PHẦN I I- HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN
Đ3-1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1. Nhiệm vụ: Căn cứ vào đầu bài đó cho, nờu rừ nhiệm vụ của cống.
2. Cấp cụng trỡnh: Xỏc định theo 2 điều kiện: - Theo nhiệm vụ;
- Theo cấp chung của cả cụng trỡnh đầu mối, vỡ cống là một trong những cụng trỡnh chủ yếu của đầu mối. Cấp của cả cụng trỡnh đầu mối xỏc định nhưở phần thiết kếđập đất.
3. Cỏc chỉ tiờu thiết kế: Từ cấp cụng trỡnh, dựa vào quy phạm sẽ xỏc định được cỏc chỉ tiờu cần thiết cho việc thiết kế cống (chẳng hạn tần suất mực nước lớn nhất trước hồ, tần suất giú lớn nhất, cỏc hệ số vượt tải, hệ sốđộ tin cậy...).
II. Chọn tuyến và hỡnh thức cống.
1. Tuyến cống: Phụ thuộc vào vị trớ khu tưới tự chảy, cao trỡnh khống chế tưới tự chảy, điều kiện địa chất nền và quan hệ với cỏc cụng trỡnh khỏc. Ở đõy vỡ đường tràn đỗ sang lưu vực khỏc nờn cú thểđặt cống ở bờ phải hay bờ trỏi đập đều được. Khi đú việc đặt cống ở bờ nào chủ yếu phụ thuộc vị trớ khu tưới và điều kiện địa chất. Khi chọn tuyến đặt cống cần lưu ý:
- Cố gắng đặt cống trờn nền đỏ. Tuy nhiờn khi tầng phủ khỏ dày thỡ cũng cú thểđặt cống trờn nền đất, khi đú khụng nờn đặt nổi cống trờn nền, mà phải cú một độ chụn sõu nhất định.
- Đỏy cống ở thượng lưu chọn cao hơn mực nước bựn cỏt lắng đọng và thấp hơn mực nước chết trong hồ.
2. Hỡnh thức cống:
- Vỡ cống đặt dưới đập đất, mực nước thượng lưu khi lấy nước thay đổi nhiều (từ MNC đến MNDBT) nờn hỡnh thức hợp lý là cống ngầm lấy nước khụng ỏp.
87 - Dựng thỏp van để khống chế lưu lượng. Trong thỏp cú bố trớ van cụng tỏc và van sửa chữa. Vị trớ đặt thỏp sơ bộ chọn ở khoảng giữa mỏi đập thượng lưu tại vị trớ đặt cống.
3. Sơ bộ bố trớ cống: Từ vị trớ đặt cống và mặt cắt đập đất đó cú (xem đồ ỏn thiết kế đập đất), sơ bộ bố trớ cống để từđú xỏc định được chiều dài cống (đoạn trước cửa van, sau cửa van), làm căn cứ cho việc tớnh toỏn thuỷ lực cống sau này. Để sơ bộ xỏc định chiều dài cống, cú thể chọn cao trỡnh đỏy cống thấp hơn MNC từ 1 - 1,5m. Cao trỡnh đỏy cống sẽđược chớnh xỏc hoỏ bằng tớnh toỏn thuỷ lực sau này.
Đ3-2. THIẾT KẾ KấNH HẠ LƯU CỐNG.
Kờnh hạ lưu dược thiết kế trước để làm căn cứ cho việc tớnh toỏn thuỷ lực cống.
I. Thiết kế mặt cắt kờnh.
Mặt cắt kờnh được tớnh toỏn với lưu lượng thiết kế Q, tức lưu lượng lấy nước lớn nhất (theo tài liệu đó cho).
Dựa vào điều kiện địa chất nơi kờnh chạy qua (trong đồ ỏn cho là đất cỏt pha), sơ bộ chọn được cỏc chỉ tiờu sau:
- Độ dốc đỏy kờnh (từ 1/3000 đến 1/5000)
- Độ nhỏm lũng kờnh (từ 0,0225 đến 0,025 theo TCVN 4118 - 85). - Hệ số mỏi kờnh (m = 1,5)
Tiếp theo cần xỏc định bề rộng đỏy kờnh (b) và chiều sõu nước trong kờnh (h). Cú thể giải theo trỡnh tự sau.
- Sơ bộ xỏc định vận tốc khụng xúi theo cụng thức (Xem TCVN 4118-85).
VKX = K . Q0,1 (m/s) (3-1)
Trong đú Q - lưu lượng của kờnh (m3/s); K - hệ số phụ thuộc đất lũng kờnh, với cỏt pha, K = 0,53.
- Sơ bộđịnh chiều sõu h, theo cụng thức kinh nghiệm:
88
- Kiểm tra tỷ số b/h, thường khống chế trong khoảng từ 0,5 đến 2. Nếu vượt ra ngoài khoảng này, nờn định lại b rồi tớnh h tương ứng.
II. Kiểm tra điều kiện khụng xúi.
Vỡ kờnh dẫn nước từ hồ chứa nờn hàm lượng bựn cỏt trong nước nhỏ, khụng cần kiểm tra điều kiện bồi lắng. Ngược lại cần kiểm tra điều kiện xúi lở, tức khống chế:
Vmax < VKX (3-3)
Trong đú Vmax - lưu tốc lớn nhất trong kờnh, tớnh với lưu lượng Qmax = K . Q, ởđõy Q - lưu lượng thiết kế của kờnh; K - hệ số, phụ thuộc Q, cú thể lấy K = 1,2.
Để xỏc định Vmax khi đó biết Qmax và mặt cắt kờnh ta phải xỏc định độ sõu h tương ứng trong kờnh (bằng phương phỏp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực), từ đú cú Vmax =
ωmax
Q
, trong đú ω tớnh với độ sõu h.
Nếu điều kiện (3-3) khụng thoả món, cần thay đổi độ dốc đỏy kờnh và tớnh lại mặt cắt kờnh.
III. Tớnh độ sõu trong kờnh ứng với cỏc cấp lưu lượng.
Trong tài liệu cho một số cấp lưu lượng để tớnh toỏn cống với cỏc trường hợp khỏc nhau. Ứng với mỗi cấp lưu lượng cần xỏc định độ sõu dũng đều tương ứng trong kờnh tức xỏc định quan hệ Q ∼ h. Bài toỏn này cú thể giải theo phương phỏp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực.
Đ3-3. TÍNH KHẨU DIỆN CỐNG.