Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. Bài tập chương 02

I. Bài tập chương 02

Tải bản đầy đủ - 0trang

1

0

2

0.75

3

1.05

4

1.35

5

1.65

6

1.95

7

2.25

8

2.75

9

3.25

10

3.75

11

4.25

12

4.75

13

5.25

14

5.75

15

6.25

16

6.75

17

7.25

18

7.75

19

8.25

20

8.75

21

9.25

22

9.75

23

10.25

24

10.75

25

11.25

26

11.45

2

Σ (cm ) =

U (cm/s) =



0

34.5

40.1

41.7

44.2

45.3

46.1

46.8

48.7

50

53.3

55.1

55.3

56

56.7

57.2

58

57.8

58.5

58.3

59

59.7

59.6

59.4

60.1

60.1



0.75

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.2



- Với:



(cm)



c) Tính lưu lượng của dòng chảy:

- Diện tích mặt cắt kênh dẫn (hình chữ nhật):

- Lưu lượng dòng chảy:



d) Xác định trạng thái dòng chảy:

- Tính độ sâu phân giới:



3



12.94

11.19

12.27

12.89

13.43

13.71

23.23

23.88

24.68

25.83

27.10

27.60

27.83

28.18

28.48

28.80

28.95

29.08

29.20

29.33

29.68

29.83

29.75

29.88

12.02

589.69

51.50



Câu 2:

Xác định các hằng số và C.

Giải:

- Profil lưu tốc theo phương z:

- Từ đồ thị lưu tốc u (cm/s) theo ln(z):



Từ

Câu 3:

Chứng minh rằng:

có thể viết được dưới dạng:

Giải:

- Giả thiết: tại , ta thừa nhận u = 0.

- Thay C vào (a):

2.



Bài tập 2.2

Một con sông rộng, độ dốc đáy i = 0.0006. Profil vận tốc của dòng chảy ổn

định đều được trình bày trên hình, u (m/s) và z (m).



a)



Tính vận tốc



ma sát (m/s)



b) Tính độ nhám tương đương của Nikuradse (mm) và đường kính hạt .

- Độ nhám tương đương:

- Đường kính hạt :

4



c)



Tính vận tốc trung bình theo phương thẳng đứng U (m/s).



d)



Tính số Reynolds . Kết luận về trạng thái chảy.



5



3.



Bài tập 2.3

Dòng chảy trong đoạn sơng thẳng và rộng ổn định đều với chiều sâu nước

trung bình = 5 m. Trên đường thủy trực giữa mcn sơng người ta đo được lưu

tốc dòng chảy theo chiều cao (tính từ đáy sơng) như sau:

z (m)

u

(m/s)



1



2



3



4



5



1.4



1.55



1.7



1.75



1.8



Xác định:

a) Phương trình đường thẳng (y = a + bx) theo PP BPTT, trong đó và .



z (m)

lnz (m)

u (m/s)



1

0.00

1.4



2

0.69

1.55



3

1.10

1.7



4

1.39

1.75



Phương trình đường thẳng:

b) Vận tốc ma sát (m/s) do dòng chảy tạo ra trên đáy sông.



c) Độ nhám tương đương của Nikuradse (mm)

d) Vận tốc trung bình U (m/s) trên tồn bộ chiều sâu nước.

e) Độ dốc thủy lực J của dòng chảy.

f)



Hệ số nhám Manning của lòng sơng



6



5

1.61

1.8



4.



Bài tập 2.4

Dòng chảy ổn định trong một đoạn kênh có mcn được xem là hình chữ nhật

có H = 5 m, B >> H và bán kính cong trung bình .

Trên đường thủy trực giữa mcn kênh, người ta đo được lưu tốc dingf chảy tại

hai cao độ (tính từ đáy kênh) như sau:

Xác định:



a) Vận tốc ma sát (m/s) do dòng chảy tạo ra trên đáy kênh.



b) Độ nhám tương đương của Nikuradse (mm)

c) Tính số Reynolds . Kết luận về trạng thái chảy.



d) Vận tốc trung bình U (m/s) trên tồn bộ chiều sâu nước.



e) Lưu tốc umax (m/s) tại mặt nước: z = H = 5 (m)



f) Lưu tốc đơn vị q (m2/s) của dòng chảy



g) Độ dốc thủy lực J của dòng chảy.

h) Hệ số Manning của lòng sơng



i)



Độ dốc mặt nước hướng ngang Jy



j)



Vận tốc hướng ngang v (m/s) tại đáy kênh (z = 0).

Với:



7



Bài tập 2.5

Đoạn sông cong có , B = 100 m, H = 10 m, C = 60 m0.5/s, U = 1.5 m/s.

a) Tính Δz.



