I- 0,4 Ong dfuI nuae bfulg thep dang trong thm ky sir d\lIlg 1,2 + 1,
Q= K J
3 vrn B = 2.J2p.h
vrn B=2.J2p.h Chu vi 1I0t:X=p.N vai N=.J2,(l +2,) +In(v'h +";1 +2,) 1. d" " d" h T a Q sau tlIong 01 , = - P B " k"nh th.an 1 uy lIe:1 R =-=--co 2B.h . X 3p.N
Bang 6.1. Bang tinh trj s6N theo dQ sau tlIang d6i T
(6-16') (6-17) (6-17') (6-17") (6-17" ') T N T N T N T N 0.10 0.923 0.65 2.706 1.20 4.078 1.75 5.353 0.15 1.148 0.70 2.838 1.25 4.197 1.80 5.466 0.20 1.345 0.75 2.968 1.30 4.315 1.85 5.579 0.25 1.525 0.80 3.096 1.35 4.432 1.90 5.692 0.30 1.693 0.85 3.223 1.40 4.549 1.95 5.804 0.35 1.852 0.90 3.349 1.45 4.665 2.00 5.916 0.40 2.005 0.95 3.473 1.50 4.781 2.05 6.027 0.45 2.152 1.00 3.596 1.55 4.896 2.10 6.139 0.50 2.296 1.05 3.718 1.60 5.011 2.15 6.250 0.55 2.435 1.10 3.839 1.65 5.125 2.20 6.361 0.60 2.572 1.15 3.959 1.70 5.239 2.25 6.472
6-3. M~T CAT NGANG KENH CO LQI NHAT VE TOO\' LV€
Trong tdt ca cac lõi mij,t cAt ngang kenh noi tren, thudn my theo quan dĩm thuy l\Íc rna xet, mij,tcAt nao đn duQ'c lUll IUQ'llg16n nhdt trong cimg mQt
~~~~~~~~~~rĩ~~~~~W
duQ'cgpi lit m;t cdt co l{rinhat vi thuy lvc, Noi mQt cach khac, do la mij,t cAt
ngang co dĩn tich nha nhdt d~ cho chiiy qua mQt lUll IUQ'llgdinh s~ khi dQ d6c
day kenh, dQ nhlim thanh kenh d~u dii cho truac. I
Ta xac djnh dĩu kĩn cua mij,t cAt co IQ'inhdt v~ thuy l\Íc. Xudt phat til
cong thirc (6-2), sau khi thay C trong do bAng cong thirc Paval6pski, ta co:
Q=O)~RỴJRị I
n
Tir cong thirc tren nh~ thdy irng vm cimg mQt dĩn tich 0) cua mij,t cAt
um, lUll IUQ'llgse cang 16n khi ban kinh thuy l\Íc R cang i6n va irnglv6i cung mQt
lUll IUQ'llgQ, n~u R 16n nhdt thi co dĩn tich 0) nha nhdt. V~y vm 0) =const, ta se
co mij,tcAt co IQ'inhdt v~ thuy l\Íckhi ban kinh thuy h;rcR 16n nhdt, cling co nghia
. la khi chu vi um X nha nhdt. I
Trong nhiing hinh co dĩn tich bAng nhau thi hinh trim la hinh co chu vi be . nhdt, do do mij,t cAt IQ'inhdt v~ thuy l\Íc cua kenh ha la hinh mIa vong tron. Nhung trong th\l'C t~ rAt it khi xay d\l'llg kenh nhu v~y vi thi cong kho khan va khong bao dam hIe su d\lng (bi S\lt lạv ...); chi dij,cbĩt luc kenh bAng g6, be tong g~ch da v.v ... thi mm dung mij,tcAtdọ
Tir nhiing dinh nghia va dĩu kĩn duQ'c suy ra a tren, ta co th~ vĩt
phuong trinh vi phạ'] d~ tim mij,tcAtco IQ'inhdt v~ thuy l\Íc duai d~g t6ng quat:
dO) =O}
dx=O (6-18)
I
D6i vm kenh co mij,tcAt hinh thang can (hinh 6-2a), d~ tim' dĩu kĩn cua
kenh co mij,tciit IQ'inhdt v~ thuy l\Íc, ta phiii xet quan M giiiu ba d~i IUQ'llgb, h va
m.
Trong do 0) va X la nhiing ham s6 cua cac d~i IUQ'llgdQc Ĩp, la cac ỹu t6
cua mij,tciit cc1ntim.
I
Coi m Ia h~ng s6, luc do dĩn tich 0) va chu vi um X tinh theo cac bĩu
thirc (6-4) va (6-5) ph\l thuQc vao b va h. Ldy vi phiin toan phftn cua cac bĩu thirc do r6i thay vao (6-16), ta co h~ phuong trinh:
doo=h*db+ (b+mh)dh=O}
dX =db+(2.Jl + m2)hd == 0
GiaiMphuang trinh tren va sir d1,l11gbi€u thfrc~In=~In ta duQ'c:
In
(6-19) Bi€u thfrc (6-19) la dĩu kĩn ciia m~t c~t kenh hinh thang la m~t c~t co IQ'inh~t v~ thiiy h;rc.Quan h~ ~In=f(m) choabang 5-1.
Bang 6-2. Bang tIi s6 eua ~In=f(m).
m 0 0.25 0.50 0.75 1.0 1.25 1.50 1.75 2.0 2.25 2.50 3.0f31n 2.0 1.562 1.263 1.0 0.828 0.702 0.606 0.532 0.472 0.424 0.385 0,324 f31n 2.0 1.562 1.263 1.0 0.828 0.702 0.606 0.532 0.472 0.424 0.385 0,324
D~t ~lnvao cong thfrc tinh ban kinh thiiy h;rcR,.se tim duQ'cban kinh thiiy h;rcciia m~t c~t hinh thang colQ'inh~t v~ thiiy Igc la: Rin= ~ (6-19')
Vai m~t c~t chft nh~t (m = 0) thi ~ In=2, nen bin= 2h'n.
Ta bĩt r~ng vai dĩn tich m~t c~t0) va mai d6c m cho truac, m~t cAt'i:o IQ'inh~t v~ thiiy Igc se co R Ian nhk Vi ro,mo dii cho truac, nen tir cong thfrc (6-4")00= (1+0/ moR2 th~y r~g, d€ co R Ian nh~t cAn co 0 2 nh6 ~hit.
o (1+0)
M ~ th~ ~uon e can co: -. d [--- 0 ] =0 d [- --- 0 ] =0=----1 20 - 0 . do (1+ 0)2 do (1+ 0)2 (1+0)2 (1+ 0)2 '
Giai ra ta dU<;lc: (6-20)
Wy dĩu kĩn d€ co m~t c~t co l<;Iinh~t v~ thiiy Igc ciia m~t clit hinh thang
la cr = 1.(hoije thay eong thUe6-19vaocong thue 6-9' ding ar.r(1eO"in = 1).
Khai nĩm m~t elit co l<;Iinh~t v~ thiiy Igc la mQtkhai nĩm hoan toan thiiy Igc, con v~ m~t kinh t~ va ky thũt thi chua h~ la co l<;Iinhk Tir bang (6-2) ta th~y r~g, vai kenh co m ~ 0,75 thi m~t c~t l<;Iinh~t se cho h ~ b; Dĩu kĩn nay đn tai vĩc dao kenh qua sau, nh~t la d6i vo; nhUng kenh Ian. Vi d\l: vo; kenh co b = 20 m; m = 1,5, co ~In= 0,606 n~u lam theo m~t elit l<;Iinh~t v~ thiiy Igc, h = 33 m, nghia la co dQ sau qua lan, thgc t~ kh6ng th€ dao nhu v~ỵ Tuy nhien n~u thĩt k~ m~t clit kenh co ban kinh thiiy Igc nh6 han ban kinh thiiy Igc IQ'inh~t chi vai phful tram thi dQsau h eo th€ giam kha nhĩu va m~t clit nhu v~y co th€ dung dU<;lctrong thgc t~. Rieng d6i vai kenh lõi be thi m~t cAtco l<;Iinh~t v~ m~t thiiy
11.r1:ding 1:6th~ la m~t I:~t 1:6 lqi nhdt ve m~t kinh tl~va kI thũt, vi khong phlli dao sau Ĩm..
. Tom lr;li,luc xã dinh kich thutYcclla mijt cat kenh, ngoai )hJn tinh toan thity llfc con phdi cM y din nhi€u mijt khdc nhu kinh ti ki thu4t va m!jc dich su
d!jng.
