zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 3 - ThS. Nguyễn Thị Phương Mai

Chia sẻ: Dangvanhuy Dangvanhuy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Báo xấu

158
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi - Chương 3: Cống lộ thiên, trình bày các nội dung: khái niệm và phân loại, xác định kích thước lỗ cống, thiết kế tiêu năng phòng xói, tính toán các bộ phận cống, cấu tạo các bộ phận cống, cấu tạo các bộ phận cống, nguyên tắc bố trí và lựa chọn kết cấu cống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 3 - ThS. Nguyễn Thị Phương Mai

ThS. Nguyễn Thị Phương Mai
NỘI DUNG CHƯƠNG 3: CỐNG LỘ THIÊN Khái niệm và phân loại Xác định kích thước lỗ cống Thiết kế tiêu năng phòng xói Tính toán các bộ phận cống Cấu tạo các bộ phận cống Nguyên tắc bố trí và lựa chọn kết cấu cống
§3.1 Khái niệm và phân loại I. Khái niệm Cèng lé thiªn lµ mét lo¹i c«ng tr×nh thuû lîi hë ®îc x©y dùng ®Ó ®iÒu tiÕt lu lîng vµ khèng chÕ mùc níc. II. Phân loại 1. Cống lấy nước: được xây dựng để lấy nước từ sông, kênh hay hồ chứa phục vụ các nhu cầu dùng nước. 2. Cống điều tiết: xây dựng trên sông, kênh để dâng cao mực nước tạo điều kiện lấy nước cho các công trình phía thượng lưu. 3. Cống tiêu: dùng để tháo nước, chống úng cho một số vùng nhất định. 4. Cống phân lũ: dùng để tháo 1 phần lưu lượng lũ của con sông sang hướng khác hoặc tập trung phân lũ vào một vùng để hạ thấp đỉnh lũ tại sông chính.
§3.1 Khái niệm và phân loại II. Phân loại 5. Cống ngăn triều: xây dựng tại cửa sông ven biển và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều. 6. Cống tháo cát: dùng để tháo rửa bùn cát phía trước công trình dâng và điều tiết lưu lượng. III. Các bộ phận của cống 1. Bộ phận nối tiếp thượng lưu: đảm bảo nước chảy vào cống ổn định, thuận dòng và ít tổn thất cột nước - TCTL: hướng dòng chảy vào thuận, chống xói và chống thấm quanh bờ. - Sân trước: kéo dài dv thấm, chống xói và nứt nẻ. Vật liệu chủ yếu là tấm bêtông cốt thép hay đất ít thấm có lớp bảo vệ. 2. Bộ phận thân cống: điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước và liên kết với bờ hay các công trình bên cạnh.
§3.1 Khái niệm và phân loại I. Bé phËn vµo: II. Th©n cèng: III. Bé phËn ra: 1. Kªnh dÉn thîng lu 4. Cõ thîng lu 13. Têng c¸nh hạ lu. 2. S©n tríc. 5. Khe phai 14. B¶n ®¸y bÓ tiªu năng. 3. Têng c¸nh thîng lu 6. Mè trô 15. Mè tiªu năng 7. B¶n ®¸y cèng 16. Lç tho¸t níc. 8. Têng ngùc 17. TÇng läc ngîc. 9. Cöa van. 18. S©n sau 10. CÇu c«ng t¸c. 19. Kªnh dÉn h¹ lu. 11. CÇu giao th«ng. 12. CÇu th¶ phai
III. Các bộ phận của cống 3. Bộ phận nối tiêp hạ lưu: là đoạn quá độ để dòng nước chảy từ thân cống ra kênh được dễ dàng và khuyếch tán đều đặn. - thiết bị tiêu năng: tiêu hao năng lượng chảy từ cống ra. - TCHL: phân bố đều và hướng dòng chảy từ thân cống ra kênh. - Sân sau: để bảo vệ đáy kênh và có lỗ thoát nước để giảm áp lực thấm VI. Chọn tuyến cống 1. VT cống phải khống chế được toàn bộ khu vực tưới, tiêu,.. 2. Tuyến tim cống ăn khớp với dòng chảy để nước chảy qua cống dễ dàng. 3. Tránh xây cống ở đoạn sông cong để tránh xói lở gây hỏng tường, đáy cống và thuận lợi cho việc lấy nước. 4. Đáy cống thường lấy bằng đáy sông cũ, sông mới nếu có quy hoạch. 5. Chọn nơi có địa chât tốt, đồng chất để tránh lún không đều (đá–đất bùn). 6. Vị trí đặt cống là nơi tập trung nước và xây dựng cống lớn tốt hơn là xây dựng nhiều cống nhỏ.
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống I. Xác định mực nước thiết kế thượng – hạ lưu cống 1. Mực nước hạ lưu cống: -Cống tưới: Từ nhu cầu dùng nước xác định mực nước đầu kênh tkế. -Cống tiêu: Từ Q tra quan hệ Q~Zsông tim ra Zsông = Zh tương ứng. 2. Mực nước thượng lưu cống: a. Cống lấy nước:  Cống đặt sát bờ sông - Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nước trước và sau cống Z1, Z2 D D - Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước Q1  Q 3 KV 2 v DZ 2  . 2 2 (1  K)2g Q K Q1 2: diện tích mặt cắt ướt của sông phía dưới cống lấy nước
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống 2. Mực nước thượng lưu cống: a. Cống lấy nước:  Cống đặt sát bờ sông - Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nước trước và sau cống Z1, Z2 - Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước 3 KV 2 D D DZ 2  . - Cột nước thượng lưu là: 2 (1  K)2g Zt = Z1 – DZ1 – DZ2  Cống đặt cách xa bờ sông - Cột nước thượng lưu là: Zt = Z1 – DZ1 – DZ2 – DZ3 DZ3: tổn thất cột nước từ sông đến cửa cống
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống 3. Lựa chọn cặp Zt, Zh thiết kế: + X¸c ®Þnh kÝch thíc lç cèng chän trêng hîp: (Zt – Zh) nhá, QTK. + TÝnh to¸n tiªu năng sau cèng chän trêng hîp: (Zt – Zh) lín, Qtn II. Lựa chọn kiểu ngưỡng cống và lưu lượng đơn vị 1. Lưu lượng đơn vị q: chọn q nhỏ trong điều kiện sau: - Chênh lệch MNTL-HL lớn, E dòng chảy lớn. - Chiều sâu nước sau cống nông. - Khi nền có khả năng chống xói kém. - Khi cống có quy mô lớn, nước chảy sau cống khuếch tán k đều. 2. Chọn kiểu ngưỡng : kiểu ngưỡng = f (H, m, điều kiện thi công,..)
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống III. Xác định kích thước lỗ cống: Yêu cầu: - Đảm bảo được nhiệm vụ của công trình ( tháo nước, lấy nước,..) - Chú ý đến yêu cầu thi công (lắp đặt thiết bị cửa van, cấu tạo chung) A. Trường hợp mở cửa van hoàn toàn: 1. Chảy tự do: 3 Lưu lượng qua cống: Q   .m.b. 2 g .H 0 2 m: hÖ sè lu lîng, phô thuéc vµo hinh thøc ngìng cèng : hÖ sè co hÑp bªn do c¸c mè trô g©y nªn. b: tæng bÒ réng qua níc cña c¸c khoang cèng. H0: cét níc trµn cã kÓ ®Õn lu tèc tíi gÇn. m  mtc . hd . H b ngưỡng đỉnh rộng  b  d  mb  (n  1) mt H 0 ngưỡng thực dụng   1  0,2 . n b
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống A Trường hợp mở cửa van hoàn toàn: H Z 2. Chảy ngập: hh P Ngưỡng thực dụng: Điều kiện chảy ngập: cùng thỏa mãn 2 đk Z Z Ngưỡng cống thực dụng hn  hh  P  0   P  P  pg Lưu lượng tính theo: Q   n . .m. b. 2 g .H o / 2 3 Ngưỡng đỉnh rộng: Điều kiện chảy ngập: cùng thỏa mãn 1 trong 2 đk hn  hn  hn  hn  h     0,7  0,8    1,2  1,4 n  f  n  H  H 0  H 0  pg   hk  H k  pg    o Lưu lượng tính theo: Q   g .n . b.h. 2 g H 0  h H hn hk Trong đó: h = hh-Zhp, n = f (m), g =0,5. + 0,5
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống B. Trường hợp mở cửa van mở 1 phần: khi cần khống chế Q qua cống 1. Chảy tự do: khi sau cống có n/nhảy phóng xa hc’’>hh Lưu lượng qua cống: Q  . .a.b. 2 g H 0  a  : hệ số lưu tốc, P>0 thì  = 0,85-0,95 P=0 thì  = 0,95-1 : hệ số co hẹp đứng,  = f (a/H) 2. Chảy ngập: tại mặt cắt co hẹp có độ sâu hz>hc Lưu lượng qua cống: Q   ..a..b 2 g H 0  hz   M M hz  hh  M  H 0    2  4  2 h  hc H M  4. .a . h 2 2 a hz hh hh .hc Trong đó:  =.: hệ số lưu lượng
§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống III. Xác định kích thước lỗ cống: Các bước để xác định lỗ cống hay bài toán khẩu diện cống: B1: Giả thiết các hệ số mgt, gt B2: Thay các hệ số và công thức tính Q ứng với từng chế độ chảy qua cống để tính bề rộng tràn nước b B3: Tiến hành phân khoang chọn mố và tính lại m và  B4: So sánh với mgt, gt nếu không giống thì tính lại từ bước 1.
§3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói I. Đặc điểm dòng chảy qua cống: Dòng chảy qua cống có V lớn và phân bố không đều. Trạng thái dòng chảy luôn thay đổi do MNTL, HL và Q luôn thay đổi. Dòng chảy HL khuếch tán không đều do đóng mở cửa van k đồng bộ, Bk/bc= lớn (2-2,5) làm cho dòng chảy co vào, mở ra biến thiên theo cả phương dọc lẫn phương ngang, làm tiêu năng phức tạp. Cống thường xây trên nền đất yếu. Ngoài ra các cống vùng triều có đđ sau: Cống có MNHL lớn nên nối tiếp sau cống là chảy ngập. Cống vùng biển chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều. Dòng chảy sau cống là nước nhảy sóng và sóng đứng nhảy vọt qua bể nên hiệu quả tiêu năng kém. Thường cống đặt trên nền mềm yếu và địa chất phức tạp.
§3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói I. Thiết kế bể - tường tiêu năng. Yêu cầu t/năng HL là tạo nước nhảy ngập sau cống để tiêu hao từ 40- 70% năng lượng. II. Tác dụng và cách bố trí một số thiết bị tiêu năng phụ trong bể: 1. Tác dụng: - Tiêu hao năng lượng thừa. - Giảm chiều dài bể t.năng và chiều dài sân sau. 2. Các thiết bị: a. Răng tiêu năng Tác dụng: Chia dòng chảy thành nhiều dòng nhỏ dòng nhỏ xô vào nhau tạo nước cuộn làm tiêu hao n.lượng. Chuyển lưu tốc lớn lên mặt, giảm nhẹ v đáy.
§3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: a. Răng tiêu năng: dùng khi bể không quá sâu và độ dốc ít Cách bố trí: hai hàng răng sen kẽ nhau tăng tác dụng cản và khuếch tán dòng nước. a b=2,5h a h 3a l l l  b B  1 1 a    .D   0.1  0,35a l  1,10  1,50a  12 8  b = (2-2,75)a và B = b – a và h = (0,17 – 0,25)hh D: chêch lệch cột nước max TL-HL
§3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: b. Mố tiêu năng: Cách bố trí và tác dụng: bố trí thành các hàng so le nhau để tăng tác dụng cản và khuếch tán dòng nước. a  a = (0,17 – 0,25)hh và a < 1m Khoảng cách mố  < chiều dầy mố
§3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: c. Dầm tiêu năng: dùng khi bể không quá rộng, chênh lệch cột nước không lớn. Tác dụng: phân tán dòng chảy theo mặt phẳng thẳng đứng Cải thiện dòng chảy có nước nhảy sóng Làm mất hiện tượng dòng chảy ngoằn ngoèo xô va bờ Cách bố trí: hc c t c t a = (0,06 – 0,125) D và b = (0,1- 0,2)hc và t=(3-5)c hc: chiều sâu nước tại mặt cắt co hẹp sau cống
§14.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc c t c t
§14.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc c t c t

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.