Chơng 7 Công trình tháo lũ ngoài thân đập
ò.1 Khái niệm chung
Khi xây dựng đầu mối công trình hồ chứa nớc, ngoài đập, công trình lấy nớc và
một số công trình phục vụ cho mục đích chuyên môn. Cần phải xây dựng công trình
để tháo phần nớc lũ thừa không thể chứa trong hồ chứa (có lúc có thể đặt dới sâu để
đảm nhận thêm việc tháo cạn một phần hay toàn bộ hồ chứa khi cần thiết kiểm tra
hoặc sửa chữa). Có công trình tháo lũ thì hồ chứa mới làm việc bình thờng và an
toàn.

H
ình 7.1 : Tràn xả lũ Ayunhạ - Gia Lai
Thực tế có hai nhóm công trình tháo lũ : Tháo lũ qua thân đập và tháo lũ ngoài thân
đập. Trong chơng này ta chỉ nghiên cứu nhóm công trình tháo lũ ngoài thân đập.
Công trình tháo lũ ngoài thân đập đợc xây dựng trong các điều kiện sau:
1. Khi đập dâng làm bằng vật liệu địa phơng, đập bản chống không thể bố trí
tràn hoặc công trình tháo sâu đi qua ngang thân đập.

- Đờng đặc tính dung tích kho nớc : quan hệ mực nớc trong kho (Z) và diện tích
mặt hồ (); quan hệ giữa mực nớc trong kho (Z) và dung tích kho nớc (W).
- Đờng quá trình nớc lũ thiết kế theo tiêu chuẩn phòng lũ cho hạ lu hoặc theo tiêu
chuẩn thiết kế của công trình. Theo tiêu chuẩn thiết kế của công trình, tần suất lũ thiết
kế đợc lấy theo bảng 7.1 (TCXD-VN 285: 2002).
Bảng 7.1 :
Cấp công trình I II III IV V
Tần suất thiết kế (%)
0,1ữ0,2
0,50 1,00 1,50 2,00
Lu ý : Tần suất nhỏ áp dụng cho những công trình có dạng lũ phức tạp thờng
xuất hiện ở miền núi, trung du. Tần suất lớn áp dụng cho các công trình có dạng
lũ ổn định thờng xuất hiện ở vùng đồng bằng.

II. Nguyên lý cơ bản tính toán điều tiết lũ và các dạng đờng quá trình xả lũ
1.Nguyên lý cơ bản tính điều tiết lũ

126
Nguyên lý cơ bản của các công thức tính toán điều tiết lũ là cân bằng lợng nớc
đến và lợng nớc xả của kho nớc. Xét một thời đoạn t phơng trình cân bằng nớc
có dạng :
1
2
.(Q
1
+ Q
2
) t -
1
2

(hình 7.2 và 7.3).
a.Tràn tự do (không cửa)
Khi lũ mới đến đầu nớc trên đỉnh đập tràn còn thấp (h 0) nên lu lợng xả lũ
nhỏ hơn lu lợng nớc đến (q<Q) phần thừa (Q
tb
q
tb
).t đợc chứa trong kho làm
tăng dung tích kho và mực nớc trong kho. Vì dung tích kho tăng nên mực nớc trên
đỉnh đập cũng tăng, lu lợng xả q cũng tăng dần. Sau khi nớc lũ đạt đến trị số lớn
nhất Q
m
đờng quá trình lũ hạ thấp nhng Q vẫn lớn hơn q nên dung tích kho nớc
vẫn tăng kéo theo q tăng nhng mức độ tăng chậm. Đến thời điểm t
A
hai đờng quá
trình gặp nhau (Q= q) và lu lợng xả đạt cực đại (q=q
m
). Qua điểm A, Q vẫn tiếp tục
giảm nhng lợng nớc trong kho vẫn còn cao để xả hết lợng nớc đó q phải lớn hơn
Q, mực nớc trong kho giảm dần nên lu lợng xả q cũng giảm dần (hình 7.2).
q ~ t
t
Qm
q
m
Q ~ t
Q
q
m

