Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 4 - GS.TS. Nguyễn Chiến

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

313
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 4 - Cống ngầm dưới đê, đập có nội dung trình bày khái niệm, phân loại cống ngầm, tính toán thuỷ lực cống ngầm, cống lấy nước có áp, tính toán kết cấu cống ngầm, một số cấu tạo chi tiết, phân đoạn cống bằng khớp mềm.

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 4 - GS.TS. Nguyễn Chiến

CHƯƠNG 4. CỐNG NGẦM DƯỚI ĐÊ, ĐẬP 4-1. Tổng quát I- Khái niệm *Vị trí: đặt dưới đê, đập (có đất đắp bao quanh). *Công dụng: - Lấy nước từ sông hồ; chuyển nước cho trạm TĐ, tưới, cấp nước. - Tháo lũ, tháo nước thừa, tháo bùn cát. - Dẫn dòng thi công. 1
II. Phân loại cống ngầm. 1- Theo VLXD: Ống sành, BT, BTCT, ống kim loại. 2- Theo hình dạng kết cấu: Cống tròn, cống hộp, cống vòm. a) b) c) 70 6.0 1.2 5 1. 570 450 1.5 3.5 3.5 5 6. 1.5 8 0. 50 70 450 70 Các hình thức mặt cắt cống ngầm 590 2
3- Theo cách bố trí: - Đặt trực tiếp lên nền. - Đặt trong hành lang. (Sử dụng hành lang để dẫn dòng thi công). 4- Theo hình thức lấy nước: a) Lấy nước kiểu tháp (phổ biến nhất). Các loại tháp lấy nước 3
a) Lấy nước kiểu tháp (tiếp).  Bố trí: - làm tháp kiểu kín. - Trong tháp có van công tác và van sửa chữa. - Máy đóng mở đặt trong nhà tháp.  Ưu điểm: có thể thao tác van, kiểm tra sửa chữa cống trong mọi điều kiện.  Nhược điểm: tốn nhiều vật liệu.  Vị trí đặt tháp: ở phần đầu cống. - Vị trí 1: ngay đầu cống (chân mái đập). - Vị trí 2: đỉnh mái đập. - Vị trí 3: khoảng giữa mái (thường dùng nhất). 4
Hồ Đền Sóc 5
Hồ Cam Ranh 6
Hồ A Yun Hạ 7
HỒ CHỨA NƯỚC CÀ GIÂY - HUYỆN BẮC BÌNH TỈNH BÌNH THUẬN 8
b) Lấy nước kiểu cầu cảng (dàn kéo). 9
b) Lấy nước kiểu cầu cảng (tiếp).  Đặc điểm: - Van bố trí ngay đầu cống. - Dàn van không kín => chỉ có thể kiểm tra, sửa chữa cửa van khi mực nước TL thấp.  Áp dụng: hồ nhỏ, chiều sâu nước < 7m. c) Đặt van khống chế ở hạ lưu.  Bố trí: + Cống vừa và nhỏ: cả van công tác và van sửa chữa đều đặt ở cuối cống. Loại van: van đĩa, van khoá. + Cống lớn: - Van công tác: đặt cuối cống (van côn). 10 - Van sửa chữa: thường đặt trong tháp.
c) Đặt van khống chế ở hạ lưu (tiếp).  Ưu điểm: - Luôn tạo được dòng chảy có áp trong cống. - Van CT ở hạ lưu => không cần làm cầu công tác.  Ứng dụng: cống tròn bằng thép, thép bọc BT. β 11
d) Các sơ đồ lấy nước khác (ít dùng):  Kiểu cửa kéo nghiêng:  Kiểu ống nghiêng. 12
4.2. Tính toán thuỷ lực cống ngầm. I- Cống ngầm có van đặt trong tháp. 1- Tính khẩu diện: a) Trường hợp: - Thượng lưu là mực nước thấp; van mở hoàn toàn để tháo lưu lượng Qtk; Σ - Cống chảy không áp. Σ b) Sơ đồ tính toán. d 13
1- Tính khẩu diện (tiếp): c) Phương pháp tính: (cống có mặt cắt chữ nhật) - Giả thiết bề rộng cống b. - Xác định tổng tổn thất cột nước qua cống (Ztt), bao gồm: 2 v + Các tổn thất cục bộ: Z i = ξi ⋅ ; 2g + Tổn thất dọc đường: Zdđ = iL; (coi dòng chảy trong cống là đều). - Vẽ quan hệ Ztt ~ b. - Khống chế: Ztt = ΔZcp => tìm được bề rộng yêu cầu (by/c). ΔZcp = MNC - MNKC. MNKC: mực nước khống chế đầu kênh hạ lưu. 14
1- Tính khẩu diện (tiếp): c) Chọn mặt cắt:  Chiều rộng: - Theo yêu cầu lấy nước: b ≥ by/c. - Theo điều kiện thi công, cấu tạo: Thường b ≥ 0,8 m;  Chiều cao: - Theo yêu cầu lấy nước: H = h1 + δ; h1 - độ sâu nước trong cống (trường hợp tính toán); δ - độ lưu không (δ ≥ 0,5 m). - Theo điều kiện thi công, cấu tạo: 15 Thường H ≥ 1,6 m;
2- Kiểm tra trạng thái chảy và tính tiêu năng: a) Trường hợp: Khi MNTL cao, van mở 1 phần. b) Xác đinh độ mở cống a. Sơ đồ: chảy tự do qua lỗ: Q = ϕαab H'o −αa ; α = f (a / H'o ) H’o - cột nước toàn phần tại mặt cắt trước van. 16
c) Kiểm tra chảy trong cống: + Vẽ đường mặt nước: xuất phát từ mặt cắt C-C có độ sâu hc= αa. Đến khi đạt h = hk => chiều dài phân giới Lk. + Nếu Lk ≤ L1: có nước nhảy trong cống. + Nếu Lk > L1 => xác định hr (với L=L1). - Nếu hr ≤ h’h: không có nước nhảy trong cống - Nếu hr > h’h : có nước nhảy trong cống => cần xác định vị trí, độ sâu sau nước nhảy, khống chế h” < H. d) Tính kích thước bể tiêu năng: Khi nước nhảy ngoài cống => Cần xác định db, Lb, Ls. 17
II- Cống lấy nước có áp (có van ở hạ lưu). 1- Tính khẩu diện:  Trường hợp: mực nước hồ thấp; van mở hoàn toàn, cống chảy có áp.  Công thức: Q = µω 2 g∆Z o αV02 ∆Z 0 = ∆Z + 2g ∆Z = Z TL − Z HL 1 µ= K h + ∑ ξ i K i2 2 ω ω Kh = Ki = ωh ωi 18
1-1 2-2 1 2 Z 1 2 hh 19
 Phương pháp giải: đúng dần  Giả thiết D, tính µ ω , ⇒ Q  So sánh Q và Q TK  2- Kiểm tra điều kiện chảy có áp  Trần cửa vào ngập dưới MNTL  Thỏa mãn điều kiện: µ v ω v Z v > µω ∆Z 1 µ= 1 + ∑ξ j K 2 j ωv Kj = ωj 20