1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Sổ tay tính toán thủy lực part 7 doc

72 340 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Sổ tay tính toán thủy lực part 7
Trường học University of Transport and Communications
Chuyên ngành Hydraulic Calculations
Thể loại Sổ tay hướng dẫn
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 72
Dung lượng 7,21 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trong các công thức ở bảng 10.9: hụ - cột nước đo áp dưới luồng chảy tại tuyến có bậc tính từ mép tràn của bậc; B = Đ/B - tỉ số bể rộng của luồng ở tuyến tại bậc thường là chiều rộng của

Trang 1

Tinh toán có thể tiến hành khi không có cũng như khi có lưu lượng bổ sung từ lỗ

trên bậc vào dưới luồng chảy (đập hai tầng và trạm thủy điện kết hợp)

Thi du: Tính chiéu dai nước vật dưới luồng chảy ở trạng thái mặt - đáy, Độ

chênh của mũi so với sân tiêu năng a = 7,57m; d = 0; lưu lượng đơn vị trên mép tràn cha bac q = 48,95 m”/s.m; hị = 3,18m; h„ = 7,3m Vận tốc mặt tại tuyến có bậc

e(T, —h,) = 17,22 m/s

Gidi:

[- Tung độ của điểm uốn yụạ, = hạ ~ hị = 7,3 — 3,18 = 4,12m

2- Góc nghiêng của đường tiếp tuyến với mặt thoáng tại điểm uốn được xác định theo công thức (10-155)

Trang 2

3- Thời gian ứng với điểm uốn thứ nhất và đỉnh [các công thức (10-151) và

(10-149) khi 0, „ = 0]:

,L8 tấn { = gresin} = 2/8 1,57=0,51s

5- Chiêu đài cần tìm của nước vật (khoảng cách từ bạc đến điểm nhọn của nước

vậu, theo công thức (11- 153), bằng:

Để chọn các công thức tính toán, cần biết số Frud cho mặt cất luồng chảy

tại

tuyến có bậc và trạng thái chảy ở hạ lưu Các công thức cho ta chiều dài trung bình 1„„ Do hiện tượng mạch động chiêu đài của nước vật, các chiều đài tính ra sẽ khác với giá trị rung bình khoảng +l0 - 15%

1024 TÍNH TOÁN THỦY LỰC PHUN XIẾT Ở TRẠM THỦY ĐIỆN KIỂU

° Khí aụ „ = 0, công thức này đơn giản di nhiều

® Xklatnhep M E - "Thông báo của VNHIIK”, 1956, tập 55

432

Trang 3

Bảng 10.7 Chiều dài của nước vật đáy sau bậc ở các trạng thái chảy mặt (khi không có lưu lượng bổ sung vào dưới luồng chảy; B=Ð

đo áp dưới bánh xe công tác của tuabin, có thể thực 150

hiện được bằng phun xiết Hiện tượng đó đạt được s bằng cách xả không tải qua các tổ máy của trạm hoặc 499 Can

Cột nước tác dụng của tuabin Hy khi khong cd 40 7

Trang 4

trong đó:

YTL - cao trình mực nước ở thượng lưu;

Yôh - cao trình đo áp tại mặt cắt ra của ống hút,

z - độ chênh, tức là hiệu các cao trình thượng và hạ lưu;

Ah, - độ chênh phục hồi khi không có phun xiết, tức là độ đâng cao của đường

đo áp trên đoạn từ mặt cất ra của ống hút đến mặt cắt cuối sân tiêu năng, ởđó

cao trình mặt thoáng được xem là cao trình hạ lưu: Ah, = YHL — Fok;

Ah,, - cling vay khi có phun xiết

rong bài toán tinh phun xiết, rước hết gồm việc xác dink Ah, va Ahp, Bude

cuối cùng trong tính phun xiết là xác định hiệu quả phun xiết dưới lưu lượng lũ đã cho Q, và sự phân bố của nó theo Q¿ - lưu lượng của đường xả nước của trạm thủy điện; Q+ - của tuabin và Qụy - của đập tràn

Cột nước tác dụng của tuabin do phun xiết được tăng lên một đại lượng:

AHr = Hy, - Hị = họ, — Ah, (10-166) con công suất trạm thủy điện được tầng lên?” một đại lượng:

AN =9,81QAHn (kW)

10.25 ĐỘ CHÊNH PHỤC HỒI?

Để tính độ chênh phục hồi Ah, nên dùng công thức sau đây:

A,—2BR Ah,=——" (10-167)

2(+d-e+E)

2

trong đó: A,= Bg ii Tr St lo; tB (10-168)

Qr - leu lugng qua mét tuabin;

B - chiều rộng của một bộ tuabim bằng khoảng cách giữa các trục của hai trụ

liền nhau;

g - gia tốc rơi tự do;

sy - diện tích mật cắt ra của ống hút;

t- chiều sâu hạ lưu khi lưu lượng chảy vẻ phía hạ lưu qua công trình đầu mối;

d, e - chiều cao đoạn nghiêng và bậc của đáy lòng dẫn;

434

Trang 5

` age

Œr và œ; - các hệ số (Butxinet) xét đến sự phân bố vận tốc không đều tại mat cat

ra của ống hút và tại tuyến mà ở đó chiều sâu hạ lưu bằng t Để tính toán sơ

Số hạng E trong công thức (10-167) phụ thuộc vào tỉ số của chiều đài của nước

vật trên luồng chảy từ ống hút và hình chiếu của đoạn nghiêng của sân tiêu năng được xác định theo các công thức (10-170) - (10-172) (xem bảng 10.8)

Bảng 10.8 Các công thức để tính E khi tính toán độ chênh phục hồi

Trang 6

Chiểu đài nước vật Lạy được

T

trong đó:

6, và Bạn - các góc nghiêng so với đường nằm ngang của trần ống hút và đoạn nghiêng của sân tiêu năng;

d - chiều cao của đoạn nghiêng;

bự - chiều cao của lỗ của ống hút

Khi xả nước qua đập tràn mặt cắt thực dụng hoặc đỉnh rộng bằng lỗ ống hút bố

trí tại bậc (hình 10.58), hy duge xác định theo các công thức trong bảng 10.9 Cột

nước đo áp ứng với áp suất dưới luồng chảy tại tuyến có bậc sẽ tính từ mép, tràn của

bậc Biết hạ, ta xác định được cao trinh Woh = WKp + h, va sau đó:

Ah, = WHL - Woh

436

Trang 8

Trong các công thức ở bảng 10.9:

hụ - cột nước đo áp dưới luồng chảy tại tuyến có bậc tính từ mép tràn của bậc;

B = Đ/B - tỉ số bể rộng của luồng ở tuyến tại bậc (thường là chiều rộng của 16

tràn) và chiều rộng tính toán của bạ lưu (khi các tuabin trung gian làm việc -

là khoảng cách giữa các trục của tổ máy);

h, - chiểu sâu của luồng chảy trên bậc Các kí hiệu còn lại đều ghi rõ trên hình 10.58 hoac sẽ được giải thích sau này Đại lượng A được xác định theo công

thức (10.91) hoặc bằng toán đồ trên hình 10.59

Hình 10.59 Khi chọn công thức tính toán (bảng 10.9), ta xác định sơ bộ theo các công thức (10-153), (10-156) - (10-163) vị trí của đoạn nghiêng (ở nước vật đáy hoặc ở ngoài nó) Cũng có thể dùng các công thức của luồng chảy rơi tự do (mục 10.20); sau khi

đã biết độ bay xa của luồng tự do (hình 10.60), tức là khi áp suất dưới luồng chảy là

áp suất khí quyển, thì khi xác định vị trí rơi của luồng nên xuất phát từ diéu kiện là

We h, > hy thi do bay xa của luồng chảy tăng lên

Nếu khi tính toán phun xiết ta được hạ < 0 mà không có không khí vào phía dưới luồng chảy thì ở đó sẽ xuất hiện chân không Sự xuất hiện chân không ở dưới luồng

chảy sẽ làm giảm cột nước của tuabin và gây nên các trạng thái không, ổn định ở hạ lưu Vì vậy khi h„ < 0 nên dùng các biện pháp kết cấu bảo đảm cho không khí được vào tự do phía dưới luồng

438

Trang 9

Khi trạng thái chảy mặt với nước nhảy ngập (hình 10.61), trong trường hợp phun

xiết bằng đập tràn, tính toán được tiến hành theo công thức:

trong đó: _At- độ chênh mực nước trên sân sau so với mép tràn của bậc;

đ - lưu lượng đơn vị trên mép mũi tràn (m`⁄s.m)

Để chọn công thức tính toán khi xác định vị trí nước vật đáy trên sân tiêu năng, đồi hỏi phải xác định sơ bộ các trạng thái hạ lưu (mục 10.22)

Cột nước đo áp phân giới dưới luồng chảy tại tuyến có bậc, mà tại đó xảy ra sự thay thế các trạng thái và đòi hỏi phải biết khi xác định theo bảng (10.9) công thức tính toán đánh giá chiểu đài trụ pin (Ay < họp; Ì„, > hạ»), được xác định theo công thức (10-125)

Trong tính toán sơ bộ, có thể dùng các đề thị của B T Emxep và P M

Xlixki được lập ra để xác định tog Và In khi không có phun xiết (hình 10.62)

Các đổ thị cho phép xác định C, =tyi/Rụ VÀ É¿ =t;/hụ„ khi đã biết

=h,/h,, va = c/h„„, trong đó e - độ cao của mép trần của mũi so với sân

liéu nang; hy, =¥q?/g

Dai lugng tp.) doi véi trang thai phan gidi thi nhất khi có phũn xiết, được tính

lại chính xác theo công thức;

toot = Gihy — 0,35(Gihyg —c) (10-180) Công thức này được dùng khi Qy/Qy =2 + 4

439

Trang 10

10.27 PHUN XIET KHI XA NUGC QUA DUONG XA NUGC CO AP

Khi lỗ xã nước không ngập và không có sàn sau lỗ việc tính toán cột nước đo áp

h„ dùng để xác định Wôh - cao trình đo áp tại miệng ống hút sẽ khác với tính toán

khi xả nước qua đập tràn chỉ ở chỗ là chiều sâu luồng chảy trên bậc hị bằng chiều cao lỗ xả Do đó các công thức trong bảng 10.9 vẫn có tác dụng Nhưng khi có các trụ pin trung gian trong các lỗ có áp của tường xả nước trong trạng thái chảy mật

a> Tpya)s ta nên tiến hành tính toán theo công thức:

Yms - cao trình mép tràn của sàn,

hạ; - cột nước đo áp dưới luổng chảy tại tuyến cố bậc được tính theo

công thức (10-125);

hạ - được xác định theo công thức (10-93)

Khi (ÝHL — Yms < 3h„„„ — hạ) tính toán hụ nên tiến hành bằng cách giải bằng

hệ phương trình (10-95), (10-96) (xem mục 10.18b)

long

440

Trang 11

Hình 10.62 10.27 PHUN XIẾT KHI XẢ NƯỚC QUA ĐƯỜNG XẢ NƯỚC CÓ ÁP

Khi lỗ xả nước không ngập và không có sàn sau lỗ việc tính toán cột nước đo áp

hạ dùng để xác định ôh - cao trình đo áp tại miệng ống hút sẽ khác với tính toán

khi xả nước qua đập tràn chỉ ở chỗ là chiều sâu luồng chảy trên bậc hị bằng chiều cao lỗ xả Do đó, các công thức trong bảng 10.9 vẫn có tác dụng Nhưng khi có các trụ pin trung gian trong các lỗ có áp của tường xả nước trong trạng thái chảy mặt (t > t,y2), ta nên tiến hành tính toán theo công thức:

'Yms - cao trình mép tràn của sàn;

hạp, - cột nước đo áp dưới luồng chảy tại tuyến có bậc được tính theo

công thức (10-125);

hạ - được xác định theo công thức (10-93)

Khi (WHL — Wis < 3h,„„ - hị) tính toán h, nên tiến hành bằng cách giải bằng

hệ phương trình (10-95), (10-96) (xem mục 10.18b)

440

Trang 12

Thí dụ: Cho mực nước a8

thượng hạ lưu tính cột nước và _yt

lưu lượng của đường xả nước

của trạm thủy điện kiểu kết

Trang 13

Khi tính toán đại lượng A theo công thức (10-91) ta lấy cột nước tuabin bằng

Hy =H, = WIL - YHL = 16,11m và tìm Q+ = 620 m'⁄s theo đường đặc tính tổng

hợp của tuabin Lỗ của đường xả nước trong trường hợp này không bị ngập, tức là

Dé cho chính xác hơn, có thể tính lại bằng cách lấy chiêu sâu t = t„„ = 14,28m

khi tính A Trong trường hợp này ta cé A = 83,5m; t,, = 14,4m Sự khác nhau giữa

các kết quả tính toán không làm tăng thêm độ chính xác

Do đó, chiều sâu trên sân tiêu năng, khi lỗ xả nước bị ngập t = t„„ = 14,4m Với chiều sâu mực nước hạ lưu đã cho, các lỗ xả sẽ bị ngập vì 0 = 144m <t= 16,48m

