Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
c. Xác định độ sâu phân giới trong cống: hk

c. Xác định độ sâu phân giới trong cống: hk

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 142



Ngành: Kỹ thuật



+ Với chiều sâu mực nước tại mặt cắt đầu tiên là hc (m) cách vị trí cửa van một đoạn là

Lch = 1,4a. Giả thiết h tăng dần cho tới khi ∑∆tt = L2 – 1,4a thì dừng.

+ Kết quả tính tốn cho Qtk = 0,809 m3/s thể hiện ở bảng (11-10)

+ Kết quả tính tốn cho các cấp lưu lượng khác xem ở phụ lục (5-1) và (5-2).

Sau khi xác định đường mực nước trong cống ta xác định được độ sâu cuối cống h r ứng với

từng cấp lưu lượng.



Sinh viên: Thân Thanh Cường

49C1



Lớp: S10-



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư



Trang 143



Ngành: Kỹ thuật cơng trình



Bảng 11-10: Bảng tính đường mặt nước trong cống ứng với Qtk = 0,809 m3/s

ω







∆∋



χ



(m )



v

(m/s)



(m)



(m)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



1



0,0510



0,051



15,863 12,876



2



1



0,0800



0,080



10,113



5,292



3



1



0,1200



0,120



6,742



4



1



0,1500



0,150



5



1



0,2000



6



1



7

8



Mặt cắt



bc

(m)



h

(m)



(1)



(2)



1



2



(m)



R

(m)



C



J



Jtb



i - Jtb



ΔL

(m)



ΣΔL

(m)



(8)



(9)



(10)



(11)



(12)



(13)



(14)



(15)



1,102



0,046 35,246 4,37660



-7,584



1,160



0,069 37,669 1,04497 2,71078 -2,70928



2,799



2,80



2,437



-2,856



1,240



0,097 39,858 0,29563 0,67030 -0,66880



4,270



7,07



5,393



1,633



-0,804



1,300



0,115 41,043 0,14965 0,22264 -0,22114



3,635



10,70



0,200



4,045



1,034



-0,599



1,400



0,143 42,531 0,06332 0,10649 -0,10499



5,702



16,41



0,3000



0,300



2,697



0,671



-0,363



1,600



0,188 44,503 0,01958 0,04145 -0,03995



9,094



25,50



1



0,3500



0,350



2,311



0,622



-0,048



1,700



0,206 45,202 0,01270 0,01614 -0,01464



3,301



28,80



1



0,4060



0,406



1,993



0,608



-0,014



1,812



0,224 45,844 0,00843 0,01057 -0,00907



1,537



30,34



Sinh viên: Thân Thanh Cường



Lớp S10-49C1



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 144



Ngành: Kỹ thuật



Chú thích bảng (11-10):

Cột 1 : thứ tự mặt cắt.

Cột 2 : chiều rộng tại mặt cắt tính tốn.

Cột 3 : chiều sâu cột nước tại mặt cắt tính tốn.

Cột 4 : diện tích mặt cắt ướt tại mặt cắt tính toán; ωi = bc . hi

Cột 5 : lưu tốc trung bình tại mặt cắt tính tốn; v = Q/ωi

α .vi2

Cột 6 : năng lượng đơn vị tại mặt cắt tính tốn; ∋i = hi +

2g



Cột 7 : chênh lệch tỷ năng giữa 2 mặt cắt; ∆∋ = ∋i - ∋i-1

Cột 8 : chu vi ướt; χi = bc + 2hi

Cột 9 : bán kính thủy lực tại mặt cắt tính tốn; Ri =

1

n



ωi

χi



1



Cột 10 : hệ số Sê ri ; Ci = .( Ri ) 6

với n là hệ số nhám của bê tông; n = 0,017

vi2

Cột 11 : độ dốc thủy lực ; ji = 2

Ci .Ri



Cột 12 : độ dốc thủy lực trung bình ;



j =



ji + ji +1

2



Cột 13 : hiệu số (i – j )

Cột 14 : khoảng cách giữa 2 mặt cắt tính tốn ; ΔL =



∆∋

i−J



Cột 15 : khoảng cách cộng dồn giữa các mặt cắt tính tốn.



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 145



Ngành: Kỹ thuật



11.5.4.3. Kiểm tra nước nhảy trong cống:

Nước nhảy không xảy ra trong cống khi thỏa mãn đồng thời:

 hr < hk

(*) 

'

 hr < hh



Trong đó hh’ là độ sâu liên hiệp với hh, hh’ tính theo cơng thức :

hh ' =







8.α .q 2

− 1

 1+

3

g.h h







hh

2



Nếu điều kiện trên không thỏa mãn, sẽ xảy ra nước nhảy trong cống. Khi đó cần xử lý bằng

các biện pháp sau :

+ Thay đổi độ dốc đáy cống.

+ Thay đổi vị trí đặt tháp van.

+ Chấp nhận có nước nhảy trong cống và phải tính toán để xác định độ sâu sau nước nhảy

đảm bảo khơng chạm trần cống.

