Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
III- Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

III- Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Vẽ đường mặt nước bằng phương pháp cộng trực tiếp. Theo phương pháp này

khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h1 và h2 đã biết sẽ là :

L =





i J



(6-10)



Trong (6-10)

+   =  2 – 1 : Là hiệu năng lượng của hai mặt cắt.

 .v 22

2 = h2 +

2.g



1 = h1 +



 .v12

2.g



+ i = 0,002: là độ dốc đáy cống.

+ J : độ dốc thuỷ lực trung bình xác định như sau :

J  J2

J 1

trong đó : J2 =

2



 V2



C R

2





2





 và J1 =







 V1



C R

2















2



Với : + V: là lưu tốc qua mặt cắt.

+ C : hệ số sedi.

+ R : bán kính thuỷ lực.

V,C, R được tính với độ sâu hi tương ứng.

Tính tốn theo phương pháp trên ta được kết quả như Bảng 6-2.



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



124



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Bảng .Bảng tính đường mặt nước trong cống

hi

(m)





(m2)





(m)



V

(m/s)



V 2

2g



i



(m)



(m)



R

(m)

C



0.152



0.296



2.25



16.90



14.56



14.714



0.131



0.182



0.354



2.31



14.11



10.157



10.339



0.153



0.202



0.393



2.35



12.71



8.245



8.4473



0.167



0.222



0.432



2.39



11.57



6.826



7.0486



0.180



0.242



0.471



2.43



10.61



5.744



5.9868



0.193



0.262



0.510



2.47



9.806



4.901



5.1632



0.206



0.282



0.549



2.51



9.110



4.230



4.5127



0.218



0.302



0.588



2.55



8.507



3.688



3.9909



0.230



0.322

0.342



0.627

0.666



2.59

2.63



7.979

7.512



3.244

2.876



3.5669

3.2184



0.242

0.253



0.362



0.705



2.67



7.097



2.567



2.9294



0.264



0.382



0.744



2.71



6.725



2.305



2.6876



0.274



0.402



0.783



2.75



6.391



2.081



2.4839



0.284



0.422



0.823



2.79



6.088



1.889



2.3112



0.295



0.442

0.45



0.862

0.878



2.83

2.85



5.813

5.709



1.722

1.661



2.1641

2.1114



0.304

0.309



59.42

5

60.96

9

61.860

62.66

5

63.39

7

64.068

64.68

5

65.25

6

65.786

66.281

66.74

4

67.17

9

67.587

67.97

3

68.338

68.478



J



Jtb







L



(m)



(m)



L

(m)



0.615



0



0.349



0.482



-4.375



9.107



9.11



0.252



0.301



-1.892



6.325



15.4



0.188



0.221



-1.399



6.398



21.8



0.144



0.167



-1.062



6.449



28.2



0.113



0.129



-0.824



6.483



34.7



0.091



0.102



-0.651



6.501



41.2



0.073



0.082



-0.522



6.506



47.8



0.061

0.051



0.067

0.056



-0.424

-0.348



6.499

6.482



54.2

60.7



0.042



0.047



-0.289



6.454



67.2



0.036



0.039



-0.242



6.418



73.6



0.031



0.034



-0.204



6.372



80



0.027



0.029



-0.173



6.318



86.3



0.024

0.023



0.025

0.023



-0.147

-0.053



6.256

2.487



92.7

95.1



3. Kiểm tra nước nhảy trong cống

Ta có khoảng cách từ van tới cửa ra là L2 = 95m.

Khi cột nước hi trong cống hi = 0,45m thì vị trí của nó đã là ở cửa ra, trong lúc đó độ

sâu phân giới hk = 0,87m. Vì vậy khi cột nước hi = hk thì chiều dài từ mặt cắt co hẹp C-C

tới vị trí có hi = hk là Lk > L2.

Dựa vào kết quả trong bảng 6-2 ta có: hr = 0,45m tương ứng với

L = 95 – l vào = 95 – 1,4.a = 95 – 0,347 = 94,653m (với l vào = 1,4.a)

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



125



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Tính độ sâu liên hiệp với hr :

3

3



�hk � �

hh �

1, 734 �

�0,87 � �





1 8�

1  8 � � 1 =

hh’=

= 0,352 (m).

� 1�

2

1,

734







2�

h





h �













Suy ra hr >hh’  xảy ra nước nhảy trong cống

Khi đó ta cần có các biện pháp xử lý như sau:

-Nâng trần cống ,làm bậc tiêu năng vị trí nước nhày trong cống

-Tăng mác bê tơng vị trí nước nhảy

-Thay đổi độ dốc đáy cống

Giải pháp thay đổi độ dốc đáy cống và vị trí đặt tháp van khơng mang lại hiệu

quả do đó ta chấp nhận có nước nhảy trong cống và tính tốn độ sâu sau nước nhảy đảm

bảo khơng chạm trần cống.

Tính chiều cao nước nhảy trong cống :



Hình 6-5. sơ đồ xác định vị trí nước nhảy trong cống

Vận dụng lý thuyết về sự nối tiếp, trước nước nhảy là đoạn chảy xiết theo đường

nước dâng CI bắt đầu từ mặt cắt co hẹp có độ sâu hc đến mặt cắt I - I có độ sâu h'. Sau

nước nhảy là đoạn chảy êm theo đường nước hạ bI bắt đầu từ mặt cắt II - II có độ sâu h''

đến mặt cắt cửa ra có độ sâu hr.

Cách xác định vị trí nước nhảy :

+Vẽ đường cong mặt nước CI bắt đầu từ mặt cắt C-C có độ sâu hc trở xuống

+ Vẽ đường (e-e) liên hiệp với đường CI, mỗi điểm của đường này là độ sâu liên

hiệp tương ứng với mỗi điểm của đường CI

SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



126



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Lùi đường (e-e) về phía hạ lưu một đoạn bằng chiều dài nước nhảy tương ứng với từng

độ sâu h’’ được đường (f-f) .Vẽ đường bI bắt đầu từ cửa cuối có độ sâu hr và vẽ ngược

trở lên.

+Đường bI cắt đường (f-f) tại điểm có độ sâu h’’.Đú chớnh là độ sâu sau nước nhảy

có thể xảy ra trong cống

Chi tiết tính tốn được ghi ở Bảng 6-3.

Trong đó:

h'' =





h

 .q 2



1

 18

 và ln = 4,5 h''.

2 

g .h 3





l: khoảng cách từ mặt cắt co hẹp C-C đến mặt cắt I - I có độ sâu trước

nước nhảy tương ứng.

l + ln : khoảng cách từ mặt cắt C-C đến mặt cắt II - II sau nước

Bảng 6-3:Kết quả tính tốn đường CI,,.

l

h

h''

ln

l+ln

0.152 2.901 13.055

0 13.055

0.182 2.630 11.836

9.1 20.937

0.202 2.482 11.172 15.43 26.602

0.222 2.354 10.593 21.82 32.414

0.242 2.240 10.083 28.27 38.354

0.262 2.139

9.628 34.76 44.389

0.282 2.048

9.213 41.26 50.479

0.302 1.965

8.829 47.77 56.616

0.322 1.890

8.505 54.26 62.766

0.342 1.820

8.192 60.75 68.942

0.362 1.75

7.902 67.21 75.112

0.382 1.691

7.632 73.62 81.252

0.402 1.6401 7.380

80 87.38

0.422 1.587

7.144 86.31 93.454

0.442 1.538

6.922 92.56 99.482

0.45 1.519

6.836

95 101.84

Vẽ đường bI bắt đầu từ cửa ra có độ sâu hr và vẽ ngược trở lên.

Ta có hn = hh = 1,734 > hk= 0,86 nên độ sâu hr = hn = 1,734m



SVTH: PHẠM HOÀNG HẢI



127



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Bảng 6-4:Kết quả tính tốn đường bI.



h



b











V



(m)



(m)



(m2)



(m)



(m/s)



1.734



1.7



2.948



5.168



1.699



0.1472



1.8812



0.570



75.88



0.0008



1.75



1.7



2.975



5.2



1.684



0.1445



1.8945



0.572



75.92



0.0008



0.0009



0.01332



11.783



82.87



1.766



1.7



3.002



5.232



1.668



0.1419



1.9079



0.573



75.96



0.0008



0.0009



0.01339



11.65



71.22



1.782



1.7



3.029



5.264



1.653



0.1394



1.9214



0.575



76.00



0.0008



0.0008



0.01346



11.525



59.69



1.798



1.7



3.056



5.296



1.639



0.1369



1.9349



0.577



76.03



0.0008



0.0008



0.01353



11.407



48.28



1.814



1.7



3.083



5.328



1.624



0.1345



1.9485



0.578



76.07



0.0007



0.0008



0.0136



11.297



36.99



1.83



1.7



3.111



5.36



1.610



0.1322



1.9622



0.580



76.11



0.0007



0.0008



0.01366



11.192



25.79



1.846



1.7



3.138



5.392



1.596



0.1299



1.9759



0.582



76.14



0.0007



0.0008



0.01372



11.093



14.70



1.802



1.7



3.165



5.424



1.582



0.1277



1.9897



0.583



76.17



0.0007



0.0007



0.01378



14.63



0



SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



R

(m)



C







J



(m)



128



(m)



(m)



(m)



94.65



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



Hình 6-6. Biểu đồ xác định vị trí nước nhảy trong cống

Qua kết quả tính tốn ta thấy vị trí nước nhảy và nước nhảy cú cỏc đặc trưng cơ

bản sau:



Độ sâu sau nước nhảy : h'' = 1,852 ( m ).

Chiều dài nước nhảy : ln =4,5.h’’=4,5.1,852= 8,334 ( m ).

Khoảng cách từ mặt cắt co hẹp C-C đến mặt cắt I-I :l = 56,46m

Nước nhảy trong cống gây bất lợi cho cống về mặt ổn định trong quá trình làm

việc. Ta có thể sử dụng các biện pháp để đẩy nước nhảy ra ngoài như: giảm bề rộng

cống hoặc đưa vị trí tháp van về gần phía hạ lưu, tăng độ dốc đáy cống. Nhưng các biện

pháp này lại gây bất lợi cho một số điều kiện khác nên khơng khả thi.

Ta thấy do cống có chiều cao Hc = 2,5 ( m ),trong khi h'' = 1,852 ( m ) nên nước

nhảy khơng chạm trần cống.Do đó ta có thể gia cố khớp nối thi cơng cống trong đoạn có

nước nhảy đảm bảo cho cống vẫn làm việc bình thường khi có nước nhảy trong cống

4-.Chọn kích thước bể tiêu năng

Do có nước nhảy trong cống nên ở đây ta chỉ chọn bể tiêu năng sau cống theo cấu

tạo

Chọn :



Chiều sâu bể : d = 0,5m.

Chiều dài bể tiêu năng : Lb = 15 m.



IV- Chọn cấu tạo cống

1- Cửa vào , cửa ra

Cửa vào, cửa ra cần đảm bảo điều kiện,nối tiếp thuận với kênh thượng, hạ lưu.

Thường bố trí tường hướng dòng hình thức mở rộng dần. Góc chụm của 2 tường hướng

dòng ở cửa vào lấy 180, góc chụm ở cửa ra lấy bằng 120 để tránh hiện tượng tỏch dũng.

Cỏc tường hướng dòng hạ thấp dần theo mỏi.Cấu tạo cửa ra cần kết hợp với việc bố trí

SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



129



LỚP SĐ 6



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN KHẮC XƯỞNG



các thiết bị tiêu năng. Cuối bể tiêu năng cần có thiết bị chuyển tiếp ra kênh hạ lưu. Sau

bể tiêu năng cần bố trí 1 đoạn kênh bảo vệ kênh hạ lưu có chiều dài bằng L sn =

(13ữ18)hh (giáo trình TL tập II)

Lsn = 15hh = 15.1,734 = 26,01(m) => chọn Lsn = 26(m)



2- Thân cống

a. Mặt cắt

Lựa chọn hình thức cống hộp có mặt cắt chữ nhật. Mặt cắt ngang có kết cấu dạng

khung và cú vỏt gúc trỏnh ứng suất tập trung. Kích thước mặt cắt đã được xác định

trong phân tính toán thuỷ lực. Chiều dày thành cống được xác định theo điều kiện chịu

lực và điều kiện chống thấm. Điều kiện chịu lực được xác định trong phân tính tốn kết

cấu.

Xác định chiều dày theo điều kiện chống thấm như sau : t 



H

J



(6-11)



Trong (6-11) : + H : là chênh lệch cột nước lớn nhất. Sơ bộ lấy H = MNDBT-Z đk

H = 26,53 – 10,8 = 15,73m

+ [J] = 15 : gradien chống thấm cho phép của bờtụng.

Thay vào cơng thức ta có :



t =



15, 73

= 1,05 (m).

15



Nếu chọn t = 1,05 (m) là quá lớn và không kinh tế vì vậy ta chọn theo điều kiện

chịu lực trong tính tốn kết cấu và nâng cao khả năng chống thấm bằng phụ gia trong bê

tông.

Sơ bộ chọn : t = 0,5 (m). Vậy mặt cắt ngang cống như hình dưới đây



Hình 6-7 Mặt cắt ngang cống

SVTH: PHẠM HỒNG HẢI



130



LỚP SĐ 6



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

III- Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×