Caùc ví duï vaø Baøi taäp chöông 1 DOØNG ÑEÀU BAØI TAÄP DOØNG ÑỀU 6 1 Xaùc ñònh ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa moät oáng daãn baèng beâ toâng, maët caét troøn coù ñöôøng kính d = 1,2m; ñoä doác ñaùy keânh[.]
BÀI TẬP DÒNG ĐỀU 6.1 Xác định độ sâu ngập nước ống dẫn bê tông, mặt cắt tròn có đường kính d = 1,2m; độ dốc đáy kênh i = 0,0008, lưu lượng Q = m3/s, n = 0,014 ĐS: 0,96m 6.2 Một kênh có dạng hình tam giác cân có cạnh nghiêng với phương thẳng đứng góc 60o Nếu lưu lượng kênh 80l/s với độ sâu so với đỉnh 0,25m kênh phải có độ dốc bao nhiêu? Cho C = 45 m1/2/s ĐS: 0,0025 6.3 Một kênh có mặt cắt ướt hình parabol có phương trình y = 2x2 (y trục thẳng đứng), độ dốc i = 0,0001; hệ số nhám n = 0,02, tải lưu lượng Q = 8,25 m3/s Tìm độ sâu dòng kênh ĐS: 6,4m 6.4 Kênh có mặt cắt hình vẽ: Cho B = 1,5m; n = 0,02; i = 0,001 Tính lưu lượng chảy kênh h1 = 0,5m; h2 = 0,2m; B h1 ÑS: 0,71m3/s 6.5 Cho kênh bêtông hình parabol có đặc điểm hình học độ nhám sau Trong A diện tích mặt cắt ướt, P chu vi ướt h (m) A (m2) P (m) 0.2 0.239 1.789 0.3 0.438 2.191 0.4 0.675 2.698 0.943 3.064 0.5 n h2 I 0.014 0.0001 Kênh tải lưu lượng Q = 0,05m /s, tính chiều sâu dòng kênh 6.6 Dòng chảy kênh hở có mặt cắt ngang hình vẽ: Cho n1 = 0,025; n2 = 0,03; i = 0,0001; dộ sâu h1 = 5m; h2 = 10m; bề rộng a = 10m; b = 20m Tính lưu lượng kênh (n tính theo Horton) ÑS: 412 m3/s ÑS: 0,21m h2 n2 n1 b h1 a 6.7 Xác định hệ số nhám tương đương (dùng nhiều công thức khác nhau) lưu lượng kênh có mặt phức tạp hình vẽ, biết n1 = 0,03, n2 = 0,02 n3 = 0,04 Độ dốc kênh i = 0,0005, mái dốc m = m m n3 n1 4m 5m m n2 7m ÑS : n = 0.029 (1.16), n = 0.03 (1.17), n = 0.021 (1.18), n = 0,026 (1.19) m 9m 6m 6.8 Xác định vận tốc trung bình lưu lượng kênh hình thang đất có chiều rộng đáy kênh b = 2m, chiều sâu ngập nước h = 1,3m, mái dốc m = 1,5, hệ số nhám n = 0,025 độ dốc i = 0,001 Vận tốc lưu lượng thay đổi mặt cắt kênh diện tích mái dốc có dạng lợi thủy lực Vẽ hình dạng mặt cắt nhận xét ÑS: Q = 5,45m3/s; V = 1,06m/s Qln = 5,51m3/s; Vln = 1,07m/s 6.9 Nước dẫn kênh nửa hình tròn với độ dốc 1/2500 Hệ số Chézy C = 56 Nếu bán kính kênh 0,55m lưu lượng kênh độ sâu nước bán kính Nếu kênh thiết kế với mặt cắt hình chữ nhật có bề rộng 1,1m, độ sâu dòng chảy 0,55m, độ dốc hệ số Chézy không đổi lưu lượng kênh bao nhiêu? ĐS : Q1 = 0,279 m3/s, Q2 = 0,355 m3/s 6.10 Một ống cống tròn đường kính D dẫn nước có dòng chảy với hệ số Chézy không đổi: a Chứng tỏ rằng: dòng chảy có vận tốc cực đại chiều sâu dòng chảy 0,81D b Chiều sâu câu (a) có cho lưu