Thủy lực lòng dẫn hở

Tác giả

GS.TSKH Nguyễn Tài

Được bán bởi:

Công ty cổ phần văn hoá & bản quyền Benito

Giới thiệu

Mục lục

Hiện nay chương trình giảng dạy ở các trường đại học môn học Thủy lực được chia thành hai phần: Thủy lực đại cương và Thủy lực công trình. Phần đại cương chỉ có một chương đề cập đến lòng dẫn hở (Chuyển động đều trong kênh hở), tất cả các vấn đề còn lại liên quan đến lòng dẫn hở đều được xếp vào Thủy lực công trình.

Trên thực tế, ngoài các khái niệm và các phương trình cơ bản về thủy tĩnh, động học, động lực học, chỉ có hai phạm trù xuyên suốt chương trình là: chuyển động trong đường ống có áp và trong lòng dẫn hở (chứ không phải chỉ trong kênh hở).

Các kiến thức được gọi là Thủy lực công trình cũng vẫn là kiến thức về dòng chảy hở qua các công trình với các hình thức khác nhau: đều, không đều, ổn định, không ổn định, chậm dần, nhanh dần, với các biên dạng dòng chảy và biên dạng sóng của dòng không ổn định thay đổi nhanh (bao gồm cả sóng lũ) biến đổi: liên tục, gián đoạn theo không gian và thời gian v.v...

Cuốn “Thủy lực lòng dẫn hở” được biên soạn với mong muốn mở rộng khái niệm lòng dẫn hở (lòng dẫn tự nhiên và nhân tạo), dựa trên tác phẩm “Open-Channel Hydraulics” của Ven Te Chow – giáo sư Đại học Illinois, Hoa Kỳ và “Sức cản thủy lực trong lòng dẫn” của Nguyễn Tài – giáo sư đã giảng dạy tại trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Đại học Kiến trúc Hà Nội và Đại học Phương Đông.

Cuốn sách sẽ đem lại các kiến thức sâu hơn so với các giáo trình Thủy lực về lòng dẫn hở nói chung, đáp ứng yêu cầu của các Thầy Cô chuyên giảng môn Thủy lực, các học viên cao học, nghiên cứu sinh, các nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực tính toán thủy văn, xây dựng thủy lợi, xây dựng cầu đường, xây dựng đường thủy, cấp thoát nước và các nhà thiết kế công trình trong các lĩnh vực trên.

