Biết lưu lượng Q qua đập tràn thành mỏng có mặt cắt ngang hình chữ nhật phụ thuộc độ rộng đập tràn, gia tốc trọng trường g và cột nước toàn phần H0, hay Q=fb,H0,g.. Tính độ sâu mực nước.
Trang 1ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường
Trang 2Họ tên thí sinh:
Ngày sinh:
Mã số sinh viên:
Lớp:
THI KẾT THÚC MÔN
MÔN HỌC: Thủy lực Môi trường Giảng viên: Lương Văn Việt Lớp: ĐHMT3TLT
Thời gian thi: 90’
Trang 3Đề chung Phần I Lý thuyết
Trang 4Câu 1.Xây dựng công thức tính vận tốc
Ri C Ri k
=
2 / 1 γ
Với γ là trọng lượng riêng của chất lỏng; lực ma sát tỷ lệ với bình phương vận tốc,
2
f = (k hệ số ma sát)
Trang 6Câu 2 Nếu xem vận tốc đơn của các mảnh
chia bằng nhau, chứng minh hệ số nhám tương đương
3 / 2 n
1 i
2 / 3 i i
p
n p n
∑
= =
Trang 8Câu 3 Nếu xem tổng lưu lượng trên toàn
bộ mặt cắt bằng tổng lưu lượng trên các thành phần, chứng minh
hệ số nhám tương đương
∑
=
=
n 1
3 / 5 i i
3 / 5
n
R P PR n
Trang 10Câu 4 Xây dựng phương trình sai phân cho
dòng không đều biến đổi chậm trong kênh hở
l m E0(m i1 J E)0m
−
−
=
Biết tổn thất cột áp ∆h m =J∆l m
Trang 11Câu 5 Cho sơ đồ thấm như hình vẽ, chứng
minh hệ số thấm tương Ktd của hai lớp
thấm có hệ số k1 và k2 là
∑ ∑
=
=
1
2
1
/
i
i i
i i
k
Câu 6 Cho sơ đồ thấm như hình vẽ, chứng
minh hệ số thấm tương Ktd của hai lớp
thấm có hệ số k1 và k2 là
2
2 1 1
2 1
k
L k L
L L
k tđ
+
+
=
Câu 7 Biết lưu lượng Q qua đập tràn thành
mỏng có mặt cắt ngang hình chữ nhật
phụ thuộc độ rộng đập tràn, gia tốc
trọng trường g và cột nước toàn phần
H0, hay Q=f(b,H0,g) Xây dựng công
thức tính Q theo phương pháp thứ
nguyên
Phần II Bài tập
Câu 8 Dòng chảy đều với lưu lượng 18 m3/s qua một kênh hình thang có đáy b = 8 m, mái
dốc m = 2, độ dốc đáy kênh i = 0.0001 Tính độ sâu mực nước
Câu 9 Cho một kênh có kích thước như hình vẽ sau:
Biết dòng chảy trong kênh là chảy đều, có kích thước và các tham số mặt cắt như sau:
Độ rộng đáy (m) Hệ số manning Độ dốc mái đáy kênhĐộ dốc nước (m)Mực
7 18 0.035 0.025 0.04 3.5 3.5 2.5 4 0.0001 2
Trang 12a) Tính vận tốc và lưu lượng của kênh
b) Khi bãi bị ngập, lưu lượng được tính bằng tổng lưu lượng của dòng chảy trên lòng dẫn chính và lưu lượng trên các bãi Nếu độ sâu mực nước tăng thêm 30% thì lưu lượng và vận tốc trung bình của lòng dẫn có giá trị bằng bao nhiêu
Câu 10 Một đập tràn cạnh mỏng có mặt cắt ướt trước
và sau đập là hình chữ nhật, hệ số co hẹp ε=1
Kích thước đập, cột nước trên đỉnh ngưỡng
tràn có giá trị như sau:
b(m) P1 (m) H (m)
Biết hệ số lưu lượng được tính theo công thức:
1
P / H 054 , 0
402
,
0
Tính vận tốc trung bình của dòng chảy phía trước đập V1 và lưu lượng dòng chảy qua đập tràn Q
Câu 11 Hai bình chứa nước hình trụ nối với nhau ở đáy bằng một ống chứa đầy cát,
đường kính ống 4 cm và dài 1m, hệ số thấm của cát k=9,1.10-4cm/s Tiết diện ngang của bình lớn và bình nhỏ lần lượt là 1000cm2 và 500cm2 Ở thời điểm đầu, chiều sâu mực nước trong bình lớn 50cm và trong bình nhỏ là 10cm Ở thời điểm cuối, mực nước trong bình lớn còn lại 40cm
a) Xác định vận tốc thấm tại thời điểm ban đầu
b) Tính chiều sâu mực nước bình nhỏ ở thời điểm cuối
c) Xác định vận tốc thấm tại thời điểm cuối
d) Coi vận tốc trung bình dòng thấm qua ống bằng vận tốc trung bình tại thời điểm đầu và thời điểm cuối, tính thời gian nước chảy
Câu 12 Trong một kênh mặt cắt chữ nhật có bề rộng b, lưu lượng Q và độ sâu trước nước
nhảy là h’ có các giá trị như sau:
b(m) Q(m3/s) h’ (m)
Biết hàm nước nhảy có dạng: Θ( h )=α0 Q 2 /( gA )+y c A và hệ số sửa chữa động năng α0 =1, giá trị nào của độ sâu sau nước nhảy h’’ trong bảng sau đây là phù hợp:
h''(m) 3.27 4.00 3.48 3.69
Câu 13 Hai con kênh song song cách nhau
một khoảng L, có mực nước là h1 và
h2 Dòng thấm giữa hai kênh qua 2
lớp đất đồng chất nằm ngang có hệ số
thấm k1 và k2 và độ dầy mỗi lớp là a1
và a2 như hình vẽ và có các giá trị
như sau:
L (m) h1 (m) h2 (m) k1 (m/s) k2 (m/s) a1 (m) a2 (m)
2 / 3
H g mb
Q=
Trang 13a) Tính hệ số thấm thấm tương đương (Ktd) của 2 lớp đất
b) Tính lưu lượng thấm q qua 1 km chiều dài của kênh
Câu 14 Hai con kênh song song có mực nước
là h1 và h2 Dòng thấm từ 2 con kênh
đi qua 2 lớp đất có độ dầy a, chiều dài
là L1 và L2 và hệ số thấm k1 và k2 như
hình vẽ và có số liệu như sau:
h1 (m) h2 (m) a (m) L1 (m) L2 (m) k1 (m) k2 (m)
Hệ số thấm tương đương (Ktd) của 2 lớp đất, lưu lượng thấm Q (qua 1m2) và lưu lượng thấm qua 1 km chiều dài của kênh (q) có giá trị nào sau đây, hãy đánh dấu:
a) Tính hệ số thấm thấm tương đương (Ktd) của 2 lớp đất
b) Tính lưu lượng thấm q qua 1 km chiều dài của kênh
Câu 15 Một giếng phun có
đường kính d=30cm được đưa vào một
tầng đất thấm bị chặn có chiều dầy b =
10m và hệ số thấm k Sau một thời
gian dài bơm với lưu lượng
Q=1200lít/phút, dòng thấm vào giếng
ổn định Người ta quan sát mực nước 2
giếng khác cách giếng bơm một đoạn
r1=20 và r2 =45m thấy chiều sâu hút
nước lần lượt là S1=2,2m và S2=1,8m
Xác định hệ số thấm k và mực nước hạ
thấp trong giếng bơm S − = o== o
o
r
R kb
Q r
R T
Q h
2 ln
