www.phanmemxaydung.com

222
$
7'"($89:_C$ Sơ đồ tính toán bể tiêu năng.
5. Sau khi có bể, dòng chảy cuối bể giống nhF đập tràn đỉnh rộng chảy ngập có độ hạ
thấp cột nFớc Z
'
của dòng chảy.
Sau khi xác định đFợc (h
c
"
) và cho rằng h
c
"
=h
h
'
, ta có thể tìm đFợc Z
'
:
Z
'
= (h
c
"
) - d
0
- h
h
, (6-28)

g2
v
ZZ
2'
0
''
0
a
+= . (6-31)
8.Theo biểu thức tính lFu lFợng qua đập tràn đỉnh rộng chảy ngập, xác định lFu lFợng
đơn vị cuối bể tiêu năng theo biểu thức :

'
0h
gZ2hq j=
. (6-32)
trong đó: j - hệ số lFu tốc ( j ằ 0,95).
9. Tiếp tục giả thiết các trị số d
0
khác và tính toán theo các bFớc nhF trên, tìm đFợc các
trị số của q tFơng ứng theo biểu thức :
q = f(d
0
). (6-33)
ĐFờng quan hệ q = f (d
0
) vẽ đFợc nhF ở hình 6-11a. Rõ ràng, trên đồ thị ứng với lFu
lFợng đơn vị q
t
qua đập tràn, ta xác định đFợc độ sâu (d

h
o
v
q
q
t
C
o
v
o
o
o
t
c
c
o
O'
O
www.phanmemxaydung.com

223

TrFớc hết theo biểu thức (6-34), giả thiết các trị số d
0
và tìm đFợc các trị số h
h
'
tFơng
ứng. Vẽ đFờng quan hệ h
h

)
t
của bể (chiều sâu lớn
nhất) và Q
tt
.
;<$$$$$$$$$$$><$$$$$$$=<$$

7'"($89::. Các đFờng quan hệ để xác định độ sâu của bể tiêu năng.
Chiều sâu của bể đFợc tính toán nhF trên gọi là chiều sâu theo lý thuyết của bể tiêu
năng. Chiều sâu đó ứng với mức độ ngập A = 1 (hình 6-10). Trong thiết kế, chúng ta phải
tìm chiều sâu cần thiết d của bể để có nFớc nhảy ngập với mức độ ngập A = 1,05
á
1,10 :
d= (1,05 á 1,10)d
0
+ (0,05 á 0,10)h
h
;$ (6-35)
>C `.a"#$%043$"^"#C Do điều kiện kết cấu và thi công, khi làm bể tiêu năng không thích
hợp thì nên dùng tFờng tiêu năng. Sơ đồ tính toán nhF ở (hình 6-12), trong đó C
0
là chiều
cao lý thuyết của tFờng tiêu năng. TFờng tiêu năng làm việc nhF một đập tràn và trạng thái

ữ
ứ
ử
ỗ
ỗ
ố
ổ
=s
'
o
'
n
'
n
H
h
f ; (6-38)
q
d
q=f(d )
q
(d )
t
t
o
o
o
Q
tt
d =f(Q)

t
o
2
o
(
h
')

=
f(
d)
h
1
o
www.phanmemxaydung.com

224
7'"($89:@. Sơ đồ tính toán tFờng tiêu năng.
Tính toán tFờng tiêu năng đơn giản hơn tính toán bể tiêu năng vì khi tính toán bể với sự
thay đổi d
0

, xác định h
c
;
2. Dùng phFơng trình nFớc nhảy, xác định h
c
"
;
3. Tính lFu tốc tới gần
"
c
"
c
h
q
v = , do đó tìm đFợc cột nFớc lFu tốc
g2
v
2'
0
a
;
4. Giả thiết q trong biểu thức (6-36) bằng q
t
, cho s
n
'
= 1 và căn cứ vào biểu thức đó để
tìm H
0
'

'
trên đỉnh tFờng :

g2
v
HH
2'
o
0
'
a
-= ; (6-40)
6. Cuối cùng xác định đFợc C
0
:
C
0
=
"
c
h
- H
'
, (6-41)

Khi dòng chảy qua tFờng tiêu năng là chảy ngập thì tính C
0
phải thử dần và bằng đồ thị.
TrFớc hết, tFơng tự ở trên, ta xác định trực tiếp các trị số q
t

C
C
O
H'
h
h
o
c
v
o
v'
o
2g
(v' )
2
o
q
c
o
www.phanmemxaydung.com

225
2. Tính H
'
= h
c
"
- C
0
và H

'
n
lớn hơn trị số xác định đFợc theo đFờng cong II ) ;
5. Xác định lFu lFợng đơn vị q theo biểu thức (6-36).
Tiếp tục thiết các trị số C
0
khác và thực hiện các bFớc nhF trên, cuối cùng ta tìm đFợc
quan hệ q = f(C
0
), biểu thị nhF ở hình 6-13.
LFu lFợng đơn vị q qua tFờng phải bằng lFu lFợng đơn vị q
t
qua đập tràn :
q = q
t
(2-42)
Do đó chúng ta xác định đFợc chiều cao cần tìm (C
0
)
t
ứng với q
t
(hình 6-13)

C$
$
7'"($89:O. ĐFờng quan hệ q = f(C

s
đFợc tính từ mặt cắt co hẹp C - C ở ngay sát chân đập tràn.
`&.a"#$(eL$$@ : có bể hoặc tFờng sau đập tràn thành mỏng (hình 6-14 c, d)
Chiều dài sân sau L
s
không phải bắt đầu từ mặt cắt C - C mà nó bao gồm một đoạn l
0

trFớc mặt cắt C - C (l
0
chiều dài nFớc rơi). TrFờng hợp này, khi tính toán cần phải kể đến
chiều dài nFớc rơi.
$
t
(C )
q
C
q
t
o
q=f(C )o
o
www.phanmemxaydung.com

226
$
;<$$$$$$$$$$$$$><$$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$$$$$$$$$$$$$
$

L
s
=
b
.l
n
$$$$$$$$$(6-45)
trong đó:
l
n
- chiều dài nFớc nhảy tự do không ngập, đFợc tính theo biểu thức(6-25) hoặc biểu
thức (6-26) ;
b
- hệ số thực nghiệm, lấy bằng 0,7
á
0,8.
Cũng cần phải chú ý thêm rằng, chiều dài sân sau phải đủ dài, nếu ngắn quá sẽ không
hình thành nFớc chảy và đFa đến xói lở hạ lFu.
Hình dạng bể tiêu năng trong mặt phẳng thẳng đứng là hình chữ nhật (hình 6-15a) thì
hiệu quả tiêu năng tốt. NhFng dòng chảy có thể bào mòn các cạnh góc, nhất là khi trong
nFớc có nhiều bùn cát, nên thFờng thiết kế bể có dạng hình thang (hình 6-15b). Khuyết
điểm của bể tiêu năng là khối lFợng đào lớn , cao trình đáy đập thấp nên khối lFợng đập
tăng; vì thế ngFời ta dùng bể và tFờng kết hợp (hình 6-15c) để giảm khối lFợng đào và khối
lFợng đập.
$
h
h
C
C
d

h
Z'
l
h
c
s
o
L
l
H'
C
h
C
H
C
h
h
s
o
c
www.phanmemxaydung.com

227
$
;<$$$$$$$$$$$$$$$$$><$$$$$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$$$
$
$
$

7'"($89:Z. Hình thức các thiết bị tiêu năng (kích thFớc trong hình ghi theo 5 ).
d
h
h
l
l
no
d
h
h
h
d
h
C
o
P
L
C
1
0
5
5
3
7
3
P
C
C/2
1
2