Tính toán thủy lực xác định khẩu độ của cống : Chọn cao trình đáy kênh
tải về 112.58 Kb.
|
1 2
TÍNH TOÁN THỦY LỰC- Điều hướng trang này:
- Chọn sơ bộ cao trình ngưỡng tràn
- Xác định chế độ chảy qua cống : Theo TCVN 9147-2012
- Thông số h n
- Kiểm tra khả năng tháo của cống : Trạng thái chảy ngập của đập tràn đỉnh rộng : = * *
- Trường hợp chảy từ sông ra đồng : = 138,7 ( ( đảm bảo khả năng tháo yêu cầu ) Vậy ta chọn = 20 m
- Trường hợp nước chảy từ sông ra đồng
- = 23m Kiểm tra lưu tốc cho phép không xói của kênh
- Xác định vận tốc không xói cho phép
- Đoạn trong phạm vi xây dựng công trình
|
TÍNH TOÁN THỦY LỰC Xác định khẩu độ của cống : - Chọn cao trình đáy kênh: Chọn cao trình đáy kênh phải nhỏ hơn mực nước sông min do an toàn về giao thông thủy. Chọn sơ bộ = - 4,5m . - Chọn sơ bộ cao trình ngưỡng tràn : = - 4,0m - Có 2 trường hợp cần tính toán : Trường hợp chảy từ đồng ra sông : ) =-0,51m = -0,6 m Trường hợp chảy từ sông ra đồng: =138,7 ( /s) =1,44m = 1,53 m ∆H= 0,09 m Xác định chế độ chảy qua cống : Theo TCVN 9147-2012 dòng chảy qua ngưỡng cống chảy ngập khi: > n* ; Trong đó : n : Hệ số ngập : 0,75 < n < (0,83;0,87); tra đồ thị Tru-ga-ép. Chọn n = 0,75. Chiều sâu dòng chảy từ mực nước hạ lưu đến đỉnh ngưỡng. : Cột nước cống có kể đến lưu tốc tới gần ( m ) , để đơn giản ta cho Trường hợp chảy từ đồng ra sông :
Trường hợp chảy từ sông ra đồng :
Kiểm tra khả năng tháo của cống : Trạng thái chảy ngập của đập tràn đỉnh rộng : = * * , trong đó : : hệ số vận tốc phụ thuộc hê số lưu lượng m , cho m = 0,35 . Tra bảng 13 trong TCVN 9147-2012 xác định . Chọn sơ bộ bề rộng tràn : = 20 m Trường hợp chảy từ đồng ra sông : = 91 ( = 92,4 > (đảm bảo khả năng tháo yêu cầu ) Trường hợp chảy từ sông ra đồng : = 138,7 ( ( đảm bảo khả năng tháo yêu cầu ) Vậy ta chọn = 20 m Thiết kế kênh thượng và hạ lưu : Trường hợp nước chảy từ đồng ra sông : -Thiết kế đoạn kênh tự nhiên : + = 91 /s + Độ dốc đáy kênh i là một chỉ tiêu rất quan trọng. Độ dốc hợp lí là độ dốc đảm bảo tưới tự chảy lớn nhất, đảm bảo điều kiện ổn định của lòng kênh, không gây bồi lắng xói lở và với điều kiện ấy khối lượng đào đắp kênh mương sẽ nhỏ nhất.Nếu chọn độ dốc lớn thì khả năng chuyển nước của kênh mương lớn, mặt cắt nhỏ nhưng diện tích được khống chế tưới tự chảy nói chung sẽ bị giảm và có nhiều khả năng kênh bị xói lở. Nếu ta chọn độ dốc đáy kênh nhỏ thì ngược lại. Đối với vùng bằng phẳng nếu chọn độ dốc đáy kênh lớn khối lượng kênh mương rất lớn. Vì vậy, độ dốc có ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật rất lớn. Khi xác định cần căn cứ địa hình của khu tưới, hàm lượng phù sa trong nước tưới, tính chất của đất nơi tuyến kênh đi qua, lưu lượng chảy trên kênh. Ngoài ra, khi xác định độ dốc của kênh cấp trên cần xét đến việc đảm bảo cao trình yêu cầu tưới tự chảy của