- Cửa quạt có phao và trục quay ở thượng lưu Cửa quạt tác động bằng cơ giới thủy lực.
a) Bản lệch chữ nhật; b) Bản lệch chữ nhật khuyết b2 > b1; c) Bản lệch hình thang Cửa van bản lệch là một tấm phẳng có trục q uay đứng chia tấm phẳng thành
phần, diện tích mỗi phần khác nhau, khi cùng một độ sâu của dòng chảy. Có hai kiểu
Cửa tự động Cửa tự động ngăn mặn, thoát lũ +4.20 +3.30 -4.00
Chương 3 - cửa van phẳng 115 115 bản lệch, bản lệch chữ nhật, phần 1 có kích thước b1.h1 và phần 2 có kích thước b2.h2 và
bản lệch hình thang (hình 3-60c) phần 1, có mài m và chiều rộng đáy l + b phần 2 có mái m và đáy rộng b.
- ổ trục trên và ổ trục dưới được đặt lệch một góc q0 nằm trong mặt phẳng cửa van nhằm tạo ra lực đường hướng cửa trở về khi mức nước cửa van bằng nhau.
3.10.2. Nguyên lý làm việc tự động
Cửa bản lệch làm việc dựa trên nguyên lý áp lực tỷ lệ thuận với diện tích chắn nước, nghĩa là diện tích chắn nước lớn hơn thì áp lực lớn hơn.
ở dưới mức nước giữ ngọt thì diện tích phần 1 lớn hơn diện tích phần 2 lúc đó áp lực nước ở phần 1 lớn hơn áp lực nước ở phần 2 là P1– P2 =DP1. Lực DP1 này giữ cửa ở vị trí giữ ngọt một cách tự động không phải làm khóa chốt như cửa van cánh cửa. Khi lũ
về mực nước thượng lưu tăng lên đến một trị số Dh nào đó so với mực nước giữ ngọt thì áp lực nước ở phần 2 lại lớn hơn áp lực nước ở phần 1 là DP2 và lực này tự động làm cửa mở để tháo lũ.
Khi mực nước thượng hạ lưu ngang nhau lực lệch trục sẽ đưa cửa về vị trí đóng ban đầu. Nhờ sử dụng nguyên lý này, cửa van bản lệch có thể tự động ngăn triều giữ ngọt, tháo lũ không cần khóa chốt.
Để có thể đóng mở cửa cưỡng bức để lấy triều, hoặc để xả nước làm vệ sinh bảo vệ môi trường, ta có thể sử dụng cửa van nhỏ S1 và S2 làm thay đổi áp lực lên phần 1 và phần 2 để tạo ra lực mở cửa.
Ví dụ: Muốn mở cửa để gạn triều tiêu chua lúc mực nước đồng còn thấp dưới mức nước giữ ngọt thì chỉ việc mở van nhỏ S1 và sẽ có diện tích phần 2 lớn hơn phần 1 nên cửa sẽ làm việc tự động tiêu chua như cửa van cánh cửa lệch trục. Để đạt được điều đó cần phải tính toán diện tích S1 và S2 một cách chi tiết theo phương trình cân bằng áp lực của 2 phần.
Để việc chế tạo và làm kín nước dễ dàng có thể làm bản lệch đủ (hình 3-60a).
ở kiểu cửa bản lệch này có thể bổ sung thiết bị đóng mở hỗ trợ khi cần thiết và làm việc theo nguyên lý bán tự động thủy lực.
3.10.3. Phạm vi áp dụng
Kiểu cửa bản lệch trục đứng có thể ứng dụng cho cống ngăn mặn giữ ngọt ở vùng triều, hoặc cống ngăn lũ tiêu úng ở ven sông với tiết diện cửa van nhỏ hơn b x h = 8 m x 6 m và được làm bằng thép, nếu dùng vật liệu bê tông cốt thép thì nên làm cửa van nhỏ hơn b x h = 6 m x 5 m ở những vùng cần phải đóng mở cưỡng bức và nơi ít thuyền bè qua lại, cửa van này có ưu điểm hơn cửa van cánh cửa là có thể đóng mở cưỡng bức được khi cần thiết nhưng có những nhược điểm là chưa làm được khoang rộng, bố trí vật kín nước khó khăn, thuyền qua lại không thuận lợi, kết cấu phức tạp. Hiện nay, cửa này còn ít được sử dụng.
3.11. Các kiểu cửa van trục ngang
Trên hệ thống kênh tưới thường có các cống để điều tiết, nhằm giữ mực nước tưới cho từng vùng có cao trình đất khác nhau. Do đó, ở các cống trên kênh thường là cống nhỏ, có thể làm van phẳng, van cung thường, van clape trục dưới (van sập) nhưng những loại cửa van đó điều khiển kiểu thủ công nên việc giữ mực nước không được chủ động, ở một số nước người ta thường làm các cửa van tự động thủy lực để điều tiết nước thượng và hạ lưu trong hệ thống kênh tưới và cũng có thể áp dụng làm cửa van dâng nước ở các sông trung du miền núi.
Sau đây xin nêu một vài dạng cửa van đó.
3.11.1. Cửa phân viên (một phần t- hình tròn)
a) Phạm vi ứng dụng
Đây là loại cửa van tự động thủy lực được sáng tạo ở nước Cộng hòa Kiếc ghi di (Liên Xô cũ) đ∙ áp dụng để điều chỉnh mực nước trên sông miền núi có hiệu quả tốt.
b) Cấu tạo
Hình 3-61. Cửa van phân viên
1- mặt cung; 2- mặt trên; 3- mặt nhận áp thượng lưu; 4- mép tựa kín nước phía bên; 5- xi phông tự tháo; 6- bụng cửa van; 7- trục quay; 8- mép tựa kín nước phía dưới; 5- xi phông tự tháo; 6- bụng cửa van; 7- trục quay; 8- mép tựa kín nước phía dưới; 9- bể tiêu năng; 10- trụ pin; 11- ổ trục quay; 12- lỗ lấy nước; 13- van tháo dự phòng.
Chương 3 - cửa van phẳng 117 117
Cửa van là 1/4 hình trụ, gồm một mặt phẳng chịu áp, phía thượng lưu làm với mặt trên một góc 900, nối 2 mặt phẳng này là mặt trụ tròn nhận áp hạ lưu, 2 mặt 2 bên là 2 mặt phẳng. Để đảm bảo chịu áp lực nước và trọng lượng bản thân. Phía trong các bản mặt này là hệ thống khung chịu lực (hình 3-61).