Q W1 (d d) 5/3 S 1/
4.3.3.3. Tính tốn dịng chảy qua cơng trình:
Khi dịng chảy qua các cơng trình như đập tràn, cống thì chuyển động của dịng chảy thường thay đổi đột ngột nên được gọi là dịng chảy khơng đều biến đổi gấp. Do đĩ can phải sử dụng cơng thức chuyển đổi để đưa về dạng khơng đều, biến đổi chậm để đảm bảo tính ổn định của mơ hình.
a. Đập tràn :
Đập tràn là một cơng trình ngăn dịng chảy và cho dịng chảy tràn qua đỉnh đập. Đập tràn được dùng để kiểm sốt mực nước và lưu lượng. Tùy theo ảnh hưởng của mực nước hạ lưu đối với khả năng tháo nước qua đập, cĩ thể cĩ một trong hai chế độ chảy sau:
Chảy tự do: mực nước hạ lưu thấp hơn đỉnh đập hoặc cao hơn đỉnh đập nhưng chưa ảnh hưởng đến hình dạng làn nước tràn và khả năng tháo nước đập.
Chảy ngập: mực nước hạ lưu cao hơn đỉnh đập ảnh hưởng đến lượng nước tràn và khả năng tháo nước của đập.
Lưu lượng chảy qua đập tràn tại một vị trí bất kỳ trên sơng, hồ chứa được tính theo cơng thức chung của đập tràn.
H: Mực nước trên đỉnh của đập tràn về phía thượng lưu
∂: Chiều dày đập thì được coi là đập tràn đỉnh rộng.
Hình 4.8: Sơ đồ đập tràn trong EXTRAN
Cơng thức tính lưu lượng qua đập trong trường hợp này như sau: . 22 3/2 + = g v h L C Q w w (4.15) Trong đĩ:
CW: là hệ số lưu lượng được xác định theo cơng thức: CW =m 2g (4.16) Với:
m: hệ số phụ thuộc vào dạng của cửa vào. CW: Thường được lấy trong khoảng 1,7 – 1,8. LW: Chiều rộng của đập tràn.
h: Chiều sâu cột nước của đập tràn về phía thượng lưu. v: Vận tốc dịng chảy trước đập.
Thơng thường, trị số h được xác định như sau: h≈Y1 – Yc
Với:
Y1: là chiều sâu là chiều sâu trước đập Yc: chiều cao ngưỡng tràn.
Nếu mực nước hạ lưu cao Y2 cao hơn đỉnh đập, chế độ chảy qua đập chuyển từ trạng thái chảy tự do sang chế độ chảy ngập. Cơng thức lưu lượng chảy ngập được xác định như sau: