Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu cửa van cung chìm phục vụ chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh

3MỤC DICH NGHIÊN CỨU CUA ĐÈ TÀI Tim loại cửa van dap ứng được yêu cầu của công trình phục vụ chống ngập ứng,khu vực thành phố Hồ Chí Minh CH TIẾP CAP VÀ PHƯƠNG THỨC NGHIÊN CỨU - Cách ti

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Trương Đình

Du người di đầu trong nghiên cứuý tưởng cửa van cung chìm người đã hướng dan, vạch ra những định hướng khoa học dé tác giả hoàn thành luận văn này.

Xin cảm ơn Nhà trường, các thầy cô giáo trong Trường Đại học Thủy Lợi, Phòng đào tạo Đại học và sau Đại học vé sự giúp đỡ trong thời gian tác giả học tập

và nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Trung tâm công trình đồng bằng ven biển & đê điều — Viện Thủy Công - Viện Khoa học Thuy lợi Việt Nam là

những người đã sát cánh cùng tác giả trong thời gian công tác cũng như thời gian

thực hiện luận văn này.

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Bố; Mẹ; Vợ và anh chị

em trong gia đình đã động viên, tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành quá trình học

tập và việt luận van.

Hà Nội, ngày 05 tháng 12 nam 2012.

Tác giả

Đoàn Văn Đẳng

BAN CAM KET

Tên dé tài luận văn: “Nghiên cứu cita van cung chim phục vu chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh”

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những kết quả nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác Nếu

vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào

của Nhà trường.

Học viên

Đoàn Văn Đồng

DANH MUC BANG BIEU

DANH MỤC HÌNH VẼ -5c52ssssesseseee

MỠ ĐẦU

CHƯƠNG I- TÔNG QUAN

1.1.1 Nguyên nhân gây ngập ng 3

1.1.2 Giải pháp chống ngập ting cho thành phố Hồ Chí Minh 31.1.3 Hiện rạng ngập ding khu vực thành phố Hỗ Chí Minh 3

1.2 Tổng quan các loại cửa van trong nước và trên thé gi

1.2.1 Tổng quan các loại cửa van trong nước đã nghiên cứu và ứng dụng 6 1.2.2 Tổng quan các loại cửa van trên thể giới °

1.2.3, Đánh giá chung v cửa văn trong nước và rên thé

1.2.4 Phân tích đặc điểm, nhiệm vụ và yêu cầu ứng dụng cửa van trong công trình.

chống ngập thành phố Hỗ Chí Minh l61.3 Lựa chọn loại cửa van cho công trình công trình chống ngậpứng khu vực

2.1.3 Các bộ phận chính 24 2.14 Nguyên ý hoạt động 26 2.1.5 Ưu nhược điểm 2 2.1.6, Tinh mới công nghệ 28

2.2 Tính toán thiết kế cửa van cung chim,

2.2.1 Xác định các thông số cơ ban cửn van cung chim, 29

2.2.2, Các lục có thể tác dụng vào cửa van cung chim 30 2.2.3, Tổ hợp tải trọng 35

2.2.4, Phương pháp tính toán thiết kế cửa van cung chìm 36

225, Bổ tí kết cấu 3 2.2.6, Tính toán các cu kiện của bộ phận cửa van 40

2.2.7 Bổ ti eb cửa van trén công tình “4

2.28, Viti xilanh vận hành cũa “4

2.2.9 Kết luận rút ra từ tinh toán thiết kế cửa van cung chìm 46

2.2.10 Nghiên cứu điều khiển, kin nước quay, khóa cửa van cung chìm 47

2.3 Lắp đặt cửa van cửa cung chìm

23.1, Quy tình lắp cửa van cung chìm, 4

2.3.2 Phương án lắp đặt bằng xà lan và cin câu siêu trọng 48

2.3.3 Phương án lắp dat bằng giá 50

CHUONG III- NGHIÊN CUU BO TRÍ TONG THE, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT

KE CUA VAN CUNG CHIM UNG DỤNG CHO CÔNG TRÌNH CONG TAN

loại kết cấu cửa van cung chỉ

3.1.1 Những um điểm cơ bản của của văn cung chim 51

3.1.2, Kiến nghỉ ứng dụng cho cửa van kiểu mới cung chìm 323.2, Giới thiệu chung về công trình cống Tân Thuận Š23.2.1, Vị trí địa lý, điều kiện địa hình, địa mạo 52

3.3 Tinh toán thiết kế cửa van cung chìm cho công trình cổng Tân Thus

3.1.1 So đồ kết cầu cửa van cũng dang giàn 35

3.3.2 Bỗ rí eta van cung tên công trình 5s 3.33, Các thông số tính toán 37

3.3.4, Mô tả 6m tắt cửa van, 373.3.5 Xác định các thông số và kết cấu cửa van cung, 59

3.3.6, Tin toán xác định và kiểm tra các chỉ tiết cửa van cung chìm 6

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHY LỤC BAN VE.

Bảng 1-1 Danh mục các cổng lớn trên tuyển dé bao dự kiến đầu tư xây dựng 5

Bảng 1-2, Của van kéo đứng một số công tình tên thể giới 9

Bang 3-1 Bảng nội lực giàn cửa van kéo đứng 69

Cửa van 800m tại Công trình ngăn triểu Ravenswaay.

Công trình ngăn tiểu Krimpen và Bổ trí cửa van 80m,

(iellevoeblus, The Netherlands, 1970)

Ems river, Germany.

Cổng tinh sông Thame London, United Kingdom Hoek van Holland, Netherlands, 1997

Cửa van hình quạt có khoang nổi công trình ngăn tiểu St, Peterburg

Mô hình cửa van hình quạt xây dưng tại công tinh Harvey Phối cảnh cửa van kéo đứng một khoang,

Phối cảnh cửa van cung chìm một khoang

Cửa van cũng chim Các dang kết cấu càng van

“Kết cầu cối bản I cửa van cung chìm,

Mo hình cửa van cũng chìm hai khoang

Xô hình cửa van cung chìm một khoang

Cắt ngang kết cấu cổng bổ tr cửa van cung chim,

15

20

21 23 24 26 27

27

Di chuyển cửa van bằng xà an tới vị trí lắp đặt

Lắp của vào vịt thiết kếLắp dit bing giá long môn

Ving tuyển dự kiến xây dựng công trình (Google Earth), Ban đồ kênh rach vùng dự án (Google earth)

(MG tả kết cfu cửa van cung chìm dạng giàn

Cắt ngang cống bổ tr cửa van cung chim

‘Mat bằng cng b tr cia van cung chim

Mo hình 3D cửa bổ trí cửa van cũng chìm.

Ap lực nước tác dụng lên cửa văn

‘Mo hình tính toán cửa van

Sơ đồ xác định lực tác dụng lên cửa van cune

‘Ap lực nước thượng lưu và hạ hưu lên cửa van.

lh toán kiểm tra của giàn

fh toán kiểm tra của giàn cửa cung

Sơ đồ tính toán kiểm tra của giản đứng

50

50

32

“ 55 56 56

37

60 6 6

65

65

68 75 78

Tinh hình ngập sing ở khu vực thành phố Hồ Chi Minhđã vàđang được phản

đánh nhiều trên các phương tiện thông tin báo chí némang tính thời sự rắt nóng

bỏng Đỉnh triều cường tại nơi đây ngày cing lập mức kỷ lục, tin suất xuất hiện

ngày càng nhiều Sự ngập ứng do triều cường đã gây ra hậu quả nghiêm trọng đếnđồi sông khu vue dân cư sống ödây đặc biệt là ving địa hình thấp và đồng thờiãnhhưởng lớn đến phát triển kinh tế xã hội của khu vực Thành Phố

n ra Gkhu vục thánh phố Hồ Chí Minh, vừa qua

étdinh số: 1547/QĐ-TTạ ngày 28/10/2008 về việc

“Trước tình hình ngập ứng.

hủ tướng Chính phủ đã có Quy

phê duyệt Quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực thành phổ Hỗ Chí Minh.

Việc ngập ứng khu vục thành phôHồ Chí Minh đã ảnh hưởng lớn đến phát triểntoàn điện của khu vục kinh tế bậc nhất nước ta Muốn giải quyết chồng ngập chothành phốHồ Chí Minh

cáccủa sông Việc xây dựng phần thủy công cáccông trình này tuy khó khăn nhưng

phải xây dụng tuyéndé bao và lâm các công tình ngăn

chúng ta đã có kinh nghiệm Giờ chỉ còn phụ thuộc vào loại cửa vanứng dung cho công tình ngăn sông Bởi cửa van là bộ phận quyết định kết cấu công ình và quyết

định khả năng đảm nhận nhiệm vụ ngăn triều Tình hình nghiên cứu cửa van cho

loại công tình này ở nước ta chưa tiến hành nghiên cứu chỉ mới cập nhật tổng quan

ca nước ngoài Vì vậy để phục vụ dự án chống ngập cho khu vụ thành phôHồ ChíMinh tì vẫn đề hing đầu là phải nghiên cứu của van cho công tình chống ngập

Các cửa van hiện nay như Cua van Phẳng; cửa van Cung có nhược điểm khi

mỡ phải kéo lên cao, chịu ải trong gió lớn, ảnh hưởng giao thông thủy nên phải

6 cải tiến hoặcũm một loại cửa van khắc phục được những nhược điểm các loại ita van trên

Xuất phát từ những di hỏi về cửa van phục vụ chống ngập cho thành phố Hồ

“Chí Minh trên, có thể cho rằng cần phải số hoặc nghiên edu một loại cửa van mới để đáp ứng được các yêu cầu bức bách trên Đó là

cải tiến các loại cửa van hi

3.ĐÔI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CÚU CUA ĐÉ TÀI

Nghiên cứu cửa van cung chìm phù hợp vớiđiều kiện xây dựng các công trình.

ngăn sông phục vụ chống ngập ting khu vực thành phố Hỗ Chí Minh

3MỤC DICH NGHIÊN CỨU CUA ĐÈ TÀI

Tim loại cửa van dap ứng được yêu cầu của công trình phục vụ chống ngập ứng,khu vực thành phố Hồ Chí Minh

CH TIẾP CAP VÀ PHƯƠNG THỨC NGHIÊN CỨU

- Cách ti

iép cận bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các tổ chức, cá nhân, các nhàkhoa học hay cúc phương tin thông tin đại chúng: qua các kết quả nghiên cứu sông trình ngăn sông trên th giới cũng như trong nước đã có, kết hợp tim hiểu thụ

thập và phân tích đánh giá các tài liệu có liên quan, đo đạc khảo sát thực tế hiệntrang những vị tí đề xuất xây dựng công tình, từ d6 đề ra phương ấn cụ th phù

hợp với tỉnh hình điều kiện cụ th của nước ta

+ Phương pháp nghiên cửa:

ứu lý thuyết

+ Phân ích đánh giác

+ Sử dụng các phần mm về phân tích kết sầu

1.1 Tổng quan về tính hình ngập úng khu vực thành phổ Hồ Chí Minh

LLL | Nguyên nhân gây ngập úng.

Bàn về nguyên nhân gây ngập úng ở thành phổ Hỗ Chí Minh trong thuyết minh

quy hoạch đã kế luận eingnguyén nhân gây ngập ứn là o mưa, lũ vàtiễu cường1.1.2 Giải pháp chống ngập dng cho thành phố Hồ Chí Minh.

Để làm cho dit khỏi bị ngập không có cách nào khác là phải xây dựng hệ thông

8 bao và các cối

1.1.3 Hiện trạng ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh

ng kiểm soát tiểu cường

Do hơn 50% diện tích đt của thành phổ có cao trình thấp hơn +1,0 m, trong lúcmực nước dinh triều xy ra mấy năm nay hi hết lớn hơn +,0m, lúc cao nhất là154m Riêng thay tru đã làm ngập sâu những vùng đất thấp Vì vậy ở thành phố

Hồ Chí Minh nhiều khi trời nắng nhưng nhiều đường phd vẫn bị ngập Nếu lúc này

mà có 16 hợp mưa thi mục nước lại cao hơn nhigu, bởi vì do tiểu cao nước mưa

không thoát ra được thì ngập sing lại năng hơn, đặc biệt khi có ba tổ hợp: triều

cường, lại có mưa và có lũ thượng nguồn thì ngập lụt ci ig nghiêm trọng.

11.2.1 Ảnh hưởng cia ngập ing đến ph tin sản xdt nông nghiệp

Khác với xây dựng đô thị, có thể tôn nền để xây nhà, nhưng trong nông nghiệp.

không th tôn nnd trồng trồng trot vì hiệu quả kinh tế sẽ rt thấp Có thể nói rằng

ngập dng thì nông nghiệp không sản xuất được, chứ chưa nói đến việc phát triển,

bởi vì không loại giống Kia nào chịu ngập ng mà có năng suit cao, còn các cây

tr ig khác thl khi bị ngập tng sẽ bị chết Mặc dù trong tương lai điện tích gieotrồng sẽ giảm mạnh để chuyển sang công nghiệp và đô thị, nhưng vành đại nông,

nghiệp của thành phổ thì không thể thiếu Vì vậy trong định hướng phát triển kinh.

tế của thành phổ, nông nghiệp vẫn rất được chú trọng Tóm lại ngập dng sẽ làm cho nông nghiệp không những không phát triển được mà có thể khó tổn tại Vì vậy sự:

hít triển nông nghiệp dồi hỏi cắp thiết phải chống ngập ứng cho thành phố

Dé x dạng công tình din dụng và công nghiệp có thé dùng giải pháp tôn cao

nên toàn bộ lên đến cao trình 2,0 m hoặc. m bằng cách đào hồ đào sâu sông, kênh

dé lấy đất dip đồng thời dùng nó để chứa nước hoặc chở đất trên núi về đắp nền.

"Đây cũng là một giải pháp quan trọng cần nghiên cứu so sánh kinh tẾ xã hội và tính

kha thi của giải pháp Ở những khu đô thị mới có thé chọn giải pháp đó nhưng trong.

nội thành có nâng cao nền được không? Vì vậy cần đặt r việc kiểm soát triểu

1.1.3.3 Ảnh hướng của ngập ng đến giao thông vận tải đường bộ

Ngập sing sẽ ảnh hương rit lớn đến phát trién mạng giao thông đường bộ, vì khỉ ngập ing thìcác đường bộ phải tôn cao và phải làm nhiễu cầu để thoát lũ tn kém,

11.34 Ảnh hướng của ngập ng in mỗi tường sinh thái đồ thị và vấn mình đổ tịKhi đô thị bị ngập sng thi những yêu cầu tối thiểu của văn minh đô thị cũng khóđáp ứng Trước hết là việc tiêu thoát nước và rác bản khó thực hiện, bởi đù có tiêu

được khi triều rút thì khi triều lên rác bản lạ vào trở lại, ngoài ra do hiện tượng

“giáp nước ở nhiễu kênh rạch đã làm cho nước tờ đọng hôi thối Ở những khu phổ

bỉ ngập th cuộc sống của họ chẳng khác thường xuyên chay lũ, nhiễu thời gian họ

sống như giống như dân vạn chỉ ở đây không thể có văn minh đô thị khí mà nỄn

nhà bị ngập, đi lại bằng thuyển, ô tô xe máy không thé sử dụng Muốn đô thị văn

mình hiện đại thì trước iên nhà ở và đường xá phải được khô rio thường xuyên, khỉ

mưa đường vẫn không bị ngập nước Vì vậy trên thé giới không có thành phd nào.

để cho ngập nước Tóm lại muỗn phát tiển đô thị thì phải chẳng ngập ứng tuyệtđối Phương án chẳng ngập ting thể nào thi phải tính toán kính té ky thuật

1.1.3.5 Muỗn phat triển kink t xã hội phải thực hiện quy hoach chống ting ngộp,Tit cả quy hoạch va dự án trước đây về chống ngập cho thành phổ chưa đề cập

hoặc có đề cập nhưng chỉ cho khu vực nhỏ nị chưa toàn di chưa thé giải quyết được hiện tượng ngập Ging hiện tại và nhất là nay mai chịu ảnh hưởng mạnh của nước biển ding,

“Chính Phủ phê duyệt theo Quyết định số 1547/QD-TTg ngày 28/10/2008 Trong đồ

vấn đề cốt lõi là làm 12 cổng lớn kiểm soát triểu trên tuyển dé bao.

Danh mục các công lớn trên tuyến dé bao dự kiến đầu tư xây dung

Quy mô

5 sn cong tri ¬ Cao Hình thức - | Chủ đầu tư

Str] Téncdngtrinh | ering | ian gay | vạmhành | dựhiếê

m | myCổng (Aw thuyên) ' điều khiên |_ Thành phố

"| Rạch Tra là Bài Có điều kh Hỗ Chỉ Minh.

2 | Công Vàm Thuật 40 | 40 | Cốđiềukhiến nm

Mương Chuối 120 | -100 | Cóđiềukhến | “pase

7 | Cổng Sông Kinh 60 | 40 | Côđiềukhiển | UẾnh ph

3 | GôMe KinhLộ(ach | ọo | 60 | Cảđiều khiểnGidng)

9 | Công Kênh Hang 120 | -40 | Cóđiều khiển Tinh Long

to |Cổng(Âu thuyền) | 820 Tớ oe

Thủ Bộ 120 | -80 | Cöđềukhẩn | “Sager

ø (Âu thụ t diều khiên | Tình Long

ur | Cone VÀ oo | +0 | códèukh nh

12 | Công kênh Xing Lớn | 20 | -40 | Côđiềukhin nt

(Theo Quyết định số 1547/0D-TTe ngàn ›8/10/2008 của Thủ tưởng Chính phil).

Việc dip để và làm đường thi có thể nói ở nước ta hoàn toàn chủ động về kythuật, không có gì phải bin khoăn nhiều, Nhưng việc thiết kế và thi công những,

khoang cổng 20m và độ sâu nhỏ 10m Đặc biệt về cửa van thì họ chưa bao giờ thiết

kế loại cửa van lớn hơn 30m, tuy có thé học tập kinh nghiệm của nước ngoài nhưng,

Trong việc xây đựng 12 cổng kiểm soát triều thì khó khăn lớn nhất hiện nay làthiết kế, chế tạo va lấp đặt các cửa van lớn rộng Khoảng 40m và cao khoảng 15m,trọng lượng có thé tới 200 tin Vì vậy phải nghiên cứu chọn được kiễu cửa văn Ấp

dụng có hiệu quả nhất cho 3 lớn trong 12 cổng kiểm soát tiểu này

2 Tổng quan các loi cửa van trong nước và trên thể giới

1.2.1 Tổng quan các loại cửa van trong nước đã nghiên cứu và ứng

dụng

1.2.1.1 Cửa elape trục dưới

May năm gin đây công trình ngăn triều đã áp dụng cửa van Clape trục dưới vớikhẩu độ 20m ở cổng Duy thành (Quảng Nam), cổng Bình Triệu (TP Hỗ Chí Minh)

và khẩu độ 31,5m ở đập Thảo Long (Thừa Thiên Hud), được du khiến đóng mở

bằng hệ thống xilanh thủy lục có hệ điều khiển bằng công nghệ thông tn, Tuy nhiễnsắc cửa van này mới chứng dụng cho các sông có độ sâu nhỏ -4,0 m và chiều

rôngcửa có khẩu độ 33m trở lại

Hình I-1 Cổng đập Tháo Lang- Hình I-2 Cong bình triệu - thành phố

Huế Hồ Chí Minh

vận hãnh đơn giản, tiện lợi, độ tin cậy cao Các cửa này có khẩu độ nhỏ hơn 20m.

ấu độ BI Dx6m gồm hai tóc ông Tân Đệ &ông Quan-Sông Nhug

Thái Binh có khẩu độ Sm Các cống dọc sông Omon-Xà no- Hậu Giang cửa vanCổng

phẳng có khẩu độ nhỏ hơn 10m Công Liên Mạc:Công trình đầu mối lấy nước quan

trọng phân lũ về đập đấy cho Sông Hồng, gồm 3 khoang cửa van phẳng khâu độ

nhỏ hơn 10m.wv.

Hinh 1-4, Công Dong Quan-Hà Nội

‘Ba Độ (Hải Phòng) có khẩu độ 8m đóng mở bằng tời điện Cổng Dd Điểm ở Hà

Tinh hai khoang cửa van cung khẩu độ 16m, đồng mở bing xi lanh thủy lực Tuy

nhiên các cửa van cung ứng dụng trong thủy lợi hoặc thủy điện ở nước ta có khẩu

Hình 1-6 Cổng Ba Độ-Hải Phòng — Hình 1-7, Cổng Đỏ Điễn ngăn man

1.2.1.4 Các loại cửa van khác.

Một số loại cửa khác với các loại cửa trên như cửa van phao Bê tông cốt thép ởĐập Đô Lương- Nghệ An đóng mở tự động, có khẩu độ gần 30m ty nhiên chiềucao cửa thấp, cửa van trụ quay ở đập đáy được hoàn thành từ thời pháp tương đối

hiện đại, tuy nhiên ở những cửa này vận hành sta chữa bão đưỡng kho khăn.

phong phú trong công trình thủy lợi Tuy nhiên các loại cửa này có đặc điểm là

khẩu độ cửa nhỏ hoặc trung bình, chịu cột nước thấp, trong lúc đồ cửa van ứng

‘dung cho chống ngậpúng khu vực thành phố Hồ Chí Minh là cửa van có khẩu độ

lớn 30 trở lên có cột nước lớn hơn 6,0m và chệnh lệch cột nước lớn trên 3,0m.

1.2.2 Tổng quan các loại cửa van trên thế giới

1.2.2.1 Cita van kéo đứng(cửa van phẳng).

Cửa van phẳng là dạng kết cấu cửa van khi làm việc được nâng lên hạ xuống.

theo phương thing đứng, Loại cửa van này khi ngăn nước cửa he xuống và kéo li

‘cao phía trên không khi không ngăn nước,

Dang kết cấu cửa nảy được áp dụng ở một số công trình trên thể giới:

Cửa van kéo đứng một số công trình trên thể giới

Têncôngtìn | Bểrộng | Chiều [Mựcnuớc| Chênh | Ghi cha

khoang cửa | cao cửa | trước cửa | lệch cột

Cổng agin triều| 980/483 | 95 65 48 [05 cửa Kếo

Harelkanaal, Hà đứngvà âu tàu lan

“Công trình đập Hartel Canal:Công trình được xây dựng với quy mô g

02 cửa vang nâng thing đứng có hình dạng thấu kính Cửa van được thiết kế vớikích thước bé rộng nhịp là 98m và 49,3m, chiều cao cửa 9.3m, Hệ thing cia được

thiết kế có nhiệm vụ ngăn giữ nước, cửa không đóng hoàn toàn và khi có lũ nude có.

thé chảy tran qua cửa van,

‘Céng trình Ravenswaay: Được xây dựng trên kênh giao thông thủy nội địa nối

giữa sông Rhine và sông Waal Công trình bảo vệ cho khu vực tring không bi ngập

lụt wong thời kỳ nước sông lớn Ké cấu cửa van bao gdm hệ dầm dàn hình cũng;sấc tim thép mặt được đờ bởi hệ thông dim thẳng đứng liên kết với hệ dim dần

“Cửa van được đóng mở bởi tời diện với sự hỗ trợ của đổi trọng TruyỄn lực ép củanước qua các bánh xe dẫn hướng trong khi kéo cửa Khi không sử dụng cửa van

.được kéo lên ạo ra tĩnh không 10m trên mực nước dng bình thường Cửa van được

đóng xuống khi lũ lớn xảy ra Âu tàu bên cạnh cửa ngăn lũ cho phép tàu thuyền qua

lại khi đồng cửa cổng.

Ji ~

PH 2 Hình 1-12 Công trink ngăn triều Krimpen và Bổ tr của van 80m

Công trình được xây dựng trên sông Hollandsche Issel, cỉ giao giữa sông này Rhine, cách Biển bắc khoang 30km Tổ hợp công tình Krimpen là mộtphần của hệ thống công trình bảo vệ bờ biển của Hà lan Với do an tôn người ta 4a lấp đặt 2 cửa van trên cùng một cửa tạo nên rào chin kép Các cửa này tương tr như cửa van tại công trình Ravenswaay, đồng khi có dự bảo nước ding do bão biển

Âu ti biển được xây dưng bên cạnh công ngăn triểu

Cửa van bình cũng được dùng nhiỀu và phổ biến trong các công tình như dp,

cống, âu thuyền có nhiệm vụ giữ nước, tưới, iêu, thôn tàu thuyền

Dang kết cấu cửa này được áp dụng ở một số công tình rên th

Công trình ip dang di động Stor:Céng trình được xây dựng với 02 cửa van cung ở hai bên, ở giữa là 02 cửa âu thuyền dạng kiểu buồng Các cửa van cung có kích thước nhịp rộng 43m và có chiều cao cửa 13m, Công trình được xâydựng với nhiệm vụ phòng chẳng Id và đảm bảo giao thông vận tải thủy.

“Công trình đập Haringyiiet:Công trình được xây dựng có 17 khoang cửa van

‘ung với khẩu độ mỗi khoang cửa rộng 62 m.

Tình 1 13 (Hellevoetsluis, The Netherlands, 1970) ang trình đập Ems:Céng trnh được xây dụng với quy mô chiều dài 476m,

công trình bố trí 07 khoang cửa trong đó có khoang cửa van cung khẩu độ 50mdang thép ống Nhiệm vụ của công tình phòng chống lũ và đảm bảo giao thông vận

tải thủy

1.2.2.3 Cửa van hình quat true ngang:

Cửa van hình quạt trục ngang được nối bản lề phía hạ lưu với một tim mặt cửa

van ở hai bên phía trên Cửa van khi hoạt động quay trong một mặt phẳng thẳng

đứng xung quanh một trục ngang,

Dang kết cầu cửa này được áp dụng ở một số công trình trên thé giới:

Công trình đập sông Thames: Công trình xây dựng với quy mô lớn, đập chin kéo dài tới 520m, công trình sử dung 04 cửa van quạt nâng với kích nước cửa có

nhịp rộng 61m và cao 20m Nhiệm vụ của công trình là bảo vệ Luân Đôn khỏi lũ

sông Thames

Hình 1-15 Cong trình sông Thame Hình 1-16 London, United Kingdom

12.24 Cita van cung trực ding

Cửa van quạt trục đứng iên kết bản lề đặt ại tâm quay của cung tron cửa van.Bản mặt căn van tí ð mặt của cung, Đổi với loại cửa van này do ấp lực nước cóhướng tác dụng xuyên tâm cho nên các thanh phần lực gây mắt én định trong quá

tình vận hành là rt it Đối với kết cầu cửa van dạng này có thé đồng mở với các

mực nước khác nhau.

Dang kết cấu cửa này được áp dụng ở một số công trình trên thể giới

Công trình đập Maeslan:Công trình được xây dựng với nhịp cửa van r 360m Cửa van có thể nỗi lên trong quá trình di chuyển bằng động cơ đi động.

.đã được lựa chọn để xây dựng trên công trình ngăn triều tại St Peterburg, Nga để

ngăn cách giữa vịnh Neve và Biển Phin Lan B rộng cửa thông tàu tới 200m vài

mỗi cửa van hình quạt có bán kính quạt 126m

Cong trình ngăn lũ trên kênh HARVEY, M'

Hinh 1-19, Mô hình cửa van hình quạt xây đựng tại công trình Harvey

Công trình ngăn là trên kênh Harvey, Louisiana được xây dựng và hòan thành

khoảng năm 2006 Công trình nảy có nhiệm vụ ngăn nước dâng do bão biển từVịnh Mexico và là một phần của dy án lớn Bờ Tây dự kiến han thành vào năm

2016 Công trình gồm 2 cửa hình quạt ngăn kênh rộng 38,1 m với cột nước trênngường 8,5m Cửa cổng đồng trong vòng 10 phút

1.2.3 Đánh giá chung về cửa van trong nước và trên thế giới

(Qua nghiên cứu tim hiểu về cửa van trong công trình ngăn sông ở trong nước và

trên thé giới, ta thấy hệ thông cửa van giữ một vai tò vô cùng quan trọng, anh.

hưởng trực tiếp tới độ an toàn và hiệu quả của công trình công trình có vận hành khai thác tốt là nhờ vào quá trình vận hành cửa van.

Hệ thống cửa van trong công trình vừa làm nhiệm vụ ngăn nước để tích giữnước đồng thời có thé sử dụng cửa van để điều tết nước Nhờ có hệ thống cia văn

ma công trình được xây dựng với nhiều mục đích khác nhau tương ứng với từng.

vùng

Các loại cửa van trong nướctừ tước đến nay ở nước ta có nhiều loại cửa văn

được áp dung, tương đối phong phú trong công tình thủy lợi Tuy nhiên các lại

cửa này có đặc điểm là khẩu độ cửa nhỏ hoặc rung ình, chịu cột nước thấp, tronglúc đó cửa van ứng dụng cho chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh là

cửa van có khẩu độ lớn 30 trở lên có cột nước lớn hơn 6,0m va chệnh lệch cột nước lớn trên 3,0m.

Các loại cửa van lớn của thể giới đã ấp dung cho công tình ngăn sông ở nước

ngoài có wu điểm chung là có thể làm khẩu độ lớn, tiện cho việc điều khiển xilanh

thủy lực, có thể vận dụng vào điều kiện cụ thể Các cửa van này đều có thể nghiêncứu vào điều kiện công trình chống ngập ở thành phố Hồ Chí Minh, nhưng phải

nghiên cứu lựa chọn để phù hợp với kết cấu thủy công đã và đang được nghiên

đặt cfe cửa van trong điều kiện thục tếcứuở nước ta, đặc biệt là vấn để thi công

ccủa nước ta hiện nay.

1.2.4 Phân tích đặc điểm, nhiệm vụ và yêu cầu ứng dụng cửa van trong công trình chống ngập thành phố Hồ Chí Minh.

1.24.1 Đặc điềm của van trong công tình chống ngập thành phố Hỗ Chí Min

Cũng như các công trình thủy lợi ở vùng ven bi khác, công mình chẳng ngập

ở thành phổ Hồ Chí Minh phải có các cửa van để làm nhiệm vụ ngắn trễu tháo lũ

và điều tiế mực nước khi cin thiết Nhưng cia van trong công tình chống ngậpng

khu vực thành phố Hồ Chí Minh có những đặc điểm mà hằu như cúc công trình

thủy loi khác ở nước ta không cỏ Đồ là

0) Quy mô cứu van lớn

Do phải xây dựng các công trình trên các sông rộng hàng tim mứt và sâu tối 20m, như sông Mương Chuỗi, sông Thủ Bộ sông Kinh Lộ nên không thể làm các khoang cống hẹp 10m như các công trình ở nội đồng ma phải làm các khoang sống rộng dé tiêu thoát nhanh và giao thông thủy, đúng tằm là loại công tình

4 được phê duyệt đây chiều rộng cửa van hơn 30m, chiều cao có thể lên tới lấmhay còn lớn hơn Do vậy trọng lượng cửa van có thể tới 400 tắn Đối với nước ngoàiquy mô cửa van như vây là chuyên thường tỉnh, nhưng đối với nước ta là vẫn để

‘dang lo ngại, nhất là vẫn để chế tạo, vận chuyển và lắp đặt

5) Cửa van lầm việc trong thành phổ lớn

Diy là một đặc điểm quan trong, bởi công tinh ở đô th phải có nét hài hòa với

các công trình đô thị Tuy cũng là công trình thủy lợi nhưng không thể làm hình.

thức như công trình ở đồng mộng nén phải coi như là công tình kiến trú trên sông

vùng đô thị

©) Cửa van làm việc trong điều kiện bán nhật tiểu

Cửa van vừa phải chiuấp lực nước từ Biển đông có biên độ lớn; làm việ trong

tình trạng phảiđón nhận từ thượng lưu đổ về và áp lựclượng nướcmưa.ic trậ trong lưu vực gây ngậpúng.

d) Chế độ việc làm việc của cửa van rất phức tạp

"Nhiệm vụ của cổng vừa phái ngăn triéu đến một cao trình nào đó, vừa phải dam bảo tiêu ting, lại vừa phải tạo được dung tích để chứa nước mưa và vừa kết hợp xả nước bin để cl ng 6 nhiễm cho một số vùng của thành phổ, Diễu đó có ngi

ộ làm việc của cửa van rất phức tạp

1.2.4.2, Phân tích nhiệm vụ của của van trong công trình chống ngậping Khu vựcthành phố Hỗ Chí Mink

Cửa van tong công trình chống ngậpúng khu vực thành phố Hồ Chí Minh có

những nhiệm vụ sau

«oh Điều tắt mức nước triều

Ngăn những con triều cao hơn mặt đất thì không cho xâm nhập vào thành phố

“Tùy thuộc vio địa hình đất của khu vực cổng không chế mà quyết định cắt ngọn

triều ở cao trình nào.

Tạo dung ích chứa nước mưa và nước lũ, về mùa mưa lồ theo dự báo thi tiết,

6 thể ngăn không cho triểu vào trước cổng, kể cả triễu thấp nhất nhằm tạo ra dung

tích giữ trừ để chứa lượng nước của những trận mưa

bh Tháo nước lĩ và nước mưa.

Khi có mưa và lũ thì phải chọn lúc nước triều thấp hơn để tiêu thoát không gây

ngập ting thành phổ, đây là thời kỳ tranh thủ tiêu thoát tối đa để tránh ngập do trùng,

pha mưa, lũ và triều cường.

4) Tạo đầu nước để chẳng ô nhiễm

cách điều khiển đồng mở cửa van ở các cổng phía bắc và cic cổng phía

nam sao cho tạo ra chênh lệch giữa chúng dé có dong chảy qua những đoạn thường.

Không có đồng chảy, Đây là bãi toán khó khăn nhất cho điều hành cống, sẽ được

hoàn thiện quy tình tong quá trình vận hành cổng chống ngập

¢) Cửa van còn phải phục vụ cho giao thông thủy.

Giao thông thủy đối với thành phổ Hỗ Chí Minh rit quan trong, vì vậy khi làm

cổng phải làm âu thuyễn Ngoài ra mỗi cổng ít nhất có một cửa van đủ điều kiện đểtau thuyền qua Iai khi cửa van không đồng

1.2.43 Yêu cầu của của van trong công trình chẳng ngập thành phố Hỗ Chí Mink

4) Độ tin cậy khi vận hành phải cao

‘hur trên đã trình bày, thành phổ Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế, văn hỏa

của cả nước, nên việc vận hành các công trình chồng ngập phải đạt độ tin cậy cao

đảm bảo được những gì đã vạch ra trong quy tình thiết kể, đảm bảo chống,

ngập có hiệu quả Việc công trình làm việc, có đủ độ tin cậy hay không, tốt hay xấu

lại chủ yếu là phụ thuộc vào vận hành cửa van Suy cho cùng sự thành công của vận hành cửa van là thành công của cổng Độ tin c trong vận hành có nghĩa là khi en

mỡ là mở được và khi cin đóng là đồng được theo đúng thời gian đã tính toán,

nhằm tuyệt đối đảm bảo ông tác chống ngập, bởi chỉ cin một cửa van có sự số là

cả hệ thống chống ngập phải hứng chịu vì các công trình ở đây có liên quan chặt

chế với nhau

.b) Cửa van phải đạt trình độ mỸ thuật công nghiệp, hài hòa với vẻ đẹp độ thi.

Chúng ta quen làm các công trình ở đồng mộng, ở nông thôn, nên vin dé mỹ

thuật cho cửa van thường ít được chú ý Bây giờ cửa van lớn đặt ngay ở trung tâm

thành phố, nên vấn đỀ mỹ thuật công tình, sao cho hài hòa với cảnh quan của đổ thị

inh

là vấn đề bắt buộc trong thiết kể, gia công chế tạo và quản lý vận

Thi gian đồng mở của van phải đơn giản gọn và di nhanh

Do chế độbán nhật tiều, nên để kịp nga triều và để kip tháo lũ khi tiểu xuống

thì phải ứng dụng những loại cửa van có khả năng đồng mở gọn,nhanh nhờ sử dụng những thiết bị vận hành hiện đại

+) Cita van trong công tình chống ngdpting khu vực thành phố H Chi Minh phải

alo Việt Nam làm chủ

Thiết kể, gia công lắp đặt và vận hành, có nghĩa là tuy hiện đại nhưng phủ hop

với trình độ công nghệ nước ta và không chọn những kiễu cửa van mới lạ, mới chỉ

‘ip dụng một vài công tình trên thé giới có tinh phô diễn ở nhũng nước giàu có

Côngtác bảo dưỡng, sửa chữa cửa van dé dang.

Đây cũng là một yêu cầu thiết thực nhằm góp phan nâng cao hiệu quả quản lý: của công trình

&) Kétcdu cửa van không gây bat lợi cho việc xây dựng kết cẩu thủy công.

Có loại cửa van đối hồi k cấu thủy công phốc tp tì phá cân nhắc kh ứng dụng

1) Giá thành cửa van

Tuy có yêu cầu cửa van phải bin, dep, vận hành d ding, nhưng giá thành cửa van cũng phải hợp lý trong tổng mite đầu tư cho công trình

1.3, Lựa chọn loại cita van cho công trình công trình chống ngậpúng khu vực

thành phố Hỗ Chí Minh.

Can cứ những thu thập và phân tích trên kết hợp với kết quả nghiên cứu của đề

cứu thiết kế, chế ạo, lấp đạ và vận hành một ‘ta van kiểu mới phục

vụ chống ngậpúng khu vực thành phd Hồ Chí Minh"dã kiến nghịđược loại cứu van

ứng dụng cho công trình chống ngậpúng khu vực thành phó Hồ Chí Minh.

Xi các cổng có khẩu độ lớn hơn 30,0 m kiến nghi ding loại cửa van kéo đứngđẳng thời đề tài cũngđã nghiên cứu và đề xuất một loại cửa van mới làcửa van cung

cầm

Véi các cống có khẩu độ củavan nhỏ hơn 30m có thể ứng dụng cửa van cung,

“cửa van clape, cửa sập, cửa tự động tùy nhiệm vụ mà lựa chọn

Trong dé ti nàytác gia sẽ ình bày các vẫn đề với loại cửa van có khẩu độ lớnhơn 30,0m và giới thiệu loại cửa van cung chim, loại cửa van mà d& tài *Nghiên

cứu thiết kể, chế tạo, lắp đặt và vận hành một số cửa van kiểu mới phục vụ chéng

ngôpúng khu vục thành phổ Hồ Chí Minh” để tài cắp Nhà nước do GS/TS Trương

Đình Du làm chủ nhiệm cùng các nghiên cứu viên Trung tim công nh đồng bằng

‘ven biển vàđêđiều - Viện thuỷ công và học viên nghiên cứu đẻ xuất và thực hiện

1. Uu nhược điểm của loạicửa van kéo đứng.

1.3.1.1 Uw điểm

Của van kéo đứng có ba uu điểm chính:

~ Thiết kể, chế tạo,

= Có độ tin cậy cao trong vận hành;

~ Bao dưỡng, sửa chữa thuận lợi bằng cách kéo lên cao;

1.3.1.2 Nhược điểm

ấp đặt đơn giản:

Din van quá cao khí có yên cầu giao thông thủy thì cửa van phải kéo lên cao làm cho giàn van lên quá cao, có những công uình cống sử dụng loại cửa van nay

mà giần van có thể lên tới 30m, gần bằng ngôi nhà 10 ting Đồng thời lực gió

'bäotác động khi cửa van kéo lên cao như vậy thì công trình phải chịu ảnh hướng bởi

áp lự gi6 rit lớn Mặt khác khi dần van lên cao thì cần phải xem xét

thuật công trình với cảnh quan đô thị

Hình 1-20, Phải cảnh của van kéo đứng một khoang.

1.3.2 Ưu nhược điểm của loại cửa van cung chim.

1.3.2.1 Ua điểm

= Thiết kế, chế tạo và lấp đặt dễ,

- Văn hành có độ tin cậy:

- Bảo dưỡng và sữa chữa dễ,

- Giao thông thủy thuận lợi;

= Mỹ thuật công trình tốt.

1.3.2.2 Nhược điểm

(Chua có kinh nghiệm về cửa van này

Hình 1-21, Phối cảnh của van cung chim một khoang

14 Kết luận

Việc lựa chọn được loại cửa van ứng dụng phù hợp với điểu kiện chốngngậpáng khu vục thành phố H Chí Minh dựa tên những phân tích tiêu chi đánhgiá khách quan là rit cần thiết nhằm tối ưu bài toán kinh tế kỹ thuật dy án này Yêucầu đặt ra là phải nghiên cứu là tim ra phương pháp phân tích khoa học để có thélựa chọn kiểu cửa van thiết kế hợp lý nhất

Ung dụng thành công các loại cửa van có khẩu độ lớn cho dự án chẳng ngậptúng khu vực thành phố Hồ Chí Minh sẽ mở ra thời kỳ mới cho việc ứng dụng các

Cụ thể việc phân tích lựa chọn để ứng dung các loại cửa van hiện có ở trong

nước và trên th giới vào điều kiện công tình ở nước ta đã được thực biện trong đề

tài ghiên cứu, tiết kế, chế ạo lắp đặt và vận hành một số cửa van kiểu mới phục

vụ cho chống ngập sing khu vục thành phổ Hỗ Chi Mink” do G$ TS Trương Đình

Dy làm chủ nhiệm Qua nghiên cứu của dé tài, chủ nhiệm dé tài và nhóm nghiên

cứu đã đề xuất các loại của van dang dùng hiện nay và nhận thấy dạng của van

phẳng kéo đứng là vu việt hắt trong các loại cửa van hiện dang được ứng dụngrộng rãi hiện nay và có thể ứng dụng cho công tình chống nhập sing khu vực thành

phố Hé Chí Minh Đồng thời nghiên cứu cũng đề xuất ý trổng cải tiền cửa van cung

ứu nhiề

hiện có thành cửa van cung chìm, một dạng cửa van chưa được nại

nay cần cải tiến và qua nghiên cứu cho thấy dang cửa van này cũng có nhiều ưu việt khi ứng dụng cho công trình chống ngập ứng thành phó Hồ Chi Minh.

“Trong dé tài luận vin này tác giả xin trình nghiên cứu một dạng cửa van

cung chìm Ý tưởng đã được nhóm nghiên cứu đề xuất trong để tài nêu trên.

CHƯƠNG II- NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN.

THIET KE CUA VAN CUNG CHÌM

2.1, Giới thiệu chung về cửa van cung chìm

2.1.1 Khái niệm về cửa van cung chim

Cửa van cung chìm là cửa van mà mặt cắt ngang của kết cấu phần động códạng hình cung và được iên kết ai cảng Khí đồng mở cửa van quay quanh một

trục nằm ngang và có thé hạ chim xuốngđáy,

Hình 2-1, Cita van cứng chim

1H: Chiều cao của; R: bán kính cửa; B: Chiều rộng cửa;

1: Bản mặt; 2 Hệ khung dim sau bản mặt; 3: Càng van; 4: Céi bản lễ

212 Phạm vi ứng dụng và phân log

2.1.2.1 Phạm vi ứng dụng

Cửa van cung chìm cũng như cửa van cung thông thường được ứng dung trong,

“Của van cung chìm không ding trong các

ng trình như đập, cổng, âu thuyé

trường hợp: của din nước vào buồn tuabin trong các nhà máy thuỷđiện trên sông,

cửa của các bằấp lực, các cổng cóáp din nước vào nhà máy thuỷđiện Và chỉ ding

làm cửa chính không dùng làm cửa sua chữa.

2.1.2.2 Phân loại của van cung chìm

Theo mực nước thượng lưu, được chia thành hai loại: loại của van trên mặt và

cửa van đưới sầu;

+ Theo hình thức nước chây qua van có thé phân thành ba loại sau: Ca van cho

nước chảyở dưới, cửa van cho nước chảy tràn qua đỉnh và cửa van cho nước chảy.

«qua định van và đưới văn:

- Theo kết efu của cửa van được chia thành 3 loi: Cửa văn đơn cửa van có củaphụ và cửa van có kết hợp phao,

4a) Càng van dạng không gian; b) Cang van dang phẳng; e) Cang van bồ trí

xiên; d) Càng van bổ trí thẳng thẳng g6 dam chính:

(1) Ban mặt: Dạng hình cung có tâm thường trùng với tâm quay của cửa; Bản

mặt nỈ n toàn bộáp lực nước truyén vào và truyền vào toàn bộ hệ khung dim sau bản mat; Tuỷ vào kết cầu mà có cầu tạo bàn mặt phia sau cung để tạo phần cung kin bọc lẤy hệ khung dim sau bản mặt thành hộp phao

(2) Hệ khung dim sau bản mặt: Dược hình thành bởi các thanh ngang, thanhdọc, thanh chéo và dầm chính ạo thành hệ khung giànphía sau bản mặt;

(3) Càng van: Càng là bộ phận chiudp lực từ hệ khung dim sau bản mặt truyền

vào cối quay (rue quay) cửa:

2.1.82 Phần tình

(1) Dé edi quay: Dược chế to bằng the lúchoặc thép hàn;

(2) Trục quay: Được cédinh vào để cối quay; Chế tạo bằng thép CTS, thép 35 hoặc thép 45;

Trục các cỗ quay nhận toàn bộáp lực nước và trong lượng bản thin cửa tuyển

vào try pin; Để cối của van được cốđịnh vào trụ pin bằng các bu lông Khi thiết kế sẵn chug việ bổ trí các bu lông này sao cho đễ thay thể và sửa chữa

"Ngoài ra còn có it bị treo ding để nổi của van với thiết bị kéo, đồng mỡ và đểnối với các chốt giữ khí treo tam,

2.1.4, Nguyên lý hoạt động:

Cửa van cung chìm chuyển động quay xung quanh một trục nằm ngang

Khi đồng của van kéo lên chin nước

Khi mở, cửa van hạ xuống lòng sông

- Khi sửa chữa, bảo dưỡng cửa van được kéo lên khỏi mực nước thường xuyên.

3.Lš1 Ui điển

~ Uudiém cửa van cung chìm ngoài thừa hưởngưu điểm của cửa van cung như:

Có thé bịt kín được khoang cổng có diện tích tương đối lớn; Độ cao của giá đỡ

máy vàđộ day của trụ pin cống tương đối nhỏ; Ranh cửa không ảnh hưởng tới trạng

thii đồng chấy: Lựeđồng mỡ tương đối nhỏ nhờänh hưởng của lực ma sát đối với

lực đồng mở khá nhỏ và mô men sinh ra nó do ấp lực nước tác dung vào cửa đối với

tâm quay không lớn; Số lượng cấu kiện tương dbf

- Đặc biệt cửa van cung chìm có thêm tuđiểm mà cửa van cung không có:

+ Cửa vancun chìm by chit xuống due didi sông Điễm này rt ph hợp vig kiệnđịa hi hi thiết

dé giảm nhỏ chiéu cao cửa van có thédua ngưỡng cổng lên cao đồng thời tạo ra

lòng sông ở thành phổ Hé Chí Minh tương đối

bụng chữa cửa văn

+ Khi cửa van hạ chìm xuống lòng sông điều này cho phép thuyén bè qau lạibinh thường như ban đầu vì công trình lúc này không bị khống chế vẻ tinh không.thông thuyén như các công tình ngăn sông khác

+ Cửa van hạ chim xuống lồng sông mang đến một khuôn viên mỹ thuật cho

sông tình mà các tinh sử dụng các loại cữa van kháeđang bị vướng mắc trong việc tìm hướng cách giả quyết

211.52 Nhưycdiễm

- Trụ pin céngddi hỏi đi:

= VỊ tí không gian cánh cửa chiếm tương đối lớn:

- Vấn để i lắngbuồng của vàkhi cửa van hg uống

= Kinh nghiệm thiết kédang ednit

2.1.6 Tính mới công nghệ.

` tưởng cứu van cung chim hạ xuống lẫn đầu được nghiên cứu ở Việt Nam, tínhmới công nghệ li khả năng hạ chim xuống diy sông khỉ mử cửa cho thuyền bề qua bi

giữa hai trụ pin mà không anh hưởng đến thông thuyền đồng thời mang lại cảnh quan.

xung quanh đặc bgt là vi công tình nằm trong khu đô tiểu này đáng được đánh

giá cao không như một số loại cửa van khi không làm việc phải kéo cửa lên cao.

2.2, Tinh toán thiết kếcửa van cung chìm.

2.2.1 Xác định cácthông sốcơ bảncữa van cung chim

CCác thông số hình học chính của của van cung chỉmgồm các thông số sau:

2.2.1.1 Chiều rộng cứa van (B)

Chiều rồng cửa van là chiều rộng thông nước của cng cộng với chiễu sâu cửanằm trong khe cửa nếu có;

Việc xácđịnh c ring cửa van căn cứ kết qua tính toán chiều rộng thôngnước phần thuỷ công cung cắp và dựa vào kết cầu bổ trí cửa van để xácđịnh;

Chiều rộng cửa tổiưu xácđỉnh theo chiều rộng thông nưới ru của cổng;

Từ các thông số chính của cửa van đưa ra sơ bộ dạng kết cấu cửa; tính toán ra được chỉ phí cửa kết hợp với các chỉ phí khác của công trình và tính toán so sánh

cácđiều kiện như:

a) Tính toán thuỷ lực thoát lũđảm bảo Qs

b) Đảm bảo thông thuỷ;

©) Giảm gia cổ tiêu năng;

4), Đảm bảo điều kiện kinh tế,

= Tính toán theo Qu: Ở TPHCM với sông rạch chẳng chit, để tính toán lưu

lượng tháo lồ qua công trình, ta phải chạy bài toán huỷ lực mang sông;

+ Chiều rộng thông nước theo điều kiện kính té giáthành công tình.

Giá thành của công tinh cầu thành bởi ba bộ phận sau:

G.: Giá thành kết iu cổng

Gy: Giá thành của bộ phận tiêu năng

Gao: giá thành bộ phận cửa van

Các giá thành trên có qui luật Ge tỉ lệ thuận B, ; Gy tỉ lệ nghịch Be; Gay tỉ lệ thuận B,

"Như vậy bài toán thiết kế đặt ra là: Tìm B, sao cho (G=G.4Go+G ) đạt giá trị

nh nhất

B, ting thì G,, giảm; B, giảm thì Gy, tăng

trường hợp B, xác định theo điều kiện ©)4) lớn hơn B, theo điều kiện a)

Hình 2-7 Cich tim chid rộng cổng ti une

Sau khi xiedinh được chiễu rộng cổng tba tương ứng chúng ta có chiễu rộng

2.2.1.2 Chiều cao của(H)

Là chiều cao được tính từ cao trình ngưỡng cổng đến cao inhđinh cửa khỉ

đồng Chiều cao cửa phụ thuộc vào ngưỡng cổng thiết kể, mực nước trước và sau

“cửa van trong các tổ hợp làm việc khác nhau và tiêu chuẩn yêu cầu về ngăn nước.

Đới với cac công dựán chéng ngập thành phố Hỗ Chí Minh, cao trình ngưỡng

cổng khoảng từ -4,0m =-7,0m; mực nước lớn nhất yêu cầu khoảng +2,5m, vì vậy

cao tinhdinh cửa van vào khoảng +3,0m đến +3.5m, Như vậy chiều cao của vàn

trong khoảng từ 7 + 10m,

2.2.1.3 Bán kính cta(R)

Bain kính cửa là bán kính mặt cong của cửa van Bán kính cong càng lớn thì lực kéo cửa van càng nhỏ nhưng đi hỏi tháp gắn xi lanh kéo cửa phải cao hơn, hành.

trình Pistong cũng dài hơn

2.2.2 Các lực có thé tác dụng vào cửa van cung chim

Phân tích ngoại lự tác dụng trong trường hợp bit loi nhất la kh làm việc có độ

chênh lệch cột nước thượng hạ lưu là lớn nhất đó là t hợp ngăn triều (tức là mực.

nước trong đồng là nhỏ nhất var mực nước ngoài sông là lớn nhẫ) ngoài ra tính toán

kiểm tra cho trường hợp cửa van ở trang thái mở (chìm xuống lòng sông) và trạng.

thí cia van ở rạng thai mở phục vụ lắp công tác lắp đặt bảo dưỡngđịnh kỳ

Các lọ tả trọng chính tác động lên cửa van cung trong điều kiện cụ thể của dự

ấn thủy lợi chống ngập thành phố Hồ Chí Minh bao gồm: Trọng lượng bản thân, Ap

lực thuỷ tinh, tai trọng do vận hành cửa, tải trong do động đắt, do sóng Cụ thể các

thành phần lực như sau

4) Tải trọng bản thân (G)

Tải trọng bản thân là trọng lượng của cửa van Trọng lượng cửa van có thể tính

duge trên cơ sở bản vẽ thiết kế

“Trong tính toán sơ bộ có thé sử dung công thức tính toán kinh nghiệm cho cửa

van hình cung truyền thống Trong giai đoạn này trọng lượng cửa van cungchìmphẳn chuyển động có thể xác định gin đúng trong Số tay kỹ thuậthuỷ lợi”

“Trong đó:

h - chiều cao cửa van;

Hạ - cột nước dưới tâm cửa van;

B- nhịp của cửa van;

A- xố ứng dụng đối với cửa van lớn lấy 0,052",

by Ấp lực thuỷ tình (P)

(2-3) AH) ~ HOB a4)