Thiết kế công trình thủy (đại học thủy lợi )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Bộ mơn: THỦY CƠNG BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH THỦY Chương 11: KÊNH VÀ CƠNG TRÌNH TRÊN KÊNH Giảng viên: TS LÊ THANH HÙNG KÊNH VÀ CTTK §11-1 Khái quát hệ thống kênh CTTK §11-2 Thiết kế Kênh §11-3 Cống hệ thống kênh §11-4 Cầu máng §11-5 Xi phơng ngược §11-1 Hệ thống kênh CTTK • Kênh (loại CTTL xây dựng sớm) lòng dẫn nhân tạo đất, gạch đá, bê tơng ⇒để chuyển nước • Thời kỳ đầu chủ yếu kênh đất, chi phí xây dựng sửa chữa thấp • Hiện mạng lưới kênh cứng hố dần • Phân loại kênh: – Theo hình thức kết cấu – Theo nhiệm vụ: Kênh tưới; Kênh cấp nước; Kênh tháo; Kênh vận tải; Kênh đa năng; • Trên kênh thường bố trí CTTK để đảm bảo chuyển nước, an tồn, điều tiết nước §11-1 Hệ thng kờnh v CTTK * Công trình kênh: Nhiệm vụ: Đảm bảo hoạt động bình thờng hệ thống kênh Các loại chính: - Các cống điều tiết, chia nớc: Khống chế Q,H - Cống ngầm, xi phông ngợc, cầu máng: để nối tiếp kênh gặp chớng ngại vật - Dốc nớc, bậc nớc: Khi kênh hạ thấp nhanh cao trình * Hệ thống kênh: Cầu sơn, Bắc Hng Hải, Bái Thợng, Đồng Cam, Dầu Tiếng §11-1 Hệ thống kênh CTTK Kênh corinth Kênh Quebec §11-1 Hệ thống kênh CTTK Kờnh Lancaster Kờnh Roya Đ11-2 Thit k Kờnh ã Hỡnh dng mt ct kờnh, phụ thuộc vào địa hình, địa chất, quy mô CT, mục đích sử dụng, điều kiện thi công ã Thm v bin phỏp phũng chng thm cho kênh đất • Bảo vệ mái kênh • Chọn tuyến kênh • Biện pháp cơng trình bảo vệ kênh Thân máng: Tính nh dòng Độ dốc m¸ng: Q2 i= 2 C ωR - Tỉn thÊt cét n−íc däc ®−êng: Zd = i.L Th−êng khèng chÕ: i = 0,0008 ÷0,002 L−u tèc: V = ÷ m/s – Cöa ra: - NÕu cöa làm giống cửa vào có độ cao hồi phục Z2 ≈ Z1 BÊt lỵi: cã giã thỉi ng−ỵc sinh nớc dềnh máng - Cách khắc phục: hạ thấp đáy kênh sau cửa đoạn Z1 đờng mặt nớc nằm ngang P3 Bố trí hạ thấp cửa máng * Kết cấu máng mỏng XM lới thép: Cấu tạo: Bố trí: gn đoạn máng độc lập đặt trụ Trụ: đá xây, BT,BTCT Máng: Vỏ mỏng XM lới thép Chiều dày máng: 1ữ3cm nhẹ So với máng BTCT: lợng XM giảm 55 ữ 80% i i ii Luợng thép giảm 40 ữ 87% iii - iii i-i iii iii ii h D ii - ii * KÕt cÊu m¸ng máng b»ng XM l−íi thÐp: – Cấu tạo: Bố trí lớp vật liệu: - Thép dọc nhịp máng: bố trí chiều dày Thép ngang: đặt bên thép dọc ( lớp) Lới thép: đặt bên thép ngang ( lớp) Vữa XM ngoµi cïng ( líp, mèi líp dµy ữ 3mm) Công nghệ chế tạo máng: loại Phun vữa: trờng, áp dụng cho máng lớn Đúc sẵn: áp dụng cho máng vừa nhá – TÝnh to¸n kÕt cÊu: Bè trÝ VL Trình tự: Kiểm tra bền Tính nội lực Đ11-5 Xi phơng ngược I Khái niệm • Dùng để chuyển nước gặp kênh, sông, suối dùng cầu máng • Nhược điểm: – Tổn thất thuỷ lực lớn – Quản lý, kiểm tra, tu sửa khó khăn §11-5 Xi phông ngược I Khái niệm §11-5 Xi phông ngược I Khái niệm §11-5 Xi phơng ngược I Khái nim Đ11-5 Xi phụng ngc I Khỏi nim ã Phõn loại: Giếng đứng ống nghiêng §11-5 Xi phơng ngược II Thủy lực xi phơng • Lưu lượng qua ống xi phơng: Q = µω gz Trong đó: − ω: Tiết diện nước chảy qua ống − z0: Chênh lệch cột nước thượng, hạ lưu − µ: Hệ s lu lng = Các toán: i Thiết kế: có Q, Z, tìm (thử dần) KiĨm tra: cã ω, Z, t×m Q Khèng chÕ l−u tốc: V = 1,5 ữ m/s tránh bồi lắng Đ11-5 Xi phụng ngc II Thy lc xi phơng • Một số lưu ý: - Lưu tốc ống thường chọn 1,5 – 3m/s - Số lượng ống xi phông chọn cho xi phông làm việc với lưu lượng khác lưu tốc thay đổi không lớn - Khi thiết kế dùng lưu lượng Qmax để tính tốn, dùng lưu lượng Qmin để kiểm tra Mục đích xem xét tổn thất cột nước hai trường hợp có q lớn hay khơng? * Vấn đề cột nớc thừa: a) Hiện tợng: Khi XP cã Qmax >> Qmin - ThiÕt kÕ: víi Qmax ⇒ Zmax - Khi th¸o Qmin ⇒ Zmin