CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - TRẠM BƠM TƯỚI TIÊU NƯỚC - YÊU CẦU THIẾT KẾ Hydraulic structures - Irrigation Pumping Station - Requirements for design

TVVN 8423 : 2020 TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8423 : 2020 Xuất lần CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - TRẠM BƠM TƯỚI TIÊU NƯỚC - YÊU CẦU THIẾT KẾ Hydraulic structures - Irrigation Pumping Station - Requirements for design HÀ NỘI - 2020 TVVN 8423 : 2020 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ, định nghĩa 3.1 Trạm bơm 3.2 Nguồn nước 3.3 Đường trình 3.4 Chu kỳ làm việc trạm bơm 3.5 Nhu cầu nước Một số quy định chung 4.1 Phân loại quy mô trạm bơm 4.2 Các yếu tố cần phải xét tới 4.3 Tài liệu ban đầu phục vụ thiết kế Bố trí đầu mối cơng trình trạm bơm 5.1 Các cơng trình khu đầu mối trạm bơm 5.2 Lựa chọn vị trí đầu mối trạm bơm 5.3 Bố trí đầu cơng trình đầu mối trạm bơm 10 5.4 Bố trí đầu mối cơng trình trạm bơm số trường hợp đặc biệt 11 Xác định lưu lượng cột nước trạm bơm 12 6.1 Các lưu lượng đặc trưng trạm bơm 12 6.2 Các mực nước đặc trưng trạm bơm 14 6.3 Cột nước địa hình đặc trưng trạm bơm 17 6.4 Cột nước tổn thất đường ống cột nước bơm yêu cầu 19 6.5 Các cột nước bơm đặc trưng 20 Chọn máy bơm động 22 7.1 Chọn máy bơm 22 7.2 Chọn động kéo máy bơm 24 TCVN 8423 : 2020 Trạng thái làm việc máy bơm 25 8.1 Điểm công tác máy bơm làm việc đơn lẻ 25 8.2 Máy bơm làm việc song song 26 8.3 Máy bơm làm việc nối tiếp 27 8.4 Các trường hợp làm việc khác máy bơm 28 8.5 Điều chỉnh trạng thái làm việc máy bơm 28 Khí thực máy bơm xác định cao trình đặt máy 30 9.1 Khái niệm tượng khí thực, độ cao đặt máy cao trình đặt máy 30 9.2 Xác định độ cao đặt máy theo điều kiện chống khí thực 32 10 Nhà máy bơm 34 10.1 Các loại nhà máy bơm 34 10.2 Yêu cầu chung kích thước nhà trạm 40 10.3 Nhà máy bơm kiểu khối tảng 42 10.4 Nhà máy bơm buồng xoắn bê tông 52 10.5 Nhà máy bơm kiểu buồng ướt 54 10.6 Nhà máy bơm kiểu buồng khô 59 10.7 Nhà máy bơm móng tách rời 61 10.8 Nhà máy bơm lắp máy bơm chìm 70 10.9 Trạm bơm di động 76 10.11 Trạm bơm 79 11 Cơng trình lấy nước vào trạm bơm 86 11.1 Một số quy định chung cơng trình lấy nước 86 11.2 Cơng trình lấy nước từ sông 87 11.3 Cơng trình lấy nước từ hồ chứa 94 11.4 Cơng trình lấy nước kênh 94 11.5 Cơng trình chắn cá 95 12 Cơng trình dẫn nước tới trạm bơm 95 12.1 Các quy định chung dẫn nước từ cơng trình tới trạm bơm 95 12.2 Cơng trình dẫn nước đường ống dẫn nước có áp 96 TVVN 8423 : 2020 12.3 Công trình dẫn nước đường ống dẫn nước khơng áp 97 12.4 Công trình dẫn nước đường ống dẫn nước chân khơng 97 12.5 Công trình dẫn nước kênh hở 98 13 Bể tập trung nước trước nhà máy bơm 99 13.1 Khái niệm 99 13.2 Thiết kế bể tập trung nước 99 14 Ống đẩy áp lực 101 14.1 Các quy định chung 101 14.2 Chọn tuyến đường ống đẩy 102 14.3 Vật liệu làm ống 103 14.4 Xác định đường kính kinh tế số đường ống 104 14.5 Bố trí thiết bị bảo vệ đường ống đẩy 105 14.6 Tính tốn nước va ống đẩy 106 14.7 Đường ống đẩy thép hàn 107 14.8 Đường ống đẩy gang đúc 108 14.9 Đường đẩy bê tông cốt thép 109 14.10 Ống đẩy áp lực chất dẻo HDPE 110 15 Bể xả trạm bơm 111 15.1 Những vấn đề chung bể xả trạm bơm 111 15.2 Các điều kiện kỹ thuật chung thiết kế bể xả 113 15.3 Tính tốn thuỷ lực bể xả thẳng dịng có nắp ống đẩy có cửa van đóng nhanh 113 15.4 Tính tốn thuỷ lực bể xả có ống xả xi phơng 118 15.5 Tính tốn thuỷ lực bể xả thẳng dịng có tường tràn 120 Phụ lục A 124 Phụ lục B 125 TCVN 8423 : 2020 Lời nói đầu TCVN 8423:2010 - Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu thiết kế Trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Khoa học Công nghệ thẩm định, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành theo Quyết định số /20 /TT-BNNPTNT ngày tháng năm 20 TVVN 8423 : 2020 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9903 : 2020 Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới tiêu nước - Yêu cầu thiết kế Hydraulic structures - Irrigation Pumping Station - Requirements for design Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu để thiết kế, xây dựng mới, nâng cấp sửa chữa trạm bơm tưới, tiêu nước thuộc hệ thống thủy lợi Tiêu chuẩn sử dụng để thiết kế trạm bơm cấp nước nước cho mục đích sử dụng khác ngồi nơng nghiệp Các cơng trình thuộc đầu mối trạm bơm phân cấp dựa vào diện tích tưới tiêu hệ thống tưới, tiêu trạm bơm phụ trách đầu mối hệ thống thủy lợi khác theo quy định QCVN 04-05:2012/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế Khi thiết kế xây dựng công trình trạm bơm, ngồi u cầu tn thủ tiêu chuẩn phải tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia khác, quy định văn quy phạm pháp luật hành luật, điều ước quốc tế thỏa thuận mà nhà nước Việt Nam tham gia ký kết có liên quan đến đối tượng cơng trình xem xét Tài liệu viện dẫn QCVN 04-05:2012/BNNPTNT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế Thuật ngữ, định nghĩa 3.1 Trạm bơm Trạm bơm hệ thống bao gồm: cơng trình thuỷ cơng, thiết bị khí, điện bố trí để bảo đảm lấy nước từ nguồn cung cấp cho nơi tiêu thụ bơm nước thừa đồng nguồn nhận nước tiêu 3.2 Nguồn nước Đối với trạm bơm tưới cấp nước nguồn nước nguồn lấy nước; trạm bơm tiêu nước nguồn nước nơi nhận nước Nguồn nước sơng, kênh mương, hồ chứa, TCVN 8423 : 2020 ao đầm, bể nước, đường ống dẫn nước v.v tùy thuộc vào điều kiện cụ thể 3.3 Đường trình Đường trình diễn biến đại lượng theo thời gian, thường cho dạng dãy số hay bảng số, biểu diễn hình học dạng đồ thị Khi thiết kế trạm bơm, cần đường trình đại lượng: nhu cầu nước; cao trình mực nước nguồn; lưu lượng nước nguồn; hàm lượng bùn cát nguồn nước; nhiệt độ nguồn nước v.v Tổng thời gian đường trình tập hợp liên tiếp bước thời gian thành phần Tổng thời gian đường q trình chu kỳ làm việc trạm bơm Bước thời gian nhỏ đường trình thường ngày trạm bơm tưới cho trồng, trạm bơm cấp nước cho sinh hoạt công nghiệp, trạm bơm tiêu thoát nước 3.4 Chu kỳ làm việc trạm bơm Chu kỳ làm việc trạm bơm thời gian lặp lại trình làm việc trạm bơm, thường năm trạm bơm tưới cho