M tc t tớnh toỏn:
Cửa vào không ngập Cửa ra ngập
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG b) Kiểm soỏt hạ lưu.
b) Kiểm soỏt hạ lưu.
Yu t nh hng ủn ch ủ kim soỏt h lu: cú rất nhiều yếu tố ảnh hưởng ủến kiểm soỏt hạ lưu như: - ðộ sõu thượng lưu, - Hỡnh dạng kớch thước cửa vào và cửa ra, - ðặc tớnh của
ống cống (mức ủộ gồ ghề, diện tớch cống, hỡnh dạng, chiều dài,
ủộ dốc ủặt cống), - Mực nước hạ lưu cống, - Cửa ra của cống.
Ch ủ thu lc ca kim soỏt h lu: Dũng chảy ủầy trong cống là dạng tốt nhất của dũng chảy ủể mụ tả chế ủộ thuỷ lực của kiểm soỏt hạ lưu. Dũng chảy ở chế ủộ kiểm soỏt hạ lưu ủược tớnh toỏn trờn cơ sở của phương trỡnh cõn bằng năng lượng.
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
Hỡnh 5-4 biểu diễn ủường năng lượng và ủường ủo ỏp của dũng chảy qua cống trong trường hợp cống ủầy.
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
2. Trỡnh tự thiết kế thuỷ lực cống.
Từ lưu lượng ủó biết, tuỳ thuộc vào ủiều kiện ủịa hỡnh, ủịa chất cụ thể, sơ bộ lựa chọn loại cống, kớnh thước cống, cấu tạo cửa vào, cửa ra của cống.
Chế ủộ kiểm soỏt thượng lưu.
Chế ủộ kiểm soỏt hạ lưu.
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
a) Chế ủộ kiểm soỏt thượng lưu.
Từ kớch thước của cống, lưu lượng qua cống xỏc ủịnh ủược tỷ
số HW/D (xem Hỡnh 5-5).
Nhõn chiều cao cống D với tỷ số HW/D ủược nước dõng trước cống HW1.
Kiểu đầu thu
(1) T−ờng đầu có mép vuông (2) T−ờng đầu có ống nối ở cuối (3) Phần nhô ra có ống nối cuối
(m3/s)
1
2
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
b) Chế ủộ kiểm soỏt hạ lưu.
Tớnh ủộ sõu hạ lưu TW trờn ủỏy cống theo lưu lượng thiết kế.
Tớnh ủộ sõu phõn giới (dC) theo lưu lượng và kớch thước.
Tớnh ủộ sõu tại cửa ra của cống d0 = max(TW; (D+dC)/2)
Tớnh tổn thất qua cống H theo biểu ủồ: Sử dụng một ủường thẳng nối kớch thước cống (ủiểm 1) với chiều dài cống theo hệ
số ke (ủiểm 2) ủược ủiểm ủổi hướng (ủiểm 3). Lại dựng một
ủường thẳng nối từ lưu lượng (ủiểm 4) với ủiểm ủổi hướng (ủiểm 3) ủược tổn thất H (xem Hỡnh 5.6).
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
c) ðỏnh giỏ kết quả.
So sỏnh cao ủộ mực nước thượng lưu ở hai chế ủộ kiểm soỏt, chế ủộ nào cú cao ủộ lớn hơn là chế ủộ kiểm soỏt của cống.
Tớnh lưu tốc tại cửa ra: Từ chế ủộ kiểm soỏt của cống, tớnh ủộ sõu dũng chảy tại cửa ra (do). Từ ủộ sõu cửa ra (do) và hỡnh dạng kớch thước cống tớnh lưu tốc cửa ra. ði vi ch ủ kim soỏt thng lu: d0=dn<dC. ði vi ch ủ kim soỏt h lu: + Khi TW > D : d0 = D + Khi D > TW > dC : d0 = max(TW; dC)
5.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG.
Khi ủú cú lưu tốc cửa ra : VO = Q/Ap.
Ap – diện tớch dũng chảy tại cửa ra tớnh theo kớch thước hỡnh học cống và ủộ sõu dũng chảy tại cửa ra d. d0 – ủộ sõu cửa ra. Ap – diện tớch cửa ra (theo d và kớch thước cống) Vo – lưu tốc cửa ra. dc – ủộ sõu phõn giới. dn – ủộ sõu dũng chảy ủều. TW – ủộ sõu dũng chảy hạ lưu. D – chiều cao cống.