Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 4

Chia sẻ: Nguyễn Bắc Kiều Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

0
281
lượt xem
185
download

Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 4

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2: Công trình Thuỷ lợi. Tập 1: Chương 4. TÍNH TOÁN THẤM QUA NỀN VÀ VÒNG QUANH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI. Những đại lượng tính toán như áp lực thấm, vị trí mặt bão hoàn của dòng thấm cùng với các yếu tố khác sẽ cho phép đánh gián độ ổn định của công trình, trên cơ sở đó xác định biện pháp nâng cao sự làm việc ổn định và tin cậy cho công trình thủy

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 4

  1. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 125 Ch­¬ng 4 TÝnh to¸n thÊm qua nÒn vµ vßng quanh c«ng tr×nh thñy lîi Biªn so¹n: GS. TSKH. TrÞnh Träng Hµn 4.1. Tæng qu¸t 4.1.1. NhiÖm vô tÝnh to¸n thÊm vµ c¸c bµi to¸n thÊm TÝnh to¸n thÊm ®èi víi c«ng tr×nh thñy (CTT) nh»m môc ®Ých x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè vµ c¸c tham sè sau ®©y: 1) ¸p lùc thÊm lªn ®¸y CTT; 2) VÞ trÝ mÆt b∙o hoµ cña dßng thÊm trong c«ng tr×nh ®Êt vµ ë c¸c khu vùc nèi tiÕp ®Êt víi bê; 3) L­u l­îng thÊm; 4) Gra®ian vµ l­u tèc dßng thÊm ë c«ng tr×nh bªt«ng, ë th©n vµ nÒn c«ng tr×nh ®Êt vµ ë vïng thÊm vßng quanh. Nh÷ng ®¹i l­îng tÝnh to¸n nh­ ¸p lùc thÊm, vÞ trÝ mÆt b∙o hoµ cña dßng thÊm cïng víi c¸c yÕu tè kh¸c sÏ cho phÐp ®¸nh gi¸ ®é æn ®Þnh cña c«ng tr×nh, trªn c¬ së ®ã x¸c ®Þnh biÖn ph¸p n©ng cao sù lµm viÖc æn ®Þnh vµ tin cËy cho CTT. Gi¸ trÞ l­u l­îng thÊm ®­îc sö dông ®Ó ®¸nh gi¸ tæn thÊt n­íc do thÊm tõ hå chøa còng nh­ biÖn ph¸p h¹n chÕ thÊm khi cÇn thiÕt. §¹i l­îng gra®ian vµ vËn tèc dßng thÊm khi ra h¹ l­u hoÆc ®i vµo vËt tho¸t n­íc (VTN) sÏ lµ nh÷ng sè liÖu c¨n cø ®Ó t×nh to¸n ®é æn ®Þnh thÊm cña vËt liÖu c«ng tr×nh vµ nÒn CTT vÒ c¸c mÆt nh­ xãi ngÇm, ®ïn ®Êt, ®Èy bôc, xãi tiÕp xóc, v.v... Khi tiÕn hµnh tÝnh to¸n thÊm trong c«ng tr×nh thñy cÇn chó ý x©y dùng s¬ ®å tÝnh ph¶n ¶nh ®óng ®¾n c¸c ®iÒu kiÖn thñy v¨n ®Þa chÊt cña nÒn c«ng tr×nh vµ khu vùc hai bªn bê nèi tiÕp víi c«ng tr×nh nh­ cÊu t¹o ®Êt nÒn, tÝnh thÊm cña ®Êt, chÕ ®é n­íc ngÇm trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn, ®ång thêi ph¶n ¶nh ®óng c¸c ®Æc tr­ng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña kÕt cÊu chèng thÊm nh­ ®é thÊm cña c¸c b¶n cõ, mµn phun v÷a chèng thÊm, s©n tr­íc, t­êng nghiªng, t­êng t©m cña bª t«ng, kh¶ n¨ng h×nh thµnh c¸c khe hë hay vÕt nøt trong bé phËn chèng thÊm, vv... S¬ ®å tÝnh to¸n thñy v¨n ®Þa chÊt vÒ thÊm ®­îc x©y dùng dùa trªn c¸c tµi liÖu kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ ®Þa chÊt thñy v¨n c«ng tr×nh. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  2. 126 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 ThÊm qua nÒn d­íi ®¸y c«ng tr×nh thñy víi mÆt bªn trªn bÞ chÆn bëi líp kh«ng thÊm nh­ d­íi ®Ëp bª t«ng hoÆc d­íi b¶n mãng cña c¸c cèng lµ thÊm cã ¸p, v× ¸p suÊt t¹i biªn phÝa trªn cña dßng thÊm lín h¬n ¸p suÊt khi trêi. Trong tr­êng hîp nµy hÖ sè thÊm cña vËt liÖu th©n CTT hoÆc b¶n ®¸y CTT nhá h¬n nhiÒu lÇn so víi hÖ thÊm cña nÒn. ThÊm qua th©n ®Ëp vµ thÊm vßng quanh c«ng tr×nh qua bê lµ thÊm kh«ng ¸p, cã bÒ mÆt dßng thÊm tù do víi ¸p suÊt kh«ng ®æi vµ b»ng ¸p suÊt khi trêi. §­êng giao c¾t mÆt dßng thÊm víi mÆt ph¼ng th¼ng ®øng gäi lµ ®­êng b∙o hoµ. Tuú theo kÝch th­íc vïng thÊm vµ chÕ ®é mùc n­íc th­îng h¹ l­u, sù chuyÓn ®éng thÊm cã thÓ lµ æn ®Þnh hay kh«ng æn ®Þnh víi bµi to¸n