Bài tập chương 7

Caùc ví duï vaø baøi taäp chöông 2 DOØNG KHOÂNG ÑEÀU BAØI TAÄP CHÖÔNG 7 DOØNG KHOÂNG ÑEÀU Ví duï 1 Moät keânh laêng truï coù maët caét ngang hình chöõ nhaät vôùi chieàu roäng b = 10m, daãn moät löu lö[.]

BÀI TẬP CHƯƠNG 7: DÒNG KHÔNG ĐỀU

Ví dụ 1 Một kênh lăng trụ có mặt cắt ngang hình chữ nhật với chiều rộng b = 10m, dẫn một lưu lượng Q = 500 m3 s Xác định độ sâu phân giới

Giải:

( ) 6,34m

10 81 , 9 500 1 gb

Q

2 3

2

2

Ví dụ 2 Một kênh lăng trụ có mặt cắt ngang hình thang với chiều rộng đáy b = 13m, m = 0,2, Q=1996m3 s Xác định độ sâu phân giới

Giải: Theo (2.6) ứng với độ sâu phân giới hcr ta có:

2 cr

3 cr

81 , 9 1996 1 g

Q B

A

Ta có thể giải phương trình này bằng phương pháp đồ thị Cho h một vài giá trị, tính hàm T( )h =A3 B rồi vẽ đồ thị

( )h

f

T = Tính toán được trình bày trong bảng

10

12

15

150 184,8

240

17 17,8

19

1,99.105

3,55.105

7,28.105

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

9 10 11 12 13 14 15 16

T=A3/B (x105m)

T=f(h)

hcr=12,5

Tcr=4,06

105

Dựa vào đồ thị này ứng với 5, ta sẽ xác định được độ sâu phân giới

cr 4,06.10

Ngoài ra ta cũng có thể dùng công thức gần đúng (2.8a) để xác định độ sâu phân giới như sau:

m 39 , 13 13 81 , 9

1996 gb

Q

206 , 0 13

2 , 0 39 , 13 b

mhcrCN

σ

m 53 , 12 39 , 13 206 , 0 105 , 0 3 206 , 0 1

⎠

⎞

⎜

⎝

Ví dụ 3 Kênh hình thang với các thông số như trong bài 2.2 Biết hệ số nhám n = 0,02 Xác định độ dốc phân giới

Giải: Độ dốc phân giới được xác định theo công thức (2.9) Theo ví dụ cho trước, ta xác định được hcr =12,5m Ta tính tiếp:

cr cr

cr h b mh 12,5 13 0,2.12,5 194,1m

m 5 , 38 2 , 0 1 5 , 12 2 13 m 1 h 2 b

m 0 , 18 5 , 12 2 , 0 2 13 mh 2 b

m 04 , 5 5 , 38 1 , 194 P

A R

cr

cr

(5 , 04) 65 , 46 m s 02

, 0

1 R

n

1

cr

18 5 , 38 46 , 65

81 , 9 B C

gP

cr 2 cr

cr

α

=

Ví dụ 4 Kênh hình chữ nhật có hệ số nhám n = 0,012, độ dốc đáy kênh i = 0,0036, chuyển một lưu lượng Q = 16m3/s Xác định chiều rộng đáy kênh b để kênh ở trạng thái chảy đều với độ sâu phân giới

Giải: Ứng với trạng thái chảy phân giới ta có: 3( )2

b Q

h =

Ta tính b bằng phương pháp thử dần, kết quả cho trong bảng sau:

1

2 2,52

2,97 1,87 1,60

2,97 3,74 4,04

6,93 5,74 5,72

0,43 0,65 0,71

8,42 14,04 15,99 Như vậy chiều rộng kênh b = 2,52m

Ví dụ 5 Dòng chảy đều trong một kênh hình tam giác (n = 0,012) có hệ số mái dốc m = 3 Lưu lượng chảy là 10m3/s Cao trình đáy kênh trên một đoạn dài 100m chênh nhau 1m Xác định trạng thái chảy trong kênh

Giải: Độ sâu phân giới: 1,178m

gm

Q 2

2

2

2 2

2 cr

cr mh 3.1,178 4,16m

m 45 , 7 3 1 178 , 1 2 m 1 h 2

cr

m 068 , 7 178 , 1 3 2 mh 2

m 559 , 0 45 , 7 53 , 3 P

A R

cr

cr

(0,559) 75,63m s 012

, 0

1 R

n

1

068 , 7 45 , 7 63 , 75

81 , 9 B C

gP

cr 2 cr

cr

α

=

Độ dốc của kênh: i=1100=0,01

Như vậy i > icr hay nói cách khác dòng chảy đều trong kênh ở trạng thái chảy xiết

Ví dụ 6 Trong một kênh chữ nhật (chiều rộng b = 3m) có năng lượng riêng không đổi E0 = 2N.m/m Xác định lưu lượng cực đại

Giải: Ta có:

2

2 0

gA 2

Q h

g

Q

0 2

2

−

=

Lưu lượng Q = 0 khi A = 0 nghĩa là h = 0 và khi E0 = h

dh

d g

Q dh

d

0 2

2

=

−

=

⎟

⎟

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛ α

dh

dA A

dh

gA B Q

3

2

= α

Nghĩa là ứng với một giá trị năng lượng riêng không đổi, lưu lượng đạt cực đại khi h = hcr

Đối với kênh chữ nhật:

3

4 2 3

2 E 3

2

hcr= 0 = =

cr

3 2

g

q

vậy Q bq 3. 9,81.1,33 14,4m3 s

max

Ví dụ 7 Kênh hình thang với b = 3m, m = 1, n = 0,015, i = 0,001, Q = 51,2m3/s Yêu cầu dựng đường mặt nước từ độ sâu h1 = 3,2m tới h2 = 4m bằng phương pháp Bakhmeteff và phương pháp sai phân hữu hạn

Giải:

Để xác định dạng đường mặt nước trong kênh, trước tiên ta vẽ 2 đường N-N và K-K bằng cách tính độ dốc phân giới icr , hoặc tính 2 độ sâu h0 và hcr.Trong phương pháp Bakhmeteff ta có dùng đến độ sâu dòng đều h0 vậy ta chọn cách tính h0 và hcr

Theo như cách đã được trình bày trong chương 1(ví dụ 1.1) và chương 2 (ví dụ 2.2) ta tính được h0=3,0m, hcr=2,372m Với 2 độ sâu h1 = 3 , 2 m và h2 = 4 m (h>h0>hcr) vậy đường mặt nước sẽ có dạng aI

1) Phương pháp Bakhmeteff

Ta xác định số mũ thủy lực x:

0

0

h log h log

K log K log 2 x

−

−

=

Trong đoạn kênh ta xét:

(3,2 4,0)/2 3,6m

h = + = A=3,6(3+1.3,6)=23,76m2

m 18 , 13 1 1 6 , 3 2 3

(23 , 76) ( ) 1 , 8 2343 m s 015

, 0

1

Tương tự ta tính:

0 3,0 3 1.3,0 18m

m 567 , 1 484 , 11 18

015 , 0

1

0 , 3 lg 6 , 3 lg

1619 lg 2343 lg

−

−

=

Ta có thể lấy gần đúng x = 4 để tính toán Sau đó ta chia kênh thành 4 đoạn Trong từng đoạn ta tính

P

B g C i

j = α 2 theo

h, tra cứu hàm ϕ và tính chiều dài đoạn kênh theo (2.27) Kết quả tính toán được trình bày theo bảng sau:

1

2

3

4

Dựa vào chiều sâu và chiều dài đoạn kênh, ta vẽ được đường mặt nước trong kênh (H.2.10)

N

1) Phương pháp sai phân hữu hạn

Giải: Ta cũng chia kênh thành 4 đoạn và tiến hành tính toán theo bảng

Với A=(b+mh h A R 2 / 3

n

1

K

Q

2

2 0

gA 2

Q h

E = +

Bảng tính đường mặt nước

1

3,4m

K

K 3,8m

3,6m

4m

Hình 2.10 Đường mặt nước

3,4 21,76 3,682

2

3

4

So sánh kết quả tính theo phương pháp Bakhmeteff và kết quả tính theo phương pháp sai phân trên, ta thấy các kết quả này chênh lệch nhau tối đa khoảng 3,3%

Ví dụ 8: Kênh hình thang với b = 20m; m = 1,2; n = 0,02; i = 0,001 và Q = 1200m3/s Biết mực nước tại đầu kênh h1 = 7m Xác định đường mặt nước trong khoảng kênh dài 100m

Giải:Ta tính được các độ sâu dòng đều và độ sâu phân giới trong kênh là h0 = 8 , 254 m và Như vậy

: đường mặt nước có dạng bI

m 272 , 6

hcr =

0

h < <

Mực nước ở đầu kênh h1 = 7m, ta thử cho một giá trị h giảm dần và dùng phương pháp sai phân tính khoảng cách ΔL giữa

2 mặt cắt đó ΣL là tổng chiều dài tính từ đầu kênh

Kết quả tính được trình bày trên bảng

Ta nhận thấy mặt cắt có độ sâu 6,6m ở cách đầu kênh 95,9m và mặt cắt có độ sâu 6,5m ở cách đầu kênh 106,2m Như ta phải thử dần giá trị h sao cho ΣL = 100m Giá trị tìm được là h = 6,57m

1

2

3

4

5

Ví dụ 9 Một máng tròn có đường kính d = 2m, độ dốc i = 0,0009, n = 0,014 dẫn lưu lượng Q = 8m3/s

a) Vẽ đường mặt nước trên máng, biết độ sâu ở đầu máng hC = 0,8m

b) Tính khoảng cách từ mặt cắt có độ sâu hC đến mặt cắt có độ sâu 0,8hcr

Giải: * Ta có thể tính hcr bằng cách thử dần:

Với h = 1,37m; A = 2,29m2; P = 3,9m; R = 0,59m và 1,0047

gA

B Q

3

2

= Vậy hcr = 1,37m

Ta có thể tính bằng công thức gần đúng: 1,35m

g

Q d 01 , 1 h

25 , 0 2 26 , 0

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛ α

=

Vậy đường mặt nước trong máng là đường nước dâng cI vì h<hcr<h0

Để tính khoảng cách từ độ sâu h1 = hC = 0,8m đến độ sâu h2 = 0,8hcr = 1,1m ta dùng phương pháp sai phân Kết quả trình bày trên bảng sau:

0,8

0,95

1,10

1,17 1,47 1,77

0,43 0,48 0,53

6,82 5,44 4,52

0,0282 0,0153 0,0093

0,0217 0,0123 34 28

0

34

62

Ví dụ 10 Một kênh đất dẫn lưu lượng Q = 10m3/s có mặt cắt hình thang b = 6m; mái dốc m = 1; n = 0,025; i = 0,0004 Cuối kênh là đoạn chuyển tiếp dài 20m thu hẹp dần từ b = 6m đến b = 2m, mái dốc không đổi m = 1, độ dốc đáy i = 0,0004 và n = 0,017 Tiếp đến là dốc nước b = 2m, m = 1, độ dốc đáy i = 0,09 và n = 0,017 Dựng đường mặt nước trên đoạn chuyển tiếp Biết rằng kênh thượng lưu và dốc hạ lưu khá dài

Giải: Ta tính được các độ sâu dòng đều và độ sâu phân giới trong 2 đoạn kênh lăng trụ là:

Kênh đất: h01 =1,54m và hcr1=0,63m

Dốc nước: h02=0,465m và hcr2 =1,12m

Thượng và hạ lưu có độ sâu dòng đều nên đường mặt nước trên đoạn dốc nước có dạng đường nước hạ bII như hình vẽ, tại vị trí đầu dốc nước độ sâu bằng độ sâu phân giới 1,12m Trên đoạn kênh đất có thể là đường bI hay aI tùy theo độ sâu tính được tại mặt cắt 1-1

N

N

N N

Như vậy để dựng đường mặt nước trên đoạn chuyển tiếp ta phải tính ngược chiều dòng chảy, bắt đầu từ độ sâu h = 1,12m

Kênh có chiều dài L được chia thành M đoạn có chiều dài ΔLm (m = 1, 2, …, M) Biết hm+1 tại một đầu ta tính hm trực tiếp từ (2.35) Phương trình này có thể được giải bằng nhiều phương pháp khác nhau, ví dụ như phương pháp lặp Nếu dòng chảy trong kênh là êm, ta có thể giải lặp theo công thức:

( )

g A

Q l

J i g A

Q h

m

2 m m 2

1 m

2 1 m 1 m m

α

− Δ

−

−

⎟

⎞

⎜

+

=

+

+

Từ một giá trị hm thử ban đầu ta tính Am và xác định được hm từ (2.38) theo giá trị thử này Tiếp tục dùng hm vừa có làm giá trị thử để xác định hm mới Giá trị thử và giá trị tính sau mỗi lần tính sẽ gần nhau hơn Ta nói rằng lời giải hội tụ, và khi chúng lệch nhau không quá một giá trị nào đó (độ chính xác) thì ta có thể kết thúc lặp và lấy đáp số là số hm cuối cùng Độ chính xác của lời giải gia tăng khi Δ lm càng nhỏ

Ta chia đoạn chuyển tiếp phi lăng trụ thành 2 đoạn có chiều dài ΔL=10m Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Như vậy tại mặt cắt 2 độ sâu h2 = 1,466m và tại mặt cắt 1 độ sâu h1 = 1,504m < h01 = 1,54m Do đó đường mặt nước trong đoạn kênh đất là đường nước hạ bI (như hình vẽ), sau đó hạ tiếp trong đoạn chuyển tiếp và trên dốc là đường bII

BÀI TẬP Bài 7.1 Một kênh đất dẫn lưu lượng Q = 10m3/s có mặt cắt hình chữ nhật rộng 4m Tính độ sâu phân giới, vận tốc phân giới và độ dốc phân giới nếu biết n = 0,020

Đáp số: hcr = 0,86m; Vcr = 2,91m/s; icr = 0,00665

Bài 7.2 Một kênh đất dẫn lưu lượng Q=6m3/s có mặt cắt hình chữ nhật rộng 4m Tính độ sâu phân giới, vận tốc phân giới và độ dốc phân giới nếu biết n = 0,020

Đáp số: hcr = 0,612m; Vcr = 2,45m/s; icr = 0,0066

Bài 7.3 Tính độ sâu phân giới, vận tốc phân giới và độ dốc phân giới nếu biết trong các trường hợp sau:

1) Q = 22m3/s; bề rộng đáy b = 12m; mái dốc m = 0,5; độ nhám n = 0,020

2) Q = 5,6m3/s b = 7,3m m = 1,25 n = 0,020

3) Q=15m3/s b = 5m m = 2 n = 0,020

Đáp số: 1) hcr=0,690m; Vcr=2,58m/s; icr=0,0049

Đoạn

hm+1 Am+1 E0m+1 hm thử Am h K J ( )i − J Δ L

2 m

2

gA 2

Q hm tính

1 1,12 3,512 1,54 1,20 1,41

1,46 1,47

6,24 7,63 7,97 8,04

1,16 1,27 1,29 1,30

238,1 278,1 288,1 290,1

0,00176 0,00129 0,00121 0,00119

-0,0136 -0,0089 -0,0081 -0,0079

0,131 0,088 0,080 0,079

1,41 1,45 1,466 1,466

2 1,466 8,012 1.55 1,50 1,51 11,25 11,34 1,4851,49 584,0 587,4 0,0002930,000290 0,001070,00110 0,0403 0,0396 1,504 1,504

