Thủy lực 2 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 12

Chuyển động của bùn cát trong dòng chảy hởĐ12-1. Những khái niệm cơ bảnBùn cát là những phần tử chất rắn mà dòng chảy rối có thể mang theo được dưới hai hình thức: lơ lửng và di chuyển theo đáy của lòng dẫn. Tương ứng với hai hình thức chuyển động trên, người ta chia bùn cát thành bùn cát đáy và bùn cát lơ lửng. Cách phân loại như vậy không có ý nghĩa tuyệt đối bởi vì một khi các yếu tố thủy lực của dòng chảy thay đổi thì bùn cát đáy có thể chuyển...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy lực 2 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 12 Ch¬ng XII ChuyÓn ®éng cña bïn c¸t trong dßng ch¶y hë§12-1. Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n Bïn c¸t lµ nh÷ng phÇn tö chÊt r¾n mµ dßng ch¶y rèi cã thÓ mang theo ®îc díi haih×nh thøc: l¬ löng vµ di chuyÓn theo ®¸y cña lßng dÉn. T¬ng øng víi hai h×nh thøc chuyÓn®éng trªn, ngêi ta chia bïn c¸t thµnh bïn c¸t ®¸y vµ bïn c¸t l¬ löng. C¸ch ph©n lo¹i nhvËy kh«ng cã ý nghÜa tuyÖt ®èi bëi v× mét khi c¸c yÕu tè thñy lùc cña dßng ch¶y thay ®æith× bïn c¸t ®¸y cã thÓ chuyÓn thµnh bïn c¸t l¬ löng vµ ngîc l¹i. Nguyªn nh©n s©u xa t¹o thµnh c¸c dßng ch¶y cã bïn c¸t lµ do xãi mßn lu vùcvµ lßng s«ng. V× vËy hÇu hÕt c¸c dßng ch¶y trong thiªn nhiªn ®Òu mang theo mét sèlîng bïn c¸t nhÊt ®Þnh. S«ng ngßi níc ta lµ nguån thñy n¨ng, nguån níc tíi vµ®êng giao th«ng rÊt quan träng, nhng khi khai th¸c nã ®Ó phôc vô c¸c môc ®Ých trªnvµ c¸c môc ®Ých kh¸c thêng gÆp mét sè trë ng¹i do bïn c¸t g©y ra: bïn c¸t ®∙ l¾ng ®ängë cöa lÊy níc, ë kªnh tíi vµ båi lÊp c¸c lßng l¹ch, bÕn tµu, hå chøa níc... Ngoµi ranh÷ng phÇn tö chÊt r¾n cßn bµo mßn c¸c c¸nh tua bin cña nhµ m¸y thñy ®iÖn. §Ó ng¨nchÆn nh÷ng mÆt h¹i trªn, ngêi ta ®∙ sö dông nh÷ng biÖn ph¸p: trång c©y g©y rõng,lµm ruéng bËc thang, lµm hå chóa, bÓ l¾ng, c«ng tr×nh híng dßng, ch¾n c¸t, n¹o vÐtnh÷ng dßng s«ng, kªnh m¬ng ®∙ bÞ båi lÊp, thiÕt kÕ ®óng ®¾n hÖ thèng m¬ng ®Ó cã thÓsö dông tíi møc tèi ®a kh¶ n¨ng vËn chuyÓn bïn c¸t cña dßng ch¶y vµ nhiÒu biÖn ph¸pkh¸c n÷a. Hµng n¨m ë níc ta chØ riªng viÖc n¹o vÐt hµng triÖu mÐt khèi chÊt l¾ng ®äng ®∙ tènrÊt nhiÒu c«ng. Sè lîng n¹o vÐt sÏ ngµy cµng t¨ng theo