⇓ 6.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tính tiêu năng
7.4.3.Kiểm tra trạng htái chảy trong cống.
Nớc chảy sẽ không sảy ra khi hai điều kiện sau đợc thoả mãn :
- hr <hk
- hr,hh’
Trong đó : hr : Độ sâu dòng chảy ở cuối dốc
hh’ : Độ sâu liên hợp của dòng chảy ở hạ lu tính toán
1.Vẽ đờng mặt nớc tìm độ sâu cuối cống hr .
Định tính : cần xác định hc , h0,hk.
- Độ sâu công trình hẹp sau van hc = 0,077m
- Độ sâu phần dới hk: tính với kênh chữ nhật hk = 3 2 g q α với : q = c b Q = 0,864m3 /s α = 0,611 g = 9,81m2/s ⇒ hk = 0,3584m/s - Độ sâu dòng chảy h0 .
Biết Q,bc,i tìm h0 phơng pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về mặt thuỷ lực + Tính f(Rln) = Q i m 4 0
Với 4m0 =8,0( bảng tra thuỷ lực khi m=0) I = 0,0045
Q =0,864m3/s
⇒ f(Rln) = 0,621
Tra phụ lục 8.1 bảng tra thuỷ lực ta có Rln = 0,306m + Lập tỷ số: ln R b =3,268m⇒ tra phụ lục 8.3 ta có ln R b = 2,472m ⇒ h0 = Rln( ln R h ) = 0,741m
Với hc= 0,077m hk= 0,3584m h0=0,74m
vậy ta có hc <hk<h0 do đó dạng đờng mặt nớc trong ống là đờng nớc dòng Ci
b. Định lợng :
Xuất hiện từ mặt C-C vẽ về cuối cống . Mặt cắt C-C cách cửa van một đoạn l = 1,4a = 0,18m
Dùng phơng pháp cộng trực tiếp để xác định đờng mặt nớc với chiều dài tính toán đờng mặt nớc trong dốc nớc đã trình bầy ở phần thiết kế tràn
(kết quả tinhds toán thể hiện ở bảng 6.2)
Bảng tính toán 6.2 kết quả tính toán đờng mặt nớc trong cống (C1)
Từ kết quả nh bảng tính trên ta nhận thấy ta nhận thấy hh<hk không thoả mãn ⇒ xảy ra nớc chảy trong cống.
1.Xác định vị trí nớc chảy trong cống và chiều dòng chảy sau nớc chảy .
Vận dụng về sự nối tiếp xét một đoạn cống có nớc chảy trong cống .Trớc n- ớc chảy là một đoạn kênh chảy xiết theo đờng C1 bắt đầu từ mặt cắt công trình hẹp có độ sâu h0 đến mặt cắt 1.1 có độ sâu hc’ , sau nớc chảy là nớc chảy êm theo đ- ờng b1 bắt đầu mặt cắt 2-2 có độ sâu h”’r và tận cùng của cửa ra có độ sâu hr=hh=1,03m
Các xác định vị trí nớc chảy nh sau:
Vẽ đờng mặt cắt C1 bắt đầu từ mặt cắt C-C có độ sâu co hẹp hc (bảng 6.2). Vẽ đờng C1’’ liên hiệp với C1 (bằng cáhc lấy một số điểm trên đờng C1 và tính ra độ sâu liên hiệp tơng ứng ).
-Lùi đờng C1’’ về phía hạ lu một đoạn bằng chiều dài nớc chảy (Ln) tơng ứng với độ sâu h0’’ đợc đờng C1’’’ . Chi tiết tính toán ghi ở bảng 6.3.
-Trong đó : h0 = − α + 1 h . g q 8 1 2 h 3 2
ln = 4,5.h’’ 0
l : là khoảng cách từ mặt cắt công trình hẹp C-C đến mặt cắt 1-1 có độ sâu h trớc nớc chảy tơng ứng .
Bảng 6.3 bảng tính và vẽ đờng C’’1và C’’’ 1
(bảng excell)
- Vẽ đờng b1 bắt đầu từ cửa ra có độ sâu hr vẽ ngợc về phái thuỷ lu. Đờng b1 cắt đờng C’’’1 tại điểm S có độ sâu h’. Đố chính là độ sâu sau nớc chảy có thể sảy ra trong cống . Kết quả tính toán đờng b1 theo phơng pháp cộng trực tiếp , Đợc trình bầy ở bảng 6.4 Ban
Bảng 6.4 kết quả tính toán đờng nớc hạ b1.
(bảng excell)
7.5.Chọn cấu tạo chi tiết. 7.5.1.Cửa vào, cửa ra.
Yêu cầu của cửa vào và cửa ra là sự nối tiếp thuận với kênh thợng và hạ lu Cống .
Tờng hớng dòng đợc bố trí thoe hình thức mở rộng dần . Góc chụm của hai tờng hớng dòng ở cửa vào là 20; và cửa ra có bề rộng cống bằng bề rộng đáy cống , các tờng cáhc đợc làm theo hình thức hạ thấp dần theo mái .
Để tiêu năng cấu tạo bố trí ở cửa ra của cống có chiều dài L = 7,0m chiều sâu d = 1,0m, làm bằng bê tông cốt thép mác 200
chiều dày bản đáy t=40cm, đáy có lỗ thoát nớc , sau bể bố trí một đoạn kênh bảo vệ hạ lu có chiều dài .
Lss = 2,5.Lb =17,5m bằng đá xây có chiều dày bản đáy t = 30cm
7.5.2 . Thân cống .
1.Mặt cắt.
Cống hộp làm bằng bê tông cốt thép mác 200 để tại chỗ , mặt cắt ngang có kết cấu khung cứng các góc đợc vát kích thớc 20.20cm để tránh ứng xuất tập trung , chiều dày thành cống chọn theo điều kiện chịu lực , điều kiện chống thấm và yêu cầu cấu tạo , kích thớc nh hình vẽ
(Hình vẽ)
Hình 6.3 Mặt cắt ngang cống.
1.Phân đoạn cống .
Do cống dài để tránh rạn nứt không đều ta bố trí các khe
,nối chia cống thành từng đoạn , chiều dài mỗi đoạn la l= 15m tại khe nối đặt thiết bị chống rò rỉnớc đợc làm bằng
Hình vẽ : Khớp nối ngang ,khớp nối đứng (ĐAmẫu)
2.Nối tiếp thân cống với nền.
Cống đợc đổ trực tiếp lên một lớp bê tông dày 10cm.
3.Nối tiếp thân cống với đập.
Dùng đất xét đập kỹ nện chặt thành một lớp bao quanh thân cống dài 0,8m cho đỉnh đập và 0,6m cho đáy cống và xung quanh chỗ nối cống và xung quanh tại chỗ nối tiếp các đoạn cống đợc làm gờ để nối tiếp với đất tốt hơn.
(Hình vẽ 6.5 ĐAmmẫu) .
7.5.1Tháp van .
Tháp van đợc bố trí ở khoảng giữa mái đập thợng lu tại tháp van bố trí các van công tác và van sữa chữa , phía trên tháp có bố trí nhà để máy đóng mở và thao tác van .
Chơng VII: Chuyên đề kỹ thuật tính toán