Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Mục lục
MỞ ĐẦU 2
*) Lượng mưa ngày lớn nhất 7
a)Chế độ triều Biển Đông: 8
b)Dao động của thủy triều trong năm: 9
c)Mực nước bình quân: 9
d)Đường quá trình đỉnh triều: 9
e)Dao động của thủy triều trong tháng và ngày đêm: 10
g)Tần suất mực nước tính toán: 10
1.2.1.2. Tình hình kinh tế xã hội: 12
1.2.1.3. Tình hình phát triển kinh tế: 14
1.2.2. Hiện trạng giao thông thủy lợi: 14
1.3.1. Nhiệm vụ: 15
B. phương pháp phần tử hữu hạn 125
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 1 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
MỞ ĐẦU
Công trình Cống Tắc Bà Tư là một trong những công trình quan trọng thuộc dự án củng
cố, nâng cấp và bổ sung khép kín tuyến đê biển huyện Bình Đại, tỉnh Bến Tre. Dự án này
nằm trên địa bàn các xã Bình Thới, Bình Thắng, Thừa Đức, Thới Thuận, Thạnh Phước, Đại
Hòa Lộc, Thạnh Trị huyện Bình Đại, tỉnh Bến Tre. Với việc đầu tư xây dựng gần 50 km đê
biển, hơn 55 km đê sông, hơn 40 cống hở ngăn triều và gần 50 cống φ100, dự án góp phần
thúc đẩy sự phát triển kinh tế của huyện Bình Đại nói chung và các xã trong khu vực dự án
nói riêng đặc biệt là ngành nuôi trồng thủy sản với khoảng 27000 ha diện tích đất tự nhiên
trong đó khoảng 81,71% là diện tích đất nuôi trồng thủy sản.
Bên cạnh đó dự án góp phần khép kín mạng lưới giao thông thuộc các xã phía Đông Bắc
và Đông Nam của huyện góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế chung của toàn huyện.
Với những mục tiêu quan trọng trên, nhiệm vụ chính của dự án: củng cố, nâng cấp và bổ
sung khép kín tuyến đê biển huyện Bình Đại tỉnh Bến Tre bao gồm:
- Ngăn nước tần suất 5% + nước biển dâng, sóng do gió bão cấp 9 gây nên.
- Lớp 3: Sét pha kẹp cát mịn màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo mềm.
- Lớp 4: Sét pha kẹp cát mịn màu xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo cứng đến nửa
cứng.
Bảng 3.22. Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền tại cống Tắc Bà Tư
Thông số Lớp1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
B 1,2 1,37 0,65 0,55
)/(
2
cmkgC
0,1 0,116 0,214 0,269
)/(
3
mT
đn
γ
0,57 0,65 0,81 1
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 4 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
)/(
3
mT
W
γ
1,51 1,75 1,76 1,95
0
ϕ
uu
= 0.270; ϕ
uu
o
= 12
0
35
’
Lớp 4: c
uu
= 0.200; ϕ
uu
o
= 19
0
07
’
Hình 3.23: Mặt cắt địa chất phía dưới thân cống
1.1.4.Khí tượng thủy văn:
1.1.4.1.Lưới trạm khí tượng thủy văn:
- Lấy tài liệu tại trạm khí tượng thủy Ba Tri và một số trạm khu vực lân cận.
1.1.4.2. Đặc điểm khí tượng:
a) Nhiệt độ không khí:
- Nhiệt độ trung bình năm của vùng nghiên cứu vào khoảng 26,8
0
C. Nhiệt độ trung
bình tháng lớn nhất 28,6
o
C ở Ba Tri vào tháng IV. Nhiệt độ trung bình tháng nhỏ
nhất 25,2
25,2
25,9
27,1
28,6
28,5
27,6
27,2
27,0
26,9
26,8
26,4
25,5
26,8
T
Max
31,1
32,4
33,9
37,1
35,5
35,3
34,1
33,4
33,6
32,9
31,9
31,1
37,1
T
Min
XII
Năm
γ
bq
81
81
80
80
83
85
86
87
88
88
86
82
84
γ
Max
100
100
100
98
100
100
100
100
100
100
98
IX
X
XI
XII
Năm
E
bq
110
114
117
112
89
84
77
78
62
61
72
94
89
E
Max
226
273
254
225
186
192
136
136
Lượng mưa mùa khô rất nhỏ chiếm khoảng 7-8% lượng mưa năm. Lượng mưa mùa khô
chủ yếu tập trung vào những tháng chuyển tiếp (tháng IV, XII) còn lại trong các tháng I, II,
III hầu như không có mưa gây nên tình trạng hạn hán ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất và đời
sống nhân dân trong vùng nghiên cứu.