quy m« më réng x©y dùng c¸cc«ng tr×nh thñy lîi. V× vËy hiÖn nay viÖc xö lý bïn c¸t ®∙ trë thµnh vÊn ®Ò rÊt cÊp b¸ch ®èivíi s¶n xuÊt. Tuy nhiªn bïn c¸t trong s«ng cã thÓ ®em l¹i nh÷ng nguån lîi rÊt lín nÕu ta biÕt södông vµ khai th¸c nã. Ta biÕt r»ng trong bïn c¸t l¬ löng cã rÊt nhiÒu mïn chøa nhiÒu chÊtdinh dìng cÇn thiÕt cho c©y trång. Do ®ã nªn biÕt c¸ch khai th¸c, cã thÓ lÊy tõ bïn c¸t l¬löng ra mét khèi lîng lín ph©n bãn rÊt tèt. §Ó tiÕn hµnh xö lý vµ lîi dông bïn c¸t cã kÕt qu¶, tríc hÕt cÇn n¾m v÷ng c¸c kiÕnthøc vµ quy luËt c¬ b¶n vÒ chuyÓn ®éng bïn c¸t. 61 http://www.ebook.edu.vn§12-2. §é th« thñy lùc vµ thµnh phÇn tæ hîp cña bïn c¸t Bïn c¸t mµ dßng ch¶y mang theo thêng cã kÝch thíc vµ h×nh d¹ng rÊt kh¸c nhau.Nh÷ng h¹t th« thêng di chuyÓn theo ®¸y, cã nhiÒu dÞp ®îc mµi mßn nªn cã d¹ng gÇngièng víi h×nh cÇu, cßn nh÷ng h¹t l¬ löng cã h×nh d¹ng kh«ng ®Òu ®Æn (mÐo mã, s¾cc¹nh, dÑt). Khi th¶ c¸c h¹t bïn c¸t cã ®é lín kh¸c nhau vµo trong níc tÜnh chóng sÏ l¾ng xuèngvíi tèc ®é kh¸c nhau. Ta gäi tèc ®é r¬i ®Òu cña phÇn tö chÊt r¾n trong níc kh«ng chuyÓn®éng lµ ®é th« thñy lùc víi ký hiÖu w. Cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc quan hÖ gi÷a ®é th« thñy lùc vµ kÝch thíc cña h¹t r¾n. Gi¶ sö phÇn tö chÊt r¾n nÆng h¬n níc vµ cã d¹ng h×nh cÇu. Khi th¶ vµo trong nícnã sÏ r¬i do träng lîng G: 1 p d3(gc - gn) G= (12-1) 6trong ®ã: d - ®êng kÝnh h¹t r¾n; gc - träng lîng ®¬n vÞ cña h¹t r¾n ; gn - träng lîng ®¬n vÞ cña níc. Qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng t¬ng ®èi gi÷a chÊt r¾n vµ chÊt láng s¶n sinh ra søc c¶n T. wd§èi víi phÇn tö chÊt r¾n cã kÝch thíc kh«ng lín, nÕu sè R©yn«n Re = < 1, søc c¶n n®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Stèc: T = 3p m d w (12-2)trong ®ã: m - hÖ sè nhít ®éng lùc cña chÊt l áng; w - ®é th« thñy lùc cña phÇn tö r¾n. Trong ®iÒu kiÖn r¬i ®Òu, lùc qu¸n tÝnh ®îc b á qua, ta cã thÓ viÕt T = G, tõ ®ã: æ gc ö 1 - 1÷ gd2 w= (12-3) ç è gn 18n øtrong ®ã: n - hÖ sè nhít ®éng häc cña chÊt l áng. wd C«ng thøc trªn ¸p dông cho trêng hîp Re = < 1 vµ øng víi c¸c h¹t cã ®êng kÝnh nd < 0,10 mm, tøc lµ trêng hîp dßng ch¶y bao quanh lµ dßng ch¶y tÇng (h×nh 12-1a).62 http://www.ebook.edu.vn wd Víi trêng hîp Re = ...