Bài giảng công trình trên hệ thống thủy lợi chương 4 cống ngầm dưới đê, đập

1 CHƯƠNG 4. CỐNG NGẦM DƯỚI ĐÊ, ĐẬP 4-1. Tổng quát I- Khái niệm *Vị trí: đặt dưới đê, đập (có đất đắp bao quanh). *Công dụng: - Lấy nước từ sông hồ; chuyển nước cho trạm TĐ, tưới, cấp nước. - Tháo lũ, tháo nước thừa, tháo bùn cát. - Dẫn dòng thi công. 2 II. Phân loại cống ngầm. 1- Theo VLXD: Ống sành, BT, BTCT, ống kim loại. 2- Theo hình dạng kết cấu: Cống tròn, cống hộp, cống vòm. 70 450 70 590 50 450 70 570 6.0 6 . 5 1 . 5 0 . 8 1.5 3.5 1.2 3.51.5 a ) b ) c ) Các hình thức mặt cắt cống ngầm 3 3- Theo cách bố trí: - Đặt trực tiếp lên nền. - Đặt trong hành lang. (Sử dụng hành lang để dẫn dòng thi công). 4- Theo hình thức lấy nước: a) Lấy nước kiểu tháp (phổ biến nhất). Các loại tháp lấy nước 4 a) Lấy nước kiểu tháp (tiếp).  Bố trí: - làm tháp kiểu kín. - Trong tháp có van công tác và van sửa chữa. - Máy đóng mở đặt trong nhà tháp.  Ưu điểm: có thể thao tác van, kiểm tra sửa chữa cống trong mọi điều kiện.  Nhược điểm: tốn nhiều vật liệu.  Vị trí đặt tháp: ở phần đầu cống. - Vị trí 1: ngay đầu cống (chân mái đập). - Vị trí 2: đỉnh mái đập. - Vị trí 3: khoảng giữa mái (thường dùng nhất). 5 Hồ Đền Sóc 6 Hồ Cam Ranh 7 Hồ A Yun Hạ 8 HỒ CHỨA NƯỚC CÀ GIÂY - HUYỆN BẮC BÌNH TỈNH BÌNH THUẬN 9 b) Lấy nước kiểu cầu cảng (dàn kéo). 10 b) Lấy nước kiểu cầu cảng (tiếp).  Đặc điểm: - Van bố trí ngay đầu cống. - Dàn van không kín => chỉ có thể kiểm tra, sửa chữa cửa van khi mực nước TL thấp.  Áp dụng: hồ nhỏ, chiều sâu nước < 7m. c) Đặt van khống chế ở hạ lưu.  Bố trí: + Cống vừa và nhỏ: cả van công tác và van sửa chữa đều đặt ở cuối cống. Loại van: van đĩa, van khoá. + Cống lớn: - Van công tác: đặt cuối cống (van côn). - Van sửa chữa: thường đặt trong tháp. [...]... tiêu năng kiểu va đập và các kích thước tiêu 24 chuẩn c) Buồng tiêu năng sau van côn  Tham khảo 14TCN 197-2006  25 4. 3 Tính toán kết cấu cống ngầm I- Tính theo phương ngang (bài toán phẳng) Cắt 1 đoạn cống có L=1m => kết cấu khung kín 1- Các lực tác dụng: a) Áp lực đất trên đỉnh: q=kt·∑γi·Zi; kt = f(H/B): tra đồ thị H - chiều cao đất đắp hố móng trên đỉnh cống; B - chiều rộng trung bình của hố móng... dòng chảy có áp trong cống - Van CT ở hạ lưu => không cần làm cầu công tác Ứng dụng: cống tròn bằng thép, thép bọc BT β 11 d) Các sơ đồ lấy nước khác (ít dùng):  Kiểu cửa kéo nghiêng:  Kiểu ống nghiêng 12 4. 2 Tính toán thuỷ lực cống ngầm I- Cống ngầm có van đặt trong tháp 1- Tính khẩu diện: a) Trường hợp: - Thượng lưu là mực nước thấp; van mở hoàn toàn để tháo lưu lượng Qtk; Σ - Cống chảy không áp b)... bố trí 30 thép phương dọc  4. 4 Một số cấu tạo chi tiết I- Bộ phận cửa vào, cửa ra  Chức năng: nối tiếp thân cống với mái đập; hướng dòng chảy vào, ra cho thuận Hình thức bố trí: Tường cánh mở rộng dần về thượng, hạ lưu Trục tường: thẳng, cong; Chiều cao tường:a) thấp dần theo mái đập hạ b) R  31 II- Phân đoạn cống bằng khớp mềm 1- Mục đích:- Khớp giãn nhiệt - Chống nứt cống khi lún không đều giữa... c) Phương pháp tính: (cống có mặt cắt chữ nhật) - Giả thiết bề rộng cống b - Xác định tổng tổn thất cột nước qua cống (Ztt), bao gồm: 2 + Các tổn thất cục bộ: v Zi = ξ i ⋅ ; 2g + Tổn thất dọc đường: Zdđ = iL; (coi dòng chảy trong cống là đều) - Vẽ quan hệ Ztt ~ b - Khống chế: Ztt = ΔZcp => tìm được bề rộng yêu cầu (by/c) ΔZcp = MNC - MNKC MNKC: mực nước khống chế đầu kênh hạ lưu 14 1- Tính khẩu diện... trong cống: + Vẽ đường mặt nước: xuất phát từ mặt cắt C-C có độ sâu hc= αa Đến khi đạt h = hk => chiều dài phân giới Lk + Nếu Lk ≤ L1: có nước nhảy trong cống + Nếu Lk > L1 => xác định hr (với L=L1) - Nếu hr ≤ h’h: không có nước nhảy trong cống - Nếu hr > h’h : có nước nhảy trong cống => cần xác định vị trí, độ sâu sau nước nhảy, khống chế h” < H d) Tính kích thước bể tiêu năng: Khi nước nhảy ngoài cống. .. Buồng va đập - Tiêu năng kiểu giếng  21  a) Tiêu năng kiểu giếng β 22  Độ sâu đào bể (giếng): d bê = σ n h − (h h + Z r ) '' c 2     q q   − Zr =   ϕ h 2g   σ ⋅ h '' 2g   n h   n C   h’’c – tính với cột nước toàn phần Eo E0 = Z cuối cống - Zđay HL +  2 V2 + db 2g Chiều dài bể: L b = L1 + β.L n 23  b) Tiêu năng kiểu tường va đập Hình 4- 10 Sơ đồ buồng tiêu năng kiểu va đập và các... II- Cống lấy nước có áp (có van ở hạ lưu) 1- Tính khẩu diện: Trường hợp: mực nước hồ thấp; van mở hoàn toàn, cống chảy có áp  Công thức: Q = µω 2 g∆Z o  αV02 ∆Z 0 = ∆Z + 2g ∆Z = Z TL − Z HL µ= Kh ω = ω h 1 2 K h + ∑ ξ i K i2 ω Ki = ω i 18 1-1 1 2-2 2 Z 1 2 hh 19 Phương pháp giải: đúng dần  Giả thiết D, tính µω , ⇒ Q  So sánh Q và Q TK  2- Kiểm tra điều kiện chảy có áp  Trần cửa vào ngập dưới. .. nước: b ≥ by/c  - Theo điều kiện thi công, cấu tạo: Thường b ≥ 0,8 m; Chiều cao: - Theo yêu cầu lấy nước: H = h1 + δ; h1 - độ sâu nước trong cống (trường hợp tính toán); δ - độ lưu không (δ ≥ 0,5 m) - Theo điều kiện thi công, cấu tạo: Thường H ≥ 1,6 m; 15 2- Kiểm tra trạng thái chảy và tính tiêu năng: a) Trường hợp: Khi MNTL cao, van mở 1 phần b) Xác đinh độ mở cống a Sơ đồ: chảy tự do qua lỗ: Q =... bằng khớp mềm 1- Mục đích:- Khớp giãn nhiệt - Chống nứt cống khi lún không đều giữa các đoạn 2- Kết cấu khớp mềm:   Cống nhỏ, ít quan trọng: khớp dây thừng Cống lớn, vừa: khớp kim loại Đặc điểm: có tấm kim loại chống rò nước; Phân biệt cấu tạo khớp nối tấm ngang và tấm đứng 1 a) b) 4 2 4 c) 3 32 3 ... rộng trung bình của hố móng 26 1- Các lực tác dụng (tiếp): b) Áp lực đất 2 bên: theo áp lực chủ động pi = qi·tg2 (45 o-φi/2) c) Áp lực nước bên ngoài và bên trong (nếu có): Theo áp lực thuỷ tĩnh d) Trọng lượng bản thân: - Tấm đỉnh, đáy: q phân bố theo chiều rộng cống - Tấm bên: q5 phân bố trên thanh thẳng đứng; có thể đưa về lực tập trung: P1 = γ1·t·Ho; 27 1- Các lực tác dụng (tiếp): e) Phản lực nền: . 1 CHƯƠNG 4. CỐNG NGẦM DƯỚI ĐÊ, ĐẬP 4- 1. Tổng quát I- Khái niệm *Vị trí: đặt dưới đê, đập (có đất đắp bao quanh). *Công dụng: - Lấy nước từ sông hồ; chuyển nước cho trạm TĐ, tưới, cấp nước. -. bùn cát. - Dẫn dòng thi công. 2 II. Phân loại cống ngầm. 1- Theo VLXD: Ống sành, BT, BTCT, ống kim loại. 2- Theo hình dạng kết cấu: Cống tròn, cống hộp, cống vòm. 70 45 0 70 590 50 45 0 70 570 6.0 6 . 5 1 . 5 0 . 8 1.5. nghiêng. 13 4. 2. Tính toán thuỷ lực cống ngầm. I- Cống ngầm có van đặt trong tháp. 1- Tính khẩu diện: a) Trường hợp: - Thượng lưu là mực nước thấp; van mở hoàn toàn để tháo lưu lượng Q tk ; - Cống