1
Chương 7: NƯỚC NHẢY
MAI Quang Huy
Bộ môn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Công trình
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Hà nội 2014
2
1. KHAÙI NIEÄM (1/2)
● Xeùt noái tieáp cuûa 2 doøng chaûy maø 1 trong 2 ôû cheá ñoä chaûy eâm, coøn doøng
kia chaûy xieát. Ñöôøng maët nöôùc caét ngang ñöôøng ñoä saâu phaân giôùi K-K.
+ Töø chöông 5: h hk =>
▪ TH noái tieáp töø doøng eâm sang
doøng xieát: coù theå chaáp nhaän ñöôïc.
▪ TH noái tieáp töø doøng xieát sang doøng
eâm: phöông trình vi phaân doøng khoâng ñeàu
hoaøn toaøn khoâng coù lôøi giaûi (maët nöôùc bò
giaùn ñoïan).
Thöïc teá quan saùt: noái tieáp töø doøng xieát sang doøng eâm thoâng qua
con nöôùc nhaûy.
ĐN: Nöôùc nhaûy laø söï bieán ñoåi gaáp
cuûa doøng chaûy töø ñoä saâu nhoû hôn hk, tôùi ñoä
saâu lôùn hôn hk.
dldh
K
K
w
w
H3.1 DÂng ½õñng mÜt nõðc khi h tiän tði h
c
K
K
H3.2 Nêi tiäp h lõu bÙng nõðc nhÀy
Nöùôùc nhaûy
Chương VII- Nước nhảy
2
3
1. KHAÙI NIEÄM (2/2)
Caùc thoâng soá cuûa nöôùc nhaûy
°h’, h’’ – 2 ñoä saâu lieân hieäp tröôùc vaø sau nöôùc nhaûy;
°ln – chieàu daøi nöôùc nhaûy;
°ln – chieàu daøi ñoaïn sau nöôùc nhaûy;
°hH – ñoä saâu keânh haï löu (h’’ hH);
°an – chiều cao nước nhảy;
KK
H3.4 Sï ½ë nõðc nhÀy
AB
h' h''
C
hhc
ChÀy xiät Nõðc nhÀy ChÀy ãm khéng ½åu ChÀy ãm, ½åu
an
lnlpn
H
Chaûy xieát Nöôùc nhaûy Chaûy eâm khoâng ñeàu Chaûy eâm, ñeàu
hk
lsn
Chương VII- Nước nhảy
4
2. PHÖÔNG TRÌNH & HAØM NÖÔÙC NHAÛY (1/2)
2.1. Phöông trình nöôùc nhaûy
Xeùt nöôùc nhaûy trong keânh laêng truï daøi, coù maët caét ngang hình chöõ
nhaät hoaëc gaàn vôùi hình chöõ nhaät, ñoä doác ñaùy keânh laø nhoû (i < ik).
Ngoaïi löïc taùc duïng leân theå tích
kieåm soaùt ABCD:
°G – Troïng löïc;
°P1, P2 – Aùp löïc 2 ñaàu;
°T0 – Löïc ma saùt ñaùy keânh;
°R – Phaûn löïc vuoâng goùc ñaùy keânh
Phöông trình bieán thieân ñoäng löôïng treân phöông doøng chaûy:
Caùc giaû thieát:
°i = 0 => Gs = Rs = 0
°T0 = 0
°Doøng chaûy bieán ñoåi chaäm taïi 2 mcaét AB vaø CD => quy luaät thuûy
tónh vaø
ss
s
ssss VVQTPPRG 1122021
C1
yC1 G
D
P2
h’’ C2
T0
P1 h’
yC2
B
A
C
K K
R s
y2
y1
Chương VII- Nước nhảy
3
5
2. PHÖÔNG TRÌNH & HAØM NÖÔÙC NHAÛY (2/2)
°Phaân tích:
+ Aùp löïc 2 ñaàu keânh:
+ Ñoäng löôïng ra – vaøo:
°Thay vaøo Pt. BTÑL vaø ruùt ra:
2.2 Haøm nöôùc nhaûy
°Haøm nöôùc nhaûy:
°Cöïc tieåu: taïi h=hk
°Pt nöôùc nhaûy:
1
01
2
02
2
101202
11
QVVQ ss
221121
yygPP ss
2
2
02
22
1
2
01
11
Q
y
Q
y
2
0Q
yh
hh
hk
h Q=const
e0
,
e0min
min
h'
h''
e0
en
Chương VII- Nước nhảy
6
3. TÍNH TOAÙN NÖÔÙC NHAÛY (1/2)
3.1 Ñoä saâu lieân hieäp
°Tröôøng hôïp toång quaùt, giaûi ptrình:
°Tröôøng hôïp keânh mcaét chöõ nhaät, ptrình nöôùc nhaûy cho lôøi giaûi:
3.2 Toån thaát naêng löôïng
°Tröôøng hôïp toång quaùt:
°Tröôøng hôïp keânh mcaét chöõ nhaät:
2
2
02
22
1
2
01
11
Q
y
Q
y
1
"
81
2
"
'
3
h
h
h
hk
1
'
81
2
'
"
3
h
h
h
hk
21 EEEn
hh
a
En
4
3
hhan
Chương VII- Nước nhảy
4
7
3. TÍNH TOAÙN NÖÔÙC NHAÛY (2/2)
3.3 Chieàu daøi nöôùc nhaûy
°Caùc coâng thöùc thöïc nghieäm thuaàn tuùy, khoâng coù lôøi giaûi lyù
thuyeát.
°Moät soá coâng thöùc cho keânh mcaét chöõ nhaät:
°Safranez (1934):
°Bakhmetiev vaø Matzke (1936):
°Silvester (1965):
hln
5,4
hhln
5
01,1
2
1175,9
Frhln
Chương VII- Nước nhảy