TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LƠI GS TS NGUYỄN CẢNH CẦM - TSKH Lưu CỒNG ĐÀO PGS NGUYỄN NHƯ KHUÊ - PGS TS HOÀNG VĂN QUÝ Bài tập Thuỷlực (Tái bủn lần thứ hai cờ sửa chữa bổ sung) TẬP NHÀ XUẤT BÀN XÂY DựNG HÀ N ộ i - 2009 LỜI N Ó I ĐẦƯ Cuốn Bài tập thúy lực xuất lần đầu vào năm 1973 Nội dung tương ứng với nội dung Giáo trinh thủy lực xuất bần nãnt 1968, 1969 Cuốn Bài tập thủy lực đưực soạn thành, hai tập: Tập đồng chi Nguycn Cảnh c ầ m Hoàng Văn Quý biên soạn, đồng chi Hoàng Văn Quý chủ Nin Tập II đồng chí Nguyễn Cảnh cầm , Lưu Công Đào, Nguyễn N h Khuê Hoàng Văn Quý biên soạn, đồng chi Nguyễn Cảnh cầm biên Cuốn Giáo trinh thủy lực đưực tái han (lần thứ ba) ro sứa chữa bổ sung củng n hư xếp lại số chương cho tập Dế tương ứng với cuòh giáo trình đó, lần tái thứ hai Bài tập Thủy lực suìt chữa bổ sung Lần tái đồng chí Nguyễn Cảnh cầm chịu trách nhiệm chia làm hai tập (tương ứng VỜI hai tập cùa Giao trình thúy ỉ ực tái lằn th ứ ba) Tập I gồm chươn“ từ clĩưtí!ìư ỉ tới ciuíơn^' IX' (ụ!J ỉl 2ỌHỊ ì(] chương từ chương X tới chương XIX T r u n g q u tr in h chiiân bị cho viỌc tái bản, Bộ m ô n T h ủ y lực T r n g Đ i học T h ủ y lợi đóng góp nhiều ý kiến quý háu Chúng tủi xin n th ành cảm ơn bạn C h ú n g moníị nhận nhiều ý kiến nhận xét bạn đọc Những người biên soạn 5/2005 Chương X VẼ ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG SÔNG THIÊN NHIÊN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT Công thức Để tính vẽ đường mặt nước sông thiên nhiên, ta chia sông thành đoạn, cho phạm vi đoạn: - Không có sông nhánh chảy vào chảy (Q không đổi dọc đoạn) - Mặt cắt lòng sông thay đổi - Độ nhám, độ dốc mặt nước (thường xẩy ra) đặn Đối với đoạn, áp dụng công thức sai phân (hình 10-1): f Az = z t - z d A/ + ( = b n —Q a (10-14) Ve đường mặt nước từ tài liệu thuỷ văn theo giả thuyết ''m ôđun sức cản không đổi" Trên đoạn sông, có nhiều tài liệu thực đo mực nước zt , zd lưu lượng tương ứng Q Tập hợp tài liệu thấy rằng: z, - z d Q2 A z =F V _ hàm số mức nước trung bình z = z, + z ? đoạn mà không phụ thuộc vào lưu lượn^ độ dốc mãt nước (‘): (*) G iả th u y ết " m ô đ u n sức cản không dổi" chi thích hợp vói đ o ạn sỏ n g bìn h n g u y ê n (10-15) Trên trục tọa độ F ~ z , tài liệu thực đo lưu lượng mực nước cho điểm z "hz biểu thị F = Z[- p - z = ^ — Tập hợp nhiều điểm thực đo tạo thành đường Q cong trơn F(z) đoạn sône (hình 10-3) Có đường F(z) rồi, có thê tính zd biết Zj (hoặc ngược lại) cách tính dần, cho: Az = FQ2 (10-16) Hoặc giải phương pháp vẽ Pavôlốpxki sau: Giả thử đồ thị F(z) vẽ với tỷ lệ xích: - Trên trục ( z ) ; 1cm ứng với a(m), - Trên trục F : 1cm ứng với b.10 n (s2/m5) biết zd Ta tìm Zị sau: Từ M (tung độ zd) vẽ đường MT TN cho tam giác cân MTN có đỉnh T đường F(z) góc M = N = (p với: (10-17) - Điểm N xác định zt Cũng từ nguyên ỉý "môđu.n sức cản không đổi" có phương pháp Bécnatxki: dùng trực tiếp đường quan hệ Q ~ z hai trạm để vẽ đường (z), gọi đường cong chuẩn đoạn sône (hình 10-4) Cách vẽ đường ® (z) (lẫn hình (10-4) Đưòng (Ị) (2) đoạn sông Ilình 10-4 Tính chất đường [...]