khụng nhất thiết là lưu lượng lớn nhất
Giả thiết một số giỏ trị Q biến đổi từ Qmin=22,032(m3/s) đến Qmax=110,16(m3/s)
Xỏc định độ sõu dũng đều trong kờnh hạ lưu tương ứng với cỏc lưu lượng: Tớnh toỏn theo phương phỏp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực.
Chiều sõu co hẹp chớnh là chiều sõu cuối dốc: hc=hcd Xỏc định độ sõu liờn hiệp h’’c :
Tớnh F(τc) = 3/2 0 . q E ϕ
Trong đú : q:Lưu lượng tiờu năng đơn vị q= φ:Hệ số lưu tốc,chọn φ=0,95
E0: Cột nước thượng lưu :
20 0 . 2. cd cd V E h g α = +
+ Tớnh h’’c : Từ F(τc) và φ=0,95 tra phụ lục 15-1 (GT Thủy lực) ta được τ’’c Từ τ’’c tớnh : h’’c= E0ì τ’’c
So sỏnh h’’c và nếu h’’c thỡ khụng cần tớnh toỏn tiờu năng , bể tiờu năng bố trớ theo cấu tạo . Nếu ngược lại thỡ phải tớnh túan kớch thước bể tiờu năng . Kết quả kiểm tra được tớnh toỏn cụ thể trong bảng sau :
Bảng 6.9. Kiểm tra khả năng đào bể tiờu năng
Q(m3/s) q(m3/s.m) hcd Vcd Eo F(τc) τ″χ h”c hh h”c - hh 17.23 1.723 0.185 9.29 11.584 0.0437 0.337 3.904 1.319 2.585 34.46 3.446 0.282 12.2 14.868 0.0601 0.353 5.248 1.974 3.275 51.691 5.1691 0.366 14.2 17.643 0.0698 0.344 6.069 2.452 3.617 68.921 6.8921 0.44 15.65 19.923 0.0775 0.319 6.356 2.867 3.488 86.151 8.6151 0.513 16.79 21.881 0.0842 0.319 6.980 3.252 3.728 -Từ kết quả trờn ta cú: hc’> hh . Do đú,cuối dốc xảy ra nước nhảy phúng xa.Vậy ta phải bố trớ tiờu năng sau dốc.
-Lưu lượng để tớnh toỏn tiờu năng là Qmax=86.151(m3/s).
6.6.5. Tớnh toỏn bể tiờu năng
6.6.5.1. Tớnh chiều sõu đào bể
Hỡnh thức tiờu năng cho dốc nước phự hợp nhất là bể tiờu năng, do bể tiờu năng ổn định hơn và thi cụng đơn giản hơn
Hỡnh5.20: Sơ đồ tớnh toỏn bể tiờu năng - Tớnh toỏn chiều sõu bể d
d=σ.h’’c - hh - ∆z Trong đú:
+ d :chiều sõu đào bể
+ σ : hệ số chảy ngập,lấy khoảng 1,05ữ1,1.Chọn σ=1,07 + hh: độ sõu nước hạ lưu khi chưa đào bể
+ h’’c:độ sõu liờn hiệp với độ sõu co hẹp hc khi đó đào bể
+ ∆z:chờnh lệch cột nước ở cửa ra của bể.Được tớnh theo cụng thức:
2 2 2 2 2. .( be. )h 2. .( . '')c q q Z g ϕ h g σ h ∆ = −
+ φ :hệ số lưu tốc cửa ra của bể.Chọn φ =0,95
Ta tiến hành tỡm chiều sõu đào bể theo phương phỏp thử dần như sau:
Bước 1:Chọn sơ bộ d1=(hc’’-hh)max
Bước 2:Tớnh năng lượng dũng chảy tại mặt cắt cuối dốc E0 E0’=E01+d1
E01:là cột nước cuối dốc nước khi chưa đào bể hcd:chiều sõu dũng chảy cuối dốc hcd:chiều sõu dũng chảy cuối dốc
vcd:lưu tốc dũng chảy tại mặt cắt cuối dốcBước 3:tớnh F(τc),τc’’ từ đú suy ra hc’’ và ∆z Bước 3:tớnh F(τc),τc’’ từ đú suy ra hc’’ và ∆z
Bước 4:tớnh lại d theo cụng thức :
d=σ.h’’c - hh - ∆z
Khi chưa đào bể tiờu năng , chọn mặt chuẩn nằm ngang cuối dốc , ta xỏc định được: E0=hcd+ = 0,513 + = 14.88 (m)
Tra phụ lục 15 - 1 (cỏc bảng tớnh thủy lực) τ”c = 0,319 => h”c = τ”c . E0 = 0,319.21,88 = 6,98 (m).
Chiều sõu đào bể sơ bộ tớnh toỏn: d0 = σh”c – hh = 1,07.6.98 – 3,252 = 3,728(m) Chọn chiều sõu đào bể: d1gt = 3,728 m.
E02=E01+dgt 1= 21,88 + 3,728 = 25,608 (m) F(τc)= = = 0,067 Tra phụ lục 15 - 1 (cỏc bảng tớnh thủy lực) τ”c = 0,32 => h”c = τ”c.E0 = 0,32.25,608 = 8,195(m). ∆Z= = 0,233
Chiều sõu đào bể tớnh toỏn: d=σ.h’’c-hh-∆z=1,07.6,98 – 3,728 – 0,233= 3,508(m) d #d1gt ta chọn chiều sõu đào bể là dgt
2 = 3,5m E03=E01+dgt 2= 21,88 + 3,5 = 25,38 (m) F(τc)= = = 0,071 Tra phụ lục 15 - 1 (cỏc bảng tớnh thủy lực) τ”c = 0,324 => h”c = τ”c.E0 = 0,324.25,38 = 8,22(m). ∆Z= = 0,233
Chiều sõu đào bể tớnh toỏn: d=σ.h’’c-hh-∆z=1,07.8,22 – 4,035 - 0,233=4,53(m) d #d2gt ta chọn chiều sõu đào bể là dgt
3= 4,53m E04=E01+dgt 3= 21,88 + 3,47 = 25,35 (m) F(τc)= = = 0,144 Tra phụ lục 15 - 1 (cỏc bảng tớnh thủy lực) τ”c = 0,323 => h”c = τ”c.E0 = 0,323.25,35 = 8,188(m). ∆Z= = 0,233
Chiều sõu đào bể tớnh toỏn: d=σ.h’’c-hh-∆z=1,07.8,188– 3,728 - 0,233= 4,8(m) d ≈d3gt ta chọn chiều sõu đào bể là dgt
3 = 4,8(m) và hc’’= 8,188(m)
6.6.5.2. Tớnh toỏn chiều dài bể tiờu năng
-Chiều dài bể tiờu năng được tớnh theo cụng thức: Lb = Ln
Trong đú:
+ Ln : là chiều dài nước nhảy cú thể tớnh theo cụng thức gần đỳng của Saphoranet : Ln = 4,5.h”c = 4,5.6,98 = 31,41(m)
+ = 0,7 đến 0,8 chọn = 0,75 Lb = 0,75.31,41 = 23,56 (m) Vậy chọn chiều dài bể bằng Lb = 24 (m) -Chiều cao tường trong bể tiờu năng htb = 1,1. h”c +0,5 = 1,1. 6,98 + 0,5= 8,18 (m) Chọn chiều cao bể htb = 8(m)
6.7. Chọn cấu tạo cỏc bộ phận tràn
Kờnh dẫn thượng lưu cú mặt cắt hỡnh thang , mở rộng dần dung để dẫn nước từ hồ chứa vào ngưỡng tràn , cỏc thụng số của kờnh dẫn như sau:
Hệ số mỏi kờnh : m=1; độ dốc kờnh i=0. Cao trỡnh đỏy kờnh : +80 m
6.7.2. Tường cỏnh thượng lưu
Tường cỏnh thượng lưu cú tỏc dụng hướng dũng chảy vào ngưỡng tràn ổn định thuận dũng . Nú cú cấu tạo dạng tường phản ỏp bảo vệ mỏi đất ở hai bờn. Tường cỏnh thượng lưu là tượng trọng lực, đổ liền với bản đỏy , độ cao tường tăng dần từ bản đỏy lờn đỉnh .Vật liệu làm tường là bờ tụng cốt thộp M200
Cỏc thụng số của tường : - Chiều dày bản đỏy : t = 1m - Chiều dày đỉnh tường : t = 1m - Chiều dày đỏy tường : t = 2m
6.7.3. Ngưỡng tràn
Hỡnh thức tràn: ngưỡng đỉnh rộng
-Cao trỡnh ngưỡng tràn: Zng = MNDBT = 85 m -Chiều dài ngưỡng tràn δ = 6,816 m
-Độ dốc đỏy : i = 0