trồng, ngày trạm bơm cấp thoát nước cho sinh hoạt công nghiệp, thời gian trận mưa (1, 2, 3, ngày) trạm bơm tiêu nước mưa 3.5 Nhu cầu nước Là khối lượng nước cần thiết hệ thống (tưới, tiêu, cấp nước ) mà trạm bơm cần đáp ứng Nhu cầu nước thể đường q trình lưu lượng nước yêu cầu Một số quy định chung 4.1 Phân loại quy mô trạm bơm Để thuận lợi thiết kế quản lý trạm bơm, trạm bơm phân loại theo lưu lượng thiết kế sau: - Trạm bơm loại nhỏ: có lưu lượng đến m3/s; - Trạm bơm loại vừa: có lưu lượng từ m3/s đến 10 m3/s; - Trạm bơm loại lớn: có lưu lượng từ 10 m3/s đến 100 m3/s; - Trạm bơm loại đặc biệt lớn: có lưu lượng lớn 100 m3/s Mức đảm bảo lưu lượng trạm bơm tưới lấy theo quy định mức đảm bảo chung thiết kế cơng trình thủy lợi quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Cơng trình thủy lợi Các quy định chủ yếu thiết kế, quy chuẩn, tiêu chuẩn hành 4.2 Các yếu tố cần phải xét tới Thành phần hình thức kết cấu cơng trình trạm bơm phải xác định sở tính tốn kinh tế kỹ thuật, có xét đến: - Địa hình vị trí đặt trạm bơm; TVVN 8423 : 2020 - Địa chất địa chất thủy văn vị trí đặt trạm bơm; - Chế độ thủy văn nguồn nước (nguồn cấp nước nguồn nhận nước); chế độ bùn cát hạt lơ lửng nguồn nước; - Dạng lượng cung cấp cho trạm bơm (điện, dầu, khí đốt ) chế độ cung cấp lượng; - Điều kiện thi công (trình độ phương pháp thi cơng, khả bố trí mặt thi cơng, khả vận chuyển vật tư thiết bị đến cơng trình ); - Việc sử dụng tổng hợp nguồn nước cho đối tượng khác nnhau (nông nghiệp, lượng, vận tải thủy, thủy sản v.v…); - Vật liệu xây dựng sử dụng vật liệu chỗ; - Thời hạn xây dựng; khả xây dựng theo đợt khai thác phần cơng trình chưa hồn thành; thời gian hoạt động dự án xây dựng trạm bơm; - Những u cầu tuổi thọ cơng trình, thiết bị thuận lợi cho khai thác với chi phí thấp nhất; - Việc tự động hóa điều khiển, vận hành thiết bị; - Vấn đề chiếm đất, thu hồi đất giải phóng mặt để xây dựng cơng trình; - Vấn đề xử lý cơng trình trạm bơm xây dựng đất đắp, đất mềm yếu; - Biện pháp cách ly nước chống ăn mịn cho phần cơng trình nằm đất Như vậy, phải vào điều kiện cụ thể để lựa chọn hình thức cơng trình trạm bơm thiết bị cho hợp lý Phương án chọn phương án có hiệu kinh tế nhất, đảm bảo điều kiện khai thác tuổi thọ cơng trình tốt 4.3 Tài liệu ban đầu phục vụ thiết kế 4.3.1 Quy định chung Các tài liệu ban đầu cần thiết để thiết kế trạm bơm phải xác định trường hợp cụ thể, phù hợp với cấp cơng trình, giai đoạn thiết kế phức tạp điều kiện tự nhiên Trong trường hợp chung tài liệu ban đầu gồm: 4.3.2 Tài liệu nhiệm vụ trạm bơm - Nhiệm vụ trạm bơm tưới, tiêu, cấp nước kết hợp số nhiêm vụ (tưới tiêu kết hợp, tưới cấp nước kết hợp ) - Khi xây dựng trạm bơm tiêu, cần phải kiểm tra hợp lý việc xây dựng cơng trình tiêu nước tự chảy - Những điều kiện khai thác đặc biệt: mức tăng cường lực tưới, tiêu, cấp nước; yêu cầu điều TCVN 8423 : 2020 chỉnh lưu lượng bơm; mức độ tự động hóa điều khiển từ xa; số liệu cung cấp điện nước, sở sửa chữa v.v…) - Thời hạn xây dựng thứ tự khai thác đất đai vùng tưới, tiêu, cấp nước 4.3.3 Tài liệu nhu cầu nước Tài liệu nhu cầu nước mà trạm bơm phục vụ biểu đồ tổng hợp nhu cầu nước hệ thống (tưới, tiêu, cấp nước ) theo thời gian Bước thời gian biểu đồ tổng hợp nhu cầu nước lấy sau: hệ thống tưới ngày năm, hệ thống tiêu theo trận mưa ngày năm, trạm bơm cấp nước ngày 4.3.4 Tài liệu thủy văn nguồn nước Tài liệu thủy văn nguồn nước số liệu mực nước, lưu lượng, hàm lượng bùn cát nhiệt độ nước nguồn Các số liệu thể dạng đường trình Để xác định đại lượng thủy văn phục vụ cho thiết kế trạm bơm, cần tài liệu sau: - Đối với trạm bơm lấy nước từ sông trạm bơm tiêu nước sơng, cần có số liệu đo mực nước sơng bình qn năm, đồng thời có số liệu mực nước lớn mực nước nhỏ năm Số năm có số liệu phải đảm bảo đủ để số liệu thống kê có nghĩa việc tính tần suất đại lượng thủy văn - Đối với trạm bơm lấy nước từ hồ chứa, yêu cầu số liệu thủy văn tương tự nguồn nước sơng, ngồi cần có thêm số chế độ vận hành hồ chứa - Đối với trạm bơm cấp nước, cần có tài liệu mực nước bể hút bể xả ngày - Đối với nguồn nước mà dự kiến có thay đổi đáng kể tương lai, ảnh hưởng đến làm việc bình thường hệ thống cơng trình trạm bơm, cần có tài liệu dự báo chế độ thủy văn nguồn Thời gian dự báo phải phù hợp với gian thời gian hoạt động dự án đầu tư xây dựng cơng trình 4.3.5 Tài liệu địa hình, địa chất địa chất thủy văn - Tài liệu địa hình (bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang ) với tỷ lệ thích hợp Nếu có u cầu thí nghiệm cứu mơ hình cơng trình lấy nước, cần mở rộng phạm vi khảo sát đo thêm đoạn sông khu vực hồ chứa với tỷ lệ thích hợp Thành phần, khối lượng, yêu cầu kỹ thuật khảo sát địa hình phục vụ cho thiết kế trạm bơm xác định theo tiêu chuẩn có liên quan - Tài liệu địa chất cơng trình khu vực xây dựng trạm bơm, gồm bình đồ hố khoan địa chất khu vực xây dựng trạm bơm, hình trụ hố khoan, mặt cắt địa chất dọc ngang tuyến công trình, tiêu lý lớp đất, số liệu địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm bơm v.v… Thành phần, khối lượng, yêu cầu kỹ thuật khảo sát địa địa chất phục vụ cho thiết kế trạm bơm xác định theo tiêu chuẩn có liên quan 4.3.6 Tài liệu khí tượng TVVN 8423 : 2020 15.3.13 Chiều dài đoạn thu hẹp Sau phần giếng tiêu có hình chữ nhật, bể xả nối tiếp với kênh xả có đáy hẹp chiều rộng bể xả cần bố trí đoạn thu hẹp có chiều dài Lth tính theo cơng thức: L th = Bb − Bk  cot g 2 (15.13) đó: Bk - Chiều rộng đáy kênh tháo; α - Góc thu hẹp lấy α=40o÷50o 15.3.14 Trụ pin bể xả Ở bể xả trạm bơm có lưu lượng máy lớn m3/s, cần bố trí trụ pin để sửa chữa máy bơm mà máy khác hoạt động 15.3.15 Ống thơng khí bể xả có van nắp ống đẩy tự đóng mở Khi dùng nắp ống đẩy, cần đặt ống thơng khí từ ống đẩy lên từ lỗ mép thành ống vị trí trước nắp ống đẩy Có thể đặt ống thơng khí nằm tường bể xả cho gọn Đỉnh ống thơng khí nhơ cao mực nước cao bể xả khoảng 30 cm có lưới che để vật thể khỏi rơi vào làm tắc ống Đường kính ống thơng khí dk xác định theo ngun lý phá chân khơng, lấy:  1 dk =    D 5 6 (15.14) đó: D đường kính ống đẩy, (m); 15.3.16 Tường cánh bể xả Để chặn mái nghiêng kênh, đầu đoạn thu hẹp có tường cánh Trên mặt bằng, tường cánh nghiêng góc 45o so với mặt thành bể đoạn giếng tiêu 15.3.17 Chiều dài đoạn kênh cần bảo vệ Để tránh đoạn kênh sau bể xả bị xói, cần gia cố bảo vệ kênh xả đoạn Lbv tính sau: Lbv = (4 ÷ 5) hkmax (15.15) Lưu ý rằng, sau bể xả cơng trình cứng khơng bị xói khơng cần điều kiện 15.3.18 Nếu bể xả kiểu tháp (có tường phía) nối với kênh xả bê tơng mặt cắt hình chữ nhật với cống kín bê tơng Để tránh ảnh hưởng áp lực nước động phản xạ từ thành bể đối diện tác động vào van nắp khoảng cách từ tâm miệng ống xả đến tường đối diện cần lấy (4÷6)D0 Hình dạng bể xả, chỗ nối vào kênh xả (hoặc cống kín) cần đảm bảo để tổn thất thủy lực khơng lớn 0,05 ÷ 0,08m Các kích thước bể xả kiểu điều chỉnh cách tính cho phù hợp 117 TCVN 8423 : 2020 15.4 Tính tốn thuỷ lực bể xả có ống xả xi phông 15.4.1 Xi phông nối tiếp với bể xả làm kim loại đường kính nhỏ, làm bê tơng cốt thép đường kính lớn 15.4.2 Mép miệng cần ngập mực nước nhỏ bể xả độ sâu hng.min để bảo đảm dòng chảy ngập lặng: hng.min = (2  3) v ra2 2g (15.16) hng.min không nhỏ 0,2 m đó: vra tốc độ lớn chảy miệng xi phơng Hình 15.2 Sơ đồ bể xả có ống đẩy kiểu xi phơng 15.4.3 Đỉnh họng xi phông phải cao mực nước lớn khoảng  = 0,2  0,3 m, bể có tượng sóng gió lớn gây ra, lấy lớn 15.4.4 Tốc độ trung bình dịng chảy họng xi phơng làm thép nhẵn, bê tông cốt thép nhẵn mặt, phải lớn trị số cho phép: [v] = 3,4 Rh , m/s (15.17) đó: Rh bán kính thuỷ lực họng xi phông, (m) 15.4.5 Tốc độ lớn dịng chảy xi phơng điều kiện bình thường nên lấy giới hạn 2,5 l/s Có ý đến tốc độ tính tốn van phá chân khơng 15.4.6 Khi làm đường ống cong đỉnh xi phơng (hình 15.3-a) lấy: r2 r1 = + 0,6 h h (15.18) đó: r - Bán kính cong đường tim đoạn ống cong, thường lấy r = (1,5  1,2)h, m 118 TVVN 8423 : 2020 h - Chiều cao đường kính tiết diện ống xi phơng trước đoạn cong Với ống ghép gẫy khúc gồm hai đoạn có góc 45o (hình 15.3-b), lấy r = 1,5 , h Hình 15.3 Kích thước uốn cong ống a- Xi phơng cong; b- Xi phông gẫy khúc 15.4.7 Với ống xi phơng làm bê tơng cốt thép (hình 15.4), chuyển từ ống đẩy trịn sang ống xi phơng hình chữ nhật, đoạn chuyển tiếp nên lấy b = D, chiều cao tiết diện cuối đoạn h = 0,785D; đó: D đường kính ống đẩy, Chiều dài đoạn chuyển tiếp từ tiết diện tròn sang tiết diện chữ nhật nên lấy lớn 1,5D Hình 15.3 Xi phông bê tông cốt thép đổ liền nối tiếp 15.4.8 Cần bảo đảm cho đường ống xi phơng thật kín Tổn thất thuỷ lực ống xi phơng tính cơng thức thuỷ lực thơng thường 15.4.9 Trị số tốc độ khỏi miệng xi phông nên lấy  1,5 m/s, miệng nên làm hình chữ nhật, từ họng xi phơng đến miệng nên làm loe rộng bình đồ với góc loe trung tâm 100 119 TCVN 8423 : 2020 15.4.10 Độ dốc nhánh lên nhánh xuống xi phông phụ thuộc vào kết cấu cơng trình bể xả, vật liệu địa chất Độ dốc nhánh xuống nên lấy 1:1 nhỏ hơn; độ dốc nhánh lên nhỏ độ dốc nhánh xuống 15.4.11 Khoảng cách từ miệng xi phông đến đáy bể xả nên lấy (0,5  1,25) D0; đó: D0 đường kính miệng Nếu xi phông bê tông cốt thép khoảng cách lấy 15.4.12 Chiều dài chiều rộng bể tiêu tính tốn bể xả có nắp ống đẩy (xem 15.3), ý đến hình dạng miệng xi phơng 15.4.13 Chiều dài đoạn kênh cần bảo vệ sau bể xả xi phông lên lấy lớn gấp (1,5  2) lần bể xả bể xả có nắp ống đẩy 15.4.14 Trên đỉnh họng xi phơng bố trí lỗ thơng khí có tiết diện 1,5% tiết diện họng xi phông Khi máy bơm làm việc, lỗ đóng kín hồn tồn để mồi nước cho xi phơng Khi tắt máy bơm, lỗ mở tức để khơng khí kịp thời xâm nhập vào họng xi phơng nhằm phá chân khơng ngắt dịng chảy Việc đóng mở lỗ thơng khí thực tự động van phá chân không 15.4.15 Van phá chân không Yêu cầu thiết kế van phá chân không là: - Làm việc bảo đảm, bền tiện lợi; - Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ; - Bảo đảm xi phông mồi nước nhanh phá chân không nhanh; - Tổn thất thuỷ lực van gây cho dòng chảy ống đẩy nhỏ nhất; - Làm việc tự động, kể nguồn cho tổ máy bơm bị cố; - Đóng kín khơng để khơng khí lọt vào họng xi phông làm việc Van phá chân khơng có loại: (1) Van phá chân khơng khí, điều khiển điện với cấu tạo kích thích thuỷ động lực; (2) Van phá chân khơng khí thuỷ lực, làm việc tự động tác dụng thuỷ lực dịng chảy xi phơng Hai loại van phá chân không chế tạo nhà máy khí theo thơng số đặt hàng người thiết kế trạm bơm Ngồi ra, dùng van thủy lực phá chân không độ dao động mực nước bể xả nhỏ khoảng 0,3m ÷ 0,5 m Tuy nhiên, điều kiện khó xảy trạm bơm tưới tiêu Việt Nam; thực tế có số trạm bơm dùng kiểu van khơng dùng 15.5 Tính tốn thuỷ lực bể xả thẳng dịng có tường tràn 15.5.1 Bể tháo thẳng dịng có tường tràn (hình, nước từ ống đẩy chảy bể chứa tràn qua đỉnh ba mặt bể chứa bể tháo tập trung lại chảy kênh, ống đẩy có bể chứa để tiện lợi sửa chữa Chiều cao lớn tường tràn bể chứa Hbc tính theo cơng thức: 120 TVVN 8423 : 2020 Hbc = D0 + a0 (15.19) đó: D0 - Đường kính miệng ống đẩy; a0 - Chiều cao dự trữ đỉnh tường tràn so với mực nước lớn kênh xả, thường lấy 0,1 m Mép miệng ống đẩy sát đáy bể chứa     Hình 15.5 Sơ đồ tính tốn thuỷ lực bể tháo có tường tràn 121 TCVN 8423 : 2020 15.5.2 Chiều cao thềm bể chứa tính theo cơng thức: hp = D0 − hk.max (15.20) đó: hkmax chiều sâu lớn kênh xả, m 15.5.3 Chiều rộng bể chứa lấy D0 để tránh tượng hình thành xốy nước bên sườn dịng chảy bị loe rộng 15.5.4 Chiều dài bể chứa nên lấy: Lp = 4D0 (15.21) 15.5.5 Cột nước dâng đỉnh tường tràn xác định theo công thức:   Qmax H=   m  n  l 2g    2/3 (15.22) đó: m1 - Hệ số lưu lượng Qmax - Lưu lượng lớn trạm, m3/s; n - Số lượng bể; l - Tổng chiều dài tường tràn bể chứa, m Trên hình 15.6 cho trị số m1, m , đó: m - Hệ số lưu lượng tính với cột nước H0 = Hd + v 02 , m; 2g  - Tỷ số cột nước động vận tốc chảy đến v0 cột nước động vận tốc khỏi ống đẩy vra:  = v 02 v ra2 Khi tra đồ thị hình 15-6 lấy trị số lưu lượng mét dài tường tràn q = Qmax , m3/s nl Dòng chảy máng tập trung nước từ tường tràn hai bên đổ vào chảy kênh phức tạp, tính tốn cần bảo đảm cho dịng chảy kênh dẫn chảy với tốc độ Có thể phân bố tốc độ hai hàng tường hướng dòng tiêu 122 TVVN 8423 : 2020 Hình 15.6 Biểu đồ quan hệ đại lượng m, m1  123 TCVN 8423 : 2020 Phụ lục A (Tham khảo) Áp áp suất khí trời áp suất bốc nước A.1 Áp suất khí trời Bảng A.1 Áp suất khí trời phụ thuộc cao độ so với mặt biển Cao trình so với mặt biển (m) −600 100 200 300 400 500 Áp suất khí trời Ha (m cột nước) 11,3 10,3 10,2 10,1 10,0 9,8 9,7 Cao trình so với mặt biển (m) 600 700 800 900 1000 1500 2000 Áp suất khí trời Ha (m cột nước) 9,6 9,5 9,4 9,3 9,2 8,6 8,4 A.2 Áp suất bốc nước Bảng A.2 Áp suất bốc nước phụ thuộc nhiệt độ Nhiệt độ nước (oC) Áp suất bốc Hbh (m cột nước) Nhiệt độ nước (oC) Áp suất bốc Hbh (m cột nước) 124 10 20 30 40 50 0,09 0,12 0,24 0,43 0,75 1,25 50 60 70 80 90 100 1,25 2,02 3,17 4,82 7,14 10,33 TVVN 8423 : 2020 Phụ lục B (Tham khảo) Kích thước nhà máy bơm B.1 Kích thước buồng hút tiêu chuẩn nhà máy bơm kiểu buồng ướt Bảng B.1 Cỡ bơm kích thước buồng hút tiêu chuẩn theo số nghiên cứu Nhật Bản công ty EBARA giới thiệu (cho máy bơm trục đứng) Độ sâu h2 tối thiểu (mm) Chiều cao h1 (mm) D (mm) Dv (mm) Ebara MC 400 720 350 400 450 820 350 500 920 400 600 1020 700 JSWA AF&F Ebara MC 700 JSWA AF&F G (mm) Ebara MC JSWA AF&F 760 450 450 860 500 600 600 550 400 700 450 450 850 500 500 900 900 950 500 600 600 600 1000 1100 1100 1100 700 700 700 700 1150 550 700 700 700 1200 1300 1300 1300 800 800 8000 8000 800 1300 600 800 800 800 1300 1400 1400 1400 900 900 9000 9000 900 1450 700 900 900 9000 1500 1600 1600 1600 1000 1000 1000 1000 1000 1650 750 1000 1000 1000 1600 1700 1700 1700 1100 1100 1100 1100 1200 1800 900 1200 1200 1200 2000 2000 2000 2000 1300 1300 1300 1300 1350 2000 1000 1350 1350 1350 2300 2300 2300 2300 1500 1500 1500 1500 1500 2200 1100 1500 1500 1500 2400 2500 2500 2500 1650 1650 1650 1650 1650 2400 1200 1650 1650 2600 2700 2700 1800 1800 1800 1800 2600 1300 1800 1800 2800 2900 2900 2000 2000 2000 2000 2800 1400 2000 2000 3000 3300 3300 2200 2200 2200 500 CHÚ THÍCH 1: Có thể lấy h1 sâu thêm có bùn cát lắng đọng đáy buồng hút, cần có thêm chóp hướng dóng CHÚ THÍCH 2: Các giá trị cột: Ebara: Do hãng bơm Ebara Nhật Bản đề xuất; MC: Do Bộ Xây dựng Nhật Bản đề xuất; JSWA: Do Cục Thoát nước Nhật Bản đề xuất; AF&F: Do Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp Thủy sản Nhật Bản đề xuất Hình B.1 Kích thước buồng ướt 125 TCVN 8423 : 2020 B.2 Kích thước buồng hút thiết kế nhà máy bơm chìm Bảng B.2 Kích thước buồng hút thiết kế cho máy bơm lắp bơm chìm trục đứng đặt ống đứng theo nghiên cứu hãng bơm Flygt Đơn vị tính cm Kiểu bơm D (mm) B C D E F G H J K L M N P 500 38 25 50 25 - - - 63 88 200 25 13 19 600 45 30 60 30 - - - 75 105 240 30 15 23 700 35 70 35 - - - 88 123 280 35 18 27 800 60 40 80 40 - - - 100 140 320 40 20 30 900 68 45 90 45 - - - 113 158 360 45 23 34 1000 75 50 100 50 - - - 125 175 400 50 25 38 1200 90 60 120 60 - - - 150 210 480 60 30 46 1400 105 70 140 70 - - - 175 145 560 70 35 53 S W Buồng hút hở 100 Xem đồ thị xác định độ ngập tối thiểu S (bảng B.4 B.5) LL3085 LL/NL3102 LL/NL3127 PL3127 PL3152 LL3152 PL7045 PL7050 PL7055 PL7061 PL7065 LL3201 LL/NL3300 LL3356 LL3400 PL7076 PL7081 PL7101 PL7105 LL3531 LL3602 PL7115 PL7121 PL7125 120 140 160 180 200 240 280 Buồng hút có vách hướng dịng PL7045 PL7050 PL7055 PL7061 PL7065 PL7076 PL7081 PL7101 PL7105 PL7115 PL7121 PL7125 126 700 35 35 70 28 56 77 35 70 105 280 56 56 27 70 140 800 40 40 80 32 64 88 40 80 120 320 64 64 30 80 160 800 40 40 80 32 64 88 40 80 120 320 64 64 30 110 160 1000 50 50 100 40 80 110 50 100 150 400 80 80 38 100 200 1200 60 60 120 48 1200 60 60 120 48 96 96 132 60 120 180 480 132 60 120 180 480 96 96 96 96 46 120 46 150 240 240 1400 70 70 140 56 112 154 70 140 210 560 112 112 53 140 280 1400 70 70 140 56 112 154 70 140 210 560 112 112 53 175 280 TVVN 8423 : 2020 a) b) Hình B.2 Buồng hút kiểu hở nhà máy bơm lắp bơm chìm trục đứng đặt ống đứng: a- Đối với máy bơm hướng trục dòng PL; b- Đối với máy bơm hỗn lưu dòng LL 127 TCVN 8423 : 2020 a) b) Hình B.3 Buồng hút nhà máy bơm lắp bơm chìm trục đứng đặt ống đứng có vách hướng dịng: a- Vách thép; b- Vách bê tông 128 TVVN 8423 : 2020 Hình B.4 Xác định độ ngập sâu S tối thiểu (theo Flygt) 129 TCVN 8423 : 2020 Hình B.5 Xác định độ ngập sâu S tối thiểu (theo Flygt) (tiếp) 130 TVVN 8423 : 2020 Thư mục tài liệu tham khảo [1] QCVN 04-05:2012/BNN&PTNT - Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế [2] QCVN 03:2009/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phân loại, phân cấp cơng trình xây dựng dân dụng, công nghiệp hạ tầng kỹ thuật đô thị [3] TCXDVN 33:2006 Cấp nước - Mạng lưới đường ống và cơng trình - Tiêu chuẩn thiết kế [4] TCVN 8423:2010: Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu thiết kế công trình thủy cơng [5] Рычагов В В., Третьяков А А., Флоринский М М Проектирование насосных станций и испытание насосных установок Издательство “Колос” Москва, 1971 Rytsarev V V., Tretyakov A A., Florinski M M Thiết kế trạm bơm kiểm nghiệm máy bơm NXB “Kolos” Matxcơva, 1971 [6] Ebara The Ebara Pump System Engineering Handbook - Second Edition Ebara Coporation, 2001 Ebara Sổ tay thiết kế hệ thống bơm - Tái lần Công ty Ebara, 2001 [7] Jones G M., Robert L S Pumping Station Design - 3rd Edition Butterworth-Heinemann, 2008 ISBN-13: 978-1856175135 Jones G M., Robert L S Thiết kế trạm bơm - Tái lần Butterworth-Heinemann, 2008 ISBN-13: 978-1856175135 131 ... định số /20 /TT-BNNPTNT ngày tháng năm 20 TVVN 8423 : 2020 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9903 : 2020 Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới tiêu nước - Yêu cầu thiết kế Hydraulic structures - Irrigation... bơm - Nhiệm vụ trạm bơm tưới, tiêu, cấp nước kết hợp số nhiêm vụ (tưới tiêu kết hợp, tưới cấp nước kết hợp ) - Khi xây dựng trạm bơm tiêu, cần phải kiểm tra hợp lý việc xây dựng cơng trình tiêu. .. 124 Phụ lục B 125 TCVN 8423 : 2020 Lời nói đầu TCVN 8423:2010 - Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu thiết kế Trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