<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

PHƯỚC QUANG-PHƯƠNG ÁN 1

ĐỒ ÁN T T NGHI P Ố Ệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

KHOA CƠNG TRÌNH

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Ngành:Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Lớp:59C2

Chun ngành: Kỹ thuật cơng trình thủy Khoa:Cơng Trình

1. TÊN ĐỂ TÀI:

Thiết kế hồ chứa nước Phước Quang Phương án 1 –

2. CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:

- Tài liệu khảo sát địa hình: các loại bản đồ, bình đồ, bình đồ khu vực xây hựng cơng trình đầu mỗi, các mặt cắt dọc và cắt ngang của tuyến đập, tràn xả lũ..

- Tài liệu địa chất khu vục cơng trình đầu mỗi và vật liệu xây dựng: Cấu tạo địa chất, mặt cắt địa chất, địa hình thủy văn, địa chất cơng trình vùng tuyến, chỉ tiêu cơ lý... - Tài liệu khí tượng thủy văn, tính tốn thủy nơng phục vụ cho thiết kế : Dòng chảy lũ, bùn cát, yêu cầu dùng nước, yêu cầu cao trình tưới tự chảy, tài liệu bốc hơi, thấm... - Tài liệu về điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý khu vực xây dựng cơng trình.

- Tài liệu về tình hình dân sinh kinh tế, giao thơng vận tải, phương hướng phát triển kinh tế trong khu vực trong tương lai.

- Điều ki n t nhiên, dân sinh kinh t , nhiêm v cơng trình. ệ ự ế ụ

- Giải pháp, thành ph n, c p b c, ch tiêu thi t k cơng trình . ầ ấ ậ ỉ ế ế

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

- Tính tồn khối lượng và d toán 1 h ng mự ạ ục cơng trình đầu m ối.

4. BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ ): A<small>1</small> và A kéo dài<small>1</small>- Bình đồ lịng hồ, khổ A ( nếu cần thiết)<small>1 </small>

- Mặt bằng tổng thế các cơng trình đầu mối, khổ A<small>1</small>

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện đập ngăn nước, khổ A<small>1</small>

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện tràn xả lũ, khổ A<small>1</small>

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện cống lấy nước, khổ A<small>1</small>

- Các bản vẽ cấu tạo chi tiết, khổ A (nếu cần thiết) <small>1</small>

- Bản vẽ chuyên đề thể hiện kết cấu một bộ phận cơng trình, khổ A<small>1</small>

5.GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN:

Phần I và phần III (50 %) PGS. TS. Lê Thanh Hùng Phần II và phần IV (50 %) PGS.TS.Nguyễn Quang Hùng

6.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:

Ngày 27 tháng 09 năm 2021 Trưởng Bộ môn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ h tên)

Nhi m v án t t nghiêp ã ệ ụ đồ ố đ được Hội đồngthi t t nghi p c a Khoa thông qua ố ệ ủNgày 27 tháng 09 năm 2021

Chủ tịch hội đồng (Ký và ghi rõ H tên) ọ

GS.TS. Nguyễn Ngọc Thắng

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Sinh viên hoàn thành, n p ộ đồ án t t nghi p cho Hố ệ ội đồng thi ngày 03 tháng 01 năm 2022 Sinh viên làm đồ án tốt nghiệp

(Ký và ghi rõ H tên) ọ

Nguyễn Quốc Khánh

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự phấn đấu của bản thân và được sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cơ giáo trong bộ môn Thủy công, đặc biệt là thầy giáo PGS.TS. Lê Thanh Hùng, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài:

“ Thiết kế hồ chứa nước Phước Quang – PA1 ”. Thuyết minh thiết kế bao gồm 5 phần chính như sau: 1. Tổng quan v cơng trình ề

2. Tính tốn các thơng số cơ bản của hồ chứa

3. Thiết kế kỹ thuật các cơng trình đầu mối: Đập, tràn, c ng,.. ố4. Tính tốn khối lư ng và d tốn m t h ng mợ ự ộ ạ ục cơng trình đầu m i ố5. Tính tốn kết cấu m t b ph n cộ ộ ậ ủa công trình đầu m i ố

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua là khoảng thời gian bổ ích để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức đã được học, vận dụng lý thuyết vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế của một kỹ sư cơng trình thủy lợi.

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Cơng trình, Bộ mơn Thủy cơng đã giúp đỡ, tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo đã giảng dạy, chỉ bảo em trong suốt những năm học vừa qua.

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS. Lê Thanh Hùng và PGS.TS.Nguyễn Quang Hùngđã dành thời gian, tâm sức hướng dẫn và chỉ bảo tận tình giúp em hồn thành đồ án này.

Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế cơng trình thuỷ lợi, vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót.

Em xin kính mong nhận được ý kiến đóng góp, sự chỉ bảo của các thầy cơ giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 7 tháng 1 năm 2022 Sinh viên

Khánh

Nguyễn Quốc Khánh

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

MỤC LỤC

<small>PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN ... 11</small>

<small>CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ... 11</small>

<small>1.1ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH: ... 11</small>

<small>1.1.1Vị trí địa lý: ... 11</small>

<small>1.1.2Đặc điểm địa hình, địa mạo: ... 12</small>

<small>1.2ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN,: ... 13</small>

<small>1.2.1Đặc trưng khí tượng. ... 13</small>

<small>1.2.2Đặc trưng thủy văn, tài liệu lũ. ... 15</small>

<small>1.2.3Bùn cát. ... 16</small>

<small>1.2.4Các đặc trưng của hồ chứa. ... 16</small>

<small>1.2.5Tài liệu tính tốn thủy nơng, thủy lợi. ... 17</small>

<small>1.3ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT: ... 17</small>

<small>1.3.1Tổng quan toàn vùng. ... 17</small>

<small>1.3.2Điều kiện địa chất vùng hồ. ... 17</small>

<small>1.3.3Địa chất cơng trình vùng tuyến. ... 17</small>

<small>1.4ĐỊA CHẤT THỦY VĂN: ... 18</small>

<small>1.4.1Nước mặt. ... 18</small>

<small>1.4.2Nước dưới đất. ... 18</small>

<small>1.4.3Nước ngầm trong lớp phủ đệ Tứ. ... 18</small>

<small>1.4.4Nước trong khe nứt: ... 18</small>

<small>1.4.5Tính chất hóa học của nước ... 19</small>

<small>1.5TÌNH HÌNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG: ... 19</small>

<small>1.5.1Đất đắp đập. ... 19</small>

<small>1.5.2Vật liệu cát, cuội, sỏi. ... 20</small>

<small>1.5.3Vật liệu đá. ... 21</small>

<small>CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ, NHIỆM VỤ CƠNG TRÌNH ... 22</small>

<small>2.1ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ: ... 22</small>

<small>2.1.1Tình hình dân sinh kinh tế. ... 22</small>

<small>2.1.2Phân bố ruộng đất và sản xuất nông nghiệp. ... 22</small>

<small>2.1.3Giao thông vận tải. ... 23</small>

<small>2.1.4Các ngành kinh tế trong khu vực. ... 23</small>

<small>2.2HIỆN TRẠNG THỦY LỢI TRONG KHU VỰC. ... 23</small>

<small>2.2.1Tình hình nguồn nước. ... 23</small>

<small>2.2.2Hiện trạng về các cơng trình thủy lợi. ... 23</small>

<small>2.3PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC: ... 23</small>

<small>2.4NHIỆM VỤ CƠNG TRÌNH. ... 24</small>

<small>PHẦN II: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ HỒ CHỨA ... 25</small>

<small>CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI ... 25</small>

<small>3.1VỊ TRÍ TUYẾN CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI: ... 25</small>

<small>3.1.1Vị trí đập ngăn sơng. ... 25</small>

<small>3.1.2Vị trí tràn xả lũ. ... 25</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>3.4.1Tính tốn cao trình mực nước chết (MNC): ... 28</small>

<small>3.4.2Tính tốn cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT): ... 30</small>

<small>3.4.3Tính tốn điều tiết lũ, xác định mực nước lũ: ... 37</small>

<small>PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI ... 44</small>

<small>4.1.5Thiết bị thoát nước thân đập ... 53</small>

<small>4.1.6Thiết bị bảo vệ mái đập ... 54</small>

<small>4.1.7Nối tiếp đập với nền và bờ ... 56</small>

<small>4.2TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT. ... 56</small>

<small>4.2.1Nhiệm vụ và các trường hợp tính tốn. ... 56</small>

<small>4.2.2. Tính thấm cho mặt cắt lịng sơng, thượng lưu là MNDBT, hạ lưu khơng có nước. ... 57</small>

<small>4.2.3Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi ... 60</small>

<small>4.2.4Tổng lượng nước thấm qua đập ... 65</small>

<small>4.2.5Tính thấm bằng phần mềm Geoslope ... 67</small>

<small>CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN ... 73</small>

<small>5.1VỊ TRÍ, HÌNH THỨC VÀ CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG TRÀN. ... 73</small>

<small>5.1.1Vị trí, hình thức bố trí tuyến tràn : ... 73</small>

<small>5.1.2Quy mơ cơng trình: ... 73</small>

<small>5.1.3Kiểm tra khả năng tháo của tràn... 76</small>

<small>5.3.1 Tính tốn kênh dẫn hạ lưu ... 93</small>

<small>5.3.2Tính tốn bể tiêu năng ... 95</small>

<small>5.4TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TRÀN ... 101</small>

<small>5.4.1 Mục đích ... 101</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<small>5.4.2Trường hợp tính tốn ... 102</small>

<small>5.4.3Tài li u tính tốn ệ... 102</small>

<small>5.4.4 1045.5TRƯỜNG H P TÍNH TỐNỢ ... 104</small>

<small>5.5.1Ngun lý tính tốn ... 105</small>

<small>5.5.2Tính tốn ổn định cho trường hợp mới thi cơng xong (tổ hợp tải trọng thi cơng): ... 106</small>

<small>5.5.3Tính tốn ổn định cho trường hợp vừa tháo lũ xong (tổ hợp tải trọng cơ bản): ... 109</small>

<small>CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC ... 115</small>

<small>6.4.3. Kiểm tra chế độ chảy trong cống ... 128</small>

<small>6.5MỘT SỐ CHI TIẾT CẤU TẠO CỐNG ... 135</small>

<small>6.5.1Cấu tạo cửa vào, cửa ra ... 135</small>

<small>7.4.1Tính tốn kiểm tra nứt cho bản đáy vị trí nối tiếp với bản mặt ... 158</small>

<small>7.4.2Tính tốn kiểm tra nứt cho mặt cắt bản mặt ... 159</small>

<small>CHƯƠNG 8: KHỐI LƯỢNG VÀ DỰ TỐN HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH ... 160</small>

<small>8.1TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG HẠNG MỤC TRÀN XẢ LŨ ... 160</small>

<small>8.1.1Hạng mục tính tốn: Ngưỡng tràn ... 160</small>

<small>8.1.2Tính tốn khối lượng đào, đắp tràn... 160</small>

<small>8.1.3Tính tốn khối lượng ngưỡng tràn ... 161</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>8.1.4Tính dự tốn hạng mục xây dựng cơng trình... 1628.2KẾT QUẢ TÍNH DỰ TỐN ... 164TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 169</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Điều kiện địa hình:

1.1.1 Vị trí địa lý: 1.1.1.1 Theo tọa độ:

- Hồ chứa nước Phước Quang dự đặt trên đoạn sông Trà Bương có tọa độ 109 2 31<small>0 ’’’</small> kinh độ Đông và 13<small>0</small>17’29” vĩ độ Bắc. Tại đây lũng sông đã được thu hẹp lại khi mở rộng thành một lịng chảo trước khi mở ra một bình ngun ở hạ du. Vì thế nơi đây có điều kiện tự nhiên đắp đập ngăn sông tương đối ngắn, tạo lên một hồ chứa nước.

- Khu hưởng lợi của cơng trình chạy dài ven theo hai bên bờ tả và hữu của sông Trà Bương. Chủ yếu là bên bờ hữu (nằm ở phía Nam). Khu hưởng lợi có rộng trung bình 2km, chiều dài gần 10km nằm trong phạm vi vĩ độ Bắc từ 13 17’30” đến <small>0</small>13<small>0</small>22’30”, và kinh độ Đơng từ 109<small>0</small>2’31” đến 109<small>0</small>6’40”, có diện tích khoảng 23 km<small>2 </small>bao gồm 15.000ha đất đã được khai phá trồng trọt lâu đời nhưng đang thiếu nước của hai xã Xuân Phước và Xuân Quang, và một phần thị trấn La Hai.

1.1.1.2 Theo địa giới hành chính.

- Hồ chứa nước Phước Quang, dự kiến xây dựng trên sông Trà Bương, thuộc địa phận hai xã Xuân Phước và Xuân Quang, huyện Đồng Xuân, tỉnh Phú Yên, cách thị trấn La Hai khoảng 15km về phía Tây Nam và cách thị xã Tuy Hịa khoảng 60 km - về Tây -Bắc.

- Sơng Trà Bương là một nhánh cấp 1 bờ hữu của sơng Kỳ Lộ, một sơng lớn ở phía Bắc tỉnh Phú Yên. Sông Trà Bương bắt nguồn từ đỉnh núi Chang Chang cao trên 900 m và dãy núi nhà Tót cao khoảng 700 m, chảy theo hướng Tây Bắc Đông Nam - lượn quanh sườn núi phía Nam dãy núi Trà Bương cao trên 540m và chuyển hướng chảy ngược về hướng Tây Bắc Đông Nam, cách cửa biển khoảng 25km.-

- Lưu vực sơng Trà Bương tính đến vị trí hồ chứa được giới hạn trong phạm vi vĩ độ Bắc từ 13 11’ đến 13 20’ và kinh độ Đơng từ 108 55’ đến 109 5’, có diện tích <small>0000</small>hứng nước khoảng 126 km<small>2</small>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo: 1.1.2.1 Khu vực dự án.

a) Đặc điểm đồi núi:

- Địa hình của vùng nghiên cứu bị phân cách mạng và sâu. Loại núi cao từ 100m trở lên sườn núi dốc tới 30 đến 45 , loại đồi thấp trên dưới 50m có sườn dốc <small>00</small>thoải từ 15<small>0</small>đến 25<small>0</small>.

- Dựa vào nguồn gốc và hình thái của khu vực ta có thể phân thành 2 dạng địa hình địa mạo: dạng bào xói bóc mịn và dạng tích tụ.

+ Dạng bào xói bóc mịn: bao gồm tồn bộ các dãy núi, đồi bao quanh lòng hồ và khu đầu mối.

+ Dạng tích tụ: Phân bố dọc theo sơng Trà Bương tạo thành các dải bồi và thềm sơng nhỏ nó chiếm hầu hết khu tưới hạ lưu, địa hình này tương đối bằng phẳng. Nham thạch cấu tạo dạng tích tụ bao gồm các bồi tích á sét, á cát và cuội sỏi.

b) Đặc điểm sông suối

Sông Trà Bương bắt nguồn từ các dải núi cao ở phía Nam, đoạn đầu khoảng 4km chảy theo hướng Nam Bắc, đoạn tiếp theo tới tuyến đập sông chảy theo hướng - Tây Nam- Đông Bắc.

Dịng sơng Trà Bương trong khu vực xây dựng cơng trình về mùa khơ chỉ rộng khoảng 10 đến 20 m, độ sâu trung bình chỉ 0,5m, nước chảy chậm.

Về mùa mưa lũ lịng sơng Trà Bương mở ra rất rộng, chỗ vùng tuyến mở ra đến hàng trăm m, nước dâng cao từ 5 đến 10m và chảy rất xiết.

Đặc biệt ở bờ trái tuyến 2 có một bầu nước gọi là Bầu Da có kích thước khoảng 35x140m khơng bao giờ cạn nước, ngun nhân hình thành Bầu Da có thể do đá gốc phía thượng lưu Bầu Da nhơ ra là vật cản tích tụ cát, cuội, sỏi và dần dần nó được tách ra khỏi dịng chảy chính.

1.1.2.2 Khu vực lịng hồ.

Lịng hồ khá nơng và rộng gần như vng có chiều mỗi cạnh khoảng hơn 1km, xung quanh có núi cao bao bọc như hòn Cấm cao khoảng 207 m, hịn Cao cao khoảng 148m. Đáy hồ có độ cao trung bình từ 23 24m, các yên ngựa xung quanh đều trên 40m, diện tích hứng nước lưu vực là 126 km2, chiều dài sông đến đập dài 26,2km.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

1.1.2.3 Khu vực cơng trình đầu mối.

Trên khu vực đoạn sông nghiên cứu các tuyến đập dâng có địa hình hai vai thoải tương đối hồn chỉnh. Tuy khoảng cách có rộng làm cho tuyến đập dài từ 500 đến 600m, mặc dù đây là chỗ hẹp nhất từ vùng đồi núi mở ra vùng bình nguyên phía hạ lưu

Ở phía bờ tả có eo yên ngựa rộng, địa hình tương đối bằng phẳng tốt và hồn chỉnh có thể bố trí tràn xả lũ.

Tuyến cống lấy nước dự kiến đặt ỏ bên bờ hữu đập (bờ hữu sơng), tùy địa hình, địa chất và các yếu tố liên quan, ta sẽ nghiên cứu và xác định cao trình đặt cống ở các chương sau này.

1.1.2.4 Khu hưởng lợi.

Khu tưới khá bằng phẳng, thấp dần từ thượng lưu về hạ lưu cao độ +20m trở xuống. Và thấp nhất từ hai sườn xuống lũng sơng, có cao độ từ 10 đến 12 m, chỗ thấp nhất 8m.

Đặc điểm khu tưới khá đơn giản, hai bên sườn núi thấp, giữa là thung lũng đồng bằng vì vậy việc bố trí hệ thống tuyến kênh mương tương đối thuận lợi, tuy có bị phân cách nhiều nhưng những cơng trình này đều nhỏ, lưu lượng dẫn thấp nên không đáng lo ngại.

Đối với tuyến kênh chính sau cống lấy nước đến điểm chia nước dài 1,2km, đi qua địa hình tương đối phức tạp, đoạn đầu kênh vượt qua sườn núi khá dốc (đến 20<small>0</small>) sau đó đi vịng hoặc vượt qua khe cạn. Tuy nhiên kênh chính chỉ chuyển tải lưu lượng khơng lớn vì thế cũng khơng phức tạp trong việc bố trí và thi công.

và N

Đối với kênh cấp I (N<small>12</small>) thì đều men theo hai khu tưới ở về hai phía thềm tả và thềm hữu của sơng Trà Bương. Do tuyến kênh bị phân cắt nhiều do vậy phải chú trọng việc phòng lũ quét để bảo vệ kênh và các cơng trình trên kênh, cần phải nạo vét tu sửa các tuyến kênh sau mỗi mùa mưa lũ.

1.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn: 1.2.1 Đặc trưng khí tượng.

Vùng lưu vực sơng Trà Bương thuộc tiểu vùng khí hậu miền núi thấp mưa vừa của tỉnh Phú Yên nằm trên phía Tây của vùng đồng bằng duyên hải Đồng Xuân, Tuy An, Tuy Hịa. Lượng mưa trung bình năm từ 1500 đến 2000 mm, năm thấp nhất xuống dưới 1000mm, năm cao nhất 2000mm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26 C, tháng nóng nhất ở vùng thung lũng <small>0</small>khuất gió bị đốt nóng nhiều, kém lưu thơng, nhiệt độ lên đến 41 C, gió Tây nóng xuất <small>0</small>hiện sớm và mạnh, tốc độ gió lớn nhất đo được trên 20 m/s. Độ ẩm trung bình hàng năm là 82%.

Bảng 1-1: Nhiệt độ khơng khí trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất hàng tháng <small>Tháng </small>

<small>đặc trưng </small> ^I ^II ^III ^IV ^V ^VI ^VII ^VIII ^IX ^X ^XII ^XII<small>TB năm T(0C) 21,9 22,6 25,7 27,6 29,0 28,3 28,3 28,1 26,8 25,1 24,4 22,4 25,9 Tmax(0C) 35,4 38,4 39,2 40,1 40,5 39,8 38,0 38,0 36,9 38,4 31,0 32,8 40,5 Tmin(0C) 13,1 13,7 16,3 17,2 21,3 21,9 20,9 21,7 21,5 17,9 15,8 15,0 13,1 </small>

Bảng 1-2: Độ ẩm tương đối của không khí trung bình nhỏ nhất trong tháng <small>Tháng đặc trưng I II III IV V VI VII VII</small>

<small>I </small> ^IX ^X ^{XI XII TBnăm}<small>W(%) 84 84 84 83 80 74 74 76 82 86 87 85 82 Wmin(%) 37 38 29 27 24 21 31 31 33 32 41 32 21 </small>

Vùng cơng trình cũng chịu ảnh hưởng của bão lốc, bão thường tập trung vào tháng 6 đến tháng 12, bão nói chung khơng nhiều, trung bình mỗi năm có một trân, năm nhiều có ha trận, có nhiều năm khơng có bão. Bão gây gió to mưa lớn, có khi lên đến 35 đến 37 m/s. Trận bão ngày 8/11/1964 vào Phú Yên tốc độ gió khoảng 36 m/s, lượng mưa đạt 655mm trong 5 ngày làm ngập nhiều ruộng đất canh tác và nhà cửa.

Hàng năm, vùng cơng trình cũng có 5 đến 10 ngày có sương mù vào các tháng mùa đông, sương mù gây cản trở giao thông và quang hợp của cây trồng nhưng mức độ ảnh hưởng khơng nhiều.

Bảng 1-3: Tốc độ gió theo hướng vng góc với đập (hướng S W) theo các tần suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

1.2.2 Đặc trưng thủy văn, tài liệu lũ. Diện tích lưu vực: F<small>lv </small>= 126 km <small>2</small>Chiều dài sông đến đập: L<small>s </small>= 26,2 km. Lượng mưa bình quân nhiều năm: X<small>0 </small>= 1500 mm Lớp dịng chảy bình qn nhiều năm: Y<small>0</small> = 610 mm. Modun dịng chảy bình qn nhiều năm: M<small>0</small> = 19,4 l/s/km <small>2</small>Lưu lượng bình quân nhiều năm: Q<small>0</small> = 2,44 m<small>3</small>/s.Tổng lượng dịng chảy bình qn nhiều năm: W<small>0 </small>= 77.10<small>6 </small>m<small>3</small>Hệ số phân tán C<small>v </small>= 0,45; Hệ số thiên lệch: C<small>s </small>= 2.C <small>v</small>

Bảng 1-5: Dịng chảy bình qn ứng với tần suất bảo đảm P = 85%

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII _năm^TBQ<small>85% </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<small>TG (giờ) Q lũ KT TG (giờ) Q lũ KT TG (giờ) Q lũ KT TG (giờ) Q lũ KT </small>

<small>1 14 71, 9 937,55 17 64 43, 2 48 58, 10 636,65 18 56 78, 3 82 45, 11 333,12 19 47 86, </small>

1.2.4 Các đặc trưng của hồ chứa.

Căn cứ vào bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1/5000 và tuyến đã xác định, lập được các quan hệ Z ~ W và Z ~ F.

Bảng 1-9: Bảng Quan hệ Z F, Z W

<small>F(km2) 0,34 0,45 0,59 0,7 0,8 0,9 1,02 1,15 1,25 W(10 m6) 0,35 0,735 1,26 1,9 2,65 3,5 4,46 5,55 6,75 </small>

<small>F(km2) 1,35 1,45 1,5 1,68 1,83 1,94 2,05 2,27 2,54 W(10 m6) 8,05 9,45 11 13,4 15,3 19,1 20,1 23,8 29,1 </small>

Quan hệ Z~F

<small>W(106m3)Z(m)</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Tải trọng tiêu chuẩn ^Hệ_số

lệch tải

Tải trọng tính tốn ^Cánh_tay

đòn (m)

Momen (T.m) Đứng

<small>0</small>(-)

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

MTrong đó:

+ M<small>CL</small>: tổng momen chống lật lấy đối với điểm A; M<small>CL</small>= 210,048 T.m + M<small>GL</small>: tổng momen gây lật lấy đối với điểm A; M<small>GL</small> = 75,188 T.m . K_L : Hệ s an toàn cho phép v l t. (Tra TCVN 8216:2018) ố ề ậĐố ớ ổi v i t hợp tải trọng đặc biệt: ^. ^1.1,15 1,15

<small>L</small>n KK

mThay vào công thức ta được:

Tường đảm bảo ổn định về lật.Kiểm tra ổn định về trượt phẳng:

[ ]<small>o</small>

PTrong đó:

G : tổng các lực tác dụng theo phương đứng; G = 75,129 (T)f : hệ số ma sát giữa tường và nền; f = 0,65

B : chiều rộng đáy tường; B = 6,5 m C : lực dính đơn vị đáy tường C = 2,6 T/m . <small>2</small>

P : tổng các lực tác dụng theo phương ngang; P = 27,173 (T).Thay vào công thức, ta được:

K<small>T</small> = ^{75,129.0,65 2,6.6,5} 2, 4227,173

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Ta thấy: K<small>T</small> = 2,42 > [K] = 1,15 nên tường đảm bảo ổn định về trượt.Kết luận:

=> Qua 2 trường hợp cơng trình sau khi thi cơng xong và khi có lũ về và nước rút đột ngột thì tường bên dốc nước đảm bảo điều kiện ổn định trượt và lật.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

115

Chương 6: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC

6.1 Bố trí cống lấy nước 6.1.1 Nhiệm vụ

Dẫn nước từ hồ xuống hạ lưu nhằm phục vụ nhu cầu dùng nước của khu vực hạ lưu cơng trình: cấp nước tưới cho nơng nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt,… Trong đồ án nhiệm vụ của cống là tưới với lưu lượng Q<small>tk</small> = 1,79 m<small>3</small>/s cung cấp nước tưới cho ha ruộng đất canh tác.

Cấp cơng trình cống được xác định thoe hai điều kiện:

- Điều kiện về nhiệm vụ công trình theo QCVN 04-05:2012 tra được cơng trình cấp II.

- Ngồi ra, cấp cơng trình cũng phải dựa theo cấp của cụm cơng trình đầu mối.Do đã xác định cơng trình đầu mối là cấp II (theo QCVN 04 05:2012), vì thế -cấp cơng trình cống lấy nước được lấy là cấp II

6.1.2 Chọn hình thức và tuyến cống6.1.2.1 Tuyến cống

- Tuyến cống phụ thuộc vào vị trí khu tưới tự chảy, cao trình khống chế tưới tự chảy, điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng tuyến đập (xả nước trực tiếp xuống suối để tạo nguồn cho khu tuới ở hạ du) có xem xét đến điều kiện dẫn dòng thi cơng. Bố trí cống lấy nước ở vai phải của đập chính. Nước sau khi lấy qua cống sẽ được đưa vào kênh chính để cấp nước cho khu tưới.

6.1.2.2 Hình thức cống

Vì cống đặt dưới đập đất, mực nước thượng lưu khi lấy nước thay đổi nhiều ( từ MNC đến MNDBT) nên hình thức cống hợp lý là cống ngầm lấy nước không áp.

- Vật liệu làm cống là bê tông cốt thép M200, mặt cắt có dạng hình chữ nhật.- Dùng tháp van để khống chế lưu lượng. Trong tháp van có bố trí van cơng tác và van sửa chữa, vị trí đặt tháp chọn ở khoảng giữa mái đập thượng lưu. 6.1.2.3 Sơ bộ bố trí cống

Từ vị trí đặt cống và mặt cắt đập đã có sơ bộ bố trí cống để từ đó xác định được chiều dài cống ( đoạn trước cửa van, sau cửa van) làm căn cứ cho việc tính tốn thủy

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

lực cống. Cống phải đặt nằm trên cao trình bùn cát và dưới mực nước chết từ 1 – 1,5m để đảm bảo bùn cát không lọt vào cống và đảm bảo điều kiện tưới tự chảy.

+ Cao trình mực nước chết MNC = +27,3 m + Cao trình bùn cát Z<small>bc</small> = +25,53m.

+ Cao trình khống chế tưới tự chảy Z<small>kc</small> = +26,8 m.

+ Sơ bộ chọn cao trình đáy cống: Z<small>đáy cống</small>= Z<small>MNC </small>-1= 27, -1= 26,3 m + Chiều dài cống : L = 101.3 m.

+ Đoạn từ cửa vào đến van cơng tác có chiều dài: L<small>1</small> 21.80 = m.+ Đoạn từ van cơng tác đến cửa ra có chiều dài là: L<small>2</small> 79.50 = m.6.1.2.4 Tài liệu cơ bản dùng để tính tốn

- Mực nước dâng bình thường MNDBT = 33,01 m.- Mực nước chết MNC = +27,3 m.

- Cao trình khống chế tưới tự chảy đầu kênh Z<small>kc</small> = +26,8 m.- Cao trình bùn cát Z<small>bc</small>= +25,53 m.

- Lưu lượng thiết kế cống Q<small>tk</small> = 1,79 m³/s.

- Hệ số nhám lòng cống: n = 0,017 (vật liệu bê tông cốt thép)6.2 Thiết kế kênh dẫn hạ lưu cống

6.2.1 Thiết kế mặt cắt kênh

Kênh hạ lưu cống có nhiệm vụ dẫn nước từ hạ lưu cống về khu tưới. Mặt cắt ngang kênh phải dẫn được lưu lượng dùng nước lớn nhất mà vẫn khơng bị xói. Kênh hạ lưu cống được thiết kế trước để làm căn cứ cho tính toán thủy lực cống.

Bảng 6.1 Mặt cắt kênh hạ lưu cống - Mặt cắt kênh hạ lưu được tính toán với lưu lượng Q<small>tk</small>= 1,79 m³/s.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

117- Dựa vào điều kiện đại chất nơi kênh đi qua ta chọn các chỉ tiêu thiết kế như sau:

+ Độ dốc đáy kênh từ ¹

Q – Lưu lượng thiết kế Q = 1,79 m<small>3</small>/s.

K – Hệ số phụ thuộc đất lòng kênh, đất á sét nhẹ, tra bảng 15 Hệ số K ứng với - từng loại đất ta được K = 0,62.

= 0,66 (m/s). [V<small>kx</small>] = 0,62. 1,79<small>0,1</small>

- Sơ bộ xác định chiều sâu h theo công thức kinh nghiệm: h= 0,5.( 1+ V<small>kx</small>). <small>3</small>Q = 0,5.(1+0,66). <small>3</small>1, 79= 1,01 m.Sử dụng công thức Sedi-Maning :

+ P: Chu vi mặt cắt ướt kênh (m), P = B+2h<small>h</small> =B+2.1,01 + i độ dốc dốc nước : i = 0,00025

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Giả thiết lần 1: Với h = 1,01 m; giải thử dần b.Bảng 6.1 Kết quả tính tốn bề rộng kênh

h =1,0 <small>k</small> m.

6.2.1.2 Kiểm tra điều kiện khơng xói của kênh

Vì kênh dẫn nước từ hồ chứa, hàm lượng bùn cát trong nước nhỏ nên không cần kiểm tra điều kiện bồi lắng nhưng cần phải kiềm tra điều kiện xói lở cho kênh.

Điều kiện để kênh khơng bị xói lở: V<small>max </small>< V<small>kx </small>Trong đó:

V<small>max </small>: Lưu tốc lớn nhất trong kênh tính với lưu lượng Q<small>max</small> = K.Q với K là hệ số phụ thuộc vào lưu tốc kênh (tra bảng 3 TCVN 4118 : 2012), ứng với Q = 1,79 m<small>tk </small> ³/s, ta có hệ số K = 1,15 ~ 1,2. Chọn K = 1,2.

V<small>kx </small>: Lưu tốc khơng xói trong kênh, V<small>kx </small>= 0,66 (m/s)

Để xác định V<small>max</small>khi đã biết Q<small>max</small>và mặt cắt kênh ta phải xác định độ sâu h tương ứng trong kênh bằng phương pháp đối chiếu mặt cắt lợi nhất về thủy lực từ đó xác định được V<small>maxQmax</small>.

(B 2.h )

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

119Trong đó:

- Q : lưu lượng lớn nhất Q<small>max</small> = 2,06 (m<small>3</small>/s) - B: bề r ng cộ ủa kênh

- h<small>max</small> : chi u sâu l n nhề ớ ất trong kênh- n : h s nhám lòng kênh ệ ố- i : độ dốc đáy kênh

Sử dụng phương pháp thử ần, ta đượ d c: h<small>max</small> = 1,07 m.Ta có: h_max.(b m h._max) 1,07.(2,3 1,5.1,07) 4,178( )m²→ V<small>max</small> = ^2,06

4,178= 0,49 (m/s)

Vậy : V<small>max</small> 0,49(m/s) < [V= <small>kx</small>] = 0,66 (m/s)

Thỏa mãn điều kiện khơng xói mặt cắt trên là hợp lý. Vậy mặt cắt kênh hạ lưu có các đặc trưng sau : b<small>k</small> 2,3 m ; i = 0,00025 = ; h<small>h</small> = 1,07 m ; m = 1,5 6.3 Tính khẩu diện cống

6.3.1 Trường hợp tính tốn

Khẩu di n cệ ống được tính tốn với trường h p chênh l ch mợ ệ ực nước thượng hạ lưu chênh lệch nhỏ và lưu lượng lấy nước tương đố ớn. Thười l ng tính tốn với trường hợp mực nước thượng lưu là MNC và mực nước hạ lưu là mực nước kh ng chế đầu kênh tưới. ố

Lưu lượng thiế ết k : Q<small>tk</small> = 1,79 m ; <small>3</small>/sMực nước chết : MNC = 27,3 m ;

Mực nước khống chế đầu kênh : Z<small>kc</small> = 26,3 m ;

Lúc này để ấy được lưu lượ l ng thiết kế phải mở hết cửa van. Sơ đồ tính tốn như sau :

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Z ]b<small>c</small>b<small>c</small>O

Hình 6.2: Sơ đồ tính tốn khẩu diện c ng ốTrong đó:

Z<small>1</small>- T n thổ ất cột nước tại cửa vào.Z<small>p</small> – T n th t qua khe phai. ổ ấZ<small>l</small> – T n thổ ất qua lưới ch n rác . ắZ<small>v</small> – T n th t qua c a van. ổ ấ ửZ<small>2</small> – T n thổ ất cột nước cửa ra.h<small>1</small>- Độ sâu dòng đều trong c ng. ốh<small>h</small> – Độ sâu dòng ch y trong kênh hả ạ lưu.6.3.2 Xác định bề rộng cống ( bc )

Bề r ng cộ ống phải đủ ớn để ấy được lưu lượ l l ng thiết kế ứng v i chênh l ch mớ ệ ực nước thượng hạ lưu cống đã khống chế, tức là phải đảm bảo điều kiện sau :

Z <[ΔZ] Trong đó :

Z - T ng t n thổ ổ ất từ đoạn cửa vào đến đoạn c a ra cử ủa cống. <small>i</small>

Z = Z + Z<small>1p</small>+Z +Z<small>lv</small>+Z<small>2</small>+J.L<small>c</small>J.L<small>c</small> =i.L - <small>c</small>là tổn th t dấ ọc đường.

[ Z]- là t ng t n thổ ổ ất cho phép. Do khu tưới th p nên ta chấ ỉ chọ [ Z] n để đủ đảm bảo lấy nước ( ta làm kênh sau cống một đoạn và sau đó dùng dốc nước hoặc bậc nước đểchuyển ti p xuế ống khu tưới). Với [ Z] =0,5m.

Trị số b<small>c</small>được tìm bằng phương pháp đúng dần: Cho b , <small>c</small>xác định các trị số tổn thất Z <small>i</small>sau đó thử ại theo điề l u kiện trên. Với mỗi trị số b các t<small>c</small> ổn thất được xác định như sau:

6.3.2.1 Tổn thất cửa ra Z2

Dòng chảy t bừ ể tiêu năng ra kênh hạ lưu coi như sơ đồ tràn đỉnh r ng chộ ảy ngập, khi đó :

<small>n</small>α.VQ

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

121Trong đó :

b b r ng cu– ề ộ ối bể tiêu năng, lấy b = b = 2,3 m <small>k</small>

h<small>h</small> – chiều sâu nước hạ lưu ứng với lưu lượng tính tốn h<small>h</small>=h<small>kênh</small> =1,07 m. Diện tích mặt cắt ướ ủa kênh hạ lưut c

<small>2max</small>.( .<small>max</small>) 1,07.(2,3 1,5.1,07) 4,178( )

φ - h sệ ố lưu tố ại cửc t a ra của bể, ph ụ thuộc vào m ;

Sơ bộ chọn m = 0,36 tra bảng 14-4 trong cuốn các bảng tra thủy lực ta có φ = _n0,96.

V<small>b</small>– lưu tốc trung bình trong bể tiêu năng, tính tốn với bể cấu tạo, giả thiết chiều sâu đào bể d = 1 m.

ω.C. R Trong đó :

ω: Diện tích mặ ắt ướt c t ω=b.h <small>1</small>;

b .hω

Tính được i và i.L tương ứng, với L = 64,54 m là chiều dài cống, đã xác định ở trên.

6.3.2.3 Tổn thất cục bộ qua cửa van Zv: Xác định theo công thức: Z =ξ ._V _V^αV²

2g

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Trong đó : <small>V </small>- Hệ số tổn thất cục bộ qua khe van tra TCVN 9151-2012 tra ở phụ lục A.3, phụ thuộc tỉ ố s <small>v</small>

Khi <small>vvc</small>b

b - <small>v</small> bề rộng khe van. Sơ bộ chọn b<small>v</small> = 20 (cm) b - <small>c</small> bề rộng cống.

V<small>L</small>: vận tốc trung bình tại lưới chắn rác, V<small>L</small> = <small>.cL</small>Q

: hệ số vận tốc, chọn = 1.

h<small>L</small>: độ sâu nước sau lưới chắn rác, h<small>L</small> = h + Z . <small>vvL</small>: hệ số tổn thất thủy lực tại lưới chắn rác. Hệ số tổn thất cục bộ của lưới chắn rác :

43L s

- góc nghiêng của lưới so với phương ngang =60 <small>o</small>

<small>.L</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

123V<small>p</small>: vận tốc trung bình tại đoạn khe phai, V<small>p</small> =

<small>c p</small>Qb h ^(m/s).a: hệ số vận tốc, chọn a = 1.

h<small>p</small>: độ sâu nước sau khe phai, h<small>p</small> = h + Z <small>LL</small>

<small>p</small>: hệ số tổn thất thủy lực khe phai lấy như đối với khe van. <small>p </small>= <small>v</small> Bố trí hai khe phai nên: Z<small>p</small> = 2. <small>p</small>.

2g ^.6.3.2.6 Tổn thất cột nước tại cửa vào (Z1):

-2g2g. ε.f .ω_nTrong đó

<small>n</small>: hệ số lưu tốc tại cửa vào của cống, phụ thuộc hệ số lưu lượng m. Sơ bộ chọn m = 0,36. Tra bảng 14-4 ta có <small>n</small> = 0,96.

ε : hệ số co hẹp bên ở cửa vào, lấy ε = 1. w: diện tích mặt cắt ướt sau cửa vào, ω = b<small>c</small>.h<small>2</small> h<small>2</small>: độ sâu cột nước đầu cống, h<small>2</small> = h + Z . <small>pp</small> V<small>o</small>: lưu tốc tới gần, V<small>o</small>= ^Q

ω^.6.3.2.7 . Tổng tổn thất cột nước qua cống ( Zi):

Từ kết quả tính tốn các tổn thất cục bộ và dọc đường ứng với các trị số b giả <small>c</small>thiết ở trên, ta có tổng tổn thất qua cống ngầm tương ứng với các trị số b<small>c</small> này là:

Z<small>i</small> = Z + Z + Z + Z + Z + i.L. <small>12pLv</small>Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 6-1:

Từ quan h hình 6-1, ta có t ng t n thệ ổ ổ ất cho phép [∆Z] = 0,5m, ta thấy b =0,88 <small>c</small>m thì cho ra t ng t n thổ ổ ất bằng với giá trị [∆Z] nhất.

Giá tr bị <small>c</small> được ch n ph i th a mãn các yêu c u vọ ả ỏ ầ ề điều ki n bệ <small>c </small>>1mkhông chọn b<small>c</small> quá nhỏ, để tiện ki m tra, s a chể ử ữa, đảm bảo điề kiện thi cơng. Vì lưu lượng u trong c ng l n , h là hố ớ ồ ồ thủ ợy l i nên ta có thể chọn b = 1,1m v<small>c</small> ẫn đảm bảo điều kiện ki m tra sể ửa chữa và thi công.

Vậy b r ng c ng ch n thề ộ ố ọ ỏa mãn các điều ki n trên . Ta chệ ọn phương án bề ộ r ng cống b = 1,1<small>c</small> m, độ ố d c i=0,00574, có t ng t n thổ ổ ất cột nước th a mãn: ỏ ∑Z<small>i </small>= 0,5(m) = [∆Z] = 0,5m

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<small>SINH VIÊN: NGUYỄN QUỐC KHÁNH (KHÓA HỌC: 2017 - 2022 ) </small>124

<small>bZ2h1 RCJJLCVVV2xZ</small>_V _L <small>h</small>_L <small>V</small>_L <small>Z</small>_L _P <small>hPVP2xZPhCVVCV</small>

<small>0.88 0.00456 1.00421 0.884 2.8890.306 48.291 0.00574 0.37043 0.100 2.024 0.04176 0.169 1.046 1.943 0.033 0.100 1.079 1.885 0.03621 1.115 1.823 0.01442 0.501.10 0.004561.00 1.105 3.1080.355 49.507 0.00301 0.19458 0.068 1.620 0.01825 0.169 1.022 1.592 0.022 0.068 1.044 1.558 0.01688 1.061 1.533 0.01020 0.261.20 0.004561.00 1.205 3.2080.376 49.966 0.00235 0.15187 0.067 1.485 0.01499 0.169 1.019 1.464 0.018 0.067 1.038 1.438 0.01404 1.052 1.418 0.00872 0.211.30 0.004561.004 1.305 3.3080.395 50.378 0.00188 0.12116 0.065 1.371 0.01253 0.169 1.017 1.354 0.016 0.065 1.033 1.334 0.01185 1.044 1.318 0.00754 0.171.40 0.004561.00 1.406 3.4080.412 50.752 0.00153 0.09847 0.064 1.273 0.01062 0.169 1.015 1.260 0.014 0.064 1.029 1.243 0.01013 1.039 1.231 0.00657 0.141.50 0.004561.00 1.506 3.5080.429 51.092 0.00126 0.08132 0.063 1.188 0.00912 0.169 1.013 1.178 0.012 0.063 1.025 1.164 0.00875 1.034 1.154 0.00577 0.121.60 0.004561.00 1.607 3.6080.445 51.403 0.00105 0.06808 0.063 1.114 0.00791 0.169 1.012 1.105 0.011 0.063 1.023 1.094 0.00762 1.030 1.086 0.00511 0.101.70 0.004561.00 1.707 3.7080.460 51.689 0.00089 0.05769 0.062 1.049 0.00692 0.169 1.011 1.041 0.009 0.062 1.020 1.032 0.00670 1.027 1.025 0.00456 0.091.80 0.004561.00 1.808 3.8080.475 51.953 0.00077 0.04940 0.061 0.990 0.00611 0.169 1.010 0.984 0.008 0.061 1.019 0.976 0.00594 1.025 0.971 0.00408 0.071.90 0.004561.00 1.908 3.9080.488 52.197 0.00066 0.04271 0.061 0.938 0.00543 0.169 1.010 0.933 0.008 0.061 1.017 0.926 0.00529 1.022 0.921 0.00368 0.062.00 0.004561.00 2.008 4.0080.501 52.424 0.00058 0.03723 0.050 0.891 0.00405 0.169 1.008 0.888 0.007 0.050 1.015 0.882 0.00396 1.019 0.878 0.00334 0.062.10 0.004561.00 2.109 4.1080.513 52.636 0.00051 0.03270 0.050 0.849 0.00367 0.169 1.008 0.846 0.006 0.050 1.014 0.841 0.00360 1.018 0.838 0.00304 0.05</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

1256.3.2.8 Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống.

6.3.2.8.1. Chiều cao mặt cắt cống: H<small>c</small> = h<small>1</small> + Trong đó:

h<small>1</small>: độ sâu dịng đều trong cống; h<small>1</small> = 1,0 (m)

: độ lưu khơng, có thể lấy từ 0,5 ÷ 1m. Ở đây lấy = 0,5 m. => H = h<small>c1</small> + = 1,0 + 0,5 = 1,5 (m).

Ngoài ra H<small>c</small> cần thoả mãn điều kiện cấu tạo, thường khống chế H<small>c</small> 1,5 m để tiện kiểm tra sửa chữa theo mục 8.4 QCVN 04-05/2012

Do đó ta chọn H<small>c </small>= 1,6 (m). 6.3.2.8.2. Cao trình đặt cống. - Cao trình đáy cống ở cửa vào:

Z<small>cv</small> = MNC-h -<small>1</small> ZTrong đó:

MNC = 27,3 (m)

h: là độ sâu dòng đều trong cống khi tháo Q ; h = h 1,0 (m) <small>tk1</small>=

∑Z: là tổn thất cục bộ ở ửa vào, khe phai, lưới chắ c n rác, khe van khi tháo Q <small>tk</small> ∑Z = Z<small>1</small> + Z + Z + Z = 0,05045 m <small>pLv</small>

Khi đó:

Z<small>cv </small>= 27,3 1,0 0,05045 26,25 (m) – – = - Cao trình đáy cống cửa vào:

Z = Z<small>crcv</small>- i.L = 26,25 - 0,00301.64,54 26,05 (m). = - Cao trình đáy kênh dẫn hạ lưu:

Z = Z -h<small>đkkch</small>= 26,05 - 1,0 = + 25,05 (m).

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Chọn chiều dài từ vị trí cửa vào đến vị trí cửa van là L<small>1</small> = 15m. Chiều dài từ vị trí cửa van đến cuối cống là L<small>2</small> = 49,54m.

6.4 . Kiểm tra trạng thái chảy và tính tốn tiêu năng. 6.4.1 Trường hợp tính tốn:

- Kiểm tra xem có nước nhảy xảy ra ở trong cống không. Thường với các mực nước cao ở thượng lưu, cần khống chế không cho nước nhảy trong cống để tránh những rung động bất lợi. Còn với các mực nước thấp ở thượng lưu, nước nhảy trong cống là khơng tránh khỏi, tuy nhiên khi đó năng lượng của dịng chảy khơng lớn nên mức độ rung động gây nguy hiểm là không đáng kể.

- Xác định chiều sâu bể cần thiết để giới hạn nước nhảy ngay sau cửa ra của cống, tránh xói lở kênh hạ lưu.

- Trường hợp tính tốn tiêu năng:MNTL=MNDBT=35,18m; Q = 1,79 m<small>tk</small> ³/s.6.4.2 Xác định độ mở cống

Độ mở cống tính theo sơ đồ chảy tự do qua lỗ:

)'(2gH<small>0</small> aab

Trong đó:

: hệ số lưu tốc, đối với trường hợp chảy từ các lỗ ở đáy chọn = 0,95. ε : hệ số co hẹp đứng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

127 H<small>0</small>’ : cột nước tính tốn trước cửa van. H<small>0</small>’ = H<small>0</small> – h . <small>w</small>

h<small>w</small> : tổn thất cột nước từ cửa vào đến vị trí cửa van.Vì đoạn cửa vào đến chỗ đặt van là chảy ngập (ứng với MNDBT) hay dịng chảy khơng áp. Nên tổn thất cột nước là rất nhỏ xem như h<small>w </small>= 0

H<small>0</small>: cột nước có kể đến lưu tốc tới gần. H<small>0</small>= H+^α.V²2g

V<small>0 </small>:lưu tốc tới gần.Vì mực nước cao và được dẫn trực tiếp vào từ hồ chứa nên ta bỏ qua lưu tốc tới gần, V<small>0</small> = 0

+ Vì F ( ) < 0,264 <small>c</small> khi đó: 0 <^aH^{< 0,1.}

-1 -

Nên ε = 0,611 0,615 chọn ε = 0,611.(Bảng 16 Các bảng tính thuỷ lực).+ Ta có: <small>c</small>= ε. _'

<small>o</small>aH ^{=> a =}

e ⁼

0,013.8,93 _0,190,611 ( m ) - Với a và như trên ta được giá trị Q<small>tt</small>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Độ sâu co hẹp sau cửa van: h<small>c</small>= .a = 0,611.0,23 = 0,14053 (m)

Vị trí mặt cắt co hẹp cách cửa van một đoạn là: L<small>c.h</small> = 1,4.a=1,4.0.23 = 0,322(m). 6.4.3 . Kiểm tra chế độ chảy trong cống

Để kiểm tra chế độ chảy trong cống ta phải vẽ đường mặt nước để tìm độ sâu cuối cống h<small>r</small>. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng nước nhảy trong cống đó là:

h<small>r</small> là độ sâu dòng chảy ở cuối cống.

h<small>k</small> là độ sâu phân giới của dòng chảy trong cống.h<small>h</small>^’là độ sâu liên hiệp của dòng chảy ở hạ lưu.

