Bài tập Thủy lực - Chương 4 - Lê Văn Dực

Download

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

21:14:10 +07'00'

Lê

Văn

Dực

Collection and edition by Dr. Le Van Duc

Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT

CHƯƠNG 4

Bài 1: Cho đập tràn Creager có chiều rộng b = 6m; chiều cao P = P₁= 8m, có hệ số lưu lượng là

m = 0,49. Hệ số tổn thất qua đập là x = 2,8 (tính theo động năng ở mặt cắt co hẹp). Chiều cao lớp

nước tràn H = 2m. Độ sâu mực nước ở kênh hạ lưu là h_h= 2,986m. Tính:

a) Lưu lượng qua đập

b) Độ sâu dòng chảy tại mặt cắt co hẹp

c) Hình thức nối tiếp

d) Vị trí nước nhảy

Bài 2: Một kênh hình chữ nhật có b = 6m, hệ số nhám n = 0,02, độ dốc i = 0.002. Dòng chảy

trong kênh có lưu lượng là 15m³/s. Người ta đặt một cống phẳng có độ mở là a = 0,5m. Hệ số tổn

thất qua cống ξ = 0,6 tính theo vận tốc tại mặt cắt co hẹp.

a) Tính độ sâu dòng đều.

b) Tính độ sâu phân giới.

c) Tính cột nước H ở thượng lưu cống.

d) Tính chiều cao h_cở mặt cắt co hẹp

e) Tính chiều sâu liên hiệp h”_ccủa h_cqua nước nhảy.

f) Xác định hình thức nối tiếp sau cống.

Bài 3: Dòng chảy qua một đập tràn mặt cắt thực dụng có dạng Creager. Chiều cao lớp nước thiết

kế là H_tk= 1,8 m, hệ số lưu tốc qua đập j=0,95; đập rộng b = 6 m, cao P₁= P = 8m, hệ số lưu

lượng là m=0,49. Kênh hạ lưu mặt cắt chữ nhật đáy nằm ngang có B = 6m, hệ số nhám n = 0,02,

chiều dài L (m). Cuối kênh là vực sâu. Giả sử có nước nhảy tại chỗ:

a) Tính lưu lượng qua đập.

b) Tính chiều sâu h_cở mặt cắt co hẹp sau đập.

c) Tính chiều sâu phân giới h_cr.

d) Tính chiều sâu sau nước nhảy h”_c.

Bài 4: Dòng chảy qua một đập tràn mặt cắt thực dụng có dạng Creager. Chiều cao lớp nước thiết kế là H=

2,4 m, hệ số lưu tốc qua đập j=0,90; đập rộng b = 10 m, cao P₁= P = 8m, m=0,49. Kênh hạ lưu mặt cắt

chữ nhật có b = 10m, hệ số nhám n = 0,02. Hình thức nối tiếp sau đập là nước nhảy tại chỗ.

a) Tính lưu lượng qua đập

b) Tính chiều sâu h_cở mặt cắt co hẹp sau đập

c) Tính chiều sâu mực nước hạ lưu h_h

d) Tính độ dốc đáy kênh hạ lưu.

Bài 5: Dòng chảy qua một cửa van phẳng với lưu lượng là Q=62,3 m³/s, có hệ số lưu tốc qua cửa

van là j=0,95; kênh và cửa van rộng b = 10 m, chiều cao mực nước trước cửa van là H= 6 m; hệ

số co hẹp đứng là ε=0,62; hệ số hiệu chỉnh động năng ở mặt cắt co hẹp α_c= 1; hệ số tổn thất cục

bộ qua cửa van tính theo vận tốc ở mặt cắt co hẹp là ξ. Nước nhảy tại chỗ xảy ra.

V_o²

a) Tính cột nước toàn phần H_ovới H_o= H+

ở thượng lưu cống?

b) Tính ξ ?

c) Tính chiều sâu h_cở mặt cắt co hẹp sau cửa van ?

d) Xác định độ sâu mực nước hạ lưu ?

Bài 6: Dòng chảy qua một đập tràn mặt cắt thực dụng có dạng Creager. Chiều cao lớp nước thiết

kế là H= 2,0 m, hệ số lưu tốc qua đập j=0,95; đập rộng b = 20 m, cao P₁= P = 8m, m=0,49.

