理论教育 调压塔内液面波动过程线绘制及渠道非恒定流问题解析

调压塔内液面波动过程线绘制及渠道非恒定流问题解析

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:设调压塔的横断面面积为1000m2,试绘出调压塔内液面的波动过程线。习题图13.113.4 某混凝土衬砌渠道受潮汐影响产生非恒定流,渠道断面近似矩形,底坡i=0.0001,糙率n=0.014,初始恒定流时各断面水位见习题表13.1。习题表13.113.5 有一底坡较平缓的矩形渠道,宽度B=3m,恒定流量为20m3/s时,水深为2m,如下游闸门突然关小,流量由20m3/s减至10m3/s,试求波速ω1及波高ξ。

调压塔内液面波动过程线绘制及渠道非恒定流问题解析

13.1 设有一引水钢管,钢管末端装有阀门,阀门开度按直线变化规律启闭。钢管长l=500m,阀全开时管中水流速度vm=2m/s,水击波传播速度c=1000m/s,水库最高水位与阀门处断面的高差为100m,若阀门从全开到全闭的关闭时间为Tz=2.0s,试计算阀门处断面在阀门开始关闭后1.5s时的压强值。

13.2 按上题,如开启时间和关闭时间相同,当阀门由全关情况到全开情况,求开始开启后0.5s时阀门断面处的压强值。

13.3 水沿长度L=1200m、直径d=2m的隧洞进入调压塔中,流量Q=12m3/s,隧洞中谢才系数c=74.7m1/2/s,当水流突然停止自调压塔向外流动时 (即Q→0),塔内水面必产生波动。设调压塔的横断面面积为1000m2,试绘出调压塔内液面的波动过程线。

习题图13.1(www.daowen.com)

13.4 某混凝土衬砌渠道受潮汐影响产生非恒定流,渠道断面近似矩形,底坡i=0.0001,糙率n=0.014,初始恒定流时各断面水位见习题表13.1。各断面初始恒定流流量均为5000m3/s,上边界 (距离为0.0m 处)渠底高程为3.81m。试求当下边界处(距离为48000m处)水位以h(t)=7.24+1.575sin(2πt/43200)变化[式中h(t)的单位为m,t的单位为s]、上边界处流量始终为5000m3/s的情况下,距上游边界16000m处在t=57600s时的水面高程及流量。

习题表13.1

13.5 有一底坡较平缓的矩形渠道,宽度B=3m,恒定流量为20m3/s时,水深为2m,如下游闸门突然关小,流量由20m3/s减至10m3/s,试求波速ω1及波高ξ。

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