ĐÁPÁNTHỦYLỰCTHỦYVĂNCƠNGTRÌNH ĐỀ Câu 1: Hãy nêu khái niệm, cơng thức tính tốn chiều sâu chảy dòng chảy khơng kênh hở? - Nếu ta biết hết kích thước mặt cặt ngang lòng dẫn, độ nhám (n), lưu lượng (Q) chảy qua mặt cắt với trị số độ dốc , ta ln tìm đc chiều sâu mặt cắt cho cho thỏa mãn phương trình dòng chảy : - Phương trình: - Trong o, Co, Ro đại lượng ứng với h = ho Câu 2: Hãy nêu khái niệm dòng chảy lũ, ngun nhân q trình hình thành dòng chảy lũ nước ta - Dòng chảy lũ hiểu q trình khơng ngừng tăng lên giảm lưu lượng mực nước Trong trình thay đổi lưu lượng mực nước đạt vài trị số cực đại Nếu có trị số cực đại gọi trình lũ đơn Nếu có hai trị số cực đại trở lên gọi trình lũ kép - Nguyên nhân: Mưa lớn kéo dài (do bão lớn) nguyên nhân gây lũ lụt, ngồi vùng đồng cửa sông tiếp giáp với biển, triều cường nhân tố làm cho lũ lụt trầm trọng Lưu vực rộng nước lũ lên chậm rút chậm, ngược lại lưu vực hẹp dài làm nước lũ lên nhanh….- số trường hợp hình thành lũ quét, lũ ống Rừng bị tàn phá nguyên nhân gây lên lũ lụt xói mòn đất Hiện tượng El nino La nina gây tượng lũ lụt hạn hán nhiều vùng khác Nếu hệ thống sơng có nhiều sơng hợp thành khả tổ hợp Quá trình hình thành: mưa rơi xuống lưu vực, ban đầu nước đọng lại thảm thực vật trữ khe rỗng chỗ trũng, phần lượng nc bốc trở lại khí quyển, đại phận thấm xuống đất chưa sinh dòng chảy mặt đất Nếu mưa tiếp tục cường độ mực vượt cường độ tổn thất bắt đầu sinh dòng chảy mặt tác dụng trọng lực nước chảy theo sườn dốc vào lòng sơng tập trung tuyến cửa Trong trình tập trung nước dòng chảy tiếp tục bị tẩn thất thấm bốc 1lượng dòng chảy ngấm xuống tầng đất sát mặt tập trung lòng sơng thời gian có mưa lũ rút bổ xung vào phần cuối trình lũa Câu 3: Xác định chiều rộng đáy kênh b chiều sâu nước h mặt cắt hình thang cân biết Q=19,6m3/s; n = 0,025; m = 1; i = 0,0004; v = 1,3 m/s h 1:m b - Diện tích mặt cắt ướt: ω = = = 15,077 (m2) - Bán kính thủylực : = = 2,071(m) - Chu vi ướt : χ = = = 7,28 (m) Ta lập hệ phương trình : ↔ Khử b rút phương trình bậc hai h: (2) ↔ b = 7,28 – 2h thay vào (1) có: h2 + 7,28h – 15,077 =0 h1 = (m) ; h2 = Khi h1 = thực tiễn (m) (m) → b1 = 7,28– h1 = < → Nghiệm khơng có ý nghĩa Khi h2 = (m) → b2 = 7,28 – h2 = 5,24 (m) Vậy chiều rộng đáy kênh b = (m); h = (m) Câu 4: Trả lời: Gọi Qa , Qb tương ứng modun dòng chảy năm lưu vực A B Ta lập tương quan Qa vàQb thời kỳ đo đạc từ năm 1978 đến năm 1989 Bảng tính số hạng phương trình hồi quy TT Năm Qa Qb Qa Qa Qb Qb (Qa Qa ) (Qb Qb ) (Qa Qa ).(Qb Qb ) 1978 16.7 10.5 -2.4 -1.975 5.7600 3.9006 4.74 1979 20.2 13.6 1.1 1.125 1.2100 1.2656 1.2375 1980 22.3 14 3.2 1.525 10.2400 2.3256 4.88 1981 18.7 13.1 -0.4 0.625 0.1600 0.3906 -0.25 1982 20.4 12.8 1.3 0.325 1.6900 0.1056 0.4225 1983 22.3 14.9 3.2 2.425 10.2400 5.8806 7.76 1984 24.8 15.5 5.7 3.025 32.4900 9.1506 17.2425 1985 21.8 14.9 2.7 2.425 7.2900 5.8806 6.5475 1986 19.2 12.8 0.1 0.325 0.0100 0.1056 0.0325 10 1987 16.3 -2.8 -3.475 7.8400 12.0756 9.73 11 1988 14.1 8.5 -5.0 -3.975 25.0000 15.8006 19.875 12 1989 12.4 10.1 -6.7 -2.375 44.8900 5.6406 15.9125 229.2 149.7 146.8200 62.5225 88.13 Tổng Qa Qb =19,1 (m3/s) =12,475 (m3/s) 12 12 (Q a b1 (Q(QQ ).( QQ ) Q ) 12 a b0 Qb Qa ).(Qb Qb ) 1 a b b a a 12 (Q Q ) a a Qa = 0,6003 = 1,0100 Vậy phương trình tương quan tuyến tính Qb = 0.6003Qa +1,01 ĐỀ Câu 1: Hãy nêu khái niệm, tính chất, điều kiện cơng thức dòng chảy kênh hở? - K/N: dòng chảy kênh hở dòng chảy mà tất yếu tố thủylực (độ sâu dòng chảy, diện tích hình dạng mặt cắt ướt, lưu tốc trung bình, biểu đồ phân bố lưu tốc mặt cắt ướt, lưu tốc) không đổi dọc theo dòng - T/C: gọi i - độ dốc đáy kênh; - độ dốc đo áp (độ dốc đường mặt nước); J – độ dốc thủylực Với dòng chảy đều: i= =J - Điều kiện: dòng chảy kênh hở trước hết dòng trung bình thời gian ổn định có kênh lăng trụ Kênh lăng trụ kênh có kích thước hình học mặt cắt ngang không đổi dọc theo dòng chảy - Cơng thức: (m/s) + Trong đó: R – bán kính thủylực (m) C – hệ số Sêdi (); theo Manninh với n – hệ số nhám lòng dẫn tra bảng tra thủylực (m3/s) – đặc trung lưu lượng hay gọi modun lưu lượng Câu 2: Lưu lượng lượng nước qua mặc cắt ngang 1đơn vị thời gian Kí hiệu Q (m3/s) - Phương pháp tính lưu lượng qua mặt cắt ngang sơng theo phương pháp phân tích đo lưu tốc máy đo lưu tốc Nguyên lý: chia mặt cắt ngang sông thành diện tích phận đương thủy trực lưu lượng nc phận tích lưu tốc bình qn phận nhân với diện tích phận lưu lượng nc qua tồn mặt cắt tổng lưu lượng phận Tính tốn: Lưu lượng nc qua tồn mặt cắt: Trong đó: : lưu tốc bình quân đường thủy trực thứ 1,2,…,n f0: phần diện tích giũa bờ mép nước sơng bên trái đường thủy trực thứ fn: phần diện tích bờ mép nc sông bên phải đường thủy trực n ; f2;…;: phần diện tích đường thủy trực kề ;: hệ số chiết giảm lưu tốc ảnh hưởng ven bờ quy trình Việt Nam thường lấy ==0,7, với khu vực nước tù lấy ==0,5 Câu 3: Ta có δ=0,2m < 0,67H, B=b, đập tràn thành mỏng không co hẹp bên Xét điều kiện ngập: hn= hh-P = 0,7-0,5= 0,2m > Z= H+P1-hh= 0,5+0,5-0,7= 0,3 (m) Z/P= 0,3/0,5=0,6< (Z/P)pg → Đập chảy ngập Ta tính lưu lượng theo cơng thức: Q==0,96.0,456.4,43.0,53/2= 0,704 (m3/s) Câu 4: Chia mặt cắt ngang sông thành diện tích phận đương thủy trực lưu lượng nc phận tích lưu tốc bình qn phận nhân với diện tích phận lưu lượng nc qua tồn mặt cắt tổng lưu lượng phận Lưu lượng nc thoát qua tồn mặt cắt: k1= k2= 0,75 f0: phần diện tích giũa bờ mép nước sông bên trái đường thủy trực thứ f0= 1,1= 4,29 m2 fn: phần diện tích bờ mép nc sơng bên phải đường thủy trực n f n = 1,2 = m2 ; f2;…;: phần diện tích đường thủy trực kề Q= 0,75.0,8.4,29++ + + 0,75.0,6.9 = 133,874 m3/s Vì dùng phương pháp phao nên kết tính phải nhân với hệ số hiệu chỉnh lưu lượng Vậy Q=133,874 0,86 = 115,132 m3/s Đập tràn thành mỏng cửa chữ nhật, rộng b=0,5m, chiều cao P=P1=0,35m Kênh thượng lưu rộng B=1,2m, độ sâu hạ lưu hh=0,55m a/ Xác định lưu lượng tràn đo cột nước tràn H=40cm b/ Xác định Hmax Qmax=300 (l/s) Giải: a Xét điều kiện chảy ngập: hh > P z/P nhỏ (z/P)pg Xét xem có co hẹp hay k: so sánh b B Tính hệ số co hẹp, hệ số chảy ngập Áp dụng vào cơng thức tính lưu lượng tràn b Giả thiết giá trị σn mc, từ tính thử giá trị H lần thứ Từ H lần thứ nhất, kiểm tra điều kiện ngập, tính lại σn mc, đưa vào cơng thức tính H lần thứ Lấy H lần thứ tính σn mc, so sánh với σn mc tính theo H lần thứ nhất, xấp xỉ dừng kết luận H H lần thứ 2 Cho đập tràn thành mỏng có P=P1=0,5m; b=0,6m Yêu cầu xác định cột nước H trước đập Q= 0,4m3/s Biết B=1,0 m, hh=0,7m (Z/P)pg= 0,7 (Gợi ý: Sử dụng công thức 14-11, 14-12, 14-8 giáo trìnhthủylực tập 2, trang 120…) Đập tràn đỉnh rộng có m=0,35 P=P1=0,5m, H= 2,4 m Kênh thượng lưu rộng B=5m, kênh hạ lưu rộng b=3m Tính lưu lượng tràn độ sâu kênh hạ lưu hh=2,75m Cho (hn/H0)pg=0,8 Gợi ý: Sử dụng công thức 14-40, bảng tra 14-13, tham khảo ví dụ 14-6 giáo trìnhthủylực tập 2, trang 156…) Cho đập chân khơng kiểu Cơrigiơ -Ơphixêrốp loại I, mặt cắt đập làm theo cột nước thiết kế Htk =2 m, đập có mái dốc =600, =450, P1=7 m, P =9 m Đập có khoang, khoang rộng b=11m Đầu mố hình trụ bán nguyệt có l 0=0, mố bên lượn tròn Sơng thượng lưu rộng trung bình B=70m, cho mực nước hạ lưu thấp đỉnh đập Cho độ dài phần thẳng đứng mặt đập phía thượng lưu e=5,6m Tính lưu lượng nước: a/ Khi H=Htk b/ Khi H=2,6 m Trên kênh hình thang đáy rộng 2,4 (m), mái m=1 có đập điều tiết có ngưỡng cao , rộng b=2,4 (m) Đỉnh ngưỡng dài (m) Phần đầu ngưỡng lượn tròn, mố vng cạnh, khơng có tường cánh Tính độ sâu thượng lưu lưu lượng a/ Lúc độ sâu hạ lưu b/ Lúc độ sâu hạ lưu Đập tràn thực dụng hình thang không chân không, đỉnh dày δ=4m , cao P=P1=5m mái thượng lưu thẳng đứng S=0, hệ số mái hạ lưu S’=3, bề rộng b=10m, mố bên lượn tròn Biết mực nước hạ lưu cao đỉnh đập hn=1m, bỏ qua cột nước tới gần Tính cột nước tràn đập lưu lượng Q=80 (m3/s) Đập tràn đỉnh rộng có P=P1=2m Cột nước thượng lưu H=2m Đập có khoang, khoang rộng b=4m, cửa vào đập thuận, kênh thượng lưu hạ lưu rộng B=25m Cho Xác định lưu lượng tràn: a/ Lúc hn=1 m b/ Lúc hn=1,7 m Giải: a, Với hn=1m, ta có: =0,5< =0,83 Như đập tràn làm việc chế độ chảy khơng ngập, ta có: Ʃb=4x4=16m Đập có cửa vào thuận, theo Cumin lấy hệ số lưu lượng m=0,37 ứng với φ= 0,990 Lần thứ nhất, lấy gần H=H0=2m Tính Q= 0,37*16*4,43*23/2= = Tính lại Q tính lại H0=H+ b, Với hn=1,7m Khi đập chảy ngập Tra biểu đồ, ta có z2, h= hn-Z2=… v0= Q/Ωt=… Suy H0=… Thay vào công thức tính Q Các ví dụ 14.3; 14.4; 14.5 giáo trình TLTV tập trang 137 Ví dụ 14.8 ... tích mặt cắt ướt: ω = = = 15,077 (m2) - Bán kính thủy lực : = = 2,071(m) - Chu vi ướt : χ = = = 7,28 (m) Ta lập hệ phương trình : ↔ Khử b rút phương trình bậc hai h: (2) ↔ b = 7,28 – 2h thay... dòng chảy - Cơng thức: (m/s) + Trong đó: R – bán kính thủy lực (m) C – hệ số Sêdi (); theo Manninh với n – hệ số nhám lòng dẫn tra bảng tra thủy lực (m3/s) – đặc trung lưu lượng hay gọi modun... đường thủy trực thứ 1,2,…,n f0: phần diện tích giũa bờ mép nước sông bên trái đường thủy trực thứ fn: phần diện tích bờ mép nc sơng bên phải đường thủy trực n ; f2;…;: phần diện tích đường thủy