Bài tập lớn Địa chất thủy văn Trường đại học Bách Khoa

BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỊA THỦY VĂN Sinh viên thực hiện: Huỳnh Văn Thạo MSSV: 1513107 Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Việt Kỳ Bài tập 1: Tóm tắt: a= 1.2102 Q0 = 2975 (ft3s) Q1 (sau 35 ngày) , Q2 (sau 70 ngày) ? Q0 = 1165 (ft3s); Q3 = ? (Trong 40 ngày) Giải: Áp dụng CT 3.2 Fetter: Q= Q_0e(at) Q1 = 2975e(1.2〖10〗(2)35) = 1955 (ft3s) Q_2= 2975e(1.2〖10〗(2)70) = 1280 (ft3s) Q0 = 1165 (ft3s); Q3 = ? (Trong 40 ngày) Áp dụng CT 3.2 Fetter: Q= Q_0e(at) Q3 = 1165e(1.2〖10〗(2)40) = 720 (ft3s) Bài tập 2: Q0 = 233 (m3s) Q1 = 89 (m3s) (sau t = 60 ngày) Tìm a? Áp dụng CT 3.2 Fetter: Q= Q_0e(at) a = (1)tln⁡(Q_1Q_0 ) = (1)60ln⁡(89233) = 0.016 (1ngày) Q2 sau 112 ngày? Q_2= Q_0e(at) = 233 e(0.016112) = 38.82 (m3s) Bài tập 3: A = 225 mi2 = 583 Km2 Theo CT 3.3b Fetter: D=0.827A0.2 D=0.827〖583〗0.2 = 2.95 (ngày) Bài tập 4: A = 175 dặm vuông = 453 km2 Theo CT 3.3b Fetter: D=0.827A0.2 D=0.827〖453〗0.2 = 2.81 (ngày) Bài tập 5: H = 1.12 ft Theo CT 3.13a Fetter: Q=2.5H(52) Q=2.5〖1.12〗(52) = 3.32 (ft3s) Bài tập 6: L = 3.5 ft H = 0.42 ft Theo CT 3.12a Fetter: Q= 3_31(L0.2H)H(32) Q= 3_31(3.50.20.42)〖0.42〗(32) = 3.1 (ft3s) Bài tập 7: A = 90 acre = 3920400 ft2 I = 2 inh = 831800000 (fts) C = 0.75 Theo CT 3.4 Fetter: Q=CIA Q = 0.758318000003920400 = 135 (ft3s) Độ dốc đáy S = 0.005 Hệ số Manning n = 0.012 Chiều rộng kênh = 12 ft Gọi h là chiều sâu dòng nước chảy trong kênh Chu vi mặt cắt: P = 12 + 2h Diện tích mặt cắt: A = 12h Bán kính thủy lực: R=12h(12+2h) Theo CT 3.14a Fetter ta có: V=(1.49R(23)S(12))n (1) Q = VA => V=QA (2) Từ (1)(2) ta được: (1.49R(23)S(12))n = QA 〖(12h(12+12h))〗(23)(1.49(0.005)(12))0.012= ( 0.758318000003920400 )12h Dùng phép thử các giá trị của h ta tìm được h=1.7 (ft) Bài tập 8: Xử lí số liệu: Bài tập 9: S = 5.0 ftdặm = 55280 Góc đáy m = 45° Máng rộng b = 50 ft, sâu h = 8 ft Đất mịn => n = 0.02 2 cạnh đáy của hình thang lần lượt là: a = 50 + 28tan (45°) = 66 (ft), b = 50 ft Cạnh bên của hình thang: k = 8cos(45°) = 8√2 (ft) Chu vi ướt: P = 28√2 + 50 (ft) Diện tích ướt: F = ((a+b)h)2 = ((66+50)8)2 = 464 (ft2) Bán kính thủy lực: R = FP=464(16√2+50)=6.4 Theo CT 3.14a Fetter: V=(1.49R(23)S(12))n=7.9 (fts) Q = VA = 7.9464 = 3700 (ft3s) Câu 10: S = 0.43 mkm = 4.3104 H = 1.5 m; CR b = 23 m Hệ số mấp mô manning n = 0.025 Chu vi ướt: P = 23 + 21.5 = 26 (m) Diện tích ướt: F = 231.5 = 34.5 (m2) Bán kính thủy lực: R=FP=1.33 Áp dung công thức 3.14b. Tốc độ dòng chảy : V=(R(23)S(12))n V=(〖1.33〗(23)〖( 4.3〖10〗(4))〗(12))0.025 = 1 (ms)

BÀI TẬP LỚN MÔN ĐỊA THỦY VĂN

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Văn Thạo

MSSV: 1513107

Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Việt Kỳ

Bài tập 1:

Tóm tắt:

a= 1.2*10-2

a) Q0 = 2975 (ft3/s)

Q1 (sau 35 ngày) , Q2 (sau 70 ngày) ?

b) Q0 = 1165 (ft3/s); Q3 = ? (Trong 40 ngày)

Giải:

a) Áp dụng CT 3.2- Fetter: Q=Q0∗e−at

Q1 = 2975*e−1.2∗10−2∗35 = 1955 (ft3/s)Q2 = ¿ 2975*e−1.2∗10−2∗70 = 1280 (ft3/s) b) Q0 = 1165 (ft3/s); Q3 = ? (Trong 40 ngày)

Áp dụng CT 3.2- Fetter: Q=Q0∗e−at

Q3 = 1165*e−1.2∗10−2∗40 = 720 (ft3/s)

Bài tập 2:

Q0 = 233 (m3/s)

Q1 = 89 (m3/s) (sau t = 60 ngày)

a) Tìm a?

Áp dụng CT 3.2- Fetter: Q=Q0∗e−at

 a = −1t ∗ln ⁡(Q1

Q0) = −160∗ln ⁡(23389 ) = 0.016 (1/ngày) b) Q2 sau 112 ngày?

= 233* e−0.016∗112 = 38.82 (m3/s)

Bài tập 3:

A = 225 mi2 = 583 Km2

Theo CT 3.3b Fetter: D=0.827∗A0.2

Bài tập 4:

A = 175 dặm vuông = 453 km2

Theo CT 3.3b Fetter: D=0.827∗A0.2

Bài tập 5:

H = 1.12 ft

Theo CT 3.13a Fetter: Q=2.5∗H5 /2

 Q=2.5∗1.125 /2 = 3.32 (ft3/s)

Bài tập 6:

L = 3.5 ft

H = 0.42 ft

Theo CT 3.12a Fetter: Q=331

∗(L−0.2 H )∗H3/ 2

 Q=331∗(3.5−0.2∗0.42)∗0.42

3

2 = 3.1 (ft3/s)

Bài tập 7:

A = 90 acre = 3920400 ft2

I = 2 in/h = 180000083 (ft/s)

a) C = 0.75

Theo CT 3.4 Fetter: Q=CIA

 Q = 0.75*180000083 *3920400 = 135 (ft3/s)

b) Độ dốc đáy S = 0.005

Hệ số Manning n = 0.012

Chiều rộng kênh = 12 ft

Gọi h là chiều sâu dòng nước chảy trong kênh Chu vi mặt cắt: P = 12 + 2h

Diện tích mặt cắt: A = 12h

Bánkính thủy lực : R= 12h

12+2 h

Theo CT 3.14a Fetter ta có: V = 1.49∗R

2 3

∗S1 /2

Q = VA => V = Q A (2)

Từ (1)(2) ta được:

1.49∗R

2

3

∗S1/ 2

 (

12 h

12+12h)

2/ 3

∗1.49∗(0.005)

1 2

0.75∗83

1800000∗3920400

12 h

Dùng phép thử các giá trị của h ta tìm được

 h=1.7 (ft)

Bài tập 8:

Xử lí số liệu:

5

10

15

20

25

30

Phần trăm thời gian lưu lượng đã cho bằng hoặc vượt

%

Bài tập 9:

S = 5.0 ft/dặm = 52805

Góc đáy m = 45°

Máng rộng b = 50 ft, sâu h = 8 ft

Đất mịn => n = 0.02

2 cạnh đáy của hình thang lần lượt là:

a = 50 + 2*8*tan (45°¿ = 66 (ft), b = 50 ft

Cạnh bên của hình thang: k = 8/cos(45°¿ = 8√2 (ft)

Chu vi ướt: P = 2*8√2 + 50 (ft)

Diện tích ướt: F = (a+b )∗h2 = (66+50)∗82 = 464 (ft2)

Bán kính thủy lực: R = F P= 464

16√2+50=6.4 Theo CT 3.14a Fetter: V = 1.49∗R

2 3

∗S1 /2

n =7.9 (ft/s)

Q = VA = 7.9*464 = 3700 (ft3/s)

Câu 10:

h k

m b

S = 0.43 m/km = 4.3*10-4

H = 1.5 m; CR b = 23 m

Hệ số mấp mô manning n = 0.025

Chu vi ướt: P = 23 + 2*1.5 = 26 (m)

Diện tích ướt: F = 23*1.5 = 34.5 (m2)

Bán kính thủy lực: R= F P=1.33

Áp dung công thức 3.14b Tốc độ dòng chảy : V = R

2 3

∗S1/ 2

n

 V =1.33

2 3

∗( 4.3∗10−4)1/ 2