1
trở đi dạng đờng quá trình xã q~t giống nh
trờng hợp không có cửa (hình 7.3a).
2. Khi gặp lũ lớn, nếu sau thời gian t
2
cửa vẫn mở tự do thì lu lợng nớc xả vợt
quá lu lợng xả lũ cho phép không đảm bảo an toàn cho vùng hạ lu đợc phòng
lũ, nên sau t
2
đóng bớt cửa để khống chế lu lợng xả (hình 7.3b).
3. Khi vùng hạ lu cần phòng lũ nằm ở xa công trình, từ thời điểm t
2
phải đóng bớt
cửa để lu lợng xả lũ cộng lu lợng khu giữa không đợc lớn hơn lu lợng an
toàn của vùng đợc phòng lũ (hình 7.3c).
4. Khi có dự báo lũ trớc thì ngay trớc khi lũ đến mở cửa xã trớc với q >Q, làm
cho mực nớc trong kho bị hạ thấp dần dẫn đến q giảm và trong thời gian đó Q
tăng cho đến thời điểm t
1
thì Q = q. Sau t
1
thì Q > q và dạng đờng quá trình sẽ
giống nh tràn không có cửa. (hình 7.3d)


Qm
t
q ~ t
Q ~ t
at
q
Q
q
Qm
t1 t2 t1 t2 t3
t1 t2 t3 t1 t2
Q ~ t
Vm
Vm
Vm
Vm
H
ình 7.3
d)c)
b)a)
ò3. Đờng tràn dọc
I.Điều kiện sử dụng và bố trí đờng tràn dọc
1.Điều kiện sử dụng
Đờng tràn dọc tháo lũ ven bờ hoặc eo núi là loại công trình tháo lũ kiểu mặt và
thờng gặp nhất, khi không đợc phép hoặc không có điều kiện tháo qua thân đập.
Đặc điểm chủ yếu của nó phần tràn là một đập tràn bình thờng.
Loại công trình có những u điểm sau :
1. Thi công và quản lý đơn giản vì nó là công trình kiểu hở.
2. Xây dựng đợc trong nhiều điều kiện địa hình khác nhau, có thể bố trí ở đầu
đập, sát ven bờ hoặc ở vùng eo núi khác trong lu vực cách xa thân đập.

tháo, đồng thời giảm đợc khối lợng bê tông của ngỡng tràn.
- Đờng tràn cạnh đập dâng (hình 7.5) : Khi không có eo núi, eo đồi thích hợp,
hai bờ thoải và có bãi tơng đối rộng ta bố trí đờng tràn tách rời cạnh đập
dâng. Trong trờng hợp yêu cầu tháo lũ lớn, bố trí một đờng tràn không thuận
lợi ta cũng có thể làm hai đờng tràn hai bên bờ. 129


H
ình 7.
6
: Kênh dẫn thợng lu
1. ngỡng tràn; 2. kênh dẫn; 3. bờ kênh; 4. tờng
cánh hớng dòng
130
2. Ngỡng tràn
- Ngỡng tràn có thể là đập tràn thực dụng hoặc đập tràn đỉnh rộng, trên đỉnh tràn có
hoặc không có cửa van. Trên nền đất, thờng ngỡng thấp nên theo hình thức đỉnh
rộng. Trên nền đá để tăng thêm khả năng tháo nớc làm giảm chiều rộng đờng tràn
có thể dùng đập tràn thực dụng.
- Tuyến tràn nớc thờng bố trí theo đờng thẳng. Nếu địa hình hẹp thì phải bố trí
theo đờng cong thậm chí là đờng gãy khúc để tăng diện tràn nớc.
- Cao trình ngỡng: Phụ thuộc vào yêu cầu phòng lũ, dung tích hiểu ích cảu kho
nớc, loại tràn có cửa van hay không có cửa van
+ Với tràn tự do không có cửa van: cao trình ngỡng bằng cao trình mực nớc
dâng bình thờng.

3
/s m
Nếu tràn là tràn tự do cao trình ngỡng lấy = mực nớc bình thờng
c. Sơ bộ xác định chiều cao cửa van a :
a=MNDBT - ngỡng + a
Với a: độ cao an toàn của cửa van
d. Xác định chiều dài tràn nớc

131
B =
Q - Q
tđ
-Q
k
q

Trong đó: Q : lu lợng tháo lũ thiết kế xác định sơ bộ dựa vào yêu cầu phòng
lũ cho hạ lu và dựa vào quá trình lũ đến.
Q
Tđ
: Lu lợng tháo qua nhà máy thuỷ điện (lấy bằng 2/3 tổ máy hoạt
động)
Q
K
: Lu lợng tháo qua các công trình khác nh cống
Sau khi có B, chia ra một số khoang tràn - với chiều rộng một khoang là b=(1.5ữ2)a
Từ đó xác định đợc tổng chiều dài tràn kể cả trụ van là:
B
o
= nb + (n-1) d

2

[v] : lu tốc cho phép của vật liệu làm dốc nớc.
R : bán kính thủy lực mặt cắt của dốc nớc.
C : hệ số sêdi.
+ Khi i
o
i
d
có thể thiết kế độ dốc của dốc nớc thay đối từ i
o
đến i
d
.
+ Nếu i
o
> i
d
, muốn thiết kế dốc nớc với độ dốc lớn hơn i
d
thì phải có biện pháp
tăng độ nhám của dốc hoặc làm hai dốc nối tiếp có độ dốc khác nhau.
- Mặt cắt ngang của dốc trên nền đất có dạng hình thang hoặc hình chử nhật. Bờ và
đáy dốc nớc thờng làm bằng bêtông, bêtông cốt thép, đá xây (hình 7.8). Bản bê tông
dày 0.15ữ0.50m, bản bê tông cốt thép dày 0.15ữ0.30m. Chiều dày bản đáy trên nền
đất hay nền đá xấu có thể sơ bộ lấy theo công thức Dobrobski :

132
t = (0.030 ữ0.035).v. h
v : vận tốc bình quân dòng chảy
H
ình 7.8 :Mặt cắt ngang dốc nớc 133
Các bản và tờng đều có khe lún đặt cách nhau (4ữ15)m, chiều rộng khe khoảng
1cm và có khớp nối dẽo. Trên nền đất cũng nh trên nền đá cần làm các lỗ thoát nớc
để giảm áp lực thấm và đẩy nổi.
Trên nền đá mặt cắt ngang dốc nớc có dạng chũ nhật hoặc hình thang mái rất dốc.
Nền là đá tốt thì chỉ cần cấu tạo giảm độ nhám, không cần đỏ bê tông. Trong trờng
hợp các bản đáy cần đỏ bê tông và nếu độ dốc lớn thì cần giữ cho ổn định bằng cách
néo các tấm bê tông vào đá bằng các néo cốt thép 20 đặt cách nhau 1ữ2m, một đầu
chôn sâu vào đá 1m, còn đầu kia gắn chặt vào bản bê tông.
- Nối tiếp dốc nớc với ngỡng tràn thờng gặp các trờng hợp sau :
+ Nếu ngỡng tràn là đập thấp, động năng ở chân đập nhỏ, tiêu năng sẽ tập trung ở
cuối dốc (hình 7.9a)
+ Nếu ngỡng tràn là đập cao, ở chân đập cần có hố tiêu năng, sau đó với nối tiếp
với dốc nớc và tiêu năng ở cuối dốc (hình 7.9b)
+ Trên nền đá tốt, tuy ngỡng cao, dòng chảy xiết lớn nhng có thể nối tiếp theo
dốc nớc và tập trung tiêu năng ở cuối dốc thông thờng kiểu mũi phun (hình 7.10)
H
ình 7.9: Nối tiếp dốc nớc với ngỡng tràn
b) a)
- Trên mặt bằng dốc nớc có thể thẳng hoặc cong. Chiều rộng dốc nớc có thể là
không đổi từ đầu đến cuối dốc, và bằng chiều dài tràn nớc. Trong trờng hợp để tiết
kiệm khối lợng công trình ở đầu dốc làm đoạn thu hẹp (hình 7.7) hoặc dốc nớc thu
hẹp dần, nhng phải đảm bảo trị số lu lợnh riêng cuối dốc nhỏ hoen trị số cho phép
đối với nền.
- Tính toán thủy lực dốc nớc : Khi tính toán thủy lực dốc nớc ta cần giải quyết các
vấn đề sau :
+ Tính đờng mặt nớc trong dốc nớc :
Dòng chảy trong dốc nớc là dòng chảy xiết. Tùy theo chiều sâu dòng chảy tại
đầu dốc nớc, đờng mặt nớc trong dốc nớc là đờng nớc đổ b
II
hoặc đờng
nớc dâng C
II
trong vùng xiết. Ta có thể vẽ đờng mặt nớc theo phơng pháp
cộng trực tiếp.

H
ình 7.11: S
ơ
đồ tính đoạn


135
Tỷ năng trong các mặt cắt tại đọan thu hẹp :
=
v
2
2g
+ h
pg
h
pg
=
3
q
2
g
hay h
pg
3
=
q
2
g
=

v
2
2g
= -
h
pg
2
, tức là thấp
hơn mực nớc trong hồ một đoạn bằng
h
pg
2
.
* Cao trình đáy đoạn thu hẹp trong mỗi mặt cắt bằng -
3
2
h
pg
, tức là thấp
hơn mực nớc trong hồ một đoạn bằng
3
2
h
pg
+ Tính đờng mặt nớc tại đoạn cong :
Trong trờng hợp để rút ngắn chiều dài dốc nớc hoặc tránh các vật chớng ngại,
dốc nớc có tuyến cong. Dòng chảy trong đoạn uốn cong chịu tác dụng của lực ly tâm
và sẽ bị tổn thất cột nớc do dòng cuộn ngang gây ra là h
t
.

2
g.r

v =
Q
h.r.ln
r
2
r
1

r : bán kính tại điểm đang xét
Q : lu lợng qua mặt cắt
h : độ sâu bình quân
r
1
, r
2
: độ sâu bờ lồi, bờ lõm
Suy ra mặt nớc bờ lõm sẽ cao hơn mực nớc bờ lồi một đoạn h là :

136
h =


r
1
r
2
I

1
r
2
2
)
Đối với dốc nớc có chiều rộng B<10m, góc nghiêng mặt nớc đợc tính gần đúng
bằng (hình 7.12):
I = tg =
v
2
gR

v : lu tốc trung bình tại trục dốc
R : bán kính cong của trục dốc
Trong những dốc nớc rộng, nhất là khi có lu tốc lớn, để giảm khối lợng đào nhất
là nhanh chóng ổn định dòng chảy khi ra khỏi khúc cong, đáy nghiêng của dốc nớc
cũng làm nghiêng một góc < (hình 7.12b), hoặc chia dòng chảy của dốc thành
nhiều luồng bằng các tờng phân dòng.

+ Vấn đề hàm khí trong dốc nớc
Khi vận tốc dòng chảy trong dốc lớn (v>3m/s), lớp không khí gần mặt dòng chảy sẽ

- Tác hại : chiều cao sóng làm tăng mực nớc do đó phải tăng chiều cao tờng biên,
đồng thời sóng truyền xuống cuối dốc làm rối loạn tiêu năng.
- Biện pháp đề phòng:
* Xây dựng dốc nớc có mặt cắt hình Parabol hay Tam giác để giảm tỷ số B/h
* Giảm bớt độ nhám của dốc nớc.
+ Tính dốc nớc có mố nhám :
Trong một số trờng hợp ngời ta xây dựng mố nhám trên dốc nớc nhằm tăng độ
sâu dòng chảy, biến dòng chảy xiết sang dòng chảy êm, từ đó giảm nhẹ đợc tiêu
năng cuối dốc. Khi thiết kế phải tính toán kích thớc mố nhám, xác định dạng bố trí
trên mặt bằng sao cho các thông số h, v thoả mãn yêu cầu cho trớc (ví dụ v<[v],
h<ht)
+ Tiêu năng cuối dốc nớc:
Thờng có 2 hình thức chính:
* Tiêu năng đáy : bằng cách xây dựng bể tiêu năng, tờng tiêu năng hoặc bể tờng
kết hợp nhằm cho nớc nhảy ngập trong phạm vi sân tiêu năng ở cuối dốc nớc. Biện
pháp này thờng xây dựng trên nền đất, cũng có lúc trên nền đá và dùng trong trờng
hợp mực nớc hạ lu ở sát cuối dốc cao và dốc thoải (hình 7.7 và 7.14a)
* Tiêu năng phun xa : bằng cách xây dựng mũi phun ở cuối dốc để dòng nớc phun
lên cao, ra xa, trộn lẫn vào không khí tiêu hao phần lớn năng lợng trên không. Phần
năng lợng còn lại tiêu hao do ma sat nội bộ trong hố xói. Biện pháp này đợc áp
dụng khi dốc nớc kết thúc trên sờn dốc, cách xa mực nớc hạ lu, nền là đá (hình
7.10, 7.13 và 7.14b).
b.Kênh tháo sau ngỡng tràn kiểu Bậc nớc
Điều kiện xây dựng : Khi địa hình quá dốc, nền là nền đất, nếu làm dốc nớc đễ
mất ổn định trợt vì vậy ngời ta xây dựng bậc nớc (hình 7.15).
Các bậc nớc tiêu hao phần lớn năng lợng nên công trình tiêu năng cuối cùng
đợc giảm nhẹ, tuy nhiên khối lợngtoàn bộ bậc nớc lớn hơn nhiều so với dốc nớc
nên chỉ xây dựng khi thật cần thiết.
b)
a)
H
×nh 7.14 :Tiªu n¨ng cuèi dèc n−íc
a. bÓ tiªu n¨ng; b. tiªu n¨ng m¸n
g
p
hun
H
×nh 7.13 :Tiªu n¨ng cuèi m¸ng b»ng mòi phun kh«ng liªn tôc- Trang x¶ lò Ayunh¹

139

Hình 7.15
K
ênh tháo kiểu dốc nớc

b. Cấu tạo
- Ngỡng tràn trớc bậc đầu tiên có dạng đập tràn đỉnh rộng ngỡng thấp.
Phần vào có thể có tờng cánh kéo dài (1-1,5)H. Nếu xây trên nền đất nên thiết
kế sân phủ chống thấm phía trớc cới chiều dài không nhỏ quá 3H (H : cột nớc
chỗ ngỡng tràn).
- Chiều dài l và chiều cao P của mỗi bậc phải bảo đảm sinh nớc nhảy ngập
ổn định, mỗi bậc thờng có tờng tiêu năng. Trong hệ thống bậc nớc kích
thớc các bậc thờng giống nhau để dễ thi công, tỷ lệ giữa chiều dài và chiều
cao l/P 2 và chiều dài không quá 20m để thuận lợi cho việc bố trí khe lún.
- Tờng đứng là tờng trọng lực có khe lún tách rời bản đáy.
- Chiều cao mỗi bậc p =
P
0
n
+ d

140
- Bản đáy có nhiệm vụ nh bản đáy sau hố tiêu năng của đập tràn, có thể
chọn sơ bộ với chiều dày t = 0,25.
q p m
- Tờng biên thờng là tờng trọng lực
- Phần ra là bậc cuối cùng, cấu tạo về cơ bản giống nh bậc giữa, nhng để
thuận lợi cho việc tiêu năng, hố tiêu năng cuối cùng làm dạng khuếch tán và có
thể đặt các thiết bị tiêu năng phụ tùy tình hình cụ thể.
c. Tính thuỷ lực


2
, để không phát sinh nớc nhảy sóng và có nớc
nhảy ngập ổn định thì
h
2
h
1
= 5ữ 6
+ Mặt khác phải chọn chiều sâu hố là d thoả mản : H
1
+ d > h
2
(rong đó H
1
tính theo
công thức đập tràn thực dụng).
+ Theo Laupman để cho trong hố có nớc nhảy ngập ổn định thì :
d 0,25h
2
d+h
1
= 0,9h
2
và đối với bậc cuối cùng phải thỏa điều kiện :
d + H
1
(1.10 ữ 1.15)h
2
+ Chiều dài mỗi bậc L
b


