BÀI tập lớn CÔNG TRÌNH THÁO nước đề số 1

Dùng phương pháp sai phân, xuất phát từ mặt cắt đầu dốc, tính độ sâu nước tại các mặt cắt tiếp theo bằng cách thử dần theo phương trình (giả thiết nhiều lần giá trị h, theo các công thức ta xác định được trị số ∆L, nếu ∆L đúng với cách chọn ban đầu thì lấy h vừa giả thiết làm giá trị đúng, nếu không thì phải giả thiết và tính lại từ đầu đến khi ∆L đúng bằng giá trị chọn):

Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến BÀI TẬP LỚN TÍNH TỐN KHÍ THỰC TRÊN DỐC NƯỚC ĐỀ SỐ 01 A ĐỀ BÀI I Tài liệu ban đầu - Dốc nước sau đập tràn có sơ đồ hình Hình 1: Sơ đồ bố trí dốc nước sau tràn - Chiều dài từ ngưỡng tràn đến đầu dốc Lo = 30 m - Chiều dài dốc L = 200 m (trên mặt bằng): 10 đoạn x 20 m - Độ dốc: i = 0,20 - Vật liệu thân dốc: BTCT M200 - Độ nhám bề mặt: n = 0,017 (∆ = 0,5 mm) - Gồ ghề cục khớp nối (dự kiến): Zm = mm - Cao độ đầu dốc: đ = 300,0 m; nhiệt độ nước T = 25o - Mặt cắt ngang dốc: chữ nhật, B = 20 m - Lưu lượng thiết kế: QTK = 400 m³/s - Độ sâu đầu dốc: hd = 2,86 m - Hình thức tiêu cuối dốc: mũi phun II Yêu cầu - Kiểm tra khả khí hóa dịng chảy dốc vị trí khớp nối - Kiểm tra khả khí thực dốc - Thiết kế phận tiếp khí để phịng khí thực (nếu có) Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến B TÍNH TỐN I KIỂM TRA KHẢ NĂNG KHÍ HĨA DÒNG CHẢY TRÊN DỐC NƯỚC KHI THÁO LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ 1.1 Vẽ đường mặt nước dốc nước Dùng phương pháp sai phân, xuất phát từ mặt cắt đầu dốc, tính độ sâu nước mặt cắt cách thử dần theo phương trình (giả thiết nhiều lần giá trị h, theo công thức ta xác định trị số ∆L, ∆L với cách chọn ban đầu lấy h vừa giả thiết làm giá trị đúng, khơng phải giả thiết tính lại từ đầu đến ∆L giá trị chọn): L  E i  J TB Trong đó: ∆L : Khoảng cách (theo phương ngang) mặt cắt tính tốn ∆E : Chênh lệch lượng mặt cắt mặt cắt ∆E = E2 – E1 ; E1 h1  V12 2g : Năng lượng mặt cắt V22 2g : Năng lượng mặt cắt E  h2  h1 ; h2 : Độ sâu tương ứng mặt cắt mặt cắt V1 ; V : Lưu tốc bình quân mặt cắt mặt cắt i : Độ dốc đáy dốc JTB : Độ dốc thủy lực trung bình mặt cắt mặt cắt JTB = (J1 + J2)/2 J1  V12 C12 R1 : Độ dốc thủy lực mặt cắt V22 C 22 R2 : Độ dốc thủy lực mặt cắt J2  Kết tính tốn vẽ đường mực nước thể bảng Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Bảng 1: Kết tính tốn vẽ đường mực nước dốc Mặt cắt h (m) 2.860  (m2) V (m/s) 57.20 6.99 E V2 22.49 g 5.35 m  25.72 R C J Jtb 1.663 33.26 12.03 7.37 9.03 23.33 2.22 67.206 100.22 1.43 62.407 74.520 1.366 27.32 14.64 10.9 12.29 22.73 1.20 60.654 66.494 1.212 24.24 16.50 13.88 22.34 16.3 15.09 22.42 1.08 59.592 61.958 1.117 17.91 17.46 22.23 1.00 58.870 59.010 1.054 21.08 18.98 18.3 19.41 22.11 0.95 58.359 56.986 1.009 20.18 19.82 20.0 21.03 22.02 0.92 57.975 55.503 0.977 19.54 20.47 21.3 22.34 21.95 0.89 57.693 54.428 0.953 19.06 Lớp XDCTTL –Khóa 19 20.99 22.4 23.40 21.91 0.87 57.475 53.611 3.257 20 0.1403 2.799 20 0.0709 60 0.1185 2.366 20 0.0921 80 0.0985 1.949 20 0.1109 100 0.0808 1.628 20 0.1275 120 0.0655 1.301 20 0.1415 140 0.147 0.1627 40 0.134 20 0.0485 0.1192 3.682 20 0.101 5 0.1845 0.0260 0.0815 0.1532 HVTH: Phan Thành Dân L (m) 0.059 ∆L (m) 0.0049 0.037 ∆E C R 0.015 i - Jtb 0.0527 1.065 20 160 Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến 0.1581 0.935 18.70 21.39 23.3 24.26 21.87 0.86 57.308 52.992 0.922 18.43 21.70 24.0 24.92 21.84 0.84 57.183 52.531 0.1706 Ghi chú: cơng thức tính tốn Bảng 1; h : Độ sâu mực nước dốc (Giả thiết)  : Chu vi ướt mặt cắt tính tốn ;  = B + 2h (mặt cắt hình chữ nhật)  : Diện tích mặt cắt ướt ;  = B.h R : Bán kính thủy lực ; R = / C R  R1/ R n V : Vận tốc dịng chày đoạn tính tốn ; V = Q/ V2 J : Độ dốc thủy lực ; J  C R Lớp XDCTTL –Khóa 19 0.855 20 0.1629 180 0.1668 10 0.0419 HVTH: Phan Thành Dân 0.0332 0.665 20 200 Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến 1.2 Xác định hệ số khí hóa phân giới Kpg Với chiều dài dốc nước L = 200m, ta chia dốc thành 10 đoạn, đoạn có chiều dài ∆L = 20m Giữa đoạn phân ta bố trí khớp nối Với giả thiết khớp nối lún không đoạn làm phát sinh bậc lồi (hay bậc thụt) với chiều cao khống chế Zm = mm, góc  = 90o Khi hệ số khí hóa phân giới (tính cho trường hợp bất lợi bậc lồi) là: K pg 0,125. 0,65 2,33 1.3 Xác định hệ số khí hóa thực tế mặt cắt tính tốn Hệ số khí hóa K xác định theo cơng thức: K H ĐT  H pg VĐT 2g Trong đó: HĐT : Cột nước áp lực toàn phần đặc trưng dòng chảy ; HĐT = Ha + h.cos h : Độ sâu nước mặt cắt tính tốn Ha : Cột nước áp lực khí trời, tương ứng với cao độ mặt nước mặt cắt tính Zmn = Zđáy + h  : Góc nghiệng đáy lịng dẫn so với phương ngang Hpg : Cột nước áp lực phân giới Ứng với nhiệt độ T = 25o , tra Bảng 2.2 – Tiêu chuẩn Việt Nam – 14TCN 198:2006 Hpg = 0,32 m VĐT : Lưu tốc đặc trưng vị trí có mấu gồ ghề thuộc đoạn khác dòng chày xác định theo công thức: V ĐT V y  VTB VTB 1  V : Lưu tốc trung bình mặt cắt mặt cắt tính tốn V : Hệ số biểu thị quan hệ lưu tốc trung bình lưu tốc lớn dòng chảy chiều dày lớp biên dạng mặt cắt ngang dòng chảy cho Với dịng khơng áp mặt cắt ngang hình chữ nhật có bề rộng B độ sâu nước h, V xác định theo công thức:     B  