Bài tập Thủy lực - Chương 5

Nội dung text: Bài tập Thủy lực - Chương 5

1. Bài 1: Kênh mặt cắt ngang chữ nhật, đáy nằm ngang, dài 1500m và nước trong kênh tĩnh với độ sâu h = 3,0m. Tại thời điểm t = 0, tại đầu kênh người ta mở cống đột ngột với lưu lượng nhỏ Q = const, ở thời gian sau đĩ 30 giây, tại cuối kênh mực nước được ha xuống một lượng nhỏ. Hỏi thời điểm t khi mực nước tại mặt cắt M cách đầu kênh một đọan x = 800m bắt đầu biến đổi và biến đổi đĩ là giảm hay tăng? ĐS: t = 147,47 giây, mực nước tăng Bài 2. Có một kênh cụt mặt cắt ngang hình thang, bề rộng đáy b=3m, hệ số mái dốc là m=1, chiều dài L=600m. Tại cửa kênh nối ra sông có 1 cống. Ban đầu cửa cống đóng, nước trong kênh ở trạng thái tĩnh có độ sâu h=2m và mực nước ngoài sông thấp hơn trong kênh 5cm. Tại thời điểm t=0, cửa cống được mở ra. Cho rằng mực nước ngoài sông không đổi và sóng nhiễu động có biên độ nhỏ, xác định vận tốc và độ sâu của kênh ở điểm M cách cửa 400m tại thời điểm t=150 giây. ĐS: VM=0,131m/s; hM=1,95m Bài 3. Một kênh chữ nhật, rộng t M 8m, dài 80m, đáy nằm ngang. Một đầu kênh nối với công trình thủy lợi, đầu kia là một hồ lớn. Ban D đầu nước trong kênh tĩnh, sâu 4m. T Công trình đột ngột xả nước ra kênh với lưu lượng 1,6m3/s. 0 L s 1. Xác định vận tốc truyền sóng nhiễu động trong kênh. 2. Xác định vận tốc và độ sâu trong kênh tại vị trí M trên lưới đường đặc trưng (hình bên). Biết giá trị vận tốc và độ sâu tại các điểm T và D trên các đường đặc trưng lần lượt là (0,05m/s; 4,032m) và (0,10m/s; 4,000m) ĐS: 1) 6,264m/s; 2) 0,10m/s; 4,000m Bài 4. Dòng chảy không ổn định trong kênh hình thang có bề rộng đáy b=22m, hệ số mái dốc m=1,0. Coi rằng các hệ số sửa chữa động năng và hệ số sửa chữa lực quán tính cục bộ đều bằng 1,0. Người ta định giải phương trình Saint-Venant cho kênh theo sơ đồ sai phân hiện với bước chia lưới không giang s=200m và dự đoán rằng độ sâu nước trong kênh sẽ thay đổi trong khoảng từ 2m tới 4m, vận tốc thay đổi trong khoảng từ -1m/s tới 2m/s. 1. Tìm vận tốc truyền sóng trong nước tĩnh khi kênh có độ sâu 4m. 2. Xác định giới hạn bước thời gian t để sơ đồ không bị mất ổn định. ĐS: 1) 5,832m/s; 2) 25,5s