kênh cấp dưới. Theo TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 4118 : 2012, khu vực đồng bằng thiết kế với độ dốc đáy kênh i= . + Tra bảng phụ lục J - TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 4118 : 2012 xác định hệ số nhám n = 0,025 +Căn cứ vào tài liệu địa chất và lưu lượng chảy qua cống: Lớp đất được bốc lên để làm kênh là lớp sét mềm , lưu lượng đầu kênh tra bảng sổ tay thủy lực tập 1 : chọn m = 2,5 + Tìm : Chọn sơ bộ = - = -4,5 – ( -0,6) = 3,9 m Xác định =1 + = 3,69 Theo Agơrôtskin : f( =0,00133 Tra bảng phụ lục ( 8-1 ) ứng với n = 0,025 ta tìm được = 2,9 Ta lập tỉ số : =1,34 Tra bảng phụ lục ( 8-3 ) ứng với m = 2,5 ta được =7,78 => = * = 22,562 Trường hợp nước chảy từ sông ra đồng : + = 138,7 /s , các hệ số khác tương tự trường hợp a : = - = 1,44+4,5 = 5,94 m f( = 0,001 => = 3,2 => = 1,856 => = 7,03 => = 22,496 . Từ 2 trường họp ta chọn = 23m Kiểm tra lưu tốc cho phép không xói của kênh : Kiểm tra điều kiện xói lở kênh thượng hạ lưu với ứng với 2 trường hợp: + Chảy từ đồng ra sông + Chảy từ sông vào đồng Điều kiện đảm bảo kênh không bị lắng và bị xói : < Trong đó : : lưu lượng lớn nhất qua kênh ( /s ) ( ) Chảy từ đồng ra sông :
Chảy từ sông ra đồng :
Xác định vận tốc không xói cho phép : là lưu tốc đảm bảo kênh không bị xói phụ thuộc vào đất lòng kênh Theo bảng 11.3 , sổ tay tính toán thuỷ lực P.G. Kixelep, vận tốc không xói cho phép đối với đất dính cho phép là :
Với lớp mặt lòng dẫn của cống Bến Rớ thuộc loại sét mềm nên ta chọn [ ]=0,7 m/s Nhận xét : Đoạn trong phạm vi xây dựng công trình : Ta có = 1,167 1,168 > [ => Lòng dẫn thượng hạ lưu cống không thỏa mãn điều kiện không xói => Cần phải gia cố bằng rọ đá Đoạn ngoài phạm vi xây dựng công trình (kênh tự nhiên) : Ta có = 0,617 0,655 < [ => Lòng dẫn thượng hạ lưu cống thỏa mãn điều kiện không xói => Không cần gia cố Tính toán tiêu năng : - Giới thiệu : Hình thức nối tiếp chảy đáy có thể kiểm soát được nên thường được sử dụng , Để tránh xói lở ở hạ lưu cần phải kìm giữ nước nhảy, cho xảy ra ngay tại châncông trình và tiêu năng năng lượng dư thừa. - Chọn giải pháp : Bể tiêu năng - Chia 2 trường hợp tính toán : + Chảy từ đồng ra sông + Chảy từ sông ra đồng - Xác định trạng thái nhảy sau cống : + Xác định trị số so sánh với từ đó xác định chế độ chảy sau cống + Xác định F( )= , trong đó : hệ số lưu tốc tra bảng Pavowlôpki ứng với đập tràn đỉnh rộng có =(0,85;0,95) chọn Lưu tốc đơn vị , q = : Cột nước toàn phần ở thượng lưu so với đáy kênh hạ lưu ; + Từ F( tra PL 15-1 ‘’Bảng tra thủy lực’’ ứng với ta tìm được Suy ra : = * : là độ sâu liên hiệp với sau nước nhảy Có 3 hình thức nối tiếp : < : Nối tiếp bằng nước nhảy ngập = : Nối tiếp bằng nước nhảy phân giới > : Nối tiếp bằng nước nhảy phóng xa
tải về 112.58 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2