Dòng ch y trong kênh h
ả
ở
ề
ề
+Dòng ch y đ u ả + Dòng ch y không đ u ả thay đ i ch m ậ ổ
So sánh dòng ch y đ u trong ng và kênh h ề ả ố ở
ng T n th t năng l ấ ổ ượ
ĐNL ĐNL ĐĐA ĐĐA
h
M t so sánh ặ M t so sánh ặ
Dòng ch y trong ng
ố
ả
Dòng ch y kênh h ả
ở
2
ề
ở
Dòng đ u trong kênh h =
=
i
J
J
p
Công th c c b n:
ứ ơ ả
w
=
Q
Q = = v 11
const w v 22
w
g
t
=
g
Ri
a sin
t = 0
0
l
1
1
6
6
=
= RkC
R
0
s
v =
gRi
v=
1 n
*
2 *
t r
1
2
g
v =
2 iR 3
v
Ri
Cv =
Ri
1 n
8= l
1/6
Qwan hệ
=
=
8 R = f
n g
C g
V gRS f
ố
ơ
=
1,80 lg Re 1,5146
-
1 f
=
+ s
cho r i thành tr n thành tr n sang thành nhám ơ
1,14 2, 0 lg
21, 25 0,9
1 f
k � � 4R Re �
� � �
-
ng (bê tông nhám: ks
ng đ
ươ
ề
ươ (mm) = 3,0 ÷ 4,5; kênh đ t thăng đ u: ấ ks = 3,0, m t bê tông r t nh n: ks = 0,15 ÷ 0,30;
ấ
ẵ
: ks - nham cát t
ặ ộ ỏ
xây đá, cu i s i: ks = 6,0);
2 3
ø Ø
Nhám ph c t p
ứ ạ
c
n
= (cid:229) N
œ Œ
3 NN n 2 c
1
œ Œ
œ Œ
w
c
c
c
,...,
,
ầ ,...,
Nn
1
2
Theo Einstein: thành N ph n có Nn
, 2 nn 1
=
=
=
=
...
v
v 1
v 2
v N
2 3
2 3
2 3
ß º
N
1
1 2
1 2
1 2
(cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230)
=
=
=
=
v
i
i
...
i
w c
w c
w c
1 n
1 n
1 n
(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)
1
N
N
ł Ł ł Ł ł Ł
Nhám ph c t p
ứ ạ
Theo Pavlôpski,
N
1 2
c
ø Ø
N n
2 N
1
(cid:229) œ Œ
=
n
c
œ Œ
œ Œ
œ Œ
ß º
Các d ng m t c t thông d ng ặ ắ
ụ
ạ
w
=
c
2
h
=
R
. hb += b w c
=
+
+
=
w
b h .
2.
h h m h b h m . . . (
.
)
1 2
2
c
+
2
h
1
m
=
R
;
= a m cotg
= + b w c
Các d ng m t c t thông d ng ặ ắ
ụ
ạ
2
j
w
=
j (
sin
)
c
=
=
R
r 2 j . r w c
-
2/3 1/2
K S o
Q
R S o
Tính dòng ch y đ u
ề
ả
1 = w n
2/3
K
R
1 = w n
2/3
w
m t c t tính dòng đ u. nK = R
ề
+
Y u t ế ố ặ ắ kênh hình thang
o
o
=
=
2
R
2
= + P b 2h
+ 1 m
o
P
(b mh )h + + 1 m b 2h
o
5/3
5/3
+
h
= 2/3
w
R
f (b, m, h ) o
= o 2 2/3
(b mh ) o + + (b 2h
1 m )
o
w
2/3
Đ tặ
f =
w
Tính dòng ch y đ u
ề
ả
R 8/3 b
Kênh có
0, 02
oh b
2/3
2/3 1/2
= w
R
Q
R S o
1 = w n
nQ S o
5/3
5/3
8/3
= 2/3
(cid:0)
R
b
= 2/3
2/3
(h / b) o + (1 2h / b)
(bh ) o + (b 2h ) o
o
5/3
2/3
w
)
=
=
= f
h w
(
)
o
2/3
8/3
R 8/3 b
( o + h (1 2
)
o
nQ S b o
h
1
3
2
=
w
=
w
= w vQ
C
Ri
i
21 R n
NG
TÍNH TOÁN L U L Ư ƯỢ
h
(
) ~
o
o
5/3
5/3
2/3
f h h o = h0 /b
(
)
o
=
=
= f
h w
(
, m)
o
8/3
2
2/3
R 8/3 b
+
h
nQ S b o
+ h (1 m ) o + (1 2 1 m ) o
2
+ w
h
b
=
h
o
-
ế
0 là:
4 m b 2m
(ph l c 1) ụ ụ w t ,b và m thì h Bi
Kênh tròn
2
w =
=
q =
(2
D ;
q = q sin 2 ); P 2r o
f (h / D); o
D 8
Kênh tròn có góc
tâm ch n đ
ng m t n
c
ở
ắ
ườ
ặ ướ
2/3
5/3
q - q
=
=
= f
(h / D) o
sin 2 ) 2/3
8/3
w q - q
1 (2 32
R 8/3 D
nQ S D o
(ph l c 2) ụ ụ
q
2
b
=
=
+
)
1(2
m
m
)
ln
ln
-
i nh t v th y l c
Kênh có m t c t l ợ
ặ ắ ấ ề ủ ự
R =
b ( h h 2
Kênh n a đ
ử
ướ
t là nh nh t ỏ
ấ
ng tròn có chu vi 2
ườ p
w
=
c
=
=
p
=
=
,
Rr ,
r 2
h 2
Kênh hình thang
=w
2
r 2 ) hmh +
1
h
m
2
w c ( + b +=c b c = c
min
b
=
=
(
)
2
ln
ln
kênh m t c t ch nh t ặ ắ
ữ
ậ
Bb =
b h
Kênh có m t c t ặ ắ i nh t v th y l ấ ề ủ ợ l c, m=h ng s ố ằ ự
2
+
c
w
=
+
+
=
2
h
1
m
. hb
.2
... mhbhmhh (
.
)
1 2
+= b w
2
w
+
+
=
c
=
mh
2
h
1
m
hf )(
=
mh
b
h
c
w
2
h 0=
-=
+
+
- -
m
12
m
2
d dh
h
-
2
+
+
=
+
1(2
m
m
)
0
bh (
)
2
-=
+
+
- -
dc dh b h
m
12
m
mh 2
h
2
-
=
+
2( 1
m m
)
ln
=
+
+
- -
1(2
m
2 m
)
b b � �= � � h � � ln
b h
-
a= 600
O F = D
M t v t kênh l
i nh t v th y l c
ặ ắ
ợ
ấ ề ủ ự
2
D
m
=
OF D=
OF
2
+ 1 + 1
m
B
2
D
m
=
OF
2
+ 1 + 1
m
m
b
H S MÁI D C m THAY Đ I Ổ Ệ Ố Ố
Ề
CÁC BÀI TOÁN V DÒNG CH Y Đ U Ề TRONG LÒNG D N H Ẫ Ở
Ả Q w=
C
Ri
t di n tích
ế
ệ
i khi bi
t l u
ế ư
ượ Q và di n tích l
ệ
t
ộ ố w . ệ
ặ ắ ướ w
t l u l
khi bi
ng
Bài toán 1- Tính l u l ư ượ Q Khi bi ng w và đ d c đáy i. ộ ố Bài toán 2- Tính đ d c đáy ng Bài toán 3- Tính di n tích m t c t i. ế ư ượ Q và đ d c đáy
ộ ố
Thí d 1ụ
ặ ắ ề ộ ộ
=
=
2
v C Ri
1, 67
m s /
i:ả Bài gi =
w
+
=
b mh h (
)
43,5
m
2
c
+
=
2
h
1
m
20,82
m
=
w= . Q v
72, 44
3 m s /
=
=
R
2, 09
m
= + b w c
1/ 6
=
=
C
R
66,51 (
m s / )
1 n
: M t c t hình thang có đ sâu 3 (m), chi u r ng đáy b = 10 (m), m =1.5, i = 3.10-4, nhám n = 0.017. Ki m tra Q,v ể
v
(cid:0)
0,25
=
hd
)
8, 06
m s /
v ox = 3, 6(
v ox
Ki m tra: ể
=
SRCV
h
e
THÍ D 2Ụ
52.2
04.5
72.0
52.2
2
+
=
+
=
A
8.16
+ 72.06.3
150
162
m 52.
