Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2- Tính toán thủy lực dốc nước :

2- Tính toán thủy lực dốc nước :

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG

L ' 



Lth

n



+ Lấy chiều sâu nước đầu đoạn thu hẹp bằng độ sâu phân giới ở đầu đoạn thu hẹp

+ Giả thiết giá trị chiều sâu nước ở cuối đoạn tính tốn hi.

+ Xác định diện tích mặt cắt ướt ở đầu và cuối đoạn tính tốn theo cơng thức:

i = bi.hi

+ Xác định vận tốc dòng chảy ở đầu và cuối đoạn tính tốn theo cơng thức:

vi =



Q

i



+ Xác định chu vi ướt ở mặt cắt đầu và cuối đoạn tính tốn theo cơng thức:

i = bi + 2.hi

+ Bán kính thuỷ lực ở mặt cắt đầu và cuối đoạn tính tốn được xác định theo công thức:

Ri 



i

.

i



+ Hệ số Sêdi ở mặt cắt đầu và cuối đoạn tính tốn được xác định theo công thức

1

Ci  .Ri1/ 6

n



Maninh:



n: hệ số nhám của dốc nước, n = 0,014 ( độ nhám của bê tông )

+ Độ dốc mặt nước tại mặt cắt đầu và cuối đoạn tính tốn được xác định theo công

Q2

Ji  2 2

i .Ci .Ri



thức:



+ Xác định được chiều dài đoạn tính tốn ứng với hi theo cơng thức:

L 





iJ



Trong đó :

+  : Hiệu số tỷ năng ở đầu và cuối đoạn tính tốn, tính theo cơng thức:



 .Vi 21 � �  .Vi 2 �

hi 

 = i + 1 - i = �hi 1 

� �

�.

2.g � � 2.g �





+ i : Độ dốc đáy.

+ J : Độ dốc trung bình của đoạn tính tốn được xác định theo cơng thức:



SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



85



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

__



J



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



J i  J i 1

2



+ So sánh giá trị L vừa tính được với chiều dài đoạn tính tốn L' đã định.

+ Nếu L  L' thì giá trị chiều sâu nước ở cuối đoạn tính tốn mà ta giả thiết ở trên là

đúng.

+ Nếu L  L' thì ta phải giả thiết lại chiều sâu nước ở cuối đoạn tính tốn và tiến

hành các bước như trên cho đến khi L  L'.

Tiếp tục tính tốn cho các đoạn còn lại với chiều sâu nước ở cuối đoạn trước là chiều

sâu nước ở đầu đoạn tiếp theo cho đến hết đoạn cần tính sao cho L = L

b- Tính tốn thuỷ lực đoạn thu hẹp

*/ Tính hk - độ sâu phân giới đầu đoạn thu hẹp

Dòng chảy trên đoạn ngưỡng tràn có độ dốc i 1 = 0 < ik sang đoạn thu hẹp có độ dốc i 2 =

0,1 > ik đi qua độ sâu phân giới hk. Vậy độ sâu đầu đoạn thu hẹp hđ = hk

Độ sâu phân giới hk tại mặt cắt cuối ngưỡng tràn được xác định theo công thức:

hk = hc ng =



3



 .Qi 2

Btr .g



Bảng 5-7: Kết quả tính tốn độ sâu phân giới trên đoạn ngưỡng tràn với các cấp lưu lượng

Q = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1xQ



tk



Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



hk(m)

0.91

1.44

1.89

2.29

2.66

*/ Vẽ đường mặt nước trong đoạn thu hẹp dốc nước với các cấp lưu lượng

Dùng phương pháp cộng trực tiếp, vẽ đường mặt nước từ đầu đoạn thu hẹp với độ sâu dòng

chảy bằng độ sâu phân giới hk

+ Chia đoạn thu hẹp thành 6 đoạn có chiều dài ∆L’

∆L’ =



Ld 1 45



 9 (m)

n

5



Lập bảng tính gồm có các cột như sau:

+ Cột (1) : Bề rộng dốc nước tại mặt cắt tính tốn

+ Cột (2): Độ sâu dòng chảy trên dốc.

