Download miễn phí Đồ án Thiết kế cống lộ thiên cho diện tích tiêu 30000 ha



 
D.TÍNH TOÁN THẤM DƯỚI ĐÁY CỐNG :
I. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG :
1. Mục đích:
Xác định lưu lượng thấm q, lực thấm đẩy ngược lên đáy cống Wt và građien thấm J. Ở đây, do đặc điểm cống, chỉ yêu cầu tính Wt và J.
2. Trường hợp tính toán:
Khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu rất lớn (H = 6,25m).
3. Phương pháp tính thấm:
Có nhiều phương pháp tính thấm nhưng ở đây trình bày phương pháp tính thấm bằng đồ giải vẽ lưới thấm bằng tay.
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_thiet_ke_cong_lo_thien_cho_dien_tich_tieu_30.8Ki0wl3Rje.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-50280/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

àn đỉnh rộng) là chảy ngập
ị Sơ đồ tính toán là sơ đồ đập tràn đỉnh rộng chảy ngập.
b) Tính bề rộng cống Sb:
Từ công thức của đập tràn đỉnh rộng chảy ngập:
(II-1)
Trong đó:
jn,jg - Hệ số lưu tốc lấy theo trị số của hệ số lưu lượng m (tra theo bảng tra thuỷ lực của Cumin)
Sơ bộ lấy m = 0,36 tra bảng 14-13(BTTL) ị jn = 0,96
jg - Hệ số co hẹp bên, jg = 0,5e0 + 0,5.
Trình tự xác định khẩu diện cống :
Giả thiết e0 = 0,98 ị jg= 0,5.0,98 + 0,5 = 0,99.Thay vào (II-1)
ị
ChọnSb = 7,5 m.
Phân cống làm 3 khoang, bề rộng mỗi khoang là 2,50m,
Hai mố bên lượn tròn có xmb= 0,7.
Hai mố trụ giữa đầu tròn có xmt= 0,45:
Chiều dày mố d = 1 (m)
Hình 2.
b = 2,5m
d = 1m
B=10,5 m
Với Sd là tổng chiều dày các mố, Sd = 2m
ị jg = 0,5.e0 + 0,5 = 0,5.0,79 + 0,5 = 0,895
Tính jn = f(m)
Tra bảng (14-8 BTTL) được m = 0,361
Với m = 0,361 tra bảng (14-13 BTTL) được jn= 0,96.Thay vào (II-1) và tính lại Sb :
Ta được
Suy ra lấy Sb = 7,5m.
- Kiểm tra lại trạng thái chảy :
hh = hn = 4,32 ị V0 = m/s
Từ đó ị H0 = H + = 4,5 + 0,121 = 4,671 m.
Lưu lượng đơn vị:
Tra (PL9-1), với a = 1 ị độ sâu phân giới hk =1,655m
= 0,87
= 1,4
Vậy trạng thái chảy trong cống vẫn là chảy ngập
III. Tính toán tiêu năng phòng xói :
1. Trường hợp tính toán:
Khi tháo lưu lượng qua cống với chênh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn. Tức là trong trường hợp mực nước triều hạ xuống thấp nhất Zsôngmin = 0,00 m, ở phía đồng là mực nước đã khống chế Zđồngkc =3,5 m. Trường hợp này thường tranh thủ mở hết cửa van để tiêu, lưu lượng tiêu qua cống có thể lớn hơn lưu lượng thiết kế. Tuy nhiên chế độ đó không duy trì trong một thời gian dài.
2. Lưu lượng tính toán tiêu năng:
Vì cống đặt gần sông nên nói chung mực nước hạ lưu cống không phụ thuộc vào lưu lượng tháo qua cống. Khi đó Qtt là khả năng tháo lớn nhất ứng với các mực nước tính toán đã chọn ở trên , Qtt = Qmaxtiêu = 50 m3/s .
Mặt cắt kênh thượng lưu thiết kế có:
Chọn i = 1.10-4; m = 1,5 ; n = 0,025; Q = 50 (m3/s); hh = 4,32 m
Theo phương pháp mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:
Tra PL8-1(BTTL) ị Rln= 2,75 (m)
Tra (PL 8-3 BTTL) ị
ị b = m.
Chọn bK = 9 m
3. Tính toán thiết bị tiêu năng :
a) Chọn hình thức tiêu năng:
Do cống đẳt trên nền đất nên ta chọn biện pháp tiêu năng là đào bể tiêu năng là hợp lý nhất, vì kinh tế và không làm ảnh hưởng tới khả năng tháo nước qua cống
b)Tính toán kích thước bể:
* Chiều sâu bể được tính theo công thức :
d = - (hn+Z2) (II-3)
Trong đó: s - là hệ số ngập , s = 1,05
- độ sâu liên hiệp sâu nước nhảy, xác định như sau:
E0 = H0 + d = H += 4,57 + d (II-4)
Giả thiết d = 0,5(m) ị E0 = 5,07 (m)
Tra (PL16-1 BTTL) có
tc = 0,150 ị hc = tc. E0 = 0,76 m
tc” = 0,605 ị hc”= tc”.E0 = 3,067 m
Z2 - Chênh lệch đầu nước ở cuối bể vào kênh tính như đập tràn đỉnh rộng chảy ngập
Z2 =
Z2 = (II-5)
- Xác định hh:
Vẽ đường mặt nước trong kênh từ cửa ra của kênh đổ vào sông đến ngưỡng cống bằng phương pháp cộng trực tiếp. Tuy nhiên ở đây lưu lượng tiêu năng lại ứng với khả năng tháo lớn nhất nên hh = 1,2 m, thay vào (II-5)
ị Z2 =1,5 m.
Thay các thông số vừa tính trên vào (II-3)
ị d = 1,05.3,067 - (1,2 + 1,5) = 0,51 (m)
Thấy d ằ dgt . Vậy chiều sâu bể tiêu năng là d = 0,5m
*Chiều dài bể tiêu năng được tính theo công thức :
lb = l1 + bln.
Trong đó: l1 - Chiều dài nước rơi từ ngưỡng xuống sân bể tiêu năng,tính theo công thức Trectôuxôp:
l1=
với
P - Chiều cao ngưỡng cống so với bể P = 0,7 (m)
l1= = 4,64 m.
ln - Chiều dài nước nhảy, tính theo công thức kinh nghiệm
ln=4,5(hc”- hc) = 4,5(3,067 - 0.76) = 10,38m.
Với b = 0,8
ị lb = 4,64 + 0,8.10,38= 12.945 m. Chọn lb = 13 m.
C. Bố trí các bộ phận cống
I. Thân cống :
Thân công bao gồm: bản đáy,trụ và các bộ phận bố trí trên đó như: cầu giao thông và bộ phận dàn van….
1. Cửa van:
Theo tính toán trên ta có bc = 7,5 m ở đây ta chọn cửa van phẳng.
Chiều dài thân cống L = 16 m dễ bố trí càng van,đường giao thông.
Chiều dày cửa van t = 0,4
2. Tường ngực:
Bố trí để giảm chiều cao van và lực đóng mở cửa van.
a) Các giới hạn của tường ngực
- Cao trình đáy tường ngực :
Zđt = Ztt + d
Trong đó: Ztt - mực nước tính toán khẩu diện cống, tức cần đảm bảo ứng với trường hợp này, khi mở hết cửa van chế độ chảy qua cống là không áp : Ztt = 4,32 m
d - là độ lưu không, chọn d = 0,6 m
ị Zđt = 4,32 + 0,6 = 4,92 (m)
- Cao trình đỉnh tường lấy bằng cao trình đỉnh cống
ẹđ1 = ZS+ Dh + hS + a (III-1)
ẹđ2 = ZSmax+ Dh’ + h‘S + a’ (III-2)
Trong đó: a,a’ - độ cao an toàn, phụ thuộc cấp công trình. Với cống công trình cấp II lấy a = 0,7m ; a’= 0,5m
Dh, Dh’ - độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất.
hS,hS’ - độ dềnh do sóng ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất.
