1
Lời giới thiệu
Nớc ta là một nớc đang phát triển, năng lợng bình quân đầu ngời còn thấp so
với nhiều nớc trong khu vực. Để duy trì đợc tốc độ tăng trởng GDP bình quân hàng năm
trên 7% nh hiện nay thì nhu cầu điện năng hằng năm cũng phải tăng trung bình tơng ứng
khoảng 14%. Đó là một nhiệm vụ hết sức nặng nề đối với ngành điện lực trong nhiều thập
kỷ tới .
Với đặc điểm của nớc ta là một nớc nhiệt đới gió mùa ma nhiều, nguồn nớc mặt
của các sông suối dồi dào, tiềm năng thuỷ điện phong phú ( Trữ năng lý thuyết khoảng
271.3 tỷ KWh/năm, trữ năng kinh tế - kỹ thuật của 10 hệ thống sông lớn khoảng 88,6tỷ
KWh/năm) thì việc u tiên phát triển thuỷ điện phải là một hớng quan trọng trong chiến
lợc phát triển của ngành điện lực.
Trong công tác nghiên cứu, thiết kế, xây dựng và vận hành các công trình thuỷ lợi,
thuỷ điện cũng nh trong công tác đào tạo rất cần những cuốn sổ tay để tra cứu. Đáng tiếc
rằng cuốn sổ tay thuộc lĩnh vực thuỷ điện đến nay vẫn còn cha có đầy đủ.
Để đáp ứng đợc những yêu cầu đòi hỏi cấp thiết đó theo sự phân công của Ban biên
tập sổ tay kỷ thuật thuỷ lợi chúng tôi biên soạn tập 6 phần 2 của bộ sổ tay với tên gọi là
Công trình trên tuyến năng lợng và thiết bị thuỷ điện nhằm phục vụ việc tra cứu và tham
khảo cho các kỷ s, kỷ thuật viên làm công tác khảo sát, quy hoạch, thiết kế, thi công, quản
lý vận hành các công trình thuỷ điện, đồng thời cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho giảng
viên, sinh viên ngành thuỷ lợi thuỷ điện của các trờng đại học, cao đẳng và trung học
chuyên nghiệp.
Nói chung, công việc nghiên cứu thiết kế một công trình thuỷ điện bao gồm ba nội
dung sau:
1- Tính toán thuỷ năng, xác định các thông số cơ bản của TTĐ
2- Thiết kế các hạng mục công trình gồm: công trình đầu mối, Các công trình trên
tuyến năng lợng và nhà máy thuỷ điện.
3- Chọn thiết bị cho TTĐ.
Song vì khối lợng hạn chế tập sách nên chúng tôi chỉ hạn chế cuốn sách trong một
2
các đờng đặc tính đại diện cho các đờng đặc tính của turbin cùng hệ loại có điều kiện làm
việc giống nhau( Cột nớc và công suất của turbin gần nh nhau) để tính toán. Mong răng,
sau này các tác giả khác sẽ su tầm đợc những tài liệu phong phú hơn bổ sung cho nguồn
tài liệu tham khảo trong lĩnh vực thiết bịThuỷ Điện của chúng ta.
Tập thể tác giả chân thành cảm ơn PGS.TS Hồ Sỹ Dự, PGS.TS Lê Danh Liên, TS.....
Thu, TS Ngô Quốc Trung đã góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thiện tập sách này.
Vì thời gian ngắn, thiếu những thông tin cập nhật và trình độ ngời viết có hạn nên
chắc chắn cuốn sách này còn thiếu xót. Tập thể tác giả rất mong nhận đợc sự góp ý của các
đồng nghiệp và bạn đọc. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Ban Biên Tập để chúng tôi có thể
tiếp tục bổ sung và sữa chữa . Xin chân thành cảm ơn.
Các tác giả
3
Mục Lục
Mục Lục.................................................................................................................................... 1
Chơng 1.................................................................................................................................. 8
Công trình lấy nớc, bể lắng cát, đờng dẫn nớc, bể áp lực của trạm thủy điện ........ Error!
Bookmark not defined.
1.2. công trình lấy nớc................................................................................................. 10
1.2.1. Tác dụng và yêu cầu của cửa lấy nớc .............................................................................. 10
1.2.1.1. Tác dụng......................................................................................................................... 10
1.2.1.2. Yêu cầu của cửa nớc..................................................................................................... 10
1.3.4.1. Phần cửa vào................................................................................................................... 25
1.3.4.2. Phần lắng cát chính......................................................................................................... 25
1.3.5. Các kiểu bể lắng cát........................................................................................................... 26
1.3.5.1. Bể lắng cát xói rửa định kỳ............................................................................................. 26
1.3.5.2. Bể lắng cát xói rửa liên tục ............................................................................................. 26
1.3.6. Tính toán các kích thớc cơ bản của bể lắng cát ............................................................... 27
1.3.6.1. Chiều rộng và chiều sâu bể lắng cát ............................................................................... 27
1.3.6.2. Chiều dài bể lắng cát ...................................................................................................... 27
1.3.6.3. Vận tốc chìm và khả năng tải cát.................................................................................... 28
1.3.6.4. Chọn số khoang bể lắng cát............................................................................................ 28
1.3.6.5 Thời gian lắng đầy dung tích chết và thời gian tháo rửa.................................................. 28
1.3.6.6. Thời gian tháo rửa bể lắng cát tháo rửa định kỳ ............................................................. 29
1.3.6.7. Kiểm tra các cao trình và độ sâu bể lắng cát (hình 1.29) ............................................... 30
1.5. Bể áp lực............................................................................................................................... 35
1.5.1. Tác dụng của bể áp lực ...................................................................................................... 35
4
2.2.1. ống thép thành nhẵn...........................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.2. ống thép có vành đai ..........................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.2.1. Phơng pháp bọc đai nóng ..............................................Error! Bookmark not defined.
2.2.2.2. Phơng pháp bọc đai tự động (Phơng pháp lạnh) ..........Error! Bookmark not defined.
2.2.3. ống thép nhiều lớp..............................................................Error! Bookmark not defined.
2.3. Lựa chọn chọn tuyến ống và phơng thức cấp nớc turbin ...Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Lựa chọn tuyến ống ............................................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Phơng thức cung cấp nớc................................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2.1. Phơng thức cung cấp nớc độc lập ................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2.2. Phơng thức cung cấp nớc theo nhóm...........................Error! Bookmark not defined.
2.3.3.3. Phơng thức cung cấp nớc liên hợp...............................Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Hớng ống dẫn nớc chính vào nhà máy thuỷ điện ...........Error! Bookmark not defined.
2.3.3.1. Tuyến ống bố trí thẳng góc với trục nhà máy..................Error! Bookmark not defined.
2.3.3.2. Tuyến đờng ống bố trí song song với trục nhà máy ......Error! Bookmark not defined.
2.7.1. Vật liệu làm ống .................................................................Error! Bookmark not defined.
2.7.2. Các lực tác dụng lên ống thép lộ thiên ...............................Error! Bookmark not defined.
2.7.2.1. Nhóm lực cơ bản bao gồm các lực thờng xuyên tác dụng lên ống trong quá trình vận hành
......................................................................................................Error! Bookmark not defined.
2.7.2.2. Nhóm lực đột xuất gồm các lực tác dụng không thờng xuyên lên ống và với thời gian ngắn
......................................................................................................Error! Bookmark not defined.
2.7.2.3. Các trờng hợp tổ hợp tải trọng dùng trong thiết kế đờng ống.... Error! Bookmark not
defined.
2.7.3. Phân tích kết cấu ống thép hở.............................................Error! Bookmark not defined.
2.7.3.1. Sơ bộ xác định chiều dày thành ống thép hở (lộ thiên)....Error! Bookmark not defined.
2.7.3.2. Phân tích ứng suất trong thân ống thép hở.......................Error! Bookmark not defined.
2.8. ống phân nhánh .....................................................................Error! Bookmark not defined.
2.8.1. Bố trí và đặc điểm của ống phân nhánh..............................Error! Bookmark not defined.
2.8.1.1. Bố trí................................................................................Error! Bookmark not defined.
2.8.1.2. Đặc điểm của ống phân nhánh ........................................Error! Bookmark not defined.
2.8.2. Mấy loại ống phân nhánh thờng dùng ..............................Error! Bookmark not defined.
2.8.2.1. ống phân nhánh hàn bên.................................................Error! Bookmark not defined.
2.9.4.1. Tính toán tải trọng ...........................................................Error! Bookmark not defined.
2.9.4.2. Tính toán nội lực..............................................................Error! Bookmark not defined.
2.9.4.3. Tính toán cốt thép thành ống ...........................................Error! Bookmark not defined.Mục Lục................................................................... Error! Bookmark not defined.
Chơng III .............................................................. Error! Bookmark not defined.
Công trình điều áp .........................................................................Error! Bookmark not defined.
3.1. Nớc va và các quá trình chuyển tiếp thuỷ lực trong công trình dẫn nớc của trạm thủy điện
......................................................................................................Error! Bookmark not defined.
3.1.1. Nớc va và ảnh hởng của nó đến sự làm việc của trạm thuỷ điện .. Error! Bookmark not
defined.
3.1.2. Thành lập phơng trình cơ bản để tính toán nớc va..........Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Giải hệ phơng trình nớc va bằng phơng pháp giải tích .Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Tính toán nớc va bằng đồ giải ..........................................Error! Bookmark not defined.
3.1.5. Nớc va pha thứ nhất và nớc va pha giới hạn ...................Error! Bookmark not defined.
3.1.6. Nớc va trực tiếp và nớc va gián tiếp................................Error! Bookmark not defined.
3.1.7. Phân bố áp lực nớc va theo chiều dài ống.........................Error! Bookmark not defined.
3.1.8. Tính toán nớc va trong đờng ống phức tạp .....................Error! Bookmark not defined.
3.1.9. Các biện pháp giảm áp lực nớc va ....................................Error! Bookmark not defined.
3.2. Tháp điều áp ..........................................................................Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Tác dụng, điều kiện ứng dụng và các loại tháp điều áp......Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Phơng trình vi phân cơ bản của tháp điều áp ....................Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Tính toán thuỷ lực tháp điều áp bằng giải tích ...................Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Tính toán thuỷ lực tháp điều áp bằng phơng pháp tra biểu đồ.Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Tính toán thủy lực tháp điều áp bằng phơng pháp đồ giải
Error! Bookmark not defined.
4.2.3. Tài liệu thiết bị cơ điện.......................................................Error! Bookmark not defined.
4.2.4. Tài liệu tải trọng các tầng nhà máy thuỷ điện ....................Error! Bookmark not defined.
4.2.5. Tài liệu về máy phát và máy biến thế chính .......................Error! Bookmark not defined.
4.2.6. Thiết bị nâng chuyển ..........................................................Error! Bookmark not defined.
4.3. Phân tích ổn định tổng thể nhà máy thuỷ điện và xử lý nền.Error! Bookmark not defined.
4.3.1. Tải trọng và tổ hợp tải trọng ...............................................Error! Bookmark not defined.
4.3.2. Công thức tính toán các tải trọng........................................Error! Bookmark not defined.6
4.3.3. Phân tích ổn định nhà máy và hệ số an toàn.......................Error! Bookmark not defined.
4.4. Nguyên tắc xác định kích thớc và các cao trình chủ yếu CủA nhà máyError! Bookmark not
defined.
4.4.1 Kích thớc đoạn tổ máy và chiều dài nhà máy....................Error! Bookmark not defined.
4.4.1.2. Chiều dài sàn lắp ráp L
2
...................................................Error! Bookmark not defined.
4.4.2. Cao trình lắp đặt tuabin và chiều cao nhà máy chính .........Error! Bookmark not defined.
4.4.3.Chiều rộng nhà máy chính. (song song với chiều dòng chảy)Error! Bookmark not defined.
4.8.2. Sơ đồ tính toán, tải trọng và tổ hợp tải trọng. .....................Error! Bookmark not defined.
4.8.3. Tính toán kết cấu bê tông bao ngoài buồng xoắn kim loại. Error! Bookmark not defined.
4.8.4.Tính toán buồng xoắn bê tông tiết diện tròn chịu áp lực nớc bên trong.Error! Bookmark not
defined.
4.8.5. Tính toán biến vị biên ngoài tấm đỉnh buồng xoắn bê tông cốt thép.Error! Bookmark not
defined.
4.9. Tính toán kết cấu ống hút ......................................................Error! Bookmark not defined.
4.9.1. Kết cấu ống hút. .................................................................Error! Bookmark not defined.
4.9.2.Tải trọng và tổ hợp tải trọng ống hút. ..................................Error! Bookmark not defined.
4.9.3.Giả định tính toán và phơng pháp tính toán ống hút..........Error! Bookmark not defined. Ký Hiệu
H
max
Cột nớc lớn nhất
H
min
Cột nớc nhỏ nhất
H
tt
Cột nớc tính toán
MNDBT Mực nớc dâng bình thờng
MNC Mực nớc chết
MNGC Mực nớc gia cờng
a
o
- Độ mở cánh hứng nớc
Góc đặt cánh turbin chong chóng hoặc cánh quay
TBN Turbin nhỏ
NMTĐ - Nhà máy thuỷ điện
TBDAL Thiết bị dầu áp lực (MHY)
TTĐ - Trạm thuỷ điện
AVR Thiết bị điều chỉnh điện áp tự động
MVR Thiết bị điều chỉnh điện áp bằng tay
OPY Thiết bị phân phối điện ngoài trời
DZK - Đờng dây tải điện trên không
AC Dây nhôm lõi kép
ACO Dây nhôm lõi thép cấu tạo nhẹ
ACY Dây nhôm lõi thép cấu tạo chắc
P
đm
Công suất tác dụng định mức
N
đm
Công suất định mức trên trục turbin
Q
đm
Công suất phản kháng định mức
I
đm
Cửa lấy nớc là công trình trực tiếp lấy nớc từ hồ chứa hoặc từ dòng sông vào công
trình dẫn nớc hoặc trực tiếp vào nhà máy thủy điện.
Hình dạng và kết cấu cửa lấy nớc phụ thuộc vào sơ đồ bố trí công trình đấu mối, điều
kiện địa hình, địa chất, đờng dẫn nớc sau cửa lấy nớc, lợng hàm cát của dòng chảy và
các điều kiện kinh tế, thi công.
1.2.1.2. Yêu cầu của cửa nớc
- Phải bảo
đảm cung cấp nớc
cho đờng dẫn nớc
đủ lu lợng cần
thiết theo biểu đồ
phụ tải của trạm
thủy điện và các
nhu cầu dùng nớc
khác nếu có.
- Có thể đóng
hẳn ngừng cấp nớc
hoàn toàn trong
trờng hợp h hỏng,
kiểm tra, sửa chữa
đờng dẫn nớc,
các bộ phận công
trình và thiết bị sau
cửa lấy nớc.
- Giữ cho bùn
cát, rác bẩn khỏi
vào đờng dẫn làm
h hại công trình và thiết bị.
- Cửa lấy nớc phải có hình dạng, vị trí sao cho nớc chảy vào thuận dòng, tổn thất
thủy lực nhỏ nhất. Với dòng chảy sau cửa là có áp thì phải giữ cho không khí không cuộn
turbin.
Yêu cầu của lới
chắn rác: ngăn rác bẩn hiệu
quả nhất, tổn thất thủy lực
nhỏ nhất, bền vững, thuận
lợi cho việc lắp đặt, tháo dỡ và
dọn rác.
- Lới chắn rác
thờng đặt trớc các cửa
van, có trờng hợp lới
chắn rác và phai sửa chữa
đặt chung một khe, trờng
hợp đó khi đóng phai sửa
chữa phải rút lới chắn rác
lên.
Lới gồm những
thanh kim loại đứng tiết
diện tròn, hình chữ nhật
hoặc hình lu tuyến. Khoảng cách các thanh (a):
- Đối với turbin hớng trục:
1
D20
1
a =
(và trong khoảng a = 5
ữ
20cm)
răng ngửa ra phía ngoài, khi kéo lên hàng răng cặp vào các khe lới, kéo rác lên. Thiết bị cắt
rác gồm lới thép cắt rác. Hoặc kết hợp với cạp, khi hạ xuống cạp mở ra, kéo lên cạp cặp
vào cùng với lỡi thép kéo rác lên. Loại cặp rác khi hạ xuống hai miệng cặp mở ra, kéo lên
miệng cặp lại, dùng để vớt những vật nổi lớn nh cây gỗ... Cũng có thể dùng nhiều loại thiết
bị phối hợp để vớt rác.
Hình 1-7. Các kiểu thiết bị dọn vớt rác
a- Thiết bị cào rác; b- thiết bị cắt rác; c- cặp rác
Cửa van sửa chữa
Thờng đặt ngay sau lới chắn rác. Cửa này chỉ đóng khi cần sửa chữa công trình cửa
lấy nớc và phần đầu đờng dẫn...
Van sửa chữa thờng làm theo dạng cửa van phẳng. Khi chiều cao cửa lớn, làm cửa
van phẳng nhiều tầng.
Trờng hợp độ sâu cửa không lớn, van sửa chữa làm theo các phai độc lập.
Cửa van sửa chữa không nhất thiết phải làm đủ cho các khoang cửa, mà chỉ cần 1 đến
3 bộ chung cho nhà máy. Khi cần đóng để sửa chữa khoang nào thì cần trục chạy sẽ đa cửa
hoặc phai đến đóng khoang đó.
Cửa van công tác:
Để đóng mở hoàn toàn dòng chảy vào đờng dẫn. Trong trờng hợp cửa van này có
thiết kế nhiệm vụ hạn
chế áp lực nớc va và
lồng tốc turbin, thì
phải đóng bằng hệ
thống tự động với tốc
độ nhanh, khi xảy ra
sự cố. Khi đó gọi là
cửa van sự cố.
Cửa van công
tác chịu áp lực rất lớn,
có trờng hợp cột
Q =
gHmf 2
f- tiết diện đờng ống dẫn nớc áp lực
H- Cột nớc tính tại trục đờng ống áp lực ở mặt cắt xung yếu nhất của đờng ống.
m = 1/
. ở đây tổng hệ số tổn thất cục bộ và dọc đờng tính từ cửa vào đến tiết
diện xung yếu (tức là ở vị trí không có hoặc có lớp bảo vệ bên ngoài ống mỏng nhất)
ống cân bằng áp lực
Với cửa lấy nớc có áp, nhất là với trờng hợp độ sâu lớn khi cửa đóng sẽ có chênh
lệch áp lực hai mặt cửa rất lớn, do đó lực mở cửa phải lớn. Để giảm bớt lực nâng này, cần bố
trí ống cân bằng áp lực. Trớc khi mở cửa, mở ống cân bằng để dòng chảy vào dần đờng
ống áp lực, tạo ra cân bằng áp. Sau đó mới mở cánh cửa công tác.
1.2.3.2. Hình dạng, cấu tạo cửa lấy nớc có áp
Cửa lấy nớc có áp đợc chia làm mấy loại chính:
Cửa lấy nớc kiểu đập
Thờng gặp các kiểu sau đây:
Cửa lấy nớc đặt trong thân đập
Thờng dùng để lấy nớc vào đờng ống dẫn nớc cho trạm thủy điện đặt sau đập bê
tông.
Mép trên cửa lấy nớc phải ngập dới mực nớc thấp nhất ở thợng lu một đoạn
a 3V
2
/2g
14
ở
đây: V- vận tốc trong đờng ống dẫn
g- gia tốc trọng trờng
đập vòm: Để khỏi làm giảm khả
năng chịu lực của đập, thờng
làm công xôn nhô ra phía thợng lu đỡ các trụ pin đặt lới chắn rác và khe cửa van sửa
chữa. Trờng hợp này lới chắn rác và cửa van sửa chữa có thể đặt nghiêng phù hợp với
Hình 1-10. Cửa lấy nớc đặt trong thân đập
vòm và đập trụ chống
a- Đập vòm; b- Đập trụ chống
1- Lới chắn rác; 2- Cửa van sửa chữa; 3- Máy đóng
mở thủy lực; 4- Đờng ống dẫn nớc vào turbin15
chiều nghiêng mái đập, hoặc đặt đứng. Cửa van công tác có thể đặt sau van sửa chữa hoặc
với dạng van đĩa, hoặc van cầu, bố trí sau đập hoặc trớc buồng xoắn turbin.
Cửa lấy nớc trong đập trụ chống hoặc đập có mái thợng lu nghiêng: có thể bố trí
lới chắn rác và van sửa chữa đứng (hình 1-10.b) hoặc nghiêng (hình 1-10c). Cửa van công
tác đặt sau van sửa chữa hoặc đặt lùi sâu vào, ngoài phạm vi cửa lấy nớc.
Cửa lấy nớc của nhà máy thủy điện ngang đập
Kiểu này trực tiếp lấy nớc từ thợng lu, dẫn vào nhà máy, yêu cầu về cấu tạo và các
thiết bị cũng theo các nguyên tắc đã nêu trên.
Cửa lấy nớc có chung tấm đáy và là một phần của nhà máy, cùng với nhà máy chiếm
một đoạn vị trí của đập ngăn sông. Vì vậy nó cùng với nhà máy chịu áp lực nớc thợng lu.
Cửa lấy nớc kiểu này thờng có tiết diện rộng, cho nên để giảm kích thớc của các
cửa van, có thể đặt thêm trụ pin trung gian. Chiều dầy các trụ pin từ 1,5 ữ 2,6m. Khi có đặt
khe lún giữa trụ pin, chiều dầy trụ có thể tăng gấp đôi.
Lới chắn rác có thể đặt nghiêng (khi độ sâu nhỏ) hoặc đặt đứng.
Phía trên lới và các cửa thờng có tờng ngực, để giảm chiều cao lới, cửa và chắn
các vật nổi.
Thiết bị đóng mở lới và các cửa cũng theo nguyên tắc cấu tạo và hoạt động nh đã
cao trình đáy và mực nớc sau quá trình bồi hạ
lu
; 10- đập; 11- dòng mặt; 12- dòng đáy
Cửa lấy nớc kiểu tháp
Kết cấu phức tạp hơn các kiểu
trên, nhng có thể lấy nớc theo nhiều
dẫy lỗ theo chiều cao. Các cửa lấy
nớc có thể bố trí một tầng hoặc hai
tầng. Cửa lấy nớc có thể đặt xung
quanh tháp hoặc một phía
Lới chắn rác và cửa van sửa
chữa thờng đặt ở tháp, còn cửa van
công tác có thể đặt ở tháp hoặc trên
đờng dẫn, ở ngoài phạm vi cửa.
1.2.4. Cửa lấy nớc không
áp
1.2.4.1 Vị trí và điều kiện áp
dụng
Điều kiện áp dụng:
Cửa lấy nớc không áp thờng
đặt ở các trạm thủy điện có đờng dẫn
nớc không áp, nhng cũng có khi ở
đờng dẫn có áp. Nhng điều kiện cơ
bản để áp dụng cửa lấy nớc không áp
là mực nớc thợng lu thay đổi rất ít.
Chọn vị trí
Cửa lấy nớc của trạm thủy điện thờng đặt ở sông có độ dốc và vận tốc lớn, dòng
chảy có độ hàm cát lớn trong mùa lũ. Chú ý là sau khi xây dựng công trình đấu mối, thì
cát; 4- Hố tập trung cát; 5- Đờng tháo cát; 6- ngăn
lắng cát; 7- lới chắn rác; 8- Đờng dẫn không áp;
9- Đờng hầm có áp; 10- đập tràn
Hình 1-15. Cửa lấy nớc đặt công trình tạo dòng chảy
cuộn trớc cửa
a- Kiểu có các tờng hớng dòng
b- Kiểu đặt đập tràn theo hớng nghiêng với dòng chảy
1- Cửa lấy nớc; 2- ngỡng; 3- Cửa tháo cát; 4- đập tràn; 5-
đờng dẫn không áp; 6- dãy tờng hớng dòng; đờng dòng
mặt; - đờng dòng đáy
Hình 1-16. Cửa lấy nớc kiểu bên bờ, có hành lang
tháo cát
1- Cửa nhận nớc; 2- ngỡng; 3- cửa (phẳng) tháo cát; 4-
Hành lang tháo cát; 5 - tờng bên; 6- lới chắn rác; 7-
cánh cửa lấy nớc. 8- cánh cửa hành lang tháo cát; 9- sân
trớc; 10 - đập tràn; 11- kênh dẫn
lồi. Do đó bờ lõm bị xói, bờ lồi bị bồi. Chọn vị trí cửa lấy nớc ở phía bờ lõm sẽ có đợc độ
sâu tự nhiên và giảm bớt dòng chảy mang cát. Theo kinh nghiệm thấy vị trí A là giao điểm
giữa tiếp tuyến BA của mép bờ lồi với mép bờ lõm (hình 1-13.b) là vị trí đặt cửa thuận lợi để
tránh cát bồi.
Nếu không có đợc vị trí
thuận lợi, hoặc lợng hàm cát
lớn, có thể phải đặt thêm các
tờng hớng dòng (hình 1-15.a).
1.2.4.2. Phân loại và hình
dạng cửa lấy nớc không áp
Có thể chia hai kiểu chính:
Kiểu bên bờ lấy nớc mặt
Trong kiểu này còn có
những dạng khác nhau:
hố tập trung cát
Hố tập trung cát đặt sau
ngỡng ở miệng vào cửa, với
đáy hạ thấp và ngỡng hình
vòng cung trớc cửa vào
đờng dẫn (hình 1-14.b).
18
Hình 1-17. Cửa lấy nớc kiểu chính diện, phân dòng
chảy thành hai lớp.
1- Ngỡng cửa; 2- hố tháo cát đáy; 3- đập tràn tháo lũ; 4-
tờng hớng dòng cong; 5- đờng dẫn nớc không áp.
Nh vậy dòng chảy tiếp tục đợc lắng cát sau khi qua ngỡng. Cát đọng sẽ đợc tháo rửa ra
hạ lu đập.
Kiểu bên bờ có công trình dòng chảy cuộn trớc ngỡng
Cửa lấy nớc có dãy tờng hớng dòng mặt hoặc đáy (hình1-15.a) với các trị số = 10
ữ 30
0
,
a = (0,7 ữ 1,1)h,
với h=độ sâu tại chỗ có tờng hớng dòng
l
t
= (0,9 ữ 3)h
= 16 ữ 20
0
;
Hoặc đặt đập tràn theo hớng nghiêng với dòng chảy (hình 1-15.b). Nh vậy sẽ hớng
dòng mặt vào cửa lấy nớc, dòng đáy sẽ hớng về phía đập tràn để chuyển cát theo dòng
Kiểu cửa lấy nớc có lới chắn rác đáy:
Kiểu này áp dụng ở những sông có độ dốc lớn, dòng chảy có lợng hàm cát đáy lớn,
đập ngăn sông thấp.
Cấu tạo đặc biệt của nó là đặt hành lang lấy nớc dọc theo đập tràn, mặt trên hành
lang đặt lới chắn rác (hình 1-18)