Baca artikel ini untuk mempelajari tentang kriteria keamanan terhadap perpipaan.
Pemipaan dimulai dari ujung hilir. Secara alami jika kita mempertimbangkan kasus pada akhir d/s dan menemukannya stabil, tidak akan ada perpipaan sama sekali. Untuk menguji stabilitas, mari kita ambil silinder elementer di ujung hilir. Volumenya adalah dA . dl. Intensitas tekanan pada dua muka adalah p dan p + dp.
Total gaya dalam arah aliran adalah = p . dA – (dp + p) dA = – dp . dA
Gaya per satuan volume = -dp. dA/dA. dl = -dp/dl
Tanda negatif menunjukkan bahwa tekanan berkurang ke arah aliran. Di ujung hilir garis aliran vertikal dan karenanya gaya juga bekerja secara vertikal ke atas. Ia mencoba mengangkat partikel tanah. Gaya stabilisasi adalah berat sendiri partikel tanah. Dengan asumsi bahwa partikel tanah terendam air, berat tanah per satuan volume diberikan oleh rumus
y = w (1-n) (G-1)
di mana w adalah massa jenis air
n adalah persentase ruang pori
G adalah sp. gravitasi partikel tanah
Partikel tanah stabil
Ketika γ > – dp/dl
Ketika γ = – dp/dl kondisinya disebut kritis. Itu dapat ditulis ulang sebagai
Ketika sama dengan (1 -n) (G-1) disebut critical exit gradient. Dengan demikian kriteria keselamatan terhadap perpipaan adalah bahwa nilai gradien keluar harus kurang dari (1 – n) (G – 1). Untuk tanah aluvial dengan pertimbangan n = 40% dan G = 2.65 dan w = 1
Gradien hidraulik yang diizinkan di pintu keluar, bagaimanapun, tidak dapat diizinkan untuk mencapai nilai satu karena gerusan, aksi gelombang, peningkatan atau pengurangan ketinggian secara tiba-tiba, ketinggian pegas yang tinggi, dll., dalam praktiknya meningkatkan gradien keluar. Gradien keluar meningkat dengan cepat saat rongga (kedalaman terbuka) meningkat. Oleh karena itu, perlu disediakan faktor keamanan yang cukup.
Faktor keamanan berikut untuk nilai kritis dari gradien keluar direkomendasikan:
