Bài giảng Đập và hồ chứa

Bộ mơn: THỦY CƠNG BÀI GIẢNG: ĐẬP VÀ HỒ CHỨA Chng 1: P T 1 Hồ Gò miếu (Thái nguyên) Hồ cà giây (bình thuận) hồ sông quao (B×nh thn) hå nói cèc Mặt cụm đầu mối hồ chứa nước Núi Cốc – Thái Nguyên hå cam ranh (khánh hoà) Cấp nớc tới 600 ha, cấp nớc sinh hoạt 70 000 dân Vhồ: 22,1.106 m3, Lđập: 734 m, Hđập: 23,2 m hồ ayun hạ (gia lai) Tới tự chảy 13 500 ha, kết hợp phát điện (công suất 2700 KW) Vhồ: 253.106 m3, Lđập: 370 m, H®Ëp: 36 m Đập Tả Trạch-Thừa Thiên Huế Đập Đồng Mô – Ngải Sơn Đập Pa Khoang (Điện Biên) Đập đất hồ Vực Sự Đập Phú Ninh (Qung Nam) âm gL Đậ p Dư ơn g Lâ m Cố ng Dư ơn Đ Đậ p Lo n g è1 sè §Ëp chÝnh p §Ë §Ëp Tứ Yên g Lon n1 Sơ Đậ p tr àn số trà n Đậ p Đậ s ràn t p S¬ n Ëp Lo ng S¬ n Lòng hồ Phú Ninh Cống Nam Cốn c g Bắ Sơ đồ bố trí cơng trình đầu mối hồ chứa nước Phú Ninh – Quảng Nam Chương 1: ĐẬP ĐẤT §1-1: KHÁI QUÁT VỀ ĐẬP ĐẤT §1-2: NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ, KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT §1-3: TÍNH TỐN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT §1-4: TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT §1-5: CẤU TẠO ĐẬP ĐẤT §1-6: XỬ LÝ NỀN, NỐI TIẾP GIỮA ĐẬP VỚI BỜ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH KHÁC Chương 1: ĐẬP ĐẤT §1-1: KHÁI QUÁT VỀ ĐẬP ĐẤT I KHÁI NIỆM CHUNG: Đập đất hay gọi đập vật liệu địa phương (VLĐP) loại cơng trình người xây dựng sớm Hiện đập VLĐP loại cơng trình sử dụng rộng rãi Việt Nam Thế giới Đặc điểm làm việc đập VLĐP: - Đập đất loại cơng trình ngăn nước, không cho nước tràn qua Để tháo lũ hay lấy nước phải có cơng trình riêng: Tràn tháo lũ, cống ngầm lấy nước - Thấm qua đập thân đập Đường mặt nước dòng thấm gọi đường bão hịa, phía đường bão hịa có khu mao dẫn với độ cao từ 0,5  1,5m tùy loại vật liệu đắp đập Chương 1: ĐẬP ĐẤT §1-1: KHÁI QUÁT VỀ ĐẬP ĐẤT I KHÁI NIỆM CHUNG (tiếp): Đặc điểm làm việc đập VLĐP (tiếp): - Dưới tác dụng dòng thấm, mái đập dễ bị ổn định - Ảnh hưởng nước TL, HL sóng phá hoại mái đập - Mưa làm xói mịn mái đập, cần có rãnh nước mái đập - Nhiệt độ làm nứt nẻ mái đập - Cả thân đập lún Chương 1: ĐẬP ĐẤT §1-1: KHÁI QUÁT VỀ ĐẬP ĐẤT I KHÁI NIỆM CHUNG (tiếp): Ưu điểm: - Dùng vật liệu chỗ, tiết kiệm vật liệu khác giá cao - Công tác chuẩn bị trước xây dựng không tốn nhiều công sức loại đập khác - Có cấu tạo đơn giản, giá thành hợp lý - Độ bền chống chấn động tốt - Dễ quản lý, dễ mở rộng, dễ tôn cao - Yêu cầu không cao nên phạm vi sử dụng rộng rãi - Thế giới tích luỹ nhiều kinh nghiệm thiết kế, thi 10 công quản lý vận hành đập Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-1: KHÁI QT VỀ CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-2: ĐẬP TRÀN TRỌNG LỰC §7-3: ĐƯỜNG TRÀN DỌC §7-4: ĐƯỜNG TRÀN NGANG §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC 60 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHÔNG THÁO LŨ a) I-I I b) I 61 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ I KHÁI NIỆM: - Cơng trình tháo lũ kiểu kín, làm việc tự động - Có thể đặt thân đập hay bờ - Có thể tháo lũ với lưu lượng lớn - Xi phông XD đập BT, đập đất… * Ưu điểm: - Tự động tháo nước: lũ về, MN hồ vượt MNDBT trị số đó, XP tự động làm việc có áp - Rẻ tiền: lưu lượng tháo XP lớn nên chiều rộng XP nhỏ so với cơng trình tháo lũ kiểu hở - Khơng cần có cửa van thiết bị đóng mở.62 