www.phanmemxaydung.com

234
Cấu tạo hình thức tiêu năng phóng xa đơn giản, không cần thiết bị tiêu năng ở sân sau,
giảm khối lFợng đào đá, rút ngắn thời gian thi công. Cho nên đối với đập tràn có cột nFớc
có cột nFớc cao và điều kiện địa chất tốt, dùng hình thức tiêu năng này là hợp lý và kinh tế.
b)Hình thức kết cấu tiêu năng phóng xa.
Đối với những đập tràn cao không nên dùng hình thức tiêu năng ở ngay chân đập (tiêu
năng đáy, dòng mặt, v.v ), bởi vì lFu tốc rất lớn, gây nên hiện tFợng khí thực và mạch động
lớn. Tải trọng động đó tác dụng lên sân sau tăng lên rất nhiều làm nguy hiểm đến kết cấu
sân sau. Nối tiếp hạ lFu của các đập tràn cao trên nền đá thích hợp nhất là hình thức tiêu
năng phóng xa.
Có nhiều hình thức kết cấu mũi phun. Sau đây giới thiệu một số dạng thFờng gặp.
* Mũi phun liên tục.
Hình thức mũi phun này (hình 6-26a) vì có Fu điểm là cấu tạo đơn giản và khoảng cách
phóng xa lớn, nhFng dòng chảy khuếch tán trong không khí kém và xói lở dòng sông sâu.
Có thể làm các tFờng phân dòng nối liền với các trụ pin kéo dài đến gần mũi phun (hình 6-
26b) để cho dòng chảy tập trung ở trên mặt tràn và giảm tổn thất thuỷ lực. NhF vậy chiều
dài dòng phun sẽ tăng và mức độ khuếch tán dòng chảy trên mặt bằng cũng đFợc mở rộng.
Thiết kế mũi phun liên tục bao gồm các vấn đề sau đây:
1.Góc nghiêng a của mũi phun đFợc xác định căn cứ vào điều kiện chiều dòng phun
xa, đồng thời thể tích bêtông ở chân đập tăng tFơng đối ít. ThFờng dùng
a

ằ
30
0

á
35
0

hơn.

a) b)
Hình 6-27. Mũi phun không liên tục.
Theo thí nghiệm, kích thFớc hợp lý đối với mũi phun không liên tục có răng hình chữ
nhật (hình 6-27a) nhF sau:
a
1

á

a
2

ằ
5
0

á
10
0

2/3
0
Hg2mBQ e= , (6-56)
LFu tốc trên mặt đập tràn:

i
gZ2v j= , (6-57)
trong đó:
j
- hệ số lFu tốc ;
Z
i
- độ chênh cột nFớc kể từ mực nFớc thFợng lFu đến mặt cắt tính toán (hình 6-28).
Dòng chảy trên mặt đập tràn sẽ có hiện tFợng hàm khí khi trị sô Fruot:
45
gR
v
F
2
r
>=

(R- bán kính thuỷ lực của mặt cắt tính toán).
2
1
d
b
a
35
30

j
+q+= , (6-58)
trong đó:T
oi
- khoảng cách từ mực nFớc thFợng lFu đến mặt phẳng so sánh ;
y
i
- toạ độ của mặt cắt so với mặt phẳng so sánh ;
h
i
,v
i
- chiều sâu và lFu tốc dòng chảy tại mặt cắt tính toán ;
j
i
- hệ số lFu tốc.
Hệ số lFu tốc j
i
tại mặt cắt bất kỳ trên mặt đập đFợc xác định theo biểu đồ hình 6-29,
phụ thuộc vào lFu lFợng đơn vị q và khoảng cách l theo mặt đập kể từ đỉnh đập đến mặt cắt
tính toán.

1
1
q
o
0
50
100
150
200
250
l (m)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
=0.65
=0.72
=0.75
=0.78
q (m /s.m)
=0.68
=0.70
=
0

.
9
5
=
0
.
9
8
3
=
0
.
9
9
www.phanmemxaydung.com

237
đó dựa vào biểu đồ ở hình 6-29, tra đFợc
i
j
. Tính h
i
và v
i
bằng phFơng pháp thử dần (giả
thiết h
i
và tính v
i
i

h
l
g2
v
coshy
g2
v
coshy
2
tb
tb
i
i
2
1i
1i1i
2
i
ii
D
l++q+=+q+
+
++
; (6-59)
q = h
i
v
i
; (6-60)
trong đó:


2
vv
v
1ii
tb
+
+
= ,

tb
tb
v
q
h = ,
Trị số l
i
đFợc xác định theo biểu thức :
25,4
R
lg4
1
i
+
D
=
l
; (6-61)
trong đó: R- bán kính thuỷ lực ;
D - độ nhám tFơng đối .

tb
tb
i
i1i1i
2
i
ii
-
+
D
l+q+=+q+
++
; (6-62)

www.phanmemxaydung.com

238
Hình 6-30. Quan hệ giữa hệ số lFu tốc

2gZaq m=
; (6-64)
trong đó: m - hệ số lFu lFợng phụ thuộc vào tính chất hình học của đFờng ống.

x+
ữ
ữ
ứ
ử
ỗ
ỗ
ố
ổ
w
w
a
=m
2
1
r
r
;
100150200250300
S(m)
10
20
30
40
50
60

0
.
8
8
=
0
.
8
5
=
0
.
8
2
=
0
.
8
0
=
0
.
7
8
=
0
.
7
5
=

3
q (m /s.m)
3
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j
o
j

w
o
h
g
v
h
g
v
E +
a
+=+
22
2
0
2
, (6-65)
trong đó: h - cột nFớc đo áp tại mặt cắt 2-2 ;
h
w
- tổng tổn thất cột nFớc của đFờng ống ;

w
h
g
v
+
a
2
2
0


ũ
+
=
2
2
0
1
1
2
cos
a
R
R
dR
g
v
aEZ
,
hay là:
D
DD