... (m3/s) 1 2 3 4 5 6 7 0 60,00 16 5,0 59,40 58,80 16 5 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 16 7,2 17 1,8 18 0 ,1 59,38 59, 31 165,0 16 9,8 17 9,0 58,62 58,22 57,80 19 5 215 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 18 5,9 18 9 ,1 189,9 19 0,7 19 2,3 19 2,9 18 5,7 17 8,3 17 3,8 16 1,3 14 0,4 59, 21 59 ,15 59 ,12 59 ,11 59,09 59,06 59 ,10 59, 21 59,27 59,34 59,74 59,64 18 5,9 18 9,2 19 0,4 19 0 ,1 192,5... 59,59 59,50 59,38 59,26 59 ,18 59 ,13 59 ,10 59,07 14 4,9 16 0,2 17 2 ,1 183,8 18 6,6 19 0,92 19 0,8 19 3,7 59.07 19 1.6 57,75 15 0 19 1,3 18 1,9 17 5,:8 59 ,13 59,24 59,30 17 1,2 16 1,0 59,36 59,48 18 3,8 17 5,3 17 4 ,1 164,4 15 0,3 58,24 58,45 58,60 58,84 59 16 15 0 16 0 16 0 13 5 11 0 18 19 2 0 21 2 2 23 24 = 0 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 25 = 1 26 = 2 27 = 3 28 = 4 29 = 5 30 = 6 31 =7 60,00 60,00 60,00 60,00... 0, 1, 2, 3, 4 trạmg thái ìbain (đầiu cch( 0 cở bảrag 1- B Bảng 1- A Quái trìmh diễin biễếni lưru ỉlưọợnịg ỏũfciuối kênh (trạm T.Đ) thieoi yêu cầiu iphiát điiệm tiromg ngày t, (giờ) Q, m3/s 11 5(0 16 60 9 11 5C0 17 60 215 10 11 6® 18 60 3 215 11 11 6® 19 90 4 215 12 11 355 20 1 2 0 5 215 13 1 11 ® 21 130 6 2 0 0 14 ;85i 22 14 0 7 18 0 15 (60) 23 15 0 24 = 0 16 5 t, (giờ) Q, m3/s 0 16 5 8 1 195 2 t, (gi‘ờ) Bảíng 1- B... 6 31 =7 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 32 = 8 60,00 33 = 9 34= 10 35= 11 36= 12 37 = 13 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00 1 1 1 ,2 12 2,7 13 2 ,1 1 41, 1 15 1 ,1 163,;5 17 5,‘9 18 2,7 18 8,4 18 9,2 19 1,'9 19 2.(0 58,6 76,2 59,68 59,55 59,44 59,33 59 ,18 58,89 58,46 58,04 57,62 57 ,14 56,83 57,07 90 1 2 0 13 0 14 0 15 0 16 5 19 5 215 215 215 215 2 0 0 18 0 Bài 11 -12 M ột kênh tiêu hở dài 32km, mặt cắt hình thang có b = 45m\... (m) + 1, 47 Lưu lượng ban đầu (m7s) 31, 6 2 - 2 Đáp số: t, (già) Zo (tn) Qc, (m3/s) t, (giờ) Zo (m) Qc,(m 3/s) 0 1, 47 + 57,2 13 1, 80 +'68,3 1 1,46 50,2 14 1, 76 67,0 2 1, 45 37,9 15 1, 72 64 ,1 3 1, 44 23,6 16 1 ,6 8 63,5 4 1, 44 -3,9 17 1, 65 64,6 5 1, 43 -53,6 18 1, 62- 66,3 6 1, 43 -92,4 19 1, 59 69,5 1, 43 1, 47 1, 62 1, 75 1, 82 1, 84 - 91, 1 -65,7 -39,0 -3,4 + 54,6 + 67,5 1, 57 1, 55 1, 53 1, 51 1,49 1, 47 74,4 81, 4 ■82,8... 20.5 15 4,5 17 6,9 2 9 ,2 4 0 2 9 0-68 0 ,3 9 2 1, 0 20 1 ,4 34,97 0,25 0,57 0.32 21, 5 228,3 41 62 0,22 0,48 0,26 22.0 2 5 8 0 4 8 ,4 0 0 ,2 0 0, 41 0. 