6.4.3.1 Định tính đường mặt nước trong cống

+ Độ sâu co hẹp sau cửa van: h<small>c</small> = .a = 0,611.0,23 = 0,14053 (m) + Độ sâu phân giới h<small>k</small>:

h =g

1

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

129 => h = 1,01 (m) <small>0 </small>

Từ kết quả tính tốn nhận thấy h<small>c</small>=0,14053m < h =0,646m < h =1,01m <small>k0</small>Nên dạng đường mặt nước sau cửa van là đường nước dâng C<small>I</small>. 6.4.3.2 Định lượng đường mặt nước trong cống.

Khoảng cách từ mặt cắt co hẹp đến cửa van: L = 1,4.a = 1,4.0,23 = 0,322m <small>c.h</small>Khoảng cách từ mặt cắt co hẹp đến cửa ra của cống là: L =L -L = 49,54- 0,322= 49,218(m). <small>tt2c-c</small>

Xuất phát từ mặt cắt co hẹp (C–C) cách cửa van một khoảng L , vẽ đường mặt <small>c.h</small>nước về cuối cống. Để vẽ đường mặt nước ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, theo phương pháp này, khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h<small>1</small> và h<small>2</small>được xác định theo công thức sau:

- Khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h<small>1</small> và h<small>2</small> đã biết là :L =

<small>i</small>

= (h<small>2</small>+

) - (h<small>1</small> +

).

+ R, : Là bán kính thuỷ lực và diện tích mặt cắt ướt.+ , B : Là chu vi mặt cắt ướt và chiều rộng cống. + h, L : Là chiều sâu dòng chảy và Khoảng cách giữa 2 mặt cắt. + j : Là độ dốc thuỷ lực trung bình giữa 2 mặt cắt đó

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

+ Hệ số Cedi C<small>i</small>= 1_R¹^/⁶

- Giải thích các đại lượng trong bảng tính Cột 1: Thứ tự mặt cắt tính tốn. Cột 2: Bề rộng cống, B<small>c</small>

Cột 3: Chiều sâu cột nước giả thiết tại mặt cắt tính tốn h<small>i</small>, giá trị bắt đầu h<small>c</small>. Cột 4: Diện tích ướt tại mặt cắt tính toán <small>i</small> = B<small>i</small>.h<small>i </small>

Cột 5: Lưu tốc tại mặt cắt tính tốn v<small>i</small> = <small>ii</small>

Cột 6,7: Tỉ năng tại mặt cắt tính tốn <small>i</small> = h + <small>i</small>

.<small>2</small> Cột 8: Chu vi ướt tại mặt cắt tính tốn <small>i</small> = b + 2h <small>ci</small>Cột 9: Bán kính thuỷ lực R<small>i</small> =

<small>ii</small>

Cột 10: Hệ số Cêdi C<small>i</small> = 1_R<small>1/6</small>

n ; n = 0,017 là hệ số nhám của vật liệu làm cống Cột 11: Độ dốc thuỷ lực J<small>i</small> =

Cột 12: Độ dốc thủy lực trung bình J<small>i</small> =

<small>1ii</small> JJ

Cột 13: Hiệu số i - J

Cột 14: Chênh lệch tỉ năng giữa 2 mặt cắt = <small>i+1</small>- <small>i</small>Cột 15: Khoảng cách giữa 2 mặt cắt tính tốn L<small>tt</small> =

JiCột 16: Khoảng cách cộng dồn L<small>tt</small> .

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

131Bảng 6. 1. Kết quả tính tốn đường nước dâng C1 trong cống<small>Lưu lượng tính tốnQ =1.79( m3</small>

<small>/s)Độ nhám dốc nướcn = 0.017Độ sâu co hẹphc = 0.14(m)Độ dốc máim =0.00Bề rộng cốngBc = 1.10(m)Độ sâu dòng đềuho = 1.01(m)Độ dốc đáy cốngi = 0.0030Độ sâu phân giớihk = 0.646(m)</small>

<small>10.14 0.15 1.38 0.11 11.586.836.97 40.84 0.7180.0020.21 0.23 1.52 0.15 7.753.063.27 42.97 0.214 0.466 -0.463 -3.7048.008.0030.26 0.29 1.62 0.18 6.262.002.26 44.06 0.114 0.164 -0.161 -1.0146.2914.2940.31 0.34 1.72 0.20 5.251.401.71 44.92 0.069 0.092 -0.089 -0.5426.1220.4150.36 0.40 1.82 0.22 4.521.041.40 45.62 0.045 0.057 -0.054 -0.3135.8026.2160.41 0.45 1.92 0.23 3.970.801.21 46.21 0.031 0.038 -0.035 -0.1895.3531.5570.46 0.51 2.02 0.25 3.540.641.10 46.70 0.023 0.027 -0.024 -0.1154.7636.3280.51 0.56 2.12 0.26 3.190.521.03 47.13 0.017 0.020 -0.017 -0.0694.0340.3590.56 0.62 2.22 0.28 2.910.430.99 47.51 0.013 0.015 -0.012 -0.0393.1143.46100.61 0.67 2.32 0.29 2.670.360.97 47.84 0.011 0.012 -0.009 -0.0181.9445.40110.66 0.73 2.42 0.30 2.470.310.97 48.13 0.009 0.010 -0.007 -0.0030.4345.8212 0.646 0.71 2.39 0.30 2.520.320.97 48.05 0.009 0.009 -0.0060.0000.0745.90</small>

KẾT QUẢ TÍNH TỐN<small>i - Jtb</small>

Từ kết quả tính tốn đường nước dâng CI ta nhận thấy: Tại vị trí cách cửa van 1 đoạn L = 45,90m < L = 49,218<small>tt</small> m thì đường mặt nước trong cống đã cắt đường K-K (h<small>r</small> > h<small>k</small>) nên xảy ra hiện tượng nước nhảy trong cống.

=> Kết luận : Có nước nhảy trong cống 6.4.3.3 Xác định vị trí và chiều cao nước nhảy

+ Thay đổi độ dốc đáy cống để đẩy nước nhảy ra khỏi cống. + Dịch vị trí tháp van về phía hạ lưu để đẩy nước nhảy ra khỏi cống. + Tăng chiều cao trần cống để nước nhảy không chạm trần cống.

</div>