›
›

Bài tập Thủy lực môi trường - Chương 6: Dòng đều

Download
BAØI TAÄP DOØNG ÑỀU  
6.1 Xaùc ñònh ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa moät oáng daãn baèng beâ toâng, maët caét troøn coù ñöôøng kính d = 1,2m; ñoä doác  
ñaùy keânh i = 0,0008, löu löôïng Q = 1 m3/s, n = 0,014.  
ÑS: 0,96m  
6.2 Moät keânh coù daïng hình tam giaùc caân coù caïnh nghieâng vôùi phöông thaúng ñöùng moät goùc laø 60o. Neáu löu  
löôïng trong keânh laø 80l/s vôùi ñoä saâu so vôùi ñænh laø 0,25m thì keânh phaûi coù ñoä doác laø bao nhieâu?  
Cho C = 45 m1/2/s  
ÑS: 0,0025  
6.3 Moät keânh coù maët caét öôùt hình parabol coù phöông trình y = 2x2 (y laø truïc thaúng ñöùng), ñoä doác i = 0,0001;  
heä soá nhaùm n = 0,02, taûi moät löu löôïng laø Q = 8,25 m3/s. Tìm ñoä saâu doøng ñeàu trong keânh.  
ÑS: 6,4m  
6.4 Keânh coù maët caét nhö hình veõ: Cho B = 1,5m; h1 = 0,5m; h2 = 0,2m;  
n = 0,02; i = 0,001.  
B
Tính löu löôïng chaûy ñeàu trong keânh.  
ÑS: 0,71m3/s  
h1  
6.5 Cho moät keânh beâtoâng hình parabol coù caùc ñaëc ñieåm hình hoïc vaø ñoä nhaùm  
nhö sau. Trong ñoù A dieän tích maët caét öôùt, P chu vi öôùt.  
h2  
h (m) A (m2) P (m)  
n
I
0.2  
0.3  
0.4  
0.5  
0.239 1.789 0.014 0.0001  
0.438 2.191  
0.675 2.698  
0.943 3.064  
Keânh taûi moät löu löôïng Q = 0,05m3/s, tính chieàu saâu doøng ñeàu trong keânh  
ÑS: 0,21m  
6.6 Doøng chaûy ñeàu trong keânh hôû coù maët caét ngang nhö hình veõ:  
Cho n1 = 0,025; n2 = 0,03; i = 0,0001; caùc doä saâu h1 = 5m; h2 = 10m; caùc  
beà roäng a = 10m; b = 20m.  
h2  
n2  
Tính löu löôïng trong keânh (n tính theo Horton)  
b
n1  
ÑS: 412 m3/s.  
h1  
a
6.7 Xaùc ñònh heä soá nhaùm töông ñöông (duøng nhieàu coâng thöùc khaùc nhau)  
vaø löu löôïng trong keânh coù maët phöùc taïp nhö hình veõ, bieát n1 = 0,03, n2 = 0,02 vaø n3 = 0,04. Ñoä doác cuûa keânh  
i = 0,0005, vaø maùi doác m = 1.  
m
m
n3  
n1  
9m  
m
5m  
4m  
m
6m  
n2  
7m  
ÑS : n = 0.029 (1.16), n = 0.03 (1.17), n = 0.021 (1.18), n = 0,026 (1.19)  
6.8 Xaùc ñònh vaän toác trung bình vaø löu löôïng cuûa keânh hình thang baèng ñaát coù chieàu roäng ñaùy keânh b = 2m,  
chieàu saâu ngaäp nöôùc h = 1,3m, maùi doác m = 1,5, heä soá nhaùm n = 0,025 vaø ñoä doác i = 0,001. Vaän toác vaø  
löu löôïng seõ thay ñoåi nhö theá naøo neáu maët caét keânh cuøng dieän tích vaø maùi doác nhöng coù daïng lôïi nhaát veà thuûy  
löïc. Veõ hình daïng cuûa 2 maët caét treân vaø nhaän xeùt.  
ÑS: Q = 5,45m3/s; V = 1,06m/s  
Qln = 5,51m3/s; Vln = 1,07m/s  
6.9 Nöôùc ñöôïc daãn trong moät keânh nöûa hình troøn vôùi ñoä doác laø 1/2500. Heä soá Cheùzy C = 56. Neáu baùn kính  
cuûa keânh laø 0,55m thì löu löôïng cuûa keânh laø bao nhieâu khi ñoä saâu nöôùc baèng baùn kính. Neáu keânh ñöôïc thieát  
keá vôùi maët caét hình chöõ nhaät coù cuøng beà roäng laø 1,1m, ñoä saâu doøng chaûy laø 0,55m, ñoä doác vaø heä soá Cheùzy  
khoâng ñoåi thì löu löôïng trong keânh laø bao nhieâu?  
ÑS : Q1 = 0,279 m3/s, Q2 = 0,355 m3/s  
6.10 Moät oáng coáng troøn ñöôøng kính D daãn nöôùc coù doøng chaûy ñeàu vôùi heä soá Cheùzy khoâng ñoåi:  
a. Chöùng toû raèng: doøng chaûy coù vaän toác cöïc ñaïi khi chieàu saâu cuûa doøng chaûy laø 0,81D.  
b. Chieàu saâu ôû caâu (a) coù cho löu löôïng cöïc ñaïi khoâng? Neáu khoâng haõy xaùc ñònh chieàu saâu ñeå coù löu löôïng  
cöïc ñaïi.  
c. Moät oáng coáng troøn coù ñöôøng kính 0,8m coù nöôùc chaûy vôùi vaän toác cöïc ñaïi, löu löôïng laø 0,6m3/s. Tìm ñoä  
doác caàn thieát cuûa coáng neáu cho heä soá Cheùzy C = 90.  
ÑS: i = 2,8.10-5  
6.11 So saùnh khaû naêng chaûy cuûa caùc keânh coù dieän tích maët caét nhö nhau, A = 1m2 nhöng coù hình daïng khaùc  
nhau. Bieát raèng keânh laùt beâ toâng (n = 0,017) vaø ñoä doác i = 0,005.  
ÑS: Ptg = 3,04m; P1/2v = 2,83m; P1/2cn = 2,63m; P1/2tr = 2,5m; P laø chu vi öôùt  
a
d
b/2  
A
A
A
A
c
a
b
c
Nöûa hình troøn  
Nöûa hình vuoâng  
Tam giaùc ñeàu  
Nöûa hình luïc giaùc  
6.12 Moät keânh maët caét hình chöõ nhaät, coù heä soá nhaùm n = 0,014, ñoä doác i = 0,001 vaø coù löu löôïng Q =  
1000m3/s. Haõy tính dieän tích maët caét ngang cuûa keânh caàn thieát khi tæ soá giöõa beà roäng b vaø ñoä saâu h cuûa keânh  
laø b/h = 1; 1,5; 2; 2,5; 3,5. Veõ moái quan heä dieän tích maët caét ngang theo tæ soá b/h vaø cho nhaän xeùt.  
6.13 Nöôùc xaû töø gieáng cuûa nhaø maùy ñieän ra soâng caùch ñoù L = 300m coù Q = 8,5m3/s. Xaùc ñònh kích thöôùc keânh  
hình thang lôïi nhaát veà maët thuûy löïc ñaøo trong ñaát n = 0,025 coù heä soá maùi doác m = 1,5, bieát ñoä cheânh möïc nöôùc  
trong gieáng vaø ngoaøi soâng laø Δh = 1,5m.  
ÑS: hln = 1,36m; Qln = 0,82m3/s  
6.14 Moät keânh coù maët caét öôùt hình thang vôùi m = 1,5; ñoä doác i = 10-4, heä soá nhaùm n = 0,01. Dieän tích maët caét  
öôùt A = 20m2. Tính löu löôïng doøng ñeàu cöïc ñaïi qua keânh.  
ÑS: 26,68m3/s  
6.15 Treân moät ñoaïn L cuûa keânh hình thang khaù daøi, ngöôøi ta ño ñöôïc cheânh leäch möïc nöôùc laø Δz. Keânh coù heä  
soá maùi doác m, heä soá nhaùm n vaø löu löôïng Q.  
Cho L = 500m; Δz = 0,8m; m = 1,4; n = 0,017; Q = 9m3/s.  
Bieát keânh coù maët caét lôïi nhaát veà maët thuyû löïc. Tìm ñoä saâu doøng chaûy trong keânh.  
