Спеціальні питання гідравліки

Помощь он-лайн только по предварительной записи

У.Харьков.ХНУМГ

Часть задач есть решенные, контакты

Приклад 1

Визначити витрату при рівномірному русі води в трапецеїдальному земляному каналі (суглинок), якщо ширина по дну в = 5,5 м, глибина h = 1,8 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1 і ухил і = 0,0004.

Приклад 2

Водопровідний і озалізнений канал прямокутного перерізу має ширину в = 2м і ухил дна і = 0,0001. Яка буде витрата Q при наповненні h = 2,4 м?

Приклад 3

Визначити середню швидкість потоку і його витрату в каналі, якщо відомі:

а) ухил дна каналу і = 0,0025, ширина русла по дну в = 0,8 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1,5, коефіцієнт шорсткості n = 0,011, глибина рівномірного руху потоку h0 = 0.38 м;

б) і = 0,0036; в = 2,0 м; m = 0; n = 0,014; h0 = 0,56 м;

в) і = 0,0049; в = 0 м; m = 1,25; n = 0,0225; h0 = 0,82 м.

Приклад 4

Визначити середню швидкість і витрату потоку, якщо:

а) у водостічній забрудненій трубі круглого поперечного перерізу, радіусом z = 0,6 м при ухилі дна і = 0,0004 рівномірний рух потоку при глибині h0 = 0,67 м;

б) тунель коритоподібного поперечного перерізу облицьований тесаним каменем (у середніх умовах), z = 1,7 м; і = 0,0064; h0 = 3,06 м.

Приклад 5

Визначити необхідний радіус перерізу і ухил, який треба надати дну тунелю:

а) круглого перерізу з добрим монолітним бетонуванням, щоб при витраті Q = 592 м3/с і відносній глибині наповнення Δ = 1,7, середня швидкість потоку V = 19 м3/с;

б) овоїдальний поперечний переріз з доброї бутової кладки середніх порід при Q = 53,0 м3 /с; Δ = 2,8; v = 8,3 м/с;

Приклад 1

Трикутний лоток з кутом при вершині 90º, виконаний з бетонних озалізнених плит, відводить воду від насоса, який відкачує ґрунтову воду з траншеї. Визначити притік ґрунтової води на 1 м траншеї, якщо її довжина l = 15 м, наповнення лотка h = 0,1 м, ухил лотка і = 0,00001.

Приклад 2

Велика рівнинна ріка, русло якої сформовано з дрібного гравію і крупного піску, має відносно рівномірну течію. Ширина ріки в = 200 м, середня глибина на ділянці h = 2,5 м, ухил водної поверхні і = 0,00014. Визначити середню швидкість течії і витрату води.

Приклад 3

Визначити витрату води в річці шириною в = 32,0 м, середній глибині h = 1,2 м, з ухилом вільної поверхні ріки і = 0,0001. Грунт ложа – середній пісок.

Приклад 4

По металевому лотку прямокутного перерізу шириною в = 0,6 м скидають нафту. Поздовжній ухил лотка і = 0,0125. Визначити, яку витрату пропустить лоток при глибині h = 0,2 м. Кінематична в`язкість нафти ν = 1см2 /с = 1 ∙ 10-4 м2/с.

Приклад 5

Визначити, чи буде розмиватися трикутний водостічний лоток автомобільної дороги, брукований булижником, якщо коефіцієнти закладення відкосів m1 = 0,5 і m2 = 2; глибина води h = 0,18м, ухил лотка і = 0,004 (рис. 1.1).

Приклад 6

Визначити ухил водостічного колектора прямокутного перерізу шириною в = 1,4 м, який забезпечує при глибині h = 1,3 м витрату Q = 2,1 м3/с. Колектор виконаний із збірного залізобетону.

Приклад 7

Визначити гідравлічний ухил металевого лотка прямокутного перерізу шириною в = 2м, глибина наповнення h = 1м, пропускає нафту, в’язкість якої ν = 0,00025 м2/с при температурі 10ºС. Витрата нафти Q = 2 м3/с.

Приклад 8

Визначити, який ухил треба надати дну каналу, якщо:

а) в = 0; m1 = 1,5, m2 = 2,0; n = 0,018; Q = 0,079 м3/с, h0 = 0,37 м;

б) в = 0,66; m = 0; бетонування в середніх умовах; Q = 1,63 м3/с; h = 0,5 м;

в) в = 0,7; m = 1,5, канал вкритий товстим мулистим шаром, Q = 2,19 м3/с, h0 = 0,57 м.

Приклад 9

Визначити витрату води в каналі трапецеїдального поперечного перерізу (рис. 1.2.). Ширина каналу по дну в = 10 м, глибина води h = 3 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 2. Поздовжній ухил каналу і0 = 0,0016. Дно і відкоси каналу укріплені грубою цегляною кладкою.

Приклад 10

Визначити, який ухил необхідно надати лотку прямокутного перерізу, щоб він міг пропустити витрату води Q = 2 м3/с. Ширина лотка в = 1,2 м. Глибина води h = 0,8 м. Дно і стіни лотка вкриті струганими дошками.

Приклад 11

Визначити швидкість руху води в каналі трикутного перерізу. Глибина води h = 0,4 м; коефіцієнт закладення відкосів m = 1,75. Поздовжній ухил дна і0 = 0,0158. Відкоси закріплені товстою кладкою.

Приклад 12

Визначити глибину рівномірного руху і ухил, який треба надати трубі овоїдального поперечного перерізу радіусу r =1,5 м, облицьованій гарною цегляною кладкою, якщо вона повинна пропускати витрату Q = 11,8 м3/с, з середньою швидкістю V = 2,0 м/с.

Приклад 13

Визначити ширину русла по дну і ухил, який необхідно надати дну каналу, щоб швидкість протікання потоку була рівною допустимій нерозмиваючій середній швидкості, якщо задані:

а) Q = 3,9 м3/с; m = 1,25; h = 1,0 м; русло одержане плазом на малозв`язаній основі;

б) Q = 360 м3/с; m = 0; облицьоване – бетонування в середніх умовах; h = 3,0м;

в) Q = 1,9 м3/с; m1 =1,0; m2 =1,5; грунт стабілізований бітумом; h = 0,5м.

Приклад 1

Визначити нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку при рівномірному русі в руслі трапецеїдального поперечного перерізу, ширина по дну в = 1,0 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1,0, поздовжній ухил дна і = 0,002, коефіцієнт шорсткості русла n = 0,025, витрата Q = 0,824 м3/с.

Приклад 2

Визначити тип укріплення і поздовжній ухил дна каналу, профіль якого повинен бути гідравлічно найвигіднішим за таких умов:

а) витрата Q = 107 м3/с, коефіцієнт закладення відкосів m = 2,5, а ширина русла по дну b = 1,4 м;

б) Q = 1,28 м3/сек; m = 0; b = 0,8 м;

в) Q = 1,53 м3/сек; m = 1,5; b = 0,4 м.

Приклад 3

Визначити розміри каналів невеликої зрошувальної системи. Позначки рівнів води у вузлових точках (у метрах), довжини окремих ділянок (у кілометрах) і витрати на них (у кубічних метрах за секунду) вказані на схемі. Канали – трапецеїдальні, m = 2; розміри h/b повинні відповідати найвигіднішим, за умовами місцевості h < 2,5 м. Грунт – щільний конгломерат: n = 0,8.

Приклад 4

Визначити нормальну глибину у вільному каналі ГЕС, витрата Q = 8,0 м3/с, якщо дно каналу – щільна глина, бокові відкоси бетоновані (в середніх умовах), ширина по дну b = 5,0 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1, ухил дна і = 0,0001.

Приклад 1

Визначити підбором, побудовою графіка К = f (h) і використовуючи “показний закон”, нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку в руслі при таких умовах:

а) ширина по дну в = 4,0 м, коефіцієнт закладання відкосів m = 0, ухил і = 0,0009, дно і стіни русла облицьовані тесаним каменем (в середніх умовах), витрата Q = 16,0 м3/с;

б) в = 8,0м; m = 1,5; і = 0,0001; канал у щільній глині; Q = 28,0 м3/с;

в) в = 0; m = 2,0; і = 0,0025; грунт, що просочений бітумом; Q = 1,66 м3/с;

Приклад 2

Визначити, використовуючи метод “абстрактної моделі” або безрозмірної функції (залежно від середнього значення показника ступеня Z), нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку в каналі:

а) b = 1,6 м; m = 0; i = 0,006; дно і стіни русла закріплені цегляною кладкою (в середніх умовах), Q = 2,8 м3/с;

б) b = 1,2 м; m = 2,5; i = 0,005; русло закріплене дерен плазом; Q = 4,29 м3/с.

Приклад 3

При якому наповненні h бетонний канал трапецеїдального перерізу матиме витрату Q = 38 м3/с, якщо ширина його b = 25 м, закладення відкосів m = 0,5, ухил i = 0,00025.

Приклад 4

Бетонний канал трапецеїдального перерізу, який пропускає витрату Q = 7,5 м3/с, за гідрологічними умовами може мати глибину не більше h ≤ 1,2 м. Визначити ширину каналу b, необхідну для пропускання необхідної витрати при ухилі i = 0,0004 і закладенні відкосів m = 1.

Приклад 5

Визначити розміри земляного каналу гідравлічно найвигіднішого перерізу, який при ухилі i = 0,001 має витрату Q = 4 м3/с. Канал має трапецеїдальну форму перерізу із закладенням відкосів m = 2.

Приклад 6

Визначити витрату води, яка проходить через керамічний трубопровід водостічної мережі d = 400 мм при повному заповненні, але самопливному русі води (вільна поверхня води співпадає з верхом (шелига) труби). Ухил i = 0,005.

Приклад 7

Визначити швидкість руху води v і витрату Q в керамічній трубі діаметром d = 300 мм при наповненні а =  = 0,6 і ухилі i = 0,008 (рис. 1.7).

Приклад 8

Визначити нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку в тунелі круглого перерізу радіусом r = 2,0 м, ухил дна i = 0,0016, коефіцієнт шорсткості n = 0,015, витрата Q = 30,4 м3/с.

Приклад 9

Визначити нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку при рівномірному русі в трубі круглого перерізу:

а) при радіусі r = 1,6 м з ухилом i = 0,0049; коефіцієнт шорсткості n = 0,015; витрата Q = 24,5 м3/с;

б) r = 1,5 м; i = 0,0081; бетонування поверхні труби відносно груба;

Q = 32,0 м3/с.

Приклад 10

Визначити нормальну глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку при рівномірному русі у круглій стандартній трубі:

а) r = 1,0 м, якщо труба – водостійка, у нормальних умовах з ухилом

i = 0,01, а витрата Q = 16,4 м3/с.

б) r = 2,0 м, труба з доброї цегляної кладки; i = 0,0001; Q = 6,48 м3/с.

Приклад 11

Для наповнення резервуара, ємкість якого W = 360 м2, вода подається по дерев’яному прямокутному лотку (n = 0,013) довжиною 35 м з ухилом дна i = 0,01. Визначити, за який час наповниться резервуар, якщо ширина лотка b = 0,6 м, а глибина наповнення h = 0,4 м.

Приклад 12

При якому наповненні h земляний канал (n = 0,025) трапецеїдальної форми з шириною дна b = 10 м, закладенням відкосів m = 1,5 при ухилі i = 0,0003, витрата води Q = 40 м3/с.

Приклад 13

Порівняти пропускну можливість каналів з однаковою площею ω = 1,0 м2 і різною формою живого перерізу при бетонному облицюванні (n = 0,017) і ухилі i = 0,005 (рис. 1.7).

Приклад 14

Визначаємо глибину в каналі трапецеїдального перерізу. Ширина по дну b = 2,5 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1,5. Ухил  каналу i0 = 0,0019. Дно і стіни каналу закріплені грубою бутовою кладкою.

Приклад 15

Визначити тип укріплення і поздовжній ухил, який повинно мати русло, щоб його профіль був гідравлічно найвигіднішим при умовах:

а) Q = 56,4 м3/с; m = 1,0; h0 = 2,0 м.

б) Q = 39,2 м3/с; m = 0,5; h0 = 1,6 м.

в) Q = 3,76 м3/с; m = 3,0; h0 = 0,56 м.

Приклад 16

Визначити ширину русла по дну, глибину рівномірного руху і ухил, який повинно мати русло, щоб при гідравлічно найвигіднішому профілі його середня в перерізі швидкість протікання потоку відповідала б для данного типу укріплення доущеній швидкості, якщо:

а) Q = 34,4 м3/с; m = 2,0; русло закріпляємо доброю бутовою кладкою (бруківкою) з середніх порід;

б) Q = 2,6 м3/с; m = 2,5; русло укріплюють дерен в стіну;

в) Q = 3,26 м3/с; m = 1,5; грунт просочують бітумом.

