(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu hiện trạng xói cục bộ sau các cống vùng triều của tỉnh Nghệ An và các giải pháp khắc phục

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Thủy lợi với giúp đỡ quý báu thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp gia đình nỗ lực thân đến tơi hồn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Quản lý xây dựng đề tài "Nghiên cứu trạng xói cục sau cống vùng triều tỉnh Nghệ An giải pháp khắc phục" Trước hết, xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Thủy lợi đặc biệt thầy khoa Cơng trình nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt thời gian học tập, nghiên cứu trường Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo GS.TS Phạm Ngọc Quý thầy giáo PGS.TS Đỗ Tất Túc hướng dẫn tận tình giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Đồng thời, xin cảm ơn ban lãnh đạo anh, chị ban quản hệ thống Bắc Nghệ An tạo điều kiện cho thu thập liệu, để thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm đến giađình, bạn bè, đồng nghiệp người hỗ trợ, chia sẻ, động viên suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Do trình độ, kinh nghiệm thời gian nghiên cứu cịn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô bạn bè Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng8 năm 2013 Tác giả luận văn Bạch Thị Thúy Hoa LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn sản phẩm nghiên cứu riêng cá nhân Các số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố tất cơng trình nghiên cứu trước Tất trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng năm 2013 Tác giả luận văn Bạch Thị Thúy Hoa MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN CHUNG VỀ XÓI SAU CỐNG 1.1 Khái niệm chung xói lở hạ lưu cơng trình 1.1.1 Khái quát chung tiêu 1.1.2 Các hình thức tiêu 1.1.3 Nghiên cứu xói cục hạ lưu cơng trình 1.2 Đặc điểm cống vùng triều 10 1.2.1 Đặc điểm cống vùng triều 10 1.2.2 Các dạng đặc trưng xói hạ lưu cống vùng triều 12 1.3 Tổng quan chung tình hình thiết kế kết cấu tiêu cống vùng triều 13 1.4 Những kết nghiên cứu xói nước nước 15 1.4.1 Những kết nghiên cứu xói ngồi nước 15 1.4.2 Những kết nghiên cứu xói nước 21 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG XÓI SAU CÁC CỐNG TỈNH NGHỆ AN 25 2.1 Điều kiện tự nhiên dân sinh kinh tế tỉnh Nghệ An 25 2.1.1 Điều kiện tự nhiên 25 2.1.2 Tình hình kinh tế xã hội 26 2.1.3 Tình hình thiên tai 27 2.2 Hiện trạng xói phân loại xói sau cống vùng triều tỉnh Nghệ An 30 2.2.1 Hiện trạng cống vùng triều tỉnh Nghệ An .30 2.2.2 Phân loại hình thức xói sau cống vùng triều 31 2.3 Đánh giá xói sau cống vùng triều 33 2.3.1 Đánh giá thực tế số cống bị xói lở bất lợi 33 2.3.2 Đánh giá nguyên nhân giải pháp khắc phục 36 2.3.3 Biện pháp khắc phục 43 2.3.4 Các vấn đề tồn hướng giải 44 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG XÓI HẠ LƯU 45 CỐNG VÙNG TRIỀU 45 3.1 Phân tích đặc thù cống vùng triều tỉnh Nghệ An .45 3.1.1 Đặc điểm thủy triều 45 3.1.2 Đặc điểm địa chất 46 3.1.3 Đặc điểm kết cấu cống 47 3.2 Nguyên tắc chung giải pháp phòng chống xói 48 3.2.1 Giải pháp chống xói phải xuất phát từ nguyên nhân gây xói 48 3.2.2 Tăng cường gia cố, bảo vệ hạ lưu cống 50 3.2.3 Rà sốt, bổ sung, thay đổi quy trình vận hành 50 3.3 Các giải pháp phịng chống xói 51 3.3.1 Các giải pháp cơng trình 51 3.3.2 Các giải pháp phi cơng trình 64 CHƯƠNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHỊNG CHỐNG XĨI .66 CHO CỐNG DIỄN THÀNH 66 4.1 Giới thiệu chung