K

K

1

1

1

2

2

3 3

,12

bI

b

aI

II

2) hcr=0,383m; Vcr=1,88m/s; icr=0,0058 3) hcr=0,860m; Vcr=2,60m/s; icr=0,0047

Bài 7.4 Tính độ sâu phân giới và độ dốc phân giới trong máng tròn

1) Đường kính D = 1,5m, lưu lượng Q = 8m3/s, độ nhám n = 0,017

2) Đường kính D = 2,0m, lưu lượng Q = 10m3/s, độ nhám n = 0,017

3) Đường kính D = 2,5m, lưu lượng Q= 12m3/s, độ nhám n = 0,017

4) Đường kính D = 3,3m, lưu lượng Q = 15m3/s, độ nhám n = 0,017

Đáp số: 1) hcr = 1,393m; icr = 0,0189 2) hcr = 1,533m; icr = 0,0084

3) hcr = 1,585m; icr = 0,0061 4) hcr = 1,64m; icr = 0,0047

Bài 7.5 Một kênh lăng trụ hình chữ nhật có độ nhám n = 0,016, độ dốc đáy kênh i = 0,0064, chuyển một lưu lượng Q = 17m3/s Để dòng chảy trong kênh ở trạng thái chảy phân giới thi chiều rộng kênh phải là bao nhiêu?

Đáp số: b = 2,57m

Bài 7.6 Tính độ sâu phân giới của kênh có mặt cắt như hình bên với lưu

lượng:

1m

20m

1) Q=55m3/s;

Đáp số: 1) hcr= 0,85m

2) hcr= 1,71m

Bài 7.7 Kênh lăng trụ mặt cắt hình thang có chiều rộng đáy b, mái dốc m, độ nhám n và đáy kênh có độ dốc i Xác định trạng thái

chảy và dạng đường mặt nước trong kênh nếu tại một mặt cắt trên kênh độ sâu đo được là h và lưu lượng dẫn trên kênh là Q=12m3/s trong các trường hợp sau:

1) i = 0,0001; m = 1; n = 0,025; b = 8m; h = 2,25m

2) i = 0,0001; m = 1; n = 0,025; b = 8m; h = 1,2m

3) i = 0,01; m = 0; n = 0,017; b = 5m; h = 0,75m

4) i = 0,01; m = 0; n = 0,017; b = 5m; h = 0,3m

Đáp số: 1) hcr = 0,60m; h0 = 2,18m: chảy êm đường nước dâng aI

2) chảy êm đường nước hạ bI 3) hcr = 0,84m; h0 = 0,65m: chảy xiết đường nước hạ bII 4) chảy xiết đường nước dângï cII

Bài 7.8 Kênh lăng trụ mặt cắt hình thang có b = 8m; m = 1; Q = 12m3/s;

n = 0,025 và i = 0,0001 Trên kênh có một cống điều tiết với độ mở cửa cống a

= 0,4m Vẽ định tính đường mặt nước trước và sau cống nếu độ sâu nước trước

cống là 3m

Đáp số: hcr = 0,60m; h0 = 2,18m

Trước cống: đường nước dâng aI

0,4m Sau cống: đường nước dâng cI

Bài 7.9 Một số kênh lăng trụ đủ dài, nối với nhau như hình vẽ Kênh có kích thước và hình dạng như nhau nhưng độ dốc khác

nhau Hãy vẽ định tính đường mặt nước trên kênh, biết kênh phía thượng lưu và hạ lưu khá dài và dòng chảy đều

a)

cr 2

i < <

cr

1 i i

0< <

cr

1 i i 0

b)

<

<

cr

i >

cr

i 0

i2>icr c)

< <

d)

2 3

i > >

Đáp số: a) bI, dòng đều

b) bI, bII

e)

f)

cr

1 i i

0< <

cr

i >

2

i >

cr

1 i

i >

cr 2

i > >

cr

1 i

i >

cr

3 i i 0 0

c) Dòng đều, cII, nước nhảy, dòng đều d) bI, bII, bII

*e) Dòng đều, cII, dòng đều hoặc * dòng đều, cII, dòng đều, bII (nếu kênh 2 dài) f) dòng đều, c0, nước nhảy, b0,bII, dòng đều