Bảng 1.7 Lượng mưa trung bình hàng tháng trạm Ba Tri
Đơn vị: mm
Tháng
I II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
X
11
2 8
40
170
209
207
187
209
275
93
kéo dài 15 ngày ít khi xảy ra nhưng đôi khi còn kéo dài cả tháng không mưa. Hạn Bà Chằng
thường xảy ra vào cuối tháng VII và đầu tháng VIII ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông
nghiệp nhất và nuớc sinh hoạt của nhân dân trong vùng. Hạn nhiều khi cũng xảy ra vào
tháng IX, X, XI nhưng không nghiêm trọng như hạn trên
e) Gió:
Hàng năm trong khu vực dự án có 2 hướng gió chính là Đông – Bắc và Tây Nam.
Hướng gió Đông – Bắc thịnh hành vào các tháng từ tháng XII đến tháng I (Chiếm 60 ÷
70%). Gió mùa Tây Nam thịnh hành từ tháng V đến tháng XII (Chiếm 60 ÷ 70%). Còn lại là
các hướng gió khác (chiếm 30 ÷ 40%)
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 7 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Tốc độ gió trung bình tháng đo đạc tại trạm khí tượng Ba Tri là 2,0 m/s; Tốc độ gió
trung bình lớn nhất vào tháng II là 4,0 m/s; Tốc độ gió trung bình nhỏ nhất vào từ tháng V
đến tháng XI vận tốc gió trung bình nhỏ nhất là 0 m/s. Chi tiết xem bảng 1.9
Bảng 1.9 Tốc độ gió trung bình hàng tháng trạm Ba Tri
Đơn vị: m/s
I II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
TB
2,75
1,0
0 0 0 0 0
1,0
1,0
1,0
1,58
Tốc độ gió lớn nhất thường xảy ra vào tháng XII với vận tốc gió là 24 m/s
Bảng 1.10 Tốc độ gió lớn nhất năm ứng với tần suất thiết kế tại trạm Ba Tri
Đơn vị: m/s
V
TBMAX
m/s
Tần suất tính toán P, %
0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 15 25 50
13,7 30,6 28,6 25,9 23,9 21,8 19,2 17,2 16,3 14,7 12,8
f) Độ chiếu sáng:
Số giờ chiếu sáng trung bình tháng của khu vực khá cao. Tại trạm Ba Tri là 232 giờ, tại
trạm Mỹ Tho là 232 giờ. Tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 3 trung bình ở Ba Tri là
321 giờ và tại Mỹ Tho là 313 giờ. Tháng có số giờ chiếu sáng thấp nhất là tháng X, trung
bình tại trạm Ba Tri là 179 giờ và tại trạm Mỹ Tho là 183 giờ. Đặc trưng số giờ nắng của
các trạm xem bảng 1.11
Bảng 1.11 Số giờ nắng trung bình hàng tháng trạm Ba Tri
Đơn vị: Giờ
I II
III
IV
V
VI
VII
VIII
267
284
250
Min
260
262
296
220
190
158
176
157
150
114
181
223
212
1.1.4.3 Chế độ thủy văn:
Sông cửa đại nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều từ Biển Đông, vị trí tiếp giáp
với Biển Đông. Do vậy nó mang đầy đủ tính chất của thủy triều Biển Đông.
a) Chế độ triều Biển Đông:
Mực nước Biển như chúng ta đã biết dao động liên tục theo thủy triều. Có thể những
dao động đó theo chu kỳ ngày, đêm, tháng, năm. Trong những dao động nói trên thì chu kỳ
dao động ngày, đêm đóng vai trò quyết định, trực tiếp có liên quan đến chế độ chảy trên
biển vùng cửa sông và trong sông. Sự dao động mực nước trong trường hợp này là nguyên
nhân chính tạo nên động năng chuyển động của nước trên Biển.
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 8 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Biển Đông là một biển lớn dạng kín, nằm trong Thái Bình Dương. Thủy triều biển
Đông có biên độ rộng (3,5-4,0 m), lên xuống ngày 2 lần (bán nhật triều), với hai đỉnh xấp xỉ
Đường quá trình chân triều thay đổi nhiều hơn đường quá trình bình quân và đỉnh
triều (từ 56 cm vào tháng III đến 97 cm vào tháng VIII).
Mực nước triều thấp nhất đã xuất hiện là – 332 cm xuất hiện vào tháng VI năm 2005.
Có thể nhận xét rằng: Mực nước thay đổi đồng bộ với chế độ nguồn mà yếu tố tác động
chính là cơ chế gió mùa trong năm. Trong lúc mực nước chân chịu ảnh hưởng của các yếu
tố thiên văn nên một năm có 2 chân triều, 2 đỉnh. Ở mức nước thấp địa hình có vai trò lớn
hơn nên chân triều dao động mạnh hơn đỉnh triều.
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 9 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
e) Dao động của thủy triều trong tháng và ngày đêm:
Triều Biển Đông có dạng bán nhật triêu không đều: Trong một ngày có hai lần triều
lên, hai lần triều xuống. Thời gian một ngày triều là 24h50. Chênh lệch 2 đỉnh triều triều
trong ngày không đều (0,2 ÷ 0,3 m). Chênh lệch giữa 2 chân triều lớn
Trong một tháng có hai lần triều cường, xảy ra vào ngày 1 và ngày 15 âm lịch hoặc
chậm hơn từ 1 đến 2 ngày, 2 lần triều kém xảy ra vào ngày 7 và ngày 23 âm lịch, hoặc chậm
hơn 1 đến 2 ngày.
Trong thời kỳ triều cường mức nước đỉnh cao, chân thấp, mức nước bình quân lệch
về phía đỉnh triều. Trong thời kỳ triều kém, đỉnh triều thấp hơn, chân triều cao hơn, biên độ
triều thấp hơn, do đó mức nước bình quân trong thời kỳ triều kém có xu thế cao hơn thời kỳ
triều cường.
Dạng triều có hai loại: Dạng chữ W có hai chân triều xấp xỉ bằng nhau, thời gian
triều lên Tl và thời gian triều xuống T
X
gần bằng nhau, khoảng 6 giờ.
Dạng chữ M lệch, hai chân triều chênh lệch nhau đáng kể. T
l
từ chân thấp lên đỉnh
hoặc T
X
từ đỉnh xuống chân thấp khoảng 7 ÷ 8 giờ, T
,m
3
/s Q
Min
,m
3
/s V
max
,m/s V
Min
,m/s V
Aver
m/s
185 -156 52 701,7 -907,9 24,6 0,55 -0,77 0,02
Bảng 1.13: Mực nước lưu lượng, vận tốc trên sông Cửa Đại
P = 95%
H
max
,
cm H
min
,cm H
Aver
,cm Q
Max
,m
3
/s Q
Min
,m
(2) Đất phù sa có đốm rỉ nâu vàng.
(3) Đất phù sa có tầng loang lổ.
(4) Đất phù sa Gley.
- Trong đó đất phù sa được bồi là đất phù sa non trẻ nhất, phân bố dọc sát ven Sông
Tiền, hiện nay hàng năm vào mùa lũ phù sa mới vẫn tiếp tục được bồi. Phẫu diện đồng nhất,
chưa phân hóa, màu nâu tươi điển hình, độ phì rất cao. Nó thích hợp với các loại hoa màu
và lúa.
- Đất phù sa có đốm rỉ vàng là loại đất trẻ thứ hai sau đất phù sa được bồi, phân bố
trong đất phù sa được bồi. Phẫu diện đất bắt đầu có sự biến đổi, với sự hiện diện của những
đốm nâu vàng. Đây là loại đất có chất lượng cao.