+ Cột (3) : Diện tích mặt cắt ướt

+ Cột (4) : Chu vi ướt

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



86



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



+ Cột (5) : Bán kính thủy lực R

+ Cột (6) : Hệ số Sezi

+ Cột (7) : Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt tính tốn

+ Cột (8) : Năng lượng đơn vị tại mặt cắt tính tốn

+ Cột (9) : Chênh lệch năng lượng đơn vị giữa hai mặt cắt

+ Cột (10) : Độ dốc mặt nước tại mặt cắt tính tốn

+ Cột (11) : Độ dốc mặt nước trung bình đoạn tính tốn

+ Cột (12) : Khoảng cách giữa hai mặt cắt liền kề

+ Cột (13): Khoảng cách cộng dồn

Kết quả tính tốn đường mặt nước thể hiện ở các bảng dưới đây, kết quả tính tốn

xác định được độ sâu dòng chảy cuối đoạn dốc nước thu hẹp



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



87



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Bảng 5-8: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Q = 0,2Q tk = 162,65m3/s

B



h



ω



(m)

(1)

60.00

56.50

53.00

49.50

46.00

42.50



(m)

(2)

0.91

0.44

0.38

0.37

0.36

0.37



B

(m)

(1)

60.00

56.50

53.00

49.50

46.00

42.50



h

(m)

(2)

1.44

0.80

0.70

0.66

0.65

0.65



χ



R



C



V



Э



ΔЭ



J



Jtb



ΔL



(m2)

(m)

(m)

(m/s) (m)

(m)

(m)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

54.49

61.82

0.88

69.94 2.98 1.36

0.002

25.06

57.39

0.44

62.22 6.49 2.59

1.23

0.025 0.013

9.00

20.40

53.77

0.38

60.78 7.97 3.62

1.03

0.045 0.035

9.00

18.08

50.23

0.36

60.24 9.00 4.49

0.87

0.062 0.054

9.00

16.64

46.72

0.36

60.14 9.77 5.23

0.74

0.074 0.068

9.00

15.65

43.24

0.36

60.30 10.40 5.88

0.65

0.082 0.078

9.00

Bảng 5-9: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Q = 0,4Qtk = 325,30m3/s

ω

(m2)

(3)

86.50

45.20

37.12

32.74

29.87

27.81



χ

(m)

(4)

62.88

58.10

54.40

50.82

47.30

43.81



R

(m)

(5)

1.38

0.78

0.68

0.64

0.63

0.63



C

(6)

75.33

68.50

67.02

66.38

66.16

66.22



V

(m/s)

(7)

3.76

7.20

8.76

9.94

10.89

11.70



Э

(m)

(8)

2.16

3.44

4.61

5.69

6.69

7.63



ΔЭ

(m)

(9)

1.28

1.17

1.08

1.00

0.94



J



Jtb



(10)

0.002

0.014

0.025

0.035

0.043

0.049



(11)



ΔL

(m)

(12)



0.008

0.020

0.030

0.039

0.046



9.00

9.00

9.00

9.00

9.00



L

(m)

(13)

0.00

9.00

18.00

27.00

36.00

45.00

L

(m)

(13)

0.00

9.00

18.00

27.00

36.00

45.00



Bảng 5-10: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Q = 0,6Qtk = 487,96 m3/s

B

(m)

(1)



h

(m)

(2)



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



ω

(m2)

(3)



χ

(m)

(4)



R

(m)

(5)



C

(6)



V

(m/s)

(7)



88



Э

(m)

(8)



ΔЭ

(m)

(9)



J



Jtb



(10)



(11)



ΔL

(m)

(12)



L

(m)

(13)

LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



60.00

56.50

53.00

49.50

46.00

42.50

B

(m)

(1)

