BÀI TẬP THỦY LỰC - LÊ VĂN DỰC

DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 1 CHƯƠNG 1 Bài 1 Một kênh có mặt cắt ướt hình parabol có phương trình y = 2x 2 (y là trục thẳng đứng), độ dốc i = 0,0001; hệ số nhám n = 0,02, tải một lưu lượng là Q = 8,25m 3 /s. Tìm độ sâu dòng đều trong kênh. Bài 2 Cho một ống dẫn bằng bê tông, mặt cắt tròn có đường kính d = 1,2m; độ dốc đáy kênh i = 0,0008, n = 0,014, tải lưu lượng Q = 1m 3 /s. a) Xác định độ sâu dòng đều h o ? b) Xác định độ sâu dòng chảy sao cho lưu tốc và bán kính thủy lực đạt cực đại, tính V max và R max tương ứng ? c) Xác định độ sâu dòng chảy sao cho lưu lượng và mô đun lưu lượng đạt cực đại, tính Q max và K max tương ứng ? Bài 3 Cho một kênh hình thang bằng 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 và độ dốc i = 0,001. a) Xác định vận tốc trung bình và lưu lượng của kênh ? b) Vận tốc và lưu lượng sẽ thay đổi như thế nào nếu mặt cắt kênh cùng diện tích và mái dốc nhưng có dạng lợi nhất về thủy lực. Bài 4 : Cho một đường ống cống có đường kính D = 4 m, độ dốc đáy i= 10 -4 , hệ số nhám n=0,01; độ sâu dòng chảy đều h o = 3m. a) Tính lưu tốc V và lưu lượng dòng chảy đều Q. b) Nếu như người ta thiết kế một kênh hình thang với mái dốc kênh m=2 có cùng độ nhám, độ dốc và diện tích ướt với đường ống cống ở trên, sao cho đạt điều kiện có lợi nhất về mặt thủy lực. Hỏi Lưu lượng Q max chảy qua kênh hình thang ? Bài 5 : Cho kênh mặt cắt hình thang với bề rộng đáy b=10m; mái dốc m=2; hệ số nhám n = 0,02; h o = 5m, i= 0,0001. a) Xác định lưu tốc V và lưu lượng dòng đều Q. b) Khi người ta tăng lưu lượng dòng chảy gấp đôi (Q 1 = 2.Q), hỏi độ sâu dòng đều h o tương ứng. Bài 6 : Cho một kênh parabol có phương trình y = x 2 (trục oy theo phương thẳng đứng). Cho độ dốc đáy kênh i= 4.10 -4 , hệ số nhám n=0,005; độ sâu dòng chảy đều h o = 6m. a) Tính lưu tốc V và lưu lượng dòng chảy đều Q b) Nếu như người ta tăng lưu lượng lên gấp ba lần lưu lượng đang chảy (Q 1 = 3.Q). Hỏi độ sâu dòng chảy đều tương ứng. Bài 7 : Cho một kênh tháo nước có mặt cắt ngang hình tròn với đường kính D=2m; hệ số nhám n=0,02; độ dốc kênh i = 10 -4 ; độ sâu dòng đều là h o = 3D/4. a) Hỏi lưu tốc V và lưu lượng dòng chảy đều Q. b) Nếu như giảm lưu lượng còn một nửa (Q 1 = Q/2), hỏi độ sâu dòng chảy đều tương ứng. Bài 8 : Một kênh mặt cắt ngang hình chữ nhật có hệ số nhám là n; độ dốc i; lưu lượng là Q; tỉ số b (= b/h) giữa bề rộng b của kênh và độ sâu dòng chảy h. a) Hãy tìm công thức xác định diện tích mặt cắt ướt A. b) Áp dụng cho n=0,014; i=0,001; Q=1000m 3 /s và tỉ số b = 1 ; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 . Nhận xét gì về sự biến thiên của diện tích mặt cắt ngang A. Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn=Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@ vnn.vn, c=VN Date: 2010.10.24 21:09:24 +07'00' DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 2 Bài 9 : Giả sử một kênh mặt cắt ngang hình tròn, chảy vừa đầy (không áp), Từ công thức tính tổn thất năng lượng dọc đường Darcy : h d = l. D L . 2g V 2 trong đó h d là tổn thất dọc đường suốt chiều dài đoạn L; D đường kính ống; V vận tốc trung bình mặt cắt ngang; l hệ số tổn thất dọc đường theo Darcy; g gia tốc trong trường. Hãy thay thế đường kính D bởi bán kính thủy lực R. Sau đó tìm mối quan hệ giữa l với hệ số nhám n tính theo Manning đối với dòng chảy đều trong kênh. Bài 10 : a) Tìm (chứng minh) biểu thức tính độ nhám tương đương cho mặt cắt phức tạp nếu giả thiết rằng lưu lượng trên toàn mặt cắt bằng tổng lưu lượng trên từng mặt cắt đơn giản. Biết rằng hệ số Chezy tính theo Manning ( C = n R 1/6 ). b) Áp dụng : Cho mặt cắt phức tạp như chỉ ra trên Hình 10. Có mái dốc m =1; n 1 = 0,03; n 2 = 0,02 và n 3 = 0,04; i=0,0005 và h o = 9m. Tính hệ số nhám tương đương. Tính lưu lượng dòng chảy đều dựa vào hệ số nhám tương đương đã tính được. Bài 11 : Cho một đường hầm chuyển nước có đường kính D = 1,0 m, độ dốc đáy i= 0,0002, hệ số nhám n=0,02; Lưu lượng dòng chảy đều Q = 0,6 m 3 /s. Tính: a) Độ sâu dòng chảy đều h o b) Diện tích mặt cắt ướt A. c) Nếu như người ta thiết kế một kênh hình thang với mái dốc kênh m=1,5 có cùng độ nhám, độ dốc và diện tích mặt cắt ướt với đường hầm ở trên, sao cho đạt điều kiện có lợi nhất về mặt thủy lực. Hỏi Lưu lượng Q max chảy qua kênh hình thang ? Trường hợp nào lợi hơn ? Bài 12 : Cho kênh hình thang có bề rộng b = 10 m, hệ số mái dốc m = 1,5; độ dốc đáy i= 10 -4 ; hệ số nhám n=0,01; độ sâu dòng đều h o = 4 m. a) Tính lưu tốc V và lưu lượng dòng chảy đều Q b) Nếu như người ta thiết kế một kênh hình thang có lưu lượng đã tính ở câu a) và có cùng mái dốc m như trên, sao cho đạt điều kiện có lợi nhất về mặt thủy lực. Hỏi bề rộng đáy kênh b, độ sâu dòng chảy h ? Bài 13: Người ta dự định xây dựng một kênh dẫn hở hình thang trên nền đất thịt n = 0,025 có hệ số mái dốc m = 1,5 và độ dốc i = 0,002 để tháo một lưu lượng Q = 60m 3 /s sao cho mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực. Tính chiều rộng đáy kênh 5m 4 m h o m m m m n 1 n 2 n 3 5m 6 m 7 m Hì nh 1 0 DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 3 Bài 14 : Cho một kênh hình thang có bề rộng b = 10 m, hệ số mái dốc m = 1,5; độ dốc đáy i= 10 -4 ; hệ số nhám n=0,01; độ sâu dòng đều h o = 4 m. a) Tính lưu tốc V và lưu lượng dòng chảy đều Q b) Nếu như người ta thiết kế một kênh hình thang đạt được cùng lưu lượng như trên (có cùng mái dốc m) sao cho đạt điều kiện có lợi nhất về mặt thủy lực. Hỏi bề rộng đáy kênh b, độ sâu dòng chảy h ? Hỏi diện tích ướt A min của kênh hình thang này? Tính phần trăm diện tích ướt chênh lệch. Bài 15 : Một kênh parabol có phương trình