Bài 7.10 Ba đoạn kênh lăng trụ đủ dài có độ dốc i1, i2, i3 nối với nhau như hình vẽ Trên kênh 2 có một cửa cống với độ mở cống

a < h02 Độ sâu nước thượng lưu h > h01 Vẽ định tính đường mặt nước trên kênh

Đáp số: aI, aII, cII, c0, nước nhảy và b0

i1 < icr

i2 > icr

i3 = 0

h > h01

a

Bài 7.11 Kênh hình chữ nhật có chiều rộng b = 12m, n = 0,013, i = 0,00086, Q = 126m3/s Cuối kênh dòng chảy bị chặn bởi một đập tràn như hình vẽ Nếu độ sâu tại mặt cắt trước đập là 4,55m, xác định vị trí có độ sâu bằng độ sâu dòng đều bằng phương pháp sai phân (tính Jtb theo htb)

h0

L

h = 4,55m

a) Nếu chỉ tính với một đoạn

b) Tính với 3 đoạn nhỏ

Đáp số: hcr = 2,24m; h0 = 2,95m

a) L = 2873m b) 36296m

Bài 7.12 Dòng chảy đi từ một cửa cống vào kênh bêtông mặt cắt hình

chữ nhật đáy rộng b = 20m, lưu lượng Q Dòng chảy sau

khi ra khỏi cống tại mặt cắt c-c có độ sâu bằn m

s / m

60 3

=

g hc = 0 , 7 Vẽ định tính mực nước trong 3 trường hợp sau:

a) Độ dốc của kênh i = 0 , 0003, độ nhám n = 0 , 017

b) Độ dốc của kênh i = 0 , 01, độ nhám n = 0 , 014

c) Độ dốc của kênh i = 0 , độ nhám n = 0 , 017

Nếu đoạn kênh sau cống có chiều dài L, hãy biện luận các trường

hợp mực nước khi L dài và L ngắn

hc = 0,7m

hcr

C0

L

Lth

Đáp số:

a) hcr = 0,97m; h0 = 2,06m Nếu L < 36m: đường nước dâng cI

Nếu L > 36m: đường cI, nước nhảy, bI

b) hcr = 0,97m; h0 = 0,61m: đường nước hạ bII, dòng đều

c) hcr = 0,97m Nếu L < 34m: đường nước dâng c0 (chỉ tính với 1 đoạn)

Nếu L > 34m: đường c0, nước nhảy, b0

Bài 7.13 Kênh có đáy nằm ngang i = 0, b = 4m, lưu lượng Q = 10m3/s, m = 1,5, lát đá (n = 0,02) cuối kênh là một bậc nước, thượng lưu kênh là dòng chảy êm Vẽ đường mặt nước trên kênh và tính khoảng cách từ bậc nước đến chỗ sâu h = 1,25m bằng phương pháp Bakhmeteff và phương pháp sai phân (chia 1 đoạn)

Đáp số: hcr = 0,777m: đưòng nước hạ b0 a) x = 3,57 L = 156m b) L = 129m (tính 1 đoạn)

Bài 7.14 Dòng chảy êm từ kênh có độ dốc i < icr đi xuống dốc nước Dốc có mặt cắt chữ nhật b = 6,2m, i = 0,08, n = 0,014, dài 200m Lưu lượng Q = 18,7m3/s

a) Vẽ định tính đường mặt nước trên dốc

b) Tính độ sâu và lưu tốc tại 2 mặt cắt trên dốc cách đầu dốc những đoạn bằng L1 = 10m và L2 = 50m và vị trí có độ sâu bằng độ sâu dòng đều bằng phương pháp sai phân (tính 1 đoạn) (tính Jtb theo htb)

Đáp số: a) hcr = 0,975m, h0 = 0,333m: đưòng nước hạ bII

b) L1 = 10m; h1 = 0,525m; V1 = 5,745m/s

L2 = 50m; h2 = 0,353m; V2 = 8,544m/s

L3 = 109m; h2 = 0,333m; V3 = 9,057m/s

Bài 7.15 Tại hai mặt cắt trên kênh cách nhau 2800m, đo được hai mực nước Z1 = 4 , 17 m và (so với mặt chuẩn nằm ngang) Kênh có mặt cắt hình thang ,

m 4

Z2 = m

120

b = m = 3, n = 0 , 02, độ dốc i = 0 , 0001 Độ sâu tại vị trí là Tính gần đúng lưu lượng trên kênh (tính 1 đoạn) (tính Jtb theo htb)

1

Z m

4

h1 =

Đáp số: Q = 502m3/s

Kiểm lại: hcr = 1,20m, h0 = 3,52m: đưòng nước dâng aI

Bài 7.16 Máng tròn đường kính d = 1,3m; i = 0,0009; n = 0,014; Q = 0,6m3/s Dòng chảy đi vào máng có độ sâu hC = 0,3m Tính chiều dài L từ mặt cắt có độ sâu hC đến mặt cắt có độ sâu phân giới (tính 1 đoạn) (tính Jtb theo htb)

Đáp số: hcr = 0,41m, h0 = 0,61m

L = 15m

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1 Trong một đoạn kênh lăng trụ có độ dốc i<0 Đường mặt nước trong kênh là đường nước dâng, E0 là năng lượng riêng của mặt cắt ướt, dọc theo dòng chảy ta có:

c) E0 không đổi d) E0 có thể tăng hoặc giảm

Câu 2 Trong một kênh lăng trụ có độ dốc i < icr Đường mặt nước trong kênh là đường nước dâng, ta có:

dh

dE0

< dọc theo dòng chảy khi chảy xiết

dh

dE0

< dọc theo dòng chảy khi chảy êm

c) 0

dh

dE0 =

dọc theo chiều dòng chảy

d) Cả 2 câu a) và b) đều đúng

Câu 3 Trong một kênh lăng trụ có độ sâu phân giới hcr = 3m Độ sâu dòng chảy tại 1 vị trí trong kênh đo được h = 4m Ta có:

a) Năng lượng riêng E0 tăng theo chiều dòng chảy

b) Năng lượng riêng E0 giảm theo chiều dòng chảy

c) Độ sâu h giảm theo chiều dòng chảy

d) Cả 2 câu b) và c) đều đúng

Câu 4 E0 là năng lượng riêng, E là năng lượng toàn phần của dòng chảy tại một mặt cắt ướt Mặt chuẩn thấp hơn đáy kênh tại mặt cắt đó, ta có:

a) E0 > E b) E0 < E c) E0 = E d) chưa định được

Câu 5 Dọc theo chiều dòng chảy, năng lượng riêng của mặt cắt tăng trong trường hợp:

c) Chảy xiết đường nước dâng d) Chảy êm đường nước dângï

Câu 6 Độ sâu phân giới trong kênh:

a) Nhỏ hơn độ sâu dòng đều khi độ dốc kênh i > icr

b) Bằng độ sâu dòng đều khi độ dốc kênh i = icr

c) Lớn hơn độ sâu dòng đều khi độ dốc kênh i < icr

d) Cả 3 câu trên đều đúng

Câu 7 Một kênh có độ dốc i > icr, số Froude Fr > 1 Dòng chảy trong kênh ở trạng thái:

c) Chảy xiết nếu h < h0 d) Chảy xiết nếu h > hcr

Câu 8 Một kênh có độ dốc i>icr, độ sâu nước trong kênh h > h0 Dòng chảy trong kênh ở trạng thái:

a) Chảy xiết b) Chảy xiết nếu h > hcr

Câu 9 Một kênh có độ dốc i > icr, độ sâu nước trong kênh h < h0

a) Độ sâu nước giảm dọc theo chiều dài kênh

b) Năng lượng riêng của mặt cắt tăng dọc theo chiều dài kênh

c) Năng lượng riêng của mặt cắt giảm dọc theo chiều dài kênh

d) Cả 2 câu a) và c) đều đúng

Câu 10 Trong một kênh có độ dốc bằng độ dốc phân giới, mặt cắt kênh hình chữ nhật, lưu lượng qua 1m chiều rộng là q Độ sâu