2
2
2
2
2
)
(
)
=
+
+
+
+
+
2 +
P
72.0
150
6.3
8.16
52.2
04.5
= 177.18
m
52.2 ( 8.1
=
=
=
R
917.0
h
A P
162 177
52. 18.
=
=
· · · · ·
V
35
917.0
7.0
m/s
3
=
=
=
·
Q
VA
7.0
/m 84.113
s
69.0 1584 52.
162
19
·
ồ
Tìm h0 theo bi u để
Q
=
K o
w= CK
R
i
B c 1: gi thi ướ ả ế ộ t đ sâu dòng ch y h1,h2,h3…hn ả
B c 2: Đ a các giá tr trên m t c t ngang tính toán, ặ ắ ướ ư ị
c K1,K2,K3…Kn t nh n đ ậ ượ ươ ng ng v i đ sâu đó ớ ộ ứ
Q
=
B c 3: V đ th m i quan h K=f(h) ẽ ồ ị ố ướ ệ
K o
i
B c 4: Xác đ nh giá tr ị ướ ị
c chi u sau ch y đ u ho B c 5 : T giá tr K o tra đ th tìm đ ị ồ ị ướ ừ ượ ề ề ả
Dòng ch y kênh h ả
ở
S đ m t c t d c dòng ch y
ơ ồ ặ ắ ọ
ả
a
Đ ng năng l ng ườ ượ
j hay s0 „
2 V 1 2 g
Sf
i „ Sf
a
2 V 2 2 g
Đ ng m t n c ặ ướ ườ
y1 Hay h1
Đ ng đáy ườ i
y2 Hay h2 q So z1
z2
Dòng không đ u thay đ i ch m
ổ
ề
ậ
Kênh lăng tr và phi lăng tr ụ
ụ
=
+
=
w (cid:0) w (cid:0) w w w
d d
l
l
dh l h d
d l d
dh d l dh d
(cid:0) (cid:0)
ỷ
T năng m t c t ặ ắ Chi u sâu phân gi ề Ph ươ Các d ng đ
c
i ớ ng trình c b n ơ ả ng m t n ườ ạ
ặ ướ
2
T năng m t c t ặ ắ
ỷ
a +
a
= hE
cos
v g2
đ d c đáy r t nh
ộ ố
ấ
ỏ
2
a
+=
hE
2
a
+=
hE
2
v g2 Q w g2
Tr ng thái phân gi ạ i ớ
)
=
( 0Q,h,Ef
)Qh ( Đ ng cong v i E không đ i ổ
ườ
ớ
2
)
2
2
(
a
w = g2Q
)hE
=
0
-
( a Qd dh w
a
2
(cid:246) (cid:230)
=
(
[ w
) hE
] 0 =
B
=(cid:247)
d dh
2 Q 2 g
d dh
(cid:247) (cid:231) - (cid:231)
d dh
2 2
a a
(
w
ł Ł
w 2
) hE
0
= = 1B 1B
3 3
w d dh
Q Q w w g g
2 = - -
)Qh ( Đ ng cong v i E không đ i ổ
ườ
ớ
h hay
2
a
= 1B
3
Q w g
Dòng êm
Chi u sâu phân gi ề ớ c= i h Dòng xi tế Dòng xi tế
công th c xác đ nh chi u sâu phân gi
ứ
i ớ
2
ề 3
a
w
(cid:246) (cid:230)
=
(cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231)
ị Q g
B
k
2
2
a
a
ł Ł
ậ M t c t ch nh t
ặ ắ
ữ
=
=
3
3
hk
q g
a
E =
h k
=
h k
3 2
Q 2 gb 2 v k g
2
a
Kênh m t c t hình thang