y = x 2 (trục oy theo phương thẳng đứng) có độ dốc đáy là i = 10 -4 , hệ số nhám n = 0,01, độ sâu dòng đều là h o = 6m. a) Tính lưu lượng dòng đều chảy trong kênh. b) Nếu người ta thiết kế một kênh có mặt cắt ướt hình thang, có cùng độ dốc, độ nhám và cùng tải một lưu lượng như kênh hình parabol (câu a). Xác định chiều rộng đáy kênh b và độ sâu dòng đều h o trong trường hợp mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực ? Cho biết mái dốc kênh m = 1,5 . c) Tính và so sánh diện tích ướt trong hai trường hợp trên ? kênh nào lợi hơn ? Bài 16 : Cho một đường ống cống có đường kính D = 2,0m, độ dốc đáy i = 10 -3 , hệ số nhám n = 0,02. a) Tính lưu lượng dòng đều cực đại Q max ? b) Xác định độ sâu dòng đều tương ứng với lưu lượng cực đại Q max ? Bài 17 : Cho một đường ống cống có đường kính D = 2,4 m, độ dốc đáy i= 10 -3 , hệ số nhám n=0,02. a) Xác định độ sâu dòng đều sao cho lưu lượng cực đại ? b) Tính lưu lượng cực đại Q max ? Bài 18 : Cho dòng chảy đều với lưu lượng Q=32,68m 3 /s trong một kênh lăng trụ hình parabol có các đặc tính sau: + Hệ số nhám, n= 0,02; + Độ dốc đáy i=0,002; + Diện tích ướt Avà chu vi uớt P được cho trong bảng sau: h(m) Diện tích ướt A (m 2 ) Chu vi ướt P (m) 3,0 4,900 6,834 4,0 7,542 8,845 5,0 10,541 10,829 6,0 13,856 12,793 a) Tính độ sâu dòng đều h o và diện tích ướt A ? b) Nếu người ta thiết kế một kênh hình thang mái dốc m=2; có cùng hệ số nhám, độ dốc đáy và lưu lượng với kênh ở trên, tính bề rộng và độ sâu của kênh ứng với mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực? c) Tính diện tích ướt A min ứng với trường hợp kênh hình thang và so sánh với kết quả ở câu b) ? trường hợp nào có lợi hơn về mặt thủy lực? Bài 19 : Một kênh có dạng hình tam giác cân có cạnh nghiêng với phương thẳng đứng một góc 60 o . Nếu lưu lượng trong kênh là Q = 80 l/s, với độ sâu so với đỉnh là h = 0,25m. Cho C = 45 m 1/2 /s. Tìm độ dốc đáy kênh i ? DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 4 Bài 20 : Kênh có mặt cắt như Hình 20. Cho B=1,5m; h1=0,5m; h2=0,2m; n=0,02; i=0,001. a) Tính lưu lượng dòng đều trong kênh ? b) Tính vận tốc trong kênh ? Bài 21 : Dòng chảy đều trong kênh hở có mặt cắt ngang như Hình 21. Cho n 1 = 0.025; n 2 = 0.03; i = 0.0001; h 1 = 5.0m; h 2 = 10.0m; a = 10.0m; b = 20.0m. Hệ số nhám tương đương n e tính theo công thức Horton. Xác định lưu lượng Q ? Bài 22 : Cho kênh hình thang có m=1.4; n=0.017; Q=9m 2 /s; L=500m, độ chênh mực nước ở hai đầu kênh là Δz=0.8m; biết kênh có mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực, tính a) Độ sâu, bề rộng và diện tích ướt của kênh ? b) Tính năng lượng toàn phần E chảy qua mặt cắt ướt (lấy chuẩn cao độ là đáy kênh) trong một đơn vị thời gian? B h 1 h 2 Hình 20 n 1 n 2 h 1 h 2 a b Hình 21 DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 1 CHƯƠNG 2 Bài 1: Tính độ sâu phân giới, vận tốc phân giới và độ dốc phân giới ứng với kênh hình thang, cho biết Q = 22m 3 /s; bề rộng đáy b = 12m; mái dốc m = 0,5; độ nhám n = 0,020. Bài 2: Tính độ sâu phân giới và độ dốc phân giới trong máng tròn có đường kính D = 1,5m, lưu lượng Q = 8m 3 /s, độ nhám n = 0,017. Bài 3 : Kênh lăng trụ mặt cắt hình thang có chiều rộng đáy b=8m, mái dốc m=1, độ nhám n=0,025 và đáy kênh có độ dốc i=0,0001. Xác định trạng thái chảy và dạng đường mặt nước trong kênh nếu tại một mặt cắt trên kênh độ sâu đo được là h=2,25m và lưu lượng dẫn trên kênh là Q = 12m 3 /s . Bài 4: Kênh có đáy nằm ngang i = 0, b = 4m, lưu lượng Q = 10m 3 /s, m = 1,5, lát đá (n = 0,02) cuối kênh là một bậc nước, thượng lưu kênh là dòng chảy êm. Tính khoảng cách từ bậc nước đến chỗ sâu h = 1,25m bằng phương pháp sai phân (chia 1 đoạn). Bài 5: Tại hai mặt cắt trên kênh cách nhau 2800m, đo được hai mực nước Z 1 = 4,17m và Z 2 = 4m (so với mặt chuẩn nằm ngang). Kênh có mặt cắt hình thang b = 120m, m = 3, n = 0,02, độ dốc i = 0,0001. Độ sâu tại vị trí Z 1 là h 1 = 4m. Tính lưu lượng trên kênh, tính h o, xác định dạng đường mặt nước trong kênh ? Bài 6 : Kênh hình thang có chiều rộng b = 5m, mái dốc m = 1,5, lưu lượng 40,3 m 3 /s. Độ sâu dòng chảy tại 1 mặt cắt trong kênh h = 1,89m; Xác định độ sâu phân giới và trạng thái chảy trong kênh ? Bài 7 : Cho 2 kênh lăng trụ mặt cắt hình chữ nhật khá dài. Biết độ dốc là: 0< i 1 < i cr và i 2 > i cr . Dòng chảy trong kênh 1 là dòng chảy êm, hạ lưu chảy đều. Cho Q = 60m 3 /s; b = 8m; i 2 = 0,01; n 2 = 0,02; h 02 = 1,442m. (Xem Hình 7) Tính khoảng cách từ đầu kênh 2 đến mặt cắt có độ sâu h 02 là: Bài 8 : Kênh hình thang có chiều rộng đáy b=20 m, mái dốc m=1,5, lưu lượng Q = 160 m 3 /s. Độ dốc kênh i = 0,0001. Hệ số nhám n = 0,01. Lấy a = 1; g = 9,81 m/s 2 . Dòng chảy trong kênh có độ sâu h = 3,6 m. a) Tính h o b) Tính h cr c) Hỏi dạng đường mặt nước trong kênh ? Bài 9 : Một kênh hình thang có đáy nằm ngang i=0, bề rộng đáy b=10m; mái dốc m=1,5; lát đá có n =0,02; cuối kênh là một bậc nước thẳng đứng, Q= 34,4 m 3 /s. a) Tìm độ sâu dòng chảy phân giới tại bậc b) Vẽ đường mặt nước trong kênh bằng phương pháp sai phân và tính khoảng cách từ bậc đến chỗ có độ sâu h=1,25m. Bài 10 : Cho một kênh có mặt cắt hình thang, mái dốc m=1,5 ; diện tích mặt cắt ngang A=5,135 m 2 ; độ dốc đáy kênh là i=0,001; hệ số nhám n = 0,025. (Xem Hình 10) a) Xác định chiều rộng đáy kênh b và độ sâu mực nước h sao cho mặt cắt là lợi nhất về mặt thủy lực (đạt Q max trong khi giữ diện tích mặt cắt ướt A là hằng số ). b) Xác định lưu tốc và lưu lượng ứng với trường hợp này. m =1,5 A=const h ? b ? Hình 10 0<i 1 <i cr i 2 >i cr N N h o2 =1,442m kênh 1 kê nh 2 K K K Hình 7 Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn=Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@v nn.vn, c=VN Date: 2010.10.24 21:10:59 +07'00' DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 2 c) Ứng với trường hợp mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực vừa tìm được (b, h và Q max ), hãy xác định độ sâu phân giới h cr và độ dốc phân giới i cr . Qua đó cho biết trạng thái chảy trong kênh. Bài 11 : Vẽ định tính (chỉ ra dạng) đường mặt nước trong các kênh khá dài (đủ để hình thành dòng chảy đều) như chỉ ra trong Hình 11. 0 < i 1 < i cr i 2 > i cr Hình 11 i 2 > i 3 > i cr Bài 12 : Ba kênh lăng trụ khá dài, nối với nhau như Hình 12. Các kênh có mặt cắt như nhau, độ dốc khác nhau. Vẽ định tính đường mặt nước, biết ở đầu kênh 1 dòng chảy xuất phát từ độ sâu dòng chảy đều. Kênh 1 Kênh 2 Kênh 3 i 1 < i cr i 2 > i cr i 3 = 0 Bài 13 : Vẽ định tính đường mặt nước trong các kênh lăng trụ khá dài như hình bên dưới. Kênh có cùng dạng mặt cắt, độ dốc đáy khác nhau.(Xem Hình 13). i 1 > i cr i 1 > i 2 > i cr i 3 > i 2 Bài 14 : Kênh hình thang có chiều rộng đáy b=10 m, mái dốc m=1,5, lưu lượng Q = 160 m 3 /s. Độ dốc kênh i = 0,002. Hệ số nhám n = 0,02. Lấy a = 1; g = 9,81 m/s 2 . Dòng chảy trong kênh có độ sâu h = 3,0 m. a) Tính h o b) Tính h cr c) Hỏi dạng đường mặt nước trong kênh ? Bài 15 : Kênh hình thang có chiều rộng đáy b=20 m, mái dốc m=1,5, lưu lượng Q = 160 m 3 /s. Độ dốc kênh i = 0,0001. Hệ số nhám n = 0,01. Cho a = 1; g = 9,81 m/s 2 . Cho độ sâu phân giới h cr = 1,78m. Dòng chảy trong kênh có độ sâu h = 2,6 m. Hỏi dạng đường mặt nước trong kênh ? Bài 16 : Kênh mặt cắt hình tam giác cân có m=2. Lưu lượng Q là 31,75m 3 /s . Xác định độ sâu phân giới? Hình 12 Hình 13 DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 3 Bài 17 : Kênh mặt cắt hình tam giác cân có m=2. Xác định lưu lượng Q biết độ sâu phân giới h cr = 5m ? Bài 18 : Cho dòng chảy có lưu lượng Q=58,35m 3 /s, chảy trong hệ thống gồm 3 kênh lăng trụ khá dài, nối tiếp nhau, có cùng mặt cắt ngang là hình chữ nhật, với b=10m; cùng độ nhám n=0,02; độ dốc khác nhau như được chỉ ra trong Hình 18. a) Tính độ sâu phân giới h cr ? b) Vẽ định tính và nêu tên dạng đường mặt nước trong các kênh ? c) Tình khoảng cách từ mặt cắt chuyển tiếp giữa 2 kênh 2 và 3, đến mặt cắt có độ sâu là h o3 =1,285m. Bài 19 : Một kênh lăng trụ hình chữ nhật có Q= 17m 3 /s; n=0.016; i=0.0064. Để dòng chảy trong kênh ở trạng thái chảy phân giới thì bề rộng của kênh phải là bao nhiêu ? Bài 20 : Tính độ sâu phân giới của kênh có mặt cắt như Hình 20, với lưu lượng cho như sau: a) Q= 55m 3 /s; b) Q= 180m 3 /s; Bài 21 : Ba đoạn kênh lăng trụ đủ dài có độ dốc i 1 , i 2 , i 3 nối với nhau như Hình 21. Trên kênh 2 có một cửa cống với độ mở cống a < h 02 . Độ sâu mực nước thương lưu là H > h 01 . Vẽ định tính đường mặt nước trên kênh. Bài 22 : Một số kênh lăng trụ đủ dài, nối với nhau như Hình 22. Kênh có kích thước và hình dạng như nhau nhưng độ dốc khác nhau. Hãy vẽ định tính đường mặt nước trên kênh, biết chiều dài kênh khá dài. Ở đầu kênh thượng và cuối kênh hạ lưu là dòng chảy đều. 0<i 1 <icr i 1 <i 2 <i cr i 3 >i cr N 3 N 3 h o3 =1,285m Kênh 1 Kênh 2 Kênh 3 K K K K Hình 18 20m 5m 5m 1m 1m Hình 20 0 < i 1 < icr i 2 > icr i 3 = 0 Hình 21 H > h 01 a DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 4 Bài 23 : Kênh hình chữ nhật có chiều rộng b=12m; n=0.013; i=0.00086, Q= 126m 3 /s. Cuối kênh dòng chảy bị chặn bởi một đập tràn như Hình 23. Nếu độ sâu tại mặt cắt trước đập là h=4.55m. Xác định vị trí mặt cắt có độ sâu dòng đều bằng phương pháp sai phân. Bài 24 : Dòng chảy đi từ một cửa cống vào kênh bê tông mặt cắt hình chữ nhật đáy rộng b=20m; Q=60m 3 /s; Dòng chảy sau khi chảy ra khỏi cống tại mặt cắt C-C, có độ sâu h c =0.7m. (Xem Hình 24) Vẽ định tính đường mực nước trong 3 trường hợp sau: a) Độ dốc i=0.0003; hệ số nhám n=0.017 b) Độ dốc i=0.01; hệ số nhám n=0.014 c) Độ dốc i=0.0; hệ số nhám n=0.017 Nếu đoạn kênh sau cống có chiều dài L. Hãy biện luận các trường hợp mực nước khi L dài và L ngắn. h 0 L h=4.55m Hình 23 0 < i 1 < icr i 2 > icr d) i 3 > i 2 0 < i 1 < icr i 1 < i 2 < icr a) 0 < i 1 < icr i 2 > icr b) i 1 > icr i 1 > i 2 > icr e) i 1 > i 3 > i 2 i 1 > icr i 2 = 0 f) i cr > i 3 > 0 Hình 22 i 1 > icr c) 0< i 2 < i cr DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 5 h c = 0.7m L Hình 24 DATECHENGVN Collection and edition by Dr. Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Copyright@datechengvn-May 2010 1 CHƯƠNG 3 Bài 1 : Cho kênh hình thang có b = 6m; mái dốc kênh m = 1,5; nước nhảy xảy ra trong kênh có h’= 1,4m, h’’= 2,364m. Tính lưu lượng qua kênh. Biết trọng tâm hình thang tính theo công thức: 3 h B b Bb2 y C × + + = Bài 2: Kênh hình thang Q = 16m 3 /s, b = 7m, độ dốc mái kênh m = 1,5. Biết độ sâu trước nước nhảy h’ =0,3m, Tính độ sâu sau nước nhảy h”. Bài 3: Dòng chảy với lưu lượng là Q = 20 m 3 /s, trong kênh chữ nhật rộng b = 4m, đáy nằm ngang, độ sâu trước nước nhảy là h’ = 0,4 m. a) Tính độ sâu phân giới ? b) Tính độ sâu mực nước hạ lưu sau nước nhảy ? c) Tính tổn thất năng lượng qua nước nhảy ? d) Nếu mực nước hạ lưu giảm xuống 0,5 m, xác định hướng di chuyển của nước nhảy ? Bài 4 : Nước nhảy trong kênh hình chữ nhật bề rộng b=16m; lưu lượng Q=120m 3 /s. Biết độ sâu trước nước nhảy h’ = 0.55m. a) Tính độ sâu sau nước nhảy h” ? b) Tính chiều dài nước nhảy ? c) Tính tổn thất năng lượng qua nước nhảy ? Bài 5 : Kênh hình thang có Q=16m 3 /s; b=7m; mái dốc kênh m=1.5. a) Vẽ hàm nước nhảy )(h q theo độ sâu, và từ đó suy ra độ sâu sau nước nhảy h’’, biết độ sâu trước nước nhảy h’=0.3m ? b) Tính thử lại h’’ dùng công thức gần đúng ? Bài 6 : Một máng tròn có đường kính d=4m; lưu