Bài giảng công trình trên hệ thống thủy lợi chương 5 kênh và công trình trên kênh

§ § H H T T L L 1 Ch Ch ươ ươ ng 5 : Kênh và công trình trên kênh ng 5 : Kênh và công trình trên kênh  Khái Quát. Khái Quát.  Kênh. Kênh.  Cống trên hệ thống kênh. Cống trên hệ thống kênh.  cầu máng. cầu máng.  Xi phông ng Xi phông ng ư ư ợc. ợc.  Dốc n Dốc n ư ư ớc, bậc n ớc, bậc n ư ư ớc ớc § § H H T T L L 2 1- Kênh: ♠Khái niệm: Lòng dẫn nhân tạo bằng đất, gạch đá, bê tông … ⇒để chuyển nước. ♠Phân loại: Theo đối tượng phục vụ: - Kênh tưới. - Kênh cấp nước. - Kênh động lực. - Kênh vận tải. - Kênh tháo. - Kênh đa năng. 5 -1 -1 Kh¸i qu¸t (1) Kh¸i qu¸t (1) § § H H T T L L 3 5 -1 -1 Kh¸i qu¸t (2) Kh¸i qu¸t (2) 2- Công trình trên kênh: ♠Nhiệm vụ: Đảm bảo sự hoạt động bình thường của hệ thống kênh. ♠Các loại chính: - Các cống điều tiết, chia nước: Khống chế Q,H. - Cống ngầm, xi phông ngược, cầu máng: để nối tiếp khi kênh gặp chướng ngại vật. - Dốc nước, bậc nước: Khi kênh hạ thấp nhanh cao trình. 3- Ví dụ về hệ thống kênh: Cầu sơn, Bắc Hưng Hải, Bái Thượng, Đồng Cam, Dầu Tiếng … § § H H T T L L 4 5 -2 -2 Kªnh Kªnh I – Thiết kế mặt cắt kênh : 1 – Hình dạng mặt cắt: Phụ thuộc vào địa hình, địa chất, quy mô CT, mục đích sử dụng, điều kiện thi công. b h b h b h b h h b h h b a) c) e) f) d) b) h) g) § § H H T T L L 5 2 – Kích thước mặt cắt: Thỏa mãn các điều kiện về công năng, an toàn và kinh tế. ● ĐK chuyển nước: Tính toán thủy lực xác định ω. ● ĐK ổn định về thủy lực: Vkb < V < Vkx. Vkb – lưu tốc không bồi lắng ~ ρ bc , kich thước kênh. Vkx – lưu tốc không xói ~ chất đất, VL bảo vệ. ● ĐK chống trượt mái (xác định m): - Mái không cao: Tham khảo CT tương tự. - Mái cao: Tính toán ổn định. ● ĐK thi công: - Đào thủ công: b ≥ 0,5m. - Đào cơ giới: b ~ loại máy. ● ĐK kinh tế: Chọn P/án rẻ nhất. § § H H T T L L 6 II – Gia cố mái kênh: ♠ Mục đích: Chống xói, chống thấm, giảm nhám, tăng ổn định. ♠ Biện pháp: - Đá lát khan. - Đá xây vữa. - BT & BTCT: + Đổ tại chỗ. + Tấm đúc sẵn. ♠ Nguyên tắc chọn: Xuất phát từ đặc điểm địa chất, mục đích gia cố, ĐK vật liệu, ĐK thi công. § § H H T T L L 7 III – Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc ♠ Mục đích: - Chống lũ quét từ sườn dốc làm hỏng kênh. - Chống bùn cát, đá tuồn vào kênh. ♠ Biện pháp : 1 – Cống luồn qua kênh: - Đ/K: Khi có lạch nhỏ cắt qua kênh. - Nhược điểm: dễ bị bùn cát lấp đầy. § § H H T T L L 8 (1) kênh dẫn nước, (2) cống luồn, (3) nơi tập trung nước 3 1 2 Sơ đồ bố trí cống luồn § § H H T T L L 9 III – Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc (2): ♠ Biện pháp : 2 – Hệ thống tràn bên kênh (tràn vào + tràn ra): C¾t däc MÆt b»ng - Đ/K: Khi sườn không dốc lắm. - Nhược điểm:  Chiều dài tràn thường phải lớn ⇒ bảo vệ tốn kém.  Vẫn có khả năng bùn cát kéo vào kênh. § § H H T T L L 10 III – Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc (3): ♠ Biện pháp : 3 – Tràn băng qua kênh: 1 3 2 Sơ đồ bố trí tràn băng (1) kênh dẫn (2) tràn bằng (3) tiêu năng sau tràn D - Đ/K: Khi lũ sườn dốc lớn, nhiều bùn cát, sỏi. - Nhược điểm: Tràn thường phải rộng, khối lượng lớn. - Ghi chú: Có thể kết hợp cầu giao thông qua kênh. [...]... bảo vệ kênh trên sườn dốc (4): 4 – Tràn hoặc cống tháo cuối kênh: - Mục đích: bảo vệ chống nước tràn bờ kênh - § H T L Bố trí:  Kênh lớn: Cống tháo  Kênh nhỏ: tràn tự động 11 III – Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc (5) : 5 – Kênh trên sườn dốc: § H T L 1 2 3 - Bố trí: Chạy // với kênh chính - Đặc điểm: thường có mặt cắt lớn, tốn kém 12 IV – Chọn tuyến kênh (1): 1 – Theo yêu cầu sử dụng: - Kênh. .. niệm : 5- 4 CÇu m¸ng § H T L 1 – Trường hợp sử dụng: - Khi kênh vượt qua thung lũng, khe lạch có 2 bờ dốc, nhưng không sâu - Khi vượt qua sông, kênh khác mà mực nước Max trong sông, kênh khác < ∇đáy kênh - Kênh qua vùng thấm mạnh ⇒ kênh máng a) b) 22 z I – Khái niệm (tiếp) : § H 2 – Một số đặc điểm: T L m Chế độ thủy lực: thuận, tổn thất cột nước nhỏ m Công trình hở ⇒ Xây dựng và quản lý thuận lợi (... IV – Chọn tuyến kênh (2): 3 – Đ/K địa chất: - Tránh qua vùng đá (khó đào) - § H T L Tránh qua vùng đất trượt, đất thấm nước nhiều 4 - Đ/K thi công: - Bố trí mặt bằng thi công thuận tiện - Gần bãi lấy đất đắp, bãi thải - Đường giao thông & liên lạc với bên ngoài 14 § H T L 15 § H T L 16 5- 3 Cèng I – Bố trí : § H T L 1 – Vị trí đặt: - Trên kênh, đầu kênh nhánh để điều tiết Q, H - Tại chỗ kênh cắt đường... chung máng, cửa vào, cửa ra Tính toán thủy lực cửa vào, thân máng, cửa ra Kiểm tra điều kiện chuyển nước: § H T L ∑Zi ≤ ∆Zcp 26 III – Tính toán thủy lực (tiếp): 1 – Cửa vào: Sơ đồ đập tràn đỉnh rộng chảy ngập m Công thức chung: Q = ε ϕ b.h 2 gZ 01 , Z 01 § H T L V02 = Z1 + 2g Z1 - độ hạ thấp mực nước tại cửa vào ω - diện tích mặt cắt ướt sau cửa vào: ( Mặt chữ nhật: ω = B.h) m Các bài toán: Định trước... lớp dày 2 á 3mm) 2 – Công nghệ chế tạo máng: 2 loại chính m Phun vữa: tại hiện trường, áp dụng cho máng lớn m Đúc sẵn: áp dụng cho máng vừa và nhỏ 3 – Tính toán kết cấu: Trình tự: Bố trí VL Kiểm tra bền Tính nội lực 32 § H T L 33 § H T L 34 5- 5 Xi ph«ng ng îc § H T L I – Khái niệm : 1 – Điều kiện sử dụng: Khi kênh gặp sông, suối, kênh khác Khi mực nước trong sông, suối > ∇đáy kênh dẫn ⇒ phải làm xi... tục - Dầm công xôn kép a l § H T L a 24 II – Bố trí cầu máng (tiếp): m Máng qua suối sâu, không rộng: giá kiểu vòm: - Máng tựa lên vòm - Máng treo lên vòm a) § H T L b) Giá đỡ cầu máng kiểu vòm và kiểu vòm treo 25 III – Tính toán thủy lực: m Mục đích: Xác định kích thước mặt cắt máng XĐ độ dốc đáy máng XĐ tổn thất cột nước qua máng m Số liệu ban đầu: Q, L, ∆Zcp; mặt cắt kênh thượng, hạ lưu m Trình tự... tìm Z1 (và h) Tính thử dần 27 III – Tính toán thủy lực (tiếp): 2 – Thân máng: Tính như dòng đều 2 Q Độ dốc máng: i= - § H T L C 2 ω2 R Tổn thất cột nước dọc đường: Zd = i.L Thường khống chế: i = 0,0008 á0,002 Lưu tốc: V = 1 á 2 m/s 3 – Cửa ra: - Nếu cửa ra làm giống cửa vào ⇒ có độ cao hồi phục Z2 ≈ Z1 - Bất lợi: khi có gió thổi ngược ⇒ sinh nước dềnh trong máng - Cách khắc phục: hạ thấp đáy kênh sau... trí: Chạy // với kênh chính - Đặc điểm: thường có mặt cắt lớn, tốn kém 12 IV – Chọn tuyến kênh (1): 1 – Theo yêu cầu sử dụng: - Kênh tưới: Chạy ở trên cao ⇒ Tăng diện tích khống chế - Kênh tiêu: Chạy ở chỗ thấp ⇒ tập trung nước - § H T L Kênh giao thông: R ≥ 5Lt (Lt – chiều dài tầu thuyền) 2 - Đ/K địa hình: quyết định khối lượng đào, đắp - Chọn Wđào ≥ Wđắp ⇒ hợp lý - Đồng bằng: tuyến thẳng, đất đào được... đặc điểm: T L m Chế độ thủy lực: thuận, tổn thất cột nước nhỏ m Công trình hở ⇒ Xây dựng và quản lý thuận lợi ( trừ trường hợp vượt qua thung lũng rộng và sâu) II – Bố trí cầu máng: 1 – Cửa vào, cửa ra: có tường cánh nối tiếp với kênh thượng, hạ lưu Cửa vào, cửa ra của cầu máng 23 II – Bố trí cầu máng (tiếp): 2 – Thân máng (máng chuyển nước + bộ phận trụ đỡ): a) Máng chuyển nước: m Máng BTCT: thường có... ra của máng 29 IV – Kết cấu máng mỏng bằng XM lưới thép: 1 – Cấu tạo: m Bố trí: gồm các đoạn máng độc lập đặt trên trụ m Trụ: đá xây, BT,BTCT m Máng: Vỏ mỏng bằng XM lưới thép i-i ii i ii i § H T L iii - iii iii iii h D ii - ii m Chiều dày máng: 1á3cm ⇒ nhẹ So với máng BTCT: lượng XM giảm 55 á 80% Luợng thép giảm 40 á 87% 30 § H T L 31 IV – Kết cấu máng mỏng bằng XM lưới thép: 1 – Cấu tạo(tiếp) m Bố . Ch Ch ươ ươ ng 5 : Kênh và công trình trên kênh ng 5 : Kênh và công trình trên kênh  Khái Quát. Khái Quát.  Kênh. Kênh.  Cống trên hệ thống kênh. Cống trên hệ thống kênh.  cầu. tháo. - Kênh đa năng. 5 -1 -1 Kh¸i qu¸t (1) Kh¸i qu¸t (1) § § H H T T L L 3 5 -1 -1 Kh¸i qu¸t (2) Kh¸i qu¸t (2) 2- Công trình trên kênh: ♠Nhiệm vụ: Đảm bảo sự hoạt động bình thường của hệ thống. n ư ư ớc ớc § § H H T T L L 2 1- Kênh: ♠Khái niệm: Lòng dẫn nhân tạo bằng đất, gạch đá, bê tông … ⇒để chuyển nước. ♠Phân loại: Theo đối tượng phục vụ: - Kênh tưới. - Kênh cấp nước. - Kênh động lực. - Kênh vận tải. - Kênh