cơng trình 66 4.1.1 Vị trí cơng trình 66 4.1.2 Nhiệm vụ cơng trình 66 4.1.3 Các tiêu thiết kế trước cống Diễn Thành 67 4.1.4 Quy mô công trình 67 4.2 Quá trình xây dựng trạng cống Diễn Thành .68 4.2.1 Tiêu năng, phịng xói 68 4.2.2 Kênh dẫn thượng hạ lưu cống: 68 4.2.3 Đánh giá trạng cống 70 4.3 Phân tích trạng đề xuất phương án phịng chống xói 71 4.3.1 Sự cần thiết phải khắc phục xói 71 4.3.2Các phương án phịng chống xói cho cống Diễn Thành 72 4.4 Chọn phương án phịng chống xói cho cống Diễn Thành 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ tính tốn độ sâu đào bể tiêu Hình 1.2: Sơ đồ tính tốn chiều cao tường tiêu .4 Hình 1.3: Sơ đồ tính tốn bể tường kết hợp .5 Hình 1.4: Bể tiêu kiểu III Hình 1.5: Bể tiêu kiểu II Hình 1.6: Sơ đồ tính tốn tiêu mặt Hình 1.7: Sơ đồ cống hố xói .11 Hình 1.8: Hình thành hố xói sau bể tiêu 13 Hình 1.9: Sơ đồ tính tốn đập xả mặt kết hợp xả đáy 16 Hình 1.10: Đường quan hệ chiều sâu hố xói mực nước hạ lưu đập xả mặt kết hợp xả đáy .16 Hình 1.11: Sơ đồ tính tốn xói sau tràn qua đập có cột nước tràn tự 17 Hình 1.12: Đường quan hệ tính tốn theo cơng thức 19 đo đạc thực nghiệm Hình 1.13: Hố xói sau cơng trình có mái dốc 18 Hình 1.14: Đường quan hệ Arun Goel dung tích hố xói chiều sâu mực nước hạ lưu 20 Hình 2.1: Bình đồ vị trí cống vùng triều tỉnh Nghệ An 29 Hình 2.2: Đồ thị biểu diễn loại cống cơng trình thuỷ lợi Nghệ An 30 Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn phân loại cống vùng triều theo trạng sử dụng 30 Hình 2.4: Cắt dọc cống Rào Đừng 34 Hình 2.5: Ảnh hưởng dịng thấm đến xói lở hạ lưu cơng trình 37 Hình 2.6:.Dịng chảy ngoằn ngoèo sau cống 38 Hình 2.7: Dịng chảy sau cống 40 Hình 2.8: Ảnh hưởng độ mở cửa van 42 Hình 2.9: Khắc phục xói sau cống 43 Hình 3.1: Các dạng đường thuỷ triều tỉnh Nghệ An 45 Hình 3.2: Mặt cắt địa chất cống vùng triêu 46 17 Hình 3.3: Mặt cắt dọc cống 47 Hình 3.4: Cửa van mở chưa hết - gây lệch dòng chảy 49 Hình 3.5: Kích thước bể tiêu khơng đảm bảo .51 Hình 3.6: Kích thước bể tiêu đảm bảo 51 Hình 3.7: Bể tiêu cũ 59 Hình 3.8: Bể tiêu sau tăng chiều dài .59 Hình 3.9: Cửa van cung cống Rào Đừng .60 Hình 3.10: Sửa đổi kết cấu đáy cống- cửa van mở hết 63 Hình 3.11: Hệ thống phịng xói liên hồn 63 Hình 4.1 Vị trí cống Diễn Thành trạng nhìn từ Google Earth 69 Hình 4.2 Thượng lưu cống Diễn Thành 70 Hình 4.3 Mặt bằng, thượng lưu cống .69 Hình 4.4:Cắt dọc trạng cống Diễn Thành .71 Hình 4.5: Sơ đồ tính tốn tiêu cho cống Diễn Thành .74 Hình 4.6: Phương án tiêu phịng xói thứ hai 78 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tình hình xói lở số cống vùng triều .13 Bảng 2.1: Hình thức trạng cống vùng triều tỉnh nghệ An 31 Bảng 2.2: Phân loại theo hình thức xói 32 Bảng 2.3: Phân loại theo chức năng, nhệm vụ,cấp cơng trình .32 Bảng 2.4: Phân loại theo hình thức, tiêu năng, cửa van 33 Bảng 2.5: Bảng tính tốn xói cho cống Diễn Thủy 34 Bảng 2.6: Bảng tính tốn xói cho cống Rào Đừng 35 Bảng 2.7: Bảng tính tốn xói cho cống Hói Cống 36 Bảng 3.1: Bảng tính tiêu trước xói hạ lưu .52 Bảng 3.2: Bảng tính tiêu sau xói hạ lưu 52 Bảng 4.1: Tính tốn tiêu theo thiết kế theo trạng 70 Bảng 4.2: Bảng tính chiều sâu nước h1 74 Bảng 4.3: Bảng tính chiều sâu nước h2 75 Bảng 4.4: Tính h1với dgt=1,69 m 76 Bảng 4.5 Tính h2 với dgt=1,69 m 76 Bảng 4.6 So sánh kết tính kích thước bể 77 MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua công tác đầu tư xây dựng lĩnh vực nông nghiệp phát triển nông thôn Đảng, Nhà nước đặc biệt quan tâm, ưu tiên Nhờ hàng loạt cơng trình Thủy Lợi đầu tư xây dựng có bước tiến vượt bậc kỹ thuật Tuy nhiên đặc thù dòng chảy, nước chảy qua cơng trình tháo thường dịng chảy xiết có lưu tốc lớn, có lượng thừa lớn chảy xuống hạ lưu làm xói lở cơng trình Đây vấn đề nhiều chuyên gia ngành thủy lợi dày công nghiên cứu thực tế tồn chưa giải triệt để Trên vùng đất Nghệ An có bờ biển dài 200km, đặc biệt cửa sơng có ảnh hưởng triều Các cống vùng triều hầu hết làm nhiệm vụ tiêu úng tiêu lũ, ngăn mặn, giữ Các cống xây dựng từ lâu xây dựng phát huy hiệu tốt Tuy nhiên qua khảo sát trạng cống vùng triều cho thấy vấn đề tiêu có nhiều tồn cần khắc phục Ví dụ: cống Diễn Thành, Diễn Thụy, Nghi Quang, Hói Cống…Các cống bị xói lở mạnh phần tiêu đặc biệt cống Diễn Thành, Hói Cống Để bảo đảm yêu cầu chống xói cho hạ lưu cống vùng triều nhằm tăng ổn định cho cơng trình vấn đề thiết đặt phải có tài liệu mang tính chất nghiên cứu, hướng dẫn thiết kế nhằm khắc phục tình trạng II Mục đích đề tài Đánh giá trạng cơng trình đập dâng tràn tượng xói hạ lưu cống vùng triều Nghệ An Đưa biện pháp khắc phục tượng xói, biện pháp cơng trình để giảm thiểu tượng xói III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Tiếp cận tổng hợp: Tổng quan tình hình xây dựng cống vùng triều Nghệ An, yếu tố ảnh hưởng đến xói lở tiêu sau cống Tiếp cận kế thừa: Các kinh nghiệm phương pháp tính tốn xác định thơng số xói lở hạ lưu cống nghiên cứu trước tham khảo luận văn Phương pháp nghiên cứu lý luận: Các lý thuyết trình xói hình thức xói nghiên cứu cách đầy đủ Phân tích kết nghiên cứu có liên quan vấn đề xói hạ lưu cống Phương pháp so sánh thực tế: Thống kê cống vùng triều xuất hiện tượng xói hạ lưu Phân tích nguyên nhân chất gây xói Phương pháp điều tra: Khảo sát, điều tra đánh giá cống vùng triều tỉnh Nghệ An nhằm phát quy luật tượng xói IV Kết dự kiến đạt - Phân tích rõ sỏ nghiên cứu lý thuyết nêu định hướng giải pháp phòng chống xói - Sử dụng kết nghiên cứu tài liệu thiết kế trạng để thiết kế cho cơng trình Cống Diễn Thành, Diễn Châu,Nghệ An - Kết luận kiến nghị V Nội dung luận văn: Ngồi phần mở đầu khẳng định tính cấp thiết đề tài, mục tiêu cần đạt thực đề tài, cách tiếp cận phương pháp thực để đạt mục tiêu Ngồi phần mở đầu, phần kết thúc phần phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo, nội dung luận văn gồm chương CHƯƠNG TỔNG QUAN CHUNG VỀ XÓI SAU CỐNG 1.1 Khái niệm chung xói lở hạ lưu cơng trình 1.1.1 Khái quát chung tiêu Là tìm biện pháp làm tiêu hao toàn hay phần lượng thừa dòng chảy từ thượng lưu hạ lưu qua cơng trình sơng, kênh, điều chỉnh lại phân bố lưu tốc làm giảm mạch động dòng chảy trở trạng thái tự nhiên đoạn ngắn nhất, rút ngắn đoạn gia cố hạ lưu cơng trình Các hình thức tiêu thường áp dụng là: Tiêu đáy với hình thức đào bể, xây tường bể tường kết hợp; tiêu mặt; tiêu phóng xa số hình thức tiêu đặc biệt Về lưu lượng tính tiêu số nước giới lấy lưu lượng ứng với tần suất thiết kế đập tràn, số nước lấy với tần suất cụ thể Ở Việt Nam chưa có quy định lưu lượng tính tiêu Về lý thuyết lưu lượng tính tiêu lưu lượng tạo lượng thừa lớn Tuy nhiên chế tiêu hao lượng dư hạ lưu phức tạp nên tính tốn theo tiêu chuẩn khơng thể tiêu hao hết lượng dư trường hợp 1.1.2 Các hình thức tiêu 1.1.2.1 Tiêu dịng đáy: a Ngun lý chung: Tiêu dịng đáy hình thức lợi dụng nội ma sát để tiêu hao lượng thừa Tức tìm biện pháp cơng trình cho toàn lượng thừa bị tiêu hao nước nhảy ngập với hệ số ngập  = 1,05-:-1,1 Nhóm giải pháp gồm: đào bể, xây tường bể tường kết hợp Ngồi ta kết