166,97 2,689 2,511 13,299
6.4.6.1. Kiểm tra xói cuối dốc nước.
Điều kiện không xói : Vmax < [Vmax] (4-8) Trong đó: Vmax : vận tốc lớn nhất trong dốc (m/s). Vmax= 12,221 (m/s).
[Vmax]: vân tốc không xói cho phép của bê tông (m/s), với bê tông M300 ta có: [Vmax] = 21,2 (m/s) (Theo TCVN 4118-85. Hệ thống kênh tưới).
So sánh ta thấy : Vmax=13,299 m/s < [Vmax]= 21,2 m/s. → Không bị xói.
6.4.6.2. Tính chiều cao tường bên dốc nước.
Trong dốc nước có lưu tốc lớn, lớp không khí ở gần mặt dòng chảy sẽ bị hút vào lớp nước. Các bọt khí pha trộn vào lớp nước trên vùng mặt, chuyển động cùng dòng chảy làm cho chiều sâu dòng chảy tăng lên so với khi không có hàm khí. Do đó chiều cao tường bên phải được tính toán phù hợp. Kiểm tra khả năng xuất hiện hàm khí, khi Vmax>Vhk thì xuất hiện hàm khí. Với:
10 2 1 0 2 1 0 6 0 0,0011 8,7 6,63 . . 1 1 . cos hk n V g R R R θ − ÷ = + + ÷ ÷
Bảng 6.8: Bảng kiểm tra khả năng xuất hiện hàm khí
Btràn(m )
Bdốc(m )
ho(m) Vmax(m3/s) Ro Cos0 Vhk (m3/s) Kết luận
15 5 1,501 13,299 1,253 1 19,22 Vhk >Vmax
Từ bảng trên ta thấyVhk > Vmax nên không xuất hiện hàm khí.
Dựa trên chức năng và nhiệm vụ của công trình ta chọn loại tường bản chắn, chiều cao tường thay đổi dọc theo chiều dài dốc nước. Chiều dày tường thay đổi theo áp lực nước tác dụng lên tường, chiều dày tăng dần từ trên xuống dưới đáy tường.
Chọn độ vượt cao an toàn của đỉnh tường so với mực nước trong dốc là a = 0.5 m.
Dòng chảy trong dốc nước có lưu tốc lớn do đó lớp không khí ở gần mặt nước bị hút vào nước. Các bọt khí pha trộn vào nước trên vùng mặt chuyển động cùng với dòng chảy làm cho chiều sâu nước trong dốc tăng so với tính toán khi không có hàm khí.
Chiều sâu nước ngậm khí tính theo công thức kinh nghiệm trình bày trong quy phạm thiết kế tràn xả lũ của Trung Quốc SDJ 341-89:
. 1 100 nk V h =h + ÷ (3-23) h: Chiều sâu nước không có ngậm khí (m). V: lưu tốc dòng chảy tại vị trí đang xét (m3/s).
Chiều cao tường tràn ứng với đoạn đầu dốc nước có co hẹp dần:
Bảng 6.9: Bảng tính toán chiều cao tràn ứng với đoạn thu hẹp dần
H(m) V(m/s) Hnk(m) Ht(m) L(m) 2.328 3.798 2.4164 2.9164 0 2.405 3.777 2.4958 2.9958 2 2.511 3.638 2.6023 3.1023 4 2.553 3.520 2.6429 3.1429 6 2.651 3.422 2.7417 3.2417 8 2.689 3.331 2.7786 3.2786 10
Chiều cao tường dốc nước với đoạn có bề rộng không đổi
Bảng 6.10:Bảng tính toán chiều cao tràn ứng với chiều rộng không đổi
hd V hnk ht L 2.689 10.104 2.961 3.461 0 2.664 10.267 2.938 3.438 4 2.641 10.421 2.916 3.416 8 2.620 10.566 2.897 3.397 12 2.600 10.701 2.878 3.378 16 2.582 10.832 2.862 3.362 20 2.566 10.956 2.847 3.347 24 2.550 11.074 2.833 3.333 28 2.536 11.187 2.820 3.320 32 2.523 11.294 2.808 3.308 36 2.511 11.396 2.797 3.297 40
6.4.7. Chiều dày bản đáy dốc nước.
Chiều dày bản đáy dốc trên nền đất tính theo biểu thức V.M. Đombrovxki:
t= 0.03. . .α v h (4-10) Trong đó:+ V : là lưu tốc trung bình của dòng chảy (m/s).
+ h : Chiều sâu trung bình dòng chảy (m).
+ α : Hệ số phụ thuộc vào nền, chọn α =1 đối với nền đất. Bdốc nước Mặt cắt v (m/s) h (m) tđaydốc (m)
B = 5 (m) Đầu dốc 10,104 2,689 0,497 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để tiện cho việc thi công độ dày bản đáy dốc được chọn là t = 0,55 (m) trên toàn bộ dốc.
6.5 Tính toán thủy lực kênh hạ lưu
6.5.1 Mục đích:
Tính toán thuỷ lực kênh hạ lưu nhằm xác định độ sâu dòng đều trong kênh ứng với các cấp lưu lượng khác nhau, sao cho kênh dẫn nước ra hạ lưu không bị xói lở.
6.5.2 Các thông số thiết kế:
Kênh hạ lưu có mặt cắt hình thang với các thông số sau:
+ Hệ số mái kênh: m=1,5. + Chiều rộng đáy kênh: Bk = 10m + Độ dốc đáy kênh: i=0,0005. + Hệ số nhám: n=0,025.
+ Cao trình đáy kênh: Zđáy kênh = +96m.
6.5.3. Xác định độ sâu dòng dều trong kênh:
Độ sâu dòng đều trong kênh được xác định theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực.
Ta tính: f(Rln)=
0
4m i
Q (với m0=2. 1+ −m m2 )Tra phụ lục 8.1 bảng tra thủy lực => Rln => ln Tra phụ lục 8.1 bảng tra thủy lực => Rln => ln
b