1
Chương 8: ĐẬP TRÀN
MAI Quang Huy
Bộ môn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Công trình
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Hà nội 2014
2
1. KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN
1.1 Khaùi nieäm: Ñaäp traøn laø coâng trình chaén ngang doøng chaûy vaø
cho nöôùc chaûy qua ñænh noù.
° Các thông số:
▪ Chiều cao của đập so
với đáy kênh thượng lưu, P1;
▪ Chiều cao của đập so
với đáy kênh hạ lưu, P;
▪ Chiều dày đỉnh đập, d;
▪ Cột nước tràn, H là chiều cao mưc nước thượng lưu so với đỉnh đập, đo tại
mc thượng lưu cách đập một khoảng (3-5)H;
▪ Chiều cao hạ lưu, hh; chiều sâu ngập hn = hh – P (hh > P)
▪ Độ chênh mực nước thượng lưu và hạ lưu, Z.
H
Mặt cắt dọc
P1 P
hh
d
Chương VIII- Đập tràn
Mặt bằng
Z
2
3
1. KHÁI NIỆM ÑAÄP TRAØN
Phân loại: 3 loïai ñaäp traøn:
°Ñaäp traøn caïnh moûng:
°Ñaäp traøn thöïc duïng:
°Ñaäp traøn ñænh roäng:
H67.0
d
HH 3267.0
d
HH 10832
d
H
d
Ñaäp traøn caïnh
moûng
H
Ñaäp traøn thöïc duïng
ña giaùc
P1 P
hH
H
Ñaäp traøn thöïc
duïng cong
P1 P
hH
d
H
P1 P hH
d
Ñaäp traøn
ñænh roäng
Chương VIII- Đập tràn
4
1. KHÁI NIỆM ÑAÄP TRAØN
°2 traïng thaùi chaûy:
Chaûy töï do: möïc nöôùc haï löu khoâng aûnh höôûng tôùi löu löôïng
qua ñaäp traøn.
Chaûy ngaäp: möïc nöôùc haï löu aûnh höôûng tôùi löu löôïng qua ñaäp
traøn.
°Daïng khoang traøn: chöõ nhaät; tam giaùc; nöûa hình troøn…
°Vò trí: vuoâng goùc doøng chaûy; cheùo goùc; beân bôø; vaønh khaên…
Khoang chöõ nhaät Khoang tam giaùc Khoang hình troøn
Q
Ñaäp
traøn
Q
Ñaäp
traøn
Q Ñaäp
traøn Q Ñaäp
traøn
Chương VIII- Đập tràn
3
5
2. CT TỔNG QUÁT TÍNH LƯU LƯỢNG QUA TRÀN
Xét bài toán tổng quát khi cửa tràn hình chữ nhật. Lưu lượng qua tràn
phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Q = f(b, H, H0, P, g)
Quan hệ này có thể biểu diễn theo hàm mũ:
Dùng pp cân bằng thứ nguyên:
Ln: thứ nguyên độ dài theo chiều ngang;
L: thứ nguyên độ dài theo chiều dọc và chiều cao;
Cân bằng thứ nguyên ta được hệ pt:
Giải ta được: r = 1/2 và: =>
hay:
rqp
h
zyx gPhHBbcQ ...... 0
Chương VIII- Đập tràn
6
2. CT TỔNG QUÁT TÍNH LƯU LƯỢNG QUA TRÀN
Đặt: - hệ số lưu lượng;
- hệ số co hẹp bên;
- hệ số ngập;
Khi đó công thức tổng quát có dạng:
(2.1)
Khi đập làm việc ở chế độ chảy không ngập và không bị co hẹp bên:
(2.2)
Hệ số lưu lượng m phụ thuộc vào đặc tính, cấu tạo của từng loại đập.
Trong những tiết sau, hệ số m sẽ được xét riêng cho từng loại đập
Chương VIII- Đập tràn
2/3
0
.2.... HgbmQ n
2/3
0
.2.... HgbmQ n
4
7
2. ĐẬP TRÀN MẶT CẮT THỰC DỤNG
Ñieàu kieän chaûy ngaäp:
Traïng thaùi chaûy töï do.
Traïng thaùi chaûy ngaäp
°m – Heä soá löu löôïng (0.30 – 0.50)
°n – Heä soá ngaäp (PL SGK)
° – Heä soá co heïp beân
2/3
0
2HgbmQ
H
Ñaäp traøn thöïc duïng
ña giaùc
P1 P
hH
H
Ñaäp traøn thöïc
duïng cong
P1 P hH
z
2/3
0
2HgbmQ n
b
H
n
nmtmb 0
1
2.01
Chương VIII- Đập tràn
8
3. ĐẬP TRÀN ĐỈNH RỘNG
°Ñieàu kieän chaûy ngaäp:
Traïng thaùi chaûy töï do.
Traïng thaùi chaûy ngaäp
°m – Heä soá löu löôïng (PL SGK)
°n – Heä soá vaän toác (PL SGK)
4.12.1or 85.070.0
00 pg
cr
n
cr
n
pg
nn
H
h
h
h
h
H
h
H
h
Ph
2/3
0
2HgmbQ
nnn hHgbhQ 0
2
H
P1 P hH
Ñaäp traøn ñænh roäng
hn
z
Chương VIII- Đập tràn