Bài giảng công trình trên hệ thống thủy lợi âu tà

U TU Giới thiệu chung âu tầu Âu tầu gì? Tại phải xây dựng âu tầu? Có dạng âu tầu nào? Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu Tính toán kích thớc âu tầu 1.1.Khái niệm Âu tầu công trình thủy đợc xây dựng nơi có mực nớc thay đổi tập trung giúp tầu, thuyền qua lại cách thuận lợi 1.2.Tại phải xây dựng âu tầu? - Trong tự nhiên tồn ngỡng cạn với quy mô lớn; - Xây dựng đập thủy điện, hồ chứa >> chênh lệch mực nớc; 1.3 Phân loại âu tầu a Dựa vào số lợng buồng âu theo hàng dọc: - Âu đơn cấp: có buồng âu/mặt cắt dọc - Âu đa cấp: có từ buồng âu trở lên/mặt cắt dọc 1.3 Phân loại âu tầu b Dựa vào số lợng buồng âu theo hàng ngang - Âu đơn tuyến: buồng âu/mặt cắt ngang - Âu đa tuyến: >= buồng âu/mặt c¾t ngang 5 ÂU TẦU Giíi thiƯu chung âu tầu 1.1 Khái niệm 1.2 Lý xây dựng âu tầu 1.3 Phân loại âu tầu Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu 2.1 Các phận âu tầu 7 1,2.®−êng dẫn tầu TL, HL; 3.buồng âu; 4,5.đầu âu TL,HL; 6.bến thuyền ; 7.giá dắt thuyền 2.2 Cấu tạo đặc điểm Đầu Âu a Cấu tạo: tờng đầu âu + cửa van b Đặc điểm: -Tờng đầu tờng trọng lực để đảm bảo ổn định trợt, lËt - Lu«n bè trÝ cưa van phơ - Cưa van có hai dạng: cửa van phẳng; cửa van chữ nh©n 10 3.3 ChiỊu cao bng ©u: ZVTmax δ ∆Zmax Ha = hv + ∆Zmax + δ hv ZHLmin Ha Trong đó: Zmax: phạm vi dao động mực nớc lín nhÊt cđa ©u ∆Zmax = ZVTmax - ZHLmin ZVTmax: MNTL lớn cho phép vận tải qua âu ZHLmin: MNHL nhỏ cho phép vận tải qua âu - độ cao an toàn ~ quy mô (cấp) công trình 20 3.4 Cao trình đỉnh đáy buồng âu: Cao trình đáy buồng âu: Zđáy = ZHLmin - hv Cao trình đỉnh buồng âu: Zđỉnh âu = ZVTmax + δ Chó ý: - Khi ZVTmax = ZTLmax ⇒ Z®Ønh ©u = Z®Ønh ®Ëp - Khi ZVTmax < ZTLmax ⇒ Zđỉnh âu < Zđỉnh đập 21 U TU Giới thiệu chung âu tầu Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu Tính toán kích thớc âu Tính toán thông số thiết kế âu tầu 22 4.1 Tính toán thời gian đa tầu qua âu (đơn tuyến-1 cấp) a Trờng hợp âu vận hành không phối hợp đoàn thuyền ngợc + xuôi: (Trạng thái ban đầu, ©u ®ang chê thun ë Thượng lưu) Thø tù Thao tác Thời gian Dắt thuyền vào âu t2 §ãng van TL t1 Hạ mực n−íc bng ©u (=MNHL) t3 Më van HL t1 D¾t thun khỏi âu t4 Đóng van HL t1 D©ng n−íc bng ©u ( = MNTL) t3 Më van TL t1 Tỉng thêi gian cÇn thiÕt: T1 = 4t1 + t2 + 2t3 + t4 23 b Tr−êng hợp âu vận hành phối hợp đoàn thuyền ngợc + xuôi: Trạng thái ban đầu: âu chờ thuyền thợng lu; thuyền cho âu hạ lu Thø tù Thao t¸c Thêi gian 2t1 + t2 + t3 + t4 1-5 Nh− tr−êng hỵp a (*) Dắt thuyền từ HL vào âu t2 Đóng van HL t1 D©ng mùc n−íc bng ©u ( = MNTL) t3 Më van TL t1 D¾t thun khỏi âu t4 10 (*) Tổng thời gian cần thiết: T2 = 4t1 + 2t2 + 2t3 + 2t4 Tæng thời gian cần thiết cho hai tầu qua không phối hợp: T2a = 8t1 + 2t2 + 4t3 + 2t4 24 24 4.2 Tính toán lu lợng nớc cấp-tháo cho âu -Lu lợng nớc cấp-tháo để cân mực nớc: Q1 (m3/s) -Lu lợng nớc rò rỉ qua c¸c cưa van: Q2 (m3/s) Q = Q1 + Q2 Q1 = ∑V 86.400 ΣV = n0V0 + n1 (V0 + D) + n2 (V0 - D) ΣV :tỉng l−ỵng n−íc vËn hµnh ngµy (m3) n0 - sè lần phối hợp thuyền lên + xuống n1 - số lần thuyền lên (riêng) n2 - số lần thuyền xuống (riêng) D - thể tích nớc thuyền choán chỗ lần qua âu V0 - thể tích khối nớc tháo cho lần tầu qua âu: V0 = (1,15 - 1,20)La.Ba.H 25 Lu lợng nớc rò rỉ qua thiết bị chắn: Q2 = C L (m3/s) L- Tổng chiều dài thiết bị chắn nớc (m) C- Lu lợng rò rỉ đơn vị; theo kinh nghiệm: - Khi H10m: C = (2,5 - 3,0) 10-3 m3/s.m 4.3 Tính toán lực vận tải âu Khái niệm, ý nghĩa: Năng lực lý thuyết (tính cho năm): Plt = f(tải trọng tầu; số tầu vận chuyển/lần; số lần vận chuyển ngày; số ngày làm việc năm) Năng lực thực tế: Ptt = Plt x hệ số không ( sử dụng tải trọng vận tải tầu; không cân đối biểu đồ vận tải; không thời gian làm việc cđa ©u) 27 ÂU TẦU Giíi thiƯu chung vỊ âu tầu Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu Tính toán kích thớc âu Tính toán thông số thiết kế âu tầu Các phơng án bố trí âu tầu công trình đầu mối 28 5.1 Bố trí xa đập Phạm vi áp dụng: Ưu, nhợc điểm: 5.2 Bố trí cạnh đập nhà máy Phạm vi áp dụng: Ưu, nhợc điểm: (1) p trn; (2) nhà máy thuỷ điện; (3) âu thuyền; (4) tường hướng dòng trực phương dọc; (5) tường chỉnh trị; (6) tường bên; (7) cầu bắc qua âu thuyền a Bố trí âu tầu nhô phía thợng lu Ưu điểm:- ng dắt tầu vào kênh xa đập nên tránh đợc tầu bị vào đập - Rút ngắn đợc chiều dài tờng bảo vệ thợng lu -Không bị hạn chế tĩnh không xây dựng cầu đầu hạ lu âu Nhợc điểm:- Toàn âu nằm phần nớc sâu, kết cấu nặng nề, thi công phức tạpphức tạp - Phải kéo dài tờng bảo vệ hạ lu đến khoảng cách mà nớc đủ trấn tĩnh b Bố trí âu tầu nhô phía hạ lu Ưu điểm:- Không cần kéo dài tờng bảo vệ hạ lu (lợi dụng buồng âu) - Âu năm khu vực nớc nông, kết cấu nhẹ nhàng, thi công dễ Nhợc điểm:- Phải kéo dài tờng bảo vệ thợng lu - Khó đảm bảo độ tĩnh không xây dựng cầu thợng lu Giới thiệu chung âu tầu 1.1 Khái niệm 1.2 Lý xây dựng âu tầu 1.3 Phân loại âu tầu Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu 2.1 Các phận âu tầu 2.2 Cấu tạo đặc điểm đầu âu 2.3 Cấu tạo đặc điểm buồng âu 2.4 Bố trÝ hƯ thèng cÊp tho¸t n−íc TÝnh to¸n c¸c kích thớc âu 3.1 Chiều dài hữu ích buồng âu 3.2 Chiều rộng hữu ích buồng âu 3.3 Chiều sâu hữu ích buồng âu 3.4 Cao trình đỉnh âu đáy âu Tính toán thông số thiết kế âu 4.1 Tính toán thời gian đa tầu qua âu 4.2 Tính toán lợng nớc cấp-tháo cho âu 4.3 Tính toán lực vận tải âu Các phơng án bố trí âu tầu công trình đầu mối 5.1 Bố trí xa đập 5.2 Bố trí cạnh đập CHUN B BI CHO TIT SAU Tài liệu tham khảo: Bài giảng Công Trình Trên Hệ Thống Thủy Lợi-ĐHTL; Giáo trình Âu Tầu-Đại học Hàng Hải; http://www.pancanal.com/eng/index.html The Manchester Ship Canal-David Owen,1983; 34 ... đập 5.2 Bố trí cạnh đập CHUN B BI CHO TIT SAU Tài liệu tham khảo: Bài giảng Công Trình Trên Hệ Thống Thủy Lợi- ĐHTL; Giáo trình Âu Tầu-Đại học Hàng Hải; http://www.pancanal.com/eng/index.html The... qua âu ZHLmin: MNHL nhỏ cho phép vận tải qua âu - độ cao an toàn ~ quy mô (cấp) công trình 20 3.4 Cao trình đỉnh đáy buồng âu: Cao trình đáy buồng âu: Zđáy = ZHLmin - hv Cao trình đỉnh buồng âu: ... chung âu tầu 1.1 Khái niệm 1.2 Lý xây dựng âu tầu 1.3 Phân loại âu tầu Cấu tạo đặc điểm phận âu tầu 2.1 Các phận âu tầu 2.2 Cấu tạo đặc điểm đầu âu 2.3 Cấu tạo đặc điểm buồng âu 2.4 Bố trí hệ thống