- Đặc điểm
+ Máng tràn ngang có ngỡng đặt dọc theo bờ hồ chứa, dòng chảy qua ngỡng rẽ
ngoặt một góc 90
0
rồi chảy về kênh tháo. Vì vậy có thể tăng chiều rộng tràn để
giảm cột nớc H mà không phải đào mở rộng vào phía bờ núi.
+ Chiều rộng kênh tháo nhỏ hơn nhiều so với chiều dài tràn : b
k
<< B
t
- Cấu tạo
Máng tràn ngang gồm : ngỡng tràn, máng ngang và kênh tháo.
+ Ngỡng tràn : thờng dùng ngỡng thực dụng hoặc đỉnh rộng chảy không ngập,.
trên ngỡng có thể có trụ pin, cửa van và cầu công tác.
+ Máng ngang : có dạng hình thang trên mặt bằng, chiều rộng máng tăng dần từ b ở
đầu máng đến B ở cuối máng (vì lu lợng tăng dần). Tiết diện máng thờng có
dạng hình thang, đáy và bờ đều phải gia cố bằng bê tông, chiều sâu nớc bờ đối
diện lớn hơn chiều sâu bình quân 15-20%.
+ Kênh tháo nối tiếp với ngỡng tràn : có thể dùng dốc nớc, bậc nớc tuỳ theo địa
hình.

II. Tính toán thuỷ lực
Dòng chảy qua máng tràn ngang là dòng chảy xoắn, có lu lợng tang dần dọc theo
dòng chảy từ trên xuống. Sau đây giới thiệu hai phơng pháp tính toán của Zamarin
và Peterốp .

H
×nh 7.17 : M¸ng trµn ngang
1. Ph−¬ng ph¸p cña Zamarin
§Ó tÝnh to¸n Zamarin gi¶ thiÕt dßng ch¶y trong m¸ng lµ dßng ®Òu trong tõng ®o¹n
tÝnh to¸n.

143

h
x
=
Q
b.v

b bề rộng tại mặt cắt đang xét
v lu tốc tại mặt cắt đang xét, trong thiết kế chọn giá trị v sao cho nhỏ hơn
giá trị vận tốc cho phép của vật liệu.
- Sau đó tính độ dốc thủy lực :
i =
v
2
C.R
2
,
n : hệ số nhám lấy bằng 2 2.5 lần trị số tơng ứng
C : hệ số Sezi
- Độ dốc thủy lực trung bình giữa mặt cắt thứ j và j+1 là :
i
tb
=
1
2
(i
j
+ i
j+1
)
- Tổn thất cột nớc trên đoạn x = x

nghiệm, mực nớc trong máng không vợt quá ngỡng 0,4H vì nh vậy tránh đợc
khả năng chảy ngập.
2. Phơng pháp dòng biến lợng của Pêtơrốp:
a. Nhận xét về phơng pháp của Zamarin
Zamarin giả thiết dòng chảy trong mỗi đoạn tính toán là dòng đều, tổn thất cột nớc
của dòng chảy trong máng tràn ngang chỉ gồm tổn thất do ma sát dọc đờng. Điều này

144
mắc phải sai số lớn vì dòng chảy trong máng là dòng chảy thay đổi lu lợng, có
thành phần chảy xoắn nên tổn thất phải bao gồm nhiều yếu tố khác. Sự sai số này có
thể dẫn đến kích thớc máng tràn ngang thiết kế theo phơng pháp của Zamarin
không đủ tháo lu lợng Q
tk,
vì dòng chảy có thể chuyển sang trạng thái chảy ngập.
b. Phơng trình dòng biến lợng của Pêtơrốp
- Giả thiết dòng chảy trong máng là dòng ổn định (không phụ thuộc thời gian),
Pêtơrốp lập đợc phơng trình của dòng biến lợng nh sau :

(
)
)1(0

.
2
0
2
0
=

++++

.R
độ dốc thuỷ lực do ma sát dọc đờng
hình chiếu của lu tốc của phần lu lợng bổ sung lên trục dòng chảy chính
- Viết lại (1) nh sau :

(
)
)2(0.
.
.
2
0
22
22
0
=

++








=





(
)
(
)
)3(.
.
.
.2
120
2
22
1
2
20
21
tb
tbtb
tbtb
tb
Q
QQ
g
vv
x
RC
v
g
vv
yy

gQ
QQ
g
Q
Q
QQ
g
v
Q
QQ
g
vv






=









=


yy



++

=
ý nghĩa các số hạng trong vế phải :
+ Số hạng thứ 1: tổn thất cột nớc do thay đổi lu tốc
+ Số hạng thứ 2: tổn thất cột nớc do ma sát dọc đờng

