Slide bài giảng đường mặt nước

Phương trình cơ bản Các giả thiết để lập phương trình chuyển động  - Lòng dẫn đủ dài;  - trục lòng dẫn chiếu trên một mặt phẳng ngang theo một đường thẳng;  - Dòng chảy là thẳng và

ĐƯỜNG MẶT NƯỚC

+ Phương trình cơ bản

+ Hình dạng

+ Cách tính

Phương trình cơ bản

 Các giả thiết để lập phương trình

chuyển động

 - Lòng dẫn đủ dài;

 - trục lòng dẫn chiếu trên một mặt phẳng ngang theo một đường thẳng;

 - Dòng chảy là thẳng và song song ;

 -Độ dốc đáy nhỏ

.

i

~ tg

sin   

Phương trình dạng năng lượng đơn

vị mặt cắt dọc theo dòng chảy:dE/dl

 Viết tích phân Bécnuli hai mặt cắt (s1) và (s2) cách nhau một khoảng đủ nhỏ

 Dòng đều? Dòng không đều?

l

J g

2

v h

z g

2

v h

z

2 2 2

2

2 1 1

1         

l J E

z E

z 1  1  2  2  

J

i l

E







dl

dE





Phương trình dạng: dh/dl

 trường hợp tổng quát   f  h , l 

2

2

g 2

Q h

E







































dl

dh h

l g

Q dl

dh dl

d g

Q dl

dh dl

dE

3

2

3

2





































dl

dh B

l g

Q dl

dh dl

dE

3

2







B

h 



 

Phương trình dạng: dh/dl

2

2

K

Q i

J

i dl

dE









3 2

2

2 2

g

B

Q 1

l g

C 1

K

Q i

dl dh



































Fr

J i

g

B Q

K

Q i

dl

dh













1

2 2 2





B g

Q

2







ĐỊNH TÍNH

CÁC DẠNG ĐƯỜNG MẶT NƯỚC

 đường nước dâng

 đường nước hạ

 dòng chảy đều

 12 dạng đường mặt nước

0



dl

dh

0



dl dh

0 dl

dh



Lòng dẫn đáy thuận: i>0

 phương trình

 hay

 3 trường hợp: (1) hay

 (2) hay

 (3) hay

Fr 1

J i

dl

dh







M

T dl

dh



k i

i  h 0 hk

k i

i  h0  hk

k

i

i>0 ;Trường hợp 1 –khu a

 Khu a

 Tiệm cận

k

0 h h

J i

h

h  0   T  0



 hk

h  Fr  1 M  0

0 dl

dh

 nước dâng a1

J i

h

dl

dh

 thượng lưu tiệm cận với đường N-N

1



h Fr  0 , T  i i

dl

dh



đường a1 tiến tới đường nằm ngang ở hạ lưu

i>0 ; Trường hợp 1 –khu b

 Khu b:

 Tiệm cận:

k













h 0 0 ,  Fr  1  M  0

0 dl

dh

 đường nước hạ b1

J i

h

h  0 , 

0 dl

dh

 đường b1 tiệm cận với N-N

thượng lưu

hạ lưu: h  hk , Fr  1    

dl

dh 0

M

đường b1 vượt qua đường K-K theo phương vuông góc với đáy

i>0;Trường hợp 1 khu c

 Khu c: h  hk  h0

0

 h i j T

h



 h

h k  Fr  1  M  0

0 dl

dh



như vậy h tăng theo dòng chảy, ta có đường nước dâng c1







dl

dh h

h k ,

vượt qua K-K đường mặt nước mất liên tục và tạo thành nước nhảy

Trường hợp 2: i>i k ( h 0 <h k )

 Khu a:

 Tiệm cận: thượng lưu

 Hạ lưu

0

h

h  

0 T

j i

h

h  0    



 h k

h  Fr  1  M  0

0



dl

nước dâng a2

k

h

dl

dh

đường a2 vượt qua K-K gần như thẳng đứng

i dl

dh ,

h   

đường mặt nước có một tiệm cận ngang khi chiều sâu tăng vô hạn

Trường hợp 2: i>i k ( h 0 <h k )

 Khu b:

 Tiệm cận:

k

h  

0 T

h

dl

dh M

h

khu b có đường nước hạ b2

k

h

dl

dh

thượng lưu đường mặt nước cắt K-K dưới một góc vuông

0

h

dl dh

 hạ lưu đường b2 tiệm cận với đường N-N

mặt nước

Dòng chảy qua đập