Ch-ơng XI kênh công trình kênh 11.1 khái quát Kênh đ-ờng dẫn n-ớc hở kín đ-ợc xây dựng để chuyển cấp n-ớc cho ngành dùng n-ớc khác n-ớc ta kênh hệ thống t-ới đ-ợc xây dựng vào thời kỳ tr-ớc năm 90 kỷ XX chủ yếu kênh đào đắp đất Loại kênh có kinh phí xây dựng ban đầu không cao l-ợng mÊt n-íc thÊm lín, chiÕm nhiỊu diƯn tÝch mỈt đất, th-ờng xảy t-ợng xói, hàng năm phải đầu t- kinh phí để sửa chữa Việc sửa chữa kênh không gây tốn kinh phí mà làm gián đoạn việc chuyển n-ớc, ảnh h-ởng đến làm việc bình th-ờng hệ thống Để khắc phục nh-ợc điểm nh- nêu trên, mạng l-ới kênh đất dần đ-ợc cứng hoá cách lát mái bê tông, bê tông cốt thép xây lại theo mặt cắt chữ nhật gạch, đá, bê tông, bê tống cốt thép Các mạng l-ới kênh thiết kế chủ yếu lựa chọn theo ph-ơng án kênh xây Nh- theo hình thức kết cấu có hai loại: kênh đất kênh xây Theo đối t-ợng phục vụ, kênh chia thành loại: - Kênh dẫn n-ớc phát điện phận trạm thuỷ điện kiểu đ-ờng dẫn Độ dốc đáy kênh yêu cầu nhỏ để tốn thất cột n-ớc - Kênh t-ới, dẫn n-ớc t-ới ruộng Loại kênh phải thoả mãn đ-ợc l-u l-ợng cột n-ớc t-ới tự chảy Vì kênh th-ờng bố trí qua nơi t-ơng đối cao, độ dốc kênh nhỏ để hạn chế tổn thất dầu n-ớc - Kênh vận tải, kích th-ớc mặt cắt tuỳ theo kích th-ớc thuyền, chiều sâu n-ớc l-u độ đảm bảo cho thuyền qua lại đ-ợc an toàn (v = 0,6 1m/s) - Kªnh cÊp n-íc, dÉn n-íc phơc vơ cho sinh hoạt nhân dân xí nghiệp Loại kênh yêu cầu phải cung cấp n-ớc đ-ợc liên tục - Kênh tháo n-ớc, dùng để tháo n-ớc tiêu úng nông nghiệp, tháo n-ớc thừa công nghiệp, tiêu n-ớc bẩn thành phố Tuyến kênh th-ờng chọn qua nơi thấp để việc tập trung n-ớc để dễ dàng Kênh đồng thời phục vụ nhiều mục đích khác nh- t-ới ruộng, vận tải thuỷ phát điện v.v Trên đ-ờng kênh th-ờng phải xây dnựg công trình để khống chế, điều tiết mực n-ớc l-u l-ợng, phân chia n-ớc từ kênh vào kênh nhánh, th-ờng gặp loại cống điều tiết, cống phân n-ớc Các cống loại lộ thiện ngầm nơi đ-ờng kênh gặp đ-ờng giao thông, gặp kênh khác, sông suối hay qua thung lũng v.v tuỳ theo tình hình cụ thể mà dùng cống ngầm, xi phông ng-ợc để tiếp tục chuyển n-ớc Tr-ờng hợp kênh dẫn phải qua nơi địa hình thay đổi, hạ thấp đột ngột, dùng 83 dèc n-íc hay bËc n-íc ®Ĩ tiÕp tơc chun n-ớc kênh Các công trình đ-ợc xây dựng kênh tr-ờng hợp kể gọi công trình kênh 11.2.kênh 11.2.1.Hình dạng mặt cắt kênh Hình dạng mặt cắt kênh phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên, tình hình địa chất nơi kênh qua, điều kiện sử dụng, hình thức kết cấu, điều kiện thi công, điều kiện quản lý Mặt cắt loại kênh đất th-ờng hay gặp có tiết diện hình thang (hình 11-1a) Loại thi công đơn giản Khi kênh có độ sâu lớn đào qua nhiều lớp đất có tính chất khác dùng loại độ dốc mái thay đổi, xuống d-ới mái thoải (hình 11-1b) Khi kênh qua vùng đá tốt, để giảm khối l-ợng đào, dùng mặt cắt chữ nhật (hình 11-1c) Tr-ờng hợp mở rộng mặt cắt kênh nh- qua vùng dân c-, gần công trình khác, qua s-ờn dốc th-ờng xây t-ờng chắn đất để thu hẹp mặt cắt kênh (hình 11-1e) Khi cÇn tiÕt kiƯm n-íc, tiÕt kiƯm diƯn tÝch đất, th-ờng dùng ph-ơng án kênh xây Mặt cắt kênh xây phổ biến dạng chữ nhật (hình 11-1d) cần sử dụng mặt tránh đất, chất thải tràn vào kênh sử dụng hình thức kênh có nắp đậy mặt cắt kênh hình hộp (hình 11-1g, h) Kênh vận tải thuỷ dùng mặt cắt dạng tam giác để tăng độ sâu vận tải giảm sức cản thuyền (hình11-1f) Hình 11-1 Một số hình dạng mặt cắt kênh Khi thiết kế mặt cắt kênh cần ý số vấn đề sau: -Mặt cắt kênh thiết kế cho t-ơng tự với mặt cắt có lợi mặt thuỷ lực, tức với tiết diện -ớt nhỏ mà l-u l-ợng n-ớc chuyển qua lại lớn Nh- giảm đ-ợc khối l-ợng đào, đắp Trong thuỷ lực học, ta biết mặt cắt có lợi thuỷ lực kênh mặt cắt hình thang là: b 2( m m) h 84 (11-1) Trong ®ã b h - chiều rộng đáy chiều sâu n-ớc chảy kênh; m độ xoải mái kênh Đối với kênh đào điều kiện đảm bảo diện tích mặt cắt -ớt không đổi, tăng độ sâu, mặt cắt thu hẹp, nh- có lợi kinh tế Đối với kênh đắp đất, dùng mặt cắt nông rọng th-ờng có lợi Mái dốc kênh đất chọn phải đảm bảo điều kiện ổn định Nó phụ thuộc vào điều kiện địa chất nơi kênh qua Mái dốc kênh đào thiết kế tham khảo bảng (11-1) Mái dốc kênh đắp dựa vào tiêu chuẩn chọn mái dốc đất đầm nén để lựa chọn Đối với kênh có chiều sâu lớn 5m, cần phải tính toán ổn định mái theo nguyên tắc nh- đập đất Về mặt thi công, chiều rộng đáy kênh nên chọn nh- sau: đào kênh công cụ thủ công, b 0,5m Nếu đào máy cần xét kính th-ớc máy đào Nói chung không nên nhỏ 1,3 3m Bảng 11-1 Độ dốc mái kênh Các loại đất Phần d-ới n-ớc Phần cạn Đất cát hạt nhỏ 3,0 3,5 2,5 Đất cát rời, cát pha sét không chặt 2,0 2,5 2,0 Cát pha chặt, ®Êt thÞt, sÐt nhĐ 1,5 2,0 1,5 1,5 1,0 0,5 1,0 1,5 0,5 Đất sét nặng, chặt 1,0 0,75 0,5 Đất có đá cuội 1,5 1,0 Đá cuội sỏi sạn 1,25 0,50 1,0 Đá phong hoá đá cuội 0,25 0,50 0,25 Đá hoàn chỉnh 0,10 0,25 Đất thịt pha sét trung bình Đất thịt pha sét nặng Kênh đ-ợc thiết kế cần đảm bảo điều kiện không xói, không lắng không mọc cỏ kênh Các tiêu tính toán phải thuân theo quy phạm hành 11.2.2.Thấm biện pháp chống thấm cho kênh đào đắp đất N-ớc kênh bị tổn thất phần bị bốc hơi, phần bị thấm vào đất L-ợng n-ớc tổn thất bốc nhỏ so với tổn thất thấm L-ợng n-ớc thấm vào đất kênh đạt tới 50 60% l-u l-ợng hữu ích qua kênh Dòng thấm từ kênh vào đất phụ thuộc vào tình hình tầng đất thấm n-ớc mà kênh qua nh- chiều dày tầng thấm, độ sâu mực n-ớc ngầm, hệ số thấm lớp đất v.v Nó phụ thuộc vào loại kênh có đ-ợc gia cố hay không gia cố v.v 85 L-ợng n-ớc tổn thất thấm qua kênh giảm dần theo thời gian có lắng đọng hạt lơ lửng kênh lấp kín lỗ hổng tạo nên màng chống thấm mặt lòng kênh Khi đất lòng kênh có cấp phối không lỗ rỗng không lớn, ng-ời ta đem đất sét hoà vào n-ớc cho n-ớc đục chứa bùn cát hạt nhỏ chảy qua để có lắng đọng lấp đầy khe kẽ Cũng tạo màng chống thám cách phủ lớp rơm, rạ, cỏ v.v phía đắp lớp đất bảo vệ dày khoảng 10 15cm Khi lớp hữu mục nát, làm tăng thêm tính mềm dẻo đất ®ång thêi còng cã t¸c dơng chèng thÊm tèt Cã ng-ời ta dùng muối (3 5kg/m2) dầu hoả (4 15 kg/m2) cho vào đất lòng kênh để tạo màng chống thấm nh-ng cách đắt Ngoài ra, nén chặt đất lòng kênh để tăng c-ờng khả chống thấm Hiện bên cạnh biện pháp đơn giản nh- trên, để chống thấm ng-ời ta dùng loại vải chống thấm, màng chống thấm có bột bentonit thay kênh bê tông 11.2.3.Bảo vệ mái kênh Để chống xói, giảm độ nhám, tăng lực chuyển n-ớc giảm tổn thất cột n-ớc, tăng khả chống thấm, tăng ổn định mái dốc kênh, chống cỏ mọc, chống động vật phá hoại lòng kênh, phải có hình thức bảo vệ kênh Trồng cỏ: mục đích chủ yếu chống xói Loại dùng đất lòng kênh cát, kênh không lớn, l-u tốc kênh nhỏ 1,2m/s Lớp bảo vệ đất sét chủ yếu để chống thấm Lớp bảo vệ đ-ợc cấu tạo mặt nghiêng bờ kênh (giống nh- t-ờng nghiêng, t-ờng tâm đập đất) Đối với kênh có độ sâu cột n-ớc 1,52m, mái dốc t-ơng đối xoải m=23 dùng lớp đất sét dày 0,2 0,3m bảo vệ dọc theo mái nghiêng đáy kênh Phía lớp đất sét lớp bảo vệ dày 0,20,7m Đối với kênh nửa đắp nửa đào dùng t-ờng tâm Lớp bảo vệ đá: dùng đá để bảo vệ mái kênh Khi dùng đá đổ tác dụng chủ yếu chống xói Đ-ờng kính đá chừng 0,30,4m Chiều dày lớp đá 0,30,6m Bên d-ới có lớp đệm sỏi cát to dày 1520cm Hình thức làm tăng độ nhám, tổn thất ma sát dòng chảy nhiều Có thể làm lớp bảo vệ hai lớp đá xây khan dày 1540cm lớp lót bảo vệ dày 1520cm Để tăng c-ờng ổn định cho mái, chống xói, chống thấm,làm lớp nhám bên trát lớp vữa xi măng dày 23cm Bảo vệ mái bê tông bê tông cốt thép, bê tông đổ chỗ đúc sẵn Khi dùng bê tông đúc chỗ, chiều dày khoảng 0,10,2m xuống d-ới chiều dày lớn Lớp đệm đá dăm, sỏi, dày 0,10,4m, lớp có tác dụng thoát n-ớc Khi n-ớc ngầm cao lớp phải dày Để đề phòng chống nứt nhiệt độ thay đổi lún không theo chiều dài kênh, khoảng 25m bố trí khe hở rộng 12cm có thiết bị chống thấm nh- đổ nhựa đ-ờng hay chèn gỗTấm bảo vệ đáy mái kênh làm tách rời bố trí thiết bị chống thấm Khi dùng bê tông đúc sẵn, hình dạng vuông hình sáu cạnh, chiều dài cạnh 4060cm bên d-ới có lớp đệm thoát n-ớc 86 Trong tr-ờng hợp nhiệt độ thay đổi nhiều địa chất yếu dùng bê tông cốt thép Chiều dày giảm khoảng 25% so với bê tông Hàm l-ợng cốt thép dùng khoảng 24%, ®-êng kÝnh thÐp 812mm Bè trÝ thÐp theo l-íi « vuông cách 2030cm Bên d-ới có lớp đệm Ngoài ra, bảo vệ mái bê tông nhựa đ-ờng (hỗn hợp nhựa đ-ờng, cát đá dăm), đặt lớp đệm dày 58cm Loại có -u điểm dễ biến dạng chống thấm tốt 11.2.4.Chọn tuyến kênh Chọn tuyến kênh vấn đề quan trọng thiết kế kênh Căn vào công dụng kênh, l-u l-ợng dẫn, tốc độ chảy kết hợp với điều kiện địa hình, địa chất, thi công khối l-ợng đất đào đất đắpmà định Điều kiện địa hình có ảnh h-ởng nhiều đến khối l-ợng đào đắp Trong xác định tuyến kênh nên cố gắng đảm bảo cho khối l-ợng mặt cắt đoạn đất đào, đất đắp gần nhau, không khối l-ợng đào nên nhiều hơn, yêu cầu chất l-ợng nh- nhau, phần đắp giá thành th-ờng đắt hơn, thi công phức tạp vùng đồng bằng, nên cố gắng chọn tuyến kênh thẳng, đất đào lên đ-ợc sử đụng đắp chỗ Địa hình tuyến qua phải đáp ứng đ-ợc yêu cầu sử dụng Thí dụ kênh t-ới bố trí chỗ cao để đảm bảo t-ới tự chảy, kênh tiêu chỗ thấp ®Ĩ dƠ tËp trung n-íc ë vïng nói, ®Ĩ khèi l-ợng đào đắp xấp xỉ nên đặt tuyên kênh theo đ-ờng đồng mức, đất đào đ-ợc sử dụng đắp bên (hình 11-2) Vì tuyến kênh men theo đ-ờng đồng mức nên có nhiều đoạn cong, kênh dài, khối l-ợng tăng, cần phải so sánh chọn ph-ơng án thích hợp Hình 11-2 Mặt cắt kênh ven s-ờn dốc Về mặt địa chất, tuyến kênh không nên chọn qua vùng đá, khó đào Cũng không nên qua vùng đất tr-ợt, đất thấm n-ớc nhiều Cần tránh đ-ờng giao thông, sông ngòi để giảm công trình phụ chỗ giao Trong tr-ờng hợp phải chuyển n-ớc qua vùng địa chất xấu, làm kênh đất lợi Khi nên chọn tuyến ngắn sử dụng biện pháp kênh máng đ-ờng ống Về mặt thi công, phải ý cho việc giới, tổ chức thi công, lấy đất đổ đất đào dễ dàng, vận chuyển vật liệu tới xây dựng công trình kênh tiện lợi Kênh kết hợp giao thông thuỷ, tuyến không nên cong, th-ờng bán kính cong R 5L (L chiều dài thuyền) để đảm bảo thuyền qua lại đ-ợc dễ dàng 87 Tóm lại, việc chọn tuyến kênh cần phải cân nhắc phân tích tổng hợp để thoả mãn đầy đủ mặt kinh tế kỹ thuật 11.2.5.Một số biện pháp công trình bảo vệ kênh Tràn bên bờ kênh Trong trình vận hành, kênh bị tràn bờ Các nguyên nhân làm cho kênh tràn bờ cống lấy n-ớc đầu kênh cống điều tiết mực n-ớc kênh cống điều tiết mực n-ớc kênh làm việc không quy trình Những kênh qua s-ờn dốc, l-ợng n-ớc m-a tràn vào kênh nhiều gây t-ợng n-ớc kênh tràn qua bờ Các t-ợng tràn ảnh h-ởng đến an toàn bờ kênh, nhiều gây cố ảnh h-ởng đến làm việc bình th-ờng hệ thống Để bảo vệ an toàn cho kênh đoạn đầu kênh sau cống lấy n-ớc, tr-ớc cống điều tiết kênh, đoạn kênh qua s-ờn dốc có n-ớc m-a tập trung vào kênh, cần bố trí tràn bên Tràn bên đoạn bờ kênh đ-ợc hạ thấp nh- hình (11-3) Các đoạn bờ kênh đất cho n-ớc tràn cần đ-ợc bảo vệ để dòng chảy không gây xói lở bờ Hình 11-3 Sơ đồ tràn bên Cống tháo cuối kênh Cuối kênh th-ờng bố trí cống ngầm cống hở (hình 11-4) Các cống dùng để tháo cạn kênh cần thiết dùng để tháo l-ợng bùn cát lắng đọng đoạn cuối kênh Nó đ-ợc dùng để tháo bớt l-ợng n-ớc thừa kênh bị tải Hình 11-4 Sơ đồ bố trí cống tháo cuối kênh 88 Kênh tiêu s-ờn dốc Các tuyến kênh qua s-ờn dốc mùa m-a th-ờng bị sạt lở hoặckênh bị lấp đầy bùn cát Để bảo vệ kênh dọc theo tuyến kênh cần xây dựng kênh tiêu n-ớc s-ờn dốc (hình 11-5) N-ớc từ s-ờn dốc tập trung vào kênh chảy nơi trũng Tại dùng cống luồn tràn băng để tiêu qua kênh Hình 11-5 Kênh tiêu s-ờn dốc 11.3 Cống hở cống ngầm Trên hệ thống thủy nông, cống dùng để dâng n-ớc, điều tiết l-u l-ợng, phân n-ớc từ kênh vào kênh nhánh tháo n-ớc Cống có tác dụng chuyển n-ớc kênh gặp đ-ờng giao thông kênh khác Về hình thức cống kênh có cống lộ thiên, cống ngầm Nguyên lý tính toán thiết kế cống lộ thiên cống ngầm trình bày ch-ơng IX ch-ơng X 11.4.Cống luồn 11.4.1 Khái niệm Trên đ-ờng kênh chuyển n-ớc, điều kiện địa hình, kênh gặp phải ch-ớng ngại nh- gặp núi chắn ngang, cắt ngang kênh khác, sông suối thung lũng sâu Để n-ớc kênh tiếp tục v-ợt qua ch-ớng ngại cần phải làm công trình chuyển tiếp Thuộc loại đ-ờng hầm, cống luồn hay cầu máng Rõ ràng kênh cần xuyên qua núi dùng hình thức đ-ờng hầm Khi điều kiện địa chất cho phép làm kênh vòng phức tạp, tốn dùng đ-ờng hầm hợp lý Về cầu máng đ-ợc trình bày ch-ơng sau Riêng cống luồn, gặp kênh, sông suối khác mà mực n-ớc hai kênh giao chênh lệch không nhiều, ta dùng cống luồn qua d-ới đáy loại tiếp tục chuyển n-ớc để dòng chảy không ảnh h-ởng lẫn Tr-ờng hợp gặp thung lũng, dùng cống luồn đặt lộ thiên mặt đất để tiếp tục chuyển n-ớc v-ợt qua thung lũng Tất nhiên cần xem xét mùa m-a lũ có dòng chảy thung lũng đảm bảo không làm h- hỏng, đẩy trôi cống luồn đặt Nh- dòng chảy cống luồn dòng chảy có áp Để tạo đ-ợc dòng chảy từ đầu sang đầu kia, phải tổn thất đầu n-ớc định, nói khác mực n-ớc kênh đầu vào cống phải cao mực n-ớc kênh đầu cống trị số định Thông th-ờng kênh t-ới cần hạn chế tổn thất đầu n-ớc, độ chênh th-ờng khoảng 89 0,2 0,4 m, tất nhiên điều kiện cho phép lấy lớn Còn kênh tiêu mức độ hạn chế hơn, nên chênh lệch đầu n-ớc khoảng 0,4 0,6 m Cống luồn phân loại theo hình thức sau: Theo kết cấu bao gồm loại giếng đứng ống nghiêng, hình (11-6) Loại giếng đứng, th-ờng dùng cống chịu áp lực nhỏ, kích th-ớc không lớn, cấu tạo t-ơng đối đơn giản Nhờ tác dụng phần sâu chân giếng để bùn cát lắng đọng, dễ nạo vét, tránh gây tắc ống ngang Tuy nhiên loại tổn thất đầu n-ớc nhiều Loại ống nghiêng, đ-ợc sử dụng rộng rãi tr-ờng hợp cống đặt hay chìm, kích th-ớc, áp lực n-ớc lớn hay nhỏ Dòng chảy qua cống thuận hơn, tổn thất đầu n-ớc hơn, phần cấu tạo có phức tạp hơn, phải ý biện pháp chống ổn định đoạn đặt nghiêng Về mặt cắt ngang tròn, chữ nhật vòm Loại vòm chØ dïng cèng nhá, thc phÇn n»m ngang cđa kiểu giếng đứng gạch đá xây Về vật liệu xây dựng, dùng gỗ ghép tạo thành ống, gạch đá xây, bê tông bê tông cốt thép Khi cống đặt luồn d-ới sông, suối, đỉnh cống đoạn nằm ngang phải thấp đáy sông, suối khoảng 0,5 m để tránh bị xói lòng sông ảnh h-ởng a) b) Hình 11-6 Cống luồn a) Giếng đứng; b) ống nghiêng 90 Loại ống nghiêng, tùy điều kiện địa hình mà chọn Th-ờng dốc nghiêng khoảng m = Cưa vµo vµ còng nh- loại công trình khác phải đảm bảo cho dòng chảy vào, đ-ợc thuận, cần có t-ờng h-ớng dòng chắn đất bờ kênh Đỉnh cửa vào phải đặt thấp mức n-ớc kênh 0,5 m chuyển l-u l-ợng lớn nhất, nhằm tránh làm việc không hút không khí vào cống, gây bất lợi cho chế độ làm việc cống Cửa vào cần bố trí l-ới chắn rác Ngoài tùy tình hình cụ thể cần bố trí hàng phai hay cửa chắn n-ớc để đảm bảo điều kiện làm việc, kiểm tra, tu sửa Khi xác định kích th-ớc cống, yêu cầu tính toán thủy lực đảm bảo yêu cầu chuyển n-ớc, cần xét thuận lợi cho kiểm tra, tu sửa 11.4.2.Tính toán thủy lực cống luồn 1.Mục đích tính toán thủy lực cống luồn Giải ba toán sau đây: 1- Đã biết l-u l-ợng Q, kích th-ớc mặt c¾t ngang èng , tÝnh cét n-íc tỉn thÊt dòng n-ớc chảy qua ống Z, tức xác định cao trình đáy kênh phía th-ợng l-u hạ l-u cống luồn chiều sâu n-ớc kênh đ-ợc xác định 2- Đã biết l-u l-ợng cột n-ớc tổn thất, xác định kích th-ớc mặt cắt ống 3- Biết kích th-ớc mặt cắt cột n-ớc tổn thất, tính l-u l-ợng n-ớc chảy qua ống Tính toán thủy lực cống luồn phải vào l-u tốc dòng n-ớc qua ống làm sở Để cho bùn cát không lắng đọng d-ới đáy ống cột n-ớc tổn thất Z t-ơng đối nhỏ, th-ờng lấy l-u tèc n-íc èng v = 1,5 m/s không nhỏ l-u tốc n-ớc kênh 2.Tính toán thủy lực Qmax Qmax Qmin Qmin Hình 11-7 Sơ đồ tính toán thủy lực Dòng n-ớc qua cống luồn chảy có áp lực, l-u l-ợng tÝnh theo c«ng thøc: Q 2gZ0 (11-2) Trong ®ã: - hƯ sè l-u l-ỵng, 91 (11-3) - tỉng sè c¸c hƯ sè tỉn thÊt cét n-íc cđa èng gåm: tỉn thÊt ë cưa vào ( CV ), l-ới chắn rác ( L ), khủu cong ( KC ), theo chiỊu dµi ( d ) vµ ë cưa ( CR ) CV L 2KC d CR (11-4) - diện tích mặt cắt ống; Z - chênh lệch mực n-ớc th-ợng h¹ l-u cèng ln cã kĨ tíi l-u tèc tiÕn gần v0 (hình 11-7): Z0 Z V02 2g (11-5) Khi thiết kế, để xác định mặt cắt ống hc cét n-íc tỉn thÊt Z ta dïng l-u l-ợng lớn Qmax để xác định phải dùng l-u l-ợng nhỏ Qmin để kiểm tra lại điều kiện tổn thất ống Nếu kênh th-ợng hạ l-u cống có kích th-ớc mặt cắt ngang giống độ chênh mực n-ớc tr-ớc sau cống luồn t-ơng ứng với l-u l-ợng phải Z Trong thực tế, t-ơng ứng với Qmin độ chênh (Z + Z1) lớn Z l-ợng Z1 nên n-ớc từ kênh chảy vào ống hình thành ®-êng n-íc ®ỉ nh- lµ mét dèc n-íc vµ sinh n-ớc nhảy ống, gây chấn động làm h- hỏng khớp nối Để khắc phục t-ợng này, tức phải tìm cách tiêu hao cột n-ớc thừa Z1 ta thay đổi mặt cắt ống dùng biện pháp thay đổi cấu tạo cửa vào nh- hình (11-8) Trong hình (11-8c) làm bể tiêu tr-ớc cửa vào ống, n-ớc từ kênh chảy vào bể tạo nên mặt nằm ngang chảy vào ống Trong hình (11-8b) hạ thấp đáy cửa vào theo mặt nghiêng, th-ờng dùng mực n-ớc đầu ống gần cao trình đáy kênh th-ợng l-u Cũng đặt hàng song gỗ cửa để nâng cao mực n-ớc, giảm độ chênh Z1 (h×nh 10-3a) max a) b) c) H×nh 11-8 Các hình thức tiêu hao cột n-ớc thừa cống luồn 92 theo dòng chảy Bọt khí đến vùng áp suất cao n-ớc đột ngột ng-ng lại, bọt khí biến mất, n-ớc xung quanh xô vào chỗ hổng đó, gây tia n-ớc đập mạnh vào thành tuốc bin Tuốc bin bị khoét rỗ lực tia n-ớc đập vào Hiện t-ợng gọi xâm thực tuốc bin Để tránh t-ợng chiều cao ống thoát n-ớc phải thỏa mãn điều kiện sau: Hs H a a .H 900 (13-12) Ha - áp lực khí trời cao trình mặt biển; a - cao trình đặt bánh xe quay so với mặt biển; - hệ số xâm thực tra theo loại tc bin; Hs - chiỊu cao èng tho¸t n-íc Víi tuốc bin chong chóng cánh quay, Hs tính từ cánh tuốc bin xuống mặt n-ớc hạ l-u Với tuốc bin xuyên tâm h-ớng trục, trục đứng, Hs tính từ chiều cao phận cánh h-ớng n-ớc xuống mặt n-ớc hạ l-u Với tuốc bin trục ngang, Hs tính từ trung tâm trục tuốc bin xuống mặt n-ớc hạ l-u Vo H Vra Hình 13-12.ống thoát n-ớc c) Hình dạng ống thoát n-ớc (hình 13-13) - ống thoát n-ớc kiểu nón cụt thẳng đứng (hình 13-13a) - ống thoát n-ớc hình nón cụt thẳng đứng đầu có đoạn uốn cong (hình 13-13b) - ống thoát n-ớc hình miệng loa thẳng đứng (hình 13-13c) - ống thoát n-ớc dạng hình nón cụt đặt nghiêng, đầu có đoạn cong (hình 1313d) 165 - ống thoát n-ớc cong (h×nh 13-13e) a b c a a a c c c d e a a c Hình 13-13 Các kiểu ống thoát n-ớc 13.4.Các hình thức xây dựng trạm thủy đIện 13.4.1.Trạm thủy điện kiểu gần đập (hình 13-14) Cột n-ớc trạm thủy điện đ-ợc tạo xây dựng đập ngăn sông Nhà máy thủy điện đặt phía sau đập hay tuyến nơi đập Công trình thủy công trạm thủy điện kiểu gần đập gồm: - Đập ngăn sông - Đập tràn cống tháo lũ - Nhà máy Đập ngăn sông Đập ngăn sông để nâng cao mực n-ớc th-ợng l-u Đập ngăn đập đất, đập đá đập bê tông, bê tông cốt thép Đập tràn cống tháo lũ Để tháo n-ớc thừa mùa lũ phải có công trình tháo n-ớc đập tràn cống tháo lũ Đập tràn làm đá xây, bê tông Nhà máy Tr-ờng hợp cột n-ớc thấp nhà máy đặt tuyến với đập Khi nhà máy kết hợp ngăn n-ớc nh- đoạn đập trực tiếp chịu áp lực n-ớc th-ợng l-u Tiếp 166 giáp nhà máy với đập tràn phải làm mố ngăn cách để dòng n-ớc chảy qua đập tràn không ảnh h-ởng đến làm việc nhà máy Tr-ờng hợp cột n-ớc t-ơng đối cao nên đặt nhà máy sau đập không tràn, để nhà máy chịu áp lực n-ớc th-ợng l-u, khối l-ợng xây dựng nhỏ Hình 13-14 Sơ đồ bố trí trạm thủy điện kiểu gần đập 1) Đập ngăn sông; 2) Đập tràn; 3) Nhà máy thủy điện 13.4.2.Trạm thủy điện kênh t-ới (hình 13-15) Trạm thủy điện kênh t-ới, lợi dụng l-u l-ợng t-ới để phát điện Dòng chảy sau qua trạm thủy điện lại đ-ợc dẫn vào kênh t-ới phía sau Để không ảnh h-ởng tới hoạt động hệ thống t-ới có l-u l-ợng n-ớc lớn chạy tuốc bin trạm thủy điện nên đặt gần kênh Hình 13-15 Trạm thủy điện kênh t-ới 1) Đập dâng n-ớc; 2) Kênh t-ới chính; 3) Trạm thủy điện; 4) Cống xả; 5) Kênh xả 167 13.4.3.Trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn (hình 13-16) Hình 13-16 Sơ đồ trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn 1) Đập ngăn sông; 2) Cống lấy n-ớc; 3) Kênh dẫn; 4) Bể áp lực; 5) ống dẫn n-ớc; 6) Kênh xả; 7) Nhà máy Đập ngăn sông trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn Đập ngăn sông trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn có nhiệm vụ ngăn dòng chảy, đ-a phần l-u l-ợng n-ớc sông theo kênh vào nhà máy thủy điện Công trình dẫn n-ớc Công trình dẫn n-ớc chọn kiểu máng dẫn, đ-ờng hầm, tùy thuộc địa hình, địa chất, nh-ng th-ờng kênh dẫn chạy theo s-ờn núi Bể áp lực ống dẫn n-ớc vào tuốc bin a) Bể áp lực công trình đ-ợc xây dựng cuối kênh, có tác dụng: - Nối kênh dẫn với ống dẫn n-ớc vào tuốc bin phân phối l-u l-ợng vào ống - Đặt l-ới chắn rác giữ cho rác bẩn khỏi vào ống dẫn đặt cửa van đóng mở đầu ống dẫn - Đặt đoạn ng-ỡng tràn tháo n-ớc thừa giữ cho mực n-ớc cuối kênh ổn định - Bể áp lực có tác dụng lắng cát b) ống dẫn n-ớc có nhiƯm vơ dÉn n-íc tõ bĨ ¸p lùc xng tc bin nhà máy trạm có hai ba tuốc bin đặt ống xuống d-ới có chia nhánh, đặt riêng ống cho tuốc bin ống dẫn bê tông cốt thép, kim loại Với cột n-ớc thấp dùng ống gỗ Để ống đ-ợc ổn định phải xây gối đỡ vững Chỗ uốn cong phải có mố bao 168 13.4.4.Trạm thủy điện kết hợp đập - đ-ờng dẫn Sơ đồ bố trí trạm thủy điện kiểu đập đ-ờng dẫn kết hợp bố trí giống trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn Chỉ khác kiểu kết hợp đập - đ-ờng dẫn đập ngăn sông có nhiệm vụ nâng cao mực n-ớc 13.5.Nhà máy trạm thủy đIện Nhà máy công trình chủ yếu trạm thủy điện, đặt tuốc bin, máy phát điện thiết bị điện, thiết bị sửa chữa v.v Nhà máy chia phần phần ngập d-ới n-ớc 13.5.1.Phần nhà máy Phần nhà máy gọi buồng máy Diện tích phải đủ để đặt máy phát điện, thiết bị truyền động, trục điều khiển, bảng phân phối điện, phần diện tích dùng để lắp ráp sửa chữa v.v nhà máy đặt tuốc bin buồng kín kim loại tuốc bin cửa đóng mở ống dẫn tr-ớc tuốc bin đặt buồng máy Bố trí thiết bị buồng máy phải đảm bảo dễ sử dụng, lại kiểm tra điều khiển dễ dàng an toàn Lối lại máy phát điện máy móc khác không đ-ợc nhỏ m Còn khoảng cách máy móc với t-ờng không đ-ợc nhỏ 0,7 m Bảng phân phối điện đặt sát t-ờng chỗ sáng sủa để dễ lại kiểm tra đồng hồ báo Tr-ớc bảng phân phối phải chừa khoảng không nhỏ m Dây dẫn điện từ máy phát đến bảng phân phối phải đặt rãnh ngầm có nắp đậy d-ới sàn Diện tích lắp máy sửa chữa đặt phía có đ-ờng vào nhà máy Chiều rộng diện tích khoảng trục tổ máy trạm tuốc bin buồng hở, sàn có bố trí cưa ®Ĩ xng bng tc bin ChiỊu cao cđa bng máy phải đủ để lắp máy sửa chữa không bị v-ớng Cửa vào phải đủ rộng để đ-a máy móc thiết bị vào Máy biến th-ờng đặt bên nhà máy Cũng có tr-ờng hợp đặt buồng máy Khi máy biến đặt buồng máy phải bố trí buồng đặt máy biến thế, d-ới máy biến lát bê tông đá xây Gần máy có hố rải sỏi phòng hỏa Đề phòng tr-ờng hợp máy bị chảy dầu máy tập trung vào hố 13.5.2.Phần ngập d-ới n-ớc nhà máy trạm thủy điện đặt tuốc bin buồng hở buồng kín bê tông phần ngập d-ới n-ớc gồm hai tầng: - Tầng buồng tuốc bin đặt d-ới sàn buồng máy - Tầng d-ới ống thoát n-ớc đ-ờng dẫn n-ớc hạ l-u Tr-ờng hợp nhà máy chịu áp lực n-ớc th-ợng l-u nên phần ngập phải có khối l-ợng xây đúc lớn 169 Đối với trạm thủy điện đặt tuốc bin trục ngang buồng kim loại, phần ngập d-ới n-ớc có buồng ống thoát n-ớc Khi nhà máy không chịu áp lực n-ớc th-ợng l-u, nên khối l-ợng xây đúc nhỏ Hình 13-17 sơ đồ bố trí (vẽ mặt cắt ngang) nhà máy thủy điện Khuổi Sao (Lạng Sơn), đặt tuốc bin PO 300-M-42 Hình 13-17 Nhà máy thủy điện Khuổi Sao (Lạng Sơn) 170 Phụ lục thiết kế định hình ý nghĩa mục đích thiết kế định hình Tài nguyên thủy lợi n-ớc ta phong phú Để lợi dụng tài nguyên phục vụ nhiều yêu cầu kinh tế quốc dân, xây dựng nhiều công trình thủy lợi Công trình thủy lợi đ-ợc xây dựng gồm nhiều loại tùy theo mục đích lợi dụng n-ớc nh-: Trạm bơm, cống, bậc n-ớc, dốc n-ớc, đập tràn, đập dâng v.v Mỗi loại lại đ-ợc xây dựng với kích th-ớc khác Tuy với yêu cầu phục vụ (l-u l-ợng n-ớc tháo qua, mực n-ớc tr-ớc, sau công trình), điều kiện địa chất, vật liệu xây dựng thay đổi phạm vi định công trình thiết kế có khuôn mẫu t-ơng tự Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu phát triển xây dựng hàng loạt công trình thủy lợi, giảm nhẹ công tác tính toán thiết kế, công trình thủy lợi loại nhỏ đ-ợc thiết kế mẫu Công trình thiết kế mẫu đ-ợc tính toán đầy đủ theo yêu cầu cấp bậc công trình Các công trình loại có yêu cầu phục vụ điều kiện liên quan phạm vi thích hợp với công trình mẫu đ-ợc áp dụng kết thiết kế công trình mẫu để lập dự toán thiết kế thi công Công trình mẫu gọi công trình thiết kế định hình Sử dụng công trình mẫu thiết kế gọi sử dụng thiết kế định hình Thiết kế định hình đ-ợc lập cho số phận công trình nh-: Cửa van, máy đóng mở v.v Nội dung thiết kế định hình 2.1.Các loại công trình thiết kế định hình Để hầu hết công trình thủy lợi loại nhỏ thiết kế có mẫu định hình để áp dụng, Cơ quan thiết kế chuyên ngành thiết kế xuất loại thiết kế định hình công trình thủy lợi Ngoài có số mẫu định hình đ-ợc dịch từ tài liệu n-ớc Các tài liệu định hình phải đ-ợc quan có thẩm quyền duyệt ban hành sử dụng Tài liệu thiết kế định hình công trình thủy lợi đ-ợc xếp theo chủng loại nh-: - Thiết kế định hình cống tròn lấy n-ớc - Thiết kế định hình cầu giao thông qua kênh - Thiết kế định hình dốc n-ớc - Thiết kế định hình bậc n-ớc Trong chủng loại lại đ-ợc lập thiết kế riêng cho mẫu dựa theo thông số Cống lấy n-ớc mặt cắt tròn lập theo đ-ờng kính ống Cống lấy n-ớc hở, mặt cắt 171 ngang chữ nhật lập theo chiều rộng thông thủy cống Cầu giao thông qua kênh lập theo tải trọng qua cầu Bậc n-ớc lập theo số bậc X-ởng sản xuất bê tông lập theo suất trạm Để tiện tra cứu sử dụng mẫu định hình đ-ợc đánh ký hiệu 2.2.Nội dung thiết kế định hình công trình thủy lợi Mỗi mẫu thiết kế định hình đ-ợc lập gồm số vẽ Số l-ợng vẽ tùy thuộc yêu cầu nội dung thiết kế phục vụ thi công công trình Bản vẽ đ-ợc đánh sè thø tù ®Ĩ tiƯn tra theo mơc lơc - B¶n vÏ sè ”ThuyÕt minh chung” ë b¶n vÏ thuyết minh chung gồm phần: + Phạm vi áp dụng + Yêu cầu vật liệu + Chỉ dẫn thi công + Chỉ dẫn sử dụng vẽ + Mục lục Có thể thêm bảng biểu thủy lực - Các vẽ tiếp theo: Trình bày vẽ cấu tạo công trình: + Bản vẽ tổng thể (mặt cắt dọc, hình chiếu bằng, diện công trình) + Bản vẽ chi tiết phận + Chỉ dẫn thi công + Các sơ đồ, bảng biểu thống kê Bản vẽ cuối bảng thống kê cấu kiện tổng hợp khối l-ợng công trình Sử dụng thiết kế định hình 3.1 Chọn mẫu thiết kế định hình Khi thiết kế công trình thủy lợi sử dụng mẫu định hình, tr-ớc tiên phải chọn mẫu định hình phù hợp Căn vào thông số công trình thiết kế đối chiếu víi phÇn ph³m vi ²p dơng ë phÇn “thut minh chung để chọn mẫu thiết kế định hình phù hợp Ví dụ: Thiết kế cống lấy n-ớc Căn vào l-u l-ợng, chiều sâu n-ớc th-ợng l-u, chênh lệch mực n-ớc th-ợng hạ l-u để chọn mẫu định hình 3.2.Chọn kết cấu công trình Căn vào vật liệu sẵn có để chọn mẫu định hình cụ thể thích hợp Các kết cấu chi tiết bắt buộc phải tuân theo mẫu định hình Khi thi công phải tuân theo dẫn thiết kế định hình Sau nêu ví dụ thiết kế định hình số công trình thủy lợi 172 ví dụ Thiết kế định hình cống lấy n-ớc đ-ờng kính D = 60 cm ĐH 12 - 72 B¶n vÏ sè 1: ThuyÕt minh chung Ký hiệu vẽ 12-1/14 I Phạm vi áp dụng Dùng cho cống lấy n-ớc đặt kênh cấp II III -L-u l-ợng qua cống Q = 216 526 l/s -Chiều sâu n-ớc th-ợng l-u: Ht = 70 150 cm -Chênh lệch mực n-ớc th-ợng hạ l-u: Z = 30 cm -Chiều dày lớp đất đắp cống: h = 50 120 cm -Trªn bê kªnh chØ có ng-ời xe trọng tải d-ới qua -Đất cống phải đất nguyên thổ, có øng suÊt cho phÐp [ ] 0,8 kg/cm2 -Cống dùng làm cống tiêu n-ớc đặt đầu kênh tiêu n-ớc có điều kiện t-ơng tự nh- nói -Cống đ-ợc xây đúc chỗ với vật liệu gạch, đá xây bê tông, cống lắp ghép bê tông đúc sẵn giới thiệu tập ĐHLG 6-72 II Yêu cầu vật liệu xây dựng -Bê tông đúc ống cống mác 150, cửa phẳng bê tông mác 250 -Vữa xây vữa chít mạch thống dùng xi măng mác 75 -Các chi tiÕt thÐp dïng thÐp sè hiƯu CT3 -G¹ch dïng mác từ 100 trở lên Không đ-ợc dùng gạch có vết nứt -Đá phải thỏa mn yêu cầu đ nêu quy phm tm thời Xây đ v lt đ cc công trình thy lợi -Đất có dung trọng khô k 1,5 T/m3, góc ma sát 180, lùc dÝnh C 0,5T/m2 III Nh÷ng dẫn thi công -Phải tuân theo quy phạm thi công bê tông xây lát đá hành ngành Nhà n-ớc -Nếu đất xấu (bùn nhão, đất mềm yếu) phải đặt ống cống lên đất đắp đơn vị sử dụng phải xử lý điều kiện sẵn có địa ph-ơng (nh- nạo vét hết bùn thay bê tông gạch vụn, đóng cọc tre ) đảm bảo điều kiện ổn định xây cống 173 -Chỗ nối hai đầu ống bê tông cần trát vữa cẩn thận xây ốp lớp gạch nghiêng với vữa xi măng mác 75 Chỉ chỗ nối đủ c-ờng độ đắp ®Êt lªn trªn cèng -Líp ®Êt chèng thÊm xung quanh ống đắp đất thịt nặng đất sét luyện cần thi công thật tốt Cần đầm thật kỹ chỗ đất tiếp giáp với khối xây, đặc biệt chỗ hai bên mang cống sau t-ờng cánh t-ờng ngực -Việc đắp đất vào hai phía th-ợng hạ l-u hai bên phải trái t-ờng dẫn hạ l-u cần đ-ợc thực đồng thời -Đối với phận gạch xây: Mặt tiếp xúc với n-ớc mặt lộ thiên phận đầu cống ống cống xây gạch cần trát vữa xi măng mác 75 dày cm IV H-ớng dẫn sử dụng vẽ Tập thiết kế có 14 vẽ giới thiƯu chi tiÕt kÕt cÊu cđa lo¹i cèng: 1-Cèng gạch 2-Cống gạch - bê tông 3-Cống gạch - đá xây 4-Cống đá xây - bê tông 5-Cống bê tông Tùy theo điều kiện thực tế địa ph-ơng để chọn loại cống thích hợp với vật liệu sẵn có Trong thực tế cao trình đáy kênh, chiều sâu n-ớc th-ợng l-u, chênh lệch mực n-ớc th-ợng hạ l-u, bề rộng bờ kênh khác nhiều Đơn vị sử dụng cần phải nghiên cứu xác định phạm vi bảo vệ mái kênh th-ợng l-u tr-ớc cống, xác định chiều dài ống theo dẫn nêu vẽ Biểu đồ quan hệ Z ~ Q Sè TT Z (cm) 10 20 30 Q (l/s) 216 305 431 525 Ký hiệu vẽ Tên vÏ Sè trang ThuyÕt minh chung 12-1/14 Cống gạch-bố trí chung 12-2/14 Cống gạch-bản vẽ chi tiết 12-3/14 Cống gạch bê tông-bố trí chung 12-4/14 Cống gạch bê tông-bản vẽ chi tiết 12-5/14 Cống gạch đá xây-bố trí chung 12-6/14 174 Cống gạch đá xây-bản vẽ chi tiết 12-7/14 Cống đá xây bê tông- bố trí chung 12-8/14 12-9/14 10 Cống đá xây bê tông- bố trí chungCống bê tông- bố trí chung 12-10/14 10 11 Cống bê tông-chi tiết khối l-ợng 12-11/14 11 12 Cửa phẳng 12-12/14 12 13 Dàn đóng mở 12-13/14 13 12-14/14 14 14 Bảng tổng hợp toàn khối l-ợng cống Chú thích: Các vÏ tõ sè thø tù ®Õn 4, xem tập thiết kế định hình Viện Thiết kế thủy lợi thủy điện lập tháng 12 năm 1972 175 Tài liệu tham khảo 1.Giáo trình thủy công - Tr-ờng Trung học Thủy lợi I - NXB Nông nghiệp, 1992 2.Giáo trình thủy công - Tr-ờng Trung học Thủy lợi I - NXB Nông nghiệp, 2006 3.Giáo tình thủy công tập - Tr-ờng Trung học Thủy lợi I (in rônêô), 1976 4.Giáo tình thủy công tập - Tr-ờng Trung học Thủy lợi I (in rônêô), 1976 5.Giáo tình thủy công tập - Tr-ờng Trung học Thủy lợi I (in rônêô), 1976 6.Giáo trình thủy công tập - Tr-ờng Đại học Thủy lợi - NXB Xây dựng, 2005 7.Giáo trình thủy công tập - Tr-ờng Đại học Thủy lợi - NXB Xây dựng, 2005 8.Giáo trình thủy công - Tr-ờng Đại học Xây dựng - Hà Nội, 1988 9.Sỉ tay Kü tht Thđy lỵi tËp - Bộ Thủy lợi - NXB Nông nghiệp, 1988 10.Sổ tay Kü tht Thđy lỵi tËp 2- Bé Thđy lỵi - NXB Nông nghiệp, 1988 11.Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi tập 3, - Bộ Thủy lợi - NXB Nông nghiệp, 1988 12.Sỉ tay Kü tht Thđy lỵi tËp - Bộ Thủy lợi - NXB Nông nghiệp, 1988 13.Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 285 - 2002 - Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kÕ - NXB X©y dùng, 2002 14.QPVN - 11 - 77 - Thiết kế đập đất đầm nén - Bộ Thủy lợi, 1978 15.QPTL C1 - 78 - Quy phạm tải trọng lực tác dụng lên công trình thủy lợi (sóng tàu) - Bộ Thủy lợi, 1979 16.TCVN 4253 - 86 - Nền công trình thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây dựng, 1988 17.TCN 56 - 86 - Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - Bộ Thủy lợi, 1988 18.Nhập môn ngành nghề Tập 1- Tr-ờng Cao đẳng Thủy lợi Bắc Bộ 2009 176 Mơc lơc cèng lé thiªn 9-1 Khái niệm phân loại 9.1.1 Kh¸i niƯm 91.2.Phân loại 9.1.3 NhiƯm vơ thiÕt kÕ 9-2 TÝnh to¸n thđy lùc 9.2.1.Mục đích, yêu cầu 9.2.2.Xác định mực n-ớc thiết kế th-ợng hạ l-u cống 9.2.3.Tính toán khả tháo n-ớc 11 9.4.2.Tiêu sau cống 16 9.2.5 Kiểm tra bồi lắng bùn cát 26 9.3 Tính toán ổn định tr-ợt 27 9.3.1.Dù đoán hình thức tr-ợt 27 9.3.2.tính ổn định theo sơ đồ tr-ợt phẳng 28 8.3.3 Kiểm tra ổn định chống lật đẩy 30 9-4 cấu tạo phận cống 30 9.4.1 Phần cửa vào 33 9.4.2.Phần thân cống 34 9.4.3.PhÇn cưa 44 9.4.4 Khe nối vật chắn n-ớc 46 9.4.5 Lựa chọn hình thức bố trí cèng 47 9-5 TÝnh to¸n kÕt cÊu c¸c bé phËn cđa th©n cèng 50 9.5.1.Tấm đáy cống 50 9.5.2.Mè cèng 58 9.5.3.Tính toán ổn định t-ờng bªn 60 9.5.4 TÝnh to¸n kÕt cÊu t-êng ngùc 61 Ch-¬ng 10 63 Cèng ngÇm 63 10-1 Kh¸i niƯm 63 10.2.phân loại cống ngầm 63 10-3 Tính toán thủy lực cống ngầm 65 10.3.1.Cống ngầm có áp 65 10.3.2.Cống ngầm không ¸p 67 10.3.3.Cống chảy bán áp 69 10-4 Lực tác dụng lên cống ngầm 71 10.4.1.Träng l-ợng thân 72 10.4.2 ¸p lùc n-íc 72 10.4.3.áp lực đất 73 10.4.4.Lực tác dụng d-ới đáy 75 10-5 TÝnh to¸n kÕt cÊu cèng 75 10.5.1.Cèng trßn, cèng hép 75 10.5.2.Cèng kiĨu tÊm n¾p 76 10.5.3 Cèng kiĨu vßm 77 9-6.cÊu t¹o cđa cèng ngÇm 79 10.6.1.Bé phËn cưa vµo, cöa 79 10.6.2.Th©n cèng 80 Ch-¬ng XI 83 kênh công trình kênh 83 11.1 kh¸i qu¸t 83 177 11.2.kªnh 84 11.2.1.Hình dạng mặt cắt kênh 84 11.2.3.Bảo vệ mái kênh 86 11.2.4.Chän tuyÕn kªnh 87 11.2.5.Một số biện pháp công trình bảo vƯ kªnh 88 11.3 Cống hở cống ngầm 89 11.4.Cèng luån 89 11.4.1 Kh¸i niƯm 89 11.4.2.TÝnh to¸n thđy lùc cèng ln 91 11.4.3.CÊu t¹o cèng luån 93 11.5.Cầu máng 95 11.5.1.Kh¸i niƯm 95 11.5.2.TÝnh toán thủy lực cầu máng .96 11.5.3.Cấu tạo cầu máng 97 11.6.dèc n-íc 101 11.6.1.Kh¸I niÖm 101 11.6.2.TÝnh to¸n thđy lùc dèc n-ớc (dốc n-ớc cửa vào ng-ỡng) 101 11.6.3.CÊu t¹o dèc n-íc 103 11.7.BËc n-íc 107 10.7.1.Kh¸i niƯm 107 11.7.2.TÝnh to¸n thđy lùc bËc n-íc 108 11.7.3.CÊu t¹o cđa bËc n-íc 108 11.8.thiết kế hệ thống kênh công trình kênh 112 Ch-¬ng XII 113 Cửa van máy đóng mở công trình thủy lỵi 113 12.1 Kh¸I niƯm 113 12.2.cưa van kiĨu phai 114 12.2.1.Phai đặt ngang 114 12.2.2.Phai dùng däc 117 12.3.cưa van ph¼ng b»ng gỗ 117 12.3.1.Kh¸i niƯm 117 12.3.2.Cấu tạo, kích th-ớc phận cửa van .118 12.4.sơ l-ợc sè cưa van kh¸c 124 12.4.1.Cưa van ph¼ng b»ng thÐp .124 12.4.4.Cửa van hình quạt 128 12.5.CÊu t¹o r·nh cưa van thiết bị chắn n-ớc 129 12.5.1.Tác dụng cấu tạo rãnh cöa van 129 Thđy ®IƯn 155 13.1.Kh¸I niƯm .155 13.1.1.Vai trò điện kinh tế quốc dân 155 13.1.2.Sự phát triển thủy điện n-ớc ta .155 13.1.3.Ưu điểm thủy điện 155 13.2.công suất trạm thđy ®IƯn 155 13.2.1.Năng l-ợng dòng chảy (hình 13-1) 155 13.2.2.C«ng suất trạm thủy điện 156 13.3.Tuèc bin 157 13.3.1.Kh¸i niƯm 157 13.3.2.Tuèc bin xung kÝch 157 13.3.3.Tuèc bin ph¶n kÝch 159 13.4.Các hình thức xây dựng trạm thủy đIện 166 13.4.2.Trạm thủy điện trªn kªnh t-íi 167 13.4.3.Trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn 168 178 13.4.4.Tr¹m thủy điện kết hợp đập - đ-ờng dẫn 169 13.5.Nhà máy trạm thđy ®IƯn 169 13.5.1.Phần nhà máy 169 13.5.2.PhÇn ngập d-ới n-ớc nhà máy 169 Phô lôc 171 thiết kế định hình 171 ý nghÜa mơc ®Ých cđa thiÕt kế định hình 171 Nội dung thiết kế định hình 171 2.1.Các loại công trình thiết kế định hình 171 2.2.Néi dung thiết kế định hình công trình thủy lợi 172 Sư dơng thiÕt kế định hình 172 3.1 Chän mÉu thiÕt kế định hình 172 3.2.Chọn kết cấu công trình 172 Tài liệu tham khảo 176 179 ... l-u tốc n-ớc kênh 2. Tính toán thủy lực Qmax Qmax Qmin Qmin Hình 11-7 Sơ đồ tính toán thủy lực Dòng n-ớc qua cống luồn chảy có áp lực, l-u l-ợng tính theo công thức: Q 2gZ0 (11 -2) Trong đó: -... tốc dòng n-ớc xói lở s-ờn dốc phần kênh nối tiếp sau dốc Để bảo vệ s-ờn dốc phần kênh nối tiếp, phải xây dựng công trình nối tiếp qua đoạn dốc (hình 12- 17) Các công trình dốc n-ớc, bậc n-ớc, máng... dọc thân máng phần ci dèc cã l-u tèc lín h¬n l-u tèc cho phép Cấu tạo hình thức bố trí mố nhám nh- h×nh (11- 22 ) c) h e) a h) h a) d) g) b) i) đ) Hình 11 -22 Mố nhám 106 Hình 11 -23 Ng-ỡng phân