水的容重

水的容重

水的容重


水的容重是9.8kN/m3 。公式是密度乘以g 。容重也稱為重度 。有兩種理解,一是指單位容積內物體的重量,常用于工程上指一立方的重量,如單位體積土體的重量 。二是表示物體因受地球引力而表現出的重力特性,對于均質流體,指作用在單位體積上的重力 。其單位是牛/立方米 。
水的容重是什么意思
水的容重就是1000kg/立方米 。

容重就是密度,國際單位制,單位是千克/立方米 。 

水的重度指的是單位體積水的重量,用公式表示γ=ρg,式中:γ-水的重度,國際單位N/立方米,ρ-水的密度,國際單位kg/立方米 。


水的容重



水的起源

關于地球上水的來源有許多各不相同的認識,各有各的道理,但真相究竟如何,還有待于科學家們收集更多的客觀證據,以揭開這個謎 。眾所周知,地球表面72%的面積被水覆蓋 。然而,地球上的水從哪兒來,卻始終是未解之謎 。


《自然》雜志載文稱,德國明斯特大學的科學家通過對來自加拿大不列顛哥倫比亞省塔吉胥湖隕石和地球地幔巖石樣品的同位素分析顯示,水在地球上出現的時間比此前預期的要晚很多 。

這在很大程度上反駁了此前很多科學家所持有的“水是地球形成階段時期由隕石表面的冰層轉變而來”的說法 。地球上水的起源和形成時間決定了地球演化的方向和生命起源的時間 。對于地球上的水的來源,目前比較有代表性的是“外源說”和“內源說”兩種說法 。

水的比重和密度是多少
普通硅酸鹽水泥的表觀密度為:3.1g/cm3,礦渣硅酸鹽水泥的表觀密度為:3.0g/cm3
水的密度視為1.0g/cm3
水泥漿體積=水泥質量/水泥表觀密度+水質量/水密度
水符號W,水泥符號C
W:C=1:1 (質量比)
W=C
W/1+C/3.1=1000
W=C=756kg
1立方米水泥漿的質量=1512kg
水:水泥=1:1 (體積比)
W=500kg,C=1550kg
1立方米水泥漿的質量=2050kg
攔沙壩的布置及荷載要求
(一)攔沙壩的平面布置

1)攔沙壩最好布置在泥石流形成區的下部,或置于泥石流形成-流通區的銜接部位 。

2)從地形上講,攔沙壩應設置于溝床的頸部(峽谷入口處),壩址處兩岸坡體穩定,無危巖、崩滑坡體存在,溝床及岸坡基巖出露、堅固完整,具有很強的承載能力 。在基巖窄口或跌坎處建壩,可節省工程投資,對排泄和消能都十分有利 。

圖3-2 天水河家堡泥石流平板支墩壩(單位:cm)

3)攔沙壩應設置在能較好控制主、支溝泥石流活動的溝谷地段 。

4)攔沙壩應設置在靠近溝岸崩塌滑坡活動的下游地段,應能使攔沙壩在崩滑體坡腳的回淤厚度滿足穩定崩塌滑坡的要求 。

5)從溝床沖刷下切段下游開始,逐級向上游設置攔沙壩,使壩上游溝床被淤積抬高及展寬,從而達到防止溝床繼續被沖刷,進而阻止溝岸崩滑活動的發展 。

6)攔沙壩應設置在有大量漂礫分布及活動的溝谷下游,攔沙壩高度應滿足回淤后長度能覆蓋所有漂礫,使漂礫能穩定在攔沙壩庫內 。

7)攔沙壩在平面布置上,壩軸線盡可能按直線布置,并與流體主流線方向垂直 。溢流口應居于溝道中間位置,溢流寬度和下游溝槽寬度保持一致,非溢流部分應對稱 。壩下游設置消能工程,可采用潛檻或消力池構成的軟基消能工程 。

8)若攔沙壩本身不過流時,應在壩的一側設置排洪道工程 。

(二)攔沙壩荷載

1.攔沙壩承受的基本荷載

作用在攔沙壩上的基本荷載,包括壩體自重、泥石流體壓力及沖擊力、堆積物的土壓力、水壓力及揚壓力等 。

(1)單寬壩體自重

單寬壩體自重的計算公式為

地質災害防治技術

式中:Wb為單寬壩體自重(t);Vb為單寬壩體體積(m3);γb為壩體材料的容重(t/m3),對于漿砌塊石可取2.4t/m3 。

(2)土體重及泥石流體重

土體重是指溢流面以下堆積物垂直作用于上游壩面及伸延基礎面上的重力,對于不同容重的堆積土層,則應分層計算,并求其和 。

泥石流體重是指泥石流體作用在壩體上的重力,為流體的體積與其對應容重的乘積 。

(3)流體側壓力

流體側壓力就是流體作用于壩體迎水面上的水平壓力 。

對于稀性泥石流體,其側壓力計算公式為

地質災害防治技術

其中

地質災害防治技術

式中:Fdl為流體側壓力(×10kPa);γds為干沙容重(kg/m3);γw為水的容重(kg/m3);n為孔隙率;hs為稀性泥石流堆積厚度(m);φs為浮沙內摩擦角(°) 。

對于黏性泥石流體,其側壓力可按土力學原理計算:

地質災害防治技術

式中:Fvl為流體側壓力(×10kPa);γc為干沙容重(kg/m3);hc為流體深度(m);φc為泥石流體的內摩擦角(°),一般為5°~10° 。

對于水流而言,其側壓力按水力學計算:

地質災害防治技術

式中:Fwl為水流側壓力(×10kPa);hw為水流深度(m);其他符號意義同前 。

(4)揚壓力

壩下揚壓力取決于庫內水深 。迎水面壩踵處的揚壓力,可近似按溢流口高度乘以0.0~0.7的折減系數而得 。

(5)泥石流沖擊力

泥石流的沖擊力包括泥石流體的動壓力荷載及流體中大石塊的沖擊力荷載兩種 。

泥石流體動壓力荷載可按下式計算:

地質災害防治技術

式中:Fcl為泥石流體動壓力(kPa);k為泥石流不均勻系數,其值為2.5~4.0,也有專家建議用泥深代替k值;γc為泥石流體的容重(kg/m3);vc為泥石流體的流速(m/s);g為重力加速度(m/s2) 。

對于泥石流體中大石塊的沖擊力的計算公式,有很多種,建議按以下公式計算:

地質災害防治技術

式中:Fc為泥石流體中大石塊的沖擊力(kPa);W為泥石流體中大石塊的質量(kg);t為大石塊與壩體的撞擊歷時(s);vc為大石塊的運動速度(m/s);g為重力加速度(m/s2) 。

也可按簡支梁或懸臂梁的情況計算:

地質災害防治技術

式(4-7)和式(4-8)中:E為構件的彈性模量(MPa);J為構件截面中心軸的慣性矩(m4);L物件的長度(m);其他符號意義同前 。

作用在攔沙壩的其他特殊荷載,包括地震力、溫度應力、冰凍脹壓力的計算,可參閱有關專門規范 。

2.荷載組合

根據不同的泥石流類型,過流方式及庫內淤積情況,荷載組合如圖3-3所示 。

圖3-3 泥石流攔沙壩10種荷載組合圖

對于稀性或黏性泥石流荷載組合,均可分為空庫過流、未滿庫過流及滿庫過流3種情況,共計10種組合類型 。當壩高、斷面尺寸、壩體排水布設、基礎形狀大小均相同時,經對比計算分析,得出以下結論:

1)對于任何一種泥石流來說,空庫過流時的荷載組合,對壩體安全威脅最大,特別是對稀性泥石流過壩,危險性更大;相反,滿庫過流,則偏于安全;對于未淤滿庫過流,介于空庫與滿庫之間 。

2)當過流方式相同時,稀性泥石流比黏性泥石流對壩體安全的威脅更大 。

3)當不同容重的堆積物呈層分布時,若下層為黏性泥石流,則對壩體安全有利;若整個堆積物均為黏性泥石流堆積物,壩體就會更安全 。

【水的容重】

    推薦閱讀