BÀI TẬP THỦY LỰC PHẦN 1: CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH VÀ GIẢI QUYẾT | Trường đại học kiến trúc Hà Nội

lOMoARcPSD| 58854646
CHƯƠNG II: THỦY TĨNH
Bài 2.1 Cho cửa van AB có dạng phẳng hình chữ p nhật, có t chiều dài L A'
AB = 1m; chiều rộng b = 2m; H = 1,2m. Cửa van
AB nghiêng góc 45o so với phương ngang. Biết áp suất H
tuyệt ối trên mặt thoáng là pt = 1,2 at. A
Tính áp lực dư tác dụng vào cửa van AB. B Hình 2.1
Bài 2.2. Người ta ậy vào ường hầm ngầm bằng cửa cống
vuông có kích thước axa=3mx3m như hình vẽ. Biết
h=1,40m; h1=4,4m; h2=1,8m. Tính tổng áp lực P tác dụng lên cửa cống. Hình 2.2
Bài 2.3. Nắp ậy AB có dạng hình tròn, bán kính R = 1m,
ộ sâu mực nước H = 3m, áp suất tuyệt ối trên mặt thoáng pt = 1,2at.
Tính áp lực dư của nước lên nắp ậy AB (trị số, phương chiều, iểm ặt lực)? Hình 2.3
Bài 2.4. xác ịnh áp lực nước tác dụng lên một cửa van
phẳng hình chữ nhật, cho biết:
Mực nước thượng lưu h1 = 5m, mực nước hạ lưu h2 =
1,2m; h3 = 3m; chiều rộng cửa van b = 4m. Góc nghiêng cửa van 45o Hình 2.4
Bài 2.5. một cửa van phẳng hình chữ nhật nằm nghiêng
tựa vào iểm D nằm dưới trọng tâm C 30cm
(tính theo chiều nghiêng) ở trạng thái cân bằng. Xác ịnh
áp lực nước lên cửa van nếu chiều rộng của nó
b = 4m và góc nghiêng 45o. Hình 2.5
Bài 2.6. Nắp hình chữ nhật có kích thước a.b = 0,5.0,5 (m2) dùng ể óng mở một lỗ hở ở
áy bể chứa nước. Biết trọng lượng của nắp G = 12kG = 117,68N/m2, áp suất lOMoARcPSD| 58854646
trên mặt nước bể pot = 0,8at chiều sâu của nước trong bể h = 2m và nắp có thể quay quanh trục A. Hỏi: 1.
Cần ặt cáp cách khớp quay một khoảng bằng bao nhiêu ể lực nâng T là nhỏ nhất? 2.
Lực nâng ấy bằng bao nhiêu ? 3.
Lực nâng T bằng bao nhiêu nếu cáp ặt ở chính giữa van?
Đáp số: 1. x =0,5m; 2. T=4227,9N; 3. T=9385N Hình 2.6 Bài 2.7 Cánh cửa OA có
dạng hình chữ nhật với
chiều rộng b = 1m, L =
3m cân bằng như hình vẽ. Biết vật nặng G =
6000N, trọng lượng cánh cửa Q = 747N, góc nghiêng 60o .
Tính ộ sâu h và trị số và iểm ặt của áp lực nước tác dụng lên cánh cửa OA. Hình 2.7
Bài 2.8. Tìm trị số, phương chiều và iểm ặt của áp lực nước tác dụng lên cửa van
AB hình tam giác ặt ngược như hình vẽ. Biết mức
nước thượng lưu h1 = 3m, h = 3m; b = bh 4m, I 3 0
; pd = 0,2at. Trong trường hợp: 36
1. Ở hạ lưu không có nước h2 = 0.
2. Độ sâu nước ở hạ lưu h2 = h = 3m
Hình 2.13
CHƯƠNG III + IV: PHƯƠNG TRÌNH LIÊN TỤC – PHƯƠNG TRÌNH
BECNULI - TỔN THẤT CỘT NƯỚC TRONG DÒNG CHẢY 2 lOMoARcPSD| 58854646
Bài 3.1. Đường ống dẫn nước từ bể A sang bể B với lưu lượng Q = 62,8l/s qua ống có
ường kính d = 0,2m gồm 2 oạn:
Đoạn 1 có chiều dài l1 = 25m, hệ số ma sát của
ống 1=0,02; oạn 2 có chiều dài l2 = 40m, hệ số
ma sát của ống 2 = 0,025. Hệ số tổn thất cục bộ
tại chỗ bể vào ống v = 0,5, chỗ ống chảy ra bể ra =1, chỗ gãy khúc có u = 0,3. Tính ộ
chênh mực nước H giữa hai bể, vẽ ường năng, ường o áp. Hình 3.1
Bài 3.2. Xác ịnh lưu lượng nước chảy ra từ hai ường ống
nối tiếp nhau và áp suất dư tại iểm A. Nếu mực nước trong
bể không ổi, áp suất dư trên mặt thoáng bể pd = 0,2at bể có
ộ sâu h = 5m. Chiều dài của các oạn ống l1 = 4m; l2 = 10m;
l3 = 3m; ường kính ống d1 = 200mm; d 2= 100mm; 1 0,0233 ; 2 0,025 ; v
0,5; t 0,375 . Tính lưu lượng chảy ra khỏi
bể và áp xuất dư tại iểm A (khi tính toán bỏ qua cột
nước vận tốc trong bể). Hình 3.2
Bài 3.3. Ống dẫn nước từ hồ chứa về trạm
thuỷ iện như hình vẽ biết: l1 = 6m; l2 =
7m; l3 = 6m; d = 1m, n = 0,014; Q =
1,57 m3/s; H = 50m; hệ số tổn thất tại mỗi chỗ
uốn u = 0,3; hệ số ma sát thủy lực
0,05 . Tính áp suất dư tại iểm A. Hình 3.3
Bài 3.4. Nước chảy từ bể trên xuống bể dưới qua
ống xiphông có d = 50mm, tổng chiều dài l =
30m. Tính lưu lượng nước và chân không tại mặt
cắt (x-x), biết: H = 4,5m, z = 2,5m, v 0,5; u
0,294 ; ra 1; = 0,029; chiều dài ống tính từ ầu
ến mặt cắt (x-x) là lx = 10m lOMoARcPSD| 58854646
Hình 3.4
Bài 3.15. Nước chảy từ bể A có pd = 0,2at sang bể
B theo một ường ống có ường kính d. Giữa ống có
khóa K với hệ số tổn thất K 2, ống dài L = 30m. Biết v
0,5; ra 1; = 0,0266; Vận
tốc dòng chảy trong ống v = 4m/s và cột nước tác
Hình 3.5 dụng ổn ịnh H = 10m.
Xác ịnh ường kính ống tháo nước? Vẽ ường năng, ường o áp hệ thống dẫn nước?
Bài 3.6. Nước chảy từ bể A qua bể B theo một
ống gồm hai oạn nối giữa hai bể. Biết
H = 2,9m; pd = 0,2at; l1 = 15m; d1 = 150mm; d
2 = 250mm, Q = 65l/s. Biết v 0,5; ra 1 1= 0,034; 2=0,028
1. Tính chiều dài l2 = ?
2. Vẽ ường năng và ường o áp. Hình 3.6
Bài 3.7. Nước chảy vào không khí theo ống ngắn nằm
ngang có khóa với lưu lượng không ổi Q =14,1l/s.
Đường kính các oạn ống d = 50mm; D = 70mm. Hệ số
sức cản của khóa K 4. Tính chiều cao cột nước H.
Vẽ ường năng, ường o áp.
Bỏ qua tổn thất dọc ường
Hình 3.7
Bài 3.8. Một cống ngầm dài l = 51,5m, ường kính d =
1,6m, bằng bê tông cốt thép n = 0,017, dẫn lưu lượng nước Q
= 2,28m3/s qua cống như hình vẽ. Biết H = 1,5m. Phần ầu cống
có cánh cống óng mở. Xác ịnh hệ số tổn thất cục bộ tại cánh
cống cc (cho dòng chảy trong ống làm việc
ở khu vực bình pương sức cản) 4 lOMoARcPSD| 58854646 Hình 3.8
Bài 3.9. Đoạn ống ẩy AB của máy bơm dài l =
30m, ống bằng thép ường kính d = 0,4m; hệ số tổn thất dọc ường 0,02 ; hệ số tổn thất =
0,25. Trên oạn ống AB có khóa K ể iều chỉnh
lưu lượng K = 4. Khi dẫn Qbơm = 314l/s qua
ống, áp suất dư tại iểm A là pdA
= 2,2at. Tính áp xuất dư tại iểm B. Hình 3.9
Bài 3.10. Nước chảy từ bể qua một ống tròn ra không khí ường kính d = 200mm,
dài l1 = 120m, l2 = 66m, với 0,02. Cuối ống
dẫn nước có khóa K với k 4,9, cột nước H = 2,5m. Yêu cầu: 1.
Xác ịnh vận tốc dòng chảy trong ống. 2.
Vẽ ường năng và ường o áp. Hình 3.10
Bài 3.11. Ống xi phông dẫn nước từ bể A sang bể B dài L = 50m, ường kính d = 0,2m;
0,026 . Cửa vào của xi phông có lưới
chắn rác và van một chiều với tổng hệ số tổn thất
4,5, hệ số tại một chỗ uốn u 0,2.
Khi dẫn lưu lượng Q = 68,2 l/s và H = 4m.
Tính hệ số tổn thất của khoá k . Hình 3.11
Bài 3.12. Nước ược dẫn vào bình chứa có trang bị
một ống tràn kiểu xiphông ường kính d = 100mm. Hệ
số tổn thất tại mỗi chỗ uốn u = 1,3; chỗ khóa
= 6,9; hệ số tổn thất dọc ường k 0,025 ; h =
1,5m; H1 = 4,0m chiều dài oạn ống trước và sau iểm
mặt cắt (3-3) là l1 = 5m, l2 = 5m. 1.
Tính lưu lượng lớn nhất có thể dẫn vào bình chứa và
chân không ở mặt cắt (3-3). Hình 3.12 2.
Nếu mực nước trong bình giảm xuống một oạn H2 = 2,0m thì chân không
ở ở mặt cắt (3-3). bằng bao nhiêu?
Bài 3.13. Máy bơm cấp nước có ường kính ống hút d = 100mm, dài l = 6m, trên ống hút
có chỗ uốn cong với hệ số tổn thất cục bộ là u = 0,294 và một van lOMoARcPSD| 58854646
ngược chiều ở ầu vào có tổng hệ số tổn thất v = 2,5; hệ
số tổn thất dọc ường 0.028.
Xác ịnh lưu lượng máy bơm nếu bơm ặt cách mặt nước
trong giếng HS = 5,1m, chân không kế lắp ở trước chỗ vào
máy bơm chỉ V = 0,6at. Hình 3.13
CHƯƠNG VI: DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH TRON ỐNG CÓ ÁP
Bài 6.1. Nước từ tháp chứa A dẫn ến hai iểm B và C, theo các ống có kích thước: d1
= 150mm; l1 = 432m; d2 = 200mm; l2 =
610m; QB = 19l/s; QC = 20l/s; QD = 38l/s.
Biết cột nước HA = 15,4m. Tính cột nước
o áp HB và HC (cho dòng chảy ở khu bình
phương sức cản, ống bình thường). Hình 6.1
Bài 6.2. Nước từ tháp chứa dẫn tới hai iểm B và C theo các ống có kích thước như sau:
d1 = 150mm; K1 = 158,4 l/s; l1 = 432m; d2 = d3 = 200mm; K2 = K3 = 341,1 l/s; l2 = 320m
và l3 = 200m; Qth1 = 10 l/s; QB = 19 l/s; QC = 20 l/s; QD = 18 l/s. Biết cột nước HA
= 20,4m tính cột nước o áp HB và
HD (dòng chảy trong ống làm việc
ở khu vực bình phương sức cản).
Khi tính bỏ qua tổn thất chiều
dài oạn ống nối từ các bể chứa
vào mạng ường ống.