21 ỉ 8.5 M ặt cắt 2-2 A/] _') z K: or o (z2) y (z2) 2g(02 2K 2 2.33 1, 72 2,08 2,6 9 2K 2 17 ,0 84,27 9,6 04 0. 61 17.5 18 .0 10 0.00 11 7,4 12 ,32 0, 51 1.82 2 .13 1. 46 1, 30 1, 72 18 .5 13 6.9 19 ,32 0,42 0,37 1, 31 1,04 1, 62 15 ,38 1. 06 0 ,7 9 1, 04 1. 41 19,0 15 6.3 Ỉ 81, 2... 53,42 14 8,48 15 9 ,12 16 9,92 54, 31 55, 21 56 ,10 57,00 57,89 58,79 59,68 60,58 61, 47 62,37 2,59 2,73 2,89 3,03 3 ,17 3,32 3,46 3,60 3,73 3,88 94,5 97,5 10 1,5 10 5,0 10 8,0 11 1,5 11 4,5 11 7,5 12 0,5 12 3,5 -75,0 -60,4 -45,7 -30,7 -15 ,4 4, 01 126,5 13 .030 14 .500 16 .200 17 .800 19 .500 21. 300 23.300 25.300 27.400 29.500 31. 600 18 0,88 19 2,00 203,28 214 ,72 226,32 238,08 250,00 0 17 ,7 31, 6 47,7 64,0 80,6 w Trong bảng 1 -... zc, (m) 0 -0 ,15 5 9 + 1, 435 18 + 0,82 1 - 0 ,18 10 + 1, 50 19 + 0,70 2 -0 ,13 5 11 + 1, 43 20 + 0,55 3 - 0,035 12 + 1, 34 21 + 0,35 4 + 0 ,16 13 + 1, 25 22 + 0 ,14 5 + 0,50 14 + 1, 165 23 - 0,025 6 + 0,90 15 + 1, 09 24 - 0 ,10 5 7 + 1, 18 16 + 1, 01 25 -0 ,15 5 8 + 1, 33 17 + 0,92 Bảng 2-B Trạng thái ban đầu 3 -3 4 -4 - 1, 40 - 2 ,2 0 -3,00 + 0,85 + 0,38 + 0,05 -0 ,15 5 34,3 41, 6 49,8 57,2 Mặt cắt 0 - 0 1 - 1 Cao trình đáy... 4, 015 16 1 16 1 15 9,5 4,025 15 8 4,035 59,435 4,00 16 5 16 5 16 5 4,00 16 5 4,00 59,40 3,98 16 9 16 9 17 2 3,965 17 5 3,95 59,35 3,97 17 3 17 3 17 7,5 3,935 18 2 3,90 59,30 z2 - 25 * W' _ Đoạn 2-3: Q '2 = Q '3= 16 5m 3/s; h '2 = h '3 = h’= 4,00m; — = 0 ; r = 0 At hỉ Qff2 A Q" h" Q5 h '3 A 4,035 15 8 15 8 15 3 4,06 14 8 4,085 59 ,18 5 4,00 16 5 16 5 16 5 4,00 16 5 4,00 59 ,10 3,95 3,90 17 5 18 2 17 5 18 2 18 2 3,90 19 8 3,79 18 9 214 ... 19 0 ,1 192,5 19 4,7 18 6,6 17 7,3 17 6,9 16 6 ,1 1 51, 3 12 4,2 57,36 56,80 56,33 56,56 57,50 58 ,12 58,36 58,53 58,79 59 ,14 59,46 215 215 215 2 0 0 18 0 15 0 15 0 16 0 16 0 13 5 1 1 0 85 27 1 2 3 4 5 6 7 15 60,00 10 5,8 59, 81 94,2 59,73 60 16 17 60,00 60,00 60,00 71, 219 66,4:2 60,8:2 69,6.3 93 ,14 59, 91 59,93 59,93 59,90 65,6 62,4 59,86 59,89 59,89 59,82 60 60 60 59,83 59,76 59,70 59,65 98,3 11 7,8 12 5,4 13 7,6 59,59 ... 60,00 60,00 16 7,2 17 1,8 18 0 ,1 59,38 59, 31 165,0 16 9,8 17 9,0 58,62 58,22 57,80 19 5 215 10 11 12 13 14 18 5,9 18 9 ,1 189,9 19 0,7 19 2,3 19 2,9 18 5,7 17 8,3 17 3,8 16 1,3 14 0,4 59, 21 59 ,15 59 ,12 59 ,11 59,09... 11 5(0 16 60 11 5C0 17 60 215 10 11 6® 18 60 215 11 11 6® 19 90 215 12 11 355 20 215 13 11 ® 21 130 0 14 ;85i 22 14 0 18 0 15 (60) 23 15 0 24 = 16 5 t, (giờ) Q, m3/s 16 5 19 5 t, (gi‘ờ) Bảíng 1- B TTrạạnig... 5,73 17 ,50 0 16 5 6,07 1 0 18 ,00 10 84 17 0 6,36 12 4000 18 ,50 11 70 17 1 i• 6.75 13 9000 19 ,00 19 ,50 12 57 13 46 14 37 15 29 16 25 17 21 176 18 0 18 3 18 6 19 2 7 ,15 7,47 7,86 15 5000 17 1000 18 9000 203000 223000