Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare. Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar!

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare. Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar!"

Lisa Bergman
för 5 år sedan
Visningar:

1 Magnus Persson, Linus Zhang Teknisk Vattenresurslära LTH TENTAMEN Vatten VVR februari 2012, 8:00-10:30 Tillåtna hjälpmedel: Kom ihåg: För samtliga uppgifter: Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar! Använd (om ej annat anges) för vatten: = kg/m 3, = 10-3 Pa s, g = 9.81 m/s 2. Rättning: Resultat redovisas 12/3, Betyg: Ges på basis av 2 duggor/tentamen plus inlämningsuppgifter. För mer detaljerad information, se kursprogram. OBSERVERA! För samtliga uppgifter gäller följande regler, följs inte dessa kommer ni att få poängavdrag! Alla lösningar skall vara tydliga och lätta att följa. Stoppa gärna in en mening här och där och förklara hur ni tänker. Ett tydligt svar måste finnas på varje uppgift. Uppgifter utan svar anses inte fullständigt lösta och kan därför inte ge full poäng. Läs noga igenom uppgifterna och svara på det som efterfrågas. Kontrollera era svar och beräkningar, uppenbart orimliga svar (utan kommentar) samt svar utan enheter kommer att ge extra stora avdrag.

2 DUGGA 1 (60 poäng) UPPGIFT 1 (5 poäng) En jord har egenskaper enligt tabellen, vad kan man förvänta sig att den har för bulkdensitet? Egenskap Värde m 3 m -3 Porositet 0,45 Fältkapacitet 0,30 Vissningsgräns 0,10 Vattenhalt 0,15 kg/m 3 Partikeldensitet 2650 UPPGIFT 2 (a) 8 poäng, b) 8 poäng) I ett kvadratisk avrinningsområdet med sidan 10 km finns tre meteorologiska stationer belägna i tre av kvadratens hörn (se figur). I dessa tre stationer finns ett antal meteorologiska parametrar uppmätta under ett år, se tabell nedan. a) Dela in området med Thiessens metod. Figur måste bifogas! b) Vad var medelvattenflödet i vattendraget som avvattnar avrinningsområdet? Använd indelningen i a), svara i m 3 /s. Station Nederbörd (mm) Potentiell avdunstning (mm) Verklig avdunstning (mm) Vattendrag

3 UPPGIFT 3 (5 poäng) Innergården i V-Huset är 40 m lång och 20 m bred. Den 21/ uppmättes här ett snödjup på 20 cm. För att bestämma snöns densitet samlades en halv liter snö in och vägdes, massan var exakt 200 g. Hur stor volym vatten bildas när all snö på innergården smälter? UPPGIFT 4 (17 poäng) I ett litet avrinningsområde i Malmö är entimmes-enhetshydrografen känd och angiven i tabellen nedan. Tabell 4.1 En-timmes-enhetshydrograf Tid (h) Flöde (l/s) Nedan i figuren anges nederbörden som uppmättes i Malmö den 26/ Nederbörd 26/ P (mm) Klockslag a) Beräkna avrinningsområdets area. b) Använd enhetshydrografen i Tabell 4.1 och beräkna det maximala flödet och vilket klockslag dag det inträffar Basflödet kan sättas till 2 m 3 /s och Φ-index är 1,4 mm/h.

4 UPPGIFT 5 (17 poäng) En 10 m lång undervattensfarkost har ett tvärsnitt enligt figur nedan (alla mått i meter). Farkosten är luftfylld och lufttrycket inuti är lika med atmosfärstrycket, 100 kpa. Farkosten har en nödutgång, vilken består av en cirkulär lucka med diametern 0,5 m. Luckans övre sida är ledad. Luckan öppnas med en hydraulisk domkraft. Beräkna kraften F som krävs för att öppna luckan när luckans centrum befinner sig på exakt 100 m djup. Luckan har en massa på 10 kg Led Lucka 1 F

5 LÖSNINGAR DUGGA 1 1. n=1-ρ b /ρ s ger ρ b = 2650(1-0,45) = 1457,5 kg/m 3 2. a) Hela arean 100 km 2, Indelning enligt nedan. Delareor: A1 = 37,5 km 2, A2 = 25 km 2, A3 = 37,5 km 2 b) omräkning från punktvärde till areella värden: P = (37,5*P1+25*P2+37,5*P3)/100 = 564 mm AET = (37,5*AET1+25* AET2+37,5* AET3)/100 = 444,75 mm vattenbalans, lång tid ger att ds/dt = 0 P-AET-Q=dS/dt = 0 Q = ,75 = 119,25 mm Gör om till m 3 /s 0,11925*100*10 6 / (3600*24*365) = 0,38 m 3 /s 3. Snöns densitet beräknas 0.2/ = 400 kg/m 3 Vattenekvivalent = 0.2 * 400 = 80 mm eller kg/m 2 Smältvattenvolym 80*20*40 = l = 64 m 3 4. a) A = summa UH * tidssteg/0.001 = 0,95*3600/0,001 = m 2 = 3,42 km 2 b) Beräkna Peff genom att subtrahera Φ-index kl P (mm) Peff (mm)

6 Lösning: kl UH*0.4 UH*0.8 UH*3.8 UH*0 UH*0.6 UH*0 UH*0.4 Qbas Qtot Svar det maximala flödet var 4.18 m 3 /s och det inträffade kl. 18 (eller mellan 18 och 19). 5. Fv är den resulterande kraftens storlek, Fv = ρ w gh G A = 1000*9,81*100*0,25 2 *π = N Alt 1 På detta djup hamnar kraftens angreppspunkt mycket nära mitten av luckan, luckans egentyngd är försumbar. F = 0,25 * /0,5 = N = 96 kn Alt 2. Beräkna alla krafter och hävarmar Angreppspunkt Fw Lp = I G /(AL G ) + L G = π /4/( π 100/sin(45) + 100/ sin(45) = 141, m Hävarm (lw) för Fw: Lp-LG+0.25 = 0,2501 m Egentyngd Fmg = 10*9.81 = 98,1 N hävarm lmg = 0,25* sin(45) = 0,1768 m Momentjämnvikt kring led: Fw*lw+Fmg*lmg = F*0,5 ger F = (192618*0, ,1*0,1768)/0,5 = N Svar Kraften som behövs för att öppna luckan är 96 kn.

Relevanta dokument

Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare. Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar!

Magnus Persson Teknisk Vattenresurslära LTH DUGGA 1 Vatten VVR145 4 mars 2016, 10:30-13:00 Tillåtna hjälpmedel: Kom ihåg: För samtliga uppgifter: Rättning: Betyg: Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare