Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4- Tính toán tiêu năng cuối dốc nước

4- Tính toán tiêu năng cuối dốc nước

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



a- Chọn lưu lượng tính tốn tiêu năng

Tính tốn với các cấp lư lượng khác nhau từ 0 đến Qmax. Lưu lượng tính tốn tiêu

năng là lưu lượng ứng với trị số (hc” – hh)max

Trong đó :

- hc” là độ sâu liên hiệp với độ sâu hc, độ sâu hc lấy bằng độ sâu mực nước cuối

dốc.

- hh độ sâu mực nước hạ lưu tương ứng với các cấp lưu lượng.

Xác định chiều sâu liên hiệp hc” theo công thức

h

hc "  c

2



2





 1  8q  1





ghc3







q : Tỷ lưu lượng trong dốc nước q =Q /Bdốc (m2/s)

hc : Chiều sâu nước tại chân dốc nước

Bảng 5-24: Bảng tính tốn xác định lưu lượng tính tốn tiêu năng

Qtr

hc

q

hc''

hh

hc''-hh

3

2

(m /s)

(m)

(m /s)

(m)

(m)

(m)

162.65

0.35

3.87

2.78

1.98

0.80

325.30

0.62

7.75

4.16

3.00

1.15

487.96

0.87

11.62

5.21

3.85

1.36

650.61

1.12

15.49

6.09

4.59

1.50

813.26

1.35

19.36

6.87

5.27

1.60

3

Kết quả tính tốn theo bảng cho thấy với Qtr =813.26m /s thì hiệu số (hc”-hh)max nên

ta chọn lưu lượng này làm lưu lượng tính tốn tiêu năng.

c



h



Ở đây do địa hình có độ dốc cao và chênh lệch hiệu số (h ”-h ) khá lớn nên ta chọn

hình thức tiêu năng mũi phun kết hợp hố xói.

Để tính tốn thiết kế hố xói ta cần phải tính với các cấp lưu lượng từ nhỏ đến lớn qua

mỗi cấp lưu lượng ta sẽ có một chiều sâu và chiều dài hố xói từ đó ta vẽ được hố xói

tương ứng. Sau đó nối các điểm ngồi cùng của hố xói ta được đường bao hố xói.



SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



99



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



b- Tính tốn tiêu năng sau dốc nước

* Lựa chọn các kích thước cơ bản

- Cao trình cuối dốc nước: cd = nt – id.Ld

Trong đó:

+ đầu dốc = 26.53: Là cao trình đầu dốc

+ id là độ dốc dọc dốc nước id =0,15

+ Ld là chiều dài dốc nước bao gồm chiều dài đoạn thu hẹp dài 45m và đoạn

không đổi Ld = 50m. Thay số ta được: cd = 26,53 – 0.15 95 = 12,28 m.

- Độ dốc mũi phun: i = 0,2.

- Chiều dài mũi phun: L = 3m.

- Cao trình mũi phun: mũi = cd + i.L = 12,28 + 0.2x3 = 12,88 m.

Lroi



12.88



h



P

hh

m



=2



m



=2



4.0



dh



bh



Lm



,2

=0



im



12,88

12,28



Sơ đồ tính tốn hố xói

* Xác định chiều dài nước rơi :

Chiều dài nước rơi là khoảng cách nước rơi theo phương ngang từ mũi phun đến trung

tâm bó dòng nước rơi chạm vào đáy kênh hạ lưu.

Chiều dài nước rơi được xác định theo cơng thức:



SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



100



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Lrơi = 2.2.H0.



 2



P  0,5.h

2

1  imui

. imui

 2

 i mui 





 .H o



.



Trong đó :

 - Hệ số lưu tốc, lấy  =1.

h - Chiều sâu dòng chảy cuối mũi phun, vì chiều dài cuối mũi phun nhỏ (l mũi =3m) ta

xem h  hcd

P - Khoảng cách từ mũi phun đến đáy kênh hạ lưu.

P = mũi phun- đáy hạ = 12,88 – 4.0 = 8.88 m.

H0 = E0 - P - 0,5h

E0 - Năng lượng tồn phần của dòng chảy tại mặt cắt cuối dốc máng, lấy mặt chuẩn

là đáy kênh hạ lưu.

E0 =cuối dốc -đáy hạ +h +

= 12,68 – 4.0 + h +



 .vcd2

2g



 .vcd2

 .v 2

= 8,68 + h + cd

2g

2g



Tia dòng từ mũi phun đổ xuống hố xói hợp với đáy kênh hạ lưu một góc là . Trong

đó  tính theo cơng thức sau:

2

cos = (1  im )



H0

E0



Bảng 5-25: Kết quả tính tốn với các cấp lưu lượng như sau:

Q

h

(m3/s)

(m)

162.65 0.35

325.30 0.62

487.96 0.87

650.61 1.12

813.26 1.35

* Xác định chiều sâu hố xói



Vcd

(m/s)

11.04

12.57

13.35

13.89

14.31



E0

(m)

14.85

16.95

18.24

19.23

20.07



H0

(m)

5.79

7.77

8.92

9.79

10.51



Lrơi

(m)

15.68

18.71

20.42

21.69

22.75



cos β

0.61

0.66

0.69

0.70

0.71



Theo Vư – dơ – gơ, chiều sâu hố xói xác định theo công thức:

d h k q Z 00, 25  hh



Trong đó:

SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



101



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



 - hệ số hàm khí của dòng nước, phụ thuộc vào lưu tốc của dòng nước khi chảy vào

hạ lưu và phụ thuộc vào chiều sâu nước ở cuối mũi phun với mỗi cấp lưu lượng ta có

một  khác nhau (tra bảng 4 trang 18 –ví dụ tính tốn tràn máng phun) ở đây lưu tốc của

dòng chảy khi vào hạ lưu <5m/s.nên  chỉ còn phụ thuộc vào chiều sâu nước cuối mũi

phun.

Z0 - độ chênh cột nước có kể đến lưu tốc tới gần. Z0 = E0 – hh.

hh - chiều sâu nước trong kênh hạ lưu.

K - hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất và góc . Hệ số k lấy như sau:

Nếu V < Vcp thì lấy k = 1,34.

Nếu V > Vcp thì k phụ thuộc vào góc .

V - lưu tốc dòng chảy trong hố xói

Vcp - lưu tốc cho phép của đất nền hố xói, tùy thuộc vào đất lòng kênh và

độ sâu nước trong kênh, tra phụ lục 8-4b với đất có lực dính kết 0.26kg/cm 2 với

các giá trị mực nước hạ lưu khác nhau.

q

Trong đó:

1,41hc ' '



Trong quan hệ trên có: V 



hc” - chiều sâu liên hiệp với hc ở mặt cắt thu hẹp, quy ước chọn mặt cắt thu hẹp ở cao

trình mực nước hạ lưu.

q - lưu lượng đơn vị tại mặt cắt co hẹp, ở đây xem chiều rộng dòng chảy vẫn giữ

nguyên khi rơi xuống hạ lưu nên bề rộng mặt cắt co hẹp chính là bề rộng tại đầu mũi

phun.

Xác định V như sau:

q

(tra các bảng tính thuỷ lực)   c ' '  h"c  "c E0  V

 E03 / 2



Tính F ( c ) 



Bảng 5-20: Kết quả tính tốn chiều sâu hố xói với các cấp lưu lượng khác nhau

Q

162.65

325.30

487.96

650.61

813.26



q

3.87

7.75

11.62

15.49

19.36



hcd

0.35

0.62

0.87

1.12

1.35



Vcd

11.04

12.57

13.35

13.89

14.31



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



E0

14.85

16.95

18.24

19.23

20.07



F(tc)

0.071

0.117

0.157

0.193

0.227



tc"

0.219

0.287

0.318

0.350

0.350



102



hc"

3.25

4.86

5.80

6.73

7.03



V

0.84

1.13

1.42

1.63

1.95



K

1.34

1.34

1.34

1.34

1.34



hh

1.98

3.00

3.85

4.59

5.27





Z0

12.87 1

13.95 1

14.39 1

14.64 1

14.80 1



dh

3.01

4.20

5.05

5.73

6.30



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



* Xác định chiều rộng và chiều dài hố xói

Xem hố xói có dạng hình thang, mái dốc ổn định m = 2, chiều rộng đáy hố xói và

chiều dài tồn bộ hố xói tính theo cơng thức sau:

bh 



- Chiều rộng đáy:



q

Vcp



- Chiều dài miệng hố xói: L = bh + 2.m.dh.

Bảng 5-26: Kết quả tính tốn chiều rộng và dài hố xói với các cấp lưu lượng khác nhau

Q

q

Vcp

bh

dh

162.65

3.87

1.8

2.15

3.01

325.30

7.75

1.8

4.30

4.20

487.96 11.62

1.9

6.11

5.05

650.61 15.49

1.9

8.15

5.73

813.26 19.36

1.9

10.19

6.30

Từ kết quả tính ở trên ta vẽ được đường bao hố xói:



Lh

14.21

21.11

26.31

31.06

35.38



II- Tính ổn định tường bên ngưỡng tràn

1. Các trường hợp tính tốn



- Trường hợp 1: Tường mới thi công xong, trên bờ có áp lực xe máy – tổ hợp cơ bản.

- Trường hợp 2: Mới xả lũ xong, sau lưng tường có áp lực nước ngầm – tổ hợp cơ

bản



- Trường hợp 3: tường bên ngưỡng tràn làm việc khi có động đất – tổ hợp đặc biệt.

Trong đồ án này, ta tính tốn cho trường hợp 1 và trường hợp 2.

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



103



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



2. Số liệu tính tốn

+ Cao trình đỉnh tường: + 32,6 (m)

+ Chiều cao tường: H = 7,32 (m)

Đất đắp hai bên tường có các chỉ tiêu cơ lý sau:

+ Dung trọng tự nhiên: tn = 1,86 (T/m3)

+ Dung trọng bão hồ: bh = 1,92 (T/m3)

+ Góc ma sát trong: tn = 210, bh = 190

+ Lực dính đơn vị: Ctn = 3,9

Cbh = 3,1

+ qxe = 2,5 (T/m3)

Đất nền

+ Góc ma sát trong: bh = 190

+ Lực dính đơn vị: Cbh = 2,7



3. Trường hợp tường mới thi cơng xong, trên bờ có áp lực xe máy

Để tính tốn ta cắt 1m chiều dài của tường để tính toán.Các lực tác dụng lên tường

bao gồm:Áp lực đất, áp lực xe máy thiết bị thi công đi lại sau tường, trọng lượng bản

thân tường.

Sơ đồ tính tốn



SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



104



LỚP SĐ 6



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4- Tính toán tiêu năng cuối dốc nước

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×