Giáo trình thiết kế đường sắt - chương 6 Tính toán dòng chảy, lựa chọn loại và khẩu độ công trình thoát nước nhỏ potx

Chương 6 Tính toán dòng chảy, lựa chọn loại và khẩu độ công trình thoát nước nhỏ 6.1. Phân tích loại công trình thoát nước nhỏ Công trình thoát nước nhỏ chủ yếu trên đường sắt là cầu nhỏ và cống. 6.1.1. Cống. Trên mạng đường sắt tỷ lệ về mặt số lượng thì công trình cống là chủ yếu. Nói đến cống ta phải xét đến các thông số là khẩu độ và chiều dài cống. Khẩu độ cống do lưu lượng nước thoát qua quyết định. Nhìn chung cống trên đường sắt có khẩu độ từ 1m đến 6m. Còn chiều dài cống do chiều cao nền đường đắp khống chế. Số lượng ống cống nối ghép tạo nên chiều dài cống thường không hạn chế và do việc chế tạo chiều dài đốt cống ở công xưởng sản xuất ra nó. Ta thường gặp ba loại cống là cống tròn cống vuông và cống vòm. Trong đó cống tròn là phổ biến nhất vì nó dễ thi công và phù hợp với điều kiện thi công cơ giới. Cống tròn dùng khi lưu lượng cần thoát qua nhỏ hơn 15m 3 /s. Khi cần thoát qua một lưu lượng nước lớn hơn 15m 3 /s thì cống vuông kinh tế hơn cống tròn cống vòm dùng ở những nơi địa chất lòng sông (suối) tốt. 6.1.2. Cầu. Trên tuyến đường sắt thường thiết kế cầu bê tông cốt thép, cầu thép và cầu vòm đá. Cầu được dùng khi lưu lượng cần thoát qua công trình là 25 - 30m 3 /s. Tuy nhiên rất nhiều trường hợp cần phải so sánh kinh tế kỹ thuật để quyết định chọn cầu hay cống. Nếu điều kiện cho phép nên chọn cống vì kết cấu cống đơn giản, thi công dễ, chịu được tải trọng cao và đặc biệt là không phụ thuộc vào việc thay đổi hoạt tải tác dụng lên cống. Nói cách khác là khi cần thay đổi đầu máy chạy trên tuyến thì cống không phải gia cố thêm một cách phức tạp như cầu. 6.1.3. Các loại công trình khác. Ngoài hai loại trên còn có cống xi phông (thường thấy trên tuyến miền 1 nỳi, cng mỏng v cng ngm cú h tiờu nng (hỡnh 6-1). a) A - A a) Hình 6-1. Các loại cống đặc biệt A A a) Cống ngầm có xi pông khi H đào < 6m b) Cống máng v%ợt khi H đào > 6m 6.2. B trớ cụng trỡnh thoỏt nc nh trờn bỡnh v trc dc. 6.2.1. Nguyờn tc b trớ cụng trỡnh thoỏt nc trờn trc dc. Trong mt phm vi cc b gia hai on khụng o khụng p trờn trc dc b trớ cụng trỡnh thoỏt nc v trớ thp nht ca ng en. Cũn hai nh cao nht ca ng cao thiờn nhiờn nm v hai phớa ca im khụng o khụng p l cỏc nh ca ng phõn thy t cỏc im ny trờn lý trỡnh ca bỡnh ta khoan c vựng t nc chy v cụng trỡnh (hỡnh 6- 2). Hình 6-2. Xác định diện tích tụ n%ớc tr%ớc công trình Tuy nhiờn nu theo nguyờn tc trờn m khong cỏch gia cỏc cng quỏ gn nhau v sn nỳi thoỏt ta nờn o kờnh dn nc t hai hay ba h t nc chy v mt cụng trỡnh thoỏt nc gim kinh phớ xõy dng cụng trỡnh. 2 Cũng chú ý thêm rằng, nếu theo nguyên tắc trên có khi gặp trường hợp trên đoạn dài của trắc dọc không có công trình thoát nước. Lúc đó ta phải bố trí công trình thoát nước cấu tạo vì mặt cắt rãnh bên nền đường đào định hình chỉ đủ thoát nước cho chiều dài 500m đường. Vậy trường hợp này ta phải bố trí thêm 2 hay 3 cống trên chiều dài 1 km. Nhưng cống này có khẩu độ nhỏ nhất là 1m để thuận lợi cho công tác duy tu cống khi khai thác cao độ nền đường tại vị trí cống phải thỏa mãn hai điều kiện sau đây: - Để tránh cống bị vỡ do hoạt tải thì lớp đắp trên cống, từ đỉnh cống đến đáy ray phải dày tối thiểu là 1m. Nếu điều kiện này không được thỏa mãn với địa hình phải xử lý bằng một trong hai cách là cống bản bê tông cốt thép hoặc đào sâu lòng suối (hạ lưu cống trũng hơn nhiều thượng lưu, cống không bị bồi) việc chọn cách nào tùy theo kết quả so sánh phương án về kinh tế kỹ thuật. - Cao độ vai đường phải cao hơn mực nước dâng trước cống một đoạn dự trữ. Nếu cầu nhỏ, cống bán áp, cống không áp khẩu độ nhỏ dưới 2m thì đoạn dự trữ là 0,5m. Còn nếu là cống bán áp đường kính 2m trở lên đoạn dự trữ là 1m. Không nhất thiết mọi điểm thấp nhất cục bộ của trắc dọc phải bố trí công trình thoát nước, mà cho phép đưa dịch vị trí cống lên lừng chừng bờ suối để giảm chiều dài và dễ thi công nhưng với điều kiện phải đào sâu lòng suối và đào rãnh thoát nước ở hạ lưu. Nếu phải làm cầu tại vị trí nền đắp cao cũng cần so sánh thêm với phương án mở rộng khẩu độ để giảm chiều cao công trình và chiều cao nền đắp trước công trình. 6.2.2. Bình đồ của công trình thoát nước. Nói chung công trình thoát nước phải vuông góc với dòng chảy. Như vậy sẽ có lợi là chiều dài công trình ngắn và thi công thuận lợi. Nhưng lại làm cho đường dài vì phải quanh co, chất lượng khai thác đường kém đến khi không thiết kế tuyến qua sông được, cho nên đối với công trình thoát nước nhỏ thì vị trí của nó do vị trí của tuyến đường quyết định. Như vậy sẽ xảy ra một điều là công trình phải chéo với dòng chảy. Khi đó phải làm miệng cống xiên hoặc làm công trình điều chỉnh và bảo vệ. Có nghĩa là khi làm công trình chéo với dòng chảy ta vẫn áp dụng thiết kế kết cấu công trình định hình nhưng phải sửa đổi lại theo địa hình. ở những đoạn suối cong trên vùng núi lại có nước chảy thường xuyên thì vị trí công trình tốt nhất là di chuyển về vị trí khô ráo ở gần đấy và sau khi 3 làm xong công trình sẽ cho nắn thẳng suối bằng cách đào một đoạn sông nhân tạo, giải quyết như vậy vừa cải thiện được chế độ chảy vừa tạo điều kiện tất thuận lợi cho thi công. 6.3. Nhiệm vụ tính toán thủy văn Lưu lượng tính toán là cơ sở để tính toán thủy lực, thủy văn cho cầu nhỏ và cống. Tùy theo mỗi giai đoạn thiết kế ta áp dụng các công thức tính Q một cách gần đúng hay chính xác để xác định lưu lượng tính toán và khẩu độ công trình. Sau khi đã có lưu lượng tính toán bằng việc tính toán thủy lực ta được một số phương án khẩu độ cống hay cầu nhỏ khác nhau. Trong mỗi phương án kèm theo các thông số kỹ thuật như chiều cao nước dâng, vận tốc nước chảy ở thượng lưu và hạ lưu, cao độ nền đường phải đắp tối thiểu ở công trình, biện pháp gia cố thượng lưu và hạ lưu. So sánh các phương án có khẩu độ khác nhau đó về kinh tế, kỹ thuật để chọn ra phương án tốt nhất. 6.4. Tính toán dòng chảy do mưa rào 6.4.1. Đặc tính của mưa. ở nước ta khác với các nước châu Âu là dòng chảy chỉ hình thành do mưa rào mà không có dòng chảy do băng tuyết tan. Vì nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới nên cường độ mưa và lượng mưa rất lớn còn thời gian mưa có thể kéo dài vài ngày. Theo nghiên cứu công thức tính cường độ mưa rào của miền Bắc Việt Nam có dạng: ( ) 66,0 12 log5,1210 + + = t N a m Muốn tính cho vùng nào cụ thể thì nhân thêm hệ số K 1 là hệ số khí hậu để chuyển trị số cường độ mưa rào chung về nơi tính toán: 28 1 1 S K = S 1 - Vũ suất của vùng thiết kế ứng với P = 1% 28 - Vũ suất trung bình của toàn miền Bắc ứng với tần suất 1%. 6.4.2. Đặc tính của dòng chảy do mưa rào và lưu lượng thiết kế. Dòng chảy lớn nhất do mưa rào từ lưu vực chảy về (lưu lượng) phụ thuộc vào các yếu tố sau: 4 - Din tớch lu vc F (km 2 ) v hỡnh thc ca nú - Cng ma ro, thi gian ma - Tn tht ca dũng chy do thm xung t, do cõy c gi li, do nc b tớch li trờn sui v cỏc hot ng kinh t ca con ngi v.v - iu kin nc chy t lu vc v cụng trỡnh, chiu di sui, chiu rng sn lu vc; dc ca sn nỳi v lũng sui, nhỏm ca chỳng. - Tớnh cht ma khụng ng u trờn lc vc, N.E ụngov ó th hin hỡnh dng phc tp ca dng chy do ma ro nh sau: + Thi on u l thi on m tt c nc ma ri xung u b ngm xung t, b gi li trờn mt t v trờn cõy c. C % ờ n g đ ộ m % a v à d ò n g c h ẩ y Thời đoạn hình thành dòng chảy Thời đoạn đầu T4 T3 T2T1 Hình 6-3. Biểu đồ thuỷ lực dòng chảy do m%a rào của N.E Đôngov t phút Thời đoạn n%ớc rút Thời đoạn n%ớc dâng mm/giây m%a B C A D + Khi cng ma ln hn cng tn tht do thm v cõy c gi trờn mt t, bt u sinh dũng chy v s ln dn. Thi gian cú lng dũng chy ln nht l thi gian mt git nc t im xa nht chy v sui, thi on ny l thi on nc dõng (AB). + Giai on chy ton b (BC): Thi on hỡnh thnh dũng chy. + Giai on nc rỳt (CD). V vn nh lng tớnh toỏn l mt bi toỏn kinh t v k thut nú cn phi c gn cht vi ý ngha cụng trỡnh thit k, thi gian phc v giỏ thnh cụng trỡnh v.v Vy cn phi chn cng ma tớnh toỏn cú xột ti tn sut ca nú, tn sut ny phi c xỏc nh theo ý ngha kinh t v chớnh tr ca cụng trỡnh v tớnh cht ca l. 6.4.3. C s lý thuyt tp trung nc t lu vc. 5 Quy lut nc chy t cỏc sn dc lu vc vờ cụng trỡnh thoỏt nc cỏc tỏc gi ó nhn thy: lu lng nc ma chy v cụng trỡnh tng dn theo thi gian v t tr s cc i khi git nc t im xa nht trờn lu vc kp chy v cụng trỡnh. Gi thit cng ma ton lu vc khụng thay i, lu vc cú dng u nh quyn sỏch gp ụi gia l lũng sui, din tớch lu vc l F, thi gian cung cp nc l thi gian mt git nc xa nht trờn lu vc kp chy v cụng trỡnh l t c , v trờn lu vc nhng ng ng thi gian nc chy v cụng trỡnh sau 1', 2', 3', 4' Din tớch lu vc cú nc kp chy v cụng trỡnh sau thi gian trờn l f 1 , f 2 , f 3 , f 4 , a l chiu dy lp nc trờn lu vc do ma trong mt phỳt (cng cung cp dũng chy), ta cú quy lut thay i lu lng qua mt ct cụng trỡnh nh sau: Đ%ờng sắt Hình 6-4. Bình đồ dòng chảy trên s%ờn núi, l%u vực Suối Đ%ờng phân thuỷ cùng thòi gian Đ%ờng n%ớc f1 f2 f3 f4 1' 2' 3' 4' f5 Sau phỳt th nht ch cú phn din tớch f 1 , ca lu vc, nc ma kp chy ti mt ct cụng trỡnh, do ú lu lng nc chy ti cụng trỡnh l: Q 1 = f 1 .a Lỳc ny lng nc ma ti din tớch f 4 mi kp chy v f 3 v f 3 v f 2 cũn f 2 v f 1 . Sau phỳt th hai ngoi phn din tớch f 1 cú thờm lng nc ma t f 2 , do ú. Q 2 = (f 1 + f 2 ).a. Cng lp lun tng t cú lu lng nc chy v cụng trỡnh sau phỳt th 3, 4: Q 3 = (f 1 + f 2 + f 3 ).a Q 4 = (f 1 + f 2 + f 3 + f 4 ).a Dng tng quỏt cụng thc xỏc nh lu lng nc chy v cụng 6 trình sau phút thứ t ∑ = = = bk k kk t faQ 1 Nếu có xét đến tổn thất và đơn vị dùng thì công thức tên trở về dạng sau: ( ) FiKa x Q m −= 1 2 max 601000 1000 hay Q max = 16,67 (a m K 1 - i) F Khi t B < t C chỉ có một phần diện tích lưu vực có nước kịp chảy về công trình thoát nước ∑ = Ff k ϕ Q max = 16,68 (a m K 1 - i) ϕ F Trong đó: ϕ - Hệ số dồng chảy (ϕ < 1) a m - Cường độ mưa xác định theo (6 - 1) tính bắng mm/phút. i - Cường độ thấm tùy theo loại đất mm/phút F - Diện tích lưu vực tụ nước km 2 . Q max - Lưu lượng cực đại m 3 /s. Như vậy, chưa xác định được ảnh hưởng của các cơn mưa nối tiếp nhau đến chế độ thuỷ văn của một công trình cụ thể, và cũng không xác địng được ảnh hưởng tác động qua lại của các dòng chảy trong cùng một hệ thống sông suối, chịu ảnh hưởng của các cơn mưa riêng rẽ lệch pha nhau về thời gian. Đồng thời cũng không xác định được ảnh hưởng tác động qua lại của các công trình thoát nước với nhau. 6.4.4. Quy trình tính dòng chảy do mưa rào của Viện Thiết kế giao thông Việt Nam 1979. Năm 1979 Viện Thiết kế giao thông Việt Nam ban hành tạm thời "quy định tính dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ" và lưu lượng cực đại được xác định theo công thức của Viện Thủy văn Nhà nước Liên Xô. Q = A p α H p δ F H p - Lượng mưa ứng với tần suất p% A p - Mô đuyn tương đối của dòng chảy lớn nhất α - Hệ số dòng chảy cũ, phụ thuộc vào đặc trưng lớp phủ mặt của lưu 7 vực, lượng mưa ngày và diện tích lưu vực. δ - Hệ số sét ảnh hưởng của hồ ao, đầm lầy. Việc tính toán thuỷ văn như trên dựa trên cơ sở lượng mưa ngày chưa quan tâm đầy đủ đến ảnh hưởng của thời gian mưa (cơn mưa dài hay ngắn) và mức độ biến thiên cường độ mưa. Mặc dù có xét đến ảnh hưởng của cường độ mưa một cách gián tiếp thông qua việc tính toán thông số thời gian tập trung nước trên sườn dốc τs, rồi từ đó tra ra Mođun lũ tương đối Ap, với nguyên tắc τs càng nhỏ, thì mô đun tương đối Ap càng lớn. Tuy vậy vẫn chưa triệt để ở chỗ: trị số Ap được rút ra bằng phương pháp thống kê, do đó chỉ phù hợp với quy luật xác suất thống kê mà không đảm bảo mức độ chính xác trong những trường hợp cá biệt. Mặt khác trị số Ap là hàm số phụ thuộc 2 biến số τs và Φ1, với cách lập hầm số thống kê theo nhiều biến như vậy và phạm vi cơ sở dữ liệu để xây dựng quy luật xác suất thống kê rất rộng sẽ ảnh hưởng tới mức độ chính xác. Công thức năm 1979 có 3 thông số bất biến là Hp, δ, F và thông số α thực ra cũng là thông số bất biến sau khi đã xác định được cấp đất, H1%và F sẽ tra bảng và chọn ra trị số α với tư cách là hằng số cố định. Như vậy thực chất giá trị Ap phải đại diện cho tất cả các thông số còn lại nên bảng tra Ap phải được xây dựng trên kết quả sử lý các xác suất thống kê của tất cả các biến đó. Riêng đối với miền núi thường có lưu vực nhỏ, độ dốc lớn, thời gian tập trung dòng chảy nhỏ nên tồn tại một thực tế là: Cơn mưa có tổng lượng mưa nhỏ nhưng thời gian mưa ngắn, cường độ mưa lớn, thời gian tập trung dòng chảy nằm trọn vẹn trong khoảng thời gian có độ dài Tc và có cường độ mưa lớn sẽ cho lưu lượng Qmax lớn hơn nhiều so với cơn mưa có tổng lượng mưa lớn nhưng thời gian mưa dài và cường độ mưa nhỏ. Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, địa hình đan xen nhiều dạng, nên sự khác biệt của chế độ mưa lại càng trở thành vấn đề quan tâm. Ngoài công thức vừa nêu đã được dùng trong thực tế ở Việt Nam hiện nay, thì còn nhiều công thức khác ở dạng chính xác hay gần đúng (tham khảo cuốn Công trình vượt sông). 6.5. Xác định khẩu độ và tính toán thủy lực 6.5.1. Các chế độ làm việc của cống. Căn cứ vào chiều sâu ngập nước trước cống và loại miệng cống mà cống có khả năng làm việc theo các chế độ sau đây: 8 6.5.1.1. Khụng ỏp nu H 1,2 H cv (i vi ming cng loi thng). H 1,4 h cv i vi ming cng theo dng dũng chy. Trong ú: H chiu cao nc dõng trc cng H cv - chiu cao cng ca vo. H H c v H k (0,7 - 0,8)Hk Hình 6-5. Chế độ làm việc của cống không áp (miệng cống th%ờng) H k H H c v Hình 6-6. Chế độ làm việc của cống không áp (miệng cống dạng dòng chảy) (0,7 - 0,8)Hk 6.5.1.2. Bỏn ỏp nu H > 1,2 H cv v ming cng loi thụng thng. H Hình 6-7. Chế độ làm việc của cống bán áp (miệng cống th%ờng) H o Trng hp ny ca cng ngp nc ton b nhng tip theo ú thỡ nc chy cú mt thoỏng t do. 6.5.1.3. Cú ỏp nu H >1,4 H cv , v ming cng theo dng dũng chy 9 độ dốc cống nhỏ hơn dốc ma sát, trường hợp này trên phần lớn chiều dài cống, nước ngập hoàn toàn, chỉ có cửa ra có thể có mặt thoáng. H H×nh 6-9. ChÕ ®é lµm viÖc cña cèng cã ¸p Khi mực nước ngập trước cống khá lớn chế độ chảy có áp có thể xảy ra cho trường hợp miệng cống thông thường. Nhưng hiện tượng ấy không xảy ra liên tục và cống vẫn làm việc như chế độ bán áp. Để đảm bảo an toàn loại này tính toán như chế độ chảy bán áp. Nói chung khẩu độ cống được xác định theo chế độ không áp, cống nằm ở khu vực có vật trôi, mức nước chảy trong cống phải cách đỉnh cống một đoạn như trong quy trình. Một số trường hợp cá biệt cần phải thiết kế cống bán áp và có áp thì phải lưu ý biện pháp cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền đường. Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu có ảnh hưởng rất quan trọng đến khả năng ổn định tổng thể công trình, đặc biệt là ở nơi địa hình miền núi cao thường có độ dốc ngang lớn, mức độ ổn định chống trượt ngang của nền đắp ngay trong trường hợp chưa phát sinh áp lực thuỷ động và chênh lệch áp lực thuỷ tĩnh cũng đã thường bị đe doạ. Mặt khác vật liệu đắp nền đường ở hai đầu công trình thường dùng các loại hạt rời như cát sạn, đá thải sẵn có từ lòng suối hoặc nền đào, dễ kiếm hơn cả vật lệu đất dính, nên dễ phát sinh dòng thấm làm trôi sụt nền đường. Do đó trong mỗi công trình cụ thể thì việc tính toán chính xác trị số ∆H thượng hạ lưu có một ý nghĩa quan trọng. 6.5.2. Tính toán khả năng thoát nước của cống khi độ dốc của cống i c nhỏ hơn độ dốc phân giới i k . Khả năng thoát nước của cống Q C tùy thuộc vào chế độ làm việc của nó, được xác định theo công thức sau đây: 6.5.2.1. Chế độ không áp. ( ) CCCC hHgQ −= 2 ωϕ . (6 - 1) 10 [...]... Chn phng ỏn ti u H3 d3 < d2 d2 < d1 d1 H2 H1 Qc3 Qc1 Q Hình 6- 1 6 Xác định khẩu độ công trình có xét hiện tượng tích nước trước công trình 25 Qc Q 1 0 ,62 I II 0,33 0,47 0,7 1 Wa W Hình 6- 1 7 Mức độ tích nước phụ thuộc vào thể tích tương đối của hồ chứa nước I- Theo công thức Kachêrin II- Theo công thức Anđiep 6. 8 Mt s gii phỏp cu to cng c bit 6. 8.1 Gii phỏp v thõn cng Vic ỏp dng cỏc loi cng trũn cú ng... 6- 1 5 Sơ đồ tính thể tích hồ chứa Wa để xét tích nước trước công trình Da vo kt qu tớnh toỏn trờn mỏy tớnh in t A.A Kugganụvich O.V andieev hiu chnh li cụng thc Kachờriu nh sau: Khi Qmax 3 cụng thc (6 - 20) s l QC Wa QC = Qmax 1 0,7W Khi (6 - 23) Qmax > 3 cụng thc (6 - 20) cú dng QC 24 QC = 0 ,62 W Qmax 1 a w (6 - 24) Trỡnh t xỏc nh khu cụng trỡnh cú xột tớch nc trc cụng trỡnh nh sau: -. .. w 0,5 0 0,2 0,4 0 ,6 wc 2 d Hình 6- 1 0 Đồ thị xác định các đặc trưng hình học tiết diện hình tròn 6. 5.2.2 Ch bỏn ỏp QC = 2 g ( H h) (6 - 6) Trong ú: h = 0 ,6 hcv (hcv - chiu cao cng ca vo) thụng thng h s vn tc = 0,85 v = 0 ,6 cv do ú: QC = 0,51cv 2 g ( H 0,6hcv ) (6 - 7) Trong ú cv - Tit din cng ca vo, d dng xỏc nh c 6. 5.2.3 Ch cú ỏp QC = a d 2 g ( H hd ) (6 - 8) Trong ú d v hd Tit din nc chy... gin hn nh sau: 6. 7.1 Cụng thc P.I.Kacherin Gi thit th Q = f(t) v QC = f(t) trờn hỡnh ( 6- 1 4) cú dng tam giỏc, 22 ta cú th vit Q T Q T W= , W Wa = C chia hai ng thc cho nhau ta c: 2 2 W Wa QC = v cui cựng ta c W Q Wa QC - Qmax 1 W (6 - 20) Qc ; Q Wa Q Qc = f2(t) Qc Q = f1(t) T t Hình 6- 1 4 Sơ đồ tính Qc để xét tích nước trước công trình QC - Lu lng ln nht thoỏt qua cụng trỡnh Qmax - Lu lng ln nht... cú th xem H = hk + V02 0 v 2 g 2 VK2 1 ,6 hk 2 g 2 (6 - 15) Khu cu B v chiu cao nc trc cu H cú th tớnh gn ỳng theo ( 6- 5 ) + Nu h > 1,3 hk, khu cu xỏc nh theo cụng thc: btb = QC h VC (6 - 16) Trong ú VC - Tc nc chy di cu ly bng tc cho phộp ca vt liu gia c btb - Khu cu ng vi chiu sõu nc chy h/2 Chiu sõu nc dõng trc cu: VC2 VC2 H = h + 2 g 2 2 g 2 (6 - 17) Cn c vo khu cu va xỏc nh, chn chiu di... 100 5,0 6, 0 7,0 7,5 Múng bờ tụng cú trỏt nhn mt mỏc 13 16 19 20 200 mỏc 150 12 14 16 18 mỏc 10 12 13 15 100 B Vn tc khụng súi cho phộp trung bỡnh khi gia c ta luy v lũng sui Loi gia c Lỏt ỏ ba C nh C va C ln Lỏt ỏ hc C nh C va C ln C ỏ (cm) Chiu sõu dũng nc chy (m) 0,4 1,0 2 Tc trung bỡnh m/s 7,5 - 10 10 - 15 15 - 20 2,5 2 ,6 3,2 2 ,6 3,0 3,5 3,0 3,5 4,0 20 - 30 30 - 40 40 - 50 v ln hn 3,7 - 4,0 4,5... 198 ,6 197,97 198 ,6 197,97 197,97 197,47 x 4,8 + + x4 2 2 2 (198 ,6 197,47 ) + (198 ,6 198,03) x 8 + (198 ,6 198,03) x 2,5 2 2 dc = 12,48 (m ) 2 3 Tớnh chu vi thm nc di cu: Pdc = 0 ,63 2 + 4,80 2 + 4,00 2 + 0,5 2 + 8,00 2 + 0, 56 2 + 0,57 2 + 2,50 2 = 19 ,60 m 4 Tớnh bỏn kớnh thy lc 19 Rdc = c 12,48 = = 0 ,64 m Pc 19 ,60 5 Vn tc dũng chy di cu: V = c Vy V = R i m c = 1 + 87 hay c = Rdc 1 1/ R n 6. .. nún v.v ) - Xỏc nh chiu sõu phõn gii hk t iu kin 3 2 2 K QC = BK g (6 - 9) Trong ú BK K chiu rng lũng sui cú tit din chy ng vi chiu sõu hk - H s thu hp ly nh sau: = 0,90 m cú mt t 1/4 nún = 0,80 m cu khụng cú 1/4 nún i vi tit din lũng sui di cu l hỡnh ch nht: hK = VK2 g (6 - 10) Trong ú - H s Kụriolit, ly bng 1 - 1,1 i vi tit din lũng sui hỡnh thang: hK = 2 B K Bk2 4m K 2m (6 - 11) Trong... sui 23 A - H s ph thuc ly theo bng ph lc B H B - Chiu rng sui khi ngp H s A B.H 1,00 0,90 0,85 0,8 0,75 B.H 0,70 0 ,65 0 ,60 0,55 0,5 A 0,50 0,48 0,57 0, 46 0,44 A 0,42 0,4 0,39 0,37 0,35 B.H 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 A 0,33 0,31 0,28 0, 26 0,23 B.H 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 A 0,20 0, 16 0,12 0,07 0,00 Khi lũng sui cú dng hỡnh tam giỏc m + m2 Wa = 1 H3 = K H3 6is K= m1 + m2 6is Trong ú m1, m2 - h s mỏi... (6 - 2) VC2 ta cú: g VC2 H = 1,43 2h g v QC = 0,85 (6 - 3) C gH (6 - 4) i vi tit din ch nht: C = 0,5b.H do ú: QC = 0,425b gH 3 hay Q = 1,33 b H3/2 (6 - 5) Cụng thc ny cng dựng xỏc nh kh nng thoỏt nc cu nh i vi tit din hỡnh trũn, C c xỏc nh trong th sau: th ny cho quan h gia h C vi C (d - ng kớnh ng 2 d d cng) Bit c hC v d tra th cú C , ri theo cụng thc xỏc nh QC 11 hc d R w 0,5 0 0,2 0,4 0,6 . Chương 6 Tính toán dòng chảy, lựa chọn loại và khẩu độ công trình thoát nước nhỏ 6. 1. Phân tích loại công trình thoát nước nhỏ Công trình thoát nước nhỏ chủ yếu trên đường sắt là cầu nhỏ và. án mở rộng khẩu độ để giảm chiều cao công trình và chiều cao nền đắp trước công trình. 6. 2.2. Bình đồ của công trình thoát nước. Nói chung công trình thoát nước phải vuông góc với dòng chảy ỏp. - Vn tc nc chy trc cng bng 0. 12 6. 5.3. Trình tự tính toán cống. Sau khi chọn loại cấu tạo cống, căn cứ vào lưu lượng để chọn ra một số phương án khẩu độ dựa theo các công thức (6 - 1), (6 -