Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Tính toán điều tiết lũ

2 Tính toán điều tiết lũ

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Trang 34



Ngành : Kỹ thuật cơng



quyết định đến chiều cao đập, diện tích ngập lụt ở phía thượng lưu cơng trình.

Do đó có ảnh hưởng rất lớn đến giá cơng trình.

3.2.2. Số liệu cần thiết trong tính tốn điều tiết lũ

- MNDBT = 476 (m)

- Quan hệ V=V(z) của hồ

- Các thông số đường tràn xả lũ (loại tràn mặt).

+ Cao trình ngưỡng tràn Zng=462m.

+ Khẩu diện tràn( bảng 3.1).

+ Hệ số lưu lượng m:

Tính theo Pavlopxky ta có: m= mtc.σH.σhd

Trong đó: -mtc= 0,49: hệ số lưu lượng của đập tràn thực dụng loại I

- σH =1: hệ số phụ thuộc cột nước tính tốn( H=HTK).

- σhd : hệ số phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt tràn.

Sơ bộ chọn hình dạng mặt cắt tràn như sau: αT=45O và αH= 60O và a/P= 0,9.

Tra bảng 18 TCVN 9137:2012 ta có σhd = 0,978.

Ta có m = mtc.σH.σhd = 0,49.1.0,978= 0,48.

+ Xác định hệ số co hẹp bên ε:

  1  0.2.



 mb  (n  1) mt Ho

(3.1)

n

b



Trong đó: + Ho: cột nước tồn phần trên ngưỡng tràn.

+ b: bề rộng một khoang tràn.

+ n: số khoang tràn.



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 35



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Chọn sơ bộ



Ngành : Kỹ thuật công



 mb  0,7.  mt  0,45



+ Đường quá trình lũ đến ứng với tần suất thiết kế(0,1%) và tần suất kiểm

tra(0,02%) được cho trong PL1.1 và hình 1.4

3.2.3. Các phương trình cơ bản

- Phương trình cân bằng nước: dV= (Q – Qx )dt (3.2)

- Phương trình thủy lực ( khả năng xả qua tràn):

Qx= f( Ωt, Z, Zh),

Với : Ωt - các thông số đường tràn;

Z - mực nước thượng lưu;

Zh - mực nước hạ lưu.

-



Tính tốn trong phạm vi đường tràn mặt, chỉ có 1 cao trình ngưỡng tràn. Khi đó:

Qxả = m.ε.∑b..H3/2 (3.3)



Trong đó: Qxả: lưu lượng xả;

H: Cột nước tràn, H = Z – Zng.

3.2.4. Phương pháp tính

 Sai phân của phương trình (1) với thời đoạn tính tốn là Δt:

V2-V1= ( QTB – QXTB) . Δt

�Q1  Q2 � �q1  q2 �

t  �

t  V2  V1







2

2









=>

(3.4)



-



Quan hệ giữa QX và V:

2/3







Q X1





�m. .�b. 2.g �





H1 =

Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 36



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



Z1= Zng + H1 , V1 = V(z1)

2/3







QX 2





�m. .�b. 2.g �



H2 = �



(3.5)



3.2.5.Trình tự tính tốn

Chọn thời đoạn tính tốn Δt, sai số cho phép về Qxả

Bắt đầu tính từ thời điểm mực nước hồ bằng mực Z BT (MNDBT), cột nước trên

ngưỡng H1= ZBT – Zng ; khả năng xả khi mở hết van tương ứng là:

Q1 = m.ε.∑b..H13/2

Với tràn có cửa van bắt đầu tính từ t1= t(Q1).

- Giai đoạn t= 0 – t1: mở van từ từ để khống chế Qx=Q và giữ mực nước hồ bằng ZBT.

- Giai đoạn từ t1 đến t2 = t1+ Δt

+ xác định Q2= Q(t2);

+ Giả thiết Qx2

+ Tính H2=Z2-Zng; tính ε theo cơng thức(3.2) => Qxtt theo cơng thức 3.3

Nếu chưa đạt thì giả thiết lại Qx2, nếu đạt rồi thì chuyển sang thời đoạn tiếp theo.

Q trình tính tốn dừng lại khi đạt Qx2i Q1, sau đó xác định :

QXmax= max(Qxi), Zmax=max(Zi).



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 37



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



Q, q : (m3/s)



Q-t

VSC



q max



q-t



qo



T (h)



t0



t1



t2



t3



Hình 3.1 – Dạng đường quá trình xả lũ (tràn dọc, có cửa van)

3.2.6. Kết quả tính tốn điều tiết lũ

Tính tốn theo phương pháp lặp ( mục 3.2.4)cho các phương án khẩu diện tràn

(Bảng 3.1) ứng với tần suất thiết kế và kiểm tra ta tính được kết quả trình bày trong các

phụ lục PL3.1 đến PL3.6.

Kết quả tính tốn các thơng số ( lưu lượng xả max – q max ; cột nước max - Hmax ;

mực nước max - Zmax ; dung tích siêu cao - Vsc) được tổng hợp trong Bảng 3.4 và 3.5

Bảng 3.2 – Kết quả tính tốn điều tiết lũ với tần suất thiết kế ( P = 0,1%)

Phương án



n×b



qmax(m3/s)



Hmax(m)



MNLTK(m)



A



4×13



6891,39



17,34



479,34



B



4×14



7287,24



16,97



478,97



C



4×15



7677,75



16,65



478,65



Bảng 3.3 – Kết quả tính tốn điều tiết lũ với tần suất kiểm tra ( P = 0,02%)

Phương án



n×b



qmax(m3/s)



Hmax(m)



MNLKT(m)



A



4×13



8560,16



20,42



482,42



B



4×14



8861,56



19,62



481,62



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 38



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



C



4×15



9238,34



Ngành : Kỹ thuật cơng



19,07



481,07



3.3 Kích thước cơ bản của đập dâng

3.3.1. Dạng mặt cắt cơ bản

Mặt cắt cơ bản của đập bê tơng trọng lực c dạng tam giác, cao trình đỉnh bằng

cao trình MNLTK. Các tải trọng tính toán gồm: trọng lượng bản thân(G), áp lực nước

(W1, W2), áp lực thấm ( Wth).

Mặt cắt cơ bản được tính theo ba điều kiện sau:

+ Điều kiện ổn định: đảm bảo hệ số an toàn ổn định trượt trên mặt cắt nguy hiểm

nhất không nhỏ hơn trị số cho phép.

+ Điều kiện ứng suất: khống chế không để ứng suất kéo ở mép thượng lưu hoặc

có xuất hiện ứng suất kéo nhưng nhỏ hơn trị số cho phép; ứng suất chính nén mép hạ

lưu khơng vượt q trị số cho phép.

+ Điều kiện kinh tế : đảm bảo cho khối lượng cơng trình là nhỏ nhất.

Khi tính tốn ta xét đập có chiều dài 1m (bài tốn phẳng) tiết diện ngang hình tam

giác, có chiều rộng là B ( hình chiếu mái thượng lưu là n.B và mái hạ lưu là (1-n).B,

chiều cao H= MNLTK –Zđáy với Zđáy=354 (m). Là cao trình thấp nhất trên mặt cắt dọc

tuyến đập sau khi bóc lớp phủ.

MNLTK



H



Zd

S1



L2



L1



nB



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



(1-n) B



Lớp : 51C-



Trang 39



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



Hình 3.2 – Mặt cắt cơ bản tràn

3.3.2 Bề rộng đáy (B)

1- Xác định theo điều kiện ứng suất:

Ứng suất theo phương thẳng đứng tác dụng lên một mặt cắt ngang đập có thể xác

định theo cơng thức nén lệch tâm:

G 6 M

  � � �2 0

B

B



Khống chế ứng suất pháp tại mép thượng lưu, Ta có cơng thức tính B sau khi triển

khai các thơng số như sau:



B



H



1

.  1  n   n  2  n   1

n



(3.6)



2- Xác định theo điều kiện ổn định trượt :



B  Kc .



H



(3.7)

� 1



f . �  n  1 �

� n





Trong đó:

H : chiều cao mặt cắt

f : hệ số ma sát giữa đập bê tông và nền đá: f = 0,8

: dung trọng của đập. Theo tiêu chuẩn thiết kế đập bê tông và bê tơng cốt thép

14 TCN 56-88 thì



 1 = 2,4 T/m3



=1 (T/ m3) là dung trọng của nước

n : là hệ số chọn trước, chọn theo kinh nghiệm n = 00,1; Chọn n = 0



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Tính toán điều tiết lũ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×