2h      V    h    B  2    ln    ln    Bh        ln    ∆    5    : Chiều cao nhám tương đương bề mặt Với n = 0.17 ; ∆ = 0,5 mm Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Sử dụng biểu đồ Hình 2.6 – Tiêu chuẩn Việt Nam – 14TCN 198:2006 xác định 1 ; 2 ;  Kết tính tốn ghi bảng Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Bảng : Kết tính tốn kiểm tra khả khí hóa mặt cắt tính tốn d/ 1  2*10-3 ( m) v 60,000 800.0 195 1.20 0.970 3.56 1,359.9 195 1.11 0.925 6.16 141,584 1,823.8 195 1.05 0.884 7.65 11.00 182,376 2,335.6 195 1.00 0.839 8.83 18.26 11.00 223,169 2,831.7 195 0.97 0.796 9.98 11.03 19.35 11.00 263,961 3,239.6 195 0.95 0.758 10.99 10.01 10.99 20.21 11.00 304,753 3,638.0 195 0.94 0.722 11.95 272.98 10.01 10.97 20.88 11.00 345,545 3,964.4 195 0.92 0.693 12.78 193.17 268.95 10.01 10.95 21.40 11.00 386,337 4,436.0 195 0.90 0.655 13.71 180 213.56 264.94 10.02 10.94 21.81 11.00 427,129 5,019.9 195 0.87 0.612 14.71 200 233.96 260.92 10.02 10.93 22.13 11.00 467,922 5,400.6 195 0.86 0.40 0.68 0.91 1.16 1.41 1.62 1.81 1.98 2.21 2.51 2.70 11.00 100,792 14.93 11.00 11.18 16.83 10.00 11.09 281.05 10.00 152.38 277.01 140 172.77 0.953 160 0.935 10 0.922 0.583 15.56 Mặt cắt h (m) L (m) L* (m) 2.860 30.00 302.86 9.98 12.78 7.13 11.00 1.663 20 50.40 297.66 9.98 11.61 12.26 1.366 40 70.79 293.37 9.99 11.33 1.212 60 91.19 289.21 9.99 1.117 80 111.58 285.12 1.054 100 131.98 1.009 120 0.977 Lớp XDCTTL –Khóa 19 Zmn (m) Ha (m) HDT (m) VTB (m/s) y/D L*/ HVTH: Phan Thành Dân VDT (m/s) K Khả khí hóa 19 33 5.8 3.6 2.7 2.1 1.7 1.4 1.2 1.11 Khơng có 0.9 0.8 Mạnh Khơng có Khơng có Khơng có Bắt đầu Mạnh Mạnh Mạnh Mạnh Mạnh Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến II KIỂM TRA KHẢ NĂNG KHÍ THỰC TRÊN DỐC NƯỚC Khi khí hóa trì thời gian đủ dài dịng chảy có lưu tốc cục đỉnh mấu gồ ghề VĐT > Vng thành dốc nước có khả bị xâm thực Trị số lưu tốc ngưỡng xâm thực Vng vật liệu bê tông phụ thuộc vào độ bền nén vật liệu (Rb)và hệ số hàm khí nước S Ứng với bê tơng bề mặt lịng dẫn có R b = 20 Mpa; độ hàm khí nước S = 0, tra đồ thị Hình 1.1 – Tiêu chuẩn Việt Nam – 14TCN 198:2006 Vng = 9,55 m/s Bảng : Kết tính tốn kiểm tra khả xâm thực mặt cắt tính tốn Xét theo lưu tốc ngưỡng xâm thực Xét theo lưu tốc cho phép xâm thực 9.55 19.14 Không xâm thực Không xâm thực 0.925 9.55 19.00 Không xâm thực Không xâm thực 1.05 0.884 9.55 18.63 Không xâm thực Không xâm thực 195 1.00 0.839 9.55 18.18 Không xâm thực Không xâm thực 9.98 10.99 11.95 195 195 195 0.97 0.95 0.94 0.796 0.758 0.722 9.55 9.55 9.55 17.47 Có xâm thực 16.81 Có xâm thực 16.15 Có xâm thực Có xâm thực Có xâm thực Có xâm thực 20.88 12.78 195 0.92 0.693 9.55 15.59 Có xâm thực Có xâm thực 21.40 13.71 195 0.90 0.655 9.55 14.91 Có xâm thực Có xâm thực 21.81 14.71 195 0.87 0.612 9.55 14.15 Có xâm thực Có xâm thực 10 22.13 15.56 195 0.86 0.583 9.55 13.58 Có xâm thực Có xâm thực Mặt cắt VTB (m/s) Vy (m/s) 7.13 3.56 195 1.20 0.970 12.26 6.16 195 1.11 14.93 7.65 195 16.83 8.83 18.26 19.35 20.21 1  2*10 -3 v Vng (m/s) Vcp (m/s) Từ giá trị VĐT Bảng cho thấy - Từ mặt cắt đến mặt cắt có VĐT < Vng  khơng bị xâm thực - Từ mặt cắt đến cuối dốc có VĐT > Vng  có khả xâm thực Bằng nội suy từ biểu đồ lưu tốc V ĐT dọc theo dòng chảy (bảng 2), xác định mặt cắt có VĐT = Vng = 9,55 m/s mặt cắt B (nằm mặt cắt 4) cách đầu dốc khoảng LB = 72,4m (theo phương ngang dốc) Đoạn từ mặt cắt B đến cuối dốc cần có biện pháp bảo vệ chống khí thực Có nhiều biện pháp cơng trình để chống khí thực, vào điều kiện kinh tế, kỹ thuật để lựa chọn phương án Đối với này, chọn phương án xây dựng phận tiếp khí III THIẾT KẾ BỘ PHẬN TIẾP KHÍ (BPTK) ĐỂ PHỊNG KHÍ THỰC 3.1 Bố trí BPTK dốc nước Theo tính tốn mục đoạn dốc nước từ sau mặt cắt B (cách đầu dốc 72,4 m) cần bảo vệ chống khí thực Để đảm bảo an tồn cho thân dốc, bố trí phận tiếp khí sau: - BPTK1 đặt mặt cắt M1, cách đầu dốc 70 m (theo phương ngang) - BPTK2 đặt mặt cắt M2, cách đầu dốc 135 m (theo phương ngang) Theo cách bố trí này, chiều dài bảo vệ L p BPTK1 BPTK2 (theo phương ngang) 65 m Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Với phương án bố trí nêu, nội suy từ đường mặt nước (Bảng 1) ta có thơng số thủy lực mặt cắt có bố trí BPTK sau: Bảng : Thơng số tính tốn phận tiếp khí Tên BPTK1 BPTK2 L (m) Lp (m) 70.00 135.0 h (m) V (m/s) 1.16 17.20 1.04 19.27 65.00 65.00 Fr Fr 25.91 5.09 36.52 6.04 3.2 Tính tốn phận tiếp khí (BPTK1) Hình : Bố trí mũi hắt BPTK1 1) Xác định chiều cao mũi hắt Zm Được xác định theo công thức: Z m  L p cos 2   25 Fr  0,5m Trong đó: Lp = 65 (m) : Chiều dài bảo vệ (phương ngang) BPTK1  = 11,310 : Góc hợp bề mặt dốc nước so với phương nằm ngang Fr : Số Froud ; Fr  v 25,91 (mặt cắt hình chữ nhật) gh 2) Chọn độ nghiêng mũi hắt Sơ đồ bố trí mũi Hình Giả thiết chiều dài mũi L m = 3m; Ta thấy chiều dài mũi hợp lý: Ta có : Mặt khác: Z m 0,6  0,2 đảm bảo điều kiện chọn Lm Zm 1   Lm tg  Z1  Z  Lm tg = 3.0,2 = 0,6 (m) Lm  Z  Z m  Z 0,6  0,6 0  Z2   = 00  tg     Lm  3) Tính chiều dài buồng khí sau mũi hắt Lớp XDCTTL –Khóa 19 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Được xác định theo công thức: Lb  h cos  Zm 2Z cos(   )   Fr Fr sin   Fr sin   m cos   cos  h  h    =6,6m   4) Xác định lưu lượng khí đơn vị cần cấp Được xác định theo công thức: qa = 0,033.V.Lb = 3,75 (m3/s.m) Trong đó: V = 17,20 (m/s) : Lưu tốc bình qn dịng chảy phía buồng khí, lấy lưu tốc bình qn dịng chảy phía mũi hắt 5) Tính lưu lượng khí tổng cộng cần phải cấp Được xác định theo công thức: Qa = qa.B =3,75.20 = 74,99 (m3/s) 6) Tính diện tích tổng cộng mặt cắt ngang ống dẫn khí Được xác định theo cơng thức:  a  Qa = 74,99/50 = 1,50 (m2) Va Trong đó: : Lưu tốc khí khống chế ống; chọn Va  60 m/s Va = 50m/s Vì a = 1,50m2 nhỏ nên cần bố trí ống thơng khí tường bên (n = 2), Khí diện tích tối thiểu ống dẫn khí là:  a1  a 1,50 / 0,75 n 7) Xác định kích thước ống dẫn khí Ống dẫn khí cấp cho buồng khí chọn theo mặt cắt hình chữ nhật, kích thước B a x ta Trong đó: Chọn Ba = 1,10 m : Độ dài cạnh theo phương dòng chảy Chọn ta = 0,70 m : Độ dài cạnh theo chiều dày tường Với kích thước chọn, vận tốc khí ống dẫn khí: Va  Qa 48,70m / s n.Ba t a 8) Xác định độ chân khơng buồng khí Độ chân khơng (tính theo mét cột nước) buồng khí để tạo áp lực hút khí vào buồng xác định theo cơng thức: Va2 a hck  = 0,49(m) g. a2  Trong đó: Va = 48,70(m/s) Lớp XDCTTL –Khóa 19 : Lưu tốc khí ống 10 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến a : Hệ số lưu lượng ống dẫn khí;  a  1   i 0,563 i : Tổng hệ số tổn thất áp lực toàn ống dẫn, bao gồm tổ thất cửa vào, đoạn uốn cong tổn thất dọc đường Tổn thất cửa vào: cv = 0,5 (cửa vào khơng thuận) Tổn thất vị trí uốn cong gấp 90 o (trục ống từ thẳng đứng chuyển sang nằm ngang đáy dốc): u = 1,1 Tổn thất áp lực dọc đường: tính với chiều dài ống La  H t  Với B = 12,6(m) Ht = 2,6 m : Chiều cao thành lòng dẫn B = 20 m : Bề rộng khoang (1 khoang) Hệ số tổn thất dọc đường :  d  gLa = 0,56 C2R a : Trọng lượng riêng khơng khí (KN/m³)  : Trọng lượng riêng nước (KN/m³) Trong điều kiện bình thường, lấy a   780 Để đảm bảo ổn định đường tháo, trị số hck không vượt 0,5m Ta thấy hck = 0,49m < 5m nên đường tháo làm việc ổn định 9) Tính tốn kích thước máng dẫn khí sau mũi hắt: Hình : Bố trí mũi hắt ống dẫn khí Bề mộng máng : Bmk = Ba = 1,10 (m) Chiều sâu: tmk = ta – Zm = 0,70 – 0,60 = 0,10 (m) 10) Tính tốn chiều cao thành lịng dẫn sau BPTK Được xác định theo công thức: Ht = hb + h + ∆H = 2,85 (m) Trong đó: hb : Chiều cao lớn buồng khí V2 hb Z m  cos  (tg  tg ) = 1,19 (m) 2g Lớp XDCTTL –Khóa 19 11 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến h : Chiều dày lớp nước phía buồng khí (lấy gần độ sâu nước mũi hắt) ∆H : Độ cao an toàn, xác định theo cấp cơng trình, chọn ∆H = 0,5 m Kết tính tốn BPTK ghi Bảng Bảng : Thơng số tính tốn BPTK1 Ký hiệu L Thơng số Vị trí đặt Đơn vị m BPTK1 70.00 Chiều cao mũi hắt Zm m 0.59 Chiều dài mũi hắt Góc nghiêng mũi hắt Lm  m Độ 3.00 0.00 Chiều dài buồng khí sau mũi hắt Lb m 6.60 Lưu lượng khí tổng cộng cần phải cấp Qa n a1 m³/s 74.99 m² 0.75 Ba x ta m 1,10 x 0,70 Độ chân không buồng khí hck m 0.49 Bề rộng máng khí Bmk m 1.10 Chiều sâu máng khí tmk m 0.70 Chiều cao buồng khí hb m 1.19 Số ống dẫn khí Diện tích MCN ống khí Kích thước ống dẫn khí 3.3 Tính tốn phận tiếp khí (BPTK2) Hình : Bố trí mũi hắt BPTK2 1) Xác định chiều cao mũi hắt Zm Được xác định theo công thức: Z m  L p cos 2   0,5m 25 Fr  Trong đó: Lp = 50m : Chiều dài bảo vệ BPTK1, Lớp XDCTTL –Khóa 19 12 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến  = 11018’ : Góc hợp bề mặt dốc nước so với phương nằm ngang Fr v 36,52 (mặt cắt hình chữ nhật) : Số Froud ; Fr  gh 2) Chọn độ nghiêng mũi hắt Sơ đồ bố trí mũi Hình Giả thiết chiều dài mũi Lm = 2,50m; Ta thấy chiều dài mũi hợp lý: Zm 1   Lm tg  Ta có : Zm 0,19 đảm bảo điều kiện chọn Lm Z1  Z  Lm tg = 0,50m Lm  Z  Z m  Z 0  Z2   = 00  tg     Lm  Mặt khác: 3) Tính chiều dài buồng khí sau mũi hắt Được xác định theo cơng thức: Lb  h cos  Zm 2Z cos(   )   Fr Fr sin   Fr sin   m cos   cos  h  h    =5,90m   4) Xác định lưu lượng khí đơn vị cần cấp Được xác định theo công thức: qa = 0,033.V.Lb = 3,34 (m3/s.m) Trong đó: V = 19,27 (m/s) : Lưu tốc bình qn dịng chảy phía buồng khí, lấy lưu tốc bình qn dịng chảy phía mũi hắt 5) Tính lưu lượng khí tổng cộng cần phải cấp Được xác định theo công thức: Qa = qa.B = 66,89 (m3/s) 6) Tính diện tích tổng cộng mặt cắt ngang ống dẫn khí Được xác định theo công thức:  a  Qa = 1,34 (m2) Va Trong đó: Va = 50m/s : Lưu tốc khí khống chế ống; chọn Va  60 m/s Vì a = 1,34m2 nhỏ nên cần bố trí ống thơng khí tường bên (n = 2), Khí diện tích tối thiểu ống dẫn khí là:  a1  a 1,34 / 0,67 n 7) Xác định kích thước ống dẫn khí Lớp XDCTTL –Khóa 19 13 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Ống dẫn khí cấp cho buồng khí chọn theo mặt cắt hình chữ nhật, kích thước B a x ta Trong đó: Chọn Ba = 1,0 m : Độ dài cạnh theo phương dòng chảy Chọn ta = 0,70 m : Độ dài cạnh theo chiều dày tường Với kích thước chọn, vận tốc khí ống dẫn khí: Va  Qa 47,78m / s n.Ba t a 8) Xác định độ chân không buồng khí Độ chân khơng (tính theo mét cột nước) buồng khí để tạo áp lực hút khí vào buồng xác định theo công thức: Va2 a hck  = 0,48(m) g. a2  Trong đó: Va = 47,78(m/s) : Lưu tốc khí ống a : Hệ số lưu lượng ống dẫn khí;  a  1   i 0,56 i : Tổng hệ số tổn thất áp lực toàn ống dẫn, bao gồm tổ thất cửa vào, đoạn uốn cong tổn thất dọc đường Tổn thất cửa vào: cv = 0,5 (cửa vào không thuận) Tổn thất vị trí uốn cong gấp 90 o (trục ống từ thẳng đứng chuyển sang nằm ngang đáy dốc): u = 1,1 Tổn thất áp lực dọc đường: tính với chiều dài ống La  H t  Với B = 12,6(m) Ht = 2,6 m : Chiều cao thành lòng dẫn B = 20 m : Bề rộng khoang (1 khoang) Hệ số tổn thất dọc đường :  d  gLa = 0,59 C2R a : Trọng lượng riêng khơng khí (KN/m³)  : Trọng lượng riêng nước (KN/m³) Trong điều kiện bình thường, lấy a   780 Để đảm bảo ổn định đường tháo, trị số hck không vượt 0,5m Ta thấy hck = 0,48m < 5m nên đường tháo làm việc ổn định 9) Tính tốn kích thước máng dẫn khí sau mũi hắt: Lớp XDCTTL –Khóa 19 14 HVTH: Phan Thành Dân Bài tập lớn: Tính tốn cơng trình tháo GVHD: GS-TS Nguyễn Chiến Hình : Bố trí mũi hắt ống dẫn khí Bề mộng máng : Bmk = Ba = 0,70 (m) Chiều sâu: tmk = ta – Zm = 0,70 – 0,50 = 0,20 (m 10) Tính tốn chiều cao thành lịng dẫn sau BPTK Được xác định theo cơng thức: Ht = hb + h + ∆H = 2,74 (m) Trong đó: hb : Chiều cao lớn buồng khí hb Z m  V2 cos  (tg  tg ) = 1,08 (m) 2g h : Chiều dày lớp nước phía buồng khí (lấy gần độ sâu nước mũi hắt) ∆H : Độ cao an tồn, xác định theo cấp cơng trình, chọn ∆H = 0,5 m Kết tính tốn BPTK ghi Bảng Bảng : Thông số tính tốn BPTK2 Thơng số Vị trí đặt Ký hiệu L Đơn vị m BPTK1 70.00 Chiều cao mũi hắt Zm m 0.50 Chiều dài mũi hắt Góc nghiêng mũi hắt Lm  m Độ 2.50 Chiều dài buồng khí sau mũi hắt Lb m 5.89 Lưu lượng khí tổng cộng cần phải cấp Qa n a1 m³/s 66.89 m² 0.67 Ba x ta m 1,00 x 0,70 Độ chân khơng buồng khí hck m 0.48 Bề rộng máng khí Bmk m 1.00 Chiều sâu máng khí tmk m 0.70 Chiều cao buồng khí hb m 1.08 Số ống dẫn khí Diện tích MCN ống khí Kích thước ống dẫn khí Lớp XDCTTL –Khóa 19 15 HVTH: Phan Thành Dân ... 5,400.6 19 5 0.86 0.40 0.68 0. 91 1 .16 1. 41 1.62 1. 81 1.98 2. 21 2. 51 2.70 11 .00 10 0,792 14 .93 11 .00 11 .18 16 .83 10 .00 11 .09 2 81. 05 10 .00 15 2.38 277. 01 140 17 2.77 0.953 16 0 0.935 10 0.922 0.583 15 .56... 9.98 12 .78 7 .13 11 .00 1. 663 20 50.40 297.66 9.98 11 . 61 12.26 1. 366 40 70.79 293.37 9.99 11 .33 1. 212 60 91. 19 289. 21 9.99 1. 117 80 11 1.58 285 .12 1. 054 10 0 13 1.98 1. 009 12 0 0.977 Lớp XDCTTL –Khóa 19 ... 268.95 10 . 01 10.95 21. 40 11 .00 386,337 4,436.0 19 5 0.90 0.655 13 . 71 180 213 .56 264.94 10 .02 10 .94 21. 81 11. 00 427 ,12 9 5, 019 .9 19 5 0.87 0. 612 14 . 71 200 233.96 260.92 10 .02 10 .93 22 .13 11 .00 467,922