dòng đều có thể tính từ công thức:

g

q

Câu 11 Trong dòng chảy ổn định không đều độ dốc năng lượng J có đặc điểm:

a) Bằng độ dốc đáy kênh

b) Bằng độ dốc đường mặt nước

c) Là hằng số dọc theo dòng chảy

d) Thay đổi dọc theo dòng chảy

Câu 12 Đường mặt nước trong kênh là đường nước dâng Chọn câu đúng trong các câu sau đây:

a) E0 tăng dọc theo chiều dòng chảy trong trường hợp chảy êm

b) E0 giảm dọc theo chiều dòng chảy trong trường hợp chảy xiết

c) J giảm dọc theo chiều dòng chảy

d) Cả 3 câu trên đều đúng

Câu 13 Đường mặt nước trong kênh là đường nước dâng cI Trong cộng thức

J i

E E

−

−

=

a) J < i b) J > i c) J = i d) không xác định được

Câu 14 Khi đường mặt nước trong kênh là đường nước dâng thì:

a) Chiều sâu nước trong kênh tăng dọc theo chiều dòng chảy

b) Cao độ mực nước trong kênh tăng dọc theo chiều dòng chảy

d) Cả 3 câu đều đúng

Câu 15 Dòng chảy trong kênh nằm ngang qua một bậc nhỏ có chiều cao L

a) Mực nước hạ khi qua bậc nếu dòng chảy êm

b) Mực nước dâng lên khi qua bậc nếu dòng chảy xiết

c) Mực nước nằm ngang so với mực nước trước bậc

d) Cả 2 câu a) và b) đều đúng

Câu 16 Kênh nằm ngang có mặt cắt ngang hình chữ nhật với chiều rộng b giảm dần dọc theo chiều dòng chảy thì:

a) chiều sâu nưóc trong kênh không đổi

b) chiều sâu nưóc trong kênh giảm khi dòng chảy êm

c) chiều sâu nưóc trong kênh tăng khi dòng chảy xiết

d) Cả 2 câu b) và c) đều đúng

Câu 17 Trong phương trình vi phân của dòng không đều trong kênh lăng trụ

3 2

2 2 2

gA

B Q 1

R C A

Q i ds

dh

α

−

−

R C A

Q

2 2

2

có ý nghĩa

là:

a) Tỉ số giữa lưu lượng chảy trong kênh với lưu lượng dòng đều

b) Mất năng trên một đơn vị chiều dài được tính theo công thức dòng đều

c) Độ giảm mực nước dọc theo dòng chảy

d) Cả 3 câu trên đều sai

Câu 18 Số mũ thủy lực x theo phương pháp Bakhmeteff:

a) luôn là hằng số cho mọi kênh

b) là hằng số cho một kênh nhất định

c) Thay đổi tùy theo đường mặt nước trong kênh

d) x = 2 khi kênh có mặt cắt chữ nhật

Câu 19 Trong kênh lăng trụ có độ dốc i > 0, phương trình vi phân của dòng không đều có dạng 2

2 0 2

Fr 1

K K 1 i ds

dh

−

−

mặt cắt trên kênh độ sâu h lớn hơn độ sâu dòng đều và nhỏ hơn độ sâu phân giới thì phương trình vi phân trên sẽ có:

a) Tử số có dấu dương và mẫu số có dấu dương

b) Tử số có dấu dương và mẫu số có dấu âm

c) Tử số có dấu âm và mẫu số có dấu âm

d) Tử số có dấu âm và mẫu số có dấu dương

Câu 20 Theo phương pháp sai phân, với công thức

J i

E E

−

−

=

a) Tử số luôn luôn có dấu dương

b) Tử số có dấu dương khi dòng chảy êm đường nước dâng

c) Tử số có dấu dương khi dòng chảy êm đường nước hạ

d) Tử số có dấu dương khi dòng chảy xiết đường nước dâng