3 Ta tính chiều sâu làm ngập mép trên của lỗ xả nước, cột nước và lưu lượng đi qua đường xả nước

Dùng tiêu chuẩn:

VHL — Yims < 3(hypy — hy); WHL - Vins > 3(hypy ~ hy)

ta sẽ biết là nên dùng công thức nào để tính y:

'YHL — Yms < 3(h¿p„ — hị);

24,28 - 13,51 < 3(6,68 — 2,40)m; 10,77 < 12,84m

tức tính toán được tiến hành theo các công thức (10-95) và (10-96)

Các giá trị ö„ được cho trong pham vi 0 < 8 < WHL - WB, = 2428 - 15,9 8,37m và ta tính h Tính toán ghi vào bảng A Các giá trị öy được xác định bảng

toán đồ (hình 10.42) ứng với sự thay đổi h„ trong phạm vi hope < h, < VHL - Yms, tức là 6 < hụ < 11,0

Ta tính sơ bộ theo công thức (10-97) r/hị = 17,70/2,40 = 7,38; Ty-h, =

26,88 — 2,40 = 24,48 Tinh toan 5, trén bang B

442

Trang 14

Bảng B

Giao điểm của các đường cong h, = f(8_) và

ỗy = f{h,) cho ta trị số cần tìm của öy = 5,8m và

Khí tính cột nước theo hiệu cửa thượng - hạ lưu Hình 10.64

không kể đến đại lượng thực tế làm ngập lỗ, lưu

lượng của đường xã nước bằng:

Q¡ =0,88.41,8./19,62(40,39— 24,28) =650 m?⁄s

tức là nhỏ hơn một lượng — =7,1%

thì cột nước tuabin Hqpx = WIL ~ Ýh, = 40,39 — 23,1 = 17,3m

tức là lớn hơn cột nước tĩnh H, = I6,Im một độ cao bằng 1,2m

Để xác định lượng tăng cột nước tuabin do hiệu quả của phun xiết, cần tính độ

chênh phục hồi khi đường xả nước không làm việc (mục 10.24); theo công thức (10-164) ta tính cột nước tuabin không có phun xiết và theo công thức (10-166) - tính lượng tăng của cột nước tác dụng đo phun xiết gây nên

443

Trang 15

1 ĐỔ VẬT LIỆU CHAN DONG

Có hai phương pháp cơ bản để chặn dong: 1) phương pháp đổ theo điện, tức là

đổ phân bố đều trên toàn bộ chiều rộng của lòng dẫn; 2) phương pháp hợp long, vật

liệu được đổ thành đê từ hai phía bờ và sẽ được nối với nhau ở giai đoạn chặn dòng Thông thường đổ theo dạng con chạch, có mặt cắt gọn và chặt trước khi bắt đâu vận chuyển hàng loạt vật liệu dùng để đồ, là cách đổ kinh tế nhất

Tính toán thủy lực chặn dòng nhằm giải quyết một trong các bài toán sau đây: a) Chọn độ lớn D của vật liệu để bảo đảm chặn dòng, bằng cách đồ;

b) Xác định chiều cao giới hạn hạ của con chạch (khi đổ theo điện) hoặc chiều rộng B của đường thoát nước (khi đồ theo hợp long hoặc khi kéo đê trước lúc chặn dòng bằng phương pháp đổ theo diện), để khi đồ bằng vật liệu có độ lớn D vẫn giữ được mặt cắt gọn chặt;

e) Xác định dạng con chạch lúc phân lớp, khi xảy ra hiện tượng dòng chảy cuốn

đi các hòn đá đổ có độ lớn D

Trước khi chặn dòng, lưu lượng của lòng dẫn còn đi qua tuyến dẫn nước”

Khi chặn dòng theo điện ta có đẳng thức:

Qu = 2Q; = Qa + Qi + Qa +A (10-182)

trong dé:

Q(„ - lưu lượng bình thường của sông khi chan dong;

Qạ - lưu lượng trên đỉnh của đá đổ;

Qạ, - lưu lượng thấm qua đá đổ;

Q/ - lưu lượng qua tuyến dẫn nước;

Q, - lưu lượng tích lại trên thượng lưu

Khi chặn đồng bằng hợp long trong đẳng thức (10-182) phải thay Q¿ bằng lưu

lượng trong đường thoát nước Qạụ

Trong quá trình chặn dòng, lưu lượng Q¿ (theo điện) hoặc Qu (theo hợp long)

sẽ giảm đi và ở thời điểm con chạch trên toàn tuyến nổi lên khỏi mặt nước (hoặc đê nối liên hoàn toàn với nhan) các lưu lượng đó trở nên bằng không, Điều đó dẫn đến

sự phân bố lại lưu lượng:

©) Kanh din đến - các lỗ tạm thời trong công trình (hoặc đường hầm xây dựng) - gọi là kênh dẫn đi

444

Trang 16

Ở thời kì tiếp theo, khi thể tích thượng lưu đã chứa đầy và hiện tượng thấm rối

đã ngừng hẳn, mực nước trước đá đổ sẽ tiếp tục dâng lên, đòi hỏi phải tăng chiều

cao của đá đổ cho đến thời điểm khi Qụ ~ 0; Q, = 9; Qh = Qu

Dé thiét ké chan dong bằng đá đồ cần phải có số liệu về thủy văn trong thời gian

thi cong, bao gồm: lưu lượng nước Qụ, (m”/s); chiều sâu bình thường hụ,, chiều rộng

B của dòng chảy, cũng như các tài liệu về vật liệu dùng để đổ (tỉ trọng và các kích

thước đá hoặc khối đổ được chuyển thành đường kính của hình cầu) và các đặc tính

về khả năng tháo của tuyến dẫn nước dưới dang quan hệ Qy = f(z), trong đó z - hiệu

số mực nước của thượng và hạ lưu

Khi tính toán chặn đòng của lòng dẫn tự nhiên, ở lần gần đúng thứ nhất nén din bài toán về mặt cắt chữ nhật øụ = B.h, lấy h = hụm„„ Chiều rộng lòng dẫn dẫn xuất B= @¡/hyyma„, trong đố œụ - diện tích mặt cắt ướt lòng dân; huym„„ - chiều sâu lớn nhất của lòng dẫn bình thường tại tuyến đồ đá

10.28 SYCAN BANG CUA DA TRONG DONG CHAY

Có thể ngăn lòng dẫn bang đá đồ với mặt cắt gọn chắc, nếu vật liệu dùng dé đổ

bảo đảm tính ổn định khi đồng chảy đạt đến vận tốc lớn nhất trên đỉnh đống đá đổ (khi đổ theo diện) hoặc trong đường thoát nước (khi đổ theo hợp long)

Giá trị của vận tốc giới hạn, mà với nó vật liệu 46 đã mất ổn định được xác định theo công thức của X V Izơbasơ

Y

trong đó: Y, - hệ số ổn định của đá chống trượt, thường lấy bằng 0,86 - 0,9;

¥ Yr > trong lượng của một đơn vị thể tích nước và đá;

D - đường kính của đá tính toán đổi thành dạng cầu

trong đó: _ W - thể tích trung bình của đá

Đường kính của khối nhân tạo tính toán đổi thành hình cầu bằng: đối với hình hộp có cạnh a, thì D = 1,24a; đối với hình chóp đáy tam giác có cạnh a ~ D = 0,61a;

đối với tấm chữ nhật có các cạnh a x b xc, D= 1,24 Yabe

°° Izobaso X V Thily luc trong thi cong, NXBXD 1949

445

Trang 17

Từ (10-183) suy ra, với vận tốc v muốn đá có tính ổn định chống được trượt cần phải có đường kính:

0.86 Í2g 7

10.29, TINH TOAN CHAN DONG THEO DIEN

a) Mat cat ngang cua con chach c6 dang

gon, chặt được xem là mat cat tam giác (hình

10.65) với hệ số mái đốc m, = 1,25 và mạ = 2 Diện tích mặt cất ngang của con chạch có

trong đó: B - chiều đài của diện đổ đá

Hệ số lưu lượng”! được tính theo công thức m = 0,16/H,)'° hoặc được xác định theo đồ thị trên hình 19.66

Vận tốc trung bình trên đỉnh của đá đồ:

=_ 2 - 4 _ 10-188

Ya" Bod-az) H(i—Az/H) ‘ >

trong đó: Az/H được xác định theo đồ thị trên hình 10.66

Trang 18

( eS = =) 4 H/VH

©) Tính toán lưu lượng thấm qua đá đổ được tiến hành với mục đích xác minh

các lưu lượng tháo trên đá đổ và theo tuyến dẫn nước Lưu lượng thấm đơn Vị qua

đá đổ có mặt cắt gọn - chặt có thể tính theo công thức của X V Izơbasơ

n - độ rỗng của vật liệu trong đá đổ;

D - đường kính tương đương (cm);

a - hệ số, bằng 14 đối với đá dạng tròn, bằng 5 đối với đá dăm (độ rỗng n = 0,4) Lưu lượng thấm thường được xác định bằng phương pháp thử dần (bỏ qua lưu lượng Qụ ban đâu, hoặc là, sau khi cho Qạ,„ tìm sự cân bằng lưu lượng bằng thử dân) Tuy nhiên, nếu biết lưu lượng thấm Qthmax ứng với z„„ (ở thời điểm mà đá đổ nổi lên khỏi mặt nước), lưu lượng Q„ ứng với giá trị z bất kì trong phạm vi từ giá trị

447

Trang 19

ban đầu đến giá trị lớn nhất, thì có thể tìm gần đúng theo quan hệ sau đây (theo đề

nghị của X M XIixki):

a Bảng 10.10 Các hệ số thấm rối K (cm/s) của đá dé

Trọng lượng khối đá đồ (kg) khi rị = 2,4 (T/m")

1,36 | 10,5 | 80 | 160 | 500 | 1000 | 3000 | 5000 | 10000 Loại vật liệu

Đường kính tương đương D (cm)

10 20 40 30 T5 90 130 160 | 200 Đá,n=0,4 23,5 | 34,5 | 50 57 69 - - - - Khối bêtông hình hộp

n=0,475 - - 61 68 83 93 110 | 120 | 136

Khối betông hình chóp

n=0,5 _ _ - 76 93 100 120 140 150

d) Khả năng tích nước ở thượng lưu sẽ không được xét đến, nếu tiến hành đổ

vật liệu với cường độ thấp, không liên tục, dẫn đến tình trạng chiều cao các phần đổ

tăng lên chậm Nó cũng không được Xét đến khi dung tích thượng lưu nhỏ Khi cường độ đổ vật liệu cao và dung tích thượng lưu đáng kể, ảnh hưởng của thể tích tích nước ở thượng lưu đến các điều kiện chặn dòng và kết quả tính toán có thể rất

rõ Theo số liệu của P V Bôrôdin, khi chặn đồng trên sông Vônga trong thời gian xây dựng công trình đầu mối Vôngagrat ở thời điểm đá đổ nổi lên khỏi mặt nước,

do hiệu quả tích nước mà lưu lượng giảm xuống 20% Khi có tích nước ở thượng lưu, quá trình đổ đá được xem như là không ồn định”

Khi đã cho đường cong quan hệ của diện tích mặt thoáng thượng lưu § = f(H),

phương trình (10-182) về cán bằng lưu lượng có thể viết dưới dạng sau:

SAH = (Qụ, ~Q¿ ~ Qụ — Q)Át (10-195)

trong đó:

At - khoảng thời gian đang Xét,

S - điện tích trung bình của mặt thoáng ở thượng lưu khi mực nước đâng lên một lượng AH

' Bmxep B T "Xây dựng kĩ thuật thủy lợi", 1956 Bôrödin P V "Xây dựng kĩ thuật thủy lợi”,

1959 N”8,

448

Trang 20

Sự thay đổi chiều cao phần đổ sau thời gian At, ứng với chiều cao ban đầu hị, có thể tìm từ điều kiện cân bằng giữa thể tích đá tu Át được đổ xuống nước với thể tích phần đổ được tăng lên

hạ và hị - chiểu cao phần vật liệu đã được đổ giữa các giai đoạn đồ kế tiếp;

u - cường độ đổ vật liệu (mÏ⁄h) trên Im đài của con chach, my, = 0,5(m, + mạ) Nếu tại một thời điểm tị nào đó mà chiêu cao của đá đổ có mặt cắt gọn - chặt bang hy, thì với cường độ đồ tự, chiều cao phần đổ ở thời điểm t; bằng:

Thí dụ: Xác định đường kính của đá đủ để chặn dòng bằng đá đổ có mặt cắt gọn - chật với các số liệu ban đâu: chiều rộng ở thượng lưu Bịp = 39m; chiều rộng đường thoát nước B = 18m; Qụ, = 76 m'⁄s; chiều sâu hạ lưu hụ, = 4,18m Thể tích của lòng hồ được tạo nên trong quá trình chặn dòng là bé, nên không xét đến hiệu quả tích nước:

Q, =0 Đường dân nước được xây đựng dưới dạng đường hầm có Ap @y = 15m”; hệ số

lưu lượng của tuyến dẫn nước Ha = 0,8 Trọng lượng thể tích của đá Tị =2,6 Tím) Giải:

1- Ta cho đường kính đá D = 0,25m và theo công thức (10-183) xác định vận tốc khi đá trong phần đã được đổ mất ổn định Ta có Yep = 2,42 m/s

2- Lưu lượng qua tuyến dẫn nước bằng

3- Lưu lượng thấm được xác định bằng công thức (10-191):

Trang 21

“Trong quá trình tính toán, lưu lượng trên đỉnh, khi đã cho Qp, va đã biết Qụạ và

Qi, được xác định theo công thức:

Do đó phần còn lại cho tuyến dẫn nước là Quan = Qbt — Qthmax = 76 — 18 = 58

m/s và độ chênh theo công thức (4) bằng

Không cần tiến hành làm chính xác hơn vì các công thức đang dùng là gần đúng 7- Lưu lượng thấm qua đá đổ gon - chat, khi độ chênh thượng hạ lưu là z va Quhmax = 14 m/s va Z,, = 1,4m, theo công thức (10-194) bang:

Qn = Qinms CC = 14 Lia 14 = Vz @)

450

Trang 22

8- Hãy cho z các đại lượng tùy ý trong phạm vi tit z = 0,35m đến z = 2g = 14m

Tính toán ghi trong bảng 10.11 Ta tính: theo công thức (a) lưu lượng qua tuyến

dẫn nước Q„„; lưu lượng tổng cộng Qua + Qu, di qua wyén dé đổ; theo công thức (d)

- lưu lượng thấm; lưu lượng Qs = Qu: — Qa, ~ Qạn trên đỉnh đá đổ; lưu lượng đơn vị qu: theo công thức (c) - cðt nước trên đỉnh đá đồ H; chiều cao đá đổ hạ; độ chênh

tương đối z/H: theo công thức (10-188) hoặc (10-189) - vận tốc trung bình trên đỉnh

2,42 0,50) 37.6| 38,4 83] 301 1,67 | 0,94] 3.64 [0.53 0.30 2,54 0,60/ 41,0} 35,0 91] 25,9 144/082} 3,96 0,73 0,32

2,58 0,75 | 46,0} 30,0 {102} 198 110 |065| 4,28 | i,25 0,325 2,50 1,00) 53,0] 23.0 |11,8] 11,2 065 | 041] 4,77 |2.44 | 0325 2,36 1,4 | 62,0) 14.0 | 14.0 0 0 0 5,58

2,051 76,0; 0 0 0 0 © 16,23 - các số liệu ứng với độ chênh

hình thành sau khi thấm rối kết thúc

Từ tính toán ta thấy vận tốc vạ đạt đến trị số max khi z = 0,6m Vận tốc vy khi

0.40 < z < 1,00m sẽ lớn hơn trị số cho phép chống trượt của đá có đường kính đã cho là D = 0,25m (vận tốc cho phép vạ; = 2,42 m/s xem mục 1 tính toán)

9- Theo công thức (10-185) ta xác định được kích thước của đá bảo đảm đá đổ

Luu lượng thấm được tính khi D = 0,30m sẽ hơi lớn hơn lưu lượng khi D = 0,25m,

đo đó lưu lượng Q„ tại từng thời điểm đang xét sẽ nhỏ hơn là tính theo bang [0.1] Tuy nhiên do sự khác nhau về kích thước giữa đá đã cho và đá tính toán không lớn,

D=

451

Trang 23

nên không cân tiến hành tính toán gần đúng lân thứ hai (độ chính xác sẽ nằm trong phạm vi sai số cho phép)

10- Diện tích mặt cắt ngang của đá đổ được tính theo công thức (10-186)

10.30 TINH TOAN CHAN DONG THEO PHUGNG PHAP HOP LONG"

Cân phân biệt hai giai đoạn của phương pháp chặn đồng bằng hợp long:

1 Giai đoạn kéo đê (trước thời điểm nối hai đầu mái đê ở đáy)

2 Giai đoạn nối đê (trước thời điểm nối hoàn toàn đầu mái đê)

a) Đường viên của đá đổ có mặt cắt gọn - chặt (hình thang khi đỉnh được sử

dụng để vận chuyển vật liệu đắp đê) có thể hình thành trên tất cả các giai đoạn tiến hành đổ đá khi kích thước của vật liệu tăng dần cùng với sự thu hẹp khoảng cách giữa hai đê hợp long

b) Khả nang tháo của đường thoát nước được xác định theo công thức (10-187),

trong đó B= B Hệ số lưu lượng tìm theo đồ thị trên hình 10.67 hoặc khi z/H < 0,35

Trang 24

Khả năng tháo của đường thoát nước có thể xác định sơ bộ theo công thức:

trong đó: B - chiều rộng trung bình của đường thoát;

và £ - hệ số vận tốc và co hep (xem mục 2 của thí dụ), Vận tốc trung bình trong đường thoát có chiều rộng B được tính theo công thức (10-188) Tỉ số Az/H được tim theo đồ thị trên hình 10.67

©) Lưu lượng thấm qua đê hợp long

Qạụ =KBụ — B(hy, +z) Vị, (10-200)

trong đó: K - hệ số thấm rối (xem bảng 10.10);

Bụ và B - chiều rộng lòng dẫn cần chặn dòng và đường thoát nước;

hạ, + z - chiều sâu thượng lưu;

z - độ chênh mực nước;

ïm„ - độ đốc thủy lực trung bình của dòng thấm (hình 10.63)

mụ - hệ số trung bình của mái dốc

Chiều rộng mặt đê ï; được xác định theo yêu cầu của công tác thỉ công

đ) Vận tốc cực đại trong đường thoát nước xảy ra ở thời điểm nối đê tại đáy Vì

vậy việc tính toán chặn dòng theo hợp long chỉ cần tiến hành cho thời kì kéo đê, Khi

nối đê, chiều rộng trung bình của đường thoát nước (với mái đốc my) ở đáy bằng:

©) Độ chênh tại thời điểm nối đê được xác định bằng cách vẽ đường cong

3Q = f(z) và tìm z ứng với lưu lượng đã cho Q,,

8) Xác định diện tích mặt cắt ngang của đá đổ và xét khả năng tích nước ở

thượng lưu cũng tiến hành như khi đồ theo diện (xem hình 10.29d),

Trình tự tính toán chặn dòng theo hợp long được trình bày trong thí du

Thi dụ: Lòng dẫn thẳng không xói được chặn dòng bằng phương pháp hợp long

Tính toán chặn dòng bằng cách đổ các khối bêtông hinh hop y, = 2,4 T/m? khi

chiéu rong mat dé ở phía trên lạ = 10m nếu lưu lượng sông chia thành năm đoạn

bằng đập tràn đang xây dựng, mỗi đoạn rộng b = 20m ở tại mức đáy sông Chiều rộng lòng dẫn Bụ = 393m, Qụ, = 5400 m”⁄s; chiều sâu bình thường hạ = 8,4m

Giải:

1- Khả năng thoát nước của đường dẫn nước (đỉnh đập tràn bị ngập) khi q = 0,88

và hệ số co hẹp đồng chảy do trụ đỉnh e ~ ¡ được xác định theo công thức:

453

Trang 25

Q¿ =onbh,, /2gz„ = 0,88.5.20.8,4.4,43./2, ~ 328002,

2- Ta lấy sơ bộ D = 0,9m, tức là ứng với hệ số thấm K = 0,93 m/s (bảng 10.10)

Vận tốc giới hạn:

Vinin = Ye 35 p=09 2g ST" 0,9 = 4,46 m/s

3- Độ chênh cuối cùng (sau khi nối đê và hiện tượng thấm cham dit khi Que = 0:

Qua = Qh = 5.400 mỶ⁄s) được xác định theo công thức (a):

2 2

z,=| Qe) =( 54) =2,7m 3280) — 3280

4- Lưu lượng thấm qua dé

Khi tinh độ đốc iụ theo (10-201), chiều dài của đường thấm bằng (lấy z = Z„, điều đó ứng với chiều sâu lớn nhất ở thượng lưu):

6- Sau khi cộng lưu lượng Quạ + Qh + Qạu = ĐQ, vẽ đường cong >Q = f2) và

cho SQ = 5400 m”⁄s ta xác định được độ chênh tại thời điểm nối mdi dé 2, = 16m Tất cả tính toán ghí vào bảng 10.12 theo thứ tự ứng với trình tự tính toán

16 |4150| 10.0 ]0,160) 0,336 |0,203) 0,11 112 |381,8] 725 | 528 |5.40

454

Trang 26

Ở hàng cuối của bang 10.12 là số liệu tính toán kiểm tra khi z„ = 1,60m Chiều

rộng trung bình của đường thoát nước tại thời điểm nối B„ ~ 11,2m khi hệ số mái

dốc của phần dau dé my, = 1,25

7- Vận tốc trong đường thoát tại thời điểm nối đê tại đáy theo (10-188)

san “ir2i0an ain Ti HỆ

Khí có sự khác nhau lớn giữa đường kính D tính toán và đường kính lấy lúc đâu, thì phải tiến hành tính gần đúng lần thứ hai

9- Thể tích vật liệu của đoạn nối đê, tức là khi B< B„ lay bing QB, trong đó

£) - điện tích mặt cắt của khối đã được đổ

v=

Đối với giai đoạn kéo đê khi B> Ba việc tính toán B, v và z khi đã cho giá trị

Z < z„ được tiến hành bằng con đường giống như trên, trong đó đối với các giá trị z

đã cho thì bằng cách thử dần [vẽ đường cong EQ = f(B)] ta tìm giá trị B để thỏa

mãn điều kiện biểu thị bằng công thức (10-182) khi Q = Qua

Nếu với một giá trị nào đấy của B mà độ lớn của vật liệu bé hon độ lớn cẩn thiết

để có mặt cất gọn - chặt, thì sẽ xây ra hiện tượng đá bị cuốn đi và hình thành các hang lõm Khối lượng vật liệu lúc này được xác định bằng tính toán

455

Trang 27

Chương l1

CHUYỂN ĐỘNG CỦA BÙN CÁT

VẬN CHUYỂN BẰNG SÚC NƯỚC

11.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ ĐỘ THÔ THỦY LỰC

Bùn cát là tổ hợp các hạt rắn chuyển động trong đòng nước Cùng một loại hạt đất

có thể di chuyển trên đáy hoặc trong dòng chảy tùy theo vận tốc và chiều sâu của

đồng chảy Các hạt bị tách khỏi đáy là do chúng được chảy bao không đối xứng nên

sau chúng hình thành một vùng tách đòng, là nơi xuất hiện các xoáy của đồng rối Bàn cát đáy là các hạt rắn, khi di chuyển thường xuyên tiếp xúc với đáy và

khoảng cách giữa các vị trí tiếp xúc liên tiếp có giá trị không lớn

Bàn cát lơ lửng dì chuyển trong đồng chảy theo một quỹ đạo phức tạp, trong đó khoảng cách giữa vị trí tiếp xúc này đến vị trí tiếp xúc khác có giá trị lớn

Ta phân biệt ba trị số vận tốc trung bình của dòng lơ lửng, đùng làm đặc trưng

cho chuyển động bùn cát: 1) vận tốc khởi động; 2) vận tốc tạo nên các sóng cất

hoặc các cồn cát trên đáy đòng chảy; 3) vận tốc đẩy nổi các hạt rắn

Vận tốc khởi động hay vận tốc xói vụ - là vận tốc làm cho các hạt riêng, biệt bắt đâu chuyển động (xem mục 11.3) "Su tách hạt đại trà" theo thuật ngữ của Saphernak hoặc "sự đi đẩy dây đặc” theo thuật ngữ của M A Velicanôp sẽ bắt đầu khi vận tốc lớn hơn vận tốc khởi động Sự di chuyển bùn cát ở đáy thường xảy ra khi v< 1,3vụ, khi v > 1,3vụ bùn cát ở trạng thái lơ lửng

Sự chuyển động với khối lượng lớn của

bùn cát đáy dẫn đến sự hình thành các

sóng CÁ Ở đây các hạt "chạy" trên mặt

thoải thượng lưu của sóng và rơi vào phần

bóng sau sóng và lắng chìm ở đó Kết quả

là xây ra một sự di chuyển chậm của sóng

xuôi theo đồng chảy (hình 11.1)

Kết quả nghiên cứu chứng tỏ là quá trình di chuyển đó của bùn cát có thể xảy ra khi vận tốc trung bình của đồng chảy v < L5/gH (H - chiéu sâu đồng chảy) Khi v>l,3/gH trên đáy lòng dẫn hình thành các "đụn cát ngược” di chuyển ngược

Hình 11.1: Sóng cát

đồng chảy tùy theo mức độ xói đỉnh của chúng Khi các chiều sâu tương đối (H/ds)

456

Trang 28

lớn, các cồn cát ngang được hình thành ở ngay Vận tốc khởi động Với chiều sâu bất

kì, các sóng cát xuất hiện khi Vận tốc trung bình v = v';

đ 1/12

(11-1)

trong đó:

đ; - đường kính của hạt lớn nhất chiếm 5% trọng lượng toàn bộ bùn cát;

Vụ ~ được xác định theo công thức (11-27) hoặc (11-28)

đó tất cả bùn cát chuyển Sang trạng thái lơ lửng và đồng thời cũng là vận tốc trung bình bé nhất của dòng chảy mà tại đó bùn cát lơ lửng vẫn chưa rơi xuống đáy lòng dẫn Vì vậy nó cũng được gọi là vận tốc không lắng và vận tốc phan giới (các công thức tính toán xem mục 11.4), Vận tốc lơ lửng là tiêu chuẩn để phân bùn cát thành bùn cát đáy và bùn cát lơ lửng

Độ bão hòa bùn cát lơ lững của đòng chảy trong lòng dẫn thường được đặc trưng

bằng độ dục” - bằng số bùn cát tính theo trọng lượng hoặc thể tích có trong dòng

chảy trong một đơn vị thể tích Trong các điều kiện thủy lực đang xét, độ đục lớn nhất của đòng chảy pr được gọi là sức tải của nó Khí đã biết vụ, để xác định sức tải đó ta dùng công thức (11-48) hoặc các công thức trong mục 11.2

Bùn cát được phân bố không đều theo chiều sau Tại đáy bùn cát di chuyển nhiều nhất, tại mặt thoáng - ít nhất Trong mục 11.2 trình bày các quan hệ tính toán

về phân bố bùn cát theo chiều sâu,

Đặc trưng cửa bùn cát là kích thước các hạt (phân tích hạU, trọng lượng Tiêng của chúng và hành trạng của các hạt rắn trong nước Trọng lượng riêng của các hạt đất rắn thường nằm trong pham vi tir 2,4.10° kg/m? dén 2,8.10° kg/m` loại

ee

“ Trong vận tải bằng sức nước, độ bão hòa bitn cát của đồng chảy được đặc trưng bằng nồng độ hoặc độ đặc (xem mục 11.5),

AST

Trang 29

hạt cát - sỏi thường hay gặp có trọng lượng riêng 2,65.10° kg/m’ Do tho cia

bùn cát được đặc trưng bằng đường kính trung bình của hạt, mà về nguyên tắc được xác định khi phân tích cơ học theo:

a

dpi

P

trong đó: d; - đường kính hạt;

p¡ - trọng lượng của cỡ hạt đang xét;

P - trọng lượng của toàn mẫu

p=¥p; (1-8 i=l

Đặc trưng thủy lực cơ bản của bùn cát là độ thô thủy lực w, là vận tốc rơi đều của một hạt rắn đơn độc trong nước tĩnh Độ thô thủy lực phụ thuộc vào hình dạng

của hạt, trọng lượng riêng của nó và nhiệt độ nước Thông số không thứ nguyên, giống như số Râynên, dùng để xác định trạng thái chảy bao hạt:

trong đó: y; vad - trọng lượng riêng và đường kính của các hat ran;

y va ạ - trọng lượng riêng và hệ số nhớt động lực của nước

Công thức (11-7) đúng khi Re, < 1,0 và đ<0,15mm

Khi 1,0 < Re„ < 240 và 0,15mm < đ < 1,5mm độ thô thủy lực có thể xác định theo công thức:

+"

trong đó: p - mật độ của nước;

6 - hệ số thực nghiệm xét đến độ giảm ảnh hưởng của nhớt khi tăng

đường kính hạt:

458

Trang 30

quan hệ giữa kích thước hạt và độ thô thủy lực

của chúng Các đường cong do V N

Géonsar6p vẽ theo các công thức (11-7), (11-8),

(11-9) doi với y = 2,65.10° kg/m” Trong các

bang 11.1 va 11.2 tinh bay thang thực nghiệm

của V.N Gônsarôp đối với w, là thang mà

hiện nay được xem là chính xác nhất

Nếu trạng thái chảy bao hạt không được

cho trước, thì nên dùng công thức Rubi đúng

1 Khi nhiệt độ t = 20°C;

2 Khit = S°C;

3 tính theo công thức (11-9)ở

ngoài phạm ví ứng dung của nó

d - đường kính trung bình của hạt bùn cát;

u - hệ số nhớt động lực của nước

Trong hệ CGS khi d < 0,Icm thì F = 0,816

Bảng 11.1 Các giá trị của độ thô thủy lực w = f(d) (theo V.N Gônsarôp)

Trang 31

Bảng 11.12 Các giá trị của độ thô thủy lực w = f(d; t) (theo V, N Gônsarôp)

0,10 512 5.88 6,63 144 837

015 11,50 1325 1490 1675 18,84

020 1711 18,76 20,42 22,06 2372

025 22.67 24,39 26,02 2766 29,32 0,30 2831 29.96 31,62 33,26 3492

040 39,51 4116 4292 44,46 46,12 0.50 50.71 52,36 5402 55,66 5132

060 61.91 63.56 65,22 66,86 68.52 0.70 BAl 74,16 7642 78,66 T912 0,80 8441 85.96 87.62 39.26 90.92 0.90 95/71 97.36 99,02 10046 102.12 1.00 106,71 108,36 11002 11166 113,32 1.20 129,11 130,76 13242 13406 135,72

150 162.71 164,36 166,02 167,66 169.32

Ghi chi: Hat ran roi trong một thể tích nước lớn được gọi là rơi tự do Sự rơi co hẹp là

sự rơi đồng thời của “đám mây" các hạt Độ thô thủy lực trong trường hợp này là vận tốc rơi

đều của trọng tâm đám mây”, vận tốc đó luôn luôn nhỏ hơn vận tốc rơi tự do của hạt Theo

chỉ dẫn của V N Gônsarôp, đối với bùn cát là đất không dính có trọng lượng riêng

2,65 g/cm` ở điêu kiện nồng độ thể tích'° f không quá 0,3, độ thô thủy lực của sự rơi co hẹp

w có thể xác định theo công thức:

b) Đối với chảy bao tầng: Xeh w ~1~2,47 (11-12)

trong đó: w - độ thô thủy lực khí rơi tự do Khi đ > 1,5mm, việc tang nồng độ sẽ làm giảm

độ thô thủy lực

+? Nồng độ thể tích - tỉ số giữa thể tích của bùn cát chứa trong một đơn vị thể tích lưu lượng giây

của dòng lơ lửng và lưu lượng, của đồng chảy

460

Trang 32

Khi bàn cát gồm các thành phần có độ thô không đồng nhất, chúng được đặc trưng bằng độ thô thủy lực trung bình

Pj - trong lượng của nhóm hạt thứ i;

P- trọng lượng toàn mẫu

Độ thô thủy lực cũng là tiêu chuẩn để chia bùn cát thành lơ lửng và đáy Ta gọi hạt bị lơ lửng, nếu thành phần thẳng đứng trung bình cửa vận tốc lớn hơn độ thô thủy luc cha hat ¥>w, va ngược lại khi V< w hạt sẽ chi di chuyển trên đầy,

11.2 CHUYỂN ĐỘNG CỦA BÙN CÁT ĐÁY VÀ BÙN LƠ LỦNG

Lưu lượng của bùn cát đáy ở vận tốc khởi động có thể xác định theo công thức

vy dt

trong dé:

đa - lưu lượng bùn cát đáy (kg/s) tren Im chiều rộng dòng chảy;

v - vận tốc trung bình tính toán của đồng chảy;

Vg ~ Vận tốc trung bình của dòng chảy ứng với vận tốc khởi động của hạt;

d - đường kính trung bình của hạt;

H - chiểu sâu đồng chảy,

Lưu lượng bùn cát đầy trong thời gian lũ ở các sông miền núi, khi bùn cát gồm

các thành phần có các nhóm hạt khác nhau với sự hình thành không rõ nét các cồn

cát được xác định theo công thức của V X Knôrôdơ và A Yu Umarop:

461

Trang 33

jwM⁄D_ ải (g/s.m) (11-16)

trong đó: qy - lưu lượng bùn cát đáy, kg/s trên Im chiều rộng dong chảy;

g - lưu lượng nước trên lm rộng dòng chảy (m*/s.m);

¡ - độ dốc mặt nước

p' =P®“P - (p,pụ - mật độ nước và bùn cát (kg/m);

p

+ - trọng lượng thể tích của nước (kgím”);

v - vận tốc trung bình cha dong chay (m/s),

d - đường kính trung bình của hỗn hợp bùn cát đi động (m)

Công thức V E Tuđôp để xác định lưu lượng bùn cát đáy hạt nhỏ (loại Amudaria)

của các sông:

mộ

trong đó: Gạ- lưu lượng bàn cát đáy (kg/S);

Q - lưu lượng nước (mỶ/S);

H - chiều sâu trung bình của đồng chảy (m);

v - vận tốc trung bình của dòng chay (m/s);

+ - trọng lượng, thể tích của bùn cát đáy (kgim?);

k=2.103

Lưu lượng của bùn cát lơ lửng Lưu lượng thể tích của bùn cát đưới dạng các hạt đông đặc không có lỗ rỗng trên Lm rộng của đồng chảy được xác định theo công thức V.N Gônsarôp

trong đó:

v - vận tốc tính toán trung bình của dòng chảy (m/s);

d - đường kính trung bình lơ lửng của bùn cát (m);

ọ - thông số rối của hành trang bùn cát - tỉ số giữa vận tốc rơi tính toán của hạt xác định theo công thức (11-9) hoặc theo dường 3 trên hình 11⁄2 và độ thô thủy lực thực sự của nó ứng với kích thước của nó và nhiệt độ nước;

462

Trang 34

v„ - vận tốc khởi động xác định bằng công thức (11-27) Theo công thức giản

Các công thức (11-18) và (11-19) cho ta các đại lượng trung bình thống kê của lưu lượng bùn cát, mà khi qụ nhỏ và cố các sóng cát (trạng thái cồn cát - đáy) thì sự

khác nhau giữa chúng sẽ đạt đến giá trị lớn nhất

Công thức G V Lôpachin để xác định sơ bộ lượng bùn cát lơ lửng (độ đục)

trong đó: pụ - độ đục trung bình của dòng chảy (g/m*);

h - chiều sâu trung bình của đồng chảy (m);

¡ - độ đốc đọc của đòng chảy;

n - hệ số nhám lòng dẫn;

w - độ thô thủy lực trung bình của bùn cát lơ lửng

Độ dục lớn nhất trong các điều kiện thủy lực đang xét là sức tải của dong chay

Để xác định sức tải Đr người ta sử dụng rộng rãi công thức (11-48) khi biết vụi Đối

với 0,0004 < w < 0,0002 m/s, ta dùng công thức A N Gôxtunxki:

3:15 nosy

w - độ thô thủy lực trung bình của bùn cát (m/s)

Đối với sông và các kênh tưới lớn, công thức vạn năng hơn cả là công thức của

A G Hatsatrian viết cho các bể lắng ở Trung Á:

Pr = 2004 (n =") (120)

Ww) Uy trong dé: my - van téc to Img 1én nhat

vvn(v-0,05)

Uy = 0,065 Re

463

Trang 35

trong đó:

n - hệ số nhám;

R - bán kính thủy lực;

v - vận tốc trung bình của dòng chảy;

w¡ - độ thô thủy lực nhỏ nhất của tổ hợp bùn cát đang xét được xác định theo công thức:

Wo - gid tri lon nhat cha do thd thủy lực của nhóm hạt bùn cát thứ nhất (bé);

p‹ - (bé hơn một) số lượng trong nhóm hạt bé thứ nhất;

wa„¡ - độ thô thủy lực lớn nhất của cắc hạt của tổ hợp bùn cát đang xét (ấy Wasi = UD:

Công thức của Kh S Sapirô để tính toán sức tải của dòng chảy khi tổ hợp bùn cát gồm bốn nhóm cỡ hạt (đùng cho kênh - bể lắng của kênh Karacum và hồ chứa Tetjenxki) Sức tải toàn phần là tổng số sức tải của các nhóm hạt riêng biệt

Wj, wi¿¡ - độ thô thủy lực của nhóm hạt thứ ¡ và ¡ + l;

Cr; - hang số của đường cong phân bố theo độ thô của dong lơ lửng của nhóm

Trang 36

(H1-21)] cho ta khả năng dự đoán có xảy ra hiện tượng xối hoặc lắng đọng dáy long dan hay khong

Phân bố bàn cất thao chiều sâu đòng chảy: Các công thức trong lí thuyết khuếch tần (11-23) và (1-24) chỉ Sử dụng được khi dong chảy chứa không quá 5%

(tính theo thể tích) hạt rắn, với kích thước hạt bé hơn Imm Đối với các dòng chảy tải cát khác, các công thức nay khong ding được

Công thức của I 1 Levi:

p- độ đục tại khoảng cách y tính từ đầy;

H - chiêu sâu dòng chảy

Công thức của M A Vêlicanôp: — s=s, I XisHỈ (1-24)

Ngày đăng: 20/06/2014, 17:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w