lượng cực đại không? Nếu không xác định chiều sâu để có lưu lượng cực đại c Một ống cống tròn có đường kính 0,8m có nước chảy với vận tốc cực đại, lưu lượng 0,6m3/s Tìm độ dốc cần thiết cống cho hệ số Chézy C = 90 ĐS: i = 2,8.10-5 6.11 So sánh khả chảy kênh có diện tích mặt cắt nhau, A = 1m2 có hình dạng khác Biết kênh lát bê tông (n = 0,017) độ dốc i = 0,005 ÑS: Ptg = 3,04m; P1/2v = 2,83m; P1/2cn = 2,63m; P1/2tr = 2,5m; P chu vi ướt a A d a Tam giác A b Nửa hình vuông b/2 A c Nửa hình lục giác c A Nửa hình tròn 6.12 Một kênh mặt cắt hình chữ nhật, có hệ số nhám n = 0,014, độ dốc i = 0,001 có lưu lượng Q = 1000m3/s Hãy tính diện tích mặt cắt ngang kênh cần thiết tỉ số bề rộng b độ sâu h kênh b/h = 1; 1,5; 2; 2,5; 3,5 Vẽ mối quan hệ diện tích mặt cắt ngang theo tỉ số b/h cho nhận xét 6.13 Nước xả từ giếng nhà máy điện sông cách L = 300m có Q = 8,5m3/s Xác định kích thước kênh hình thang lợi mặt thủy lực đào đất n = 0,025 có hệ số mái dốc m = 1,5, biết độ chênh mực nước giếng sông Δh = 1,5m ĐS: hln = 1,36m; Qln = 0,82m3/s 6.14 Một kênh có mặt cắt ướt hình thang với m = 1,5; độ dốc i = 10-4, hệ số nhám n = 0,01 Diện tích mặt cắt ướt A = 20m2 Tính lưu lượng dòng cực đại qua kênh ĐS: 26,68m3/s 6.15 Trên đoạn L kênh hình thang dài, người ta đo chênh lệch mực nước Δz Kênh có hệ số mái dốc m, hệ số nhám n lưu lượng Q Cho L = 500m; Δz = 0,8m; m = 1,4; n = 0,017; Q = 9m3/s Biết kênh có mặt cắt lợi mặt thuỷ lực Tìm độ sâu dòng chảy kênh ĐS: 1,51m 6.16 Kênh chữ nhật có hệ số nhám n, bề rộng b, độ dốc đáy i Gọi Vkl vận tốc không lắng lòng kênh Cho Vkl = 0,35 m/s; n = 0,025; b = 5m; i = 0,0001 Kênh dẫn dòng chảy với độ sâu tối thiểu bao nhiêu? ĐS: 1,22m 6.17 Một kênh có mặt cắt ướt hình thang với m = 1,5; độ dốc i = 10 , hệ số nhám n = 0,02 Cho diện tích mặt cắt ướt 12m Xác định b h cho đạt lưu lượng cực đại ĐS: b = 1,45m; h = 2,39m β = b/h Bốn kênh có β 0,5; 6.18 Bốn kênh hình thang có hệ số mái dốc m = Gọi 0,4; 0,3; 0,2 Kênh lợi mặt thủy lực? 6.19 Một dòng chảy có độ sâu h = 3m kênh lát đá (n = 0,025), mặt cắt hình chữ nhật rộng b = 4m, độ dốc i = 0,002 Tính lượng toàn dòng chảy qua mặt cắt kênh (lấy mặt chuẩn qua đáy kênh) đơn vị thời gian ĐS: 762,86KJ/s 6.20 Tìm liên hệ hệ số ma sát λ công thức tính tổn thất dọc đường (công thức Darcy) hệ số nhám n công thức Manning CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Câu sau đúng: a) Dòng xảy kênh lăng trụ b) Trong kênh lăng trụ xảy dòng c) Dòng không xảy sông thiên nhiên d) Trong kênh có diện tích mặt cắt ướt không đổi luôn có dòng Câu 2: Dòng