Скорость и расход фильтрационного потока, а также уточненные значения фильтрационного противодавления можно получить на основе построения сетки фильтрации, или гидродинамической сетки. Эта сетка представляет собой семейство двух систем кривых, пересекающихся между собой под прямым углом, — линий равных пьезометрических напоров (эквипотенциалей) при

Н = const и линий токов, т. е. траекторий движения частиц воды.
На рис. 4.3 представлена гидродинамическая сетка движения грунтового потока для двухшпунтового подземного контура. Здесь напор Н разбит на 15 частей и падение напора между двумя соседними эквипотенциалями составляет Н : n = 1/15 Н. Площадь между двумя соседними эквипотенциалями называют полосой напора, а площадь между двумя соседними линиями тока - лентой расхода. Здесь принято m = 6 лент расхода. На входе фильтрационного потока и выходе его в нижний бьеф построены эпюры скоростей v и расходов q, а против плотины - эпюра фильтрационного противодавления р, показывающая нелинейное падение напора по длине.

Рис. 4.3. Гидродинамическая сетка для двухшпунтового подземного контура (а) и деталь сетки (б).
v - скорость фильтрация; q - расход фильтрации; р - противодавление плотину.

Выделим в крупном масштабе элемент сетки движения, как показано на рис. 4.3 б. Разность напора между эквипотенциалями

будет равна

Н = Н : n, где n - принятое число полос напора. Средняя скорость движения потока по ленте расхода, согласно закону Дарси, составит

(4.8)

где

- среднее расстояние между эквипотенциалями

в рассматриваемом криволинейном прямоугольнике. Из этого выражения видно, что скорость обратно пропорциональна величине

, а так как последняя увеличивается с расстоянием от основания плотины, то скорости фильтрации будут уменьшаться в этом же направлении.
Расход фильтрационного потока через выделенный прямоугольник сетки (т. е. по ленте расхода) на 1 м погонной длины пластины составит

q = v

(4.9)

где

- среднее расстояние между двумя линиями токов, а 1 - ширина потока из плоскости чертежа. Подставляя в q значение v получим

q = k(H/n)(

(4.10)

Из этого выражения видно, что если

, т. е. если разбивать поле фильтрационного потока на криволинейные квадраты, то

q = k H/n; Q = k (m/n)H.

(4.11)

Для получения полного фильтрационного расхода под плотиной надо помножить расход Q на длину плотины.