Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Kích thước cơ bản của đập dâng

3 Kích thước cơ bản của đập dâng

Tải bản đầy đủ - 0trang

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-



Trang 40



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



: hệ số cột nước còn lại sau màn chống thấm. Trị số xác định theo mức độ xử

lý nền sơ bộ chọn = 0,40,6 ; sơ bộ chọn = 0,5



Kc



nc . K n

K

c

: hệ số an toàn chung:

= m =



1.1, 25

0,95 = 1,316



Các đại lượng trong công thức tương tự như trên

3- Tính tốn và chọn giá trị bề rộng đáy:

Chọn chiều rộng đáy đập: để đảm bảo điều kiện ổn định và độ bền thì chiều rộng

đáy đập được chọn là giá trị lớn nhất trong 2 giá trị đã xác định ở trên.

Bảng 3.4 – Kết quả tính tốn chiều rộng đáy đập cho các phương án tràn.

Phương án



MNLKT



H(m)



Bứng suất(m)



Bổn định(m)



B(m)



A: 4.13(m)



482,42



128,42



93,17



111,18



111,18



B: 4.14(m)



481,62



127,62



92,59



110,49



110,49



C: 4.15(m)



481,07



127,07



92,18



110,02



110,02



3.3.3. Cao trình đỉnh đập

Sau khi có chiều rộng đáy B thì ta xác định cao trình đỉnh đập theo 3 điều kiện sau:

ZĐ1 = MNDBT + + + a



h' + + a’



ZĐ2 = MNLTK +



ZĐ3 = MNLKT + a”



(3.8)

(3.9)

(3.10)



Trong đó: MNDBT: mực nước dâng bình thường trong hồ MNDBT = 476m

MNLTK, MNLKT: mực nước lũ thiết kế, kiểm tra ứng với các B tràn

khác nhau.

h , h



'



(m) : chiều cao nước dềnh do gió thổi ứng với gió tính tốn lớn



nhất và gió bình qn lớn nhất.

Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 41



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



: là chiều cao sóng dềnh ứng với gió tính tốn lớn nhất và gió bình qn

lớn nhất.

a, a’, a” : chiều cao dự trữ phụ thuộc vào cấp cơng trình, tra quy phạm

14 TCN 157-2005: a = 1,5 m, a’= 1,0 m; a”=0,5m

Cao trình đỉnh đập được chọn là trị số max(Z1 , Z2 , Z3 ).

1- Xác định chiều cao và

Các thông số này xác định với MNDBT= 476m. Với MNDBT này ta có tần suất gió

P=2% Tra bảng 1.6 được vận tốc tính tốn lớn nhất: V= 33,55%(m/s). Ứng với mực

nước dâng bình thường dựa vào bình đồ lòng hồ ta đo được đà gió là D = 938(m)

 Chiều cao nước dềnh do gió :

(3.11)

Trong đó:

-  s : là góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió ( tính bằng độ). Góc











quan hệ với mực nước trong hồ. Chọn s= 0 là trường hợp nguy hiểm nhất

- D : là chiều đà gió (m), quan hệ với mực nước hồ

- H: Chiều cao cột nước trước đập (m) , H=MNDBT-ZĐáy=476-354=122(m)

- V : vận tốc gió tính tốn ứng với tần suất thiết kế (m/s).

Thay số vào cơng thức(3.11) ta có:

h  2.10 6.



V 2 .D

33,552.938

.cos  s  2.106.

.1  0,00176(m)

g.H

9,81.122



 Chiều cao sóng dềnh:

- Xác định các yếu tố của sóng trung bình: ,, : (Giả thiết H >).

gD

gt

2

Tính các giá trị không thứ nguyên: V và V (t = 6h).

Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 42



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



gt gD

2

Từ các giá trị V , V tra theo đồ thị hình P2-1(Đồ thị xác định các yếu tố của sóng



Trang 115 . ĐATC), ta được 2 cặp giá trị và .

Ta chọn cặp có giá trị bé hơn tính và theo cơng thức :



Từ đó, ta xác định được :

Sau đó, ta kiểm tra lại giả thiết H > có thỏa mãn khơng, nếu khơng thỏa thì ta tính

theo các thơng số của sóng nước nơng.

- Chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm i = 1% : h1% = k1% h ,

Trong đó: k1% (tra P2-2Đồ thị xác định k1% – Trang 115 – ĐATC, theo )

- Độ dềnh cao nhất của sóng :



(3.12)



Trong đó: ks (tra theo hình P2-4ª – Trang 116 – ĐATC, theo /H và h/ ).

2- Xác định chiều cao



h '



và  s .

'



Tính tốn tương tự như trường hợp MNDBT nhưng ứng với các trị số sau

+ Mực nước tính tốn là MNLTK (theo các phương án tràn).

+ V’=18,75(m/s): vận tốc gió bình qn lớn nhất (ứng với MNLTK).

+ D’(m): Đà gió ứng với mực nước trong hồ là MNLTK.

+ H= MNLTK – ZĐáy(m): Chiều sâu nước trước đập.

+ Lấy thời gian gió thổi liên tục là t=6h.

3- Kết quả tính tốn:

Tính theo (3.10) với MNLKT ta xác định được cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT như

Bảng 3.5.



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 43



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



Tính tốn các thơng số của sóng dềnh, nước dâng do gió thổi theo trình tự trên

cho MNDBT và MNLTK theo phương án tràn thay vào (3.8) và (3.9) ta có kết quả

Bảng 3.5 – kết quả tính cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT



Thơng số



Đơn vị



MNLKT

a”



Btràn

4×13m



4×14(m)



4×15(m)



(m)



482,42



481,62



481,07



(m)



0,5



0,5



0,5



ZĐ3

(m)

482,92

482,12

481,57

Bảng 3.6 – Kết quả tính tốn cao trình đỉnh đập với MNDBT và MNLTK



Thơng số



Đơn vị



MNDBT



Mực nước



(m)



H



MNLTK

Btran=4×13m



Btran=4×14m



Btran=4×15m



476



479,34



478,97



478,65



(m)



122



125,34



124,97



124,65



D



(m)



938



1420



1330



1210



V



(m/s)



33,55



18,75



18,75



18,75



Δh



(m)



0,00176



0,00081



0,00076



0,00070



gt/V



6351,83



11301,12



11301,12



11301,12



gD/V2



8,17



39,62



37,11



33,76



g



/V



0,76



1,19



1,15



1,12



gh



/V2



0,0055



0,0113



0,0109



0,0103



h



(m)



0,631



0,405



0,391



0,369







(s)



2,599



2,274



2,198



2,141







(m)



10,552



8,074



7,543



7,158



K1%



2,09



2,1



2,098



2,096



hs1%



1,32



0,85



0,82



0,77



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 44



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



 /H



Ngành : Kỹ thuật công



0,086



0,064



0,06



0,057



h /



0,06



0,05



0,052



0,052



Kηs



1,16



1,13



1,14



1,14



ηs



(m)



1,53



0,96



0,93



0,88







(m)



479,03



481,30



480,90



480,53



Tổng hợp kết quả từ Bảng 3.5 và Bảng 3.6 ta chọn cao trình đỉnh đập là cao trình

lớn nhất trong 3 cao trình trên

Bảng 3.7 – kết quả tính cao trình đỉnh đập cho các phương án tràn.

Phương án



n×B(m)



ZĐ1(m)



ZĐ2(m)



ZĐ3(m)



ZChọn(m)



A



4×13



479,03



481,3



482,92



482,92



B



4×14



479,03



480,9



482,12



482,12



C



4×15



479,03



480,53



481,57



481,57



3.3.4. Bề rộng đỉnh đập

Chiều rộng đỉnh đập phải đảm bảo điều kiện thi công, điều kiện khai thác và vận

hành cơng trình. Đập thủy điện Bản Chát là một cơng trình lớn, thời gian sử dụng lâu

dài nên ta chọn bề rộng đỉnh đập là b = 10(m), hai bên có bề rộng 0,5 (m) và cao 0,8

(m). Đỉnh đập làm dốc về phiá thượng lưu với độ dốc i=3%, bố trí lỗ thốt nước mưa.

Tổng hợp các tính tốn trên ta có bảng thống kê các thông số của mặt cắt cơ bản

(bề rộng đáy (B), cao trình đỉnh đập (Z Đỉnh), bề rộng đỉnh đập (b), hệ số mái dốc hạ

lưu(m) ứng với các phương án tràn như sau:

Bảng 3.8 – Các thông số cơ bản của mặt cắt khơng tràn.

Phương án



n×B



H(m)



m



ZĐỉnh(m)



b(m)



B(m)



A



4×13



128,42



0,82



482,92



10



111,18



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Trang 45



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



B



4×14



127,62



0,82



482,12



10



110,49



C



4×15



127,07



0,82



481,57



10



110,02



3.4 Kích thước cơ bản phần mặt cắt đập tràn

3.4.1. Mặt cắt đập tràn

1 – Phần đỉnh đập:

Trong phần bố trí tổng thể cơng trình đầu mối đã chọn mặt cắt tràn dạng mặt

cắt thực dụng khơng chân khơng kiểu Cơ-ri-ghê Ơ-fi-xê-rốp. Mặt cắt thực tế của đập

tràn cũng được chọn suất phát từ mặt cắt cơ bản, có thêm bớt một số phần cho phù hợp

với điều kiện tháo nước và nối tiếp dòng chảy ở hạ lưu cơng trình.

Xác định mặt cắt tràn như sau:

+ Cao trình ngưỡng tràn :Zng = 462(m).

+ Chọn hệ trục tọa độ OXY có: trục OX ngang cao trình ngưỡng tràn, hướng về hạ

lưu, trục OY hướng xuống gốc O nằm ở mép thượng lưu đập.

+ Vẽ đường cong ophixerop trong hệ trục đã chọn với H Thiết kế= Hmax(MNLTK) như

sau: tra PL 14-2 trong bảng tra thủy lực ứng với mặt cắt loại I được tọa độ đường cong,

với HTK=1 (m) là Xtb, Ytb. Nhân tọa Xtb, Ytb với Hmax ta được đường cong cần vẽ.

Bảng 3.9 – Tọa độ đường cong Ô-fi-xê-rốp cho các phương án tràn .



Htk=1(m)



Btràn=4×13(m)



Btràn=4×14(m)



Btràn=4×15(m)



HThiết kế= 17,34(m)



HThiết kế= 16,97(m)



HThiết kế= 16,65(m)



X



X



Xtb



Ytb



X



Y



0



0,126



0



2,18484



0



2,13822



0



2,0979



0,1



0,036



1,734



0,62424



1,697



0,61092



1,665



0,5994



0,2



0,007



3,468



0,12138



3,394



0,11879



3,33



0,11655



0,3



0,000



5,202



0



5,091



0



4,995



0



0,4



0,007



6,936



0,12138



6,788



0,11879



6,66



0,11655



Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Y



Y



Lớp : 51C-



Trang 46



Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư

trình



Ngành : Kỹ thuật cơng



0,6



0,060



10,404



1,0404



10,182



1,0182



9,99



0,999



0,80



0,147



13,872



2,54898



13,576



2,49459



13,32



2,44755



1,00



0,265



17,34



4,5951



16,97



4,49705



16,65



4,41225



1,20



0,393



20,808



6,81462



20,364



6,66921



19,98



6,54345



1,40



0,565



24,276



9,7971



23,758



9,58805



23,31



9,40725



1,70



0,873



29,478



15,1378



28,849



14,8148



28,305



14,5355



2,00



1,235



34,68



21,4149



33,94



20,958



33,3



20,5628



2,50



1,960



43,35



33,9864



42,425



33,2612



41,625



32,634



3,00



2,842



52,02



49,2803



50,91



48,2287



49,95



47,3193



3,50



3,818



60,69



66,2041



59,395



64,7915



58,275



63,5697



4,00



4,930



69,36



85,4862



67,88



83,6621



66,6



82,0845



4,50



6,220



78,03



107,855



76,365



105,553



74,925



103,563



2- Phần chân đập tràn:

Cơng trình thủy điện Bản Chát là cơng trình có chiều cao đập lớn nên năng

lượng dòng chảy sau khi qua ngưỡng tràn là rất lớn. Ở phần bố trí tổng thể cơng trình

đầu mối đã chọn hình thức tiêu năng phóng xa.

Đặc điểm của hình thức tiêu năng này là lợi dụng mũi phun ở chân đập hạ lưu để

dòng chảy có lưu tốc lớn phóng xa khỏi chân đập. Với cơng trình Bản Chát đòi hỏi u

cầu ổn định cao nên ta lựa chọn hình thức mũi phun liên tục. Ưu điểm của mũi phun

này là cấu tạo đơn giản chiều dài phóng xa lớn.

Với cả 3 phương án tràn trên ta đều chọn góc nghiêng của mũi phun là α = 30 0, bán

kính cong mũi phun R = 9. hc. Các thơng số cao trình ngưỡng mũi phun (Zngph) và chiều

sâu nước trên ngưỡng tràn hc tính cho các phương án như sau:

 Cao trình ngưỡng mũi phun (Zngph):

Cao trình ngưỡng mũi phun phải đủ cao để khi tháo lũ qua tràn mực nước hạ lưu sẽ

khơng ngập mũi phun. Chọn cao trình ngưỡng mũi phun Z ngph=Zhlmax+3(m). Trong đó

Sinh viên : Vũ Thị Mỹ Hạnh

TL4



Lớp : 51C-



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Kích thước cơ bản của đập dâng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×