Bài tập thủy văn công trình

bi tập thuỷ văn công trình

1. Cho một mặt cắt ngang
sông nh hình vẽ và có số
liệu đo lu tốc ở mỗi thuỷ
trực nh bảng sau:
Yêu cầu:
a) Tính lu tốc bình quân tại
các thuỷ trực.
20m 20m 40m 20m 10m
(1) (2) (3) (4)
2
.1
m
4
m
1
.9
m
0
.8
m
b) Tính lu lợng các bộ phận và lu lợng toàn bộ.
Thuỷ trực 1 2 3 4
u
mặt
(m/s)
u
0.2h
(m/s)
u

0.6h
(m/s)
u
0.8h
(m/s)
u
đáy
(m/s)
-
1,3
1,25
0,95
-
1,8
1,6
1,45
1,1
0,7
-
1,5
-
1,0
-
-
-
0,95
-
-

2. Kết quả đo lu hớng cho một phao trôi từ thợng lu về mặt cắt cầu:

Lần đọc máy 1 2 3 4 5
Góc bằng
75
0
65
0
50
0
30
0
5
0
Góc đứng
25
0
30
0
31
0
29
0
32
0
Biết độ cao từ ống kính máy kinh vĩ đến mặt nớc tại mặt cắt cầu là h =
8m, I=0.0002.
Yêu cầu: Tính khoảng cách từ phao đến mặt cắt cầu l
1
và từ phao đến máy l.

3. Biết số liệu đo lu lợng Q (m

3
/s) của một con sông nh bảng dới đây:
STT (m) Năm Q
i
STT (m) Năm Q
i
1 1990 1720 6 1995 4010
2 1991 1510 7 1996 1520
3 1992 1440 8 1997 3040
4 1993 1290 9 1998 1000
5 1994 1060 10 1999 1200
Yêu cầu:
- Tính giải điểm tần suất kinh nghiệm.
- Tính các tham số thống kê.
- Xác định toạ độ lý luận theo: + Pearson III.
+ Loga-Pearson III.
+Kritsky - Menkel.
+ Phơng pháp thích hợp tối đa.

1
4. Cho số liệu nh bài 3, trong quá trình điều tra có thấy một trận lũ rất lớn có
lu lợng Q = 7000m
3
/s với chu kỳ xuất hiện là N = 80 năm. Yêu cầu xử lý lũ
đặc biệt lớn đó.

5. Biết 3 trị số lu lợng một con sông tại tram thuỷ văn A là Q
5%
=1500m
3

/s,
Q
50%
= 801m
3
/s, Q
95%
=405m
3
/s. Hãy xây dựng đờng tần suất lý luận theo
phơng pháp ba điểm.

6. Một vị trí cầu có số năm đo đạc lu lợng n = 40 năm. Tính toán đợc các
tham số kinh nghiệm là và , ngoài ra còn
điều tra đợc một trận lũ lịch sử có chu kỳ 70 năm, có lu lợng Q
n
3
i
1
Q 8010(m / s)=

n
2
i
1
(K 1) 1,5=

j
= 12000m
3

/s.
Yêu cầu xử lý lũ đặc biệt lớn này.

7. Cu bc qua thng lu sụng K Cựng ( = 0.86; H
o
= 19mm; f = 0.8) cú
din tớch lu vc F = 220Km
2
; chiu di sụng chớnh L = 17Km; lu tc o c
ln nht V
max
= 2.4m/s.
Tớnh lu lng thit k vi tn sut 1%; 2% v 4%? Bit:
H
1%
=371.06mm; H
2%
= 326.13mm; H
4%
= 301.16mm; H s trit gim = 0.8

8. Cu nh vt qua sui Nm Mn tnh in Biờn (vựng ma III) cú din
tớch F = 58.7Km
2
; chiu di sụng chớnh L = 12.5Km; tng chiu di sụng nhỏnh
l = 13.5Km; dc lũng ch J
l
= 33
o
/

oo
; dc sn lu vc J
sd
= 300
o
/
oo
.
Tớnh lu lng thit k vi tn sut 1%; 2% v 4%? Bit: H
1%
= 381.mm;
H
2%
= 335mm; H
4%
= 283.2mm; H s trit gim = 0.95; = 0.75; m
l
= 7;
m
sd
= 0.15;

9. Cho môđun đỉnh lũ ứng với tần suất p=10% của sông H tại trạm ST là
q
100
=16000l/s.km
2
; n=0.64;
1%
=1.417; diện tích lu vực là 1550km

2
; diện tích
ao hồ đầm lầy chiếm 5% diện tích lu vực. Tính lu lợng thiết kế với tần suất
1%.

10. Cho kết quả đo đạc mặt cắt dới cầu nh sau:
Số liệu Bờ
trái
1 2 3 4 5 6 Bờ
phải
Khoảng cách cộng dồn (m) 0 3 10 30 50 60 63 70
Chiều sâu (m) 0 2.0 4 5.0 5.0 4.0 2.0 0
Biết I
đáy
=0.004; n=0.03.
- Lập quan hệ h~Q, tính các tham số h, V với Q
p%
=600m
3
/s.
- Tính khẩu độ cầu theo phơng pháp gần đúng?
Biết p =1.3m;
=0.9; cầu vuông góc với dòng chảy.

2
11. Một mặt cắt dự kiến làm cầu có số liệu nh sau: Q
l
=4900m
3
/s; B

l
=400m;
h
l
=9m; B
lũ
=1900m; Q
1%
=8000m
3
/s;
l
=1.3; =0.08.
- Lập quan hệ h
lc
với L
C
?
- Tìm h
lc
và hệ số xói chung p với L
C
=600m.

12. Một mặt cắt dự kiến làm cầu có số liệu nh sau: V
lc
=1.3m
3
/s; B
l

=400m;
h
l
=9m; L
C
=600m; V
tn
=0.9m/s; I=0.0002; =1.4; x= l
tr
/l
p
=0.07; B
lũ
=2200m; sông
1 bãi. Tính chiều cao nớc dâng lớn nhất theo Andreep.

13. Một mặt cắt dới cầu có số liệu: V
h
=2.9m/s; V
ox
=1m/s; h=3.1m; trụ có
b=1m; k

=10. Tính xói cục bộ.

14. Kết quả tính thuỷ lực thuỷ văn tại một cầu có MNTT=100m. Chiều sâu sau
xói chung h
sx
=15.2m; chiều sâu xói cục bộ h
cb

=2.2m. Sai số trong tính xói là
=0.15h
sx
; chiều sâu dự trữ và chiều sâu chôn móng trụ cầu dự kiến
(
H+K)2.5m. Xác định cao độ đáy móng trụ cầu.

15. Biết sông 1 bãi có:
;
m
7.93%1 =

đáy lòng
=80.2m;

đáy bãi
= 89.5m;

min đáy
= 77.5m;
Q
1%
= 10000 m
3
/s; Q
l
= 7000m
3
/s; Q
b

= 3000m
3
/s;
B
lòng
= 400m; B
0
= 3000m; d
50
= 0.0002m; J
m
= 0.0001;
L
c
= 720m gồm 4 nhịp ;
b
trụ
= 3m.
Yêu cầu: Tính xói chung v xói cục bộ?

16. Một cầu bắc qua sông có:
- Lu lợng lũ thiết kế Q
max.1%
= 4000 m
3
/s;

- Độ dốc mặt nớc I = 0,00002;
- Chiều sâu trung bình dòng chảy ở thợng lu cầu h
l

= 13,00 m;
- Chiều rộng lòng sông B
l
=350 m;
- Chiều dài cầu (đã trừ đi chiều rộng các trụ) L = 329,50 m;
- Đoạn sông bắc cầu tơng đối thẳng và ổn định, không có bãi, đáy sông
khá bằng phẳng, lòng sông dới cầu là cát mịn có đờng kính hạt D
50
=0,1 mm;
Yêu cầu: Tính xói chung v xói cục bộ?

17. Một con sông có:
- Độ sâu trung bình lòng sông : h
l
= 10m.
- Độ sâu trung bình bãi : h
b
= 5m.
- Lu lợng thiết kế là : Q
1%
= 8000 m
3
/s;
- Lu lợng lòng sông : Q
l
= 6000m
3
/s;
- Lu lợng bãi sông : Q
b

= 2000m
3
/s;
- Bề rộng lòng sông : B
lòng
= 620m;
- Bề rộng toàn bộ sông : B
0
= 2020m;
- Độ dốc mặt nớc : I
m
= 0.00001.
3
Dự định thiết kế cầu qua sông với chiều dài L
c
= 1000m. Tính xói chung
v xói cục bộ?
Biết đờng kính trung bình cát đáy sông là d = 0.0001m.
Dự định thiết kế trụ đầu tròn. Hớng dòng chảy và trụ
= 0

18. Xác định khẩu độ thoát nớc cầu nhỏ và gia cố dới cầu. Biết lu lợng thiết
kế Q=35m
3
/s; Cột nớc trớc cầu H=1.9m; độ sâu dòng chảy đều h
0
= 1.4m.
19. Theo số liệu bài 18 nhng không cho cột nớc trớc cầu.

20. Theo số liệu khảo sát và điều tra thuỷ văn một dòng suối đã thu thập đợc

các số liệu sau:
- Lu lợng tính toán của dòng chảy: Q = 20,5 m
3
/s.
- Độ sâu dòng chảy đều: h
0
= 0,9m
- Gia cố bằng lát đá hộc D=25cm trên lớp đá dăm dày 12cm có: V
cp
=
4,0m/s
Yêu cầu: Tính khẩu độ thoát nớc của cầu.

21. Theo số liệu bài 20 cho biết mực nớc dâng cho phép trớc cầu là 1.8m. Tính
khẩu độ thoát nớc của cầu.

22. Cống hộp vuông 1,0m
ì1,0m dài 30m đặt ở độ dốc 0,5%; có độ nhám
n=0,014 và cột nớc trớc cống là1,85m; dạng cửa vào tròn êm thuận (k
e
= 0,2).
Xác định lu lợng cống trong các trờng hợp:
- Hạ lu không bị ngập.
- Chiều sâu hạ lu vợt trên đỉnh cống hộp 0,20(m) tại hạ lu.
- Cột nớc trớc cống ở trờng hợp 2 là bao nhiêu khi lu lợng chảy có
giá trị nh trờng hợp 1.

23. Cống tròn BTCT đờng kính 1m, dài 30m, độ dốc cống 1% cửa cống tờng
cánh vát theo mái dốc; cống cần thoát một lu lợng là 3m
3

/s, độ sâu dòng chảy
hạ lu là (TW) h
h
=0.5m. Tính thuỷ lực cống và xác định chế dộ kiểm soát.

24. Tính thuỷ lực cống tròn bê tông cửa cống đầu vát. Cho Q
max4%
= 6.5 m
3
/s,
(TW) h
h
= 1m. Dự định thiết kế 2 cống tròn bê tông có D = 1,5m, K
e
=0,5,
L=35m, S = 0.5%. Tính thuỷ lực cống và xác định chế dộ kiểm soát.


4