ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
PHẦN II:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ THEO CÁC PHƯƠNG ÁN B
tràn
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SƠ BỘ MẶT CẮT ĐẬP VÀ TRÀN XẢ LŨ
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH
Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Chương 4: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ
4.1Mục đích tính toán:
Mục đích của việc tính điều tiết hồ là tìm ra mối quan hệ giữa quá trình lưu lượng chảy đến,
quá trình lưu lượng chảy ra khỏi hồ và sự thay đổi mực nước hoặc dung tích kho nước theo
thời gian.
4.2Nhiệm vụ tính toán:
Xác định dung tích nước hiệu dụng V
h
và cao trình mực nước dâng bình thường.
4.3Nội dung tính toán theo phương pháp lập bảng:
4.3.1 Số liệu tính toán:
Dựa vào các tài liệu thu thập, ta có các quan hệ đặc trưng lòng hồ sau:
B¶ng 4 - 1: Quan hÖ Z ~ F ~ V lßng hå Tµ Lam
Z (mm) F (ha) V (10
6
m
3
) Z (mm) F (ha) V (10
6
m
3

Theo TCXDVN 285:2002, công trình cấp 3 có tuổi thọ là 75 năm có nghĩa là dung
tích chết phải lớn hơn hoặc bằng dung tích bùn cát bồi lắng trong 75 năm hoạt động của hồ.
Ta có:
Lượng bùn cát (m
3
/năm): 3170,4
Trang 26
F ~ V
F ~ Z
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Dung tích bùn cát V
bc
(m
3
): 3170,4 x 75 (năm) = 237780
Tra quan hệ Z~V ứng với V
bc
= 237780 (m
3
) = 0,24.10
6
m
3
ta được cao trình bùn cát Z
bc
=
31,11 m
 MNC=Z
bc
+a+h

- Về mặt kinh tế vùng hồ : MNDBT ảnh hưởng đến diện tích vùng ngập và tổn thất do
ngập lụt thượng lưu .
- Về mặt kinh phí xây dựng : MNDBT ảnh hưởng đến kinh phí xây dựng công trình .
b) Nội dung và phương pháp tính toán:
Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và lượng nước dùng trong
hồ , ta có :
W
đến
= 26,408 (10
3
m
3
)
W
dùng
= 18,744 (10
3
m
3
)
Ta thấy W
đến
> W
dùng
nên hồ chỉ cần điều tiết năm là đáp ứng được yêu cầu dùng
nước.
Dùng phương pháp lập bảng : dùng bảng tính để tính và so sánh lượng nước đến và
lượng nứơc dùng .
Trang 27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

< W
q
; (6) = (4) – (3).
Cột (7) : Luỹ tích cột (6) nhưng không vượt quá dung tích công tác V
h
;
V
h
= ∑ cột(6)
Cột (8) : Ghi lượng xả thừa khi lượng nước lớn hơn V
h
.
Cột (9) : Lượng nước trong kho cuối mỗi thời đoạn .
(9) = (7) + V
c
( V
c
= 0,7.10
6
m
3
)
Cột (10) : Thể tích nước trung bình từng thời đoạn :
(11) = V
tb
= (V
đ
+ V
c
)/2

= (4) + (16)
Cột (18) : Lượng nước thừa : (18) = (3) – (17)
Trang 28
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Cột (19) : Lượng nước thiếu : (19) = (17) – (3)
Cột (20) : Luỹ tích cột (18) nhưng không vượt quá V
h
; V
h
= ∑cột(19).
Cột (21) : Ghi lượng xả thừa khi lượng nước lớn hơn V
h
= ∑cột(19).
Cột (22) : Dung tích kho chứa V
k
= (20) + V
c
Cột (23) : Từ V
k
tra quan hệ Z~V được các cao trình mực nước tương ứng .
Kết quả tính được thể hiện phụ lục 1.
Dựa vào bảng tính toán điều tiết hồ ở phụ lục 1 trên, ta có:
V
h
= 13,56.10
6
(m
3
)
V

5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán điều tiết:
- Ảnh hưởng của đường quá trình lũ đến.
- Ảnh hưởng của công trình xã lũ: loại công trình ,kích thước công trình.
- Ảnh hưởng của địa hình kho nước.
5.4 Nguyên lý tính toán:
Dòng chảy lũ thuộc dòng chảy không ổn định tuân theo hệ phương trình cơ bản sau