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHÔNG THÁO LŨ I KHÁI NIỆM (tiếp theo): * Nhược điểm: Độ chân không lớn gây xâm thực, chấn b) a) động; cấu tạo XP phức tạp II CÁC BỘ PHẬN CHÍNH: đỉnh tràn; lỗ thơng khí; cửa vào; lưỡi gà hắt nước; đường dẫn nước; đoạn ống cong ngược; bể tiêu năng; cửa x y c) d) I 2 3 I-I I 63 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ II CÁC BỘ PHẬN CHÍNH: Cửa vào: hình loa, đặt ngập MNDBT (0,71m) Lỗ thơng khí: đặt thành miệng vào, ngang MNDBT Đỉnh tràn xi phông: ngang MNDBT Ống tháo nước: mặt cắt chữ nhật, trịn Thiết bị chắn khí: lưỡi gà, ống cong Cửa ra: phun khơng khí ngập MNHL Thiết bị tiêu năng: mũi phun, bể tiêu 64 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ III Q TRÌNH LÀM VIỆC (tự động): - Khi MN hồ = MNDBT: XP không làm việc - Khi bắt đầu lũ (Q nhỏ)  tràn tự động vào ống, chảy không đầy ống (không áp) - Khi lũ lớn (Q lớn)  ngập ống thông khí  tạo chân khơng  hút nước đầy ống  XP làm việc thực  tháo lũ nhanh - Khi MN hồ rút xuống MNDBT  hở ống thơng khí  XP ngừng làm việc 65 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ IV TÍNH TỐN KHẢ NĂNG THÁO: Lưu lượng chảy qua xi phông: Q   r 2gH  - hệ số lưu lượng; r - diện tích mặt cắt ống xi phơng; H0 - cột nước có kể đến lưu tốc tiến gần H0  H  v 2g 66 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ IV TÍNH TỐN KHẢ NĂNG THÁO: * Trường hợp cửa ống xi phông không ngập: H: chênh lệch cột nước TL đến tâm mặt cắt cửa Khi hệ số lưu lượng: r Ki  i  1   i K i2 tỷ số diện tích m/c cửa diện tích m/c xét, vị trí có hệ số tổn thất cột nước i * Trường hợp cửa ống xi phông ngập nước: H: chênh lệch cột nước thượng hạ lưu   2 r Kh  i Ki Kh   h tỷ số diện tích cửa diện tích67HL Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ V BIỆN PHÁP GIẢM ÁP LỰC CHÂN KHÔNG, XÂM THỰC: Giảm lưu tốc XP nhỏ lưu tốc cho phép: * Mở rộng diện tích ống, thu hẹp cửa * Cho cửa không ngập để giảm chênh lệch cột nước * Lưu tốc XP không nên vượt 15 - 20 m/s lưu lượng đơn vị không nên vượt 20 - 25 m3/s.m Để xi phơng khơng xuất khí thực: * Độ chân không nhỏ độ chân khơng cho phép * Tại độ cao địa hình + 0,00, độ chân không < 3,5m; độ cao + 3000m độ chân khơng < 6m cột nước 68 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ V BIỆN PHÁP GIẢM ÁP LỰC CHÂN KHÔNG, XÂM THỰC: Tránh tượng rung động mạnh XP làm việc: * Thiết kế nhiều ống xi phông cho ống bắt đầu làm việc thời điểm khác * Khi lưu lượng lũ đến nhỏ cho hai ống làm việc, lưu lượng lũ đến lớn cho nhiều ống làm việc * Cao trình lỗ thơng khí đỉnh ống đặt cao độ khác Để độ chân không nhỏ độ chân không cho phép: * Kết cấu phần vào thiết bị thơng khí hợp lý, độ cong đỉnh xi phơng khơng lớn q 69 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-1: KHÁI QT VỀ CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-2: ĐẬP TRÀN TRỌNG LỰC §7-3: ĐƯỜNG TRÀN DỌC §7-4: ĐƯỜNG TRÀN NGANG §7-5: XI PHƠNG THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC 70 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC 71 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC 72 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC 73 Chương 7: CƠNG TRÌNH THÁO LŨ §7-6: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THÁO LŨ KHÁC a) b) II 3 I I II c) I-I H đập đất; ống tháo; gáo; tường hướng dòng; ngưỡng tràn; lớp bảo vệ; đoạn độ II-II 6 74