Giáo trình quản lý nguồn nước phần 9

Tham khảo tài liệu giáo trình quản lý nguồn nước phần 9, khoa học tự nhiên, công nghệ môi trường phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình quản lý nguồn nước phần 9 7.2.3.6. Mét sè bµi to¸n vÒ quy ho¹ch bè trÝ kªnh phôc vô cho c«ng t¸c quy ho¹chqu¶n lý ®Êt Bµi to¸n 1. TuyÕn kªnh ®· ®−îc x©y dùng, yªu cÇu x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chuyÓn n−íccña kªnh. Kªnh ®· ®−îc x©y dùng, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®¹i l−îng n , ω, I, m , R;sau ®ã x¸c ®Þnh l−u l−îng cña kªnh theo c«ng thøc: Q = WC RI VÝ dô 1 Mét tuyÕn kªnh ®Êt h×nh thang ®· ®−îc x©y dùng. Sè liÖu thùc tÕ x¸c ®Þnh ®−îcnh− sau: b = 4,00m; h = 1,60 m; m¸i dèc m = 1,75; n (tra b¶ng) = 0,025; ®é dèc ®¸y I:4.10-4. Yªu cÇu x¸c ®Þnh Q? Bµi gi¶i: W = (b+mh)h = (4+1,75.1,60).1,60 = 10,88m2 χ = b + 2h 1 + m 2 = 4 + 2.1,6 1 + 1,752 = 10,45m W 10,88 R= = = 1,04m χ 10,45 1 1 C = R1 / 6 = 1,041 / 6 = 40,26m / s n 0,025 Q = WC RI = 10,88.40,26 1,04.4.10 −4 = 8,9m 3 / s Bµi to¸n 2: X¸c ®Þnh kÝch th−íc b, h cña kªnh khi ®· biÕt c¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y: Q,n, m vµ I. V× Q lµ hµm sè cña 2 biÕn b vµ h; ®· biÕt ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n Q = ω C√RI,muèn gi¶i ®−îc bµi to¸n cÇn ph¶i biÕt thªm mét ®iÒu kiÖn n÷a, ®ã lµ mÆt c¾t kªnh lµ lîinhÊt vÒ thuû lùc. V× mÆt c¾t lµ lîi nhÊt vÒ thuû lùc nªn ta cã ph−¬ng tr×nh thø hai: b β= = 2( 1 + m 2 − m ) h HoÆc lµ biÕt vËn tèc cho phÐp trong kªnh [v]. Q BiÕt Q vµ [v] → x¸c ®Þnh ®−îc W = [v ] W = ( b + mh).h (1) BiÕt [v] → x¸c ®Þnh ®−îc R vµ χ, tõ ®ã ta cã hÖ ph−¬ng tr×nh thø hai: χ = b + 2h 1 + m 2 (2) Gi¶i hÖ ph−¬ng tr×nh (1) vµ (2) ta x¸c ®Þnh ®−îc b vµ h. VÝ dô 2 T×m kÝch th−íc cña kªnh h×nh thang biÕt c¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y: Q = 9 m3/s; m =1,75; n = 0,025; I = 4.10-4 sao cho mÆt c¾t kªnh lµ lîi nhÊt vÒ thuû lùc. 143 Bµi gi¶i: Tõ c«ng thøc c¬ b¶n Q = WC RI , víi Q vµ I ®· biÕt, ta x¸c ®Þnh: Q 9 9 K= = WC R → K = = 10 2 = 450m 3 / s 4.10 − 4 2 I b β= = 2( 1 + m 2 − m ) = 2( 1 + 1,75 2 − 1,75) = 0,53 h hay b = 0,53h LËp b¶ng tÝnh thö dÇn. 1 1/ 6 C= K i = WC R R R h b W = (b+mh)h R n 1 0,5 2,25 0,5 0,707 56 56,03 2 1,06 9,12 1 1 40 364,80 2,2 1,165 10,925 1,1 1,05 40,6 466 C¸ch tÝnh: Gi¶ thiÕt víi mét h, ta lÇn l−ît x¸c ®Þnh ®−îc c¸c gi¸ trÞ b, ω, R, R , C vµK i = WC R nh− ë b¶ng trªn. So s¸nh gi¸ trÞ Ki võa tÝnh víi gi¸ trÞ K. NÕu hai gi¸ trÞnµy xÊp xØ b»ng nhau lµ ®−îc, nÕu chªnh nhau ta ph¶i gi¶ thiÕt l¹i h vµ tiÕp tôc tÝnh cho®Õn khi Ki ≈ K. Nh− ë trong b¶ng gi¶ thiÕt h = 2,2 m, ta x¸c ®Þnh ®−îc b = 1,165 m vµKi = 486 m3/s ≈ K = 450 m3/s. VËy ta chän h = 2,2 m vµ b = 1,2 m. 7.2.3.7. TÝnh to¸n mÆt c¾t kªnh b»ng ph−¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t thñy lùclîi nhÊt (Ag¬rotskin) Trªn thùc tÕ khi tÝnh to¸n mÆt c¾t kªnh, ®Ó gi¶m khèi l−îng tÝnh to¸n, ng−êi tath−êng dïng ph−¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t lîi nhÊt cña Ag¬rotskin. Trªn c¬ së thiÕtlËp mèi quan hÖ gi÷a c¸c yÕu tè cña mÆt c¾t kªnh víi mÆt c¾t thuû lùc lîi nhÊt: Rln, n ,m, .v , h , b v ln R ln R ln Tr×nh tù tÝnh to¸n cña ph−¬ng ph¸p nµy nh− sau: Q Q = (4 m 0 ) −1 X¸c ®Þnh hµm sè f (R ln ) = (7.18) 4m 0 I I Trong ®ã: Q- L−u l−îng (m3/s) I- §é dèc ®¸y kªnh Rln- B¸n kÝnh thuû lùc cña mÆt c¾t thuû lùc lîi nhÊt m- M¸i dèc cña kªnh m0 = 2 1 + m2 − m (7.19)144 §Ó tiÖn tÝnh to¸n, mo vµ (4mo)-1 ®−îc tÝnh s½n trong b¶ng 7.8. B¶ng 7.8. X¸c ®Þnh mo vµ (4mo)-1 theo m m 0 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 3 mo 2 1,736 1,75 1,828 1,95 2,106 8,28 2,47 3,325 (4mo)-1 0,125 0,144 0,143 0,137 0,128 0,119 0,111 0,101 0,076 - Víi n vµ f(Rln) ®· biÕt tra phô lôc b¶ng 2, ta x¸c ®Þnh ®−îc Rln: ⎛h ⎞ vRb - LËp tû sè: ⎜ ⎟ (hoÆc tuú theo bµi to¸n) , , ⎜R ⎟ ⎝ ln ⎠ v ln R ln R ln ⎛b ⎞ ⎛ h ⎞ tra phô lôc b¶ng 3, ta x¸c ®Þnh ®−îc tû sè ...