60.00

56.50

53.00

49.50

46.00

42.50



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



1.89

113.35

63.78

1.78

78.61 4.30 2.83

0.002

1.12

63.56

58.75

1.08

72.37 7.68 4.13

1.30

0.010 0.006

9.00

1.00

52.78

54.99

0.96

70.94 9.25 5.35

1.22

0.018 0.014

9.00

0.94

46.67

51.39

0.91

70.29 10.45 6.51

1.16

0.024 0.021

9.00

0.93

42.58

47.85

0.89

70.05 11.46 7.62

1.11

0.030 0.027

9.00

0.93

39.58

44.36

0.89

70.08 12.33 8.68

1.06

0.035 0.032

9.00

Bảng 5-11: Kết quả tính toán đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Q = 0,8Qtk = 650,61 m3/s

h

(m)

(2)

2.29

1.43

1.28

1.21

1.19

1.20



ω

(m2)

(3)

137.31

80.75

67.68

60.09

54.91

51.07



χ

(m)

(4)

64.58

59.36

55.55

51.93

48.39

44.90



R

(m)

(5)

2.13

1.36

1.22

1.16

1.13

1.14



C

(6)

81.00

75.19

73.82

73.19

72.95

72.98



V

(m/s)

(7)

4.74

8.06

9.61

10.83

11.85

12.74



Э

(m)

(8)

3.43

4.74

5.99

7.19

8.35

9.47



ΔЭ

(m)

(9)

1.30

1.25

1.20

1.16

1.12



J



Jtb



(10)

0.002

0.008

0.014

0.019

0.023

0.027



(11)

0.005

0.011

0.016

0.021

0.025



ΔL

(m)

(12)

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00



0.00

9.00

18.00

27.00

36.00

45.00

L

(m)

(13)

0.00

9.00

18.00

27.00

36.00

45.00



Bảng 5-12: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn thu hẹp với Q = Qtk 813,26m3/s

B

(m)

(1)

60.00

56.50

53.00



h

(m)

(2)

2.66

1.72

1.55



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



ω

(m2)

(3)

159.34

97.10

82.01



χ

(m)

(4)

65.31

59.94

56.09



R

(m)

(5)

2.44

1.62

1.46



C

(6)

82.88

77.41

76.10



V

(m/s)

(7)

5.10

8.38

9.92



89



Э

(m)

(8)

3.98

5.29

6.56



ΔЭ

(m)

(9)

1.31

1.27



J



Jtb



(10)

0.002

0.007

0.012



(11)

0.004

0.009



ΔL

(m)

(12)

9.00

9.00



L

(m)

(13)

0.00

9.00

18.00

LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



49.50

46.00

42.50



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



1.48

1.45

1.47



73.09

66.93

62.32



52.45

48.91

45.43



1.39

1.37

1.37



75.49

75.26

75.29



11.13

12.15

13.05



7.79

8.98

10.15



1.23

1.19

1.17



0.016

0.019

0.022



0.014

0.017

0.020



9.00

9.00

9.00



27.00

36.00

45.00



Bảng 5-13: Tổng hợp kết quả tính tốn thủy lực đoạn dốc nước thu hẹp



Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



hđầu(m)



0.91



1.44



1.89



2.29



2.66



0.37



0.65



0.93



1.20



1.47



hcuối(m)



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



90



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



c-. Tính đoạn dốc nước có bề rộng khơng đổi

*/Độ sâu phân giới hk:

hk =



3



 .Q 2

B2g



Với B = 42,0 m là chiều rộng dốc nước

 = 1: Hệ số phân bố lưu tốc

Q: Các cấp lưu lượng tính tốn

Bảng 5-14 Kết quả tính tốn độ sâu phân giới trong đoạn dốc nước lăng trụ

Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



1.83



2.40



2.90



3.37



hk(m)

1.15

*/ h0 - độ sâu dòng chảy đều

f(Rln) =

Trong đó:



4m0 i d

Qxa



m0 = 2. 1  m 2  m , với m =0 với tường dốc nước thẳng đứng



Tra phụ lục 8-1 BTTL ta được Rln

Lập tỷ số



b

h

.Tra phụ lục 8-3 BTTL ta được

Rln

Rln



Bảng 5-15:Kết quả tính tốn độ sâu h0 trên đoạn lăng trụ dốc nước với các cấp lưu lượng

Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



f(Rln)



0.019



0.010



0.006



0.005



0.004



Rln



0.89



1.16



1.35



1.50



1.64



47.15



36.31



31.16



27.96



25.68



0.35



0.41



0.45



0.48



0.50



0.31



0.47



0.60



0.72



0.82



b

Rln

h

Rln



ho

* ik - độ dốc phân giới



ik =



g . k

 .C k2 .bk



Trong đó: bk = 42,0 m là chiều rộng dốc nước

id = 0,15 là độ dốc của dốc nước

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



91



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



 k bk .hk



k = bk + 2.hk



k

Rk =

k



1

Ck = .R 6

n



1



Bảng 5-16: Bảng tính độ dốc phân giới trên đoạn dốc lăng trụ với các cấp lưu lượng

Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



hk



1.15



1.83



2.40



2.90



3.37



k



48.38



76.80



100.64



121.92



141.47



k



44.30



45.66



46.79



47.81



48.74



Rk



1.09



1.68



2.15



2.55



2.90



Ck



72.48



77.90



81.15



83.49



85.31



ik



0.0020



0.0018



0.0017



0.0016



0.0016



Bảng 5-17: Bảng tổng hợp kết quả tính tốn

Q(m3/s)



162.65



325.30



487.96



650.61



813.26



hk(m)



1.15



1.83



2.40



2.90



3.37



hđầu đoạn



0.37



0.65



0.93



1.20



1.47



h0(m)



0.31



0.47



0.60



0.72



0.82



0.0020



0.0018



0.0017



0.0016



0.0016



ik



Kết quả tính tốn ta thấy trên đoạn dốc lăng trụ thì h o
mặt nước trên dốc nước là đường nước hạ b2

* Vẽ đường mặt nước trên đoạn lăng trụ dốc nước với các cấp lưu lượng

Tương tự như cách vẽ đường mặt nước trong đoạn thu hẹp, ta vẽ đường mặt nước trong

đoạn dốc lăng trụ với độ sâu đầu đoạn lăng trụ bằng độ sâu dòng chảy cuối đoạn thu hẹp,

kết quả tính tốn thể hiện ở các bảng sau:



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



92



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Bảng 5-18: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn dốc nước lăng trụ với Q = 162,65m3/s



B



h



ω



χ



R



(m)



(m)



(m2)



(m)



(m)



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00

42.00



1.152

0.654

0.547

0.487

0.447

0.419

0.398

0.382

0.369

0.359

0.351



48.38

27.46

22.97

20.44

18.78

17.60

16.72

16.04

15.50

15.08

14.73



44.30

43.31

43.09

42.97

42.89

42.84

42.80

42.76

42.74

42.72

42.70



1.09

0.63

0.53

0.48

0.44

0.41

0.39

0.38

0.36

0.35

0.34



C



V



Э



ΔЭ



(m/s)



(m)



(m)



(6)



(7)



(8)



72.48

66.21

64.32

63.11

62.24

61.59

61.07

60.66

60.32

60.05

59.82



3.36

5.92

7.08

7.96

8.66

9.24

9.73

10.14

10.49

10.79

11.04



1.73

2.44

3.10

3.71

4.27

4.77

5.22

5.62

5.98

6.29

6.57



J



Jtb



(9)



(10)



(11)



0.71

0.66

0.61

0.56

0.50

0.45

0.40

0.36

0.31

0.27



0.002

0.013

0.023

0.033

0.044

0.055

0.065

0.075

0.083

0.091

0.099



0.007

0.018

0.028

0.039

0.049

0.060

0.070

0.079

0.087

0.095



ΔL



L



(m)



(m)



(12)



(13)



5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0



0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0



Bảng 5-19: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn dốc nước lăng trụ với Q = 325.3 m 3/s

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



93



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



B



h



ω



χ



R



(m)



(m)



(m2)



(m)



(m)



(1)

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0



(2)

1.829

1.148

0.980

0.879

0.810

0.758

0.717

0.684

0.658

0.635

0.616



(3)

76.80

48.21

41.15

36.93

34.00

31.82

30.12

28.75

27.62

26.67

25.87



(4)

45.66

44.30

43.96

43.76

43.62

43.52

43.43

43.37

43.32

43.27

43.23



(5)

1.68

1.09

0.94

0.84

0.78

0.73

0.69

0.66

0.64

0.62

0.60



C

(6)

77.90

72.44

70.65

69.44

68.53

67.80

67.20

66.70

66.27

65.90

65.57



V



Э



ΔЭ



(m/s)



(m)



(m)



(7)

4.24

6.75

7.91

8.81

9.57

10.22

10.80

11.32

11.78

12.20

12.57



(8)

2.74

3.47

4.17

4.83

5.47

6.08

6.66

7.21

7.73

8.22

8.67



(9)

0.73

0.70

0.67

0.64

0.61

0.58

0.55

0.52

0.49

0.46



ΔL



L



(m)



(m)



(11)



(12)



0.005

0.011

0.016

0.022

0.028

0.034

0.040

0.046

0.053

0.059



5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0



(13)

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0



J



Jtb



(10)

0.002

0.008

0.013

0.019

0.025

0.031

0.037

0.043

0.050

0.056

0.061



Bảng 5-20: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn dốc nước lăng trụ với Q = 487.96 m 3/s



B



h



ω



χ



R



(m)



(m)



(m2)



(m)



(m)



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



C

(6)



V



Э



ΔЭ



(m/s)



(m)



(m)



(7)



(8)



(9)



94



J



Jtb



(10)



(11)



ΔL



L



(m)



(m)



(12)



(13)

LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0

42.0



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



2.396

1.585

1.370

1.238

1.145

1.074

1.017

0.970

0.932

0.898

0.870



100.64

66.55

57.56

52.02

48.09

45.09

42.71

40.76

39.13

37.74

36.54



46.79

45.17

44.74

44.48

44.29

44.15

44.03

43.94

43.86

43.80

43.74



2.15

1.47

1.29

1.17

1.09

1.02

0.97

0.93

0.89

0.86

0.84



81.15

76.19

74.49

73.32

72.41

71.68

71.07

70.54

70.08

69.68

69.32



4.85

7.33

8.48

9.38

10.15

10.82

11.43

11.97

12.47

12.93

13.35



3.59

4.32

5.03

5.72

6.39

7.04

7.67

8.28

8.86

9.42

9.96



0.73

0.71

0.69

0.67

0.65

0.63

0.61

0.58

0.56

0.54



0.002

0.006

0.010

0.014

0.018

0.022

0.027

0.031

0.036

0.040

0.044



0.004

0.008

0.012

0.016

0.020

0.024

0.029

0.033

0.038

0.042



5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0



0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0



Bảng 5-21: Kết quả tính tốn đường mặt nước trong đoạn dốc nước lăng trụ với Q = 650.61 m 3/s



B



h



ω



χ



R



(m)



(m)



(m2)



(m)



(m)



(1)

42.0

42.0



(2)

2.903

1.986



(3)

121.92

83.41



(4)

47.81

45.97



(5)

2.55

1.81



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



C

(6)

83.49

78.89



V



Э



ΔЭ



(m/s)



(m)



(m)



(7)

5.34

7.80



(8)

4.35

5.09



(9)



95



0.73



ΔL



L



(m)



(m)



(11)



(12)



0.003



5.0



(13)

0.0

5.0



J



Jtb



(10)

0.002

0.005



LỚP SĐ 6



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2- Tính toán thủy lực dốc nước :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×