chảy kênh hở có: a) Đường năng, đường mặt nước đáy kênh song song b) Diện tích mặt cắt ướt biểu đồ phân bố vận tốc dọc theo dòng chảy c) Áp suất mặt thoáng áp suất khí trời d) Cả ba câu Câu 3: Trong dòng chảy đều: a) Lực ma sát cân với lực trọng trường chiếu lên phương chuyển động b) Lực ma sát cân với lực quán tính c) Lực gây nên chuyển động lực trọng trường chiếu lên phương chuyển động d) a c Câu 4: Dòng chảy xuất nếu: a) Ma sát đáy lớn c) Độ đốc đáy âm b) d) Độ đốc đáy không Cả b) c) Câu Trong kênh lăng trụ thì: a) Có thể có dòng chảy không ổn định b) Có thể có dòng chảy ổn định c) Có thể có dòng chảy d) Cả Câu 6: Trong dòng chảy thì: a) Năng lượng dòng chảy không đổi dọc theo dòng chảy b) Năng lượng riêng dòng chảy không đổi dọc theo dòng chảy c) Độ dốc đường không đổi theo dòng chảy d) Câu b) c) Câu 7: Trong dòng chảy đều: a) Độ dốc thủy lực J độ dốc đáy kênh i có giá trị >0 b) Độ dốc thủy lực J có giá trị ≥ c) Độ dốc thủy lực J giá trị thay đổi theo lưu lượng chảy kênh d) Cả câu sai Câu 8: Khi thiết kế kênh cần ý điều kiện sau: a) Kênh phải có mặt cắt lợi mặt thủy lực b) Thiết kế kênh phải phù hợp điều kiện thực tế (không đào kênh sâu, ) c) Dòng chảy kênh không gây nên tượng bồi lắng xói lở d) Cả ba Câu 9: Mặt cắt kênh có lợi mặt thủy lực : a) Có thể áp dụng kênh có nhiều loại mặt cắt khác b) Đạt lưu lượng cực đại giữ diện tích mặt cắt ướt số c) Đạt diện tích mặt cắt ướt tối thiểu giữ lưu lượng số d) Cả ba câu Câu 10: Khi dùng công thức tính vận tốc dòng V = R2 / i dòng chảy phải trạng thái : n a) Chảy rối khu sức cản bình phương b) Chảy rối thành trơn c) Chảy rối thành nhám d) Cả Câu 11: Xét hai kênh có độ sâu dòng h01 > h02 , vận tốc đo vị trí 0,2h 0,8h tính từ đáy kênh Hệ số nhám n1 n2 quan hệ sau: a) c) n1 > n2 n1 = n2 b) n1 < n2 d) Chưa kết luận Câu 12: Trong kênh lăng trụ có độ dốc i lưu lượng không đổi, mặt cắt hình chữ nhật: a) Độ sâu dòng tăng chiều rộng b tăng b) Độ sâu dòng không đổi chiều rộng b tăng c) Độ sâu dòng tăng chiều rộng b giảm d) Cả câu sai Câu 13: Trong kênh có mặt cắt hình tròn đường kính D: a) Vận tốc trung bình đạt giá trị cực đại chiều rộng mặt thoáng B = 0,90D b)Vận tốc trung bình đạt giá trị cực đại chiều rộng mặt thoáng B = 0,78D c) Vận tốc trung bình đạt giá trị cực đại chiều rộng mặt thoáng B = 0,46D d) Vận tốc trung bình đạt giá trị cực đại chiều rộng mặt thoáng B = 0,25D Câu 14: Trong kênh lăng trụ có lưu lượng không đổi: a) Độ sâu dòng tăng độ dốc i giảm b) Độ sâu dòng không đổi độ dốc i tăng c) Độ sâu dòng tăng độ dốc i tăng d) Cả câu ñeàu sai