ÑS: 1,51m  
6.16 Keânh chöõ nhaät coù heä soá nhaùm n, beà roäng b, ñoä doác ñaùy i. Goïi Vkl laø vaän toác khoâng laéng trong loøng keânh.  
Cho Vkl = 0,35 m/s; n = 0,025; b = 5m; i = 0,0001  
Keânh coù theå daãn ñöôïc doøng chaûy vôùi ñoä saâu toái thieåu baèng bao nhieâu?  
ÑS: 1,22m  
6.17 Moät keânh coù maët caét öôùt hình thang vôùi m = 1,5; ñoä doác  
i = 104, heä soá nhaùm n = 0,02. Cho dieän tích  
maët caét öôùt laø 12m2. Xaùc ñònh b vaø h sao cho ñaït ñöôïc löu löôïng cöïc ñaïi.  
ÑS: b = 1,45m; h = 2,39m  
β = b/h. Boán keânh laàn löôït coù β baèng 0,5;  
6.18 Boán keânh hình thang coù cuøng moät heä soá maùi doác m = 3. Goïi  
0,4; 0,3; 0,2. Keânh naøo lôïi hôn veà maët thuûy löïc?  
6.19. Moät doøng chaûy ñeàu coù ñoä saâu h = 3m trong keânh laùt ñaù (n = 0,025), maët caét hình chöõ nhaät roäng b = 4m,  
ñoä doác i = 0,002. Tính naêng löôïng toaøn doøng chaûy qua maët caét keânh (laáy maët chuaån ñi qua ñaùy keânh) trong  
moät ñôn vò thôøi gian.  
ÑS: 762,86KJ/s.  
6.20 Tìm söï lieân heä giöõa heä soá ma saùt λ trong coâng thöùc tính toån thaát doïc ñöôøng (coâng thöùc Darcy) vaø heä soá  
nhaùm n cuûa coâng thöùc Manning.  
CAÂU HOÛI TRAÉC NGHIEÄM  
Caâu 1: Caâu naøo sau ñaây ñuùng:  
a) Doøng ñeàu chæ coù theå xaûy ra trong keânh laêng truï.  
b) Trong keânh laêng truï chæ xaûy ra doøng ñeàu.  
c) Doøng khoâng ñeàu chæ xaûy ra trong soâng thieân nhieân.  
d) Trong keânh coù dieän tích maët caét öôùt khoâng ñoåi thì luoân luoân coù doøng ñeàu  
Caâu 2: Doøng chaûy ñeàu trong keânh hôû coù:  
a) Ñöôøng naêng, ñöôøng maët nöôùc vaø ñaùy keânh song song nhau.  
b) Dieän tích maët caét öôùt vaø bieåu ñoà phaân boá vaän toác doïc theo doøng chaûy nhö nhau.  
c) AÙp suaát treân maët thoaùng laø aùp suaát khí trôøi.  
d) Caû ba caâu treân ñeàu ñuùng.  
Caâu 3: Trong doøng chaûy ñeàu:  
a) Löïc ma saùt caân baèng vôùi löïc troïng tröôøng chieáu leân phöông chuyeån ñoäng.  
b) Löïc ma saùt caân baèng vôùi löïc quaùn tính.  
c) Löïc gaây neân söï chuyeån ñoäng laø löïc troïng tröôøng chieáu leân phöông chuyeån ñoäng.  
d) a vaø c ñeàu ñuùng.  
Caâu 4: Doøng chaûy ñeàu khoâng theå xuaát hieän neáu:  
a) Ma saùt ñaùy quaù lôùn.  
c) Ñoä ñoác ñaùy aâm.  
b) Ñoä ñoác ñaùy baèng khoâng.  
d) Caû b) vaø c) ñeàu ñuùng.  
Caâu 5 Trong moät keânh laêng truï thì:  
a) Coù theå coù doøng chaûy khoâng oån ñònh.  
b) Coù theå coù doøng chaûy oån ñònh.  
c) Coù theå coù doøng chaûy ñeàu.  
d) Caû 3 ñeàu ñuùng.  
Caâu 6: Trong doøng chaûy ñeàu thì:  
a) Naêng löôïng doøng chaûy khoâng ñoåi doïc theo doøng chaûy.  
b) Naêng löôïng rieâng cuûa doøng chaûy khoâng ñoåi doïc theo doøng chaûy.  
c) Ñoä doác ñöôøng naêng khoâng ñoåi theo doøng chaûy.  
d) Caâu b) vaø c) ñeàu ñuùng.  