*.Tính Dh :
(III-3)
Trong đó: V - vận tốc gió tính toán lớn nhất ứng với tần suất
P = 3% đ V = 26 m/s
g - gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2
H - chiều sâu nước trước cống
H = ZTKS - ẹđáy = 3,32 + 1 = 4,32 m
D - đà sóng, D = 200 m
aB - góc kẹp giữa trục dọc cống và hướng gió, cosaB = 1
Thay vào (III-3) : ị Dh = 0,00638 m.
*. Tính hS :
hS = khS.h
Trong đó: khS - là hệ số phụ thuộc ; tra theo phụ lục P1-3
ở đây: h - chiều cao sóng
H - chiều sâu nước sóng
l - chiều dài sóng.
Giả thiết là sóng nước sâu và tính các trị số không thứ nguyên, với t là thời gian gió thổi liên tục t = 6h = 21600s
Tra đồ thi P2-1 với đường bao trên cùng xác định được các trị số không thứ nguyên.
Với
Với
Chọn cặp trị số nhỏ nhất:
;
Kiểm tra điều kiện sóng nước sâu:
thoả mãn điều kiện sóng nước sâu
Chiều cao sóng h ứng với mức đảm bảo 5%
.Tra đồ thị P2-2 ị k5% = 1,73
ịh5%=1,73.0,217 = 0,375 (m)
Độ dềnh cao nhất của sóng: ,tra đồ thị P2-3
Với ị
ị
Thay các kết quả vào (III-1)
ị ẹđ1= 3,32 + 0,00638 + 0,469 + 0,7 = 4,495 m.
*.Tính Dh’
(III-4)
Trong đó: V’ - vận tốc gió ứng với P = 30%, V’ = 16m/s
D’ - đà sóng, D’ = 300 m.
H’ - mực nước trong sông ứng với ZSmax
H’ = ZSmax- Zđáy kênh = 6,0 + 1,0 = 7,0 m
Thay vào (III-4) : ị Dh’ = 0,00224 m
*. Tính hS’
h‘S = k’hS.h’
Trong đó: k’hS - là hệ số phụ thuộc ;tra theo phụ lục P1-3
h’ - chiều cao sóng
H’ - chiều sâu nước sóng
l‘ - chiều dài sóng.
Giả thiết là sóng nước sâu và tính các trị số không thứ nguyên, với t là thời gian gió thổi liên tục t = 6h = 21600s
Tra đồ thi P2-1 với đường bao trên cùng xác định được các trị số không thứ nguyên.
Với
Với
Chọn cặp trị số nhỏ nhất:
;
Kiểm tra điều kiện sóng nước sâu:
thoả mãn điều kiện sóng nước sâu
Chiều cao sóng h ứng với mức đảm bảo 5%
.Tra đồ thị P2-2ị k5%=1,73
ị h’5%=1,73.0,196 = 0,339 (m)
Độ dềnh cao nhất của sóng: ,tra đồ thị P2-3
với ị
Thay các kết quả vào (III-2)
ị ẹđ2= 7,0 + 0,00224 + 0,424 + 0,5 = 7.926 m
Vậy chọn ẹ đỉnh tường là +8,00 m
b) Kết cấu tường:
Kết cấu tường gồm bản mặt và các dầm đỡ.
Chiều cao tường: Ht = Zđ2-Zđáy= 8,00 - 4,92 = 3,08 m
Bố trí 2 dầm đỡ ở đỉnh và đáy tường. Bản mặt đổ liền khối với dầm, chiều dày bản mặt chọn bằng 0,3 m.
3. Cầu công tác:
Là nơi dặt máy đóng mở và thao tác van. Chiều cao cầu công tác cần tính toán đảm bảo khi kéo hết c

---