = 5)

История этапов подъемов водной поверхности, введенная пользователем. Программа использует линейную интерполяцию между точками данных. Это распространенный вариант для водосборов рек, особенно при моделировании явлений с высокой повторяемостью, когда уровень принимающей воды будет влиять на сток.

Результаты эхо-сигналов (NCHTID)

Управление печатью для информации о приливах. Информация о сцене / истории будет отражена в текстовом файле вывода, если этот флаг установлен.

Координаты


Время ( TT). Время суток в десятичных часах. При необходимости увеличьте значение за последние 24 часа.

Этап ( YY). Стадия прилива за время, указанное в соседней ячейке (футы или метры).

Тип 4 — История расхода (NTIDE = 6)

Время ( TT)

Время суток в десятичных часах. 3 / с).

Stage

Высота, соответствующая расходу, введенному в соседнюю ячейку (футы или метры). Если установлен параметр конфигурации USE_OUT_RC_DEPTH, то этап может быть введен как глубина, а не как отметка.

Граничное условие номинальной кривой используется для фиксации как ступени в узле отвода, так и потока в соединительном трубопроводе. Модель будет повторяться до тех пор, пока поток и этап не будут сбалансированы. Его можно использовать для соединения двух моделей слоев «Гидравлика».

Тип 6 — Естественное сечение

Этот тип стока можно использовать, например, при импортировании модели HEC RAS. Окончательное сечение ниже по потоку в сочетании с выбором пользователем критической, нормальной или минимальной из двух глубин действует как граничное условие ниже по потоку в модели. См. Изображение ниже.

Затвор прилива (JFREE или JGATE)

Если этот флаг включен, предполагается, что сток имеет затвор прилива (откидной створки), и обратный поток не разрешен.При наличии затвора на водоотводном канале проверяется, превышает ли гидравлический напор на верхнем по потоку конце водоотводящего канала напор за пределами затвора. В противном случае сброс через водосток приравнивается к нулю. Если ведущий напор положительный, высота водной поверхности в водоотводном узле устанавливается таким же образом, как и для свободного водостока в условиях подпора.

Если затвор не отмечен и пользователь выбрал условие «Фиксированный подпор», то вся модель будет инициализирована на фиксированный уровень подпора в начале моделирования.

Опции

Диалоговое окно Параметры данных узла позволяет вам отмечать узлы, для которых будут сохранены индивидуальные результаты гидрографа, а также указать, следует ли отображать уровни воды в выходном файле, который будет создан на основе моделирования слоя «Гидравлика».

Подробная распечатка — Узлы с включенным этим флагом в слое «Гидравлика» будут иметь полный список результатов, таких как глубина, стадия, площадь, объем, приток, отток и т. Д. Для всех сохраненных временных шагов.Сохраненные временные шаги устанавливаются в HDR: Управление заданием> Управление выводом> Интервал сводки . Значение 5 означает каждые 5 -го интервала времени .

График уровней воды — Узлы с включенным этим флагом в слое «Гидравлика» будут отображать уровни воды и будут сохранены в выходной файл, созданный при моделировании слоя «Гидравлика». Эта опция создает элементарный графический график с использованием текстовых символов в этом файле и обычно не требуется, поскольку высококачественная и цветная графика существует с использованием Review Results .

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *