Hình 12 - Sơ đồ phễu khí
7.6.2. Điều kiện để không hình thành phễu khí
H1 < Hk (45)
trong đó:
Hk là cột nước phân giới, tính bằng mét (m);
H1 là cột nước trước cống tính đến trung tâm lỗ, tính bằng mét (m).
7.6.3. Cột nước phân giới tương ứng với sự xuất hiện sự gián đoạn của lõi không khí đi vào lỗ đáy có thể xác định theo công thức:
trong đó:
D là đường kính lỗ, tính bằng mét (m);
Vo là vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp (n-n) tại khoảng cách gần bằng 0,5D thấp hơn mặt phẳng lỗ, tính bằng mét trên giây (m/s).
|
|
a) Lỗ đặt nằm ngang
|
b) Lỗ đặt trên vách đứng
|
Hình 13 - Đồ thị xác định cột nước phân giới
CHÚ THÍCH: Để tính toán theo công thức (46), nên dùng đồ thị Hình 13a.
7.6.4. Nếu lỗ đặt trên vách đứng và ở ngay gần đáy thì việc kiểm tra khả năng gián đoạn của phễu không khí vào trong lỗ cũng tiến hành tương tự trường hợp trước, nhưng sử dụng đồ thị hình 13b. Cũng trường hợp này nếu lỗ đặt xa đáy thì tính toán sẽ tiến hành tương tự như tính toán lỗ đáy theo đồ thị Hình 13a.
7.7. Kiểm tra khả năng xuất hiện khí hóa
7.7.1. Yêu cầu tính toán
Tính toán kiểm tra khả năng xuất hiện khí hóa trong cống nhằm mục đích xác định hệ số khí hóa trên các cấu kiện của cống và ngăn ngừa khả năng xuất hiện chân không trong cống dẫn tới hiện tượng khí thực làm mất tính ổn định của dòng có áp do không khí qua buồng cửa van và các lối khác.
Kiểm tra khả năng xuất hiện khí hóa trong cống cần được tiến hành trên các phần sau: các bộ phận của buồng cửa van, đầu vào và các đoạn ống. Đôi lúc, ngoài các phần nói trên cần xây dựng đường áp suất dọc tuyến công trình.
Trình tự và phương pháp tính toán cần tuân theo các tiêu chuẩn về tính toán khí thực hiện hành.
Đối với các công trình cấp I và II hoặc trong trường hợp phức tạp cần xác định bằng thực nghiệm.
7.7.2. Điều kiện để không phát sinh khí hóa tại một bộ phận (vật chảy bao) nào đó trên thành lòng dẫn:
K > Kpg. (47)
Hệ số Kpg xác định theo 7.7.5 đến 7.7.8
7.7.3. Trong một số trường hợp, nếu việc thỏa mãn 7.7.2 dẫn đến kích thước công trình quá lớn có thể xem xét phương án cho phép hình thành khí hóa nhưng khống chế ở giai đoạn đầu, khả năng xâm thực yếu hoặc không có. Khi đó K > 0,85.Kpg.
Các bộ phận công trình có đường biên được thiết kế theo điều kiện này cần được định kỳ kiểm tra tình hình xâm thực và có thể sửa chữa khi thấy cần thiết.
7.7.4. Hệ số khí hóa K được xác định theo công thức
7.7.4.1. Cột nước đặc trưng được xác định theo công thức (49)
HDT = Ha + hd (49)
trong đó:
Ha là cột nước áp lực khí trời (Bảng 6), tính bằng mét (m);
hd là cột nước áp lực dư, tính bằng mét (m).
- Đối với dòng không áp hd = hn.cos
hn là chiều sâu dòng chảy tại mặt cắt tính toán, tính bằng mét (m);
là góc nghiêng của đáy lòng dẫn so với phương ngang, tính bằng radian (rad).
- Đối với dòng chảy có áp hd = Z1 - hw
Z1 là chênh lệch cao độ mực nước thượng lưu đến trần của mặt cắt đang xét, tính bằng mét (m);
hw là cột nước tổn thất tính từ mặt cắt trước cửa vào đến mặt cắt đang xét, tính bằng mét (m).
Bảng 6 - Biến đổi của cột nước áp lực khí trời theo độ cao
Cao độ, m
|
0
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
1200
|
1500
|
2000
|
2500
|
3000
|
Ha, m
|
10,33
|
10,23
|
10,09
|
9,98
|
9,84
|
9,74
|
9,62
|
9,52
|
9,38
|
9,28
|
9,18
|
8,95
|
8,64
|
8,14
|
7,70
|
7,34
|
7.7.4.2. Cột nước phân giới
Trị số cột nước phân giới của nước theo nhiệt độ được xác định theo Bảng 7
Bảng 7 - Biến đổi của cột nước áp lực phân giới theo nhiệt độ
Nhiệt độ (°C)
|
5
|
10
|
15
|
20
|
25
|
30
|
40
|
Hpg (m)
|
0,09
|
0,13
|
0,17
|
0,24
|
0,32
|
0,44
|
0,75
|
7.7.4.3. Lưu tốc đặc trưng
Khi tính toán cho trường hợp cửa van mở hoàn toàn VDT lấy bằng lưu tốc bình quân của dòng chảy tại cuối đầu vào V.
Trường hợp khi cửa van mở một phần VDT được lấy bằng lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp Vc.
7.7.5. Hệ số khí hóa phân giới của cửa vào
Kpg = pmax + .p (50)
trong đó:
max là hệ số giảm áp lực lớn nhất xác định theo 7.7.6;
p là hệ số tiêu chuẩn mạch động áp lực tại cửa vào xác định theo 7.7.7;
là hệ số mạch động lớn nhất, phụ thuộc vào mức đảm bảo P% và hệ số đối xứng Cs.
Trường hợp quy luật phân bố bình thường (Cs = 0) trị số lấy theo Bảng 8.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |