KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN 1.1 Khái niệm: Đập tràn là công trình chắn ngang dòng chảy và cho nước chảy qua đỉnh nó... KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN ° 2 trạng thái chảy: Chảy tự do: mực nước hạ lưu kh
Trang 1Chương 8: ĐẬP TRÀN
MAI Quang Huy
Bộ mơn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Cơng trình
Trường Đại học Giao thơng Vận tải
Hà nội 2014
2
1 KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN
1.1 Khái niệm: Đập tràn là công trình chắn ngang dòng chảy và
cho nước chảy qua đỉnh nó
° Các thơng số:
▪ Chiều cao của đập so với đáy kênh thượng lưu, P1;
▪ Chiều cao của đập so với đáy kênh hạ lưu, P;
▪ Chiều dày đỉnh đập, d;
▪ Cột nước tràn, H là chiều cao mưc nước thượng lưu so với đỉnh đập, đo tại
mc thượng lưu cách đập một khoảng (3-5)H;
▪ Chiều cao hạ lưu, hh; chiều sâu ngập hn = hh – P (hh > P)
▪ Độ chênh mực nước thượng lưu và hạ lưu, Z
H
Mặt cắt dọc
hh
d
Chương VIII- Đập tràn
Mặt bằng
Z
Trang 23
1 KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN
Phân loại: 3 lọai đập tràn:
H
67 0
d
H
67
23Hd810H
H
d
Đập tràn cạnh mỏng
H
Đập tràn thực dụng
đa giác
H
H
Đập tràn thực dụng cong
H
d
H
d
Đập tràn đỉnh rộng
1 KHÁI NIỆM ĐẬP TRÀN
° 2 trạng thái chảy:
Chảy tự do: mực nước hạ lưu không ảnh hưởng tới lưu lượng qua đập tràn
Chảy ngập: mực nước hạ lưu ảnh hưởng tới lưu lượng qua đập tràn
° Dạng khoang tràn: chữ nhật; tam giác; nửa hình tròn…
° Vị trí: vuông góc dòng chảy; chéo góc; bên bờ; vành khăn…
Q
Đập tràn
Q
Đập tràn
tràn
Chương VIII- Đập tràn
Trang 35
2 CT TỔNG QUÁT TÍNH LƯU LƯỢNG QUA TRÀN
Xét bài toán tổng quát khi cửa tràn hình chữ nhật Lưu lượng qua tràn
phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Q = f(b, H, H 0 , P, g)
Quan hệ này có thể biểu diễn theo hàm mũ:
Dùng pp cân bằng thứ nguyên:
Ln: thứ nguyên độ dài theo chiều ngang;
L: thứ nguyên độ dài theo chiều dọc và chiều cao;
Cân bằng thứ nguyên ta được hệ pt:
Giải ta được: r = 1/2 và: =>
hay:
r q p h z y
b
c
2 CT TỔNG QUÁT TÍNH LƯU LƯỢNG QUA TRÀN
Đặt: - hệ số lưu lượng;
- hệ số co hẹp bên;
- hệ số ngập;
Khi đó công thức tổng quát có dạng:
(2.1) Khi đập làm việc ở chế độ chảy không ngập và không bị co hẹp bên:
(2.2)
Hệ số lưu lượng m phụ thuộc vào đặc tính, cấu tạo của từng loại đập
Trong những tiết sau, hệ số m sẽ được xét riêng cho từng loại đập
Chương VIII- Đập tràn
2 / 3 0 2 m b g H
2 / 3 0 2 m b g H
Trang 47
2 ĐẬP TRÀN MẶT CẮT THỰC DỤNG
Điều kiện chảy ngập:
Trạng thái chảy tự do
Trạng thái chảy ngập
pg
H
P
z
P
z
P
h
2 / 3 0
2 H g b m
H
Đập tràn thực dụng
đa giác
P 1 hHP
H
Đập tràn thực dụng cong
P 1 P h H
z
2 / 3 0
2 H g b m
b
H n
2 0
3 ĐẬP TRÀN ĐỈNH RỘNG
° Điều kiện chảy ngập:
Trạng thái chảy tự do
Trạng thái chảy ngập
4 1 2 1
or 85 0 70 0 0
n cr n pg
n n H
h
h h
h H
h H h
P h
2 / 3 0
2 H g mb
Q
n
n
H
Đập tràn đỉnh rộng
hn
z
Chương VIII- Đập tràn