Hình 2 - Các chế độ dòng chảy qua cống

- Bố trí cửa van tại cửa ra;

- Cửa cống đặt tại đầu vào, mở hoàn toàn và thoả mãn điều kiện:

a) Cửa vào thuận;

trong đó:

_v là hệ số tổn thất tại đầu vào;

_v là diện tích mặt cắt tại cuối đầu vào, tính bằng m²;

_r là diện tích mặt cắt tại cửa ra, tính bằng m²;

Z_v là hiệu số cao độ mực nước thượng lưu và cao độ trần cống tại mặt cắt cuối đầu vào, tính bằng m;

CHÚ THÍCH: Nếu không thỏa mãn điều kiện (2) cần thu hẹp mặt cắt ra, tăng độ nhám trên phần xả hay bố trí cửa ra dưới mực nước hạ lưu.

- Tăng khoảng không giữa mặt thoáng và trần cống;

- Bố trí trần cống tại cửa ra cao hơn mực nước hạ lưu;

- Tăng độ dốc đáy;

- Đưa không khí vào đầu đoạn không áp.

CHÚ THÍCH:

1) Để đảm bảo chế độ chảy không áp ổn định đối với cống dài (L/h > 10) và khi số Froude lớn (Fr > 10), trong tất cả mọi trường hợp cần đưa không khí vào đầu đoạn không áp.

2) Tính ổn định của chế độ không áp và biện pháp đưa không khí vào công trình cấp I, cấp II hoặc những công trình phức tạp (tuyến cống, Fr > 15  20) ở bất kỳ cấp nào cần phải luận chứng bằng những nghiên cứu chuyên đề.

3) Kích thước của ống dẫn khi cần tính toán cụ thể (xem 7.8) và không được nhỏ hơn _min xác định theo điều kiện:

_k._min = 0,04. (3)

trong đó:

_k là hệ số lưu lượng của ống dẫn khí, xác định theo các công thức thủy lực thông thường;

_min là diện tích mặt cắt ngang tối thiểu của ống dẫn khí, tính bằng mét vuông (m²);

 là điện tích mặt cắt ngang cống, tính bằng mét vuỗng (m²).

4) Độ dày (theo diện tích) của ống không áp không được lớn hơn các trị số ghi trong Bảng 3.

Bảng 3 - Độ dày giới hạn của ống không áp

Fr	< 10	10-20	> 20
n/	0,90	0,80	0,75
CHÚ THÍCH 1: n là diện tích mặt cắt ướt của dòng chảy, tính bằng mét vuông (m2); CHÚ THÍCH 2:  là diện tích mặt cắt ngang của cống, tính bằng mét vuông (m2).

7.2.7. Tính ổn định theo chế độ chảy không áp được xác định theo số Froude (Fr) của dòng chảy trong cống và số Froude giới hạn (Fr_gh). Khi:

Fr < Fr_gh (4)

chế độ chảy không áp trên phần xả của cống ổn định. Số Fr_gh xác định theo 7.2.8.

7.2.8. Đối với cống dài (L/h > 10), mặt cắt chữ nhật, chuyển động của dòng chảy trong cống gần như chuyển động đều và 5 < Fr < 45, số Fr_gh xác định theo đồ thị Hình 3 (Khi số Fr > 45 cần nghiên cứu thủy lực trên mô hình).

CHÚ THÍCH:

1) Khi mặt cắt cống không phải hình chữ nhật có thể tính tương đương theo diện tích mặt cắt chữ nhật có kích thước tương ứng với diện tích tính đổi;

2) Trường hợp Fr < 5, khi xác định tính ổn định của chế độ chảy không áp, không cần xét đến ảnh hưởng của không khí, tức là có thể dùng các phương pháp vẽ đường mặt nước theo các công thức thủy lực thông thường (7.2.9) để nghiên cứu tính ổn định của chế độ chảy không áp trong cống (khi không có nước nhảy trong cống và chiều sâu dòng chảy trong cống nhỏ hơn chiều cao cống thì chế độ chảy qua cống là không áp ổn định);