Câu hỏi lý thuyết và bài tập về đập tràn

1. Ðịnh nghĩa đập tràn.
2. Cơ sở tính tóan các lọai đập tràn là gì.
3. Công thức tính đập tràn phụ thuộc yếu tố chính nào.
4. Các thông số (tên các biến) tính tóan đập tràn.
5. Phân lọai đập tràn ( theo chiều rộng, hình dạng cửa, hướng tràn, chế độ chảy… )
6. Phân lọai chính các lọai đập tràn theo là gì.
7. Ðập tràn thành mỏng.

1. Hình dạng đập, các thông số
2. Công thức tính.
3. Ðiều kiện trạng thái chảy và gía trị tính toán.
4. Hệ số lưu lượng.
5. Công tính đối với tràn cửa tam giác.
6. Ứng dụng

8. Ðập tràn thực dụng.

1. Hình dạng đập, các thông số
2. Công thức tính.
3. Ðiều kiện trạng thái chảy và gía trị tính toán.
4. Hệ số lưu lượng.
5. Công thức tính co hẹp
6. Ứng dụng

9. Ðập tràn đỉnh rộng.

1. Hình dạng đập, các thông số.
2. Công thức tính.
3. Ðiều kiện trạng thái chảy và gía trị tính toán.
4. Hệ số lưu lượng.
5. Ứng dụng

10. Phân biệt đập tràn thực dụng khác các loại đập tràn khác nhau như thế nào.

BÀI 1: Tính lưu lượng qua đập tràn có chiều dầy đỉnh đập δ= 0,2m. Chiều rộng đập tràn bằng chiều rộng kênh dẫn thượng lưu: b = B = 1m. Độ cao của đập P = P1 = 0,5m. Cột nước H = 0,5m và độ sâu sau đập h_h = 0,7m .

BÀI 2: Trên kênh rộng B = 1,5m, người ta xây một đập tràn thành mỏng cửa chử nhật có P = P = 0,6m. Độ sâu nước ở hạ lưu bằng hh = 0,8m .

Tìm bề rộng đập b để khi tháo lưu lượng Q = 300l/s thì cột nước tràn bằng H=0,5m .

BÀI 3: Cho một đập tràn thành mỏng có P = P1 = 0,5m; b = 0,6m.

Yêu cầu xác định cột nước H trước đập khi Q = 0,4 m3/s trong hai trường hợp sau :

a./ B= 1m; h_h = 0,7m.

b./ B = 0,6m; h_h = 0,5m.

BÀI 4: Tính lưu lượng qua đập tràn thành mỏng cửa chử nhật có b=B=0,5m; P=P₁=0,35 m; H = 0,4m. Độ sâu hạ lưu:

a./ h_h = 0,45m .

b,/ h_h = 0,55m .

BÀI 5: Để nâng cao mực nước tưới trong kênh rộng B = 2m có lưu lượng Q=1m³/s, độ sâu tương ứng trong kênh hạ lưu là hh = 0,8m, người ta thả một hàng phai cao P=P₁=0,4m. Phai dầy δ= 0,1m.

a./ Tính chiều rộng tuyến tràn b để nâng mực nước thượng lưu lên độ sâu hthượng = 1m

b./ Với chiều rộng và chiều cao của phai như trên , tính độ sâu thượng lưu khi lưu lượng là Q = 0,8 m3/s và độ sâu tương ứng trong kênh hạ lưu là hh = 0,7m .

BÀI 6: Đập tràn thực dụng hìng cong không có chân không kiểu Ơrigiơ-Ôphixêrốp loại I , cao P = 3,8m , P1 = 3m , có năm nhịp, mỗi nhịp rộng b = 8m. Mố bên và mố trụ vuông cạnh. Sông thượng lưu rộng B = 70m .

a./ Tính lưu lượng khi H = H_TK = 2m; độ sâu hạ lưu hh = 4,1m;

b./ Tính lưu lượng khi H = 1,6m, độ sâu hạ lưu h_h = 3,85m.

BÀI 7: Đập tràn có P = P1 = 8m, chia làm bảy nhịp. Mố bên và mố trụ lượn tròn. Lưu lượng thiết kế QTK = 300 m₃/s; cột nước thiết kế HTK = 2m; mực nước hạ lưu thấp hơn đỉnh đập. Sông thượng lưu rộng B = 80m.

a./Tinh chiều rộng b và vẽ mặt cắt đập hình cong không chân không kiểu Cơrigiơ-Ôphixêrôp loại II , có ( = 450 ; ( = 600; l/P1 = 0,9 .

b./ Nếu làm đập hinh cong có chân không đỉnh enlíp với a/b = 2; r = 1,5m thì rút ngắn đươc đường tràn là bao nhiêu?

BÀI 8: Để nâng cao mực nước trên sông, ta xây dưng một đập tràn thực dụng hình cong không có chân không gồm 10 nhịp, rộng b = 10m. Cao trình mực nước thiết kế ở thượng lưu là Z_TK = 20m; lưu lượng thiết kế QTK = 1580 m3/s. Sông rộng trung bình B = 160m. Mực nước hạ lưu ứng với QTK là Zh = 14m. Đáy sông thượng, hạ lưu đều ở cao trình là 6m. Đầu mố tròn.

a./ Yêu cầu xác định cao trình đỉnh đập

b./ Với đập đã thết kế như trên, nếu mực nước thượng lưu ở cao trình Zt = 23m và Zh= 18m, thì lưu lượng là bao nhiêu?

BÀI 9: Như bài 8: 14-14, nhưng đập hình cong có chân không đỉnh êlip a/b = 2.

BÀI 10: Tính lưu lượng qua đập tràn hình cong không có chân không kiểu Cơrigiơ- Ôphixêrôp loại I có P = P1 = 3,8m; tổng chiều rộng các cửa tràn là 90m, chia làm chín nhịp mố đầu tròn. Biết H = H_TK = 2,4m, hh = 5m.

BÀI 11: Đập tràn thực dụng không có chân không loại II, có ( = 750; ( = 600; l/P1=1 có bảy nhịp mỗi nhịp rộng 5m. Mố trụ dày 0,7m, mố bên lượng tròn, mố trụ hình nữa tròn. Đập cao P = P1 = 8m. Mực nước hạ lưu thấp hơn đỉnh đập. Sông thượng lưu rộng B = 50m. Cột nước thiết kế mặt cắt đập là HTK = 2m. Tính cột nước tràn khi tháo Q = 300 m³/s.

BÀI 12: Đập tràn chắn ngang một dòng sông rộng B = 70m để nâng mực nước trong mùa cạn đến cao trình 36,5m, lưu lượng tháo lũ lớn nhất Q_max=440m³/s, và mực nước lớn nhất cho phép ở thượng lưu là Z_max= 38m. Tính chiều rộng đường tràn bt có thể xây đến cao trình dâng nước bình thường 36,5m và số đoạn đập phải lắp cửa để hạ thấp đỉnh tràn xuống cao trình 34m. Mỗi cửa rộng b=6m. Mố dày e= 1m, đầu tròn .

Đoạn đập tràn xây đến cao trình dâng nước bình thường làm theo kiểu Cơrigiơ- Ôphixêrôp loại I , m_tc = 0,49 ; đoạn lắp cửa có đỉnh dày (= 2,5m ; m =0,44 . Đáy sông ở cao trình 29,8m . Mực nước hạ lưu ứng với Q_max là 33,6m.

BÀI 13: Tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng cửa chử nhật, có B=b=3m, ngưỡng vuông cạnh cao P=P1=0,8m. Cột nước trước đập H =2m. Chiều sâu hạ lưu hh=1,3m .

BÀI 14: Đập tràn đỉnh rộng, vừa có ngưỡng, vừa có co hẹp bên. Ngưỡng vuông cạnh, P=P1= 0,5m, cửa vào lượn tròn bán kính tường cánh r = 1m, rộng b=3m, cột nước tràn H = 2,4m, Chiều sâu kênh hạ lưu hh=2,5m. Kênh thượng lưu rộng B=5m. Tính lưu lượng khi :

a./Độ sâu kênh hạ lưu hh = 2,5m

b./Độ sâu kênh hạ lưu hh = 2,75m

c./Độ sâu kênh hạ lưu hh = 2,2m.

BÀI 15: Cống rộng b= 4m, dài 15m, đặt trên kênh rộng B=10m, đáy cống ngang bằng đáy kênh. Tường cánh lượn tròn với bán kính r=0,4m. Khi lưu lượng Q = 30 m³/s thì độ sâu hạ lưu là hh= 2,5m. Tính độ sâu trước cống.

BÀI 16: Trên kênh hình thang đáy rộng 12m, m= 1, xây một đập tràn đỉnh rộng hai cửa chử nhật. Tường cánh và mố giữa lượn tròn với r=0,4m. Đầu ngưỡng cong tròn với r'=0,26m - trên mặt cắt dọc, ngưỡng cao P=P1 = 0,52m.

Xác định chiều rộng cần thiết của mỗi cửa để tháo được lưu lượng Q =50 m³/s với độ sâu thượng lưu 3,12m và độ sâu hạ lưu 2,72m .

BÀI 17: Tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng cửa chử nhật, có B=b=3m, ngưỡng vuông cạnh cao P=P1=0,8m. Cột nước trước đập H =2,03m. Chiều sâu hạ lưu h_h=1,8m.

BÀI 18: Tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng có hai cửa chử nhật, mỗi cửa rộng b=6m, đáy cống ngang bằng đáy kênh, mố giữa dày 1m, đầu mố hình nửa tròn, tường cánh lượn tròn, kênh thượng lưu rộng 20m. Cột nước trước đập H =2,6m. Chiều sâu hạ lưu hh=2,4m .

BÀI 19: Đập tràn đỉnh rộng cao P = P1= 1m, rộng b= 24m, kênh thượng lưu mặt cắt hình thang , đáy rộng 30m, m=1,5 . Tường cánh xiên góc 45⁰ với trục dòng chảy. Mặt cắt đập vuông cạnh. Tính độ sâu kênh thượng lưu khi lưu lượng Q = 80 m³/s , và độ sâu kênh hạ lưu là h_h= 1,75m .

BÀI 20: Trên kênh hình thang đáy rộng b= 8m, mái dốc m=1, xây một cống chử nhật không ngưỡng, tường cánh xiên góc 45⁰. Tính chiều rộng cống sao cho với lưu lượng thiết kế Q=25 m³/s, độ sâu hạ lưu hh =2,2m, thì tạo nên độ chênh mực nước thượng hạ lưu là Δz= 0,3m .

BÀI 21: Cống điều tiết trên kênh có lưu lượng Q, có n cửa mỗi cửa rộng b, đáy cống ngang bằng đáy kênh ở cao trình 3,5m. Mực nước thượng lưu 6m, mực nước hạ lưu 5,75m. Kênh có mặt cắt hình thang, đáy bằng bk, mái dốc m. Đầu cống có tường cánh mở rộng với góc θ= 45⁰. Các mố có đầu nhọn góc 900. Tính chiều rộng b và số cửa n với các trị số Q, b_k, m, cho ở bảng dưới đây, chu ï ý mỗi cửa không rộng quá 4m.

TH	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Q	17,2	20,8	21,4	22,4	35,0	39,8	44,0	46,5	63,0	56,5	63,0	70,0	73,5	88,0
bk	6	5	8	9	10	10	12	13	15	15	15	16	20	20
m	1	2	1,5	1,5	1,5	2	2	2	1,5	1,5	1,5	1,5	2	2

BÀI 22: Trên đập tràn của hồ chứa bố trí một đoạn cửa tràn thấp, rộng b, cao P = P₁, ngưỡng vuông cạnh, không có hẹp bên.

a./Biết cao trình đáy kênh trước và sau đập là (0,00), cao trình mực nước tháo lũ thiết kế thượng lưu là Z_Tk, cao trình mực nước hạ lưu tượng ứng là Z'_TK, lưu lượng tháo là Q_TK. Xác định chiều cao ngưỡng P với các trị số Q_TK, b, Z_TK, Z'_TK cho dưới đây . b./ Với chiều cao ngưỡng P đã tính ở trên, Tính lưu lượng tháo lớn nhất Qmax, biết mực nước thượng lưu lớn nhất là Zmax và mực nước hạ lưu tương ứng là Z'max.

TH	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
b	6,0	6,5	7,0	7,2	7,4	7,5	7,8	8,0	8,2	8,4	8,5	8,8	9,0	9,2
QTK	54	58	54	67	68,5	47,2	71,0	64,5	78,0	79,5	72,0	125	98,5	95,5
ZTK	4,5	4,6	4,7	4,8	4,9	5,0	5,1	5,2	5,3	5,4	5,5	5,6	5,7	5,8
Z'TK	1,5	1,5	1,5	2,0	2,5	3,0	2,8	3,0	3,0	3,2	3,2	3,8	3,9	3,5
Zmax	5,6	5,6	5,8	5,7	6,0	6,4	6,8	6,5	6,4	7,0	6,8	6,3	6,4	6,8
Z'ma	2,8	2,7	2,8	3,6	3,8	4,5	4,9	5,0	5,0	5,4	5,2	4,8	4,9	5,2