5.



b) Tính lưu tốc hướng ngang v tại z = 0, 2 m, 4 m, 6 m, 8 m và 10 m.



z (m)

0

2

4

6

8

10



ξ = z/H

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1



F1(ξ)

-2

-0.8

-0.15

0.4

0.9

1.2



F2(ξ)

-2

-0.4

0.15

0.3

0.4

0.4



v (m/s)

-0.163

-0.070

-0.016

0.034

0.079

0.108



c) Xác định z tại vị trí có v = 0.

- Từ bảng tính tốn trên, nội suy ra giá trị của z = 4.64 (m) mà tại đó có vận



tốc v = 0.



8



6.



Bài tập 2.6

Một đoạn sơng cong có chiều rộng = 300 m, chiều sâu nước = 4 m ( bán kính

thủy lực), bán kính cong trung bình = 800 m, độ dốc thủy lực = m hệ số nhám

= 0.03. Dòng chảy được xem là ổn định đều.



a) Tính lưu tốc trung bình V (m/s) và lưu lượng Q (m3/s).

- Lưu tốc trung bình V:

- Lưu lượng Q:

b) Tính chiều sâu hố xói max dhx (m) bên bờ lõm theo các tác giả khác nhau.

- Theo biểu thức của Chatley (1931):



Với là bán kính bờ lõm của đoạn sơng cong.

- Theo biểu thức của Apmann (1972):



- Theo biểu thức của Thorne (1988):



- Theo biểu thức của Maynord:



- Theo biểu thức của Hội Kỹ sư Công binh Mỹ (USACE – 1994):



9



II.



Bài tập chương 04

1. Bài tập 4.1

Xác đinh của sông X tại đoạn Y. (Bản 4.1)

- Từ tài liệu thủy văn thu được tại trạm đo thủy văn A trong 73 năm, chọn

đường quá trình lưu lượng của năm 1961 là năm điển hình vì các đặc trưng

thủy văn của năm 1961 xấp xỉ với các đặc trưng bình quân nhiều năm:

Đặc trưng thủy văn

Lưu lượng dòng chảy (m3/s)

Lưu lượng bùn cát (kg/s)



Năm

1961

1830

2130



Bình quân

nhiều năm

1800

2260



Giải:

- Trong bảng 4.1:

• Đã sắp xếp các cấp lưu lượng theo thứ tự giảm dần với mức 500 m 3/s mỗi



cấp.

• ni lầ số lần xuất hiện (ngày) trong năm (365 ngày).

• Mi là số lần xuất hiện cộng dồn.

• Pi (%) = 100Mi / 365.

Bảng 4.1

STT

(1)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Cấp lưu lượng

(2)

10999 ÷ 10501

10500 ÷ 10000

9999 ÷ 9501

9500 ÷ 9000

8999 ÷ 8501

8500 ÷ 8000

7999 ÷ 7501

7500 ÷ 7000

6999 ÷ 6501

6500 ÷ 6000

5999 ÷ 5501

5500 ÷ 5000

4999 ÷ 4501

4500 ÷ 4000

3999 ÷ 3501

3500 ÷ 3000

2999 ÷ 2501

2500 ÷ 2000

1999 ÷ 1501

1500 ÷ 1000

999 ÷ 501



ni

(3)

1

1

1

1

2

1

6

4

0

4

5

3

6

11

5

16

17

28

38

34

74



Mi

(4)

1

2

3

4

6

7

13

17

17

21

26

29

35

46

51

67

84

112

150

184

258



22



500 ÷ 0



107



365



Pi (%)

(5)

0.27

0.55

0.82

1.10

1.64

1.92

3.56

4.66

4.66

5.75

7.12

7.95

9.59

12.60

13.97

18.36

23.01

30.68

41.10

50.41

70.68

100.0

0

10



Ji (10-4)

(6)

4.35

4

3

3.4

3.15

2.93

2.7

2.5

2.25

2.05

1.84

1.65

1.4

1.25

1.1

0.9

0.75

0.6

0.4

0.3

0.2



Qi (m3/s)

(7)

10750

10250

9750

9250

8750

8250

7750

7250

6750

6250

5750

5250

4750

4250

3750

3250

2750

2250

1750

1250

750



PiJiQi2

(8)

137.73

230.27

234.40

318.81

396.45

382.46

577.59

612.03

477.47

460.72

433.35

361.33

302.89

284.55

216.14

174.50

130.53

93.21

50.34

23.63

7.95



0.1



250



0.63



- Đường quan hệ PiJiQi2 và Qi (m3/s):



-



tương ứng với giá trị max của tích số PiJiQi2.



11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. Bài tập chương 02

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×