Chương 4: THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐẬP DÂNG
4.1 KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO CỦA TRÀN:4.1.1 Mục đích kiểm tra khả năng tháo: 4.1.1 Mục đích kiểm tra khả năng tháo:
Trong chương điều tiết lũ mới chỉ sơ bộ tính toán điều tiết. Trong chương đó khi xét khả năng tháo của đập tràn chưa xét đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng tháo như chưa xét đến các yếu tố ảnh hưởng tới lưu lượng: hệ số co hẹp bên, hệ số lưu lượng… Do đó khả năng tháo của tràn khi đó chưa thật chính xác và chưa sát với thực tế. Trong phần thiết kế công trình theo phương án chọn yêu câu cần phải xác định được chính xác các mực nước trong hồ, lưu lượng tháo qua tràn dùng cho thiết kế đập dâng và đập tràn...do đó ta phải tính toán khả năng tháo của tràn khi có xét ảnh hưởng của các yếu tố trên.
4.1.2 Tính toán kiểm tra khả năng tháo:
a. Trường hợp lũ thiết kế.
Các tài liệu tính toán.
Theo tính toán sơ bộ ban đầu, mặt tràn dạng thực dụng Cơ ri giơ –Ôphi xê rốp không chân không, mố trụ tròn, tràn tực do, sau tràn là hình thức tiêu năng mũi phun liên tục. Ta có các thông số sau:
. qxả max = 1266.73 m3/s
. Btr = 5x11 = 55 m
. Cao trình ngưỡng tràn: Zngưỡng=465 m (=MNDBT)
. MNDBT = 465 m
. MNLTK = 469.85 m
. H0 = 4.85 m
. Cao trình MNHL max: 448.84 m Xác định khả năng tháo.
. Khi mực nước thượng lưu vượt qua MNDBT, nước chảy qua tràn là chảy tự do. Khi đó lưu lượng chảy qua tràn được xác định theo công thức sau:
32
n o
Q= ε σ.m. .n.b. 2.gH
- H là cột nước tràn có kể tới lưu tốc tới gần, 0 2 o v H H 2g α = + . Nhưng ở đây do thượng lưu rộng và sâu so với kích thước tràn tràn nên ta bỏ qua thành phần cột nước vận tốc - n=5 là số khoan tràn - n n 0 h H
σ = là hệ số ngập. Do đập cao nên dòng chảy qua đập là dòng chảy tự do nên hệ số ngập bằng 1
- b=11 m là chiều rộng 1 khoan tràn - m là hệ số lưu lượng của đập tràn -ε là hệ số co hẹp ngang.
. Tính hệ số lưu lượng m:
Hệ số lưu lượng của đập tràn được xác định theo công thức N.N. Pa-vơ-lốp-ski sau đây:
m = mr.σH.σθ (Quy phạm tính toán thủy lực đập tràn C8-76)
Do mặt tràn nhô ra thượng lưu nên theo quy phạm QP C8-76 thì hệ số lưu lượng cần phải giảm đi 2% cho nên m = 0,98. mr.σH.σθ
Trong đó:
. mr: hệ số lưu lượng dẫn xuất:
Đập tràn kiểu cơrigiơ-ô phi xê rốp: có mr = 0.504
. σH: hệ số độ chênh cột nước, do H khác với cột nước thiết kế mặt cắt Htk. Ta lấy tỷ lệ tk H 1 H = ; góc α = 600 tra bảng 18 trang 41 QP C8-76 ta có σH = 0.9985
. σθ: hệ số sữa chữa do thay đổi hình dạng, do cấu tạo khác với đập tiêu chuẩn.
α = 600 ; β = 480 ;
1
a
P = 0.9 ta tra bảng 17 –Trang 40 QP C8-76 được: σθ= 0.9787 Vậy ta có: m =0,98. 0,504.0,9985.0,9787= 0,48265 . Tính hệ số co hẹp bên ε: k (n 1) o Ho 1 0,2. . n b ξ + − ξ ε = −
Trong đó:
k
ξ : Là hệ số giảm lưu lượng do ảnh hưởng của hình dạng mép vào tường biên. Chọn mép vào của tường biên dạng lượn tròn thì ξk=0.7
o
ξ : Là hệ số giảm lưu lượng do ảnh hưởng của hình dạng của mố trụ trên mặt bằng và vị trí tương đối giữa mặt mặt giáp nước và cạnh giáp nước của các mố trụ với mặt thượng lưu của đập. Chọn mố trụ dạng lượng tròn tra bảng được ξo=0.45.
n : Là số khoang tràn n = 5 khoang
b : Là chiều rộng một khoang tràn b = 11 m H0: Là cột nước toàn phần trên ngưỡng tràn
b. Trường hợp lũ kiểm tra. Các tài liệu tính toán.
Theo tính toán sơ bộ ban đầu, mặt tràn dạng thực dụng Cơ ri giơ –Ôphi xê rốp không chân không, mố trụ tròn, tràn tức do, sau tràn là hình thức tiêu năng mũi phun liên tục. Ta có các thông số sau:
. qxả max = 1766.42 . Btr = 5x11 =55 m . Cao trình ngưỡng tràn: 465 m . MNDBT = 465 m . MNLKT = 471,06 m . H0 = 6,06 m . Cao trình MNHL max: 450,3 m Xác định khả năng tháo.
. Khi mực nước thượng lưu vượt qua MNDBT, nước chảy qua tràn là chảy tự do. Khi đó lưu lượng chảy qua tràn được xác định theo công thức sau:
32
n o
Q= ε σ.m. .n.b. 2.gH
Trong đó:
- Ho là cột nước tràn có kể tới lưu tốc tới gần, V2o 2.g