Kết quả tính tốn kiểm tra trạng thái chảy trong cống như sau:

Bảng 11-11: Bảng tổng hợp kết quả đường mặt nước trong cống

Q



hh



hk



hc



hr



hh'



(m3/s)



(m)



(m)



(m)



(m)



(m)



0,971



0,808



0,458



0,061



0,5279



0,229



0,809



0,750



0,406



0,051



0,4335



0,189



0,324



0,465



0,220



0,020



0,2436



0,084



So sánh kết quả tính trong bảng trên với điều kiện (*) ta thấy: điều kiện (*) khơng thỏa mãn

nên trong cống có nước nhảy.

Qua kết quả tính tốn ta thấy khi giả thiết h tăng dần thì chưa hết chiều dài (L 2- 1,4a) của

cống thì đường mực nước lại chuyển sang đường nước đổ, hoặc chưa hết chiều dài

(L2-1,4a) mà h > hk như vậy chứng tỏ đã có nước nhảy trong cống. Đây là điều không mong

muốn khi thiết kế cống. Để tránh hiện tượng nước nhảy trong cống ta có thể tăng chiều cao

trần cống hoặc thay đổi vị trí của tháp van, thay đổi độ dốc cống. Tuy nhiên nếu chiều cao

sau nước nhảy thấp không chạm trần cống đồng thời chiều dài nước nhảy cũng khơng q

lớn thì khi thiết kế khơng tính tốn tiêu năng trong cống mà khi thi cơng thì tăng chiều dày

của cống tại vị trí đó để tăng ổn định của cống. Vì vậy ta cần xác định được chiều cao nước

sau nước nhảy và chiều dài nước nhảy.

11.5.4.4. Xác định vị trí nước nhảy và chiều sâu sau nước nhảy:

a. Sơ đồ tính tốn:



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

cơng trình



Trang 146



Ngành: Kỹ thuật



MNTL

e



f

b1



H1

.



f

h'



e



h''



hk



hh



hr

d



.



L. b



Ln

.



.



.



c1



.



hc



a



L2



Hình 11-6: Sơ đồ xác định vị trí nước nhảy trong cống

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

c1 bắt đầu từ mặt cắt co hẹp có độ sâu h c đến mặt cắt I - I có độ sâu h'. Sau nước nhảy là

đoạn chảy êm theo đường nước hạ b 1 bắt đầu từ mặt cắt II – II có độ sâu h'' và tận cùng cửa

ra có độ sâu hr = hh (vì hh > hk nên độ sâu hr lấy bằng hh)

b. Cách xác định vị trí nước nhảy:

Theo giáo trình thủy lực tập II, xác định vị trí nước nhảy như sau:

+ Vẽ đường cong mặt nước c1 bắt đầu từ mặt cắt (C - C) có độ sâu h c trở xuống. Kết quả

tính tốn xem bảng (11-10).

+ Vẽ đường (e-e) có độ sâu liên hiệp với đường C I (bằng cách lấy một số điểm trên đường c 1

và tính độ sâu liên hiệp tương ứng).

"

+ Lùi đường (e-e) về phía hạ lưu một đoạn bằng chiều dài nước nhảy ứng với độ sâu hi .

+ Vẽ đường b1 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 " . Đó chính là độ sâu sau nước nhảy có thể xảy ra trong cống.



h" 

8αq 2

+ Có h , tìm độ sâu liên hiệp với h theo công thức: h =  1 + "3 − 1

2 

gh



"



"



'

h



+ Chiều dài nước nhảy tính theo cơng thức: Ln = 4.5h”.

Tính tốn cụ thể cho trường hợp Q tk = 0,809 m3/s, các trường hợp khác xem phụ lục (5-3) và

(5-4) .



Sinh viên: Thân Thanh Cường

S10-49C1



Lớp



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư



Trang 147



Ngành: Kỹ thuật cơng trình



Bảng 11-12: Bảng tính tốn xác định đường b1 ứng với Qtk = 0,809 m3/s

ω







∆∋



χ



(m )



v

(m/s)



(m)



(m)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



1



0,7500



0,750



1,079



0,809



2



1



0,7520



0,752



1,076



0,811



3



1



0,7540



0,754



1,073



4



1



0,7550



0,755



5



1



0,7560



6



1



7

8



Mặt cắt



bc

(m)



h

(m)



(m)



R

(m)



C



J



Jtb



i - Jtb



ΔL

(m)



ΣΔL

(m)



(1)



(2)



(8)



(9)



(10)



(11)



(12)



(13)



(14)



(15)



1



2,500



0,300



48,129



0,00167



0,002



2,504



0,300



48,137



0,00166



0,0017



-0,000169



-9,99



67,89



0,813



0,002



2,508



0,301



48,146



0,00165



0,0017



-0,000158



-10,71



57,18



1,072



0,814



0,001



2,510



0,301



48,150



0,00165



0,0016



-0,000149



-5,66



51,52



0,756



1,070



0,814



0,001



2,512



0,301



48,154



0,00164



0,0016



-0,000144



-5,88



45,63



0,7580



0,758



1,067



0,816



0,002



2,516



0,301



48,163



0,00163



0,0016



-0,000135



-12,50



33,14



1



0,7600



0,760



1,064



0,818



0,002



2,520



0,302



48,171



0,00162



0,0016



-0,000125



-13,61



19,53



1



0,7626



0,763



1,061



0,820



0,002



2,525



0,302



48,182



0,00161



0,0016



-0,000112



-19,53



0,00



2



Sinh viên: Thân Thanh Cường



Lớp S10-49C1



77,88



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

c. Xác định độ sâu phân giới trong cống: hk

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×