145
+ Số hạng thứ 3: tổn thất cột nớc do thay đổi lu lợng
(Zamarin chỉ kể đến số hạng thứ 2 số hạng này có trị số nhỏ, bỏ qua 2 số hạng lớn
hơn)
Vận dụng phơng trình (4) để giải bài toán thiết kế theo trình tự sau :
1. Chia chiều dài máng ra n đoạn (bắt đầu từ 0 kể từ cuối máng), tính toán với chiều
dài mổi đoạn x đủ ngắn.
2. Tính toán mặt cắt cuối máng bên, biết : Q
o
, h
o
= 1,20h
k
, chọn chiều rộng cuối
máng b
o
theo điều kiện v
0
nhỏ hơn vận tốc cho phép của vật liệu.

1/6
v
0
=
Q
0


0

4. Tính y chênh lệch mực nớc giữa hai mặt cắt 0-0 và 1-1 bằng phơng pháp thử
dần.
Cho h, tính :
h
1
= h
0
+ h
1
,
1
, c
1
, v
1
, Q
1
Tính các trị số trung bình c
tb
, H
ình 7.18 : Các
thành phần của
giếng tháo lũ.
1.phểu tràn
2.đoạn chuyển
tiếp (đoạn biến)
3.giếng đứng
4.đoạn khủy nối
tiếp
5
.đờng hầm
ngang
- Cấu tạo : gồm các bộ phận sau
+ Phểu tràn nớc (loa tràn) : là đập tràn tuyến tròn đỉnh thực dụng hoặc đỉnh rộng.
+ Đoạn chuyển tiếp (tiệm biến) từ phểu xuống giếng đứng có d thay đổi với góc
thu hẹp không quá đột , trong phạm vi 8ữ10
0
.
+ Giếng đứng
+ Đoạn khuỷu nối tiếp giếng đứng với đờng hầm ngang
+ Đờng hầm ngang và tiêu nối tiếp sau đờng hầm
- Đặc điểm làm việc :
+ Diện tràn xung quanh lớn nên tháo đợc Q lớn khi cột nớc H không cao.
+ Có thể sinh ra dòng chảy xoắn vào miệng giếng, nhất là khi dòng chảy không
ngập. Nguyên nhân là do ảnh hởng của bờ. Vì vậy các giếng tháo lũ cần có bộ


























=
R
P
R
H

tính từ đỉnh ngỡng tràn đến cách trần đờng hầm ngang (0.15ữ0.20)d,
(d - đờng kính đờng hầm ngang)
Nếu vẽ qu định, đờng cong sẽ
đ ợc chia làm hai phần rõ rệt (hình 7.19):
- Đoạn ob tơng ứng với chế độ chảy k
Hình 7.19
- Đoạn bc do H tăng lên nên chuyển sang chế độ
ngập. Đoạn này rất dốc, chứng tỏ cột nớc tăng rất
nhanh nhng lu lợng tháo tăng không đáng kể
ì vậy khi thiết kế giếng tháo lũ ta phải chọn R,
o Q và Z sao cho với trờng hợp MNTL = MNGC, tháo
với Qmax giếng vẫn chảy không ngập.

III.Tính toán các bộ phận của giếng t
1. Tính toán miệng loa tràn (Phểu tràn)
a. Khi ngỡng tràn có đoạn phẳng nghiên
Đoạn nghiêng này thực tế là đập tràn đỉnh rộng, đặt nghiêng g
ng khoảng m=0.36, bán kính R>7H (hình 7.20).
- Bán kính ngoài R đợc tính :
R =
1

[
Q
.m
2g.H
0
3/2
+ n.t]
(khi thiết kế sơ bộ có thể lấy : =0,96, m=0,36)

0
= R-B-0,5h
0
.sin H
ình 7.20 : Sơ đồ tính loa
tràn đỉnh rộng

-
Xét quỷ đạo dòng nớc rới trong hệ trục xoy :
V
0x
=v

= 0,98. 2g.y
max
và xác định đợc điểm
- h cuối loa :
0
C là điểm kết thúc phần loa.
Tại c xác định đợc đờng kín
d
=
4Q

x
.v
ma

- Chiều dày lớp nớc trên miệng loa :
2(r
0
- x)v
h =
Q149