Băi toân đặt ra lă xâc định chiều sđu bể d để đảm bảo xảy ra nước nhảy ngay sau cửa ra cống (trong phạm vi bể). Giả sử d = 1(m). Muốn vậy cần có:
Trong đó:
hb = hh + d + Z2 = 1,6 + 1 + 0,03 = 2,63 (m)
σ - hệ số ngập, σ = 1,05 ÷ 1,10
hc” – độ sđu liín hiệp với độ sđu co hẹp ở đầu bể, tính với năng lượng toăn phần Eo 2 2 2g d P V h E r r o = + + +
Ở đđy:hr vă Vr lă độ sđu vă lưu tốc bình quđn của dòng chảy tại mặt cắt cuối cống; P2 – chính lệch cao độ đây mặt cắt cuối cống vă đây đầu kính hạ lưu, P2 = 0
⇒ 0,7 2, 462 1 0 2,008 2.9,81 o E = + + + = (m) Ta tính được: 3/2 3/2 0 3,8 ( ) 0,59 . . 0,9.2,5.2,008 c c Q F b E τ φ = = = Tra bảng ta có: τc = 0,144 vă τc” = 0,56 Mă 0 " " E hc c = τ ⇒ hc” = τc”.E0 = 0,56.2,008= 1,12 (m)
Kiểm tra điều kiện: σhc” = 1,1.1,12= 1,23 (m) < hb = 2,63 (m) Vậy điều kiện được thỏa mên, chiều sđu chôn bể lă d = 1(m) Chiều dăi bể tiíu năng: Lb = Lr + β.Ln
Trong đó: β - hệ số; β = 0,7 ÷ 0,8; chọn β = 0,8
Ln – chiều dăi nước nhảy, được tính theo công thức Saphơranĩt Ln = 4,5.hc” = 4,5.1,12 = 5,04 (m)
Vì dòng chảy ra khỏi cống xuống bể tiíu năng tính như trường hợp chảy từ bậc xuống nín Lr = d + hr = 1 + 0,7 = 1,7 (m)
⇒ Lb =1,7 + 0,8.5,04 = 5,73 (m)
Vậy bể tiíu năng có chiều sđu d = 1 (m); vă có chiều dăi Lb = 5,73 (m)
E. CHỌN CẤU TẠO CỐNG:I. Cửa văo, cửa ra: I. Cửa văo, cửa ra:
Cửa văo, cửa ra cần đảm bảo điều kiện nối tiếp thuận với kính thượng, hạ lưu. Bố trí tường hướng dòng hình thức mở rộng dần.
1. Cửa văo:
- Chọn góc chụm hai tường hướng dòng ở cửa văo lă khoảng 20o. - Tường câch hạ thấp dần theo mâi thượng lưu
- Sđn trước lăm bằng Bítông để chống xói
2. Cửa ra:
- Chọn góc chụm ở cửa ra lă 10o.
- Cửa ra kết hợp với bể tiíu năng, cuối bể tiíu năng có bộ phận chuyển tiếp ra kính hạ lưu. - Sau bể tiíu năng, cần bố trí một đoạn bảo vệ kính hạ lưu có chiều dăi bằng:
Lsn = (2,5 ÷ 3)Ln = (2,5 ÷ 3).5,04 = 12,6 ÷ 15,12; Chọn Lsn = 15 (m)
II. Thđn cống:
1. Mặt cắt: Mặt cắt cống hộp hình chữ nhật lăm bằng Bítông cốt thĩp, đổ tại chỗ. Mặt cắt ngang có kết cấu khung cứng thường lăm vât câc góc để trânh ứng suất tập trung. Chiều dăy ngang có kết cấu khung cứng thường lăm vât câc góc để trânh ứng suất tập trung. Chiều dăy thănh cống xâc định theo điều kiện chịu lực, điều kiện chống thấm vă yíu cầu cấu tạo.
2. Phđn đoạn cống: Chia cống thănh những đoạn có chiều dăi từ 10 ÷ 20 (m). Tại câc khe nối cần bố trí thiết bị chống rò rỉ nước. Thiết bị chống rò rỉ bằng kim loại dùng cho tấm nối cần bố trí thiết bị chống rò rỉ nước. Thiết bị chống rò rỉ bằng kim loại dùng cho tấm ngang vă tấm đứng của hộp cống như trín hình vẽ:
Sơ đồ
khớp nối của cống hộp bằng Bítông
a – Khớp nối ngang; b – Khớp nối đứng;
1 – Bao tải tẩm nhựa đường; 2 – Đổ nhựa đường;
3 – Tấm kim loại hình Ω; 4 – Tấm kim loại hình phẳng;
5 – Vữa Bítông đổ sau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. Nối tiếp thđn cống với nền: Cống hộp được đổ trín lớp Bítông lót dăy 15cm.
a-b- b- 5 3 2 1 4 4 1 2
4. Nối tiếp thđn cống với đập: Phần tiếp giâp thđn cống vă đất đắp đập được bọc một lớp đất sĩt nện chặt thănh một lớp bao quanh cống dăy 0,5 m. Tại câc đoạn nối cống lăm câc gờ đất sĩt nện chặt thănh một lớp bao quanh cống dăy 0,5 m. Tại câc đoạn nối cống lăm câc gờ để nối tiếp cống với đất đắp đập cao khoảng 0,5m.
III. Thâp van:
- Vị trí thâp van câch chđn đập ở phía thượng lưu một đoạn lă 60m.
- Mặt cắt ngang của thâp van hình vuông (1,2m x 1,2m), chiều dăy được xâc định theo điều kiện chịu lực, điều kiện chống thấm vă điều kiện cấu tạo, bín sườn thâp van đặt ống thoât khí (đường kính 30cm) trong cống.
- Bín trong thâp van đặt 2 van: van phía trước lă van sửa chữa sự cố vă van phía sau lă van công tâc, phía trín thâp van bố trí nhă để đặt mây đóng mở van; có cầu công tâc nối thâp van với đỉnh đập.
- Khi thiết kế thâp van cần chú ý tới yíu cầu kiến trúc, tạo cảnh quan đẹp phục vụ câc mục đích dđn sinh kinh tế khâc.
F. TÍNH TOÂN KẾT CẤU CỐNG:I. Mục đích tính toân: I. Mục đích tính toân:
Xâc định nội lực trong câc bộ phận cống ứng với câc trường hợp lăm việc khâc nhau để từ đó bố trí cốt thĩp vă kiểm tra tính hợp lý của chiều dăy thănh cống đê chọn.
Chọn sơ bộ kích thước thănh cống lă 0,5 (m). Kích thước cửa cống đê xâc định ở trín lă
2,5x2,2 (m).
II. Trường hợp tính toân:
Tính toân ngoại lực tâc dụng lín mặt cắt cống giữa đỉnh đập (trường hợp cột đất trín cống lă cao nhất), chiều cao của đường bêo hòa cũng cao nhất, trong cống không có nước (cống đóng) vă mực nước thượng lưu lă MNDGC.
- Cao trình đây cống tại mặt cắt tính toân: ∇đc =(ZV +Zr)/2=(225,04+224,82)/2 =224,93(m) - Chiều cao cột đất tại mặt cắt tính toân: H = 253,1- (224,93 + 2,2 + 0,5) = 25,47(m) + Câc chỉ tiíu cơ lý của đất đắp đập:
- Dung trọng tự nhiín γtn = 1,944 (T/m3) - Góc nội ma sât ϕtn = 23o
- Lực dính đơn vị Ctn = 3,0 (T/m2).