Đề tài Thiết kế hồ chứa suối các tỉnh Bà Rịa - Vũng tàu

Phần mở đầu Hồ suối các được dự kiến xây dựng trên sông bằng thuộc địa bàn xã Hoà Hiệp huyện Xuyên Mộc tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Xã Hoà Hiêp thuộc huyện Xuyên Mộc là một huyện nghèo của tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu với tổng diện tích đất đai tự nhiên 3818ha, nguồn nước tưới hoàn toàn phụ thuộc vào nước mưa, mức độ đầu tư vào nông nghiệp thấp dẫn đến năng suất cây trồng không ổn định do đó sản suất nông nghiệp không đảm bảo nhu cầu sinh sống của nhân dân. Qua nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, nhu cầu cấp nước tưới để phát triển sản suất nông nghiệp thì thấy rằng giải pháp thuỷ lợi khả quan nhất là xây dựng Hồ Chứa nước suối các trên thượng nguồn sông Bằng. Vì vậy huyện Xuyên Mộc đã cùng với trung tâm ĐH1 tiến hành quy hoạnh thuỷ lợi huyện Xuyên Mộc với Hồ Chứa Suối Các là công trình chủ yếu và trước mắt của quy hoạch thuỷ lợi lâu dài. Để thực hiện được bước đi của phương hướng quy hoạch thuỷ lợi huyện Xuyên Mộc nay tiến hành lập luận chứng kinh tế kỹ thuật để xác định rõ tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật của công trình này nhằm đưa kế hoạch thiết kế kỹ thuật và thi công trong thời gian trước mắt. Hồ chứa nước Suối Các được xây dựng là một công trình thuỷ lợi có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển kinh tế vùng. Chương I : Tổng quan về công trình Chương II : tính toán thuỷ lợi Chương III : Xác định kích thước cơ bản của công trình Chương IV: thiết kế sơ bộ đập chính Chương V: thiết kế đập đất Chương VI: thiết kế đường tràn Chương VII: thiết kế cống lấy nước Chương VII: Chuyên đề kỹ thuật tính toán kết cấu bể tiêu năng tràn

doc115 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 23/04/2013 | Lượt xem: 1518 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế hồ chứa suối các tỉnh Bà Rịa - Vũng tàu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
8 40.06 38.06 36.06 34.06 0.77 0.81 0.85 0.90 0.46 0.49 0.51 0.54 1.92 2.02 2.24 2.25 2.02 2.12 2.24 2.37 -0.29 0.4 1.08 1.76 Chän a =1.5m ⇒ Ltn =7.27m kTÝnh l­u l­îng thÊm qua th©n ®Ëp vµ ®­êng b¶o hoµ. -l­u l­îng thÊm qua th©n ®Ëp cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: q® = K® (5.1) Trong ®ã: K®: HÖ sè thÊm cña ®Êt ®¾p ®Ëp K® =6.10-5m/s = 6.10-7m/s. h1 : ChiÒu s©u n­íc ë th­îng l­u ®Ëp h1 =MNLTK –Z®¸y = 7.89m. L +DL = 35.62m. Ao: §é s©u hót n­íc tÝnh theo c«ng thøc: ao = - (L - DL). (5.9) -thay sè vµo ta ®­îc ao =0.863m. ⇒ q® =0.518.10-6m3/s/m. -Ph­¬ng tr×nh ®­êng b¶o hoµ theo hÖ trôc to¹ ®é xoy nh­ h×nh 4.7 cã d¹ng: Y2 =2ao.x ⇒ y = -T¹i vÞ trÝ x =lo th× y = ao ⇒ lo = ao/2 =0.431m. ®­êng bo¶ hoµ trong hÖ trôc xoy nh­ h×nh vÏ ®­îc x¸c ®Þnh bëi hÖ trôc sau: b¶ng 5.7 tÝnh to¹ ®é ®­êng b¶o hoµ. X(m) 0 5 10 15 20 25 30 36.05 Y(m) 0 1.17 1.65 2.02 2.33 2.61 2.85 3.08 l­u l­îng thÊm qua nÒn víi gi¶ thiÕt lµ th©n ®Ëp kh«ng thÊm x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau. Qn = Kn. -Trong ®ã: Kn: hÖ sè thÊm cña nÒn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Kn = -víi Ki vµ Ti lµ hÖ sè thÊm vµ chiÒu dµy tÇng thÊm cña líp thø i.K1 = 4.10-6cm/s,T1 = 2.4m. K2 = 610-6cm/s,T2 = 2.6m. K3 = 4.10-6cm/s,T3 = 6.0m. -thay sè vµo ta cã: Kn = 2.09.10-3cm/s = 2.09.10-5m/s. -T: ChiÒu dµy tÇng thÊm n­íc cña nÒn: T = STi = 8.6m. -L: ChiÒu dµi ®¸y ®Ëp, trong tr­êng hîp cã thiÕt bÞ tho¸t n­íc. L = 55.91m. -n: HÖ sè hiÖu chØnh chiÒu dµi ®­êng thÊm n­íc (n >1). HÖ sè n phô thuéc vµo tû sè L/T tra b¶ng 5.4 gi¸o tr×nh thuû c«ng T1. = 6.5 ⇒ n =1.177. -thay vµo ta cã qn =0.215.10-6m3/s/m. kX¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm tæng céng. L­u l­îng thÊm tæng céng qua ®Ëp vµ nÒn b»ng tæng l­u l­îng thÊm qua ®Ëp vµ qua nÒn ®· x¸c ®Þnh ë trªn. q = 0.733.10-6m3/s/m. b.tr­êng hîp 2: th­îng l­u lµ MNDBT. S¬ ®å tÝnh to¸n: (H×nh vÏ minh ho¹) k TÝnh l­u l­îng thÊm qua th©n ®Ëp q® vµ ®­êng b¶o hoµ -X¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm qua th©n ®Ëp q® vµ ®­êng b¶o hoµ. +X¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm qua ®Ëp. L­u l­îng thÊm qua ®Ëp cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: q® = K®. Trong ®ã: K®: HÖ sè thÊm cña ®Êt ®¾p ®Ëp K® =6.10-5m/s = 6.10-7m/s. h1 :ChiÒu s©u n­íc ë th­îng l­u ®Ëp h1 =MNDMT –Z®¸y =7.07m. L = 33.87m. DL tÝnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm: DL = Trong ®ã: mt = 3.0. h1 = 7.07m -thay sè vµo ta ®­îc DL = 3.03m. -ao: ®é s©u hót n­íc tÝnh theo c«ng thøc: ao = - (L - DL). -thay sè vµo ta ®­îc ao =0.0.67m. ⇒ q® = 0.403.10-6m3/s/m. -Ph­¬ng tr×nh ®­êng b¶o hoµ theo hÖ trôc to¹ ®é xoy nh­ h×nh 4.3 cã d¹ng: Y2 =2aox ⇒ y = -T¹i vÞ trÝ x =lo th× y = ao ⇒ lo = ao/2 =0.335m. -®­êng b¶o hoµ trong hÖ to¹ ®é xoy ®­îc x¸c ®Þnh trong hÖ to¹ ®é sau: B¶ng 4.1b¶ng to¹ ®é ®­êng b¶o hoµ. X(m) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24.3 Y(m) 0.00 0.88 1.25 1.53 1.76 1.97 2.15 2.33 2.49 2.64 2.78 2.92 3.07 -®­êng b¶o hoµ nh­ h×nh vÏ. (H×nh vÏ minh ho¹) kTÝnh l­u l­îng thÊm qua nÒn ®Ëp qn. l­u l­îng thÊm qua nÒn víi gi¶ thiÕt lµ th©n ®Ëp kh«ng thÊm x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau. qn = Kn. -Trong ®ã: Kn: hÖ sè thÊm cña nÒn Kn= 2.09.10-7m/s. - h1: Cét n­íc ë th­îng l­u trµn:h1 = 7.07 -T: ChiÒu dµy tÇng thÊm n­íc cña nÒn: T = STi = 8.6m. -L: ChiÒu dµi ®¸y ®Ëp. L = 55.08m. -n: HÖ sè hiÖu chØnh chiÒu dµi ®­êng thÊm n­íc (n >1). ⇒ n =1.177. -thay vµo ta cã qn = 0.196.10-6m3/s/m. kX¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm tæng céng. L­u l­îng thÊm tæng céng qua ®Ëp vµ nÒn b»ng tæng l­u l­îng thÊm qua ®Ëp vµ qua nÒn ®· x¸c ®Þnh ë trªn. q = 0.599.10-6m3/s/m. 2. KiÓm tra ®é bÒn thÊm. -§èi víi th©n ®Ëp cÇn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn: Jk® [ [Jk]d. Trng ®ã: Jkd: gradien thÊm ®Æc tr­ng cho toµn bé vïng thÊm. [Jk]d:gradien kiÓm tra cho phÐp ®èi víi ®Ëp phô thuéc vµo lo¹i ®¸t ®¾p ®Ëp vµ cÊp c«ng tr×nh, tra b¶ng P-3.3 (§AMH thuû c«ng). ⇒ [Jk]d = 1.35. -§èi víi nÒn ®Ëp cÇn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn: Jkn [ [Jk]n. Trong ®ã: [Jk]n:Gradien kiÓm tra cho phÐp ®èi víi nÒn phô thuéc vµo lo¹i ®¸t nÒn vµ cÊp c«ng tr×nh, tra b¶ng P3-2(§AMH thuû c«ng). ⇒[Jk]n = 0.54 a.Tr­êng hîp th­îng l­u lµ MNLTK. KiÓm tra cho th©n ®Ëp: Jk® = . Trong ®ã: H1: cét n­íc th­îng l­u h1 = 7.89m. H2: cét n­íc h¹ l­u h2 =0.0m. Ltt: chiÒu dµi tÝnh to¸n cña dßng thÊm. Trong tr­êng hîp vËt tho¸t n­íc l¨ng trô th× Ltt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Ltt = L+0.4h1. Víi L lµ kho¶ng c¸ch n»m ngang tõ mÐp nøoc th­îng l­u dÕn vËt tho¸t n­íc. ⇒ Ltt = 35.39m. ⇒ Jk® =0.22< [Jk]®=1.35. -KiÓm tra nÒn : Jkn = ⇒ Jkn =0.124 < [Jk]®=0.54 b.Tr­êng hîp th­îng l­u lµ MNDBT. KiÓm tra cho th©n ®Ëp: Jk® = . (5.13) Trong ®ã: h1: cét n­íc th­îng l­u h1 = 7.07m. H2: cét n­íc h¹ l­u h2 =0.0m. Ltt: chiÒu dµi tÝnh to¸n cña dßng thÊm. Trong tr­êng hîp vËt tho¸t n­íc l¨ng trô th× Ltt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Ltt = L+0.4h1. Víi L lµ kho¶ng c¸ch n»m ngang tõ mÐp nøoc th­îng l­u dÕn vËt tho¸t n­íc. ⇒ Ltt = 35.09m. ⇒ Jk® =0.087< [Jk]®=1.35. -KiÓm tra nÒn : Jkn = ⇒ Jkn =0.049 < [Jk]®=0.54 nh­ vËy ®é bÒn thÊm cho c¸c tr­êng hîp ë mÆt c¾t s­ên ®åi phÝa ph¶i ®Ëp ®­îc ®¶m b¶o. 5.2.8. tÝnh tæng l­u l­îng thÊm. 1. Môc ®Ých. X¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm tæng céng ®Ó kiÓm tra xem l­îng tæn thÊt cã n»m trong ph¹m vi cho phÐp hay kh«ng ®Ó cã c¬ së lùa chän thiÕt bÞ chång thÊm khi cÇn thiÕt. 2. Yªu cÇu. Tæng l­îng n­íc thÊm qua ®Ëp trong thêi gian 1 th¸ng ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Wth<1%Whå. Trong ®ã: Wth: lµ l­îng n­íc thÊm trong thêi gian 1 th¸ng. Wth=Qt.t. Víi Qt:lµ l­u l­îng thÊm t: thêi gian trong 1 th¸ng (s) 2.TÝnh tæng l­u l­îng thÊm. Nh­ ë trªn ®· ph©n tÝch dùa vµo tµi liÖu ®Þa h×nh, ®Þa chÊt ta chia ®Ëp thµnh 3 ®o¹n cã chiÒu da× l1,l2,l3 víi l­u l­îng t­¬ng øng q1 q2, q3. S¬ ®å tÝnh to¸n nh­ h×nh vÏ sau: (h×nh vÏ minh ho¹) (cßn thiÕu) ß5.3 TÝnh to¸n æn ®Þnh. 5.3.1. Môc ®Ých nhiÖm vô. TÝnh to¸n æn ®Þnh m¸i dèc ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é æn ®Þnh cña m¸i dèc ®Ó trªn c¬ së ®ã ®Ó lùa chän mét m¸i dèc hîp lý vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt. Nh­ vËy ®èi víi mét m¸i dèc nhÊt ®Þnh cÇn ph¶i x¸c ®Þnh hÖ sè æn ®Þnh nhá nhÊt cña nã.HÖ sè æn ®Þnh nhá nhÊt øng víi mét vßng cung tr­ît nhÊt ®Þnh víi mét t©m o nhÊt ®Þnh. NhiÖm vô tÝnh to¸n lµ t×m t©m tr­ît o nguy hiÓm nhÊt øng víi vßng cung trßn nguy hiÓm nhÊt ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè án ®Þnh nhá nhÊt cho mçi tr­êng hîp tÝnh to¸n. 5.3.2. tr­êng hîp tÝnh to¸n. theo quy ®Þnh cña quy ph¹m khi thiÕt kÕ ®Ëp ®Êt cÇn kiÓm tra æn ®Þnh víi c¸c tr­êng hîp sau: 1. Cho m¸i h¹ l­u: kKhi th­îng l­u lµ MNDBT,h¹ l­u lµ chiÒu s©u lín nhÊt cã thÓ x¶y ra, thiÕt bÞ tho¸t n­íc cã thÓ lµm viÖc b×nh th­êng (tæ hîp c¬ b¶n). kKhi th­îng l­u cã MNLTK sù lµm viÖc b×nh th­êng cña thiÕt bÞ tho¸t n­íc bÞ ph¸ ho¹i (tæ hîp ®Æc biÖt). 2Cho m¸i h¹ l­u: kKhi mùc n­íc hå rót nhanh tõ MNDBT ®Õ mùc n­íc htÊp nhÊt cã thÓ x¶y ra(tæ hîp c¬ b¶n ). kKhi mùc n­íc th­îng l­u ë cao tr×nh thÊp nhÊt (nh­ng kh«ng nhá h¬n 0.2H® tæ hîp c¬ b¶n). kkhi mùc n­íc rót nhanh tõ MNLTK ®Õn mùc n­íc thÊp nhÊt cã thÓ x¶y ra(tæ hîp ®Æc biÖt). Trong ®å ¸n nµy do thêi gian cã h¹n vµ ®­îc sù ®ång ý cña gi¸o viªn h­íng dÉn chØ kiÓm tra æn ®Þnh cho m¸i h¹ l­u cña mÆt c¾t lßng s«ng. 5.2.3 Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n. sö dông ph­¬ng ph¸p vßng trßn cung tr­ît ®Ó tÝnh to¸n án ®Þnh cho m¸i ®Ëp h¹ l­u. ®Ëp ®¸t th­êng lµ kh«ng ®ßng chÊt v× ngay ®èi víi ®Ëp ®¾p cïng mét lo¹i ®Êt khi d©ng n­íc cã dßng thÊm qua ®Ëp sÏ lµm cho c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ gãc ma s¸t j, lùc dÝnh C, träng l­îng riªng g cña phÇn ®Êt nÒn n»m d­íi vµ n»m trªn ®­êng b¶o hoµ kh¸c nhau. MÆt tr­ît ®Ëp ®Êt lµ mét mÆt cong tr¬n. ®Ó ®¬n gi¶n tÝnh to¸n ta xem nã lµ mét phÇn cña mÆt trô gi¶i theo bµi to¸n ph¼ng. NghÜa lµ xÐt mét ®Ëp cã chiÒu dµi th©n ®Ëp b»ng mét ®¬n vÞ(1m). gi¶ thiÕt gÇn ®óng lµ mÆt trô trßn, t©m o b¸n kÝnh R nguyªn t¾c ®Èm b¶o æn ®Þnh m¸i ®Ëp lµ: K = /[K]. Trong ®ã: SMc: Tæng c¸c momen chèng tr­ît ®èi víi t©m o. SMc: Tæng c¸c momen g©y tr­ît ®èi víi t©m o. [K]: HÖ sè an toµn cho phÐp phô thuéc vµo cÊp bËc c«ng tr×nh lÊy theo quy ph¹m. 5.2.4 tÝnh to¸n cô thÓ cho tõng tr­êng hîp. Nh­ dÉ tr×nh bµy ë trªn, nhiÖm vô cña tÝnh to¸n æn ®Þnh lµ t×m ®­îc hÖ sè æn ®Þnh nhá nhÊt Kmim v× vËy ta ph¶i gi¶ thiÕt nhiÒu cung tr­ît ®i qua c¸c ®iÓm kh¸c nhau, cã b¸n kÝnh kh¸c nhau vµ t×m ra cung tr­ît cã hÖ sè æn ®Þnh nhá nhÊt Kmimmim. 1. T×m vïng cung tr­ît nguy hiÓm nhÊt(t×m s¬ bé). a.ph­¬ng ph¸p Filenit. T©m tr­ît nguy hiÓm nhÊt n»m ë l©n cËn ®­¬ng MM1 nh­ trªn h×nh vÏ c¸c trÞ sè a,b phô thuéc vµo ®é dèc m¸i. Víi m =2.5⇒tra b¶ng 4.1 gi¸o tr×nh thuû c«ng tËp 1 ta cã a= 35o,b =25o. b.Ph­¬ng ph¸p phendeep: t©m tr­ît nguy hiÓm nhÊt n»m ë l©n cËn h×nh thang cong abcd nh­ h×nh vÏ c¸ch x¸c ®Þnh nh­ sau: víi m =2.5, H®=15.7m. tra b¶ng 4.2 gi¸o tr×nh thuû c«ng tËp 1 ta cã: =2.025 ⇒ R =31.79m. = 0.875 ⇒ r = 13.74m. T õ ®iÓm giöa cña m¸i ta kÎ mét ®­êng th¼ng ®øng vµ mét ®­êng hîp víi m¸i dèc mét gãc 85o còng tõ ®ã lµm t©m quay c¸c cung trßn cã b¸n kÝnh R vµ r theo ph­¬ng ph¸p nµy t©m cung tr­ît nguy hiÓm nhÊt lµ vïng abcd . KÕt hîp c¶ hai ph­¬ng ph¸p ta t×m ®­îc ph¹m vi cã kh¶ n¨ng chøa ciung tr­ît nguy hiÓm nhÊt lµ ®o¹n AB. 2. C¸ch x¸c ®Þnh hÖ sè æn ®Þnh kmimmim. Trªn ®o¹n AB ta gi¶ ®Þnh c¸c t©m O1, O2, O3 … v¹ch c¸c cung tr­ît ®i qua ®iÓm B1 ë ch©n ®Ëp, tiÕn hµnh tÝnh hÖ sè an toµn æn ®Þnh K1, K2, K3 … cho c¸c cung tr­ît t­¬ng øng. VÏ biÓu ®å quan hÖ gi÷a Ki vµ vÞ trÝ t©m Oi ta x¸c ®Þnh ®­îc hÖ sè Kmim øng víi t©m O trªn ®­êng MM1. Trªn ®­êng NN ta l¹i lÊy c¸c t©m O kh¸c v¹ch c¸c cung qua ®iÓm B1 ë ch©n ®Ëp tÝnh K øng víi c¸c cung nµy. vÏ biÓu ®ß K theo t©m O ta x¸c ®Þnh ®­îc trÞ sè Kmim øng víi ®iÓm B1 ë ch©n ®Ëp. Víi c¸c ®iÓm B2, B3 ë mÆt nÒn h¹ l­u ®Ëp b»ng c¸ch t­¬ng tù ta còng t×m ®­îc hÖ sè Kmim t­¬ng øng. VÏ biÓu ®å quan hÖ Kmim víi c¸c ®iÓm ra cña cung Oi ta t×m ®­îc hÖ sè an toµn nhá nhÊt Kmimmim cho m¸i ®Ëp. Ngoµi ra ta còng tÝnh hÖ sè Kmim cho c¸c ®iÓm trªn m¸i h¹ l­u. 3.X¸c ®Þnh hÖ sè Kmim cho ®iÓm B1 ë ch©n ®Ëp. C¸c b­íc x¸c ®Þnh hÖ sè K1. Trªn ®o¹n AB lÊy ®iÓm O1, R1⇒x¸c ®Þnh ®­îc cung tr­ît (1)theo ph­¬ng ph¸p Ghecxevanop víi gi¶ thiÕt khèi tr­ît lµ vËt thÓ r¾n cung tr­ît lµ mét l¨ng trô trßn, ¸p lùc thÊm ®­îc truyÒn ra ngoµi thµnh ¸p lùc thuû tØnh t¸c dông lªn mÆt tr­ît vµ h­íng vµo t©m. Chia khèi tr­ît thµnh n d¶i cã hÖ sè lµ b(m) b = R/m. Trong ®ã: R b¸n kÝnh cung tr­ît. m sè nguyªn 10, 20… Ta cã c«ng thøc tÝnh nh­ sau: K = . Trong ®ã: ji,Ci lµ gãc ma s¸t trong, lùc dÝnh ®¬n vÞ ë ®Êy cña d¶i thø n. Nn = Gncosan. Tn = Gnsinan. Gn = b(SgiZi). gi: dung träng tù nhiªn ho¹c dung träng b¶o hoµ cña ®Êt thuéc d¶i. Zi: chiÒu cao phÇn ®Êt thuéc d¶i øng víi gi. ®Ó thuËn tiÖn ta lËp thµnh b¶ng tÝnh cho c¸c cung tr­ît tõ b¶ng 4.9 ¸4.20 t­¬ng øng víi c¸c s¬ ®å tÝnh tõ 4.9 ¸4.20. c¸c b¶ng tÝnh vµ s¬ ®å tÝnh tr×nh bµy tõ trang 86 ®Õn trang 109. a.tr­êng hîp 1: th­îng l­u lµ MNDBT, h¹ l­u lµ MNHLmax = 0.6m Kmim = trong ph¹m vi ®å ¸n nµy v× thêi gian cã h¹n vµ ®­îc sù ®ång ý cña gi¸o viªn h­íng dÉn ta chØ t×m cho ph¹m vi ®iÓm B1 ë ch©n ®Ëp vµ lÊy Kmimmin = Kmim. 4.§¸nh gi¸ tÝnh hîp lý cña m¸i. M¸i ®Ëp ®¶m b¶o an toµn vÒ tr­ît s©u nÕu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : Kmim>[K]. [K]: phô thuéc vµo cÊp c«ng tr×nh vµ tæ hîp t¶i träng, tra theo b¶ng P1-7 gi¸o tr×nh ®å ¸n m«n häc thuû c«ng ). VoÝ tæ hîp c¬ b¶n [K] = 1.15. Víi tæ hîp ®Æc biÖt [K] = 1.05. ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kinh tÕ th× ph¶i tho· m·n ®iÒu kiÖn K < 1.15[K]. víi c¶ hai tr­êng hîp ta ®Òu cã [K]<K<1.15[K]. vËy m¸i h¹ l­u chän nh­ trªn lµ hîp lý. ß 5.3 Chän cÊu t¹o chi tiÕt . §Ønh ®Ëp . V× mÆt ®Ëp kh«ng sö dông lµn ®­êng giao th«ng v× vËy chØ phñ mét líp ®¸ d¨m dµy 20 cm , ®Ó ®¶m b¶o cho viÖc ®i l¹i trong qu¸ tr×nh khai th¸c , vµ mÜ quan cña c«ng tr×nh mÆt ®Ëp lµm dèc vÒ hai phÝa víi ®é dèc i = 2% ®Ó n­íc trªn mÆt ®Ëp do m­a hoÆc sãng cã thÓ dÔ dµng ch¶y suèng . 5.3.1 B¶o vÖ m¸i ®Ëp . B¶o vÖ m¸i ®Ëp th­îng l­u : Do m¸i th­îng l­u chÞu nhiÒu t¸c ®éng cña nhiÒu lo¹i lùc phøc t¹p nªn cÇn thiÕt ph¶i gia cè m¸i , ®Ò phßng sãi lë do sãng g©y ra , ®ång thêi lo¹i trõ ®­îc c¸c t¸c dông kh¸c . Giíi h¹n trªn cña phÇn gia cè lÊy ®Õn ®Ønh ®Ëp , cßn giíi h¹n d­íi cña phÇn gia cè lÊy thÊp h¬n mùc n­íc chÕt cña hå mét ®o¹n . Z1 = 2hs1% = 2.1,16 = 2,32m. V× vËy ph¹m vi gia cè cña m¸i th­îng l­u tõ cao tr×nh (+ 65,7 ¸ +76,7)m Khi tÝnh to¸n líp b¶o vÖ m¸i dùa vµo chiÒu cao sãng lín nhÊt ( theo tÇn suÊt vµ møc ®¶m b¶o sãng lín nhÊt ®­îc quy ®Þnh bëi quy ph¹m . Ta cã : hs = 1,.16<1,25 Chän líp gia cè b»ng ®¸ l¸t chiÒu dµy ®­îc tÝnh theo c«ng thøc . T = 1,7 Trong ®ã : : dung träng hoµ ®¸ = 2,6 (t/m2) dung träng n­íc = 1,0 (t/m2) m : hÖ sè m¸i th­îng l­u m = 3,0 h: chiÒu cao cña sãng : h = 1,16m Thay sè vµo ta cã : t = 0,31m chän t = 30cm B¶o vÖ m¸i h¹ l­u : D­íi t¸c dông cña giã , m­a ,®äng vËt ®µo hang cã thÓ g©y h­ háng m¸i dèc h¹ l­u . V× vËy m¸i dèc h¹ l­u cÇn ®­îc b¶o vÖ b»ng h×nh thøc phñ mét líp ®Êt mµu råi tr«ng cá lªn trªn , Trªn m¸i cã ®µo mét r¶nh nhá nghiªng víi trôc ®Ëp mét gãc 540 trong r¶nh bá ®¸ r¨m ®Ó tËp chung n­íc m­a tõ c¸c r¶nh tËp trung vµo m­¬ng ngang bè trÝ ë cæ ®Ëp m­¬ng ngang cã ®é dèc vÒ 2 bªn bê ®Î nèi víi mãng däc dÉn n­íc vµo h¹ l­u . ë ®o¹n s­ên dèc cã bè trÝ ¸p m¸i phÇn ch©n ®Ëp víi chiÒu cao lµ 2m . 5.4.3 Nèi tiÕp ®Ëp víi nÒn . §Ó sö lý mÆt tiÕp gi¸p th©n ®Ëp vµ nÒn ph¶i ®i mét líp ®Êt dµy 0,5m t¹i vÞ trÝ lßng s«ng ph¶i bèc ®i mét líp ®Êt dµy 1m . V× ®Êt ®¾p ®Ëp vµ ®Êt ®¾p kh¸c nhau nªn ta bè trÝ ch©n r¨ng d­íi th©n ®Ëp . Ch©n r¨ng cÊu t¹o c¾m vµo s©u vµo nÒn víi ®é s©u 1m , chiÒu réng ch©n lßng chän lµ 5m ®ñ ®Ó bè trÝ thi c«ng b»ng m¸y 5.4.4 Nèi tiÕp ®Ëp víi bê . Nèi tiÕp ®Ëp víi bê cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu ®èi víi ®Ëp vµ nÒn cÇn tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau: ë chç nèi tiÕp víi bå thiÕt bÞ chèng thÊm ph¶i c¸m s©u vµo ®¸ tèt ho¹c ®¸ Ýt phong ho¸. Khi tÇng thÊm n»m s©u trong bê ph¶i c¾m thiÕt bÞ chèng thÊm ë mét kho¶ng nhÊt ®Þnh. MÆt nèi tiÕp gi÷a th©n ®Ëp vµ bê kh«ng ®¸nh cÊp, kh«ng lµm qu¸ dèc kh«ng cho phÐp lµm dèc ng­îc. Ch­¬ng VI: thiÕt kÕ ®­êng trµn ß 6.1.bè trÝ chung. Trµn ®Æt bê ph¶i cã c¸c bé ph©n sau: 6.1.1.kªnh dÉn vµo: kªnh dÉn vµo cã chiÒu dµi L = 117m bao gåm c¶ ®o¹n cong ®æi h­íng víi a =47o, R = 45m trong ®ã cã mét ®o¹n b»ng ®¸ x©y cã chiÒu dµi L = 10m. MÆt kªnh h×nh thang chiÒu réng ®¸y mÆt c¾t cho tõng ph­¬ng ¸n víi chiÒu réng trµn kh¸c nhau . Trong ®å ¸n nµy do thêi gian cã h¹n vµ ®­îc sù ®ång ý cöa gi¸o viªn h­íng dÉn nªn em tÝnh víi mét tr­êng hîp Btrµn = 8m chän Bk = 11m. -M¸i kªnh m = 1,5. -§é dèc ®¸y kªnh i = 0,0. -Cao tr×nh ®¸y kªnh Z®k = 74.07m. 6.1.2. Cöa vµo. - ChiÒu dµi ®o¹n cöa vµo L = 8m. -MÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt thu hÑp dÇn vÒ phÝa ng­ìng trµn chiÒu réng mÆt c¾t ®­îc chän nh­ sau : Btrµn = 8m ®B = (8 ¸11)m. -§é dèc ®¸y kªnh i = 0,0 . -Cao tr×nh ®¸y kªnh Z®k = 74.07m. -T­êng vµ ®¸y lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp . 5.13. Ng­ìng trµn. - ChiÒu dµi ng­ìng L = 6m . -ChiÒu réng ng­ìng trµn theo chØ ®Þnh cña gi¸o viªn h­íng dÉn Btrµn = 8m. -Ng­ìng trµn b»ng cã cao tr×nh ®¸y 74.07m. -§iÒu tiÕt l­u l­îng theo h×nh thøc ch¶y tù do cã x· lò kiÓu dèc n­íc . Cao tr×nh ®¸y kªnh Z®k = 74.07m -§Ó ®¶m b¶o chÕ ®é ch¶y tù do qua ng­ìng sau ng­ìng bè trÝ bËc thôt 0,4m. 5.14. §o¹n kªnh chuyÓn tiÕp gi÷a ng­ìng trµn vµ dèc n­íc . -ChiÒu dµi ®o¹n kªnh L = 119m bao gåm c¶ ®o¹n cong ®æi h­íng víi a = 620, R = 45m. -MÆt c¾t kªnh h×nh ch÷ nhËt, chiÒu réng kªnh B = 8m . §é dèc ®¸y kªnh i = 0.001. 5.15. Dèc n­íc. - ChiÒu dµi ®o¹n dèc L = 300m. - MÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt, chiÒu réng mÆt c¾t B = 8m thu hÑp trªn mét ®o¹n cã chiÒu dµi 15m víi chiÒu réng B tõ (8¸6)m. -§é dèc i = 0.03. 5.16.§o¹n n­íc ®æ cuèi dèc ( nèi tiÕp víi bÓ tiªu n¨ng ). ChiÒu dµi ®o¹n n­íc ®æ L = 40m. §o¹n n­íc ®æ cã mÆt c¾t ch÷ nhËt më réng dÇn theo chiÒu dµi chiÒu réng mÆt c¾t thay ®æi tõ B = (6 ¸8)m. §é chªnh tõ ®¸y cuèi dèc ®Õn ®¸y kªnh h¹ l­u lµ 3.0m). Kªnh h¹ l­u . ChiÒu dµi kªnh L = 437m. Kªnh cã mÆt c¾t h×nh thang , chiÒu réng ®¸y kªnh B = 8 m HÖ sè m¸i kªnh m = 1,5 §é nh¸m lßng kªnh n = 0,025 §é dèc ®¸y kªnh i = 0,0005 §o¹n ®Çu vµo kªnh còng lµ s©n sau bÓ tiªu n¨ng ®­îc gia cè chèng sãi mßn ®¸ x©y . 6.2 TÝnh to¸n thuû lùc. 6.2.1.S¬ ®å tÝnh to¸n thuû lùc ®­êng trµn. s¬ ®å tÝnh to¸n thuû lùc ®­êng trµn nh­ h×nh vÏ 6.1. 5.2.2.TÝnh to¸n thuû lùc ng­ìng trµn. 1.Sè liÖu tÝnh to¸n. -l­u l­îng thiÕt kÕ: Q = 9.48m3/s. -mùc n­íc lín thiÕt kÕ MNLTK = 74.89m. -cao tr×nh ng­ìng trµn Zn= 74.07m. -cét n­íc l­u l­îng trµn H = 0.82m. -chiÒu réng ng­ìng trµn B = 8m. -ChiÒu dµi ng­ìng trµn L = 6m. -BËc thôt sau ng­ìng s©u: 0.4m(P2= 0.4m). -chiÒu s©u cét n­íc h¹ l­u b»ng chiÒu s©u cét n­íc trong kªnh. 2.kiÓm tra kh¶ n¨ng th¸o. Ng­ìng trµn cã mét kho¶ng b = 8m. Ng­ìng trµn cã xÐt tíi thu hÑp ë cöa vµo tõ B = (8¸11)m. X¸c ®Þnh ®­îc m = 0.36 gi¶ thiÕt chÕ ®é ch¶y qua ng­ìng lµ ch¶y kh«ng ngËp. l­u l­îng qua trµn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc Q = mBHo3/2). -Víi Ho =HT +.víi Vo= =1.05 (m/s). a =1 g =9.81 m/s. ⇒Ho = 0.876 m. ⇒Q = 10.46m3/s.®®¶m b¶o ®­îc l­u luîng lò thiÕt kÕ. 3.tÝnh ®é s©u trªn ng­ìng. Víi chÕ ®é ch¶y tù do theo cumin ta cã: h1 =K1H. Trong ®ã: K1 = 0.54 (t­¬ng øng víi m =0.36 tra b¶ng 14-13 sæ tay thuû lùc) H = 0.876m. h1 =0.473m. 5.2.2 §o¹n kªnh chuyÓn tiÕp gi÷a ng­ìng trµn vµ dèc n­íc. 1.sè liÖu tÝnh to¸n. -chiÒu dµi ®o¹n kªnh L = 117m. -mÆt c¾t kªnh h×nh ch÷ nhËt(m = 0), chiÒu réng Bk =8m. -§é dèc d¸y kªnh i = 0.001. -®é nh¸m lßng kªnh n = 0.014. -l­u l­îng tÝnh to¸n Q = 9.48m3/s. 2.X¸c ®Þnh ®­êng mÆt n­íc trong kªnh. §Ó x¸c ®Þnh ®­êng mÆt n­íc trong kªnh ta phØa tÝnh to¸n ®é s©u ch¶y ®Òu ho, ®é s©u ph©n giíi hk,®é dèc ph©n giíi ik trong kªnh. a. tÝnh ®é s©u dßng ch¶y ®Òu trong kªnh. ®é s©u dßng ®Òu ho ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p ®èi chiÕu mÆt c¾t lîi nhÊt vÒ thuû lùc (agrotskin). -Tr×nh tù tÝnh to¸n nh­ sau: +tÝnh f(Rln) = . Trong ®ã: 4mo = 8.0. (tra phô luc 8.1 b¶ng tra thuû lùc). i = ®é dèc (i = 0.001). Q: L­u l­îng x¶ lò lín nhÊt qua trµn t­¬ng øng víi tõng ph­¬ng ¸n trong ®å ¸n nµy theo chØ ®Þnh cña gi¸o viªn h­íng dÉn chän B =8m,tÝnh Q = 9.48m3/s. -tra phô luc 8.1 b¶ng tra thuû lùc ® Rln -øng víi hÖ sè nh¸m n =0.014(b¶ng tra thuû lùc phô lôc 4.3). -lËp tû sè b/Rln10.26 -Tra phô lôc 8.3 b¶ng tra thuû lùc ® h/Rln=0.926. -TÝnh ho =(h/Rln).Rln. =0.722m b. TÝnh ®é s©u ph©n giíi. ®é s©u ph©n giíi hk xavs ®Þnh theo c«ng thøc: hk = . Trong ®ã: a: HÖ sè cét n­íc l­u tèc (lÊy a =1.0). q: L­u l­îng ®¬n vÞ (q = ). B¶ng 3.6 Tr×nh tù vµ kÕt qu¶ tÝnh ®é s©u ph©n giíi hk BT (m) Bk (m) Qmax M3/s Q M3/s hk (m) 8 8 9.48 1.185 0.523 c.TÝnh ®é déc ph©n giíi ik ®é dèc ph©n giíi ik x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: ik = Trong ®ã : Wk = b.hk XK = b + 2hk Rk = TÝnh Ck theo c«ng thøc : Ck = R1/6 B¶ng 3.7 Tr×nh tù vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ik cho c¸c ph­¬ng ¸n Btrµn bkªnh Hk vk ck Rk Ck ik 8 8 0,523 4,184 9,046 0,462 62,8 0,0028 §é s©u cña dßng ch¶y cuèi kªnh . §é s©u cña dßng ch¶y cuèi kªnh chÝnh lµ ®é s©u ph©n giíi hk. 5.2.3.§Þnh d¹ng ®­êng mÆt n­íc . Víi mçi ph­¬ng ¸n Btrµn (trong ®å ¸n nµy theo chØ ®Þnh cña gi¸o viªn h­íng dÉn ) Btrµn =8m Ta cã : i hk §­êng mÆt n­íc trong kªnh lµ lµ §­êng n­íc h¹ b1 cã ®é s©u cuèi kªnh h = hk =0.523m 5.2.4.VÏ ®­êng mÆt n­íc cña kªnh . ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n . Sö dông ph­¬ng ph¸p céng trùc tiÕp : chia chiÒu dµi cña kªnh ra tõng ®o¹n ng¾n , §èi víi mçi ®o¹n ¸p dông c«ng thøc DL = víi tr×nh tù tÝnh to¸n ®· neu trong phÇn thiÕt kÕ tÝnh to¸n s¬ bé ta cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho tõng tr­êng hîp thÓ hiÖn ë b¶ng 6.1 (b¶ng tÝnh exell) dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng mÆt n­íoc ta x¸c ®Þnh ®­îc ®é s©u dßng ch¶y ®Òu ®Çu kªnh lµ h = 0.688m h.KiÓm tra l¹i chÕ ®é ch¶y qua ng­ìng. Tiªu chuÈn ch¶y kh«ng ngËp (hn/Ho) < (hn/Ho)pg. hn: chiÒu s©u mùc n­íc h¹ l­u so víi mÆt n­íc trªn cña ng­ìng. Hn = 0.688 - 0.4 = 0.288m. Ho : cét n­íc trµn Ho = 0.876m. ⇒hn/Ho = 0.329 ⇒hn/Ho = 0.329 < (hn/Ho)Pg. VËy chÕ ®é ch¶y qua ng­ìng lµ ch¶y ngËp nh­ trªn lµ ®óng. 5.2.3. Dèc n­íc. 1).C¸c sè liÖu tÝnh to¸n. ChiÒu dµi ®o¹n dèc L = 300m. -MÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt, chiÒu réng mÆt c¾t B = (8¸6)m. -®é nh¸m n = 0.014. -§é dèc i = 0.03. -l­u l­îng tÝnh to¸n: TÝnh víi c¸c cÊp l­u l­îng kh¸c nhau Qtk = 9.48m3/s, 3/4Qtk =5.617m3/s, 3/4Qtk = 4.74m3/s 3/4Qtk = 2.37m3/s. 2.X¸c ®Þnh ®­êng mÆt n­íc trong dèccho c¸c cÊp l­u l­îng ta ph¶i tÝnh to¸n ®é s©u ch¶y ®Òu ho, ®é s©u ph©n giíi hk, ®é dèc ph©n giíi ik trong dèc cho tõng cÊp l­u l­îng. a.TÝnh ®é s©u dßng ch¶y ®Òu ho, ®é s©u ph©n giíi hk, ®é dèc ph©n giíi ik trong dèc. Víi tr×nh tù tÝnh to¸n nh­ trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho c¸c cÊp l­u l­îng cho nh­ ë b¶ng sau: B¶ng 6.2 tr×nh tù vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®é s©u ph©n giíi dßnh ch¶y ®Òu trong dèc n­íc víi c¸c cÊp l­u l­îng. Q(m3/s) f(Rln) Rln B/Rln h/Rln ho 9.48 0.0146 0.408 14.706 0.725 0.296 5.617 0.246 0.335 17.91 0.689 0.231 4.74 0.292 0.313 19.169 0.671 0.21 2.37 0.585 0.238 25.210 0.571 0.136 B¶ng 6.3: tr×nh tù vµ kÕt qu¶ tÝnh ®é s©u dßng ch¶y ph©n giíi hk trong dèc n­íc øng víi c¸c cÊp l­u l­îng Q(m3/s) q(m3/s) hk 9.48 1.185 0.523 5.617 0.702 0.369 4.74 0.593 0.329 2.37 0.296 0.207 Tr×nh tù vµ tÝnh to¸n kÕt qu¶ tÝnh ®é dèc ph©n giíi ik trong dèc n­íc øng víi c¸c cÊp l­u l­îng Q(m3/s) hk ik 9.48 0.523 0.0029 5.617 0.369 0.003 4.74 0.329 0.0031 2.37 0.207 0.0034 Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy i >ik ⇒ ho < hk. ®­êng mÆt n­íc trong dèc lµ ®­êng n­íc h¹ bII cã ®é s©u dÇu dèc h = hk ®æ xuèc tiÖm cËn víi ®­êng N-N. c.VÏ ®­êng mÆt n­íc cña dèc. -ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n: Sö dông ph­¬ng ph¸p céng trùc tiÕp chia chiÒu dµi dèc ra thµnh tõng ®o¹n ng¾n, ®èi víi mçi ®o¹n ¸p dông c«ng thøc: DL = víi tr×nh tù tÝnh to¸n nh­ ®· nªu trong phone thiÕt kÕ s¬ bé ta cã kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng mÆt n­¬cs trong dèc cho c¸c cÊp l­u l­îng kh¸c nhau nh­ sau: kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng mÆt n­íc trong dèc cho c¸c cÊp l­u l­îng ghi ë b¶ng 5.5a,5.5b,5.5c, 5.5d. (c¸c b¶ng tÝnh exell) 5.2.4 Kªnh h¹ l­u: 1. C¸c sè liÖu tÝnh to¸n: -Kªnh cã mÆt c¾t h×nh thang chiÒu réng ®¸y kªnh b = 8m. -HÖ sè m¸i dèc m = 1.5. -®é nh¸m lßng kªnh n = 0.025. -l­u l­îng tÝnh to¸n: tÝnh víi c¸c cÊp l­u l­îng kh¸c nhau: Qtk = 9.48m3/s, 3/4Qtk =5.617m3/s, 3/4Qtk = 4.74m3/s 3/4Qtk = 2.37m3/s. 2.tÝnh to¸n ®é s©u dßng ch¶y ®Òu trong kªnh h¹ l­u. §é s©u dßng ch¶y ®Òu trong kªnh h¹ l­u ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t lîi nhÊt vÒ mÆt thuû lùc Agrotskin. Tr×nh tù tÝnh to¸n nh­ ®· tr×nh bµy trong phÇn thiÕt kÕ s¬ bé kÕt qu¶ tÝnh to¸n tõng cÊp l­u l­îng cho d­íi ®©y Qtk = 9.48m3/s. ⇒ ho = 1.176m. Qtk =5.617m3/s ⇒ ho = 1.176m. Qtk = 4.74m3/s ⇒ ho = 1.176m. Qtk = 2.37m3/s. ⇒ ho = 1.176m. KiÓm tra kh¶ n¨ng sãi cña lßng kªnh dÉn khi kªnh dÉn l­u l­îng lín nhÊt Qmax trong tr­êng hîp nµy ta cã ®é s©u dßng ch¶y ®Òu trong kªnh h = 1.176m. ⇒Vmax = = 0.83m/s <[V]kx = 1.74m/s. 5.2.5TÝnh to¸n tiªu n¨ng: 1. X¸c ®Þnh l­u l­îng tÝnh to¸n tiªu n¨ng: C«ng tr×nh lµm viÖc víi l­u l­îng biÕn ®æi tõ 0 ¸ Qmax = 9.48m3/s.thiÕt bÞ tiªu n¨ng ph¶i gi¶i quyÕt vÊn ®Ò tiªu n¨ng cho mäi cÊp l­u l­îng cã thÓ trong ph¹m vi Êy. Do ®ã trong tÝnh to¸n tiªu n¨ng ta ph¶i tÝnh to¸n l­u l­îng g©y ra sù nèi tiÕp bÊt lîi nhÊt vµ l­u l­îng ®è gäi lµ l­u l­îng tÝnh to¸n tiªu n¨ng (Qtt).Tr­êng hîp bÊt lîi nhÊt lµ tr­êng hîp nèi tiÕp b»ng n­íc nh¶y xa cã hiÖu sè (hc’’-hh) lín nhÊt lóc ®ã chiÒu dµi ®o¹n ch¶y xiÕt lín nhÊt vµ cÇn méy chiÒu s©u vµ chiÒu dµi bÓ lín nhÊt. Tr×nh t­ x¸c ®Þnh l­u l­îng tÝnh to¸n tiªu n¨ng nh­ sau: Gi¶ thiÕt mét sè gi¸ trÞ Q tõ lín dÕn nhá trong ph¹m vi biÕn ®æi cña l­u l­îng th¸o qua c«ng tr×nh (Qmax,3/4Qtk, 3/4Qtk, 4.3/4Qtk ). -TÝnh hc’’ øng víi tõng cÊp l­u l­îng theo tr×nh tù sau: TÝnh f(tc) = . Trong ®ã: q: L­u l­îng ®¬n vÞ q = =1.185m.(víi bk = 8m lµ bÒ réng kªnh dÉn). j: HÖ sè l­u tèc (j =0.95). Eo = n¨ng l­îng ®¬n vÞ cña dßng ch¶y. Eo =hcd + + p2. Víi : hcd: ®é s©u dßng ch¶y cuèi dèc. Vcd: tèc ®é dßng ch¶y cuèi dèc. P2: ®é chªnh gi÷a cao ®é cuèi dèc vµ ®¸y kªnh h¹ l­u. +Tra phô lôc b¶ng 5.1 b¶ng tra thuû lùc ta cã tcvµ tc’’. +TÝnh hc vµ hc’’: hc = tc Eo, hc’’ = tc’’ Eo. -TÝnh ®é s©u dßng ch¶y ë h¹ l­u. ®é s©u dßng ch¶y ë h¹ l­u ®· ®­îc x¸c ®Þnh ë phÇn tÝnh to¸n thuû lùc kªnh h¹ l­u. -TÝnh hiÖu sè (hc’’- hh) . -VÏ ®å thÞ Q ~ (hc’’- hh) ta t×m trÞ sè Q øng víi hiÖu sè (hc’’- hh) lín nhÊt. Víi tr×nh tù tÝnh nh­ trªn ta cã kÕt qu¶ b¶ng 6.7. (B¶ng tÝnh exell) (h×nh vÏ quan hÖ Q ~ (hc’’- hh) Dùa vµo quan hÖ Q ~ (hc’’- hh) ta thÊy Q = Qmax th× (hc’’- hh)max vËy chän l­u l­îng tÝnh to¸n tiªu n¨ng lµ Qmax = 9.48m3/s 2.BiÖn ph¸p tiªu n¨ng. Dïng biÖn ph¸p ®µo bÓ ®Ó dÓ t¹o n­íc nh¶y ngËp ë cuèi dèc. kX¸c ®Þnh kÝch th­íc bÓ tiªu n¨ng -X¸c ®Þnh chiÒu s©u bÓ: chiÒu s©u bÓ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng ph¸p thö dÇn víi tr×nh tù tÝnh to¸n nh­ sau: Gi¶ thiÕt d = 0,8m ⇒ Eo =hcd + + p2 + d = 5,51m Víi : Hcd: ®é s©u dßng ch¶y cuèi dèc. Vcd: tèc ®é dßng ch¶y cuèi dèc. P2: ®é chªnh gi÷a cao ®é cuèi dèc vµ ®¸y kªnh h¹ l­u. TÝnh f(tc) = . Trong ®ã: q: L­u l­îng ®¬n vÞ : q = =1.185m.(víi bk = 8m lµ bÒ réng kªnh dÉn). j: HÖ sè l­u tèc (j =0.95). ⇒F(tc) = 0,0977 +Tra phô lôc b¶ng 15.1 b¶ng tra thuû lùc ta cã tc = 0,0223 tc’’.= 0,2844 +TÝnh hc vµ hc’’: hc = tc Eo= 0,1228 hc’’ = tc’’ Eo=1,567 +§Þnh chiÒu s©u n­íc trong bÓ: hb=d hc’’= 1,645(víid =1.05). +TÝnh ®é s©u h¹ thÊp mùc n­íctõ bÓ vµo kªnh: DZ = + . Víi: j’ lµ hÖ sè l­u tèc ë cöa ra cña bÓ j’ = 0.95. Hh = 0,594m ⇒DZ = 0,195 TÝnh l¹i ®é s©u cña bÓ d’ = hb – (hh + DZ)=0,849m Ta cã : (d-d’)/d =0,049=4.9% .vËy chän d = 0.8m KiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn ch¶y ngËp trong bÓ Trong bÓ cã n­íc nh¶y ngËp khi: hb= hh + DZ +d >dhc’’ Tõ c¸c th«ng sè trªn ta cã: hh = 0.594m DZ = 0.195m d = 0.8m hb =1.589m >dhc’’=1.565m. vËy ®¶m b¶o n­íc nh¶y ngËp trong bÓ, chän chiÒu cao t­êng HT =2.3m. -X¸c ®Þnh chiÒu dµi bÓ tiªu n¨ng: chiÒu dµi bÓ tiªu n¨ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Lb =3.6 hc’’ =5.64m lÊy Lb =5.7m. -X¸c ®Þnh chiÒu dµi s©n sau: chiÒu dµi s©n sau ®­îc x¸c ®iÞnh theo c«ng thøc: Ls =2.5Lb. ⇒Ls=14.1m.lÊy Ls= 15m -X¸c ®Þnh chiÒu dµy ®¸y bÓ: +chiÒu dµy ®¸y bÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:tb =0.25. ⇒ tb =0.4m. ß6.3 Chän cÊu t¹o chi tiÕt. 6.3.1.Kªnh dÉn. Kªnh dÉn cã mÆt c¾t ngang h×nh thang: m = 1.5, ®é dèc dÊy kªnh i = 0.0,chiÒu réng kªnh dÉn Bk = 11m, ®o¹n nèi tiÕp víi ng­ìng cã chiÒu dµi L = 10m, ®­îc gia cè b»ng ®¸ x©y víi chiÒu dµy l¸t ®¸ lµ 0.3m, cao tr×nh ®¸y kªnh +74.07m. 6.3.2.Cña vµo. Cöa vµo cã mÆt c¾t h×nh chö nhËt tiÕt diÖn thu hÑp dÇn vÒ phÝa ng­ìng trµn cã B = (11¸8)m, ®é dèc ®¸y i = 0.0, cao tr×nh ®¸y cöa vµo +74.07m, chiÒu dµi ®o¹n cöa vµo L = 8m, chiÒu dµy b¶n ®¸y t = 0.5m,hai bªn lµ t­êng c¸nh h­íng dßng cã kÝch th­íc nh­ sau: +ChiÒu cao t­êng biÕn ®æi dÇn tõ 2.95m¸2.6m. +BÒ réng ®Ønh t­êng t = 0.4m. +bÒ dµy ®¸y t­êng biÕn ®æi tõ t1 = 0.6m ¸0.8m theo chiÒu cao t­êng. Dïng bª t«ng M200®Ó lµm b¶n ®¸y vµ c¸nh cöa vµo. 6.3.3.Ng­ìng trµn. Ng­ìng trµn ®Ønh réng cã mÆt c¾t ngang h×nh ch÷ nhËt lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp M200, cao tr×nh ®¸y ng­ìng b»ng cao tr×nh ®Êy kªnh th­îng l­u, chiÒu réng ng­ìng B = 8m, chiÒu dµi L = 6m, chiÒu dµy b¶n ®¸y t = 1.0m, hai bªn lµ t­êng bª t«ng träng lùc cã kÝch th­íc nh­ sau: +ChiÒu cao t­êng h = 2.6m. +BÒ dµy ®Ønh t­êng t = 1.0m. +BÒ dµy ®¸y t­êng t = 1.2m. +sau ng­ìng cã bè trÝ bËc thôt0.4m. 6.3.4.§o¹n kªnh chuyÓn tiÕp gi÷a ng­ìng trµn vµ dèc n­íc. §o¹n kªnh chuyÔn tiÕp lµm b»ng BTCT M200, cã mÆt c¾t ngang h×nh ch÷ nhËt, chiÒu dµi L = 119m, ®é dèc ®¸y i = 0.002, chiÒu réng kªnh bk = 8m,chiÒu dµy b¶n ®¸y t = 0.4m,hai bªn lµ t­êng bª t«ng träng lùc cã kÝch th­íc nh­ sau: +chiÒu cao t­êng biÕn ®æi tõ h1 = 2.6m ®Õn h2 = 1.2m. +BÒ dµy ®Ønh t­êng t = 0.4m. +BÒ dµy ®¸y t­êng biÕn ®æi tõ (0.8¸0.6)m theo chiÒu cao t­êng. 6.3.5.Dèc n­íc. Dèc n­íc lµm b»ng BTCTM200, cã mÆt c¾t ngang h×nh ch÷ nhËt chiÒu dµi L = 300m, ®é dèc ®¸y i =0.03, chiÒu réng dècbiÕn ®æi B = (8¸6)m,chiÒu dµy b¶n ®Êy t = 0.4m, hai bªn lµ bª t«ng träng lùc cã kÝch th­íc nh­ sau: k§o¹n dèc thu hÑp L = 16m,bÒ réng b = 6m. -ChiÒu cao t­êng h = 1.3m. -bÒ dµy ®Ønh t­êng t = 0.4m. -BÒ dµy ®¸y t­êng t = 0.6m. k§o¹n cßn l¹i L = 285m, bÒ réng B = 8m. -ChiÒu cao t­êng h = 1m. -bÒ dµy ®Ønh t­êng t = 0.4m. -BÒ dµy ®¸y t­êng t = 0.5m. 6.3.6.§o¹n n­íc ®æ. §o¹n n­íc ®æ lµm b»ng BTCTM200 cã mÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt tiÕt diÖn më réng vÒ phÝa bÓ tiªu n¨ng cã B = (6¸8)m, chiÒu dµi L = 40m,xhiÒu dµy b¶n ®¸y t = 0.8m, hai bªn lµ t­êng c¸nh h­íng dßng cã kÝch th­íc nh­ sau: +chiÒu cao t­êng biÕn ®æi tõ 1m ®Õn 2.3m +BÒ dµy ®Ønh t­êng t = 0.4m. +BÒ dµy ®¸y t­êng biÕn ®æi tõ t1 = 0.5¸1.0m theo chiÒu cao t­êng. 6.7.3.BÓ tiªu n¨ng. BÓ tiªu n¨ng lµm b»ng BTCT M200, cã mÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt, chiÒu dµi Lb = 5.8m, hciÒu réng bÓ B = 10m, chiÒu dµy b¶n ®¸y t = 0.8m, hai bªn lµ t­êng bª t«ng träng lùc cã kÝch th­íc nh­ sau: +ChiÒu cao t­êng h = 2.3m. +bÒ dµy ®Ønh t­êng t = 0.4m. +BÒ dµy ®¸y t­êng t = 1.0m. 6.7.4.Kªnh h¹ l­u. kªnh h¹ l­u cã mÆt c¾t ngang h×nh thang: m = 1.5m,®é dèc ®¸y kªnh i = 0.005, chiÒu réng kªnh dÉn Bk = 8m,®o¹n ngay sau bÓ tiªu n¨ng cã chiÒu dµi L = 40m gia cè b»ng ®¸ x©y víi chiÒu dµy l¸t ®¸ lµ 0.3m víi chiÒu cao lµ 1.1m, ®o¹n cßn l¹i la kªnh ®Êt. Ch­¬ng VII: thiÕt kÕ cèng lÊy n­íc ß7.1 Chän tuyÕn vµ h×nh thøc cèng. 7.1.1.TuyÕn cèng. Cèng lÊy n­íc n»m ë phÝa bê tr¸i ®Ëp, trôc cèng ®Æt trªn líp ®Êt 2 lµ ®¸t bét bazan pha Ýt s¹n sái mïa n©u, n©u sÉm tr¹ng th¸i kh« cøng, kÕt cÊu chÆt. V× xèng ®Æt d­íi ®Ëp ®Êt mùc n­¬c th­îng l­u khi lÊy n­íc thay ®æi nhiÒu tõ MNC ®Õn MNDBT nªn hîp lý nhÊt lµ chän cèng ngÇm lÊy n­íc kh«ng ¸p, vËt liÖu lµm cèng lµ BTCT mÆt c¾t cèng h×nh ch÷ nhËt, dïng th¸pa van ®Ó khèng chÕ l­u l­îng, trong th¸p van cã bè trÝ van c«ng t¸c vµ van söa ch÷a. VÞ trÝ ®Æt th¸p van s¬ bé ®Æt ë kho¶ng gi­u· m¸i ®Ëp th­îng l­u t¹i vÞ trÝ ®Æt cèng. 7.1.2.S¬ bé bè trÝ cèng. + Chän cao tr×nh ®¸y cèng ë cöa vµo lµ +67m. + S¬ bé x¸c ®Þnh chiÒu dµi cèng: L = 56.9m. + §o¹n tr­íc cöa van: L1 = 13m. +§o¹n sau cöa van L2 = 43.9m. (h×nh vÏ minh ho¹) 7.2.ThiÕt kÕ kªnh h¹ l­u. -L­u l­îng thiÕt kÕ kªnh lµ l­u l­îng lín nhÊt yªu cÇu lÊy Q = Do thêi tiÕt cã h¹n vµ tµi liÖu ch­a ®­îc ®Çy ®ñ vµ ®­îc sù chØ ®Þnh cña gi¸o viªn h­íng dÉn lÊy Qtk= 0.72m3/s S¬ bé chän chØ tiªu thiÕt kÕ nh­ sau : - §é dèc ®¸y kªnh lÊy tõ (1/300 ®Õn 1/500) theo nh­ TAMHT c«ng lÊy i = 2.10-4 - §é nh¸m lßng kªnh (tõ 0.0225 ®Õn 0.025) theo tiªu chuÈn VN (4118-85) lÊy n=0.025 HÖ sè m¸i kªnh ;m=1.5 Ta cÇn x¸c ®Þnh chiÒu réng ®¸y kªnh b vµ chiÒu s©u dßng ch¶y h S¬ bé chän dßng ch¶y trong kªnh theo c«ng thøc : h0=0,5(1+Vkx) (Theo §AMH thuû c«ng) Trong ®ã : Vkx lµ vËn tèc cho phÐp kh«ng xãi mßn (x¸c ®Þnh theo TCVN411885) Vkx= KQ0,1 K: hÖ sè phô thuéc vµo ®Êt lßng kªnh , ë ®©y lµ ®Êt sÐt pha võa ⇒k =0.62(tµi liÖu )vµ Qtk= 0,7m3/s Thay sè ⇒Vkx = 0,599m3/s Thay sè vµo c«ng thøc tÝnh h0 ⇒h0 = 0,716m X¸c ®Þnh bÒ réng b theo ph­¬ng ph¸p ®èi chiÕu mÆt c¾t lîi nhÊt thuû lùc TÝnh f(Rln) = Víi 4m0 = 8,424(tra b¶ng thuû lùc víi m=1.5) I=2.10-4, Q = 0,7m3/s thay sè vµo ta ®­îc: ⇒f(rln) =0.165 + Tra phôlôc 8.1 b¶ng tra thuû lùc víi n= 0.025 ⇒ Rln = 0,496 lËp tû sè ; = 1.44m + tra phô lôc 8.3 b¶ng tra thuû lùc ta cã = 1.937m ⇒b = 0.961m chän b = 1.0m tÝnh t¹i h ta ®­îc h = 0,74m. KiÓm tra tû sè , th­êng khèng chÕ trong kho¶ng 2 ®Õn 5 . Tuy nhiªn víi trong ®å ¸n víi kªnh cã l­u l­îng nhá nªn kªnh kh«ng cÇn kiÓm tra tû sè Chän mÆt c¾t kªnh cã b = 1m ,h = 1,2m( ®Èm b¶o ®iÒu kiÖn kiÓm tra trong cèng ) 7.2.3 KiÓm tra ®iÒu kiÖn kh«ng xãi kh«ng l¾ng V× kªnh daanx n­íc tõ hå chøa nªn lµm l­îng bïn c¸t trong n­íc nhá kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn båi l¾ng , chØ cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn kh«ng xãi §iÒu kiÖn ®Ó lßng s«ng kh«ng bÞ xãi lë : Vmax <Vkx Trong ®ã : Vkx VËn tèc cho phÐp kh«ng xãi trong kªnh Vkx = 0,599m/s Vmax :VËn tèc lín nhÊt tÝnh l­u l­îng theo Qmax víi Qmax = K.qkt Víi Qtk =0,72m3/s K: hÖ sè ,phô thuéc Q ,cã thÓ l¸y k = 1.2 VËy Qmax = 0.864m3/s §Ó x¸c ®Þnh ®­îc Vmax khi ®· biÕt Qmax vµ mÆt c¾t kªnh ta ph¶i x¸c ®Þng ®é s©u h t­¬ng øng trong kªnh (b»ng ph­¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t lîi nhÊt vÒ thuû lùc ) tõ ®ã Vmax = Qmax/w tr«ng ®ã tÝnh víi ®é kªnh Vmax = TÝnh to¸n nh­ trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc hmax = 0 987m ⇒ Vmax = 0,353m/s vËy Vmax = 0,353m/s< Vkx = 0,599m/s ⇒MÆt c¾t kªnh ®· thiÕt kÕ lµ hîp lý vËy ta cã c¸c th«ng sè cña kªnh h¹ l­u nh­ sau bÒ réng ®¸y kªnh bk = 1,0m chiÒu cao cña bê kªnh h = 1,2m ®é dèc ®¸y kªnh i = 0,0002 hÖ sè m¸i m = 1,5 hÖ sè nh¸m n = 0,025. ß7.3.TÝnh to¸n khÈu diÖn cèng. 7.3.1.tr­êng hîp tÝnh to¸n. khÈu diÖn cèng ®­îc tÝnh víi tr­êng hîp chªnh lÖch mùc n­íc th­îng hj l­u nhá vµ l­u l­îng t­¬ng ®èi lín. Ë ®©y tÝnh víi tr­¬nngf hîp lµ MNC = 68.0m, h¹ l­u lµ mùc n­íc khèng chÕ ®Çu kªnh Zkc = 67.4m (tµi liÖu ®· cho trang 19). Chªnh lÖch mùc n­íc th­îng h¹ l­u khi ®è lµ: [DZ] = MNC-Zkc = 0.6m. lóc nµy ®Ó l¸y ®ñu l­u l­îng thiÕt kÕ cÇn më hÕt cöa van. (S¬ ®å tÝnh to¸n) Trong ®ã: Z1:Tæn thÊt cét n­íc ë cöa vµo. Zp:Tæn thÊt cét n­íc do khe phai. Zl:Tæn thÊt cét n­íc qua l­íi ch¾n r¸c. Zv:Tæn thÊt cét n­íc qua khe van. Z2:Tæn thÊt cét n­íc ë cöa ra. 7.3.2tÝnh bÒ réng cèng. BÒ réng cèng ph¶i ®ñ lín ®Ó lÊy ®­îc l­u l­îng cÇn thiÕt Q khi chªnh lÖch mùc n­íc th­îng h¹ l­u [DZ] ®· khèng chÕ tøc ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn: SZi ≤ [DZ] . trong ®ã SZi lµ tæng cét n­íc tæn thÊt trong cèng. SZi= Z1 + Zp + Zl + Zv + Z2 + iL. Víi i lµ ®é dèc cèng L lµ chiÒu dµi cèng. ®Ó võa ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ lÊy n­íc, võa ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ kinh tÕ ta x¸c ®Þnh bÒ réng bc sao cho: SZi » [DZ]. tÝnh bc theo ph­¬ng ph¸p thö dÇn.Chän tÝnh to¸n víi 3 gi¸ trÞ bc = 0.8m, bc = 0.9m, bc = 1.0m. víi mçi gi¸ trÞ bc gi¸ trÞ tæn thÊt ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: 1.Tæn thÊt t¹i cöa ra. Dßng ch¶y tõ bÓ tiªu n¨ng ra kªnh h¹ l­u coi nh­ s« ®å ®Ëp trµn ®Ønh réng ch¶y ngËp. Z2 = . Trong ®ã: B: bÒ réng ë cuèi bÓ tiªu n¨ng b = bk =1m. Q: l­u l­îng tÝnh to¸n Q = 0.72m3/s. Hh: chiÒu s©u n­íc h¹ l­u øng víi l­u l­îng tÝnh to¸n Q,hh=0.74. jn:hÖ sè l­u tèc khi ch¶y ngËp, jn =0.96. Vb: l­u tèc bÝnh qu©n trong bÓ tiªu n¨ng. Gi¶ thiÕt chiÒu s©u bÓ d = 0.5m ⇒Vb = Víi: btb = (bc+ bk).0.5. 2.tÝnh tæn thÊt däc ®­êng Coi dßng ch¶y trong cèng lµ ®Òu víi ®é s©u hh = hh + Z2 khi ®ã tæn thÊt däc ®­êng chiÒu dµi cèng iL víi i lµ ®é dèc cèng x¸c ®Þnh nh­ sau: I = Trong ®ã: v,C itnhs víi bÒ réng cèng bc vµ chiÒu s©u h1. 3.tæn thÊt qua khe phai. Zp= 2xp Bè trÝ 2 phai cã kÝch th­íc 0.2.0.2m. xp:hÖ sè tæn thÊt qua khe phai theo quy phamj tÝnh to¸n to¸n thuû lùc cèng d­íi s©u xp = 0.10. V:VËn tèc dßng ch¶y sau khe phai. 4.Tæn thÊt qua l­íi ch¾n r¸c Zl= 2xl xl:hÖ sè tæn thÊt qua l­íi ch¾n r¸c, theo cÈm nang thuû lùc ta cã: xl = b d,b lµ chiÒu réng thanh l­íi vµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai thanh chän d = 10mm,b = 80mm. a:gãc nghiªng cña l­íi lùa chän a = 80o . b:hÖ sè phô thuéc vµo tiÕt diÖn thanh l­íi, víi thanh b = 1.79. ⇒ji =0.11. V: vËn tèc dßng ch¶y sau l­íi ch¾n r¸c. 5.tæn thÊt côc bé t¹i khe van. T¹i th¸p van bè trÝ khe van réng 0.3m Zv= 2xv xv:hÖ sè tæn thÊt qua khe van,xv = f = 0.10. (tra theo quy ph¹m cèng d­íi s©u). V: VËn tèc dßng ch¶y sau cöa van. 6.tæn thÊt cöa vµo. tæn thÊt cöa vµo x¸c ®Þnh theo c«ng thøc cña ®Ëp trµn ®Ønh réng ch¶y ngËp: Z1 = . Trong ®ã: jn:hÖ sè l­u tèc khi ch¶y ngËp jn = 0.96. e:hÖ sè c«ng tr×nh hÑp bªn ë cöa vµo e = 0.98. w:DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít sau cöa vµo w= bch. Vo:l­u tèc tíi gÇn (bá qua l­u tèc tíi gÇn ⇒Vo = 0. KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®­îc tr×nh bµy ë b¶ng 7.1. (B¶ng tÝnh exell) gi¶i thÝc c¸c ®¹i l­îng tÝnh to¸n b¶ng 7.1. Hµng1: L­u l­îng tÝnh to¸n . Hµng2:ChiÒu réng kªnh h¹ l­u. Hµng3:Cét n­íc h¹ l­u. Hµng4:HÖ sè l­u tèc khi ch¶y ngËp. Hµng5:ChiÒu s©u bÓ gi¶ thiÕt. Hµng6:VËn tèc b×nh qu©n trong bÓ tiªu n¨ng. Hµng7:Tæn thÊt cét n­íc t¹i cöa vµo. Hµng8:ChiÒu s©u dßng ch¶y ®Òu trong kªnh h1 = hh + Z2. Hµng9:DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít t­¬ng óng víi chiÒu s©u h1 Hµng10:B¸n kÝnh thuû lùc Hµng11:TrÞ sè C tÝnh theo c«ng thøc ma ninh C = .R1/6 Hµng12: §é dèc cèng Hµng13: ChiÒu dµi cèng L = 56,9m Hµng14: Tæn thÊt däc ®­êng Hµng15: HÖ sè tæn thÊt sau cöa van Hµng16: Cét n­íc sau cöa van h2 = h1+ i.L Hµng17: DiÖn tÝch mÆt c¾t cãt sau cña van Hµng18: Tæn thÊt sau cöa van Hµng19: HÖ sè tæn thÊt sau qua l­íi ch¾n n­íc Hµng20: Cét n­íc sau l­íi ch¾n r¸c h3 = h2 +Zv Hµng21: DiÖn TÝch mÆt ­ít sau l­íi Hµng22: Tæn thÊt cét l­íi qua l­íi Hµng23: HÖ sè tæn thÊt qua khe phai Hµng24: Cét n­íc sau khe phai h4 = h3+Z1 Hµng25: DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít sau khe phai Hµng26: Tæn thÊt qua khe phai Hµng27: HÖ sè c«ng tr×nh hÑp bªn e Hµng28: Cét n­íc sau cöa vµo h5 = h4+Zp Hµng29: DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít sau cöa vµo Hµng30: Tæn thÊt t¹i cöa vµo Hµng31: Tæn thÊt tõ cöa vµo ®Õn cöa ra Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn hîp lý nhÊt lµ chän bc 0.8m nh­ng theo ®iÒu kiÖn cÊu t¹o ®Ó tiÖn cho viÖc kiÓm tra , s÷a ch÷a ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn thi c«ng th× b>= 1¸1,2m. vËy chän bc = 1.0m vµ i = 0.0045 tiÕn hµnh tÝnh l¹i DZ theo tr×nh tù ®· nªu trªn ta cã SDZ = 0,332 < (DZ) = 0,6m 7.3.3X¸c ®Þnh chiÒu cao cèng vµ cao tr×nh ®Æt cèng 1.ChiÒu cao cèng . ChiÒu cao cèng ph¶i ®ñ ®Ó kh«ng cho n­íc tr¹m vµo trÇn cèng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc vµ kiÓm tra s÷a ch÷a . Hc = h1 + D Trong ®ã h1 §é s©u dßng ch¶y trong cèng h1 = 0.774m D: §é l­u kh«ng D = 0.5¸1.0m chän D = 0.826m Theo ®iÒu kiÖn cÊu t¹o , th­êng khèng chÕ Hc >= 1.6m ®Ó tiÖn kiÓm tra s÷a ch÷a ⇒ Hc = 1,6m 2.Cao tr×nh ®Æt cèng . Cao tr×nh ®¸y cèng ë cöa vµo : Zc = MNC - h -SZi Trong ®ã : h lµ ®é s©u cña dßng ch¶y ®Òu trong cèng khio th¸o l­u l­îng thiÕt kÕ Qtk , h= 1.029m (gi¸ trÞ h2 ë b¶ng tÝnh khi thay b =1 vµ i = 0.0045) SZi : Tæn thÊt côc bé cöa vµo ,khe van , khe phai ,l­íi ch¾n r¸c ,khi th¸o l­u ­îng thiÕt kÕ Qtk SZi = 0.0425m ⇒Zv = 66,93m Cao tr×nh ®¸y cèng ë cöa ra ; Zr = Zv- iL Víi ;Zv = 66,96m iL = 0,256m ⇒ Zr = 66.67m Cao tr×nh ®¸y cèng cao h¬n cao tr×nh ®¸y kªnh h¹ l­u Dh = 66.67-66,65 = 0.02m ß 6.4 KiÓm tra tr¹ng th¸i ch¶y vµ tÝnh tiªu n¨ng 6.4.1 ; Môc ®Ých. khi mùc n­íc th­îng l­u cao chØ më mét phÇn cöa van ®Ó khèng chÕ l­u l­îng . do n¨ng l­îng cña dßng ch¶y lín ,dßng ch¶y ngang sau cöa van th­êng lµ dßng ch¶y xiÕt ,nèi víi dßng ch¶y ªm ë h¹ l­u qua n­íc ch¶y cÇn tÝnh to¸n ®Ó KiÓm tra xem cã n­íc ch¶y x¶y ra trong cèng kh«ng X¸c ®Þnh chiÒu s©u bÓ cÇn thiÕt ®Ó giíi h¹n n­íc ch¶y ngang sau cöa ra cña cèng ®Ó tr¸nh xãi lë keenh h¹ l­u. 6.4.2 Tr­êng hîp tÝnh to¸n. TÝnh víi tr­êng hîp th­îng l­u lµ MNDBT, l­u l­îng th¸o lµ l­u l­îng lín nhÊt Qmax = 1,2Qtk = 0,864m3/s 6.4.3 X¸c ®Þnh ®é më cèng : TÝnh theo s¬ ®å ch¶y qua lç cèng Q =ja.a.bc Trong ®ã : j : HÖ sè l­u tèc t¹i mÆt c¾t co hÑp j = 0.95 a :HÖ sè c«ng tr×nh hÑp ®øng H0’ :Cét n­íc tÝnh to¸n tr­íc cöa van A: §é më cöa van H0’ = H0 -hw H0 = H+ , Do l­u tèc tíi gÇn nhá nªn coi nh­ = 0 H : Cét n­íc tr­íc cèng H = MNDBT-Zc Víi MNDBT = 74,07m Zc = 66,93 ⇒ H = 7,14m ⇒ H0 = H= 7,14m hw : Tæn thÊt cét n­íc tõ cöa vµo cho ®Õn cöa van D­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : hw =Z1 +hd Trong ®ã : Z1 : Tæn thÊt cét n­íc t¹i cöa vµo Z1 = x1. Víi V1 : lµ vËn tèc dßng ch¶y ngang t¹i mÆt c¾t cöa vµo V1 = víi Q = 0,64m3/s w = b.h = 1.1,6 ⇒ V1 =0,54m/s x1 : HÖ sè tæn thÊt ë cöa vµo , víi cöa vµo thuËn (theo b¶ng tra thuû lùc $1 =0,2,tr­êng hîpmÐp trÇn ,thuËn) ⇒ Z1 = 0,0029m hd =: Tæn thÊt däc ®­êng ; hd = l. Trong ®ã ; l HÖ sè ma s¸t däc ®­êng tÝnh theo c«ng thøc l = Víi C = .R1/6 R = . w = 1,6 m2 c = b+2h = 4,2m ⇒ R = 0,381m⇒ C= 33,05(m0,5/s) ⇒ l = 0,072 ⇒ hd =0,009m vËy hw =0,0119m H0 = H0 -hw =7,13m HÖ sè co hÑp ®øng a phô thuéc vµo tØ sè . X¸c ®Þnh a theo ph­¬ng ph¸p thö dÇn cña Jucoxki - TÝnh F(tc) = Víi Q = 0,864m3/s j = 0,95 bc = 1m H0’ = 7,13m ⇒ F(tc) = 0,0477 Tõ F(tc) = 0,0477 ⇒t = 0,611(theo phô lôc 16.1 b¶ng tra thuû lùc) ⇒tc=0,0108(theo phô lôc 15.1b¶ng tra thuû lùc) ⇒ hc =tc.H0’ VíiHHH tc = 0,0108 Hc’ = 7,13 ⇒ hc = 0,077m MÆt kh¸c hc = a.a⇒ a=(víi a=0,611) ⇒a =0,126m 7.4.3. KiÓm tra tr¹ng ht¸i ch¶y trong cèng . N­íc ch¶y sÏ kh«ng s¶y ra khi hai ®iÒu kiÖn sau ®­îc tho¶ m·n : hr <hk hr,hh’ Trong ®ã : hr : §é s©u dßng ch¶y ë cuèi dèc hh’ : §é s©u liªn hîp cña dßng ch¶y ë h¹ l­u tÝnh to¸n 1.VÏ ®­êng mÆt n­íc t×m ®é s©u cuèi cèng hr . §Þnh tÝnh : cÇn x¸c ®Þnh hc , h0,hk. §é s©u c«ng tr×nh hÑp sau van hc = 0,077m §é s©u phÇn d­íi hk: tÝnh víi kªnh ch÷ nhËt hk = víi : q = = 0,864m3 /s a = 0,611 g = 9,81m2/s ⇒ hk = 0,3584m/s §é s©u dßng ch¶y h0 . BiÕt Q,bc,i t×m h0 ph­¬ng ph¸p ®èi chiÕu víi mÆt c¾t lîi nhÊt vÒ mÆt thuû lùc + TÝnh f(Rln) = Víi 4m0 =8,0( b¶ng tra thuû lùc khi m=0) I = 0,0045 Q =0,864m3/s ⇒ f(Rln) = 0,621 Tra phô lôc 8.1 b¶ng tra thuû lùc ta cã Rln = 0,306m + LËp tû sè: =3,268m⇒ tra phô lôc 8.3 ta cã = 2,472m ⇒ h0 = Rln() = 0,741m Víi hc= 0,077m hk= 0,3584m h0=0,74m vËy ta cã hc <hk<h0 do ®ã d¹ng ®­êng mÆt n­íc trong èng lµ ®­êng n­íc dßng Ci b. §Þnh l­îng : XuÊt hiÖn tõ mÆt C-C vÏ vÒ cuèi cèng . MÆt c¾t C-C c¸ch cöa van mét ®o¹n l = 1,4a = 0,18m Dïng ph­¬ng ph¸p céng trùc tiÕp ®Ó x¸c ®Þnh ®­êng mÆt n­íc víi chiÒu dµi tÝnh to¸n ®­êng mÆt n­íc trong dèc n­íc ®· tr×nh bÇy ë phÇn thiÕt kÕ trµn (kÕt qu¶ tinhds to¸n thÓ hiÖn ë b¶ng 6.2) B¶ng tÝnh to¸n 6.2 kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng mÆt n­íc trong cèng (C1) Tõ kÕt qu¶ nh­ b¶ng tÝnh trªn ta nhËn thÊy ta nhËn thÊy hh<hk kh«ng tho¶ m·n ⇒ x¶y ra n­íc ch¶y trong cèng. 1.X¸c ®Þnh vÞ trÝ n­íc ch¶y trong cèng vµ chiÒu dßng ch¶y sau n­íc ch¶y . VËn dông vÒ sù nèi tiÕp xÐt mét ®o¹n cèng cã n­íc ch¶y trong cèng .Tr­íc n­íc ch¶y lµ mét ®o¹n kªnh ch¶y xiÕt theo ®­êng C1 b¾t ®Çu tõ mÆt c¾t c«ng tr×nh hÑp cã ®é s©u h0 ®Õn mÆt c¾t 1.1 cã ®é s©u hc’ , sau n­íc ch¶y lµ n­íc ch¶y ªm theo ®­êng b1 b¾t ®Çu mÆt c¾t 2-2 cã ®é s©u h”’r vµ tËn cïng cña cöa ra cã ®é s©u hr=hh=1,03m C¸c x¸c ®Þnh vÞ trÝ n­íc ch¶y nh­ sau: VÏ ®­êng mÆt c¾t C1 b¾t ®Çu tõ mÆt c¾t C-C cã ®é s©u co hÑp hc (b¶ng 6.2). VÏ ®­êng C1’’ liªn hiÖp víi C1 (b»ng c¸hc lÊy mét sè ®iÓm trªn ®­êng C1 vµ tÝnh ra ®é s©u liªn hiÖp t­¬ng øng ). -Lïi ®­êng C1’’ vÒ phÝa h¹ l­u mét ®o¹n b»ng chiÒu dµi n­íc ch¶y (Ln) t­¬ng øng víi ®é s©u h0’’ ®­îc ®­êng C1’’’ . Chi tiÕt tÝnh to¸n ghi ë b¶ng 6.3. -Trong ®ã : h0 = -ChiÒu dµi n­íc ch¶y tÝnh theo cong thøc kinh nghiÖm cña Saphosant ln = 4,5.h’’0 l : lµ kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¾t c«ng tr×nh hÑp C-C ®Õn mÆt c¾t 1-1 cã ®é s©u h tr­íc n­íc ch¶y t­¬ng øng . B¶ng 6.3 b¶ng tÝnh vµ vÏ ®­êng C’’1vµ C’’’1 (b¶ng excell) VÏ ®­êng b1 b¾t ®Çu tõ cöa ra cã ®é s©u hr vÏ ng­îc vÒ ph¸i thuû l­u. §­êng b1 c¾t ®­êng C’’’1 t¹i ®iÓm S cã ®é s©u h’. §è chÝnh lµ ®é s©u sau n­íc ch¶y cã thÓ s¶y ra trong cèng . KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng b1 theo ph­¬ng ph¸p céng trùc tiÕp , §­îc tr×nh bÇy ë b¶ng 6.4 Ban B¶ng 6.4 kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng n­íc h¹ b1. (b¶ng excell) 7.5.Chän cÊu t¹o chi tiÕt. 7.5.1.Cöa vµo, cöa ra. Yªu cÇu cña cöa vµo vµ cöa ra lµ sù nèi tiÕp thuËn víi kªnh th­îng vµ h¹ l­u Cèng . T­êng h­íng dßng ®­îc bè trÝ thoe h×nh thøc më réng dÇn . Gãc chôm cña hai t­êng h­íng dßng ë cöa vµo lµ 20; vµ cöa ra cã bÒ réng cèng b»ng bÒ réng ®¸y cèng , c¸c t­êng c¸hc ®­îc lµm theo h×nh thøc h¹ thÊp dÇn theo m¸i . §Ó tiªu n¨ng cÊu t¹o bè trÝ ë cöa ra cña cèng cã chiÒu dµi L = 7,0m chiÒu s©u d = 1,0m, lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp m¸c 200 chiÒu dµy b¶n ®¸y t=40cm, ®¸y cã lç tho¸t n­íc , sau bÓ bè trÝ mét ®o¹n kªnh b¶o vÖ h¹ l­u cã chiÒu dµi . Lss = 2,5.Lb =17,5m b»ng ®¸ x©y cã chiÒu dµy b¶n ®¸y t = 30cm 7.5.2 . Th©n cèng . 