Giáo trình Thủy lực thủy văn
GIÁO TRÌNH MÔN
THỦY LỰC THỦY VĂN
Giáo trình Thuỷ lực - thuỷ văn là công trình được biên soạn nhằm trang bị cho học viên một số kiến thức cơ bản của chất lỏng ở các trạng thái tĩnh và trang thái chuyển động, trên cơ sở đó học viên có thể tiếp thu được các kiến thức của các môn học khác và vận dụng vào thực tế xây dựng các công trình, thoả mãn các yêu cầu đổi mới về nội dung cũng như sự phát triển của khoa học công nghệ hiện nay.
Nội dung của giáo trình gồm 7 chương:
Bài mở đầu
Chương 1: Áp suất thuỷ tĩnh.
Chương 2: Cơ sở thuỷ động lực học.
Chương 3:Dòng chảy đều trong kênh và trong ống.
Chương 4: Dòng chảy không đều trong kênh.
Chương 5: Sông và các yếu tố thuỷ văn của sông.
Chương 6: Đo đạc thuỷ văn sông ngòi.
Chương 7: Xác định lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất thiết kế công trình.
1. Nội dung môn học:
Thuỷ lực- thuỷ văn công trình là môn khoa học nghiên cứu các quy luật cân bầng và chuyển động của chất lỏng,đặc biệt là nước,và ứng dụng các quy luật đó vào trong thực tế lao động sản xuất.
Môn học gồm hai phần là phần Thuỷ lực và thuỷ văn công trình.
Phần thuỷ lực nghiên cứu các quy luật của chất lỏng ở các trạng thái tĩnh và trạng thải chuyển động đều và không đều.
Phần thuỷ văn nghiên cứu các quy luật của dòng chảy trong hệ thống sông,suối và xác định lưu lượng các trận lũ , lưu tốc và lưu lượng dòng chảy trong sông…
2. Các tính chất vật lý chủ yếu của chất lỏng
a) Khối lượng riêng
Một khối chất lỏng đồng chất có khối lượng là M, thể tích V, khi đó khối lượng riêng của chất lỏng là: ρ= M/V (kg/m3)
b) Trọng lượng riêng
Cũng khối chất lỏng nói trên có trọng lượng là G, khi đó trọng lượng riêng ρ của chất lỏng là: У= G/V (KG/m3);(KN/m3);(N/m3).
Trong trường hợp chất lỏng là nước ( ở nhiệt độ 40C )thì: Уn=9810N/m3
c) Sự co giãn của chất lỏng
Chất lỏng có tính co giãn khi áp suất hay nhiệt độ tác dụng vào khối chất lỏng thay đổi,tuy vậy sự thay đổi này rất nhỏ nên trong thực tế có thể bỏ qua được,vậy ta có thể xem nước không bị co giãn khi các yếu tố trên thay đổi.
d) Tính nhớt của chất lỏng
Tính nhớt của chất lỏng có liên quan đến lực ma sát trong của chất lỏng,nó phụ thuộc vào nhiệt độ (Độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng).Trong tính toán thuỷ lực cần chú ý đến tính nhớt của chất lỏng vì nó có ảnh hưởng lớn đến các yếu tố thuỷ lực và thuỷ văn trong quá trình tính toán dòng chảy.
CHƯƠNG 1: ÁP SUẤT THUỶ TĨNH
Trong chương này chủ yếu nghiên cứu một số vấn đề cơ bản của thuỷ tĩnh học như: Các khái niệm vẽ áp lực- áp suất thuỷ tĩnh; các tính chất và công thức cơ bản của thuỷ tĩnh học; các loại áp suất và cách tính các loại áp suất này thông qua một đơn vị tính quan trọng vẫn hay được áp dụng rộng rãi là chiều cao đo áp, tính áp lực bằng biểu đồ...
1.1. Áp lực thuỷ tĩnh- Áp suất thuỷ tĩnh
1.1.1. Áp lực thuỷ tĩnh
Đó là một khối chất lỏng ở trạng thái tĩnh. Ta cắt khối chất lỏng tĩnh đó bằng một mặt phẳng AB tuỳ ý, chia khối chất lỏng ra 2 phần I và II bỏ
phần II và giữ lại phần I để xét cân bằng, lẽ tự nhiên ta thấy rằng để phần I được cân bằng thì ta phải thay tác dụng của phần II bằng lực P nào đó. Lực P này chính là áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt chịu tác dụng ω. Vậy " Áp lực thuỷ tĩnh là áp lực tương hỗ giữa các phần của chất lỏng tĩnh hoặc chất lỏng với vật rắn ".
