Bài giảng công trình và thiết bị nuôi trồng thủy sản bài 2

BÀI CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP VÀ KÊNH MƯƠNG CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Khái niệm đê đập   Trong thủy sản cơng trình đê đập thường làm đất để giữ nước phục vụ cho sản xuất ni trồng thủy sản Đê, đập có ngun lý thiết kế giống Tính đê đập   Đê: chắn dọc sông Đập: chắn ngang sông để ngăn dịng chảy CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Ưu điểm đập đất       Vật liệu xây dựng chổ Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp u cầu móng khơng phức tạp Việc thi cơng khơng địi hỏi chuẩn bị nhiều Bền, chống chấn động tốt Dể quản lý, tu bảo trì Các phận đê đập     Thân đập Thiết bị chống thấm Thiết bị thoát nước Thiết bị bảo vệ mái đập Thiết bị chống thấm tường lỏi Thượng lưu tường xiên thân đập đập chân khay đường bảo hòa Hạ lưu Thiết bị nước CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Đặc điểm làm việc đê đập     Thấm qua đập thân đập Aûnh hưởng nước thượng lưu hạ lưu lên mái đập Tác hại gió, mưa nhiệt độ Lún thân đập CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP   Phân loại đê đập Theo cấu tạo    Đập đồng chất Đập khơng đồng chất tổ hợp Đập có thiết bị chống thấm    Tường lỏi Tường xiên Đập hổn hợp CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Các u cầu đê đập      Thân đập đập phải có tính ổn định Dịng thấm qua thân khơng cho phép xảy tượng biến hình thẩm thấu Đỉnh đập phải có đủ độ cao Khớp nối thân đập phải liên kết chặt chẽ Mái đập phải bảo vệ tốt CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Ngun tắc       Nền thân đập phải có tính ổn định điều kiện cơng tác Thấm qua thân không lượng nước q lớn Cao trình đỉnh đập phải an tồn với sóng lũ Có thiết bị bảo vệ Giá thành dưỡng hộ phí rẽ Chọn loại đập cấu tạo đập phù hợp điều kiện nơi xây dựng CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP  Các bước thiết kế      So sánh lựa chọn loại đập Xác định kích thước chủ yếu đê đập Tính tốn thẩm thấu ổn định Chọn cấu tạo chi tiết phận Dự trù khối lượng cơng trình, vật liệu, lao động … CƠNG TRÌNH ĐÊ ĐẬP Các thơng số kỹ thuật Cao trình đỉnh đập Hsl H Hmax ΔH Hệ số hữu hiệu kênh  Hệ số hữu hiệu đoạn kênh, dùng đánh giá hiệu dẫn nước nó, tỉ lệ lưu lượng đầu kênh lưu lượng cuối kênh n = Qc/Qđ  Hệ số hữu hiệu hệ thống kênh mương tích số Hệ số hữu hiệu cấp kênh, n <  Để nâng cao Hệ số hữu hiệu kênh mương, hệ thống kênh mương cần quản lý bảo vệ tốt  Đối với trại nuôi thủy sản, yêu cầu n = 0,75-0,85 Lưu tốc an toàn kênh Lưu tốc dòng chảy cần khống chế phạm vi lưu tốc cho phép, lưu tốc không xói lưu tốc khơng lắng Lưu tốc xói lở tới hạn  Gọi tắt lưu tốc khơng xói (Vkx) lưu tốc lớn cho phép qua kênh mà khơng gây tượng xói lở  Vkx phụ thuộc độ dốc đáy kênh, chất đất, tính chất thủy lực, mặt cắt kênh  Để nâng cao Vkx cần chọn loại đất tốt đắp kênh, dùng lớp phụ bảo hộ lòng kênh  Bảng lưu tốc lớn cho phép loại mặt kênh (đv: m/s) Loại đất đào/đắp kênh loại đất bảo hộ sét rời, thịt pha sét Mức nước sâu bình 0,4 quân (m) >3 0,33 0,4 0,46 0,5 0,7 0,85 0,95 1,1 1,2 1,4 1,5 sét chặt, thịt pha sét 1,4 1,7 1,9 2,1 sét chặt 0,6 0,8 0,9 1,0 mặt lát cỏ 1.6 2,0 2,3 2,5 lát gạch, xây ximăng 7.1 8,5 9,8 11 sét chặt vừa, thịt pha sét mặt kênh bêtông, trát ximăng Lưu tốc bồi lắng tới hạn    Gọi tắt lưu tốc không lắng (Vkl) lưu tốc nhỏ cho phép qua kênh mà không gây tượng bồi lắng Vkl tùy thuộc hàm lượng bùn cát, kích thước hạt cát, tính chất thủy lực mặt cắt kênh, độ dốc đáy kênh Vkl tính          V kl = e R R bán kính thủy lực R = tiết diện ướt/chu vi ướt e hệ số tùy thuộc lượng phù sa, thành phần hạt, hệ số nhám lòng kênh - Bùn cát hạt thô e = 0,65-0,77 - Bùn cát hạt vừa e = 0,58-0,64 - Bùn cát hạt mịn e = 0,41-0,54 - Bùn cát hạt mịn e = 0,37-0,41 Thường để tránh tích bùn kênh, Vkl > 0,2m/s Để tránh tích cát kênh, Vkl > 0,4m/s Độ dốc dọc đáy kênh   Độ dốc dọc đáy kênh (i) định dựa vào độ dốc tự nhiên mặt đất lưu tốc dịng chảy kênh Mỗi loại đất có trị số i lớn cho phép; cấp kênh có trị số i khác Loại đất i - đất sét nặng - đất sỏi - đất cát - đất mùn hữu - đất cát mịn 1/100 1/250 1/800 1/1000 1/6000 - Kênh - Kênh nhánh vaø 1/2000 - 1/10.000 1/500 - 1/3000 Hệ số mái kênh m=cotgα Hệ số Loại đất mái tự nhie ân Kênh đào Kênh đào đắp nước Lưu lượng qua kênh (m3/s) kênh sâu - 10 0,5 - (m) m1 m2 m1 m2 0,75 vừa 1,25 1,25 1,25 1,25 - thịt nhẹ 1,50 1,50 1,50 1,25 1,50 1,25 1,50-2 1,75 1,75 1,75 1,50 - sét, thịt nặng, - thịt pha cát - cát pha sét m1 Kênh đào đắp m m2 Kênh đào Độ cao bờ kênh (Hk) siêu cao an toàn bờ kênh (∆ h)   Độ cao bờ kênh  Hk = h + ∆h  Trong đó: h: độ sâu nước kênh  ∆h: siêu cao an toàn bờ kênh Độ cao an toàn   ∆h = h/3 (nhưng tuyệt đối khơng nhỏ 0,25m) Có thể dùng:  Kênh nhánh với q = 2-10m3/s ∆h = 0,4m  với q < 2m3/s ∆h = 0,35m  Kênh mương ∆h = 0,25m Bề rộng đỉnh bờ kênh  Đỉnh bờ kênh không dùng làm đường giao thơng bề rộng tùy thuộc chiều cao bờ kênh lưu lượng qua kênh  Đỉnh bờ kênh dùng làm đường giao thơng định theo phương tiện giao thơng; ví dụ xe ba gác, bề rộng bờ 2-3m Lưu lượng (m3/s) BRĐBK (m) Ghi < 0,5 0,5-1 1-5 5-10 10-20 0,5-0,8 0,8-1 1,25 1,5 Duøng trị số nhỏ cho đất sét, thịt pha sét trị số lớn cho đất thịt pha cát Tỉ lệ mực nước h bề rộng đáy kênh b  Để đảm bảo ổn định lòng kênh cần khống chế tỉ lệ b/h phạm vi thích hợp b = β = 34 Q h Điều kiện: (β< 12) Lưu tốc dòng chảy  Giả thiết dòng chảy kênh dòng chảy đều, dịng chảy có diện tích hình dạng mặt cắt nước qua không đổi theo phương vận động đồng thời lưu tốc điểm tương ứng tất mặt cắt nước qua V = c Ri R bán kính thủy lực i độ dốc dọc kênh c hệ số sedi, xác định hình dạng mặt cắt kênh, hệ số nhám lòng kênh y c= R n n y hệ số nhám đất lịng kênh số mũ có quan hệ với n R y = 2,5 n − 0,13 − 0,75 R ( n − 0,1) Xác định mặt cắt thủy lợi kênh tốt  Khi lưu lượng (Q), độ dốc (i) độ nhám (n) định, mặt cắt kênh có tiết diện ướt (w) nhỏ mà chuyển lưu lượng Q nói mặt cắt mặt cắt thủy lợi kênh tốt  Khi tiết diện ướt w kênh không đổi điều kiện độ dốc (i), độ nhám (n) định hình dạng loại mặt cắt kênh có lực chuyển nước lớn gọi mặt cắt thủy lợi kênh tốt Q = wc Ri  Trong w, c, i cố định nên Q lớn R lớn nhất, mà R = w/x nên R lớn x nhỏ  Theo lý thuyết mặt cắt hình trịn có chu vi ướt nhỏ nhất, nhiên với kênh có mặt cắt hình thang cân chu vi ướt nhỏ góc θ = 600 m = cotgθ = cotg60 = √3/3 = 0,577   Góc mái kênh θ định góc yên tĩnh (góc mái tự nhiên, thường < 600) hệ số mái kênh định tùy theo loại đất; loại đất có m định Khi m cố định, mặt cắt thủy lực tốt phụ thuộc vào yếu tố b h Ống ngầm  Cơng thức tính lưu lượng qua ống ngầm Q = µw 2gz µ hệ số lưu lượng ống, thường lấy 0,6 w tiết diện mặt cắt ngang ống cống g gia tốc trọng trường 9,81m/s2 z độ cao chênh lệch mức nước ao The end lesson ... & thịt pha cát 2, 5 3 2 2,5 Sét & thịt nặng 2, 5 3 2, 25 2, 5 Thịt pha cát, thịt 2, 5 3 2 2,5 3,5 3,75 2, 5 2, 25 nheï Thịt bụi Mái đập Theo kinh nghiệm H Hmax Hsl+∆ H B Mái đập m1 m2 KT chân khay sâu... Thân đập Thiết bị chống thấm Thiết bị thoát nước Thiết bị bảo vệ mái đập Thiết bị chống thấm tường lỏi Thượng lưu tường xiên thân đập đập chân khay đường bảo hòa Hạ lưu Thiết bị nước CƠNG TRÌNH... - (m) m1 m2 m1 m2 0,75 vừa 1 ,25 1 ,25 1 ,25 1 ,25 - thịt nhẹ 1,50 1,50 1,50 1 ,25 1,50 1 ,25 1,50 -2 1,75 1,75 1,75 1,50 - sét, thịt nặng, - thịt pha cát - cát pha seùt m1 Kênh đào đắp m m2 Kênh đào