Xem đầy đủ

PHẦN I	Trang
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Chương 1: Chuyển động của chất lỏng trong lòng dẫn hở
phân loại chuyển động
1.1. Mô tả chuyên động	7
1.2. Các loại chuyên động	9
1.3. Tình trạng dòng chảy	11
1.4. Trạng thái chuyên động	18
Chương 2: Lòng dẫn hở và các tính chất
2.1. Các loại lòng dẫn hở	21
2.2. Đặc tính hình học của kênh	22
2.3. Các yêu tố hình học của mặt căt kênh	25
2.4. Phân bố vận tốc trong mặt căt kênh	26
2.5. Kênh hở có chiêu rộng lớn	29
2.6. Đo vận tốc	29
2.7. Các hệ số phân bố vận tốc	29
2.8. Xác định các hệ số phân bố vận tốc	31
2.9. Phân bố áp suất trên mặt căt kênh	32
2.10. Anh hưởng của độ dốc đáy đên phân bố áp suất	34
Chương 3: Nguyên lý động năng và động lượng
3.1. Năng lượng dòng chảy trong kênh hở	37
3.2. Tỷ năng mặt căt	39
3.3. Tiêu chuân trạng thái phân giới dòng chảy	40
3.4. Mô tả các hiện tượng cục bộ	42
3.5. Năng lượng dòng chảy trong kênh phi lăng trụ	44
3.6. Ưng dụng định lý động lượng đối với dòng chảy trong kênh hở	48
3.7. Lực đơn vị	52
3.8. ưng dụng nguyên lý động lượng đối với kênh phi lăng trụ	56
Chương 4: Trạng thái phân giới (tính toán và ứng dụng)
4.1. Trạng thái phân giới của dòng chảy	60
4.2. Các yêu tố mặt căt đê tính toán dòng chảy ở trạng thái phân giới	61
4.3. Số mũ thủy lực đê tính dòng chảy trong trạng thái phân giới	62
4.4. Tính toán dòng chảy trong trạng thái phân giới	65
4.5. Điêu tiêt dòng chảy	67
4.6. Đo lưu lượng dòng chảy	69
PHẦN II
CHUYỂN ĐỘNG ĐEU
Chương 5: Chuyển động đều và các biểu thức tính toán
5.1. Đặc tính của chuyên động đêu	81
5.2. Sự hình thành chuyên động đêu	81
5.3. Biêu thức vận tốc của chuyên động đêu	83
5.4. Biêu thức Chezy	84
5.5. Xác định hệ số Chezy	85
5.6. Biêu thức Manning	89
5.7. Xác định hệ số nhám Manning	91
5.8. Các yêu tố tạo nên giá trị hệ số nhám Manning	91
Chương 6: Tính toán chuyển động đều
6.1. Mô đun lưu lượng mặt căt kênh	102
6.2. Thành phần mặt căt đê tính chuyên động đêu	103
6.3. Chỉ số mũ thủy lực đê tính dòng chảy đêu	104
6.4. Đặc tính của chuyên động không áp trong đường ống kín	108
6.5. Chuyên động của chất lỏng trong kênh có độ nhám hỗn hợp	109
6.6. Xác định chiêu sâu bình thường và vận tốc	112
6.7. Xác định độ dốc bình thường và phân giới	115
6.8. Các bài toán của chuyên động đêu	117
6.9. Xác định lưu lượng lũ	119
6.10. Dòng mặt chảy đêu	121
Chương 7: Thiết kế kênh chuyển động đều
A. Kênh không bị xói	124
7.1. Kênh không xói	124
7.2. Vật liệu và áo kênh không xói	124
7.3. Vận tốc cho phép nhỏ nhất	125
7.4. Độ dốc đáy kênh và hệ số mái dốc	125
7.5. Vành mái kênh trên mặt nước	126
7.6. Mặt căt có lợi nhất vê thủy lực	127
7.7. Xác định kích thước kênh	129
B. Kênh xói không lăng đọng	131
7.8. Phương pháp tiêp cận công đoạn thiêt kê kênh	131
7.9. Vận tốc cho phép lớn nhất	132
7.10. Phương pháp vận tốc cho phép	135
7.11. Lực tải	136
7.12. Hệ số lực tải	138
7.13. Lực tải cho phép lớn nhất	140
7.14. Phương pháp lực tải	142
7.15. Ôn định thủy lực của mặt căt	143
C. Kênh có lóp phủ bằng cỏ	146
7.16. Kênh có mọc cỏ	147
7.17. Hệ số kìm hãm	148
7.18. Vận tốc cho phép lớn nhất	151
7.19. Chọn loại cỏ	152
7.20. Trình tự thiêt kê	153
Chương 8: Khái niệm lý thuyết lớp biên bề mặt nhám, sự và tính không ổn định của chuyển động đều
8.1. Lớp biên	156
8.2. Nhám bê mặt	158
8.3. Tính toán lớp biên	162
8.4. Phân bố vận tốc trong lớp biên rối	164
8.5. Phương trình lý thuyêt vê chuyên động đêu	166
8.6. Khảo sát lý thuyêt hệ số nhám	170
8.7. Các phương pháp xác định hệ số nhám manning	171
Chương 9: Sức cản thuỷ lực trong lòng dẫn có nhám lớn
9.1. Khái niệm	175
9.2. Thành tựu nghiên cứu sức cản thuỷ lực trong lòng dẫn có nhám lớn	177
9.3. Lòng dẫn với nhám lớn biên dạng	196
9.4. Một số nhận xét vê nhám lớn biên dạng	206
Chương 10: Cơ sở lý thuyết xây dựng các biểu thức liên quan đến
sức cản thuỷ lực trong lòng dẫn có nhám lớn
10.1. Phương pháp phân tích thứ nguyên	207
10.2. Lý thuyêt thấm rối	208
10.3. Lòng dẫn có nhám lớn không biên dạng	210
10.4. Lòng dẫn có nhám lớn biên dạng	229
Chương 11: Phân tích kết quả thí nghiệm trong lòng dẫn
có nhám lớn và kết luận
11.1. Nhám lớn biên dạng	236
11.2. Nhám lớn không biên dạng (nhám gia cường)	246
11.3. Biểu thức tổng quát tính hệ số ma sát thuỷ lực trong lòng dẫn
có nhám gia cường	250
11.4. Các kêt luận chủ yêu vê dòng chảy trong lòng dẫn có nhám lớn	252
PHẦN III
CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU THAY ĐỔI CHẬM
Chương 12: Lý thuyết và phân tích
12.1. Các giả thiêt cơ bản	257
12.2. Phương trình động lực của chuyển động không đêu thay đổi chậm	258
12.3. Đặc tính biên dạng của dòng chảy	263
12.4. Phân loại biên dạng dòng chảy	267
12.5. Phân tích biên dạng dòng chảy	271
12.6. Phương pháp các điểm kỳ dị	275
12.7. Chiêu sâu quá độ	279
Chương 13: Các phương pháp tính
13.1. Phương pháp tích phân đồ thị	283
13.2. Phương pháp tích phân trực tiêp	286
13.3. Phương pháp bậc thang trực tiêp	298
13.4. Phương pháp bậc thang chuân	302
13.5. Tính họ biên dạng dòng chảy	305
13.6. Phương pháp bậc thang chuân cho lòng dẫn tự nhiên	310
13.7. Phương pháp dùng quan hệ giữa độ hạ thấp mực nước
và lưu lượng trong lòng dẫn tự nhiên	311
13.8. Phương pháp EER cho lòng dẫn tự nhiên	314
Chương 14: Các bài toán thực tế
14.1. Hiệu suất của kênh ở trạng thái trước phân giới	315
14.2. Hiệu suất của kênh trong trạng thái trên phân giới	320
14.3. Các vấn đê cần giải quyêt trong thiêt kê kênh	321
14.4. Tính toán biên dạng dòng chảy trong kênh phi lăng trụ	325
14.5. Thiêt kê đoạn kênh chuyên tiêp	325
14.6. Công trình chuyên tiêp giữa kênh và máng hoặc tuy nen	326
Chương 15: Dòng chảy biến đoi trong không gian
15.1. Các nguyên tăc và giả thiêt cơ bản	331
15.2. Phương trình động lực cho dòng biên đổi theo không gian	333
15.3. Phân tích biên dạng dòng chảy	337
15.4. Phương pháp tích phân gần đúng	348
15.5. Phương pháp đường cong đăng hướng	354
15.6. Mặt thoáng thay đổi theo không gian	354
PHẦN IV
CHUYỂN ĐỘNG THAY ĐỔI NHANH
Chương 16: Khái niệm
16.1. Các đặc điêm của chuyên động	361
16.2. Đặt vấn đê	361
Chương 17: Chuyển động qua đập tràn
17.1. Đập tràn có đỉnh săc nhọn	363
17.2. Hàm khí dòng tia phăng sau đập tràn	366
17.3. Hình dạng đỉnh của đập tràn	367
17.4. Lưu lượng qua đập tràn	369
17.5. Hiệu chuân đập tràn	371
17.6. Hình dạng mặt trên của dòng tràn qua đập	373
17.7. Anh hưởng của trụ pin đên đập tràn có cửa van	377
17.8. Áp suất trên đập tràn	380
17.9. Cửa van cung tự động	381
17.10. Chuyên động tại mũi đập tràn	383
17.11. Đập tràn có mũi phóng	385
17.12. Đập tràn bị ngập	385
Chương 18: Nước nhảy và chức năng làm vật tiêu năng
18.1. Nước nhảy	388
18.2. Nước nhảy trong kênh chữ nhật nằm ngang	389
18.3. Các dạng nước nhảy	389
18.4. Các đặc tính cơ bản của nước nhảy	391
18.5. Chiêu dài nước nhảy	393