- Đất phù sa có tầng loang lổ có diện tích lớn nhất trong các loại đất. Phân bố sâu trong
đồng. Là loại đất có quá trình phát triển, tầng tích tụ B khá rõ với màu loang lổ đỏ vàng hay
nâu đỏ. Về mặt sản xuất, đất này thường được sử dụng trồng lúa khá lâu năm (đất lúa khá
thuần thục). Vì vậy đất này trồng lúa thường có năng suất cao và ổn định.
Tính chất nông học của đất phù sa:
- Đất có thành phần cơ giới nặng với cấp hạt sét chiếm ưu thế (phần nhiều >60%) đó là
đặc điểm rất phù hợp với việc canh tác lúa, nhưng lại là trở ngại cho canh tác cây màu.
- Chất hữu cơ khá cao, kể cả những tầng đất sâu (36%), tương ứng hàm lượng đạm
tổng số giàu (0,15%÷0,20% ở tầng đất mặt) hàm lượng kali vào loại trung bình.
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 11 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
- Cation trao đổi cao và cân đối giữa Ca
++
và Mg
++
(Ca
++
: 8÷10 me/100g, Mg
++
1. Tình hình giáo dục
Mặc dù là huyện ven biển vùng sâu, vùng xa của tỉnh Bến Tre nhưng cơ sở vật chất
và nguồn nhân lực phục vụ cho giáo dục đáp ứng khá tốt nhu cầu học tập của con em trên
địa bàn huyện. Trong các năm qua, số học sinh và giáo viên trên địa bàn huyện đều tăng,
mỗi năm tăng bình quân từ 8,6 ÷ 10% so với các năm trước đó
Theo số liệu thống kê của Cục thống kê tỉnh Bến Tre tính đến hết năm 2008 thì hiện
trạng giáo dục của toàn huyện như sau:
Số trường phổ thông năm 2008 là 43 trường trong đó:
Trường cấp tiểu học 23 trường
Trường cấp cơ sở 16 trường
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 12 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Trường trung học phổ thông 4 trường.
Toàn huyện có lớp học 717 lớp trong đó:
Cấp tiểu học 344 lớp
Trung học cơ sở 225 lớp
Trung học phổ thông 98 lớp.
Các xã thị trấn trong khu vực đều có trường.
Số giáo viên trong toàn huyện là 1185 giáo viên trong đó
Giáo viên cấp tiểu học 52 giáo viên
Giáo viên cấp trung học cơ sở 491 giáo viên
Giáo viên cấp trung học phổ thông 172 giáo viên
Số học sinh đến trường trong toàn huyện là 22 096 em, trong đó:
Số học sinh cấp tiểu học 10 508 em
Số học sinh cấp trung học cơ sở 8 107 em
Số học sinh cấp trung học phổ thông 3 481 em.
Tính đến nay, tỷ lệ phổ cập Trung học cơ sở tính bình quân trên toàn huyện là 93%.
Nhìn chung, tất cả các xã trên địa bàn huyện đều có trường học, tạo điều kiện thuận
lợi cho việc đi lại của con em địa phương. Tuy nhiên, so với xu thế phát triển giáo dục
chung hiện nay cần phải tiếp tục quan tâm hơn nữa đến việc đầu tư cơ sở vật chất, nâng cao
ngành nghề khác với hơn 2.000 cơ sở, mang lại doanh thu khoảng 200 tỷ đồng mỗi năm.
Theo số liệu điều tra cục thống kê tỉnh Bến Tre giá tri sản xuất thủy sản năm 2008 của toàn
huyện chiếm 41,3% giá trị sản xuất thủy sản của toàn tỉnh Bến Tre.
Khu vực dự án nằm trong khu vực diện tích đất tự nhiên thường xuyên bị ảnh hưởng
của xâm nhập mặn từ Biển Đông. Do vậy kinh tế trong vùng chủ yếu tập trung ở các ngành
đánh bắt nuôi trồng thủy sản với các ngành như: Nuôi tôm, bãi nghêu, làm muối và đánh bắt
xa bờ …
1.2.2. Hiện trạng giao thông thủy lợi:
Nằm ở vị trí bốn bên là sông và biển bao bọc, nên Bình Đại có nhiều lợi thế về giao
thông thủy. Ghe tàu đi đánh cá ngoài biển, khi về thường đổ ở bến Bình Thắng để đưa sản
phẩm lên chợ Bà Khoai, chợ lớn nhất của huyện. Tỉnh lộ 883 dài 58,33 km, chạy từ đầu
huyện đến cuối huyện, một đầu nối với quốc lộ 60.
Hệ thống thủy lợi trong khu vực chưa được đầu tư xây dựng vẫn còn phụ thuộc nhiều
vào yếu tố tự nhiên. Hệ thống đê quốc phòng được xây dựng cách đây hơn 20 năm chưa
được khép kín bởi các kênh rạch đâm ngang ra Biển hoặc sông Cửa Đại, Ba Lai. Nhiều
đoạn đê Biển bị chia cắt bởi các kênh rạch đâm ngang, đây là nguyên nhân làm cho tuyến đê
Biển chưa được thông tuyến.
Bên cạnh đó, do khu vực nằm trong vùng ảnh hưởng của thủy triều mạnh mẽ, chế độ
dòng chảy thủy văn trong khu vực chịu tác động mạnh mẽ từ chế độ triều Biển Đông. Hệ
thống thủy lợi trong khu vực chưa được đầu tư xây dựng là nguyên nhân dẫn đến sự không
chủ động trong việc lấy nước và tiêu thoát nước trong khu vực phục vụ cho việc sản xuất
nông nghiệp. Hiện tượng xâm nhập mặn cũng xảy ra thường xuyên trong khu vực cũng là
nguyên nhân làm cho khu vực này không sản xuất được cây lúa.
Điện, cầu đường, trường học, trạm xá y tế được từng bước xây dựng theo hướng kiên
cố hóa. Đến nay, các đường vào trung tâm các xã được trải sỏi đỏ, ô-tô có thể đi đến nơi.
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 14 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Đường liên ấp, liên xã được nâng cấp, cầu khỉ được thay thế dần bằng cầu bê-tông. Các trụ
sở cơ quan hành chính từ xã đến huyện được đầu tư xây dựng khang trang, lịch sự.
1.3. Nhiệm vụ công trình và các chỉ tiêu thiết kế:
trình liên quan thường bằng hoặc nhỏ hơn cấp thiết kế của công trình đầu mối và giảm dần
theo sự thu hẹp phạm vi phục vụ. vậy ở đây đê biển Bình Đại là công trình cấp III nên ta
chọn cấp công trình cống là cấp III.
Vậy, cấp của công trình được chọn theo cấp quan trọng hơn là cấp III.
1.3.3. Các chỉ tiêu thiết kế:
Căn cứ vào cấp công trình là cấp III, ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế sau:
- Mức bảo đảm tưới ruộng: P = 75%
- Mức bảo đảm tiêu cho nông nghiệp: P = 80%
÷
90%
- Lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra: P = 1%
- Lưu lượng thiết kế chặn dòng: P = 10%
- Hệ số bảo đảm được xét theo quy mô, nhiệm vụ công trình: K
n
=1,15
- Hệ số lệch tải n:
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 15 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05
Áp lực nước trực tiếp lên bề mặt công trình: n =1,00
- Độ vượt cao an toàn: a’ = 0,5 m
- Tần suất gió thiết kế:
Mực nước dâng bình thường: 4%
Mực nước lũ thiết kế: 50%
1.3.4. Các tài liệu cơ bản:
Tổ hợp mực nước và lưu lượng:
Bảng 1.14: Tổ hợp mực nước tính toán
Trường hợp
Z
đồng
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 17 lớp S9.48C
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
- Chế độ thủy lực tốt: Tránh gâp xói lở công trình.
- Phải phù hợp với quy hoạch chung về phát triển nông nghiệp, thủy sản và giao
thong thủy bộ.
- Căn cứ vào các điều kiện: Điều kiện dẫn dòng thi công, bố trí mặt bằng công
trường….
Căn cứ vào các điều kiện trên ta chọn tuyến cống cách bờ sông Cửa Bể 140m, nằm trên
cầu bê tông của đường đất cắt ngang rạch Tắc Bà Tư.
Phương án trên có ưu điểm chính là kết hợp được với giao thông đường bộ,thuận tiện
cho sự đi lại trên khu vực.
2.1.2. Hình thức cống:
Hiện nay sử dụng chủ yếu hình thức cống ngầm và cống lộ thiên. Mỗi một hình thức
đều có những ưu và nhược điểm riêng.
a) So sánh 2 hình thức cống:
Bảng 2.1: So sánh hình thức cống ngầm và cống lộ thiên
Cống ngầm Cống lộ thiên
Đặc điểm Cống đặt đưới thân đập hoặc
thân đê
Cống hở
Chức năng Dùng chủ yếu để tháo hoặc
lấy nước từ hồ chứa
Dùng để lấy nước, tháo nước, ngăn
triều, giữ ngọt, không chế lưu lượng,
điều tiết mực nước
Đặc điểm
thủy lực
Dòng chảy trong cống phức
tạp (Dòng có áp, không áp)
Không phức tạp
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Căn cứ vào nhiệm vụ công trình và ưu nhược điểm của 2 hình thức cống trên. Ta thấy
hình thức cống ngầm thì không thể đảm bảo nhiệm vụ giao thông thủy. Bên cạnh đó qua
thực tế đã cho thấy hình thức cống lộ thiên được xây dựng ở Đồng Bằng Sông Cửu Long đã
đáp ứng được hầu hết các yêu cầu đặt ra và hoạt động đạt hiệu quả khá tốt. Trong đồ án này
em xin chọn hình thức cống là Cống lộ thiên.
2.1.3. Hình thức cửa van:
Theo hình thức đóng mở thì gồm 2 loại:
Loại cửa van đóng mở cưỡng bức.
Loại cửa van đóng mở tự động.
a) Loại cửa van đóng mở cưỡng bức:
- Cửa van phẳng
Ưu điểm: Có cấu tạo đơn giản.
Lắp ráp tương đối dễ dàng.
Tác dụng chắn nước, điều tiết lưu lượng tương đối dễ dàng.
Nhược điểm: Lực đóng mở tương đối lớn.
Tốc độ đóng mở chậm.
Khe van khá sâu, mố trụ dày.
- Cửa van cung:
Ưu điểm: Tốc độ đóng mở nhanh.
Lực đóng mở nhỏ hơn so với cửa van phẳng.
Thích hợp khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu tương đối
lớn .
Điều tiết lưu lượng tốt nhưng không thích hợp cho các cống
vùng triều.
Nhược điểm:
Mố trụ phải dài để có đủ kích thước đặt càng van.
Chỉ làm việc theo 1 chiều.
Cấu tạo và lắp ráp phức tạp.
Giao thông thủy bị hạn chế.
4 cm. Đây cũng là hình thức cửa van khá phổ biến ở các cống
vùng triều hiện nay.
2.2.Tính toán thủy lực các phương án:
Theo tài liệu báo cáo thủy văn – thủy lực dự án đê biển Bình Đại đã tính, thì cống Tắc
Bà Tư có B = 8,0m, Z
đ
= -2,5.
2.2.1.Kiểm tra khẩu diện cống:
2.2.1.1.Trường hợp tính toán:
- Khẩu diện cống được tinh toán theo điều kiện bất lợi: Khi chênh lệch mực nước giữa phía
đồng và phía sông nhỏ, đảm bảo lấy được lưu lượng yêu cầu.
(Kênh thượng hạ lưu b
k
=10m, m=2)
Bảng 2.2: Tổ hợp mực nước và lưu lượng xác định khẩu diện cống
Trường
Giờ Z
sông
(m) Z
đồng
(m)
Z∆
(m) Q(m
3
/s)
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 20 lớp S9.48C
17
m
-2.50 -2.50
10m8m
mt
= 1,0 m.