1.MÆt c¾t. Cèng hép lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp m¸c 200 ®Ó t¹i chç , mÆt c¾t ngang cã kÕt cÊu khung cøng c¸c gãc ®­îc v¸t kÝch th­íc 20.20cm ®Ó tr¸nh øng xuÊt tËp trung , chiÒu dµy thµnh cèng chän theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc , ®iÒu kiÖn chèng thÊm vµ yªu cÇu cÊu t¹o , kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ (H×nh vÏ) H×nh 6.3 MÆt c¾t ngang cèng. 1.Ph©n ®o¹n cèng . Do cèng dµi ®Ó tr¸nh r¹n nøt kh«ng ®Òu ta bè trÝ c¸c khe ,nèi chia cèng thµnh tõng ®o¹n , chiÒu dµi mçi ®o¹n la l= 15m t¹i khe nèi ®Æt thiÕt bÞ chèng rß rØn­íc ®­îc lµm b»ng H×nh vÏ : Khíp nèi ngang ,khíp nèi ®øng (§AmÉu) 2.Nèi tiÕp th©n cèng víi nÒn. Cèng ®­îc ®æ trùc tiÕp lªn mét líp bª t«ng dµy 10cm. 3.Nèi tiÕp th©n cèng víi ®Ëp. Dïng ®Êt xÐt ®Ëp kü nÖn chÆt thµnh mét líp bao quanh th©n cèng dµi 0,8m cho ®Ønh ®Ëp vµ 0,6m cho ®¸y cèng vµ xung quanh chç nèi cèng vµ xung quanh t¹i chç nèi tiÕp c¸c ®o¹n cèng ®­îc lµm gê ®Ó nèi tiÕp víi ®Êt tèt h¬n. (H×nh vÏ 6.5 §AmmÉu) . 7.5.1Th¸p van . Th¸p van ®­îc bè trÝ ë kho¶ng gi÷a m¸i ®Ëp th­îng l­u t¹i th¸p van bè trÝ c¸c van c«ng t¸c vµ van s÷a ch÷a , phÝa trªn th¸p cã bè trÝ nhµ ®Ó m¸y ®ãng më vµ thao t¸c van . Ch­¬ng VII: Chuyªn ®Ò kü thuËt tÝnh to¸n kÕt cÊu bÓ tiªu n¨ng trµn ß8.1. Môc ®Ých : X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c bé phËn cña bÓ tiªu n¨ng trµn trong c¸c tr­êng hîp lµm viÖc kh¸c nhau , ®Ó tõ ®ã bè trÝ cèt thÐp vµ kiÓm tra tÝnh hîp lý cña kÝch th­íc cña bÓ tiªu n¨ng ®Ó chän . ß8.2. Tr­êng hîp tÝnh to¸n. Khi tÝnh to¸n kÕt cÊu bÓ tiªu n¨ng cÇn tÝnh to¸n c¸c tr­êng hîp sau : -Tr­êng hîp 1: C«ng tr×nh mèi thi c«ng xong, trªn bè trÝ t¶i träng xe m¸y . -Tr­êng hîp 2: c«ng tr×nh mèi x· lò xong , ®Êt sung quanh cãn b·o hoµ n­íc . -Tr­êng hîp 3:Hå chøa n­íc ë MNDBT. - Tr­êng hîp 4:Khi hå x· lò víi l­u l­îng thiÕt kÕ - Tr­êng hîp 5: Hå x· nhanh suèng h¹ l­u . Tronh ®å ¸n nµy tÝnh víi tr­êng hîp1 víi tr­êng hîp 2 ß8.3 C¸c tµi liÖu c¬ b¶n . 7.3.1 VËt liÖu lµm bÓ tiªu n¨ng lµ BTCT M200 1.Bª t«ng. Rn = 90kg/cm2. Rn = 11.5kg/cm2. Rk = 7.5kg/cm2. Eb = 240.10-2 kg/cm. 2.Cèt thÐp chÞu lùc: thÐp CT5 cã: Ra =2700kg/cm2, Rkc = 2.1.106kg/cm2 N = = 8.75. 7.3.2. §Êt ®¾p t­êng. §Êt ®¾p l­ng t­êng lµ ®Êt cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ sau: gk = 1.49(T/m3), W = 23%. gw = gk (1+W) = 1.833(T/m3), jw = 19o, CW = 0.28kg/cm2 = 2.8T/m2) n = 0.45, gbh = gk + ngn = 1.94(T/m2). g®n = gbh - gn = 0.94(T/m2). jbh = 17o, Cbh = 2.24(T/m2). Ka = tg2(45o - ) = 0.509, Ka’ = tg2(45o - ) = 0.548. 7.3.3 CÊp c«ng tr×nh vµ c¸c chØ tiªu tÝnh to¸n: c«ng tr×nh cÊp 4 víi: -HÖ sè tin cËy Kn = 1.1. -HÖ sè tæ hîp t¶i träng: +Tæ hîp c¬ b¶n: nc = 1.0. +Tæ hîp ®Æc biÖt: nc = 1.0. +tæ hîp t¶i träng trong thêi kú thi c«ng: nc = 0.95. -HÖ sè v­ît t¶i. +Träng l­îng b¶n th©n c«ng tr×nh: 1.05(0.95). +¸p lùc bªn cña ®Êt:1.2. +¸p lùc th¼ng ®øng do träng l­îng cña ®Êt: 1.1(0.9). +¸p lùc thuû tÜnh, thÊm:1.0 +Ho¹t t¶i:1.1. -hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc: +KÕt cÊu cã chiÒu dÇy t = 60cm, mb3 = 1.15. +KÕt cÊu bª t«ng mb4 = 0.9. +Cèt thÐp( khi tÝnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n 1), ma = 1.1. ß7.4.tÝnh to¸n kÕt cÊu bÓ tiªu n¨ng. CÊu t¹o: mÆt c¾t ngang t¹i bÓ cã chiÒu réng ®¸y b =8m (trong lßng) chiÒu cao h = 2.3m, chiÒu dµy t­êng t®Ønh = 1.0m, t®¸y = 1.0, chiÒu dµy b¶n ®¸y: 0.8m 7.4.1tÝnh to¸n néi lùc. 1.tr­êng hîp míi thi c«ng xong trªn bê cã ¸p lùc xe m¸y. a.Lùc t¸c dông cho)1m dµi). k¸p lùc ®Êt: Zo = . Trong ®ã: C = 2.8T/m2. gw = 1.833T/m2. Ka = 0.509. Thay sè⇒Zo = 4.28m. vËy Zo >H do ®ã kh«ng cÇn xÐt ¸p lùc ®Êt. k¸p lùc ngang do t¶i träng xe(qx = 3T/m2)víi ch©n t­êng: E2 = qx.Ka.H.n Víi: Ka = 0.509 H = 2.3m n = 1.1 ⇒E2 = 4.215(T). k¸p lùc ®Èy tõ nÒn do träng l­îng t­êng. Qn = . Trong ®ã: H = 2.3m. ttb = 0.7m. gbt = 2.5(T/m3). nt:HÖ sè v­ît t¶i träng l­îng b¶n th©n c«ng tr×nh nt = 1.05 ⇒ qn = 0.97T/m. b.Néi lùc: kmÆt c¾t ch©n t­êng: M = E2 ⇒M = 4.847(T). Q = E2 = 4.215(T). kMÆt c¾t b¶n ®¸y: M = 4.847(T) Q = qn = 3.88(T). kMÆt c¾t gi÷a b¶n ®¸y: M = 2.4.847 + qn = 1.934(Tm).(c¨ng d­íi). 2.Tr­êng hîp míi x¶ lò xong ®Êt l­ng t­êng b¶o hoµ n­íc. a.lùc t¸c dông cho 1m dµi. -¸p lùc ®Êt. Zo = . Trong ®ã: C = 2.24T/m2. gdn = 0.94T/m2. K’a = 0.548. Thay sè⇒Zo = 6.438m. vËy Zo >H do ®ã kh«ng cÇn xÐt ¸p lùc ®Êt. k¸p lùc ngang do t¶i träng xe(qx = 1.2(T/m2)víi ch©n t­êng: E2 = qx.K’a.H.n Víi: K’a = 0.509 H = 2.3m n = 1.2 ⇒E2 = 1.815(T). k¸p lùc n­íc khi ®Êt b¶o hoµ n­íc. E3 = gnH2n víi gn = 1(T/m3). E3 = 2.645(T). k¸p lùc ®¶y tõ nÒn do träng l­îng t­êng. qn = 0.97 + gn(H + t). víi t = 0.8m ⇒ qn = 4.07(T/m). b.néi lùc: kMÆt c¾t ch©n t­êng: M = E2 + E3 ⇒M = 4.115(T). Q = E2 + E3= 4.46(T). kMÆt c¾t b¶n ®¸y: M = 4.115(T/m) Q = qn = 16.28(T). kMÆt c¾t gi÷a b¶n ®¸y: M = 2.4.115 + qn = -24.33(Tm).(c¨ng trªn). 3.BiÓu ®å bao néi lùc: kMÆt c¾t ch©n t­êng. M = 4.847(Tm). Q = 4.46(T). kMÆt c¸t ®Çu b¶n ®Êy. M = 4.847(Tm). Q = 16.28(T). kMÆt c¸t gi÷a b¶n ®Êy. M- = -24.33(Tm).c¨ng trªn M+ = 1.934(Tm).c¨ng d­íi. Q = 16.28(T). 7.4.2 TÝnh to¸n cèt thÐp. 1.MÆt c¾t ch©n t­êng: -h = 100cm, a = a’ = 5cm, ⇒ho = 95cm (chiÒu dµy líp b¶o vÖ),b = 100cm. TÝnh to¸n cèt thÐp theo cÊu kiÖn chÞu uèn víi s¬ ®å tÝnh to¸n nh­ sau: (H×nh vÏ s¬ ®å) theo c«ng thøc: A= . Trong ®ã: Kn = 1.1 Nc = 1.0. Mb = 1.15. Ho = 95cm. Mtt = 4847T/m = 4847000kg/cm ⇒ A= 0.057. ta cã a = 1 - = 0.058 < ao = 0.65(tra phô lôc 11gi¸o tr×nh BTCT). Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc: Fa = b hoa = 19.20cm chän Fa = 8f18 = 20.36cm2. TÝnh to¸n cèt xiªn. ChØ tÝnh to¸n khi tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: k1mb4Rkbho < knncQ (k1 = 0.6 lÊy ®èi víi tr­êng hîp ®èi víi dÇm) thay sè vµo ta ®­îc: k1mb4Rkbho = 38.47. knncQ = 4.906 Nh­ vËy k1mb4Rkbho > knncQ cho nªn kh«ng cÇn ®Æt cèt xiªn. ThÐp líp trong (CÊu t¹o). Chän Fa’= 8f16 = 16.08 cm2. kKiÓm tra nøt: §iÒu kiÖn kh«ng bÞ nøt lµ: ncMtc [ Mn = g1Rkc Wq®. trong ®è : Wq® = :Momen chèng uèn cña tiÕt diÖn quy ®æi. xn: chiÒu cao vïng nÐn. Xn = Thay sè vµo ta ®­îc: xn = 48.61cm. Jq® = + nFa(ho - xn)2 + nFa’(xn- a’)2. Jq®: M« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t. Thay sè vµo ta ®­îc:Jq® = 9003626.63cm4. ⇒Wq® = 175201.92cm3. g1 = mhg mh = 0.9 + = 0.083 ⇒g1 = 1.72 Mn = 178091734(kg.cm) NcMc = 4.847(Tm). VËy ncMc<Mn⇒kÕt cÊu kh«ng bÞ nøt. 2.mÆt c¾t ®Çu b¶n ®¸y.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế hồ chứa Suối Các tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu.DOC
Luận văn liên quan