Nguyên tắc của tiêu năng phun xa là dòng chảy có lưu tốc lớn phóng xa khỏi chân đập, dòng chảy bị khuếch tán trộn lâùn vào không khí và phần lớn năng lượng bị tiêu hao ở trên không, phần còn lại gây bào mòn dòng sông tạo nên hố xói tự nhiên, khi chiều sâu hố xói đạt tới mức độ ổn định thì năng lượng còn lại bị tiêu hao do ma sát trong nội bộ dòng chảy trong hố xói.
Cấu tạo mũi phun :
Mũi phun có cấu tạo sao cho đạt hiệu quả tiêu năng cao nhất, tức yêu cầu phun xa lớn mà lại ít xói lở.
- Mũi phun liên tục : loại mũi phun trơn đều ở cuối đập tràn.
Yêu cầu cấu tạo :
+ Góc nghiên của mũi phun được xác định căn cứ vào chiều dài phun xa, α = 30 ÷350 + Bán kính cong của ngưỡng phun 6h ≤ R ≤ 10h, thường R=(8÷10)h. (h : độ sâu cột nước tại mặt cắt co hẹp trên mủi phun).
+ Cao trình mũi phun cao hơn mực nước lớn nhất ở hạ lưu ít nhất 1m. Ưu nhược điểm :
+ Ư u điểm : xây dựng đơn giản chiều dài phun xa lớn.
+ Nhược điểm : dòng chảy ít khuếch tán ít trộn vào không khí cho nên gây xói lở lòng sông nhiều.
MNTL
MNHL
α1
α2 35 3
0
- Mũi phun không liên tục (hình 8.23):
+ Là loại cải tiến của mũi phun liên tục, chia mũi phun thành các dãy lệch nhau về cao độ và góc phun.
+ Yêu cầu cấu tạo :
α1 - α2 ≈ 5÷100
Tỷ số giữa chiều rộng khe a và chiều rộng răng b : b = a 12 ÷23
0,5 <dh <1,0 với d : độ chênh lệch mũi phun; h : độ sâu nước trên mũi phun. + Ưu nhược điểm :
Ưu điểm : chảy qua mũi phun không liên tục, bị chia hai luồng với hai góc phun khác nhau. Cho nên được khuếch tán nhiều hơn, va chạm lâùn nhau và trộn lâùn vào không khí nhiều hơn nên giảm chiều sâu hố xói.
Nhược điểm : chiều dài phun xa nhỏ hơn, thi công phức tạp.
Tính toán thủy lực :
A : tiếp điểm của mái hạ lưu với đường cong Ôphixêrốp. B : tiếp điểm giữa mái hạ lưu với đường cong mũi phun. C : điểm thấp nhất.
D : điểm cuối cùng.
Hình 8.23 Mũi phun không liên tục
MNHLMNTL MNTL A B C D α θ Va L BC LCD
- Xác định vA ,hA :
Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt I-I và mặt cắt đi qua A : H + dA + α2g = hv02 A .cosθ + αA2g + hvA2 W
Nếu bỏ qua hW và α2g v02≈ 0, αA =1, ta được : VA = hq
A = 2g(dA + H - hA .cosθ ) với q= QB Tính thử dần ta được vA và hA.
- Vẽ đường mực nước từ A đến B : - Xác định hc, vc :
Viết phương trình becnuli cho mặt cắt qua B cà C:
zB + v2g + hB2 B.cosθ = vC2 2g + hC + pu γ + vtb 2 Ctb2.Rtb LBC Xác định vc, hc bằng cách thử dần. - Xác định hD và vD :
Viết phương trình Becnuly qua C và D : vC2
2g + hc + pγu = ZD + v2g + hD2 D.cosα + Cvtb2
tb2.Rtb .LCD Xác định vD, hD bằng cách thử dần.
- Xác định chiều dài phun xa. - Tính hố xói dự kiến.
7 CẤU TẠO ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC