›
›

Bài tập Thủy lực - Chương 6 - Lê Văn Dực

Download
Digitally signed by  
Lê Văn Dực  
DN: cn=Lê Văn Dực,  
o=datechengvn,  
ou=Chủ nhân,  
email=lvduc544@vn  
n.vn, c=VN  
Date: 2010.10.24  
21:18:46 +07'00'  
Lê  
Văn  
Dực  
Collection and edition by Dr. Le Van Duc  
Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT  
CHƯƠNG 6  
Câu 1 : Chứng tỏ rằng độ rỗng n có thể tính theo công thức sau  
rb  
rs  
N = 1 -  
Trong đó ρb là khối lượng riêng của toàn khối và ρs là khối lương riêng của phần đặc. Tính độ  
rỗng của vật liệu có ρb = 1,42 g/cm3; ρs = 2,68g/cm3.  
Câu 2 : Nước thấm qua một cột đất có chiều dài L = 0,6 m. Cột nước đo áp tại mặt cắt 1 là H1 =  
2.4 m và ở mặt cắt 2 là H2 = 2,0 m. Hệ số thấm của đất là k = 2x10-4 cm/s. Diện tích mặt cắt  
ngang là hình tròn có đường kính D = 0,2 m. Giả sử độ rỗng của đất là 0,2 %. Đường kính cở hạt  
trung bình là 0,6 mm Nếu coi rằng dòng thấm ổn định. Cho hệ số nhớt động học của nước là n =  
10-6 m2/s (xem Hình 2).  
a) Hỏi thời gian cần thiết để lọc 15 lít nước.  
b) Tìm lưu tốc thực chảy qua các khe rỗng.  
c) Dòng thấm qua cột đất này có tuân theo định luật Darcy không ?  
Q
ro  
“ng c t n  
c o ap  
DH  
T ng t kh ng th m  
H1  
r
H2  
H
z
L
h
h
s
th m k  
t
T ng t th m  
Mat chuan  
Hình 2  
R
T ng t kh ng th m  
Hình 3  
Câu 3: Một giếng phun (Hình 3) có các số liệu cho như sau: chiều cao đường cột nước đo áp  
trước khi bơm là H = 50 m, bán kính ảnh hưỏng R=1.200m. Một giếng có bán kính ro = 0,6m,  
chiều cao nước trong giếng khi đang bơm là h = 40m. Tầng đất thấm có chiều dày là t = 10 m, và  
hệ số thấm là k = 2x10-4 cm/s .  
a) Hỏi lượng nước bơm được trong một ngày ?  
b) Chiều cao đường cột nước đo áp của tầng thấm ở vị trí cách trục giếng 200m ?  
c) Vận tốc thấm ở mặt thành giếng (r = ro) ?  
d) Giả sử tầng đất thấm có hệ số rỗng e = 0,2 %, và hệ số nhớt động học của nước là n = 10-6  
m2/s, đ  
̣ường kính cở hạt trung bình là 0,6 mm. Hỏi vận tốc thấm thực tại thành giếng ? Dòng  
thấm có tuân theo định luật Darcy không ?  
Câu 4: Nước thấm qua hai cột đất liền nhau có diện tích mặt cắt  
ngang là hình tròn đường kính D = 0,1 m (Hình 4). Cột thứ nhất  
có chiều cao là L1, hệ số thấm là k1. Cột thứ hai có chiều cao là  
L2, hệ số thấm là k2. Cột áp giữa hai cột đất là H.  
k1  
k2  
L1  
L2  
H
a) Tính lưu lượng thấm, cho L1 = 0,3 m, k1 = 2x10-4 cm/s và  
L2 = 0,5 m, k2 = 5x10-4 cm/s, H = 0.5 m;  
b) Nếu người ta thay cột đất thứ nhất bởi một loại đất khác  
và đo đạt thấy rằng lưu lượng gia tăng lên 10%. Hỏi hệ số  
thấm k1 .  
Q
Hình 4  
Copyright@datechengvn-May 2010  
1
Collection and edition by Dr. Le Van Duc  
Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT  
Câu 5: Một giếng nước ngầm thường có đường kính d = 30cm có độ sâu hút nước s = 4m, độ  
sâu mực nước bão hòa H = 14m, bán kính ảnh hưởng Ra = 400m, hệ số thấm k = 10m/ngày-đêm.  
a) Xác định lưu lượng của giếng.  
b) Xác định độ cao đường bão hòa và vận tốc thấm tại điểm cách trục giếng (r=) 10m.  
Câu 6: Một giếng thường lấy nước từ một lớp đất thấm nước nằm ngang có hệ số thấm k = 4  
m/ngày-đêm, đường kính trung bình của hạt đất d = 0,1 mm. Giếng có đường kính D = 1 m. Lúc  
không hút nước độ sâu giếng H = 12 m. Khi bơm ra một lưu lượng Q thì mực nước trong giếng  
sụt một đoạn là S = 2 m. Cho bán kính ảnh hưởng là R = 1000 m. Hệ số nhớt động học của nước  
là n = 10-6 m2/s  
a) Tính lưu lượng Q  
b) Tính vận tốc thấm Darcy ở thành giếng. Dòng thấm ở đây có tuân theo định luật Darcy  
không ?  
c) Tính vận tốc thực của dòng thấm ở thành giếng. Cho biết độ rỗng của đất là e = 0,01.  
Câu 7: Một đập đất đồng chất có hệ số thấm  
k = 3m/ngày-đêm đặt trên nền không thấm. Mái dốc  
thượng lưu đập có hệ số mái dốc m = 3 và mái dốc hạ lưu  
là m1 = 1. Thượng lưu chứa nước ở độ sâu H=12 m. Biết  
chân đập dài Lcđ = 60m và hạ lưu đập không có nước.  
a) Tính lưu lượng qua đập, Q ?  
b) Tính chiều cao mực nước bão hòa ở giữa chân đập.  
Hình 7  
Câu 8: Để xác định hệ số thấm trong phòng thí nghiệm, người ta dùng  
một dụng cụ đo như Hình 8. Trong đó ho là cột nước lúc bắt đầu thí  
nghiệm (t=0); h là cột nước sau thời gian t; L là chiều dày lớp đất thí  
nghiệm. Chứng tỏ rằng hệ số thấm k của lớp đất có thể được xác định  
thông qua công thức sau:  
aL  
At  
h
æ
ç
o ö  
k =  
ln  
÷
ø
h
è
Hình 8  
Câu 9: Hai bình chứa hình trụ nối với nhau bằng một ống chứa đầy cát, đường kính 3cm và dài  
2m, hệ số thấm của cát là k=9,1x10-4cm/s. Tiết diện ngang của bình lớn và bình nhỏ lần lượt là  
1000cm2 và 250cm2. Chênh lệch mực nước giữa bình lớn và bình nhỏ ở thời điểm ban đầu (t=0) là  
H.  
a) Tìm công thức tính thời gian cần thiết để mực nước trong bình lớn giảm một lượng ΔH ?  
b) Nếu chiều sâu của nước trong bình lớn là 40cm và trong bình nhỏ là 10cm vào thời điểm  
t=0, tìm thời gian cần thiết để mực nước trong bình lớn còn lại là 35cm.  
Câu 10: Một dòng thấm qua hai lớp đất có chiều dài L1, L2 và hệ số thấm k1 và k2 như Hình 4.  
Chứng tỏ có thể thay hai lớp đất này bằng một lớp đất đồng chất có hệ số thấm tương  
đương ktđ là:  
L + L2  
1
ktđ =  
L
L2  
1
+
K1 K2  
Copyright@datechengvn-May 2010  
2
Collection and edition by Dr. Le Van Duc  
Source: Fluid Mechanic Department, School of Civil Engineering, HCMUT  
Câu 11: Một dòng thấm qua lớp đất thấm không đồng chất, thẳng đứng, trong đó hệ số thấm thay  
đổi dọc theo dòng chảy với k(x)=koe(x/L), với ko là hệ số thấm tại x=0; L chiều dài của lớp đất;  
chênh lệch cột nước thủy lực trên cột đất là H. Giả thiết vận tốc thấm không thay đổi dọc chiều  
dài thấm.  
a) Tìm công thức xác định vận tốc thấm V ?  
b) Tìm công thức xác định cột nước áp suất tại vị trí x?  
c) Cho ko = 0,019cm/s; L=1,3m; H=3m, tính V và vẽ đường phân bố cột nước áp suất dọc  
theo lớp đất thấm?  
Câu 12: Để xác định hệ số thấm tại hiện trường, người ta khoan một giếng tiêu nước ngầm  
thường có d=0,2m; và 2 giếng thăm dò tại r1 = 2,5m và r2=10m. Người ta đổ nước vào giếng với  
một lưu lượng là Q=0,87l/s thì người ta thấy mực nước trong giếng dâng lên một đoạn là  
s=5,66m; và mực nước trong hai giếng thăm dò 1 và 2 dâng lên lần lượt là s1=1,51m và s2=0,37m.  
Cho biết mực nước ngầm bão hòa thông thường có bề dày là H=5,75m.  
a) Tìm công thức xác định hệ số thấm của tầng đất k và bán kính ảnh hưởng R.  
b) Tính k và R với số liệu cho.  
Câu 13: Người ta đào hố móng thi công có hình tròn, đường kính a=20m, đáy hố móng nằm trên  
tầng không thấm có mực nước ngầm trong hố móng sâu h=0,3m. Cho biết độ sâu tầng bão hòa là  
H = 4m; giới hạn ảnh hưởng thấm của hố móng là L=150m kể từ mép hố móng; hệ số thấm của  
đất là k=15m/ngày-đêm.  
a) Tính lưu lượng cần bơm khỏi hố móng để giữ mực nước trong hố móng không đổi là  
h=0,3m?  
b) Tính cao trình mực nước bão hòa z tại các vị trí x = 3m, 10m, 25m, 75m và 150m kể từ  
mép hố móng trở ra ?  
Câu 14: Một giếng nước ngầm thường có đường kính d = 30cm có độ sâu mực nước bão hòa khi  
chưa bơm H = 16m, bán kính ảnh hưởng R = 300m, hệ số thấm k = 10m/ngày-đêm. Người ta bơm  
từ giếng lên một lưu lượng là Q = 10l/s.  
a) Xác định độ sâu mực nước h trong giếng lúc đang bơm.  
b) Xác định độ cao mực nước bão hòa và vận tốc thấm tại điểm cách trục giếng r= 100m.  
Copyright@datechengvn-May 2010  
3
pdf 3 trang baolam 27/04/2022 4580
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Thủy lực - Chương 6 - Lê Văn Dực", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_thuy_luc_chuong_6_le_van_duc.pdf