Kênh hạ lưu mặt cắt chữ nhật có B = 20m, độ dốc đáy kênh hạ lưu là i=0,001, hệ số nhám n =

0,02.

a) Tính lưu lượng qua đập.

b) Tính chiều sâu h_cở mặt cắt co hẹp sau đập

c) Tính độ sâu liên hiệp với độ sâu h_cqua nước nhảy (h_c”) ?

Collection and edition by Dr. Le Van Duc

Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT

d) Tính chiều sâu dòng đều của kênh hạ lưu h_o

e) Xác định hình thức nối tiếp ở hạ lưu đập.

Bài 7: Tính lưu lượng qua đập tràn Creager có P₁= P = 3,8m, chia làm chín nhịp bằng các mố

tròn với b = 8m, t_mt= 2m, t_mt= 1m. Biết H = H_tk= 2,4m, h_h= 5m và hệ số lưu lượng m = 0,48

Bài 8: Tính bề rộng của đập tràn thực dụng hình thang có mái thượng lưu có m = 0, mái hạ lưu

m = 5, đập cao P = P₁= 7,8m, đỉnh dầy d = 2m với lưu lượng Q = 400m³/s và cột nước thiết kế H

= 2,6m. Cho biết h_h< P.

Bài 9: Tính lưu lượng qua một cống hai cửa mặt cắt hình chữ nhật, đáy cống nằm ngang bằng

đáy kênh, mỗi cửa rộng b = 6m, mố giữa dày 1m, đầu mố hình nửa tròn, tường cánh lượn tròn,

kênh thượng lưu rộng b = 20m, độ sâu thượng lưu H = 2,6m, độ sâu hạ lưu h_h= 2,4m.

Bài 10: Một cống phẳng lộ thiên trên một kênh mặt cắt hình chữ nhật có độ dốc i = 0. Độ nhám n

= 0,014. Độ sâu trước cống H = 5m và độ sâu tại mặt cắt co hẹp h_c=0,5m. Khoảng cách từ mặt

cắt co hẹp đến bậc là 1000m. Cho b = 1m.

a) Bỏ qua tổn thất khi dòng chảy qua cống, hãy xác định lưu lượng qua cống.

b) Hãy xác định hình thức nối tiếp dòng chảy sau cống (có hay không có nước nhảy)

Bài 11: Cống tròn đường kính d = 1,2m, dài l = 10m, đáy nằm ngang (i = 0), độ nhám n = 0,017,

đáy cống ngang bằng đáy kênh thượng lưu và cao hơn đáy kênh hạ lưu 0,2m. Tường cánh thẳng

đứng và vuông góc.

a) Tính lưu lượng khi độ sâu thượng lưu H = 1m, độ sâu kênh hạ lưu h_n= 0,7m.

b) Tính cột nước thượng lưu khi Q = 1,7m³/s, độ sâu hạ lưu h_h= 0,8m.

Bài 12: Trên một kênh hình thang đáy rộng b = 8m, mái dốc m = 1, ta xây một cống chữ nhật

không ngưỡng, tường cánh xiên một góc 45⁰. Tính chiều rộng cống sao cho với lưu lượng thiết kế

Q = 25m³/s, nếu độ sâu mực nước hạ lưu h_h= 2,2m thì tạo nên độ chênh lệch mực nước thượng

hạ lưu DZ = 0,3m.

Bài 13: Cho đập tràn Creager có chiều rộng b = 6m; chiều cao P = P₁= 8m, có hệ số lưu lượng là

m = 0,49. Hệ số tổn thất qua đập là x = 2,8 (tính theo động năng ở mặt cắt co hẹp). Chiều cao lớp

nước tràn H = 2m. Độ sâu mực nước ở kênh hạ lưu là h_h= 2,53m. Kênh thượng hạ lưu như nhau

có mặt cắt chữ nhựt, có chiều rộng bằng chiều rộng đập, độ dốc đáy i = 0,0001; hệ số nhám n =

0,02. Tính:

a) Lưu lượng qua đập

b) Độ sâu dòng chảy tại mặt cắt co hẹp

c) Hình thức nối tiếp

d) Vị trí nước nhảy

Bài 14: Thiết kế cống bêtông hình hộp (dùng phương pháp mặt cắt không chế, của Mỹ) để tải

một lưu lượng thiết kế là 14,2m³/s với cột nước thượng lưu cho phép là 3,05m tính từ đáy mặt cắt

vào. Cống dài 91,4m và có độ dốc là 0,02. Hạ lưu của cống là một kênh hình thang với bề rộng

đáy là 6,1m, mái dốc là 2, hệ số nhám 0,02 và độ dốc đáy kênh là i = 0,001.

Collection and edition by Dr. Le Van Duc

Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT

Bài 15: Cho đập tràn Creager có hình dạng thay đổi so với hình dạng tiêu chuẩn, có góc vác ở

đỉnh đập α = 60⁰và

= 1, có hệ số lưu lượng trong trường hợp tiêu chuẩn là m_tc= 0,48; cột

nước thiết kế là 2,4m; có chiều rộng b = 8m; chiều cao đập P = P₁= 10m;

a) Tính lưu lượng thiết kế Q_tk.

b) Tính chiều cao cột nước H, nếu lưu lượng qua đập là 86,556m³/s.

Bài 16: Cống tròn sắc cạnh có tường dẫn dòng, đường kính d = 1,2m, dài

L = 10m, độ dốc đáy i = 0,01, độ nhám n = 0,012.

a) Tính lưu lượng khi độ sâu thượng lưu H = 0,45m, độ sâu mực nước trong kênh hạ lưu h_h

= 0,2m.

b) Tính cột nước thượng lưu khi Q = 2,978m³/s, độ sâu hạ lưu h_h= 0,3m.

Bài 17: Cống hộp bê tông cốt thép sắc cạnh, có chiều rộng 1,5m cao 2m, hệ số nhám 0,02, chiều

dài L = 20m; i = 0,02. Chiều cao mực nước thượng lưu H = 1,2m; chiều cao mực nước hạ lưu tính từ

đáy mặt cắt ra là H_HL= 0,6m.

a) Tính lưu lượng Q.

b) Tính độ sâu dòng đều h₀.

c) Tính độ sâu phân giới h_cr.

d) Tính độ dốc phân giới i_cr.

Bài 18: Cho đập tràn Creager tiêu chuẩn chiều cao P = P₁= 8m; bề rộng là 6m; hệ số lưu lượng

tiêu chuẩn là m_tc= 0,48. Lưu lượng thiết kế khi chảy tự do qua đập là 30,126m³/s.

a) Tính cột nước thiết kế H_tk?

b) Nếu giữ lưu lượng hằng số, tính chiều cao mực nước H ở thượng lưu đập khi độ sâu mực

nước hạ lưu là h_h= 9m.

c) Nếu giữ mực nước thượng lưu không thay đổi, tính lưu lượng nếu h_h= 9m.

Bài 19: Một kênh hình chữ nhật có b = 6m, hệ số nhám n = 0,02, độ dốc i = 0.002. Dòng chảy

trong kênh có lưu lượng là 15m³/s. Người ta đặt một cống phẳng có độ mở là a = 0,5m. Hệ số tổn

thất qua cống ξ = 0,6 tính theo vận tốc tại mặt cắt co hẹp.

a) Tính độ sâu dòng đều.

b) Tính độ sâu phân giới.

c) Tính cột nước H ở thượng lưu cống.

d) Tính chiều cao h_cở mặt cắt co hẹp

e) Tính chiều sâu liên hiệp h”_ccủa h_cqua nước nhảy.

f) Xác định hình thức nối tiếp sau cống.

Bài 20: Đập tràn đỉnh rộng P = P₁= 1m. Đầu ngưỡng vuông cạnh cao, cột nước tràn H = 2,3m,

h_h= 1,8m. Bỏ qua vận tốc tiến gần. Q = 20m³/s. xác định chiều rộng ngưỡng tràn.

3 trang baolam 27/04/2022 3500

Download

Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Thủy lực - Chương 4 - Lê Văn Dực", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

bai_tap_thuy_luc_chuong_4_le_van_duc.pdf