thÊm ph¼ng ®¬n h­íng hay thÊm kh«ng gian ®a h­íng. Trong qu¸ tr×nh thÊm kh«ng ¸p cã sù tham gia cña n­íc trong lùc vµ n­íc mao dÉn. N­íc träng lùc th­êng cho¸n ®Çy c¸c kÏ hæng cña m«i tr­êng thÊm, nh­ng còng cã tr­êng hîp kh«ng cho¸n hÕt kÏ hæng. HiÖn t­îng thÊm kh«ng cho¸n ®Çy kÏ hæng gäi lµ ngÊm hót. §èi víi m«i tr­êng ®ång nhÊt, tÝnh chÊt thÊm ë mäi ®iÓm cña vïng thÊm lµ nh­ nhau, cßn víi m«i tr­êng kh«ng ®ång nhÊt - tÝnh chÊt thÊm phô thuéc vµo vÞ trÝ cô thÓ cña ®iÓm xem xÐt. Trong m«i tr­êng ®Êt ®¼ng h­íng tÝnh chÊt thÊm kh«ng phô thuéc vµo ph­¬ng chuyÓn ®éng cña dßng thÊm (kx = ky), víi ®Êt dÞ h­íng - TÝnh chÊt thÊm phô thuéc vµo ph­¬ng chuyÓn ®éng (kx ¹ ky). 4.1.2. Lý thuyÕt c¬ b¶n vÒ thÊm Sù chuyÓn ®éng thÊm trong m«i tr­êng rçng cña ®Êt ®­îc diÔn ra d­íi t¸c dông cña lùc träng tr­êng khi cã chªnh lÖch cét n­íc gi÷a c¸c ®iÓm kh¸c nhau. Víi tr­êng hîp thÊm tÇng, chuyÓn ®éng thÊm tu©n theo ®Þnh luËt §acxy: Q = Kt . w . I (4.1) Trong ®ã: Q - l­u l­îng thÊm; Kt - hÖ sè thÊm cña ®Êt; w - diÖn tÝch toµn phÇn cña mÆt c¾t dßng thÊm (kÓ c¶ h¹t ®Êt); I - gra®ian thÊm, lµ ®é dèc thñy lùc cña dßng thÊm, I = H/L, H - cét n­íc tæn thÊt trªn ®­êng chuyÓn ®éng thÊm L. Tõ c«ng thøc (4.1) cho thÊy l­u l­îng thÊm tû lÖ bËc nhÊt (hµm tuyÕn tÝnh) víi gra®ian thÊm. §ã lµ tr­êng hîp thÊm tÇng th­êng x¶y ra trong m«i tr­êng ®Êt h¹t nhá. §Þnh luËt §acxy cßn ®­îc viÕt d­íi d¹ng: V = Kt . I ( 4.2) ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  3. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 127 MÆt kh¸c, vËn tèc thÊm cã thÓ biÓu thÞ qua c«ng thøc: Q V= (4.3) w Trong ®ã: v - vËn tèc thÊm ¶o víi gi¶ ®Þnh dßng thÊm ®i qua toµn bé tiÕt diÖn w. Trong thùc tÕ dßng thÊm chØ ®i qua c¸c khe hæng cña m«i tr­êng ®Êt, v× vËy vËn tèc thùc cña chuyÓn ®éng thÊm lµ: v' = v/m (4.4) Trong ®ã: m - ®é rçng ho¹t ®éng cña ®Êt. HÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n c¬ b¶n cña chuyÓn ®éng thÊm ®­îc rót ra trªn c¬ së ®Þnh luËt §acxy, trong ®ã kh«ng kÓ ®Õn lùc qu¸n tÝnh. §èi víi tr­êng hîp thÊm ph¼ng æn ®Þnh, hÖ ph­¬ng tr×nh thÊm cã d¹ng: ¶j ¶h ü Vx = = - kt ¶x ¶x ï ï (4.5) ¶j ¶h ý ï Vy = = - kt ¶y ¶y þ ï ¶v x ¶v y + =0 (4.6) ¶ x ¶y Trong ®ã: Vx vµ Vy - thµnh phÇn vËn tèc thÊm theo ph­¬ng x vµ y; h - cét n­íc thÊm; j - hµm thÕ cã mèi quan hÖ víi cét n­íc b»ng biÓu thøc: j = -kth (4.7) C«ng thøc (4.6) ®­îc viÕt theo ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng liªn tôc cña dßng chÊt láng kh«ng nÐn. Thay gi¸ trÞ cña vx vµ vy tÝnh theo (4.5) vµo (4.6), ta cã: ¶2j ¶2j + =0 (4.8) ¶x 2 ¶y 2 ¶2 h ¶2 h + =0 (4.9) ¶x 2 ¶y 2 Nh­ vËy c¸c hµm j vµ h lµ nh÷ng hµm ®iÒu hoµ. Trªn nÒn t¶ng ®Þnh luËt thÊm §acxy, c¸c nhµ khoa häc ®∙ t×m lêi gi¶i cho hµng lo¹t bµi to¸n thÊm trong m«i tr­êng ®Êt dÝnh vµ ®Êt rêi, kÓ c¶ trong m«i tr­êng ®¸ víi ®é nøt nÎ nhá vµ ®¼ng h­íng. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  4. 128 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 ChÕ ®é chuyÓn ®éng cña dßng thÊm trong m«i tr­êng ®Êt khi tÝnh to¸n CTT ®­îc xem lµ ch¶y tÇng. Trong thùc tÕ cã thÓ cã nh÷ng n¬i dßng thÊm chuyÓn ®éng nhanh h¬n hoÆc chËm h¬n víi vËn tèc kh«ng hoµn toµn tu©n theo ®Þnh luËt §acxy, song xÐt cho c¶ miÒn thÊm chung th× nh÷ng hiÖn t­îng c¸ biÖt nµy kh«ng ¶nh h­ëng ®¸ng kÓ ®Õn kÕt qu¶ tÝnh to¸n. D­íi ®©y nªu kÕt qu¶ lêi gi¶i cho mét sè bµi to¸n thÊm ®Æc tr­ng th­êng gÆp trong lÜnh vùc CTT. 4.2. TÝnh to¸n thÊm cã ¸p ë nÒn c«ng tr×nh thñy b»ng ph-¬ng ph¸p c¬ häc chÊt láng Nh÷ng bµi to¸n thÊm ®­îc xÐt ë môc nµy víi gi¶ thiÕt m«i tr­êng ®Êt nÒn lµ ®ång nhÊt. Trong c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n sö dông c¸c ký hiÖu sau: K vµ K' - tÝnh ph©n elÝp tÝch toµn phÇn lo¹i mét t­¬ng øng víi m«®un l vµ m«®un phô l' = 1 - l 2 ; f(j,l) - tÝch ph©n elÝptÝch lo¹i mét víi biªn ®é j vµ m«®un l. 4.2.1. §¸y CTT cã mét b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4-1, a) Lêi gi¶i theo N.N. Pav¬lèpxki. Cét n­íc ë mÆt sau cña b¶n cõ: 1 y h=H arcsin s (4.10) p Cét n­íc ë mÆt tr­íc cña b¶n cõ: 1 y h = H (1 - arcsin ), víi 0 ≤ y ≤ s (4.11) p s H×nh 4-1. S¬ ®å tÝnh to¸n thÊm d­íi b¶n cõ víi nÒn thÊm dµy v« h¹n (a) vµ h÷u h¹n (b) ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  5. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 129 L­u l­îng thÊm qua ®¸y c«ng tr×nh phÝa th­îng l­u: 1 æ xö Q = kt H arch ç - ÷ , víi -¥ £ x £ 0 (4.12) p è yø VËn tèc dßng thÊm tõ d­íi ®¸y c«ng tr×nh ra h¹ l­u: 1 1 vy = kt H , víi 0 £ x £ ¥ (4.13) p s2 + x 2 4.2.2. §¸y CTT cã mét b¶n cõ trªn nÒn thÊm n-íc cã chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4-1, b) Lêi gi¶i theo N.N. Pav¬lèpxki. Cét n­íc ë c¸c mÆt cña b¶n cõ ì é æp yö æ p s ö ùü ï ê cos2 ç ÷ - cos2 ç ÷ úï Hï 1 ê è2 Tø è 2 T ø úï h = í1 ± F arcsin ,l ý (4.14) 2ï K ê æp s ö æp yö ú ê sin ç ÷ cos ç ÷ úï ï ê è2 Tø è2 Tø úï î ë ûþ Víi 0 £y£s æp s ö Trong ®ã l = sin ç ÷ è2 Tø Trong c«ng thøc (4.14) dÊu céng (+) ®­îc tÝnh cho mÆt tr­íc, cßn dÊu trõ (-) tÝnh cho mÆt sau cña b¶n cõ. B¶ng 4-1. Gi¸ trÞ cña hµm P Gi¸ trÞ P khi x/T P/T 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 3 0,1 3,200 1,390 0,724 0,455 0,308 0,216 0,043 0,008 0,2 1,600 1,047 0,662 0,431 0,298 0,210 0,042 0,008 0,3 1,075 0,960 0,586 0,403 0,283 0,203 0,040 0,008 0,4 0,810 0,687 0,511 0,377 0,263 0,192 0,039 0,008 0,5 0,640 0,554 0,423 0,334 0,237 0,180 0,037 0,008 0,6 0,488 0,450 0,330 0,250 0,210 0,165 0,035 0,008 0,7 0,394 0,355 0,280 0,230 0,188 0,144 0,031 0,007 0,8 0,316 0,290 0,245 0,200 0,164 0,125 0,027 0,006 0,9 0,243 0,240 0,190 0,190 0,144 0,100 0,020 0,004 ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  6. 130 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 K' L­u l­îng thÊm qua nÒn c«ng tr×nh: Q = kt H (4.15) 2K H VËn tèc dßng thÊm tõ ®¸y c«ng tr×nh ra h¹ l­u: vy = ktP, (4.16) T Trong ®ã: P - hµm sè phô phuéc vµo s/T vµ x/T (xem b¶ng 4-1). 4.2.3. C«ng tr×nh cã b¶n ®¸y ph¼ng kh«ng cã b¶n cõ trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4-2, a) Lêi gi¶i theo N.N. Pav¬lèpxki. H×nh 4-2. S¬ ®å tÝnh to¸n thÊm d­íi b¶n ®¸y ph¼ng trªn nÒn thÊm n­íc chiÒu dµy v« h¹n (a) vµ h÷u h¹n (b) Cét n­íc vµ vËn tèc thÊm theo mÆt b¶n ®¸y: 1 x h = H arccos ; (4.17) p  1 1 v x = ktH víi - £ x £ +  (4.18) p 2 - x2 L­u l­îng thÊm qua ®¸y th­îng l­u CTT: 1 æxö Q = kt H arccos- ç ÷ víi -¥ £ x £ - (4.19) p èø VËn tèc dßng thÊm tõ ®¸y c«ng tr×nh ra h¹ l­u: 1 1 vy = kt H víi  £ x £ ¥ (4.20) p x2 - 2 §èi víi s¬ ®å thÊm h×nh 4-2a, c¸c yÕu tè cét n­íc, l­u l­îng vµ vËn tèc thÊm cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c ®¹i l­îng t­¬ng ®èi ghi ë b¶ng 4-2 vµ b¶ng 4-3 do E.A. Damarin t×m ra. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  7. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 131 B¶ng 4-2. Cét n­íc vµ vËn tèc thÊm qui ®æi däc theo ®¸y b¶n mãng ph¼ng cña CTT khi nÒn cã chiÒu dµy thÊm n­íc v« h¹n x/l h/H vx/(ktH) x/l h/H vx/(ktH) -1,00 1,00 ¥ +0,20 0,44 0,33 -0,98 0,94 1,60 +0,40 0,37 0,35 -0,95 0,90 1,02 +0,60 0,29 0,40 -0,90 0,86 0,73 +0,80 0,21 0,53 -0,80 0,80 0,53 +0,90 0,14 0,73 -0,60 0,71 0,40 +0,95 0,10 1,02 -0,40 0,63 0,35 +0,98 0,06 1,60 -0,20 0,56 0,33 +1,00 0,00 ¥ 0,00 0,50 0,32 B¶ng 4-3. L­u l­îng vµ vËn tèc thÊm qui ®æi däc theo ®¸y th­îng vµ h¹ l­u cña b¶n mãng ph¼ng trªn nÒn thÊm n­íc dµy v« h¹n x/ Q/(ktH) vy/(ktH) x/ Q/(ktH) vy/(ktH) ±1,00 0,00 ¥ ±1,67 0,35 0,24 ±1,05 0,10 0,99 ±1,90 0,40 0,20 ±1,11 0,15 0,65 ±2,18 0,45 0,17 ±1,20 0,20 0,48 ±2,51 0,50 0,14 ±1,32 0,25 0,37 ±2,90 0,55 0,12 ±1,48 0,30 0,29 ±5,00 0,73 0,07 4.2.4. B¶n mãng ph¼ng trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4-2, b) Lêi gi¶i theo N.N.Pav¬lèpxki. Cét n­íc theo mÆt ®¸y cña b¶n mãng: ì é æ p x ö ùü ï ê th ç ÷ ï Hï 1 2 T ø úï h = í1 - F ê arcsin è , l ú ý víi - £ x £ + (4.21) 2ï K ê æ p  ö úï ê th ç ÷ ú ï î ë è 2 T ø ûï þ æp  ö Trong ®ã: l = th ç ÷ è2 Tø L­u l­îng thÊm qua d­íi nÒn b¶n mãng CTT: K' Q = kt H (4.22) 2K ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  8. 132 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 Cét n­íc vµ l­u l­îng thÊm øng víi s¬ ®å b¶n ®¸y ph¼ng trªn nÒn thÊm n­íc cã chiÒu dµy h÷u h¹n (xem h×nh 4-2b) cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c ®å thÞ h×nh 4-3 vµ h×nh 4-4. H×nh 4-3. §å thÞ x¸c ®Þnh cét n­íc thÊm H×nh 4-4. §å thÞ x¸c ®Þnh l­u l­îng thÊm qui ®æi hq däc b¶n mãng ph¼ng qui ®æi Qq ë nÒn b¶n mãng ph¼ng VËn tèc dßng thÊm tõ d­íi ®¸y b¶n mãng ph¼ng ra h¹ l­u: æp  ö pch ç ÷ vy = kt H è2 Tø víi  £ x £ ¥ (4.23) æp x+ö æp x-ö 4KT sh ç ÷ sh ç ÷ è2 T ø è2 T ø BiÓu thøc tÝnh vËn tèc däc theo ®¸y b¶n mãng ë th­îng vµ h¹ l­u cã thÓ ®­îc viÕt d­íi d¹ng rót gän sau: H vy = kt P (4.24) T Trong ®ã: P - hµm sè, phô thuéc vµo /T vµ (x-)/T (xem b¶ng 4-4). ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  9. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 133 B¶ng 4-4. Gi¸ trÞ cña hµm P Gi¸ trÞ P khi (x-l)/T l/T 0,1 0,2 0,5 1 2 0,2 1,810 1,080 0,468 0,182 0,038 0,4 1,360 0,870 0,395 0,160 0,032 0,6 1,170 0,740 0,345 0,142 0,030 0,8 1,010 0,630 0,305 0,125 0,026 1,0 0,910 0,580 0,275 0,112 0,022 2,0 0,594 0,379 0,180 0,073 0,014 3,0 0,441 0,281 0,133 0,054 0,011 4,0 0,350 0,224 0,106 0,043 0,009 5,0 0,291 0,185 0,088 0,036 0,007 4.2.5. B¶n mãng ph¼ng ®Æt ch×m vµo nÒn thÊm n-íc cã chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4-5) H×nh 4-5. §å thÞ x¸c ®Þnh cét n­íc qui ®æi h q däc theo ®¸y b¶n mãng c«ng tr×nh ch«n vµo nÒn ë ®é s©u t §èi víi tr­êng hîp mãng c«ng tr×nh ch«n vµo nÒn ë ®é s©u t, cét n­íc qui ®æi hq cã thÓ x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-5 hoÆc theo sè liÖu ë b¶ng 4-5 do E.A. Damarin t×m ra. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  10. 134 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 B¶ng 4-5. Gi¸ trÞ hµm sè x/l = f(hq, t/l) Gi¸ trÞ x/l øng víi hq t/l 0,859 0,813 0,8 0,786 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,214 0,2 0,187 0,141 0,0 -0,903 -0,833 -0,809 -0,783 -0,588 -0,309 0 0,309 0,588 0,783 0,809 0,833 0,903 0,2 -1,0 - -0,931 - -0,600 -0,372 0 0,372 0,696 - 0,931 - 1 0,4 - -1,0 -0,987 -0,968 -0,769 -0,415 0 0,415 0,769 0,968 0,987 1,0 - 0,6 - - - -1,0 -0,832 -0,453 0 0,453 0,832 1,0 - - - 4.2.6. B¶n mãng ph¼ng cã mét b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4-6) Lêi gi¶i theo N.N.Pav¬lèpxki. Cét n­íc däc theo ®¸y th­îng l­u cña b¶n mãng: ì é 2 ü 1 ï1 ê æ x ö ùï h = H 1 - arccos í b + 1 + ç ÷ ú ý víi -1 £ x £ 0 (4.25) p ïa ê è s ø úï î ë ûþ Trong ®ã: a = 0,5 é 1 + (  1 / s ) + 1 + (  2 / s ) ù 2 2' ê ë ú û b = 0,5 é 1 + (  2 / s ) + 1 + (  2 / s ) ù 2 2' ê ë ú û Cét n­íc däc theo ®¸y h¹ l­u cña b¶n mãng: ì é 2 ùü 1 ï1 ê æxö ï h = H arccos í 1 + ç ÷ - b ú ý víi 0 £ x £ 2 (4.26) p ï2 ê èsø úï î ë ûþ H×nh 4-6. S¬ ®å tÝnh thÊm d­íi mãng H×nh 4-7. S¬ ®å tÝnh thÊm d­íi mãng ph¼ng cã mét b¶n cõ ph¼ng cã vËt tho¸t n­íc nöa h×nh trßn ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  11. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 135 L­u l­îng thÊm qua ®¸y th­îng l­u: ì é 2 ùü 1 ï1 ê æxö ï Q = kt H arch í 1 + ç ÷ + b ú ý víi -¥ £ x £ -1 (4.27) p ïa ê èsø úï î ë ûþ Víi tèc dßng thÊm ra h¹ l­u: 1 x vy = kt H (4.28) ps 2 é1 + ( x / s ) - a ù - b 2 s +x 2 2 2 ë û víi 2 £ x £ ¥ 4.2.7. B¶n mãng ph¼ng cã vËt tho¸t n-íc nöa h×nh trßn trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4-7) TÝnh to¸n theo N.T.Meleshenco vµ A.V.R«manèp. Cét n­íc däc ®¸y mãng c«ng tr×nh: é 2 ù Q t ê 1 - 4x( 1 -  2 ) / L + 1 - é 2 (  1 -  2 ) / L ù . 1 - ( 2x / L ) ú 2 2 ë û h= ln ú+ pk t ê 2 (x - L) / L ê ë ú û 1 Lx + arccos ( H1 - H 2 ) + H 2 (4.29) p 2 L­u l­îng thÊm ®i vµo vËt tho¸t n­íc: pk t DH Qt = (4.30) é 2L 8 (  1 -  2 )2 ù ln ê - ú êD ë LD ú û Trong ®ã: 1 xL DH = arccos ( H1 - H 2 ) + H 2 - H t ; (4.31) p 2 kt - hÖ sè thÊm cña ®Êt nÒn; D - ®­êng kÝnh èng tiªu n­íc; Ht - cét n­íc trong èng tiªu n­íc. VËn tèc thÊm däc theo ®¸y b¶n mãng: ì ü 1 ï Q t 1 - [ 2( 1 -  2 ) / L ] 2 ï 1 vx = í1 - ý. (4.32) pï 2(x - L) / L ï 1 - (2x / L) 2 î þ L L víi - £ x £ + 2 2 ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  12. 136 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 4.2.8. B¶n mãng ph¼ng cã vËt tho¸t n-íc ph¼ng trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4-8) Lêi gi¶i theo A.V.R«manèp. H×nh 4-8. S¬ ®å tÝnh thÊm d­íi b¶n mãng ph¼ng cã VTN ph¼ng Cét n­íc däc theo ®¸y b¶n mãng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (4.29), trong ®ã l­u l­îng qua vËt tho¸t n­íc Qt ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: pk t DH Qt = (4.33) 16 1  2 ln a( 1 +  2 ) Trong ®ã: 2 L+a/2 DH = arcsin ( H1 - H 2 ) + H 2 - H t ; (4.34) p L a - bÒ réng vËt tho¸t n­íc. VËn tèc thÊm däc theo ®¸y b¶n mãng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (4.32), trong ®ã Qt tÝnh theo c«ng thøc (4.33). 4.3. tÝnh to¸n thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy theo ph-¬ng ph¸p ph©n ®o¹n Theo ph­¬ng ph¸p ph©n ®o¹n, miÒn thÊm ®­îc chia thµnh nh÷ng vïng ph©n tè kh¸c nhau gäi lµ ph©n ®o¹n sao cho trong mçi ph©n ®o¹n cã thÓ dÔ dµng t×m ®­îc lêi gi¶i chÝnh x¸c. MÆt ph©n chia gi÷a c¸c ph©n ®o¹n ®­îc lÊy gÇn ®óng theo c¸c mÆt ®¼ng ¸p. Lêi gi¶i chung cho toµn miÒn thÊm ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ghÐp nèi nh÷ng lêi gi¶i riªng ®èi víi tõng ph©n ®o¹n, cã sù ®iÒu chØnh thÝch øng theo mèi quan hÖ t­¬ng hç gi÷a c¸c ph©n ®o¹n kÒ nhau. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  13. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 137 4.3.1. B¶n mãng cã c¸c b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4-9) TÝnh to¸n theo N.N.Pav¬lèpxki. H×nh 4-9. S¬ ®å tÝnh thÊm d­íi ®¸y CTT cã b¶n cõ treo (b¶n cõ ch­a ®ãng tíi tÇng kh«ng thÊm) Trong tr­êng hîp nµy miÒn thÊm ®­îc chia thµnh 4 ph©n ®o¹n víi mÆt ph©n chia däc theo b¶n cõ vµ gi÷a c¸c b¶n cõ. MÆt ph©n chia gi÷a c¸c b¶n cõ ®­îc lÊy song song víi b¶n cõ, víi cù ly c¸ch c¸c b¶n cõ theo tû lÖ ®é dµi cña b¶n cõ. Nh­ vËy, mÆt ph©n chia gi÷a ph©n ®o¹n 2 vµ 3 ®­îc x¸c ®Þnh b»ng tû lÖ nh­ sau: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt ph©n chia ®Õn b¶n cõ th­îng l­u vµ b¶n cõ h¹ l­u (h×nh 4-9a): 2 ü  '1 = .s1 ï s1 + s2 ï ý (4.35) 2 ï  '2 = .s2 s1 + s2 ï þ Víi c¸ch ph©n chia nh­ trªn, toµn miÒn thÊm sÏ gåm c¸c ph©n ®o¹n thuéc mét trong hai lo¹i: ph©n ®o¹n trong (h×nh 4-9b) vµ ph©n ®o¹n ngoµi (h×nh 4-9c). L­u l­îng thÊm d­íi nÒn CTT ®­îc chia thµnh c¸c ph©n ®o¹n: c Q = kt H å f n (4.36) n =1 Trong ®ã: kt - hÖ sè thÊm cña ®Êt nÒn; H - cét n­íc t¸c dông; c å fn - tæng c¸c hÖ sè c¶n cña c¸c ph©n ®o¹n nèi tiÕp nhau. n =1 HÖ sè c¶n cña mçi ph©n ®o¹n riªng rÏ: f1 = 1/Qq,1 ; f2 = 1/Qq,2 ; ... ; fn = 1/Qq,n ; (4.37) Trong ®ã: Qq,1 ; Qq,2 ;... Qq,n - c¸c l­u l­îng qui ®æi øng víi ph©n ®o¹n 1, 2,... n ®­îc x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-10 vµ h×nh 4-11 cña B.P.Nedriga. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  14. 138 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 Tæn thÊt cét n­íc trong ph¹m vi ph©n ®o¹n thø m lµ: fm DHm = c .H (4.38) å fn n =1 Trong ®ã: fm - hÖ sè c¶n cña ph©n ®o¹n thø m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (4.37). H×nh 4-10. §å thÞ x¸c ®Þnh l­u l­îng qui H×nh 4-11. §å thÞ x¸c ®Þnh l­u l­îng qui ®æi Qq ë ph©n ®o¹n trong ®æi Qq ë ph©n ®o¹n ngoµi (H1 vµ H2 - cét n­íc ë biªn ph©n ®o¹n) H×nh 4-12. §å thÞ x¸c ®Þnh cét n­íc H×nh 4-13. §å thÞ x¸c ®Þnh cét n­íc qui ®æi hq ë ®iÓm 1 cña ph©n ®o¹n trong qui ®æi hq ë ®iÓm 1 cña ph©n ®o¹n ngoµi ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  15. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 139 Cét n­íc thÊm ë ®iÓm bÊt kú (c) cña b¶n mãng trong ph¹m vi mçi ph©n ®o¹n b»ng: Hc = HH + DHm . hq,c (4.39) Trong ®ã: HH - cét n­íc ë biªn h¹ l­u cña ph©n ®o¹n xÐt; DHm - tæn thÊt cét n­íc trong ph©n ®o¹n, m; hq,c - cét n­íc qui ®æi ë ®iÓm c cña ph©n ®o¹n xÐt; ®èi víi ®iÓm gãc 1 cña ph©n ®o¹n trong vµ ngoµi (h×nh 4-9b) cét n­íc nµy ®­îc x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-12 vµ h×nh 4-13 cña V.P. Nedriga. 4.3.2. B¶n mãng cã c¸c b¶n cõ thÊm n-íc trªn nÒn thÊm n-íc chiÒu dµy h÷u h¹n (tÝnh to¸n theo V.P. Nedriga) A - C¬ së tÝnh to¸n Trong ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n ë ®©y miÒn thÊm ®­îc chia thµnh c¸c ph©n ®o¹n t­¬ng tù nh­ tr­êng hîp ë môc 4.3.1 víi mÆt ph©n chia däc theo b¶n cõ vµ gi÷a c¸c b¶n cõ (xem h×nh 4-9a), nh­ng c¸c b¶n cõ thÊm n­íc ®­îc qui ­íc thay b»ng c¸c t­êng ®Êt ®ång chÊt Ýt thÊm n­íc chiÒu dµy 1 m. §é thÊm cña t­êng cõ b»ng ®Êt ®­îc ®Æc tr­ng bëi hÖ sè thÊm gi¶ ®Þnh qui ®æi theo quan hÖ sau: hk = hk® (4.40) Trong ®ã: h - hÖ sè thÊm kh«ng thø nguyªn cña t­êng cõ do cã kÏ hë ë c¸c khíp nèi cña b¶n cõ. Theo tµi liÖu cña ViÖn VNIIVODGEO, víi c¸c b¶n cõ kim lo¹i ®­îc thi c«ng cã chÊt l­îng trong nÒn ®Êt c¸t vµ ¸ c¸t, hÖ sè h = 0,0025 ¸ 0,0050; víi b¶n cõ gç h = 0,02 ¸ 0,03; k® - hÖ sè thÊm cña ®Êt ë vïng ®Æt t­êng cõ. B - TÝnh to¸n thÊm qua nÒn víi b¶n cõ thÊm n­íc ®ãng ®Õn tÇng kh«ng thÊm (h×nh 4-14) H×nh 4-14. S¬ ®å tÝnh thÊm d­íi b¶n mãng CTT cã t­êng cõ thÊm n­íc ®ãng ®Õn tÇng lãt kh«ng thÊm ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  16. 140 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 ViÖc tÝnh to¸n thÊm d­íi mãng c«ng tr×nh trong tr­êng hîp nµy ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi miÒn thÊm thùc tÕ (h×nh 4-14a) thµnh miÒn thÊm ¶o, trong ®ã b¶n cõ réng 1m ®­îc thay thÕ b»ng ®o¹n b¶n mãng gi¶ ®Þnh chiÒu dµi g (h×nh 4-14b). C¸c yÕu tè thñy ®éng lùc cña dßng thÊm ®èi víi miÒn thÊm theo s¬ ®å h×nh 4-14 ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc ¸p dông cho b¶n mãng ph¼ng trªn nÒn thÊm n­íc chiÒu dµy h÷u h¹n, hoÆc b»ng ph­¬ng ph¸p ph©n ®o¹n. ChiÒu dµi ¶o cña t­êng cõ (tÝnh b»ng mÐt) ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: g = 1/h (4.41) Trong ®ã: h - hÖ sè thÊm kh«ng thø nguyªn nh­ trong c«ng thøc (4.40). C - B¶n mãng cã b¶n cõ thÊm n­íc kh«ng ®ãng tíi tÇng lãt kh«ng thÊm TÝnh to¸n thÊm ®­îc tiÕn hµnh theo c¸c c«ng thøc (4.36) ¸ (4.39), trong ®ã ®Æt gi¸ trÞ cña l­u l­îng qui ®æi Qq,h vµ cét n­íc qui ®æi hq,1 ë c¸c ®iÓm gãc ®­îc x¸c ®Þnh cho mçi ph©n ®o¹n theo c¸c biÓu thøc do V.P.Nedriga ®­a ra nh­ sau: a) §èi víi ph©n ®o¹n trong (xem h×nh 4-9 b) 2Th = (1 - h) Q q,o Qq,h = ; (4.42) 1 + ( 2  - 1) h hq,1 = (1 - h ) h + h o q,1 o q,1 ; (4.43) 1 + ( 2  - 1) h Trong ®ã: T vµ  - t­¬ng øng lµ chiÒu cao vµ chiÒu dµi cña ph©n ®o¹n, m; Qq,o - l­u l­îng qui ®æi qua ph©n ®o¹n øng víi b¶n cõ kh«ng thÊm n­íc (h = 0) ®­îc x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-10; h o - cét n­íc qui ®æi ë ®iÓm 1 øng víi b¶n cõ kh«ng thÊm (h = 0) x¸c ®Þnh q,1 theo ®å thÞ h×nh 4-12. b) §èi víi ph©n ®o¹n ngoµi (xem h×nh 4-9c) é2Th + (1 - h) Q q,o ù Q ' q Qq,h = ë û ; (4.44) 2Th + Q 'q é(1 - h)h o + hù Q 'q hq,1 = ë û q,1 ; (4.45) 2Th + Q 'q ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  17. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 141 Trong ®ã: Qq,o - l­u l­îng qui ®æi qua ph©n ®o¹n øng víi b¶n cõ kh«ng thÊm (h = 0) x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-11; Q'q - l­u l­îng qui ®æi qua ph©n ®o¹n khi kh«ng cã b¶n cõ (S = 0) vµ chiÒu dµi ®­êng viÒn kh«ng thÊm n­íc  = 0,5 m x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-11; o h q,1 - cét n­íc qui ®æi ë ®iÓm 1 øng víi b¶n cõ kh«ng thÊm (h = 0) x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 4-13. 4.4. sö dông l-íi thÊm ®Ó tÝnh to¸n thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy L­íi thÊm cho phÐp x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè c¬ b¶n cña dßng thÊm nh­ cét n­íc, gra®ian vµ l­u l­îng thÊm. L­íi thÊm cã thÓ ®­îc x©y dùng theo c¸c biÓu thøc gi¶i tÝch (®èi víi nh÷ng s¬ ®å ®­êng viÒn thÊm ®¬n gi¶n), b»ng ph­¬ng ph¸p t­¬ng tù ®iÖn thñy ®éng lùc (EGDA) vµ ph­¬ng ph¸p ®å gi¶i gÇn ®óng. 4.4.1. VÏ l-íi thÊm b»ng ph-¬ng ph¸p ®å gi¶i §èi víi m«i tr­êng thÊm ®ång nhÊt ®¼ng h­íng cã thÓ vÏ l­íi thÊm theo hai ®iÒu kiÖn: 1) C¸c ®­êng dßng vµ ®­êng ®¼ng thÕ giao c¾t nhau vu«ng gãc; 2) Tû sè gi÷a c¸c ®­êng trung b×nh trong mçi « l­íi lµ nh­ nhau. Trªn h×nh 4-15 giíi thiÖu vÝ dô vÒ l­íi thÊm d­íi b¶n mãng ph¼ng cã hai b¶n cõ ë ®Çu th­îng vµ h¹ l­u. H×nh 4-15. L­íi thÊm d­íi nÒn CTT H×nh 4-16. S¬ ®å ®æi h­íng ®­êng dßng ë ranh giíi hai lo¹i ®Êt kh¸c nhau k 1 ¹ k2 ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  18. 142 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 C¸ch vÏ l­íi thÊm nh­ sau: LÊy ®­êng viÒn thÊm d­íi ®¸y CTT lµm ®­êng dßng thø nhÊt, cßn ®­êng ranh giíi nÒn víi tÇng lãt kh«ng thÊm lµm ®­êng dßng cuèi cïng. S¬ bé vÏ ®­êng dßng thø hai uèn theo xu thÕ cña ®­êng dßng thø nhÊt, råi chia b¨ng n»m gi÷a hai ®­êng dßng nµy thµnh nh÷ng « h×nh vu«ng cong. TiÕp theo, vÏ ®­êng dßng thø ba t­¬ng tù nh­ trªn vµ chia b¨ng thø hai thµnh nh÷ng « vu«ng cong nèi tiÕp víi c¸c « cña b¨ng thø nhÊt. Khi vÏ ®­êng dßng thø ba vµ vÏ c¸c « l­íi ë b¨ng thø hai tiÕn hµnh ®iÒu chØnh ®Ó c¸c « l­íi tho¶ m∙n ®iÒu kiÖn nªu ë trªn. Cø nh­ vËy vÏ c¸c ®­êng dßng tiÕp theo vµ chia « l­íi trong ph¹m vi mçi b¨ng cã kÕt hîp chØnh söa ®­êng dßng vµ c¸c « l­íi (®­êng ®¼ng thÕ) cho phï hîp víi hai ®iÒu kiÖn ®∙ qui ®Þnh. B¨ng cuèi cïng tiÕp gi¸p víi tÇng lãt cã thÓ gåm nh÷ng « kh«ng ®Çy ®ñ (« h×nh ch÷ nhËt). §èi víi c¸c « cã h×nh d¹ng phøc t¹p (vÝ dô ë b¨ng thø hai h×nh 4-15) cã thÓ kiÓm tra b»ng c¸ch kÎ thªm nh÷ng ®o¹n trung b×nh trong ph¹m vi mçi « (®­êng ®øt nÐt trªn h×nh 4-15). Khi vÏ l­íi thÊm ®èi víi miÒn thÊm cã c¸c líp ®Êt kh¸c nhau (xem h×nh 4-17) th× vÉn tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ trªn, trong ®ã chó ý r»ng dßng thÊm sÏ ®æi h­íng qua ranh giíi hai líp ®Êt theo quan hÖ sau (xem h×nh 4-16): tga1 k 1 = (4.46) tga 2 k 2 ë ®©y: k1 vµ k2 - hÖ sè thÊm cña líp ®Êt thø nhÊt vµ líp ®Êt thø hai; a1 vµ a2 - gãc kÑp gi÷a ph­¬ng ®­êng dßng ë mçi líp ®Êt víi ®­êng th¼ng ®øng. VÝ dô l­íi thÊm vÏ cho nÒn CTT cã hai líp ®Êt kh¸c nhau (k1 ¹ k2) ®­îc m« t¶ trªn h×nh 4-17. H×nh 4-17. S¬ ®å l­íi thÊm H×nh 4-18. S¬ ®å l­íi thÊm ë nÒn gåm hai líp trong m«i tr­êng ®Êt dÞ h­íng ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  19. A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 143 §èi víi tr­êng hîp m«i tr­êng thÊm (®Êt) kh«ng ®¼ng h­íng cã hÖ sè thÊm theo c¸c trôc vu«ng gãc nhau lµ kmax vµ kmin, viÖc tÝnh to¸n thÊm ®­îc thùc hiÖn gÇn ®óng b»ng c¸ch biÕn ®æi vïng thÊm dÞ h­íng thµnh ®¼ng h­íng, trong ®ã gi¶m kÝch th­íc vïng thÊm a lÇn theo ph­¬ng cã hÖ sè thÊm tèi ®a. HÖ sè a ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: a= k max / k min (4.47) HÖ sè thÊm cña miÒn thÊm biÕn ®æi ®­îc lÊy lµ: ktb = k max .k min (4.48) Víi vïng thÊm biÕn ®æi tiÕn hµnh tÝnh to¸n hoÆc theo c¸c ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch hoÆc ®å gi¶i ¸p dông cho m«i tr­êng ®Êt ®ång nhÊt vµ ®¼ng h­íng. L­íi thÊm ®­îc vÏ cho vïng thÊm biÕn ®æi (h×nh 4-18) sÏ ®­îc kÐo d∙n dµi a lÇn theo ph­¬ng hÖ sè thÊm kmax (h×nh 4-18b). C¸c « l­íi sau khi kÐo d∙n sÏ lµ nh÷ng « h×nh kh«ng vu«ng gãc mµ chÐo gãc (h×nh 4-18b). 4.4.2. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña dßng thÊm theo l-íi thñy ®éng lùc Gra®ian trung b×nh gi÷a c¸c ®­êng ®¼ng thÕ kÒ nhau: Jtb = DH/DS (4.49) Trong ®ã: DH - ®é gi¶m cét n­íc trong ph¹m vi « l­íi xem xÐt; DS - kho¶ng c¸ch trung b×nh gi÷a hai ®­êng ®¼ng thÕ trong ph¹m vi « l­íi xem xÐt. VËn tèc dßng thÊm: DH vtb = kt . Jt.b = kt (4.50) DS Trong ®ã: kt - hÖ sè thÊm. L­u l­îng thÊm trªn 1m chiÒu dµi cña c«ng tr×nh: æ D D ' ö Q = kt . DH ç m + (4.51) è Ds Ds ' ÷ ø Trong ®ã: m - sè b¨ng cña c¸c « l­íi ®Çy ®ñ; D/Ds - tû sè gi÷a c¸c c¹nh cña « l­íi thÊm ®Çy ®ñ; D'/Ds' - tû sè gi÷a c¸c c¹nh cña « l­íi kh«ng ®Çy ®ñ. ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn
  20. 144 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 4.5. tÝnh thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy theo ph-¬ng ph¸p hÖ sè c¶n cña tsugaÐp r.r. Khi tÇng lãt kh«ng thÊm n»m kh«ng s©u th× sù chuyÓn ®éng thÊm t­¬ng tù nh­ dßng ch¶y trong èng vµ cã d¹ng biÕn ®æi dÇn. l0 H h0 h3 l1 l2 0 1 9 h4 2 3 4 6 7 S0 8 T1 5 Tt T2 1 2 3 4 5 W2 hV J H hIV hIII J hII hI h2 W1 h4 h3 H×nh 4-18A. S¬ ®å tÝnh thÊm theo ph­¬ng ph¸p hÖ sè c¶n Víi bµi to¸n ph¼ng, thÊm lµ ch¶y tÇng, tæn thÊt cét n­íc thÊm hi qua mçi ph©n ®o¹n (h×nh 4-18A) sÏ lµ: q x hi = xi = i H K åx Trong ®ã: å x = x v + x'n + x c + x" + xr ; n q H = h1 + h 2 + ... + h n = å x ; K q - l­u l­îng thÊm ®¬n vÞ; K - hÖ sè thÊm cña tÇng thÊm n­íc d­íi nÒn CTT; xi - hÖ sè c¶n cña ph©n ®o¹n thø i; åx - tæng hÖ sè c¶n; xv, xr, xc - hÖ sè c¶n ë ph©n ®o¹n vµo, ph©n ®o¹n ra vµ qua b¶n cõ. NÕu h×nh d¹ng vµ kÝch th­íc cña c¸c ph©n ®o¹n vµo vµ ph©n ®o¹n ra b»ng nhau, th×: xv = xr = xc + 0,44; ww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản