Flow Net क्या है? | Characteristics & Construction in Hindi

Flow Net soil mechanics में एक graphical representation है, जिसका use seepage problems को analyze करने के लिए किया जाता है। जब पानी soil mass के अंदर flow करता है, तो उसकी pathlines और potential differences को समझने के लिए flow net का construction किया जाता है। यह खासकर dams, sheet piles, retaining walls और earthen embankments की design में बहुत महत्वपूर्ण है।

Flow Net की परिभाषा

Flow net एक graphical network है जो soil mass के अंदर seepage lines और equipotential lines को दिखाता है।

• Flow Lines: पानी के actual flow path को दर्शाती हैं।
• Equipotential Lines: वह lines हैं जहां hydraulic head constant रहता है।

Flow lines और equipotential lines एक-दूसरे को 90° पर intersect करती हैं, जिससे soil mass में seepage distribution को समझना आसान हो जाता है।

Flow Net की विशेषताएँ (Characteristics)

• Flow net में flow lines और equipotential lines हमेशा perpendicular होती हैं।
• Flow net में बने blocks लगभग square shape
• Flow lines और equipotential lines smooth curves होती हैं, sharp corners नहीं बनातीं।
• Seepage quantity directly flow channels की संख्या और potential drops पर depend करती है।
• Flow net का shape boundary conditions और soil की permeability पर depend करता है।
• Flow net का उपयोग seepage force, uplift pressure और exit gradient calculate करने के लिए किया जाता है।

Flow Net का Construction कैसे करें?

Flow net बनाने के लिए step-by-step procedure निम्नलिखित है:

Step 1: Boundary Conditions Define करें

सबसे पहले seepage problem की boundaries identify करें। ये boundaries impermeable surfaces, sheet piles, canals या retaining walls हो सकती हैं।

Step 2: Equipotential Lines Draw करें

Equipotential lines वो होती हैं जहां hydraulic head constant होता है। इन्हें पहले draw करना आसान रहता है।

Step 3: Flow Lines Draw करें

Flow lines equipotential lines को हमेशा 90° पर intersect करती हैं। इन्हें इस तरह draw करना चाहिए कि flow channels equal width में बनें।

Step 4: Square Flow Channels बनाएं

Flow net में बने blocks को square या close-to-square shape में adjust करें ताकि seepage analysis accurate हो।

Step 5: Verification करें

Flow net verify करने के लिए check करें कि सभी blocks square shape के हैं और flow lines तथा equipotential lines perpendicular हैं।

Flow Net के Applications

• Dams & Embankments: Seepage pressure और uplift force calculate करने के लिए।
• Sheet Pile Walls: Flow quantity और stability check करने के लिए।
• Retaining Structures: Seepage analysis के लिए।
• Foundation Design: Seepage force और piping failure avoid करने के लिए।
• Drainage Systems: Water flow control करने के लिए।

Seepage Quantity का Formula

Flow net का use seepage quantity calculate करने के लिए भी होता है।

Q = k × Nf/Nd × h

जहाँ:

• Q = Seepage quantity
• k = Soil permeability
• Nf = Number of flow channels
• Nd = Number of equipotential drops
• h = Total head difference

Flow Net के लाभ

• Seepage pressure और uplift force को accurately estimate कर सकते हैं।
• Foundation stability और piping failure का analysis आसान हो जाता है।
• Hydraulic gradient और exit gradient की calculation आसान होती है।
• Practical engineering structures की safety improve होती है।

निष्कर्ष

Flow net soil mechanics में seepage analysis के लिए एक powerful tool है। इसके माध्यम से हम seepage quantity, uplift force, piping failure और soil stability का accurate अंदाजा लगा सकते हैं। Dams, sheet piles, retaining walls और foundation design में इसका बहुत महत्व है।