Thiết Kế Đập Đất Trong Công Trình Thủy Lợi

Vật liệu đất đắp đập

Về tính ăn mòn bêtông, theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 59-73, các mẫu nước mặt và mẫu nước ngầm trong khu vực đều là nước Sunfat Natri Kali có tính ăn mòn khử.

Vật liệu cát sỏi

Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế

Nhiệm vụ chính của công trình là cấp nước tưới ổn định cho 3.140 ha diện tích đất canh tác vùng ven hồ và các khu tưới đã hình thành thuộc các đập dâng phía hạ lưu hồ chứ. + Hệ số điều kiện làm việc: tra Bảng B.1 - Hệ số điều kiện làm việc của một số loại công trình thủy lợi: Công trình bê tông và bê tông cốt thép trên nền đất và đá nửa cứng m=1;.

Mục đích, ý nghĩa và phương pháp tính toán điều tiết lũ 1. Mục đích

Sơ bộ bố trí công trình tháo lũ 1. Vị trí tuyến tràn

Tính toán điều tiết lũ 1. Số liệu tính toán

- Sau t2:q giảm nhưng Q<q →: lưu lượng xả giảm dần, lượng nước trữ trong kho cũng giảm , mực nước trong kho cũng giảm cho đến khi trở về trạng thái ban đầu. - Cụ thể: Từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t1, lưu lượng lũ đến nhỏ hơn khả năng tháo của tràn, ta mở một phần cửa van để xả hết lưu lượng lũ đến.Từ thời điểm t1 đến t2, lưu lượng lũ đến lớn hơn năng lực xả của tràn, ta mở hoàn toàn cửa van để xả 1 phần lưu lượng, phần còn lại tích ở trong hồ (phần này gọi là dung tích. phòng lũ).Từ thời điểm t2 đến t3, lưu lượng đỉnh lũ đến giảm dần cho đến khi lưu lượng lũ đến bằng khả năng tháo lũ của tràn ứng với MNDBT, cột nước H giảm dần, ta vẫn mở cửa van hoàn toàn để tháo lũ.Sau thời điểm t3, ta đóng cửa van, kết thúc điều tiết lũ.

Tính thấm qua đập đất .1 Mục đích

Đồ án tốt nghiệp Trang: 62 Ngành công trình thủy lợi - Xác định gradien thấm hoặc lưu tốc thấm của dòng chảy trong thân và nền đập (nhất là ở chỗ dòng thấm thoát ra hạ lưu) để kiểm tra hiện tượng xói ngầm, chảy đất. - Phương pháp thủy lực : dựa trên một số giả thiết nhằm đơn giản hóa các biên của miền thấm nên có độ chính xác không cao nhưng có ưu điểm là đơn giản, dễ tính toán, có thể giải các bài toán phức tạp với độ chính xác đảm bảo yêu cầu kĩ thuật nên ngày nay vẫn được ứng dụng nhiều trong tính toán thấm qua đập. Với đập đất, độ bền thấm bình thường (xói ngầm cơ học, trồi đất) có thể đảm bảo được nhờ bố trí tầng lọc ngược ở thiết bị thoát nước (mặt tiếp giáp thân đập và. Đồ án tốt nghiệp Trang: 70 Ngành công trình thủy lợi nền).

Tính toán ổn định mái đập .1 Mục đích

Nhận xét: Kết quả cho thấy lượng thấm mất nước thực tế nhỏ hơn so với lượng thấm mất nước cho phép. Như vậy đập đảm bảo điều kiện thấm và không cần xử lý chống thấm. Đồ án tốt nghiệp Trang: 78 Ngành công trình thủy lợi Sau đó kiểm tra lại với cung trượt nguy hiểm nhất của mực nước dâng bình thường trong hồ.

Phương pháp tính toán

Fanđêép, tâm cung trượt nguy hiểm của mái dốc nằm trong giới hạn của hình thang cong bcde tạo bởi hai đường thẳng đi qua trung điểm của mái dốc, một đường thẳng đứng và một đường làm với đoạn dưới của mái dốc một góc 850 như hình 8.13. Trên đó ta giả định các tâm O1, O2, O3…Vạch các cung trượt đi qua một điểm Q1 ở chân đập, tiến hành tính hệ số an toàn ổn định K1, K2, K3 cho các cung tương ứng, vẽ biểu đồ quan hệ Ki và vị trí tâm Oi xác định được trị số Kmin ứng với các tâm O trên đường MM1.Từ vị trí tâm O ứng với Kmin đó, kẻ đường N-N vuông góc với đường MM1.Trên đường N-N ta lại lấy các tâm O khác, vạch các cung cũng đi qua điểm Q1 ở chân đập, tính K ứng với các cung này, vẽ biểu đồ trị số K theo tâm O, ta xác định được trị số Kmin ứng với điểm Q1 ở chân đập. Ở đây ta dùng công thức N.M.Ghécxêvanốp với giả thiết xem khối trượt là vật thể rắn, áp lực thấm được chuyển ra ngoài thành áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt trượt và hướng vào tâm (như hình vẽ). Chia khối trượt thành các dải có chiều rộng b, b = R/m. Ta có công thức tính hệ số ổn định:. - hn – Chiều cao cột nước, từ đường bão hoà đến đáy dải. - Nn , Tn – Thành phần pháp tuyến và tiếp tuyến của trọng lượng dải Gn. Tn = Gn sin αn Với: hi – Chiều cao của phần dải tương ứng có dung trọng γi. γi - Đối với đất ở trên đường bão hoà lấy dung trọng tự nhiên, đối với đất ở dưới đường bão hoà lấy dung trọng bão hoà. αn – Là góc hợp giữa phương thẳng đứng và đường thẳng nối tâm đáy dải thứ n với tâm cung trượt. Sơ đồ tính toán ổn định cho mái đập hạ lưu. Trong tính toán, cần tiến hành lập bảng để tiện xác định các đại lượng trong công thức. Giải thích các đại lượng và các công thức tính toán trong bảng : - Cột 1: n , Thứ tự dải. Đồ án tốt nghiệp Trang: 82 Ngành công trình thủy lợi - Cột 8: sin, α là góc hợp bởi Wn và phương thẳng đứng. Đánh giá tính hợp lý của mái:. - Mái đập đảm bảo an toàn về trượt nếu thoả mãn điều kiện:. - Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước và cho phép xác định trị số Kmin cho 5 cung trượt có bán kính R, bề rộng dải b, ứng với một điểm B ra ở đỉnh đống đá thoát nước. Xác định trị số Kmin cho 5 cung trượt có bán kính R, bề rộng dải b, ứng với một điểm B ra ở đỉnh đống đá thoát nước. Bảng 8.8 Bảng kết quả tính ổn định mái đập hạ lưu Trường hợp. Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước. - Đối với trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước:. Đồ án tốt nghiệp Trang: 84 Ngành công trình thủy lợi. Wn)*tanỉ Cn.

Mục đích

Bố trí chung đường tràn

Tính toán thủy lực đường tràn

Tính toán thủy lực dốc nước .1 Mục đích

• Xác định đường mặt nước. Đường mặt nước được chia làm 2 đoạn

Khi đó do khoảng cách giữa 2 mặt cắt liền kề nhau nhỏ nên ta có thể coi dòng chảy trong các đoạn nhỏ là dòng đều để sử dụng công thức cộng trực tiếp xác định khoảng cách giữa. * Tính toán độ sâu dòng đều trong dốc nước (ho) đoạn không thu hẹp Dùng phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực của Agơrôtskin. Các bọt khí pha trộn vào nước trên vùng mặt chuyển động cùng với dòng chảy làm cho độ sâu dòng chảy trong dốc lớn hơn so với tính toán.

TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG CUỐI DỐC .1 Thiết kế kênh dẫn hạ lưu

- Căn cứ vào địa hình tuyến tràn và được sự phân công của giáo viên hướng dẫn ở đây ta chọn hình thức tiêu năng bằng mũi phun : là hình thức tiêu năng của dòng chảy mặt. Với hình thức tiêu năng này, dòng chảy cuối dốc nước với động năng sẵn có chảy qua mũi phun sẽ hắt vào không khí với độ cao tùy vào trị số lưu tốc cuối dốc và trị số góc phun và rơi xuống hạ lưu. Để tìm góc nghiêng hợp lý của mũi phun, ta giả thiết các giá trị góc nghịch θ của mũi phun, sau đó ta xác định chiều dài phun xa của dòng tia Lrơi và chiều sâu hố xói dh ứng với lưu lượng Q = Qmax.

Thiết kế kênh hạ lưu cống

Ứng với mỗi cấp lưu lượng từ Qmax đến Qmin cần xác định độ sâu dòng đều tương ứng trong kênh tức xác định quan hệ (Q ~ h). Khẩu diện được tính toán với trường hợp bất lợi nhất là trường hợp chênh lệch mực nước thượng hạ lưu là nhỏ nhất. Trị số bc được tìm bằng phương pháp tính đúng dần bằng cách giả thiết các giá trị bc khác nhau, xác định các trị số tổn thất Zi, tính cho tới khi ΣZi ≈ [∆Z] là được.

Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng .1 Mục đích và trường hợp tính toán

Xác định các lực tác dụng lên cống ngầm

Mục đích của việc tính toán kết cấu cống ngầm là xác định nội lực trong các bộ phận cống ứng với các trường hợp làm việc khác nhau, để từ đó bố trí cốt thép và kiểm tra hợp lý chiều dày của thành cống, kết cấu của cống ngầm phải đảm bảo về yêu cầu chịu lực và cấu tạo theo cả phương ngang và phương dọc cống. Trong phạm vi đồ án này ta chỉ tính toán ngoại lực tác dụng lên một mặt cắt cống (mặt cắt ở giữa đỉnh đập), tức là đoạn cống số 4, cho một trường hợp làm việc của cống là trường hợp mực nước thượng lưu là MNDGC, cống đóng. Dùng phương pháp cân bằng nút, ta tách riêng từng nút, đặt các lực tác dụng lên nút, dùng phương trình cân bằng lực ta sẽ xác định được chiều và giá trị lực dọc tác dụng lên nút, suy ra biểu đồ lực dọc cuối cùng Ncc.