Góc mở rộng của tường cánh chọn . Ở đây ta chọn
2.2.1.3. Sơ đồ tính toán:
- Sơ đồ tính toán :
2.2.1.3.Trường hợp tưới:
SVTH: Bùi Văn Hiệu Trang 21 lớp S9.48C
H
Z
hp
h
n
h
h
h
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
a) Sơ đồ tính toán:
Bảng 2.3. Xác định sơ đồ tính toán
PA
Z
sông
Z
đáy
H (m)
( )
H32 ÷
( )
H108 ÷
( )
m
H
h
H
h
>
00
)87.083.0(75.0
0
÷≤
≤
pg
n
H
h
g
V
HH
2
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Bảng 2.4. xác đinh sơ bộ trạng thái chảy qua cống:
PA Z
đồng
Z
sông
m h
n
h
n
/H
0
Giả thiết
1 0,40 0,60 8,00 0,37 2,90 0,51 0,87 3,10 0,94 chảy ngập
2 0,40 0,60 8,00 0,37 2,90 0,51 0,87 3,10 0,94 chảy ngập
c) Kiểm tra khả năng tháo:
- Lưu lượng chảy qua cống được xác định dựa vào công thức tính lưu lượng của đập
tràn đỉnh rộng:
(14.13)
Trong đó: : Hệ số lưu tốc xác định theo hệ số lưu lượng m
m : Hệ số lưu lượng. m =0,363. Tra bảng 14_14 (bảng tra thủy lực)
, ta được:
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của co hẹp bên:
: Hệ số co hẹp bên
∑∑
∑
+
=
mg
db
∑
.
υ
h
Ω
: Diện tích mặt cắt ướt ở hạ lưu (ở đây là kênh hạ lưu)
k
h
: Độ sâu phân giới trên ngưỡng tràn.
( )
3
2
2
.
.
gb
Q
h
k
∑
=
α
- Cách tính: Để kiểm tra khẩu diện cống áp dụng công thức (14.13) ta xác định Q
qua cống và Q này phải lớn hơn Q yêu cầu cho ở bài ra.
Để tính được Q phải biết h.
Mà
∑
∈∈∈ bhZh
khp
0
/
HH
≈
0
( )
max
32 H÷
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Vậy ta phải giả thiết Q, rồi dùng công thức (14.13) xác định lại
Bảng 2.5: Lưu lượng qua cống
PA
h
n
(m) V
0
H
0
h
k
h
n
/h
k
ζ
hp
Z
hp
h
ϕ
0,1
8
2,72
0,98
3
0,9
3
55,74
Nhận thấy cả 2 phương án Q
tt
> Q
tk
.vậy ∑B đảm bảo.
d) Kiểm tra trạng thái chảy qua cống:
Bảng 2.6. Kiểm tra trạng thái chảy qua cống
PA Z
đồng
Z
sông
h
n
m
H
H
0
h
n
/H
0
Kết luận
0
Giả thiết
1
0,90 0,75
8 0,363 3,25 0,48 0,87 3,40 0,96
chảy ngập
2
0,90 0,75
8 0,363 3,25 0,48 0,87 3,40 0,96
chảy ngập
c) Kiểm tra khả năng tháo:
Bảng 2.8: Lưu lượng qua cống
PA
h
n
(m) V
0
H
0
h
k
h
n
/h
k
ζ
hp
Z
hp
h
0
( )
max
108 H÷
)(m
δ
∑
b
( )
pg
n
Hh
0
/
HH
≈
0
n
υ
n
υ
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư Ngành công trình thủy lợi
Nhận thấy cả 2 phương án Q
tt
> Q
tk
.vậy ∑B đảm bảo.
d) Kiểm tra trạng thái chảy qua cống ứng với bề rộng cống tính toán:
Bảng 2.9: Kiểm tra trạng thái chảy
H
max
ε
0
1
0,4 -2,5 2,9 5,8 29 17
1
2
0,4 -2,5 2,9 5,8 29 17
0.89
H
h
17 m
Z
TL
HL
Z
-4.0
h
h
h
c
c
"
Sơ đồ tính toán tiêu năng phòng xói
Vậy trong trường hợp tính toán tiêu năng cống vẫn làm việc như một đập tràn đỉnh
rộng.
Khi đó các bước tính toán tiêu năng của cống như sau:
- Bước 1: Xác định trạng thái chảy:
Nếu trạng thái chảy là chảy ngập: Nối tiếp sau cống sẽ không có nước nhảy .