Hình 6.2
Bài 6.3. Nước từ tháp chứa A dẫn tới hai iểm B và C theo các ống có kích thước như
sau: d1 = 150mm; l1 = 432m; d2 = d3 =
200mm; l2 = 520m và l3 = 610m; Qth1 =
10l/s; QB = 19l/s; QC = 38 l/s. Biết cột
nước HA = 20,4m tính cột nước o áp HB
và HC (cho dòng chảy ở khu bình
phương sức cản, ống bình thường). 6 lOMoARcPSD| 58854646
Hình 6.3
Bài 6.4. Xác ịnh lưu lượng nước chảy từ bể A qua bể B theo các ống có kích thước: d1
= 2000mm; l1 = 110m; d2 = 150mm; l2 = 60m; d3 = 100mm; l3 = 90m trong hai trường
hợp: (Cho dòng chảy ở khu bình phương sức cản, ống bình thường)
1. Các ống ặt nối tiếp (hình 6. 4a)
2. Các ống ặt song song (hình 6.4b) Hình 6.4
Bài 6.5. Nước từ tháp chứa A dẫn ến hệ thống cấp nước như hình vẽ. Biết cốt mặt nước
o áp tại A là 'A 20m, lưu lượng lấy ra tại B và C là QB = 10 l/s và QC =
20l/s. d1 = 200mm, K1 = 341,1 l/s, l1 = 300m; d2 = 150mm, K2 = 158,4l/s, l2 = 400m. Nối
A và C bằng một ường ống dài tháo nước ra liên
tục có Qth =10l/s, l3 = 5000 m; d3 = 200mm, K3 =
341,1l/s. Dòng chảy trong ống ở khu vực bình phương sức cản.
1. Tính lưu lượng chảy trong các oạn ống. 2. Vẽ không gian o áp? Hình 6.5
Bài 6.6. Nước từ tháp chứa A dẫn ến hệ thống cấp nước như hình vẽ. Biết cốt mặt nước
o áp tại A là 'A 20m, lưu lượng lấy ra tại B và C là QB = 10 l/s và QC =
20l/s. d1 = 200mm, K1 = 341,1 l/s, l1 = 300m; d2 =
150mm, K2 = 158,4l/s, l2 = 400m. Nối A và C bằng
một ường ống dài tháo nước ra liên tục có Qth
=10l/s, l3 = 5000 m; d3 = 200mm, K3 = 341,1l/s.
Dòng chảy trong ống ở khu vực bình phương sức cản.
1. Tính lưu lượng chảy trong các oạn ống.
2. Tính cốt mực nước o áp tại iểm B và C lOMoARcPSD| 58854646 Hình 6.6
Bài 6.7. Cho ường ống dẫn nước như hình vẽ.
Biết ống 1, 2, 3 4 lần lượt có chiều dài là:
l1 = 400m, l2 = 200m, l3 = 300m, l4 = 500m. Đặc
trưng lưu lượng là K1 = 702l/s, K2 =
387l/s, K3 = 333l/s, K4 = 1011l/s; Qth = 30l/s.
Cột nước o áp tại iểm C là HC = 10m. Hình 6.7
Tính cột nước o áp tại iểm A biết QC = 70l/s (cho
dòng chảy ở khu bình phương sức cản).
Bài 6.8. Cho ường ống cấp nước ABCD là loại ống thường, dòng chảy ở khu sức cản
bình phương. Có l1 = 300m, d1 = 200mm, l2 = 250m, d2 = d4= 150mm, l3 = 200m, d3 =
125mm, l4 = 270m lưu lượng lấy ra tại các nút: QB = 8l/s; QC = 10l/s, Qth = 10l/s; QD =
10l/s. Cao trình o áp tại A: ZA = 26m,
ường ống song song với BC có ường
kính d4 = 150mm, dài l4 = 300m. Xác ịnh
cao trình o áp tại D. ZD = ?
(cho dòng chảy ở khu bình phương sức Hình 6.8 cản, ống thường).
Bài 6.9. Cho ường ống dẫn nước, biết:
l1 = 400m, l2 = 200m, l3 = 500m. Đặc trưng
lưu lượng K1 = 702l/s, K3 = 1011l/s. Cho
ộ chênh cột nước o áp giữa hai iểm A và
C là 18m, lưu lượng tháo ơn vị qth =
0,06l/s QC = 150l/s.
Tính ường kính d2? (dòng chảy ở khu Hình 6.9
bình phương sức cản).
Bài 6.10. Tháp A cấp nước cho hệ thống
như hình vẽ. Biết: Qth = 6l/s, l1 = 150m, l2
= 250m. Đặc trưng lưu lượng K1 =
158l/s, K2 = 53,7l/s. 1. Tính QC = ?
2. Để tăng QC thêm 0,5l/s cần lắp
thêm tuyến ống thứ 3 có K3 = 53,7 l/s thì Hình 6.10 l3 bằng bao nhiêu? 8 lOMoARcPSD| 58854646
Bài 6.11. Nước từ tháp chứa A ược dẫn ến các iểm tiêu thụ qua một hệ thống gồm ba
ường ống ặt nối tiếp nhau có kích thước: d1 = 200mm; l1 = 343m, d2 = 150mm; l2 =
368m, d3 = 100mm; l2 = 236m. Biết QD = 9,0 l/s, Qth1 = 20 l/s, Qth2 =12 l/s (dòng chảy
trong ống ở khu bình phương sức cản và ống bình thường).
1. Cao trình 'D của ường o áp tại iểm cuối D.
2. Đường kính d của ống phụ AB ặt song song có chiều dài l4 = 320m ( ường
chấm chấm) sao cho cao trình ường o áp tại iểm D tăng thêm 1,5m? Hình 6.11
Bài 6.12. Ống dẫn nước từ A tới C như hình vẽ biết: l1 = 400m, l2 = 200m, mô un lưu
lượng K2 = 341,1 l/s, Qc = 12 l/s; QB = 30 l/s; Qth1 = 12 l/s; Qth2 = 10 l/s. 1. Xác ịnh môdun K1 = ?
2. Nếu lắp thêm ống d3 có K3 =
1011 l/s; l3 = 500m như hình vẽ thì QC
sẽ thay ổi như thế nào? (cho dòng chảy ở KVBPSC). Hình 6.12
Bài 6.13. Hai bể nước A, B có mực nước ngang nhau và ổn ịnh ược nối với nhau
như hình vẽ: Biết l1 = 400m; l2 = 180m; l3 = 50m; l4 = 400m; d1 = d2 = d3 = d4 = 100mm;
d4 = 200mm.(cho dòng chảy trong ống ở khu bình phương sức cản và loại ống thường). 1.
Tính pd trên mặt thoáng bể A ể lưu lượng tính toán trong ống d4 là Q4 = 40l/s. 2.
Lúc ó toàn bộ lưu lượng chảy ra khỏi bể A bằng bao nhiêu? lOMoARcPSD| 58854646 Hình 6.13
Bài 6.14. Hai bể nước A, B có mực nước ngang nhau và ổn ịnh ược nối với nhau như
hình vẽ: Biết Qth1 = 15 l/s; Qth2 = 10 l/s; QC = 8 l/s; l1 = 400m; d1 = 200mm; d2 = d3 = d4
= 100mm; l2 = 50m; l3 = 80m; l4 = 100m. (Cho dòng chảy ở khu bình phương sức cản và ống bình thường).
1. Lưu lượng chảy ra khỏi bể A
bằng bao nhiêu ể cho lưu lượng tính
toán trong ống d2 là Q2 = 10 l/s.
2. Tính pd trên mặt thoáng bể A
Hình 6.14
Bài 6.15. Cho ường ống cấp nước như hình vẽ biết: QB = 5,0l/s, QC = 5 l/s; QD =
9,0l/s, Qth1 = 20l/s, Qth2 = 12l/s. Biết ống d1 = 200mm; l1 = 343m; d2 = 150mm; l2 = 368m;
d3 = 100mm; l3 = 236m. 1.
Tính cột nước o áp 'D=? 2. Với ' ã tính nếu tăng D
QD thêm 1l/s nữa và lắp thêm oạn ống
d4 = 200mm; dài l4 = 350m (ống nối
giữa hai iểm A-B) thì QB lúc này Hình 6.15 bằng bao nhiêu. 3.
Để tăng cột nước o áp tại D thêm 4m thì cần lắp thêm tuyến ống (nối
giữa hai iểm A-B) ường kính d4 = 200mm có l4 = ?
4 ốn. Để tăng cột nước o áp tại D thêm 4m thì cần lắp thêm tuyến g l4 = 1000m
(ống nối giữa hai iểm A-C) có ường kính d4 = ? (cho dòng chảy trong ống ở khu bình
phương sức cản và loại ống thường)
Bài 6.16. Cho hệ thống cấp nước. Biết
lưu lượng tại các iểm B, C là QB = 9,0 l/s,
QC = 15,0 l/s, Qth = 6 l/s, ống d1 =
150mm; K1 = 158,4 l/s; l1 = 328m; d2 =
100mm; K2 = 53,72 l/s; l2 = 242m; d3
= 125mm; K3 = 97,4 l/s; l3 = 512m. (cho dòng chảy ở khu bình phương sức cản). Hình 6.16
1. Tính lưu lượng ra khỏi bể A và bể D. 2. Vẽ ường o áp 10 lOMoARcPSD| 58854646
Bài 6.17. Cho sơ ồ cấp nước như hình vẽ. Biết lưu lượng tại các iểm B, C là QB = 6 l/s,
QC = 10 l/s, Qth2 = 6 l/s, Qth3 = 8 l/s. Biết ống d1 = 150mm; K1 = 158,4 l/s; l1 = 328m; d2 =
100mm; K2 = 53,72 l/s; l2 = 242m; d3 = 125mm; K3 = 97,4 l/s; l3 = 512m. Tính lưu
lượng nước chảy ra khỏi bể A và bể D (cho dòng chảy ở khu bình phương sức cản). Hình 6.17
Bài 6.18. Cho hệ thống cấp nước như hình 6.18. Biết lưu lượng tại B, C là QB = 6,0 l/s,
QC = 10 l/s, Qth1 = 8 l/s; Qth3 = 6 l/s; d1 = 150mm; K1 = 158,4 l/s; l1 = 328m; d2 =
100mm; K2 = 53,72 l/s; l2 = 242m; d3 = 125mm; K3 = 97,4 l/s; l3 = 512m. Khi tính bỏ
qua tổn thất chiều dài oạn ống nối từ các bể chứa vào mạng ường ống.
1. Tính lưu lượng nước chảy ra khỏi bể A và bể D. 2. Vẽ ường o áp. Hình 6.18
Bài 6.19. Nước chảy từ A tới D: Biết các ống có cùng hệ số lưu lượng K = 158,4 l/s; l1
= 200m; l2 = l3 = 50m; l4 = 120m; HA = 30m; HD = 2,4m; Qth = 10 l/s. Khi tính bỏ qua
tổn thất chiều dài oạn ống nối từ các bể chứa vào mạng ường ống.
1. Tính lưu lượng cấp QD = ?
2. Nếu tăng lưu lượng cấp cho
iểm D thêm 2 l/s nữa thì K4 = sẽ thay
ổi như thế nào? (Cho dòng chảy trong
ống ở khu bình phương sức cản) Hình 6.19
Bài 6.20 Cho ống cấp nước như hình vẽ. Biết l1 = 400m, l2 = 200m, l3 = 300m, l4 = lOMoARcPSD| 58854646
500m. Hệ số lưu lượng K1 = 702 l/s, K2 = 387 l/s, K3 = 333 l/s, K4 = 1011 l/s. Cột nước
o áp tại C là HC = 10m; QC = 70 l/s. Lưu lượng riêng dọc ường tháo ra của các ống d2 và
d4 là: q = 0,06 l/sm. (Coi dòng chảy trong ống ở khu bình phương sức cản). Khi
tính bỏ qua tổn thất chiều dài oạn ống nối
từ các bể chứa vào mạng ường ống. 1.
Tính cột nước o áp HA = ? 2.
Để tăng lưu lượng tại C thêm 2 l/s
nữa thì hệ số lưu lượng K2 phải bằng bao nhiêu?
Hình 6.20
Chương VII: DÒNG CHẢY ĐỀU KHÔNG ÁP TRONG KÊNH
Bài 7.1. Một kênh hình thang cân dẫn nước, có chiều rộng b = 5m; ộ sâu chảy ều h =
2m; hệ số mái dốc m = 2; hệ số nhám n = 0,025.
1. Tính lưu lượng chảy qua kênh nếu ộ dốc áy i = 0,0004
2. Tính ộ dốc áy i nếu kênh tháo ược một lưu lượng Q = 30m3/s
Bài 7.2. Một kênh hình thang cân dẫn nước có hệ số mái dốc m = 2; hệ số nhám của mái
kênh n = 0,025; lưu lượng chuyển qua kênh Q = 14m3/s;
1. Xác ịnh kích thước và vận tốc lớn nhất của kênh nếu ộ dốc áy i = 0,0009.
2. Xác ịnh kích thước và ộ dốc áy i nếu vận tốc cho phép không xói là [vkx] = 3,5m/s
3. Xác ịnh kích thước, vận tốc và ộ dốc áy i nếu kênh có bán kính thủy lực lớn nhất Rmax= 1m.
Bài 7.3. Xác ịnh kích thước của kênh hình thang cân dẫn nước có hệ số mái dốc m =
1,5; hệ số nhám của mái kênh n = 0,0225; lưu lượng chuyển qua kênh Q = 4,25m3/s; vận
tốc v = 0,7m/s; i = 0,0004. 12 lOMoARcPSD| 58854646
Bài 7.4. Xác ịnh kích thước và vận tốc vmax của kênh hình thang cân dẫn nước có hệ số
mái dốc m = 1; hệ số nhám của mái kênh n = 0,017; lưu lượng chuyển qua kênh Q =
10m3/s; vận tốc v = 0,7m/s; i = 9,65.10-4.
Bài 7.5. Dòng chảy ều trên kênh mặt cắt hình thang cân có Q = 1,1 m3/s; m =1,25; n =
0,025; i = 0,0006. Hãy kiểm tra iều kiện ổn ịnh trên kênh, biết vận tốc không xói
[vkx] = 1,0 (m/s)
Bài 7.6. Một kênh dẫn nước hình thang có chiều dài L = 4000m; nối 2 hồ chứa nước với
nhau, có ộ chênh mực nước giữa 2 hồ là H = 3,0m. Lưu lượng tháo Q = 24m3/s. Xác
ịnh ộ sâu dòng chảy ều trong iều kiện mặt cắt có lợi nhất về thủy lực. Từ iều kiện ịa chất
của ất nền cho ta n = 0,025, hệ số m = 1,75.
Bài 7.7. Một kênh dẫn nước có mặt cắt ướt hình thang cân có b = 5m; m = 1 hệ số nhám
n = 0,025. Tính ộ sâu chảy ều h của kênh, tính vận tốc vmax và ộ dốc áy i của kênh nếu
lưu lượng chảy qua kênh Q = 14m3/s
Bài 7.8. Tính kích thước và vận tốc lớn nhất vmax có thể ạt ược khi thiết kế kênh dẫn
nước mặt cắt hình thang, với Q = 8m3/s và ộ dốc áy i = 4.10-4 ; m = 1,5; n = 0,025.
Bài 7.9. Một kênh hình thang cân dẫn nước, có chiều rộng b = 5m; lưu lượng chảy lớn
nhất trong kênh Q = 100m3/s; hệ số mái dốc m =1; hệ số nhám n = 0,01.
Tính ộ sâu chảy ều h; vận tốc chảy qua kênh vmax và ộ dốc áy kênh
Bài 7.10. Tính kích thước và vận tốc v của dòng chảy trong kênh dẫn nước mặt cắt b
hình thang, với Q = 8m3/s; ộ dốc áy i = 4.10-4 ; m = 2; n = 0,025 và tỷ số 5 h v
Bài 7.11. Tính Tính tỷ số
của dòng chảy trong kênh dẫn nước mặt cắt hình thang vmax
có lưu lượng chảy qua Q = 8m3/s; ộ dốc áy i = 4.10-4 ; m = 2; n = 0,025 và tỷ số b 5 h
Bài 7.12. Xác ịnh chiều rộng áy kênh b, chiều sâu h và ộ dốc áy kênh i của kênh hình
thang có m = 2,0; mặt cắt kênh có lợi nhất về thuỷ lực. Mái và lòng kênh lát á có hệ số lOMoARcPSD| 58854646
nhám n = 0,01, lưu tốc cho phép không xói [vkx] = 3,5m/s; lưu lượng chuyển qua là Q = 14m3/s.
Bài 7.13. Xác ịnh lưu lượng Q và vận tốc dòng chảy ều trên kênh hình thang cân.
Biết b = 1m; h = 1,42m; n = 0,014; m = 2; i = 0.0006. Biết iều kiện không xói trên kênh
là [vkx] = 1,5 m/s. Xác ịnh iều kiện làm việc của kênh.
Bài 7.14. Dòng chảy ều trong kênh hình thang có i = 0,0009; m = 2; n = 0,02; hln = 2,5m.
1. Xác ịnh lưu lượng dòng chảy trong kênh khi mặt cắt có lợi nhất về thuỷ lực.
2. Xác ịnh mặt cắt kênh khi vận tốc dòng chảy trong kênh v = 0,95.vmax
Bài 7.15. Xác ịnh tính ổn ịnh của kênh trong iều kiện có lưu lượng dòng chảy trong kênh
Q = 20m3/s, kích thước kênh b = 3m; i = 0,001, n = 0,013; m = 1.
Biết iều kiện không xói trên kênh [vkx] = 1,7m/s.
Nếu kênh không ổn ịnh thì thay ổi iều kiện ộ dốc trên kênh như thế nào cho phù hợp?
Bài 7.16. Một dòng chảy ều trên kênh hình thang cân có lưu lượng Q = 15,5m3/s, n =
0,013; b = 3m; m = 2.
1. Xác ịnh ộ dốc áy kênh i trong iều kiện mặt cắt có lợi nhất về thủy lực.
2. Biết vận tốc cho phép không xói trên kênh [vkx] = 1,5m/s. Đánh giá iều
kiện ổn ịnh của kênh? Nếu kênh không ổn ịnh, thì cần thay ổi kích thước kênh (b,
ho) như thế nào ể kênh ổn ịnh mà vẫn ảm bảo yêu cầu Q, m, n, i như trên?
Bài 7.17. Một kênh dẫn hình thang cân có m = 1; n = 0,025 và ộ rộng áy khống chế b = 3m. 1.
Theo iều kiện ịa hình xác ịnh ược ộ sâu ho = 2,3m và cần dẫn với một lưu lượng
Q = 14 m3/s. Hãy xác ịnh ộ dốc áy i. 2.
Với số liệu ban ầu (m, n và b). Kiểm tra tính ổn ịnh của kênh dẫn ban ầu trong
iều kiện bất lợi nhất với ộ dốc áy (i) ã xác ịnh ở trên, biết vận tốc cho phép
không xói trên kênh [vkx] = 1,3 m/s? 14 lOMoARcPSD| 58854646 PHỤ LỤC
Phụ lục 2.1. Mômen quán tính Ic
(Đối với trục nằm ngang i qua trọng tâm C), tọa ộ trọng tâm yc và diện tích của các hình phẳng. TT
Dạng hình, ký hiệu Ic zC bh3 h 1 zC b.h 2 12 bh3 bh 2h 2 z0 3 36 2 h a3 2 4ab b h a b 2 3 z h a 2b 36 a b 0 3 a b 2 d4 d d4 4 z0 64 2 4 r2 z 0 4r 5 9 2 64 72 3 2 lOMoARcPSD| 58854646 z0 R R2 r2 6 R4 4 r4 z0 a ab a b3 7 4 16 lOMoARcPSD| 58854646
Phụ lục 6.1: Bảng tính K = f(d,n) trong ó C tính theo công thức
N.N.Pavolopxki với y=1/6 K (l/s) ống sạch ống thường ống bẩn 1 1 1 d (mm) (m2) C0 90 C0 80 C0 70 n n n n 0,011 n n 0,0143 0,0125 50 0,002 96,24 84,6 74,03 75 0,0044 28,37 24,94 21,83 100 0,0079 61,11 53,72 47,1 125 0,0123 110,8 97,4 85,23 150 0,0177 180,2 158,4 138,6 175 0,0241 271,8 238,9 209 200 0,0314 388 341,1 298,5 225 0,0398 531,2 467 408,6 250 0,0491 703,5 418 541,2 300 0,0707 11,44. 102 10,06. 102 880 350 0,0962 17,26. 102 15,17. 102 13,27. 102 400 0,1257 24,64. 102 21,66. 102 18,95. 102 450 0,159 33,73.102 29,65. 102 25,94. 102 500 0,1964 44,67. 102 39,27. 102 34,36. 102 600 0,2827 72,64. 102 63,86. 102 55,87. 102 700 0,3849 10,96. 102 96,32. 102 84,28. 102 750 0,4418 13,17. 103 11,58. 103 10,13. 103 800 0,5027 15,64. 103 13,75. 103 12,03. 103 900 0,6362 21,42. 103 13,83. 103 16,47. 103 lOMoARcPSD| 58854646 1000 0,0785 28,42. 103 24,93. 103 21,82. 103 1200 1,1309 46,12. 103 40,55. 103 35,48.103 1400 1,5394 69,57. 103 61,16. 103 53,52. 103 1600 2,0106 99,33. 103 87,32. 103 76,41. 103 1800 2,5447 136. 103 119,5. 103 104,6. 103 2000 3,1416 180,1. 103 158,3. 103 138,5. 103 18