lượng Q=5m 3 /s; độ sâu h=0.4m. a) Xác định hệ số froude và trạng thái chảy trong máng ? b) Nếu dòng chảy trong máng là chảy xiết, xác định chiều sâu hạ lưu để xuất hiện nước nhảy? Bài 7 : Cho kênh parabol có phương trình x 2 =2py, với p=2m; Q=4m 3 /s. Biết độ sâu trước nước nhảy h’=0.5m. Tính độ sâu sau nước nhảy h’’ ? Bài 8: Một kênh hình tam giác cân có mái dốc m=1, Q=2m 3 /s. Có xuất hiện nước nhảy trong kênh với h’’=3.123m. Tính chiều sâu trước nước nhảy h’ ? Bài 9 : Dòng chảy qua cửa cống vào kênh chữ nhật tới chỗ co hẹp nhất có độ sâu h c =0.8m; độ sâu hạ lưu h h =2.5m; lưu lượng qua cống q=5m 2 /s. (Xem Hình 9) a) Xác định hình thức nước nhảy ? b) Nếu nước nhảy ngập, tính độ sâu ngập (h ng ) tại mặt cắt co hẹp C-C ? c) Xác định chiều dài nước nhảy? h c Hình 9 Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn=Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@v nn.vn, c=VN Date: 2010.10.24 21:12:46 +07'00' [...]... L1, h s thm l k1 Ct th hai cú chiu cao l L2, h s thm l k2 Ct ỏp gia hai ct t l H L1 k1 L2 H k2 -4 a) Tớnh lu lng thm, cho L1 = 0,3 m, k1 = 2x10 cm/s v L2 = 0,5 m, k2 = 5x1 0-4 cm/s, H = 0.5 m; b) Nu ngi ta thay ct t th nht bi mt loi t khỏc v o t thy rng lu lng gia tng lờn 10% Hi h s thm k1 Copyright@datechengvn-May 2010 Q Hỡnh 4 1 Collection and edition by Dr Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department,... 10m/ngy-ờm a) Xỏc nh lu lng ca ging b) Xỏc nh cao ng bóo hũa v vn tc thm ti im cỏch trc ging (r=) 10m Cõu 6: Mt ging thng ly nc t mt lp t thm nc nm ngang cú h s thm k = 4 m/ngy-ờm, ng kớnh trung bỡnh ca ht t d = 0,1 mm Ging cú ng kớnh D = 1 m Lỳc khụng hỳt nc sõu ging H = 12 m Khi bm ra mt lu lng Q thỡ mc nc trong ging st mt on l S = 2 m Cho bỏn kớnh nh hng l R = 1000 m H s nht ng hc ca nc l n = 1 0-6 ... b=20m, mỏi dc m=3 D oỏn rng sõu trong kờnh thay i t 5m n 7m v vn tc bin i t -2 m/s n 1m/s Nu gii h phng trỡnh Saint-Venent cho kờnh bng s sai phõn hin vi bc chia li khụng gian khụng u t 200m n 700m thỡ bc thi gian ln nht l bao nhiờu chng trỡnh tớnh khụng b mt n nh ? Bi 8: Mt kờnh mt ct ngang hỡnh ch nht, cú ỏy nm ngang cao trỡnh -4 m, vi b rng b=16m; h s nhỏm n=0,025; di 22km.Ban u nc trong kờnh tnh,... chiu sõu b tiờu nng? Copyright@datechengvn-May 2010 1 Digitally signed by Lờ Vn Dc DN: cn=Lờ Vn Dc, o=datechengvn, ou=Ch nhõn, email=lvduc544@vn n.vn, c=VN Date: 2010.10.24 21:18:46 +07'00' Collection and edition by Dr Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT CHNG 6 Cõu 1 : Chng t rng rng n cú th tớnh theo cụng thc sau r N= 1- b rs Trong ú b l khi lng riờng ca ton... qua mt ct t cú chiu di L = 0,6 m Ct nc o ỏp ti mt ct 1 l H1 = 2.4 m v mt ct 2 l H2 = 2,0 m H s thm ca t l k = 2x1 0-4 cm/s Din tớch mt ct ngang l hỡnh trũn cú ng kớnh D = 0,2 m Gi s rng ca t l 0,2 % ng kớnh c ht trung bỡnh l 0,6 mm Nu coi rng dũng thm n nh Cho h s nht ng hc ca nc l n = 1 0-6 m2/s (xem Hỡnh 2) VN a) Hi thi gian cn thit lc 15 lớt nc b) Tỡm lu tc thc chy qua cỏc khe rng c) Dũng thm qua... k t mộp h múng; h s thm ca t l k=15m/ngy-ờm a) Tớnh lu lng cn bm khi h múng gi mc nc trong h múng khụng i l h=0,3m? b) Tớnh cao trỡnh mc nc bóo hũa z ti cỏc v trớ x = 3m, 10m, 25m, 75m v 150m k t mộp h múng tr ra ? D AT EC H Cõu 14: Mt ging nc ngm thng cú ng kớnh d = 30cm cú sõu mc nc bóo hũa khi cha bm H = 16m, bỏn kớnh nh hng R = 300m, h s thm k = 10m/ngy-ờm Ngi ta bm t ging lờn mt lu lng l Q =... chiu cao nc trong ging khi ang bm l h = 40m Tng t thm cú chiu dy l t = 10 m, v h s thm l k = 2x1 0-4 cm/s a) Hi lng nc bm c trong mt ngy ? b) Chiu cao ng ct nc o ỏp ca tng thm v trớ cỏch trc ging 200m ? c) Vn tc thm mt thnh ging (r = ro) ? d) Gi s tng t thm cú h s rng e = 0,2 %, v h s nht ng hc ca nc l n = 1 0-6 m2/s, ng kớnh c ht trung bỡnh l 0,6 mm Hi vn tc thm thc ti thnh ging ? Dũng thm cú tuõn theo... nc thng lu cho phộp l 3,05m tớnh t ỏy mt ct vo Cng di 91,4m v cú dc l 0,02 H lu ca cng l mt kờnh hỡnh thang vi b rng ỏy l 6,1m, mỏi dc l 2, h s nhỏm 0,02 v dc ỏy kờnh l i = 0,001 Copyright@datechengvn-May 2010 2 Collection and edition by Dr Le Van Duc Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT Bi 15: Cho p trn Creager cú hỡnh dng thay i so vi hỡnh dng tiờu chun, cú gúc vỏc... nc nhy f) Xỏc nh hỡnh thc ni tip sau cng Bi 20: p trn nh rng P = P1 = 1m u ngng vuụng cnh cao, ct nc trn H = 2,3m, hh = 1,8m B qua vn tc tin gn Q = 20m3/s xỏc nh chiu rng ngng trn Copyright@datechengvn-May 2010 3 Digitally signed by Lờ Vn Dc DN: cn=Lờ Vn Dc, o=datechengvn, ou=Ch nhõn, email=lvduc544@vn n.vn, c=VN Date: 2010.10.24 21:15:32 +07'00' Collection and edition by Dr Le Van Duc Source: Fluid... a) Dũng chy qua p l chy t do hay chy ngp? gii thớch; b) Tớnh lu lng thit k qua p; c) Tớnh chiu sõu hc mt ct co hp sau p Bi 5: Cho kờnh rng 6m, ỏy nm ngang, lu lng Q= 40 m3/s; chiu sõu ti mt ct co hp C-C l hc = 0,45m; sõu mc nc h lu l: hh = 3,6m Cho h s an ton =1,05, h s lu lng qua tng mt = 0,4, h s ngp qua tng n = 0,95 D AT EC Lờ Vn Dc a) Tớnh sõu sau nc nhy (h2) ng vi sõu trc nc nhy hc ? b) Tớnh . tính độ sâu ngập (h ng ) tại mặt cắt co hẹp C-C ? c) Xác định chiều dài nước nhảy? h c Hình 9 Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn =Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@v nn.vn,. 10 0<i 1 <i cr i 2 >i cr N N h o2 =1,442m kênh 1 kê nh 2 K K K Hình 7 Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn =Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@v nn.vn, c=VN Date:. 3,5 . Nhận xét gì về sự biến thiên của diện tích mặt cắt ngang A. Lê Văn Dực Digitally signed by Lê Văn Dực DN: cn =Lê Văn Dực, o=datechengvn, ou=Chủ nhân, email=lvduc544@ vnn.vn, c=VN