k
ặ ắ
=
k
Q 2 gb
s
=
+
(cid:246) (cid:230)
s
=
1k
s 105,0
h k
2 k
k
- (cid:247) (cid:231)
mk b
k 3
ł Ł
2
=
+
+=
Ph
ng trình xác đ nh y
E
y
ươ
ị
c (hc)
yEs
s
2
A 2 T
Q 2 Ag
(cid:222)
Ph ng trình xác đ nh năng l ươ ị ị ạ
=
E
y
(
)
c
c
+ 1 2
A T
i yc (hc) ng đ n v t ơ cho m i hình d ng m t c t ặ ắ ượ ọ ạ hay
M t c t hình thang
M t c t ch nh t ậ
ặ ắ
ữ
ặ ắ
+
(
=
E
E =
c
c
B 3 2 ( B
y c )
n y 5 ) c + 2 n y c
y 3 c 2
D ng đ
ng tròn
D ng tam giác
ạ
ườ
ạ
E
c
y c
a 2
(
a 2
)
=
+
= 5 4
E
(
1
a cos
)
c
sin a
28
d 2
d 16
sin
- -
Đ th chi u sâu phân gi
ồ ị
ề
i ớ
Th năng ế Đ ng năng ộ
Năng l ượ ng đ n v m t c t ị ặ ắ ơ
Dòng êm, h=2
hk h1
Dòng xi tế Dòng ch y phân gi ả i ớ
Đ D C PHÂN GI
I
Ộ Ố
Ớ
w
c
=
=
i k
a
a
g k 2 RCB k k
k
g k CB k
2 k
w=
Q
iRC
Q w=
0
0
0
iRC k
k
k
k
2
w=
Q
2 k
2 iRC k kk
aw
w
2 k
=
2 iRC k kk g
3 k B k
Ạ
Ả
Ế
TR NG THÁI CH Y XI T, TR NG THÁI Ố FROODE Fr CH Y ÊM, S
Ạ Ả
ườ
ả
ạ
ọ
có 3 tr ng h p sau: ợ khh > N u thì tr ng thái ch y g i là tr ng ạ ế thái ch y êm. ả
ế
ả
ạ
ọ
N u thì tr ng thái ch y g i là t ế
ạ
N u thì đó là tr ng thái ch y phân
ế
ạ
ả
k`hh < tr ng thái ch y xi ả khh =
gi
i.ớ
S ố Froode (Fr)
(cid:246) (cid:230)
=
Fr
(cid:247) (cid:231)
v gh
(cid:247) (cid:231)
i: , ta s có
=
=
=
khh = ch y phân gi và v
ẽ Fr
1
ả = v k
ớ gh k
Fr k
Q =
const
. thì
o
h k h k
h > o h < h =
o
h k
i < i > i =
ki ki ki
ł Ł
3 tr ng thái ch y
ả
ạ
Dòng êm
Dòng êm Dòng êm
Chi u sâu phân gi ề i ớ
Chi u sâu phân gi ề i ớ
Dòng xi tế
Dòng xi Dòng xi tế tế
t Phân
ắ
t các k t qu dòng Êm, Xi ả
ế
ế
tóm t iớ gi
<
>
ỏ
ộ ố
i
h ,i k o
h k
>
<
i
h ,i k o
h k
Đ d c nh (sông): Đ d c l n: ộ ố ớ
=
i
h k
i:
= > <
< >
ế
+Tr ng thái ch y êm: t: +Tr ng thái ch y xi +Tr ng thái ch y phân gi
i:
Đ d c phân gi ớ ả ả ả
ộ ố ạ ạ ạ
ớ
h ,i o k Fr ,vv ,hh k , vhh , Fr k =
=
v ,hh
< 1 1> = 1
k v k Fr ,v k
k
