tailieunhanh - Thủy lực công trình - Chương II Dòng chảy ổn định không đều trong kênh

Làm thế nào biết được đường mực nước (đmn) sẽ thay đổi ra sao dọc theo dòng chảy trong kênh. Qua chương này, sẽ hình dung được và xác định chính xác đmn tăng hay giảm độ sâu dọc theo dòng chảy. Cơ sở tính toán theo năng lượng thay đổi dọc theo dòng chảy. Do đó để xét sự biến đổi mực nước chủ yếu là tính các phương trình vi phân | Chương II Dòng chảy ổn định không đều trong kênh THỦY LỰC CÔNG TRÌNH CHƯƠNG II DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH KHÔNG ĐỀU TRONG KÊNH A steady non-uniform flow Làm thế nào biết được đường mực nước đmn sẽ thay đổi ra sao dọc theo dòng chảy trong kênh. Qua chương này sẽ hình dung được và xác định chính xác đmn tăng hay giảm độ sâu dọc theo dòng chảy. Cơ sở tính toán theo năng lượng thay đổi dọc theo dòng chảy. Do đó để xét sự biến đổi mực nước chủ yếu là tính các phương trình vi phân. NHỮNG KHÁI NIỆM Dòng chảy không đều Xuất hiện dòng chảy không đều khi về mặt động lực học khi lực cản và trọng lực không cân bằng nhau. Các đường dòng không song song nhau. Vận tốc trung bình tại hai mặt cắt kế tiếp nhau không bằng nhau. Nguyên nhân làm cho dòng chảy không đều xảy ra khi Kênh có độ dốc bằng không i 0 hoặc độ dốc nghịch i 0 . Đối với kênh có độ dốc thuận i 0 có nhiều nguyên nhân trong thực tế a b thường gặp nhất là Có chướng ngại trên lòng dẫn ví dụ như đập tràn Hình 2-1 bậc nước. Sự thay đổi độ dốc kênh dọc theo dòng chảy. Kích thước và hình dạng mặt cắt thay đổi dọc theo dòng chảy. Nghiên cứu dòng chảy không đều hay còn gọi là đường mặt nước không đều quan trọng nhất là cần biết quy luật thay đổi của chiều sâu mực nước dọc theo dòng chảy. h f l Có 2 dạng chuyển động không đều Hình 2-1 Dòng chảy không đều thay đổi dần và dòng chảy không đều thay đổi gấp. Kênh lăng trụ và phi lăng trụ Lòng dẫn được chia ra làm 2 loại nên 2-1 nên Kênh lăng trụ có hình dạng kích thước của mặt cắt ướt không thay đổi dọc theo lòng kênh W f h trong đó h f l . dW _ dW dh d Hi d Kênh phi lăng có hình dạng kích thước của mặt cắt ướt thay đổi dọc theo lòng kênh W f h l trong đó h f l . dW dW . dWdh --- _-----1------ dl dl dh dl 2-2 15 Chương II Dòng chảy ổn định không đều trong kênh THỦY LỰC CÔNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG ĐƠN VỊ CỦA MẶT CẮT Specific energy Năng lượng đơn vị của dòng chảy tại mặt cắt bất kỳ đối với trục chuẩn 0-0 là E z y y 2-3 Y 2 g Tại một mặt cắt bất kỳ điểm nào trên đó đều có năng