18.6. Hình dạng bê mặt của nước nhảy	394
18.7. Vị trí nước nhảy	395
18.8. Nước nhảy như là vật tiêu năng	398
18.9. Điêu chỉnh nước nhảy bằng ngưỡng tràn	402
18.10. Điêu chỉnh nước nhảy bằng cách hạ thấp đột ngột đáy kênh	406
18.11. Đồ án tổng hợp bê tiêu năng	408
18.12. Bê tiêu năng Saf (Saint Anthony Falls)	409
18.13. Bê tiêu năng USBRII	411
18.14. Bê tiêu năng USBRIV	414
18.15. Đập tràn với ngưỡng chữ nhật	415
18.16. Nước nhảy trong kênh có đáy nghiêng	417
18.17. Nước nhảy xiên	421
Chương 19: Chuyển động trong kênh có tuyến cong
19.1. Bản chất chuyên động	424
19.2. Chuyên động xoăn	424
19.3. Tổn thất năng lượng	426
19.4. Độ dốc ngang	429
19.5. Sóng ngang	433
19.6. Các ý tưởng thiêt kê kênh ở trạng thái chảy trước phân giới	440
19.7. Các ý tưởng thiêt kê kênh ở trạng thái chảy trên phân giới	441
Chương 20: Chuyển động trong đoạn kênh phi lăng trụ
20.1. Chuyên tiêp đột ngột	444
20.2. Trạng thái chảy trước phân giới trong kênh chuyên tiêp đột ngột	448
20.3. Kênh co hẹp khi dòng chảy ở trạng thái trên phân giới	451
20.4. Kênh mở rộng khi dòng chảy ở trạng thái trên phân giới	454
20.5. Kênh co hẹp	457
20.6. Dòng chảy ở trạng thái trước phân giới chuyên động qua chỗ co hẹp	459
20.7. Hiệu quả dâng nước do co hẹp	470
20.8. Dòng chảy qua các đường ống tháo nước	471
20.9. Chảy bao vật cản	476
20.10. Chuyên động giữa các trụ cầu	478
20.11. Dòng chảy giữa các trụ cầu dạng khung	483
20.12. Dòng chảy qua chăn song ngăn rác	483
20.13. Cửa van với dòng chảy đáy	484
20.14. Hợp nhánh lòng dẫn	489
PHẦN V
CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ỔN ĐỊNH
Chương 21: Chuyển động không ổn định thay đổi chậm
21.1. Chuyển động liên tục không ổn định	495
21.2. Phương trình động lực của dòng chảy không ổn định	497
21.3. Sóng phát triển đa nêm	498
21.4. Phương trình động lực của chuyển động đêu tịnh tiên	501
21.5. Biên dạng sóng của dòng chuyên động đêu tịnh tiên	504
21.6. Sự truyên sóng	509
21.7. Cách giải phương trình chuyên động không ổn định	513
21.8. Sự thay đổi không gian của dòng chảy mặt	515
Chương 22: Chuyên động không ôn định thay đôi nhanh
22.1. Chuyên động đêu tịnh tiên	523
22.2. Nước nhảy di động	526
22.3. Sóng xả dương	528
22.4. Sóng xả âm	537
22.5. Sóng trong các kênh cấp nước	539
22.6. Sóng trong kênh âu thuyên	542
22.7. Sóng trong kênh chuyên tiêp	545
22.8. Sóng tại các chỗ kênh gặp nhau	548
22.9. Dòng nhiễu động	550
Chương 23: Tính toán dòng chảy lũ
23.1. Tính lũ	552
23.2. Phương pháp đặc trưng	553
23.3. Tính toán sơ bộ	557
23.4. Phương pháp tương tự khuêch tán	566
23.5. Nguyên lý thủy văn tính lũ	570
23.6. Các phương pháp thủy văn tính lũ	573
23.7. Phương pháp thủy văn tính lũ đơn giản nhất	574
Phụ lục 1	582
Phụ lục 2	586
Phụ lục 3	590
Phụ lục 4	591
Phụ lục 5	616

Xem đầy đủ

Bình luận

0/1500 ký tự

SÁCH HAY CÙNG CHỦ ĐỀ

Sửa chữa, hư hỏng cầu dầm bê tông cốt thép bằng vật liệu và kỹ thuật tiên tiến

Cấu tạo chung về công trình cầu trên đường và mố trụ cầu

Ví dụ thiết kế kết cấu nhịp cầu BTCT trên đường ô tô theo 22TCN 272-05 tập 1

Tổ chức thi công đường sắt đô thị

Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thuỷ lợi

Đê biển và kè mái nghiêng

Tác giả	GS.TSKH Nguyễn Tài
ISBN	978-604-82-7542-6
ISBN điện tử	978-604-82-7977-6
Khổ sách	19 x 27 cm
Năm xuất bản (tái bản)	2023
Danh mục	GS.TSKH Nguyễn Tài
Số trang	632
Ngôn ngữ	vi
Loại sách	Ebook;