6-4. NHUNG HAl ToAN eo BAN VE DONG ellA Y BEu TRONG KENH
HOHINHTHANG I
Vĩc tinh toan dong chily deu trong kenh h6' la d\l'a vao phuang trinh co ban (6-2):
1)6i v6i trn<'mg hgp thu<'mg g~p la kenh hinh thang, phuang trinh (6-2)
neu len m6i quan h~ gifra luu lugng Q va cac ỹu t6: be rQng day 6, chieu sau h,
dQ d6c mai kenh m, dQ d6c day kenh i, dQ nhlim long kenh n: I
Q =f(b, h, m, n, i) (6-21)
Ta thu<'mgphili gilii quỹt hai d\Ulg bai toan sau day ve tinh toan kenh M :
6.4.1. Hili toaD kĩm tra I
Bai toan nay su dt,lllgkhi tinh toan kĩm tra Ĩi 1 thong s6 cua tuỹn kenh da: c6 va dang hõt dQng tren co s6' mQt s6 thong s6 da:bĩt truac (do d6 gQi la bili toan kĩ1lltra)
Trong 6 thong s6 6' cong thlrc (6-21) tren n~u bĩt trdac 5 thong s6 thi se tinh toan xac dinh 1 thong s6 con Ĩị
Raj loan 1: Tim Qkhi biit b, h, m, n, ị
Tinh cac tri s6 Ol,R,X, C r6i thay vao (6-2) se xac dinh duQ'c Q.
Raj loan2:Tim i,ail hiit Q,h, b, m, n .1
Tinh cac trj s6 Ol,R,X, C r6i thay vao (6-2) se xac dinh duQ'cị
(6-22)
. Q'
1=--
Ol'C'R
I
Raj loan 3: Tinh h khi da:bĩt Q, b, m, n, i ,b (hõc tinh bkhi da: bi€t Q,
b, m, n, i ,h) Trong tru<'mg hgp nay n~u su dt,mg (6-2) d~ tinh tr\Íc tĩp h (hõc b)
thi kh6ng th\l'c hĩn duQ'c vi trong cac bĩu thuc tinh w,e, R deu co 2 thong 56 b
va h. I)~ gilli bili toan nay phlli dimg phuang phap thu dAn. Cach giai nhu sau:
(6-23)
Til cong th(rc (6-2): Q = rọC..JRi ta co i= rọc..JR= leo
V€ pMi d1ịxac dinh dllqCtri s6 con v~ trai co chUa Ans6 h (hõcb)
De giai bai toan bfulg phllang phap th(r dAnta IAnIllqt cho cac gia tri An s6 h (hõc b) vao v€ pMi va khi k€t qua v~ pMi bfulg v€ trai thi d~t yeu cAụHĩn nay vm cong C\lbang tinh Excel sli d\lllgamay tinh ca nhan co the giai bai toan nay mQtcach dan gian va nhanh chong.
Thi d\l 1: Kenh thoat nllac m~t c~t hinh thang co: b = 6,0 m; h = 2,0 m; m =1,5; n = 0,025 va i = 0,0002. Tinh lUlllllqng nllac cMy trong kenh Q.
Gidi:
Tinh cac thOngs6: ro=(6+1,5*2)*2 =18m'
x= (6+ 2* 2~1+1,52=13,21m
18
R=--=1,36m 13,21
Tinhe (theoManing): C=!RII6 =_1_*136116 =4212mọ5Is
. n 0.025' .'
V~y:
Q=18*42,12,jl,36*0.0002 =12,51m3Is
Thi d\l 2: Kenh dan nllac m~t c~t hinh thang a thi d\l I (b = 6,0 m; h = 2,0 m; m =1,5; n = 0,025) mu6n dan dllqC lUlllllqng Q= 14m3/s thi dQd6c day kenh i b~ng baonhieủ Gidi: Ap d\lng cong th(rc (6-22) ta co: Q2 142 i= -- = --- = 0.00025 ro2C2R 182*42.122*1.36
Thi d\l 3: Kenh dan nllac mi,itc~t hinh thang co: b = 5,0 m; Q= 14m3/s,
m =1,50; n = 0,025 va i= 0.0003 Tinh chĩu sau nllac trong kenh.
Gidi:
D~ tinh chĩu sau nllac h l~p bang tinh thli đn h nhll sau: Bang 6-3. K~t qua tinh cua thi d\l3.
QQ b