Caâu 7: Trong doøng chaûy ñeàu:  
a) Ñoä doác thuûy löïc J baèng ñoä doác ñaùy keânh i vaø luoân coù giaù trò >0.  
b) Ñoä doác thuûy löïc J luoân coù giaù trò ≥ 0.  
c) Ñoä doác thuûy löïc J laø giaù trò thay ñoåi theo löu löôïng chaûy trong keânh.  
d) Caû 3 caâu treân ñeàu sai.  
Caâu 8: Khi thieát keá keânh caàn chuù yù nhöõng ñieàu kieän sau:  
a) Keânh phaûi coù maët caét lôïi nhaát veà maët thuûy löïc.  
b) Thieát keá keânh phaûi phuø hôïp ñieàu kieän thöïc teá (khoâng ñaøo keânh quaù saâu,...).  
c) Doøng chaûy trong keânh khoâng ñöôïc gaây neân hieän töôïng boài laéng vaø xoùi lôû.  
d) Caû ba ñeàu ñuùng.  
Caâu 9: Maët caét keânh coù lôïi nhaát veà maët thuûy löïc :  
a) Coù theå aùp duïng ñoái vôùi keânh coù nhieàu loaïi maët caét khaùc nhau.  
b) Ñaït ñöôïc löu löôïng cöïc ñaïi neáu giöõ dieän tích maët caét öôùt laø haèng soá.  
c) Ñaït ñöôïc dieän tích maët caét öôùt toái thieåu neáu giöõ löu löôïng laø haèng soá.  
d) Caû ba caâu treân ñeàu ñuùng.  
1
Caâu 10: Khi duøng coâng thöùc tính vaän toác cuûa doøng ñeàu V = R2/ 3 i thì doøng chaûy ñeàu phaûi ôû traïng thaùi :  
n
a) Chaûy roái khu söùc caûn bình phöông.  
b) Chaûy roái thaønh trôn.  
c) Chaûy roái thaønh nhaùm.  
d) Caû 3 ñeàu ñuùng.  
Caâu 11: Xeùt hai keânh coù ñoä saâu doøng ñeàu h01 > h02 , vaän toác ño ñöôïc taïi vò trí 0,2h vaø 0,8h tính töø ñaùy treân 2  
keânh baèng nhau. Heä soá nhaùm n1 vaø n2 quan heä nhö sau:  
a) n1 > n2  
c) n1 = n2 .  
b) n1 < n2 .  
d) Chöa keát luaän ñöôïc.  
Caâu 12: Trong keânh laêng truï coù ñoä doác i vaø löu löôïng khoâng ñoåi, maët caét hình chöõ nhaät:  
a) Ñoä saâu doøng ñeàu taêng khi chieàu roäng b taêng.  
b) Ñoä saâu doøng ñeàu khoâng ñoåi khi chieàu roäng b taêng.  
c) Ñoä saâu doøng ñeàu taêng khi chieàu roäng b giaûm.  
d) Caû 3 caâu treân ñeàu sai.  
Caâu 13: Trong keânh coù maët caét hình troøn ñöôøng kính D:  
a) Vaän toác trung bình ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi chieàu roäng maët thoaùng B = 0,90D.  
b)Vaän toác trung bình ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi chieàu roäng maët thoaùng B = 0,78D.  
c) Vaän toác trung bình ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi chieàu roäng maët thoaùng B = 0,46D.  
d) Vaän toác trung bình ñaït giaù trò cöïc ñaïi khi chieàu roäng maët thoaùng B = 0,25D.  
Caâu 14: Trong keânh laêng truï coù löu löôïng khoâng ñoåi:  
a) Ñoä saâu doøng ñeàu taêng khi ñoä doác i giaûm.  
b) Ñoä saâu doøng ñeàu khoâng ñoåi ñoä doác i taêng.  
c) Ñoä saâu doøng ñeàu taêng khi ñoä doác i taêng.  
d) Caû 3 caâu treân ñeàu sai.  
pdf 4 trang Thùy Anh 29/04/2022 3020
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Thủy lực môi trường - Chương 6: Dòng đều", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_thuy_luc_moi_truong_chuong_6_dong_deu.pdf