0
Q
s t
ω
∂ ∂
+ =
∂ ∂
(5.1)
2
1
Q Q
Zc h v v v
s s g s g t
K
∂ ∂ ∂ ∂
= + +
∂ ∂ ∂ ∂
(5.2)
Trong đó:
+ Q: lưu lượng
+ S: khoảng cách
+ ω: Diện tích
+ Z

+
1
Q
,
2
Q
là lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn tính toán
+ q
1
, q
2
là lưu lượ ng xả đầu và cuối thời đoạn tính toán
+
1
V
,
2
V
là thể tích nước trong kho đầu và cuối thời đoạn tính toán
Trong phương trình trên các đại lượng đã biết gồm có thời đoạn tính toán, lưu lượng
đến đầu và cuối thời đoạn tính toán, lưu lượng xả đầu thời đoạn tính toán, thể tích nước
trong kho đầu thời đoạn tính toán. Còn các đại lượng chưa biết gồm có hai đại lượng là lưu
lượng xả, và dung tích hồ ở cuối thời đoạn tính toán. Do đó phương trình trên chưa thể giải
được. Muốn giải phương trình trên cần bổ sung thêm phương trình lưu lượng xả qua công
trình xả:
q = f(Z
t
,Z
h
,C)

∆
t, sau đó chuyển vế đưa phương trình về
dạng:
1 1 2 2
1 2
1
( ) ( ) ( )
2 2 2
V q V q
Q Q
t t
+ + − = +
∆ ∆
(5.5)
Nhận xét: Trong phương trình trên các đại lượng trong dấu ngoặc đơn đều là hàm của
q và vế trái phương trình trên luôn biết còn vế phải chứa các đại lượng chưa biết. Do đó nếu
lập quan hệ giữa q với
1 1
( )
2
V q
t
−
∆
và
2 2
( )
2
V q
t

sau đó vẽ đường quan hệ q~f
1
, q~f
2
Bước 2: Sử dụng biểu đồ phụ trợ để tính điều tiết:
Với mỗi thời đoạn
∆
t tính
1 2
1
( )
2
Q Q Q
= +
Từ q
1
đã biết tra biểu đồ phụ trợ xác định f
1
. Thay f
1
, q
1
vào phương trình cân bằng
nước để tìm f
2
Từ f
2
tra biểu đồ phụ trợ ngược lại tìm được q
2
. Như vậy ta đã xác định được q

= 22,77h
- Chọn thời đoạn tính toán ∆t = 1(h)
Hình 5.2: Dạng đường quá trình lũ đến Q~T
5.7.1 Trường hợp bề rộng tràn B
tr
= 25m (ứng với P= 1% và P= 0,2%):
a) Xây dựng biểu đồ phụ trợ:
Để xây dựng biểu đồ phụ trợ, ta lập bảng tính toán với các thông số như sau:
+ Cột (1) Số thứ tự.
f
1
f
2
f
1
,f
2(m
3
/s)
Q,q
(m
3
/s)
T
(phút)
Q~t
q
x¶
~t
Q

3/2
với m= 0,35
+ Cột (7) = f
1
=






−0.5q
Δt
V
+ Cột (8) = f
2
=






+ 0.5q
Δt
V
(+) Vẽ biểu đồ quan hệ phụ trợ q~f
1
, f
2

2
~q
Lặp lại với các thời đoạn tiếp theo với lưu lượng cuối thời đoạn trước
làm lưu lượng đầu thời đoạn sau .
+ Cột 9 : Tính H
sc
= (q
x
/m.B.
3
2
)2.g

+ Cột 10 : Tính Z
sc
= H
sc
+ MNDBT
+ Cột 11 : Tính dung tích siêu cao : V
k

+ Cột 12 : Tính dung tích siêu cao : V
sc

Kết quả tính toán điều tiết lũ được thể hiện ở bảng sau:
5.7.2 Trường hợp bề rộng tràn B
tr
= 30m (ứng với P= 1% và P= 0,2%):
5.7.3 Trường hợp bề rộng tràn B
tr

6.1.1 Tài liệu tính toán:
- Cao trình MNDBT = 49,26m
- Cao trình MNC = 33,11m
Trang 35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
- Cao trình ngưỡng tràn ∇
Tràn
= 49,26m
- Cao trình đáy đập = 25,5 – 2,5 = 23m
- Tốc độ gió: V
%4
= 25,1 m/s; V
%50
= 14,4 m/s.
- Đà gió: D
MNDBT
= 2000 m; D
MNLTK
= 2500 m.
- Hướng gió thổi chính vuông góc với mặt đập: θ = 0
0
- Thời gian gió thổi liên tục, khi không có tài liệu lấy: t = 6 (h)
- Độ vượt cao an toàn ứng với công trình cấp III:

''
0,7
' 0,5
0,2
a
a

và h
'
sl
là chiều cao sóng leo ứng với tần suất gió lớn nhất và tần suất gió bình
quân lớn nhất (có mức bảo đảm 1% ).
a, a’, a’’ là các chiều cao an toàn, lấy theo quy phạm.
Cao trình đỉnh đập được chọn theo trị số lớn nhất trong 3 giá trị trên.
6.1.2.1 Cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT = 49,26m:
Xác định ∆h và h
sl
ứng với tần suất gió lớn nhất P = 4%: V
%4
= 25,1 ( m/s)
* Xác định ∆h theo công thức:
∆h = 2.10
6−
.
Hg
DV
.
.
2
.cos
s
α
(m) (6.4)
Trong đó:
V là vận tốc gió tính toán lớn nhất, V = 25,1 m/s
D là đà sóng ứng với MNDBT, D = 2000 m .
g là gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s

%1sl
= K
1
.K
2
.K
3
.K
4
.K
α
.h
%1
(6.5).
Trong đó: h
%1s
: chiều cao sóng có mức bảo đảm 1%.
K
1
,K
2
,K
3
,K
4
,K
α
: các hệ số.
Theo QPTL C1-78, h
%1s

2
V
hg
,
V
g
τ
.
.
Tương ứng với
V
gt
= 8442,07

2
V
hg
= 0,076 ;
V
g
τ
.
= 3,95
Tương ứng với
2
V
gD
= 31,14

2

.
g
V
2
=
81,9
1,25
.00351.0
2
= 0,225 (m)

τ
=
V
g
τ
.
g
V
=
81,9
1,25
.551,0
= 1,41 (s )
- Tiếp theo ta có bước sóng trung bình
λ
:
Trang 37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH


Ứng với
2
V
gD
= 31,14 ta có: K
%1
= 2,02
- Hệ số K
1
, K
2
tra bảng P2-3 ( QPTLC1-78), phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái và độ
nhám tương đối trên mái. Chọn hình thức gia cố mái bằng đá xếp và độ nhám tương đối ∆/h
%1
= 0,005÷0,01.
K
1
= 0,95 ; K
2
= 0,85
- Hệ số K
3
tra bảng P2-4 (QPTL C1-78), phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái m
K
3
= 1,5 ( ứng với V = 25,1 m/s > 20m/s và m = 3 ÷5)
- Hệ số K
4
tra đồ thị hình P2-3 (QPTL C1-78), phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số
%1s

%1
(6.5)
⇒ h
%1sl
= 0,95.0,85.1,5.0,98.1.0,45 = 0,53 (m)
Thay vào công thức ta có cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT là:
Z
1
= 49,26 + 0,00978 + 0,53 + 0,7 = 50,50 (m).
6.1.2.2 Cao trình đỉnh đập ứng với MNLTK:
Ứng với mỗi B
tràn
ta sẽ tìm được một cao trình đỉnh đập tương ứng với MNLTK, qua
đó thông qua sự so sánh về kinh tế - Kỹ thuật mà chọn ra được một cao trình đỉnh đập hợp lý
nhất ứng với một B
tràn
tương ứng.
Ta lập bảng tính toán tổng hợp sau:
Bảng 6.1 Tính toán cao trình đỉnh đập ứng với MNLTK
Trường hợp tính
MNDBT
MNLTK
Thông số tính Btr = 25 Btr = 30 Btr = 35
Mực nước (m) 49,26 55,58 55,13 54,67
Vận tốc gió (m/s) 25,1 14,4 14,4 14,4
Trang 38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Đà gió (m) 2000 2500 2500 2500
Chiều sâu nước trước đập (m) 26,26 32,58 32,13 31,67
Độ vượt cao an toàn 0,7 0,5 0,5 0,5

2
0,85 0.85 0.85 0.85
K
3
1,5 1,276 1,276 1,276
K
4
0,98 0,93 0,93 0,93
K
α
1 1 1 1
h
sl1%
0,53 0,267 0,267 0,267
∇
đđ
50,50 56,35 55,90 55,44
Cao trình đỉnh đập trong các trường hợp B
tr
56,50 56,00 55,50
6.1.2.3 Cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT:
Áp dụng công thức (6-3) ta có kết quả sau:
Bảng 6.2 Cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT
B
tr
(m) MNLKT (m) a’’ Z
3
(m)
25 57,06 0,2 57,26
30 56,60 0,2 56,80

= 4,0 ; m
2
= 3,5
Trong đó: H là chiều cao đập (m).
+ Cơ đập:
- Mái thượng lưu: Để tăng ổn định cho mái thượng lưu, kéo dài dòng thấm và thuận
tiện cho thi công và vận hành, kiểm tra sau này ta bố trí cơ trên mái thượng lưu ở cao trình
+40m với bề rộng cơ B
co
= 3m.
- Mái hạ lưu : Đập cao hơn 10m nên bố trí một cơ ở mái hạ lưu tại cao trình +38m.
Chiều rộng bề mặt cơ chọn B
co
= 3 m.
+ Bảo vệ mái thượng lưu:
Mái thượng lưu trực tiếp chịu tác dụng của áp lực sóng nên cần được gia cố cẩn thận.
Phạm vi gia cố bắt đầu từ đỉnh đập xuống dưới mực nước chết bằng 1,5 lần chiều cao sóng.
Tức là bằng 1,5.0,53= 0,795 chọn 1m.
Cao trình thấp nhất bảo vệ mái thượng lưu: Z = 33,11 – 1 = 32,11m.
Bảo vệ mái thượng lưu bằng đá xếp, dưới lớp đá lát có tầng đệm theo hình thức lọc ngược.
Đoạn sườn đồi: Hạ lưu không có nước, chọn sơ đồ đơn giản nhất là thoát nước kiểu áp mái.
+ Thiết bị thoát nước:
Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước. Khi chiều sâu nước hạ lưu không quá lớn có thể chọn
thoát nước kiểu lăng trụ. Cao trình đỉnh lăng trụ cao hơn mực nước hạ lưu lớn nhất, đảm bảo
trong mọi trường hợp đường bão hòa không chọc ra mái hạ lưu, (độ vượt cao của đỉnh lăng
trụ so với mực nước hạ lưu lớn nhất thường bằng 0,5÷1m). Bề rộng đỉnh thiết bị thoát nước
chọn là B
tn
= 2 m.Mặt tiếp giáp của lăng trụ với đập và nền có tầng lọc ngược. Mái trước và
sau của lăng trụ: m


4
,
0
Hình 6.1 Mặt cắt đập sơ bộ
6.2 Thiết kế tràn xả lũ
6.2.1 Hình thức tràn:
Dựa vào tình hình cấp nước cho hạ lưu và dung tích hồ, ta chọn hình thức tràn là đỉnh
rộng không cửa van.
Theo phương án I thì tràn được bố trí bên bờ trái của tuyến đập.
6.2.2 Các bộ phận của tràn:
6.2.2.1 Ngưỡng tràn:
- Ngưỡng tràn đỉnh rộng, chảy tự do.
- Cao trình ngưỡng tràn bằng MNDBT = 49,26 m.
- Chiều dài ngưỡng tràn chọn theo hình thức tràn đỉnh rộng: Theo quy phạm thủy lực đập
tràn C8-76 ta có:
(2÷3)H ≤ δ ≤ (3 ÷10 )H
Qua tính toán điều tiết lũ thì cột nước tràn (H) ứng với các trường hợp B
tr
không chênh lệch
nhau nhiều. Với H = 7,34 thì 14,68 ≤ δ ≤ 22,02 m.
Chọn δ = 15 m.
6.2.2.2 Trụ pin:
Sơ bộ chọn trụ pin như sau:
- Trụ pin bằng bêtông M200.
- Đường kính trụ giữa là 1m, trụ bên là 0,5m. Tường ngưỡng tràn dày 1 m.
6.2.2.3 Hình thức nối tiếp sau tràn:
Do địa hình sau tràn có địa chất nền là đất tốt nên thuận lợi cho việc xây dựng dốc
nước. Dốc nước gồm 2 đoạn: Đoạn thu hẹp dần với góc thu hẹp
θ

Chiều dài dốc nước sơ bộ chọn L
d
= (m).
Dốc nước là một loại kênh hở có độ dốc lớn được xây dựng trên nền đất hoặc đá, nối
tiếp sau ngưỡng tràn để đưa nước xuống hạ lưu.
Tính toán thủy lực dốc nước nhằm xác định đường mặt nước trên dốc nước và xác định
vận tốc dòng chảy lớn nhất làm cơ sở cho việc kiểm tra ổn định dốc nước, làm tường bên và
tính toán tiêu năng sau dốc nước.
Các thông số tính toán dốc nước như bảng sau:

Bảng 6.4 Các thông số của dốc nước
B
tr
δ
tr
i
dốc
tràn
(%)
Đoạn thu hẹp dần
Đoạn có mặt cắt
không đổi
Bđầu Bcuối L
1
(m)
Góc thu hẹp θ
B
2
L
2

3
/s)
b: bề rộng dốc nước hoặc đoạn thu hẹp
q: Lưu lượng xả đơn vị, q =
b
Q
(m
3
/s)
α: Hệ số lưu lượng, chọn α = 1.
Kết quả tính toán độ sâu phân giới tại đầu đoạn thu hẹp và đoạn có mặt cắt không đổi
được tính cụ thể như bảng sau:
Bảng 6.5: Độ sâu phân giới tại đầu dốc và đoạn mặt cắt không đổi
B
tr
(m)
Q
xảmax
(m
3
/s)
Đầu đoạn thu hẹp Đoạn mặt cắt không đổi
B
1
(m)
q
(m
3
/s)
h

d
là độ dốc của dốc nước, i
d
= 8% = 0,08
Q
xa
là lưu lượng chảy qua dốc nước ứng với các trường hợp B
tràn
.
Thay các thông số vào biểu thức (6.10) ta được f(R
ln
). Tra bảng 8.1 – bảng tra thủy lực với
f(R
ln
) và n được R
ln
.
Có
ln
R
b
và m, tra bảng 8-3, bảng tra thủy lực được
ln
R
h
⇒ h
0
=
ln
R

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
615,66 20 0,00368 1,729 11,567 0,852 1,47
30
661,84 30 0,00342 1,719 17,452 0,651 1,12
661,84 25 0,00342 1,719 14,543 0,732 1,26
35
683,28 35 0,00331 1,740 20,115 0,595 1,04
683,28 30 0,00331 1,740 17,241 0,656 1,14
6.3.2 Đường mặt nước trong dốc nước:
a) Đường mặt nước trong dốc nước khi chưa kể đến hàm khí :
Tính toán thủy lực trên dốc nước chủ yếu nhằm xác định đường mặt nước trong dốc,
hoặc chiều sâu của nước trong dốc, để từ đó thiết kế chính xác được chiều cao của tường
biên, tính được lưu tốc trên dốc, điều kiện thủy lực trước khi vào bộ phận tiêu năng để chọn
các kết cấu bản đáy và tiêu năng được hợp lí.
Phương trình cơ bản để tính đường mặt nước trong dốc là phương trình động lực
(phương trình Bernouilli) viết cho dòng chảy ổn định trong kênh hở có độ dốc đáy i:
RC
Q
J
g
v
Z
dl
d
dl
dE

2
22
22

−
∋∆

Trong đó: ∆l là khoảng cách giữa hai mặt cắt tính toán.
∆
∋
là hiệu số tỉ năng của hai mặt cắt ở hai đầu đoạn tính toán.
∆
∋
=
ii
∋−∋
+1
Với:
i
∋
,
1+
∋
i
là năng lượng đơn vị tại mặt cắt đầu và cuối thời đoạn tính toán.
i
∋
= h
i
+
g
V
i
2

2
2
2
2
1
2
2
1
k
Q
k
Q
Với k =
RC
2
2
ω
Với
ω
= B.h ;
hb 2+=
χ
; R =
χ
ω
; C =
6
1
1
R

Btr = 25 (m) Btr = 30 (m) Btr = 35 (m)
B (m) h (m) L (m) B (m) h (m) L (m) B (m) h (m) L (m)
1 25
3,95 0
30
3,67 0
35
3,39 0
2 24
3,657 3
29
3,284 3
34
2,952 3
3 23
3,639 6
28
3,205 6
33
2,844 6
4 22
3,678 9
27
3,181 9
32
2,790 9
5 21
3,759 12
26
3,188 12

1 20
3.877 0.00
25
3.219 0.00
30
2.760 0.00
2 20
3.60 3.09
25
3.00 3.99
30
2.70 1.27
3 20
3.40 6.41
25
2.80 9.18
30
2.50 6.67
Trang 45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
4 20
3.20 10.93
25
2.60 16.36
30
2.30 14.42
5 20
3.00 17.02
25
2.40 26.38

30
1.35 170.98
11 20
1.80 155.74
25
1.45 217.76
30
1.30 201.75
12 20
1.60 249.61
25
1.40 255.77
30
1.25 243.43
13 20
1.57 268.00
25
1.39 268.00
30
1.23 268.00
b) Đường mặt nước trong dốc nước khi chưa kể đến hàm khí:
Trong dốc nước có lưu tốc lớn nên lớp không khí gần mặt dòng nước sẽ bị hút vào lớp
nước. Các bọt khí đó pha trộn vào lớp nước trên vùng mặt, chuyển động cùng với dòng chảy
và do đó chiều sâu dòng nước sẽ tăng so với tính toán khi không có hàm khí. Khi đó chiều
cao tường bên của dốc nước sẽ tăng hơn so với tính toán bình thường.
Đường mặt nước có kể đến hàm khí đước xác định theo công thức:
h
hk
= h (1 +
100

6
3.877 7.94032 4.185 3.219 8.22441 3.484 2.760 8.25243 2.988
Bảng 6.11: Đường mặt nước trong dốc nước có kể đến hàm khí.
PA B
tr
= 25 m B
tr
= 30 m B
tr
= 35 m
MC h (m) V(m/s) h
hk
(m) h (m) V(m/s) h
hk
(m) h (m) V(m/s) h
hk
(m)
1 3.877 7.940 4.185 3.219 8.224 3.484 2.760 8.252 2.988
2 3.60 8.551 3.908 3.00 8.825 3.265 2.70 8.436 2.928
3 3.40 9.054 3.708 2.80 9.455 3.065 2.50 9.110 2.728
4 3.20 9.620 3.508 2.60 10.182 2.865 2.30 9.903 2.528
5 3.00 10.261 3.308 2.40 11.031 2.665 2.10 10.846 2.328
Trang 46
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ  NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
PA B
tr
= 25 m B
tr
= 30 m B
tr

lượng xả max tương ứng như trong bảng sau:
Bảng 6.12: Các thông số thiết kế của kênh xả
Thông số B
tr
= 25 m B
tr
= 30 m B
tr
= 35 m
Chiều rộng đáy kênh(m) 23 28 33
Chiều dài kênh xả(m) 84 84 84
Lưu lượng xả max(m
3
/s) 615,66 661,84 683,28
6.4.2 Tính toán thủy lực kênh:
Sử dụng phương pháp đối chiếu với mặt cắt có lợi nhất về thủy lực, ta xác định được
chiều cao mực nước trong kênh ứng với các bề rộng Btr. Kết quả tính toán thể hiện ở bảng
6.11 sau:
Bảng 6.13 Tính toán độ sâu dòng chảy đều trong kênh xả hạ lưu
B
tr
Q
xả max
(m
3
/s)
B
k
(m) F(R
ln

KX
V
(6.13)
Trong đó: V
max
: Lưu tốc lớn nhất trong kênh.
[ ]
KX
V
: Lưu tốc cho phép không gây xói lở bờ và đáy kênh.
Với nền là đất sét thường
[ ]
KX
V
= (0,8 ÷1,2) (m/s).
Chọn
[ ]
KX
V
= 0,8 (m/s)
Theo kết quả tính toán trong bảng 6.11 ta thấy ứng với các giá trị Btr đều không thỏa
mãn điều kiện không xói lở lòng kênh. Để chống xói lở cho lòng kênh, ta chọn hình thức bảo
vệ mái kênh là tấm bê tông đúc sẵn. Hình dạng tấm bê tông này là vuông 60x60 cm và dày
15 cm. Các tấm bê tông này được ghép sao cho tạo mạch đứng nghiêng một góc là 45
0
so
với phương nằm ngang. Mạch ghép được chít vữa M100 cẩn thận. Bên dưới các tấm bê tông
này là lớp đệm cát sỏi dày 15cm.
6.4.4 Tính toán mực nước đầu kênh:
Tính toán đường mặt nước ngược từ cuối kênh đến đầu kênh với mực nước cuối kênh

là độ sâu phân giới của kênh chữ nhật có chiều rộng đáy b bằng đáy kênh
hình thang.
N
σ
là hệ số được tính theo công thức:
b
hm
kN
N
.
=
σ
Ứng với các Btr ta có các kết quả độ sâu phân giới h
k
như sau:
Bảng 6.14: Tính toán độ sâu h
k
trong kênh xả hạ lưu
B
tr
Q
xả max
B
k
q h
kN
σ
Ν
h
k