hợp với số thiết bị tiêu phụ mố nhám, dầm tiêu năng, tường hướng dòng, thay đổi độ dốc bể cho phù hợp với mực nước hạ lưu Tiêu đáy phù hợp với công trình tháo có cột nước thấp địa chất yếu, mực nước hạ lưu thay đổi b Xác định độ sâu đào bể: + Mực nước phía đồng (+1,0)m + Mực nước phía biển(+0,2)m + Lưu lượng tiêu QT=440m3/s MNTLTK(+1.0) MN Đỉnh triềuTK(+2,23) MN Chân triềuTK(+0,2) d (-3.0) Cống Bể tiêu Sân sau Hỡnh 4.5: Sơ đồ tính tốn tiêu cho cống Diễn Thành 1)Tính tốn nối tiếp sau cống: a) Tính chiều sâu nước co hẹp ngưỡng cống: h1  q Tính theo phương pháp thử dần  2g(E0  h1) Từ :Bc=39,75m ; QT=440m3/s ta có: q E0=H =4m; chọn φ=1 Q  440  11,06(m2/s) B 39, 75 Tính theo phương pháp thử dần ta có: Stt h1 (m) 1,000 1,442 1,561 q (m2/s) 11,06 11,06 11,06 E0 (m) 4 1,599 11,06 1,611 11,06 616 11,06 Bảng 4.2: Bảng tính chiều sâu nước h1 h1(tính) (m) 1,442 1,561 1,599 1,611 1,616 617 Dựa vào bảng ta có: từ h1=1.616 ≈ h1=1.617, chọn h1=1.616 Q + từ h1=1.616 tính u1  =6.88( (B.h ) m/s); Fr1  u12 gh1 =2,99; ( 1)a=2,64 Fr  b) Tính độ sâu liên hiệp nước nhảy h2 + Giả thiết giá trị ξ2, ta tính thử dần h2 Stt ξ λ L n* h2 x Sh δ Ln** (Ln*Ln**) 17,685 0,115 2,520 11,056 17,8 4,0572 0,675 -0,045 3,613 2,525 11,154 17,958 4,0653 0,673 -0,045 3,639 17,86862 0,090 2,527 11,195 18,024 4,0685 0,672 -0,045 3,649 17,94195 0,082 2,529 11,236 18,09 4,0717 0,671 -0,045 3,659 18,01531 0,075 2,531 11,278 18,158 4,0749 0,670 -0,045 3,669 18,0887 0,069 2,533 11,321 18,227 4,0781 0,669 -0,045 3,679 18,16211 0,065 2,535 11,365 18,298 4,0814 0,668 -0,045 3,689 18,23555 0,062 2,537 11,41 18,369 4,0846 0,667 -0,045 3,699 18,30902 0,060 2,539 11,455 18,443 4,0878 0,666 -0,045 3,709 18,38252 0,060 10 2,541 11,502 18,518 4,091 0,665 -0,045 3,719 18,45604 0,062 11 2,543 11,549 18,594 4,0942 0,664 -0,045 3,729 18,5296 0,065 12 2,545 11,598 18,672 4,0975 0,663 -0,045 3,739 18,60317 0,069 13 2,547 11,647 18,752 4,1007 0,663 -0,045 3,749 18,67678 Bảng 4.3: Bảng tính chiều sâu nước h2 0,075 Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 2,537 Ln*= 18,369≈L n** = 18,309 Vậy chọn ξ2= 2,537 h2=4,0846 Vì h2=4,0846 > hh=2,41 sinh nước nhảy sau cống Vì cần bố trí thiết bị tiêu Chọn hình thức tiêu bể 2) Tính tốn kích thước bể tiêu năng: Giả sử sau cống bố trí bể tiêu có chiều sâu theo giả thiết d=0,5; 1,2 ; 1,54; 1,6; 1,69 Ta tiến hành tính tốn thử dần ta chọn chiều sâu bể Sau tiến hành thử dần với chiều sâu bể khác nhau(xem mục lục), ta chọn dược d=1,7 m Sau bảng kết tính: Giả thiết dgt =1,69m a) Tính chiều sâu h1 đào bể phương pháp thử dần Stt h1* (m) 1,000 1,153 1,172 175 1,175 1,175 dgt q E0 E0' (m2/s) (m) 1,690 11,06 5,690 1,690 11,06 5,690 1,690 11,06 5,690 690 11,06 690 1,690 11,06 5,690 1,690 11,06 5,690 Bảng 4.4 Tính h1với dgt=1,69 m h1** h1**-h1* (m) 1,153 1,172 1,175 175 1,175 1,175 0,153 0,019 0,002 000 0,000 0,000 Qua bảng ta thấy từ h1=1.175 ≈ h1=1.175, chọn h1=1.175 Q Fr1  + từ h1=1.175 tính u1  =9,42( (B.h1 ) m/s); u12 gh1 =7,70; ( 1)a=4,05 Fr b)Tính độ sâu liên hiệp nước nhảy h2 + Giả thiết giá trị ξ2, ta tính thử dần h2 Stt ξ 10 11 12 13 λ 3,920 3,925 3,930 3,935 940 3,945 3,950 3,955 960 3,965 3,970 3,975 3,980 20,946 21,093 21,245 21,405 21,572 21,747 21,931 22,125 22,33 22,547 22,778 23,024 23,288 h2 x Sh δ L n* 20,946 4,606 0,798 -0,034 3,009 21,093 4,6119 0,797 -0,034 3,036 21,245 4,6178 0,795 -0,034 3,063 21,405 4,6236 0,793 -0,034 3,090 21,572 6295 791 -0,034 117 21,747 4,6354 0,789 -0,034 3,144 21,931 4,6413 0,788 -0,034 3,171 22,125 4,6471 0,786 -0,034 3,198 22,33 653 784 -0,034 224 22,547 4,6589 0,782 -0,034 3,251 22,778 4,6648 0,780 -0,034 3,277 23,024 4,6706 0,779 -0,034 3,304 23,288 4,6765 0,777 -0,034 3,330 Bảng 4.5 Tính h2 với dgt=1,69 m Ln** 20,646 20,869 21,092 21,314 21,537 21,760 21,983 22,205 22,428 22,651 22,873 23,096 23,319 (Ln*Ln**) 0,300 0,224 0,154 0,090 035 -0,013 -0,052 -0,081 -0,098 -0,104 -0,096 -0,072 -0,031 Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 3,94 Ln*= 21,57≈L n** = 24,53 Vậy chọn ξ2= 3,94 h2=4,62 Với h2=4,62 ta tính q Z 2g 2hh2  q2 = 0,79 2gh22  Ta có: d h2 Tính chiều sâu (hh Z ) =1,66 Vậy dgt=1,69 ≈ d2=1,66 Chọn d=1,7 m Với d=1,7 m ta tính ln= 24,56m Chọn bể có chiều dài 25m, chiều sâu d=1,7m(chưa tính đến chiều dài đoạn bậc hạ thấp dạng parabol đoạn mái ngược cuối bể) + Sân phủ: Cao trình thấp ngưỡng cống (+0,5 m), Lsn = 2,5ln = 50m + Hố xói dự phịng : Bố trí phạm vi đáy kênh, chiều sâu hố xói dự phịng tx 1, 2hh= 1,2* 2,41 = 2,89 chọn tx =3m ,mái trước hố m=3 Nhận xét: q h1 h2 hh dbể Lbể Lss (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m) Dòng ổn định 11,06 0,75 3,35 2,41 1,1 15 30 Dịng khơng ổn định 11,06 1,175 4,62 2,41 1,7 25 50 THợp tính Bảng 4.6 So sánh kết tính kích thước bể Từ bảng so sánh ta thấy tính bể theo lý thuyết dịng khơng ổn định cho kết gấp 1,5 lần so với tính tốn theo lý thuyết dịng ổn định d) Kết luận: Vậy ta tiến hành sữa chữa sau(bản vẽ phần mục lục) + Đào sâu bể độ sâu 0,6m, kết hợp mái xoải trước bể + Kéo dài bể chiều dài 10m + Kéo dài chiều dài sân sau 20m e) Ưu, khuyết điểm: - Ưu điểm: +Phương pháp tính sử dụng lý thuyết phù hợp với thực tế, đem lai kết xác, đảm bảo an tồn phịng xói +Thích hợp với điều kiện địa chất + Được sử dụng rộng rãi, phổ biến toàn tỉnh Nghệ An - Khuyết điểm: + Khối lượng đào đắp lớn, có tính đến toán kinh tế 4.3.2.2 Phương án thứ hai: thiết kế hệ thống liên hồn lưỡi- gờ -sân sau- có hố phịng xói Lìi Gê Gê Gê BTCT M200 Hình 4.6: Phương án tiêu phịng xói thứ hai a) Nguyên lý chung: Với phương án lưỡi gà tạo độ mở cửa van lớn tạo điều kiện cho dịng chảy chảy thẳng tuyến cơng trình Các ngưỡng tạo phân bố dòng chảy mặt thích hợp cho phịng xói, giảm thiểu khu xốy trục đứng hai bên mang cống tạo dòng chảy ổn định khơng ngoằn ngo, tạo phân bố dịng chảy cho phịng xói b) Nội dung giải pháp: -Kéo dài ngưỡng phía bể tiêu 3,5m - Bố trí gờ đầu bể tiêu năng, cao trình đỉnh ngưỡng cao trình ngưỡng cống Tại đặt lưỡi gà để tạo độ mở cửa van lớn Cuối bể tiêu nâng cao trình ngưỡng cuối bể 40cm, để hất dòng chảy lên -Đặt gờ thứ cuối bể tiêu thứ 2, gờ thứ cuối sân tiêu thứ để tạo hướng dòng chảy thẳng tuyến cơng trình -Mái dốc hố phịng xói theo hướng dịng chảy m=3, chiều sâu hố phịng xói t= 3m, mái dốc dược gia cố BTCT M200 - Chiều dài sân sau giữ nguyên, gia cố BTCTM200 c) Ưu, khuyết điểm: -Ưu điểm: + Tạo dòng chảy thẳng tuyến cơng trình + Giảm bớt chiều dài sân sau - Khuyết điểm: + Kéo dài ngưỡng cống làm giảm khả tháo cống + Dịch toàn hệ thống tiêu phía sau tăng quy mơ cơng trình, tăng động lực học nối tiếp, ảnh hưởng làm việc cửa van + Thi công phức tạp + Chưa sử dụng Nghệ An 4.4 Chọn phương án phịng chống xói cho cống Diễn Thành Qua phân tích ưu nhược điểm hai phương pháp phịng xói cho cống Diễn Thành ta thấy rằng: Ở phương án 1: - Đây phương án phổ biến , theo cơng thức tính tốn nghiên cứu cống vùng triều cho kết xác - Chiều sâu đào bể không lớn( 0,6m), nên với điều kiện địa chất cống Diễn Thành phù hợp Ở phương án 2: Phương án Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam số đơn vị hợp tác khác nghiên cứu mơ hình thủy lực, áp dụng thực tế cho nhiều cống vùng đồng sông Cửu Long, đem lại hiệu đánh giá cao Tuy nhiên địa bàn tỉnh Nghệ An chưa áp dụng phương pháp Qua phân tích tác giả luận văn xin chọn phương án phương án chọn Bản vẽ chi tiết phương án trình bày phần Phụ lục KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt luận văn Khi bị xói hạ lưu cống ảnh hưởng đến an tồn cơng trình, gây ảnh hưởng đến đời sống dân sinh xã hôi Nắm tầm quan trọng việc nghên cứu xói sau cống vùng triều, luận văn đạt số kết sau: Tổng quan cống vùng triều tỉnh Nghệ An cố, hư hỏng xay với cơng trình, kết nghiên cứu xói sau cống giới, nước Đánh giá nguyên nhân xảy xói sau cống đề giải pháp an tồn cho vài cống vùng triều tỉnh Nghệ An Nêu điều kiện tự nhiên tỉnh Nghệ An – yếu tố ảnh hưởng lớn đến việc xây dựng cống chất lượng cống tỉnh Tổng quan trình vận hành, xây dựng, khai thác tồn quản lý, đánh giá an toàn cống vùng triều tỉnh Nghệ An Thống kê trạng hư hỏng, đánh giá an toàn biện pháp khắc phục cống vùng triều tỉnh Nghệ An Đánh giá giải pháp kỹ thuật nâng cao an toàn, hiệu cống Nghiên cứu tìm giải pháp phịng chống xói sau hạ lưu cống Diễn Thành, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An Phân tích, lựa chọn phương án phịng chống xói thích hợp với điều kiện địa chất cuả cống Diễn Thành Những hạn chế trình thực luận văn Do thời gian làm luận văn có hạn kiến thức thân cịn hạn chế, luận văn cịn tồn sau: Chưa tính toán tất loại cống vùng triều mà giới hạn phạm vi sữa chữa cống Luận văn tính tốn cho trường hợp xói sau hạ lưu cống ,Nếu ứng dụng rộng rãi cần phải có nghiên cứu rộng Việc sưu tầm tài liệu thuỷ văn, thuỷ lực sau cống cịn có hạn chế Những kiến nghị hướng nghiên cứu Nghiên cứu rõ chế dòng chảy cống vùng triều tỉnh Nghệ An, tác động việc phịng chống xói lở, xác định rõ nguyên nhân gây xói lở biện pháp xử lý thích hợp vấn đề cần phải nghiên cứu kỹ sau Song song với việc tổng kết kỹ thuật xây dựng cơng trình thuỷ lợi, cần tiến hành đo đạc yếu tố thuỷ văn, thuỷ lực cống vùng triều, đại diện đặc trưng cho số vùng, để rút tiêu thiết kế hợp lý lập nên quy trình thích hợp Cần nghiên cứu thí nghiệm mơ hình thiết kế kỹ thuật tìm biện pháp xử lý hư hỏng trầm trọng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] -Nguyễn Cảnh Cầm NNK Thuỷ lực- Tập II Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1978 [2]- Nguyễn Chiến Tính tốn khí thực cơng trình thuỷ lợi, Bài giảng cao học- Đại học Thuỷ lợi Hà Nội, 2000 [3] - Nguyễn Văn Cung NNK Cơng trình tháo lũ.Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội,1977 [4] - Nguyễn Văn Mạo: Thuỷ Cơng- chun đề cơng trình tháo lũ Bài giảng Cao học nghiên cứu sinh - Đại học Thuỷ lợi hà nội,1997 [5] - Phạm Ngọc Quý Chiều sâu lớn xói ổn định.Tạp chí Thuỷ lợiBộ thuỷ lợi tháng 34/1991 Hà Nội,1991 [6] - Phạm Ngọc Quý Chiều dài hố xói Tuyển tập hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ Hà Nội 1993 [7] - - Phạm Ngọc Quý Mở rộng lý thuyết nước nhảy không ổn định bể tiêu Hội thảo khoa học học Thuỷ khí với Thiên niên kỷ Hà Nội 2000 [8] - Phạm Ngọc Quý Một số vấn đề tính tốn thuỷ lực nối tiếp hạ lưu xói sau cơng trình thuỷ lợi Bài giảng cao học - Đại học thuỷ lợi Hà Nội, 1995 [9] - Phạm Ngọc Quý Nối tiếp tiêu hạ lưu cơng trình tháo nước Hà Nội 2006 [11] - Trường Đại Học Thủy Lợi (1983) - Giáo trình thủy cơng thủy lực [12] - Hàn Quốc Trinh Biện pháp phịng chống xói cho hạ lưu cống vùng triều Tập san thuỷ lợi sối 291 tháng 7+8/91 [13] - Ngơ Trí Viềng tập thể Thuỷ cơng Nhà xuất bẩn Nông nghiệp Hà Nội, 1998 [14] - Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam (2009) - Một số kết nghiên cứu thuỷ lực cống vùng triều hiệu áp dụng.2005 PHỤ LỤC Bảng tính h1với dgt=0,5 m h1** h1**h1* (m) (m2/s) (m) (m) 1.000 0.500 11.06 4.500 1.335 1.335 0.500 11.06 4.500 1.403 1.403 0.500 11.06 4.500 1.419 1.419 0.500 11.06 4.500 1.423 1.423 0.500 11.06 4.500 1.423 1.423 0.500 11.06 4.500 1.424 Dựa vào bảng ta có: từ h1=1,423 ≈ h1=1.424, chọn h1=1,423 0.335 0.069 0.016 0.004 0.001 0.000 Stt dgt h1* + từ h1=1.423 tính u1  q Q (B.h 1) E0 =7,8( m/s); Fr1  E0' u12 gh1 =4,36; ( 1)a=3,12 Fr Bảng tính h2 với dgt=0,5 m Stt 10 11 12 13 ξ2 2.870 2.875 2.880 2.885 2.890 2.895 2.900 2.905 2.910 2.915 2.920 2.925 2.930 λ 12.357 12.411 12.466 12.522 12.58 12.639 12.7 12.762 12.826 12.891 12.959 13.028 13.099 * Ln h 12.357 12.411 12.466 12.522 12.58 12.639 12.7 12.762 12.826 12.891 12.959 13.028 13.099 4.0754 4.0825 4.0896 4.0967 4.1038 4.1109 4.118 4.1251 4.1322 4.1393 4.1464 4.1535 4.1606 x 0.785 0.783 0.781 0.778 0.776 0.774 0.771 0.769 0.767 0.764 0.762 0.760 0.758 Sh δ L -0.050 2.145 -0.050 2.169 -0.050 2.193 -0.050 2.216 -0.050 2.240 -0.050 2.263 -0.050 2.286 -0.050 2.309 -0.050 2.332 -0.050 2.355 -0.050 2.378 -0.050 2.401 -0.050 2.424 Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 2,92 L *= 12,956≈L n Vậy chọn ξ2= 2,92 h2=4,146 m Z Với h2=4,62 ta tính  2 q 2g h 2 h q 2gh22 Ta có: Tính chiều sâu d h2 (hh Z ) =1,22 = 0,72 ** n 11.393 11.550 11.707 11.864 12.022 12.179 12.337 12.494 12.652 12.810 12.968 13.126 13.284 ** (Ln*-Ln**) 0.964 0.861 0.759 0.658 0.558 0.460 0.363 0.268 0.174 0.082 -0.009 -0.098 -0.184 = 12,968 n  Bảng tính h1với dgt=1,2 m Stt h1* (m) 1.000 1.218 1.251 1.257 1.257 1.258 dgt 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 q E0 (m2/s) 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 (m) 4 4 4 E0' 5.200 5.200 5.200 5.200 5.200 5.200 h1** h1**h1* (m) 1.218 1.251 1.257 1.257 1.258 1.258 0.218 0.033 0.005 0.001 0.000 0.000 Dựa vào bảng ta có: từ h1=1,257 ≈ h1=1.258, chọn h1=1,257 + từ h1=1.257 tính u1  Q (B.h 1) =8,81( m/s); Fr1  u12 gh1 =6,29; ( 1)a=3,6 Fr Bảng tính h2 với dgt=1,2 m Stt 10 11 12 13 ξ2 3.550 3.555 3.560 3.565 3.570 3.575 3.580 3.585 3.590 3.595 3.600 3.605 3.610 λ 18.069 18.196 18.328 18.466 18.61 18.761 18.919 19.086 19.261 19.446 19.643 19.852 20.074 * Ln h 18.069 18.196 18.328 18.466 18.61 18.761 18.919 19.086 19.261 19.446 19.643 19.852 20.074 4.4624 4.4686 4.4749 4.4812 4.4875 4.4938 4.5001 4.5063 4.5126 4.5189 4.5252 4.5315 4.5378 x 0.779 0.777 0.775 0.773 0.771 0.769 0.767 0.765 0.763 0.761 0.759 0.758 0.756 Sh δ L -0.040 2.767 -0.040 2.791 -0.040 2.815 -0.040 2.840 -0.040 2.864 -0.040 2.888 -0.040 2.912 -0.040 2.935 -0.040 2.959 -0.040 2.983 -0.040 3.006 -0.040 3.030 -0.040 3.053 ** n 17.737 17.928 18.120 18.311 18.502 18.693 18.885 19.076 19.268 19.459 19.650 19.842 20.033 (Ln*-Ln**) 0.332 0.268 0.209 0.155 0.108 0.068 0.035 0.010 -0.006 -0.012 -0.008 0.010 0.041 Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 3,58 Ln*= 19,086≈L n** = 19,076 Vậy chọn ξ2= 3,58 h2=4,506 m Với h2=4,506 ta tính q Z 2g 2hh2  q2 = 0,78 2gh22  Ta có: Tính chiều sâu d h2 Z ) =1,54 (hh Bảng tính h1với dgt=1,54 m Stt h1* (m) 1.000 1.172 1.195 1.198 1.198 1.198 dgt 1.540 1.540 1.540 1.540 1.540 1.540 q E0 (m2/s) 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 (m) 4 4 4 E0' 5.540 5.540 5.540 5.540 5.540 5.540 h1** h1 h1* (m) 1.172 1.195 1.198 1.198 1.198 1.198 0.172 0.023 0.003 0.000 0.000 0.000 Dựa vào bảng ta có: từ h1=1,198 ≈ h1=1.198, chọn h1=1,198 + từ h1=1.198tính u1  Q (B.h 1) =9,24( m/s); Fr1  u12 gh1 =7,26; ( 1)a=3,94 Fr Bảng tính h2 với dgt=1,54 m Stt 10 11 12 13 ξ2 3.800 3.805 3.810 3.815 3.820 3.825 3.830 3.835 3.840 3.845 3.850 3.855 3.860 λ 19.821 19.951 20.086 20.227 20.374 20.528 20.688 20.856 21.033 21.22 21.416 21.625 21.846 * Ln h 19.821 19.951 20.086 20.227 20.374 20.528 20.688 20.856 21.033 21.22 21.416 21.625 21.846 4.5524 4.5584 4.5644 4.5704 4.5764 4.5824 4.5883 4.5943 4.6003 4.6063 4.6123 4.6183 4.6243 x 0.797 0.795 0.793 0.791 0.789 0.787 0.785 0.784 0.782 0.780 0.778 0.776 0.774 Sh δ L -0.035 2.907 -0.035 2.934 -0.035 2.960 -0.035 2.987 -0.035 3.013 -0.035 3.040 -0.035 3.066 -0.035 3.092 -0.035 3.118 -0.035 3.144 -0.035 3.170 -0.035 3.196 -0.035 3.222 ** n 19.502 19.716 19.931 20.146 20.361 20.575 20.790 21.005 21.220 21.435 21.650 21.864 22.079 (Ln*-Ln**) 0.319 0.235 0.155 0.081 0.013 -0.048 -0.102 -0.149 -0.187 -0.215 -0.233 -0.240 -0.233 Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 3,82 Ln*= 20,374≈Ln** = 20,361 Vậy chọn ξ2= 3,82 h2=4,576 m  Với h2=4,576 ta tính Ta có: Tính chiều sâu q Z 2g 2hh2  d h2 q2 = 0,79 2gh22 Z ) =1,6 (hh Bảng tính h1với dgt=1,60 m Stt h1* (m) 1.000 1.164 1.186 1.188 1.189 1.189 dgt 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 q E0 (m2/s) 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 11.06 (m) 4 4 4 E0' 5.600 5.600 5.600 5.600 5.600 5.600 h1** h1**h1* (m) 1.164 1.186 1.188 1.189 1.189 1.189 0.164 0.021 0.003 0.000 0.000 0.000 Dựa vào bảng ta có: từ h1=1,189≈ h1=1.189, chọn h1=1,189 + từ h1=1.189tính u1  Q (B.h 1) =9,32( m/s); Fr1  u12 gh1 =7,45; ( 1)a=3,99 Fr Bảng tính h2 với dgt=1,60 m Stt 10 11 12 13 ξ λ 3.900 3.905 3.910 3.915 3.920 3.925 3.930 3.935 3.940 3.945 3.950 3.955 3.960 L 21.926 22.145 22.379 22.629 22.897 23.186 23.501 23.845 24.224 24.646 25.123 25.669 26.309 * h 21.926 22.145 22.379 22.629 22.897 23.186 23.501 23.845 24.224 24.646 25.123 25.669 26.309 n 4.6332 4.6391 4.6451 4.651 4.657 4.6629 4.6688 4.6748 4.6807 4.6867 4.6926 4.6985 4.7045 x 0.780 0.778 0.776 0.774 0.772 0.771 0.769 0.767 0.765 0.764 0.762 0.760 0.759 Sh δ L -0.034 3.241 -0.034 3.267 -0.034 3.294 -0.034 3.320 -0.034 3.346 -0.034 3.372 -0.034 3.398 -0.034 3.423 -0.034 3.449 -0.034 3.475 -0.034 3.500 -0.034 3.526 -0.034 3.551 ** n 22.331 22.552 22.772 22.992 23.213 23.433 23.653 23.874 24.094 24.314 24.535 24.755 24.975 (Ln*-Ln**) -0.405 -0.406 -0.393 -0.364 -0.316 -0.247 -0.153 -0.029 0.130 0.332 0.588 0.914 1.333  Qua bảng tính tốn ta thấy: với ξ2= 3,95 Ln*= 23,845≈L n** = 23,847 Vậy chọn ξ2= 3,95 h2=4,674 m Với h2=4,674 ta tính Ta có: q Z 2g 2hh2  Tính chiều sâu q2 = 0,8 2gh22 d h2 (hh Z ) =1,69 ... đồ vị trí cống vùng triều tỉnh Nghệ An 2.2 Hiện trạng xói phân loại xói sau cống vùng triều tỉnh Nghệ An 2.2.1 Hiện trạng cống vùng triều tỉnh Nghệ An Tồn tỉnh Nghệ An có khoảng 271 cống lớn với... 2.2 Hiện trạng xói phân loại xói sau cống vùng triều tỉnh Nghệ An 30 2.2.1 Hiện trạng cống vùng triều tỉnh Nghệ An .30 2.2.2 Phân loại hình thức xói sau cống vùng triều 31 2.3 Đánh giá xói. .. mang tính chất nghiên cứu, hướng dẫn thiết kế nhằm khắc phục tình trạng II Mục đích đề tài Đánh giá trạng công trình đập dâng tràn tượng xói hạ lưu cống vùng triều Nghệ An Đưa biện pháp khắc phục