Приклад 17

Визначити ширину русла, глибину і середню в перерізі швидкість протікання потоку, профіль русла гідравлічно найвигідніший при умовах:

а) Q = 4,0 м3/с; і = 0,001; m = 2,0; канал прокладають у щільній глині;

б) Q = 1,84 м3/с; і = 0,0025; m = 0; русло закріплено доброю сухою кладкою;

в) Q = 4,14 м3/с; і = 0,08; m = 1,0; добре оброблена скеля.

Приклад 18

Визначити глибину води в каналі h, що відповідає гідравлічно найвигіднішому перерізу, якщо ширина каналу b = 0,8 м; коефіцієнт закладення відкосів m = 2.

Приклад 19

Знайти найвигідніші розміри трапецеїдального каналу довжиною L = 8000 м, який з’єднує дві водойми на різних рівнях H = 4 м, якщо витрата каналу Q = 1 м3/с, закладення відкосів m = 1,5; грунт – земля (n = 0,013).

Приклад 20

Визначити розміри каналів зрошувальної системи. Позначки рівнів води у вузлових точках мережі, довжини і витрати на окремих ділянках вказані на схемі. Глибина h ≤ 3 м. Закладення відкосів m = 1,2; розміри каналів найвигідніші (при m = 1,5; h/b = 1,65). Грунт – земля: n = 0,013 (рис. 1.8).

Приклад 21

Визначити розміри осушувальних каналів. Позначки рівнів води у вузлових точках, довжини окремих ділянок і витрати в них показані нарис. 1.9. Канали трапецеїдальні; m = 2,5; розміри h/b найвигідніші, глибина не повинна перевищувати 2,5 м. Грунт – піщано-глинистий: n = 0,013 (рис. 1.9).

Приклад 22

Визначити витрату безнапірного каналу гідротехнічного тунелю, ширина якого b = 2,25 м, ухил і = 0,0035, бокові стінки якого – груба скеля (n1 = 0,035), дно – добра штукатурка (n2 = 0,012), якщо:

а) глибина рівномірного руху в ньому h0 = 0,43;

б) h0 = 1,75.

Приклад 23

Який ухил необхідно мати гідротехнічному каналу трикутного перерізу з шириною дна b = 2,0 м, бокові стінки – необлицьована скеля (n1 = 0,025), дно бетоноване середньої якості (n2 = 0,014), щоб канал пропускав витрату Q = 1800 м3/с при нормативній глибині h = 3,00 м.

Приклад 24

Визначити середню швидкість течії і витрату води річки в зимових умовах, якщо ширина річки по вільній поверхні b = 80 м, площа живого перерізу ω = 264 м2, ухил вільної поверхні і = 0,0001, коефіцієнт шорсткості русла дорівнює nр = 0,033, коефіцієнт шорсткості нижньої поверхні льодового покриву nл = 0,012.

Приклад 25

Як зміниться площа живого перерізу ріки зимою при ухилі і = 0,0001, при коефіцієнті шорсткості льоду nл = 0,0012 порівняно з  літніми умовами, якщо витрата і ширина ріки по вільній поверхні в обох випадках однакові. При розрахунках виходити з таких умов: Q = 135 м3/с, b = 75 м, ω = 225 м2, і = 0,000081.

Приклад 26

Визначити глибину рівномірного руху води в зрошувальному каналі трапецеїдального перерізу з шириною по дну b = 10,0 м, коефіцієнт закладення відкосів m = 1,5; ухил дна і = 0,00045, якщо дно каналу піщане (n1 = 0,025), бокові відкоси облицьовані гладким бетонуванням (n2 = 0,012), витрата Q = 80 м2/с.

Приклад 1

Запроектувати водобійний колодязь при таких умовах: витрата споруди Q = 75 м3/с, перша спряжена глибина стрибка h1 = 0,86 м, глибина води в нижньому б’єфі hН = 3,1 м, коефіцієнт затоплення стрибка σ3 = 1,05, ширина нижнього б’єфу В = 7,9 м.

Приклад 2

Визначити довжину ділянки спряження б’єфів за водоскидом у вигляді безвакуумного водозливу практичного профілю. Висота водозливу з боку нижнього б’єфу Рн = 10 м, напір на водозливі Н = 2,48 м, питома витрата q = 8 м3/(с·м), глибини води в нижньому б’єфі hн = 3,75 м. Тривалість скидання розрахункової витрати Т = 30 діб.

Часть задач есть решенные, контакты


Запись опубликована в рубрике Гидравлика, Задачи с метками , , , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>