Lý thuyết công trình tháo nước và thiết kế đường hầm

Hãy nói rõ vai trò của kỹ sư địa chất trong quá trình khảo sát, thiết kế và thi công hầm...22Câu 11: Nêu ưu nhược điểm, điều kiện ứng dụng và các nội dung thiết kế đường hầm thủy công kh

CƠNG TRÌNH THÁO NƯỚC VÀ THIẾT KẾ DƯỜNG HẦM

Protođiacanốp 20Câu 8: Trong thiết kế đường hầm, khi nào thì xét đến lực kháng đàn tính của đá? Lực kháng đàn tính được tính toán như thế nào? 20

Câu 9: Trình bày nội dung tính toán vòm thấp theo phương pháp cơ học kết cấu 21Câu 10: Trình bày nội dung thiết kế đường hầm theo hệ thống phân loại chất lượng khốiđá (phương pháp Terzaghi, Barton, Bieniawxki) Hãy nói rõ vai trò của kỹ sư địa chất trong quá trình khảo sát, thiết kế và thi công hầm 22Câu 11: Nêu ưu nhược điểm, điều kiện ứng dụng và các nội dung thiết kế đường hầm thủy công không bọc áo 24

(Tham khảo)

Câu 1: Vẽ sơ đồ (mặt bằng, cắt dọc) và nêu đặc điểm bố trí, ưu nhược điểm, trường hợp sử dụng của các loại công trình tháo lũ: đập tràn, đường tràn dọc, đường tràn ngang, xiphông, giếng, gáo.

Trả lời:

- Đập tràn:

+ Vẽ sơ đồ:

+Đặc điểm bố trí: Trực tiếp nằm trên thân đập ở lòng sông hoặc bãi gần sông Cần bố trítrực tiếp trên nền đá Cần tạo cho điều kiện thiên nhiên của lòng sông không vị phá hoại.Phải phù hợp với điều kiện tháo lưu lượng thi công và phương pháp thi công

+ Ưu điểm: Vừa là đập dâng nước vừa tháo nước nên không phải làm thêm công trìnhtháo nước ngoài thân đập Có khả năng tháo nước lớn Việc bố trí và đóng mở cửa vanthuận tiện nên có thể chủ động điều tiết nức theo nhu cầu

+ Nhược điểm: Khối lượng thi công lớn, khó bố trí mặt bằng thi công và công trình dẫndòng, phải xử lí nền đối với các công trình có địa chất phức tạp Công trình tiêu năng sautràn lớn

+ Trường hợp sử dụng: Dùng cho các công trình có mặt bằng rộng lưu lượng tháo lũ lớn

- Đường tràn dọc :

+ Vẽ sơ đồ:

+ Đặc điểm bố trí: Đường tràn dọc thường nằm trên bờ hồ chứa nước (Có thể bố trí 1

hoặc cả 2 bên vai đập tuỳ theo điều kiện địa hình và kinh tế của công trình)

+ Ưu điểm: Thi công và quản lý đơn giản, xây dựng được trong nhiều điều kiện địa hìnhkhác nhau, yêu cầu về địa chất không cao, an toàn về tháo lũ …

+ Nhược điểm: Sau ngưỡng tràn là dốc nước do chảy xiết có thể xãy ra hiện tượng sóngtruyền vượt quá độ cao an toàn bờ dốc, gây áp lực động lên bản đáy, ảnh hưởng đến sựlàm việc của bể tiêu năng và kênh tháo sau bể tiêu năng

+ Trường hợp sử dụng: Thường gặp trong đầu mối công trình có đập không tràn bằng vậtliệu tại chỗ chỗ và đập có trụ chống

- Đường tràn ngang:

+ Vẽ sơ đồ:

+ Đặc điểm bố trí: Đường tràn ngang cũng thường nằm trên bờ hồ chứa nước

+ Ưu điểm: Trong điều kiện địa hình dốc, sườn núi đá làm đường tràn ngang có nhiều ưuđiểm là bố trí ngưỡng tràn theo đường đồng mức của sườn núi, chiều dài ngưỡng tràn đảmbảo tháo hết lưu lượng lũ cần thiết với cột nước trên ngưỡng thấp mà khối lượng đào đấtđá hợp lý Độ dốc kênh tháo tương đối lớn nên mặt cắt kênh có thể giảm nhỏ, do đó khốilượng công trình giảm Cột nước trên ngưỡng tràn thấp nên có thể giảm độ cao của đập vàgiảm được tổn thất ngập lụt thượng lưu

+ Nhược điểm: Dòng chảy trong máng bên là dòng biến lượng, xoắn ốc khá phức tạp+ Trường hợp sử dụng: Trường hợp ở đầu mối công trình không có vị trí thích hợp để làmđường tràn dọc, nhất là lúc địa hình dốc và hẹp thì nên làm đường tràn ngang Dùng chotất cả các loại công trình lớn, vừa và nhỏ

- Xi phông:

+ Vẽ sơ đồ:

+ Đặc điểm bố trí:Có thể bố trí trong đập bê tông, trong các đập đất không lớn lắm

5 1

4

6 2

+ Ưu điểm:Tự động tháo nước Rẻ tiền Không cần có cửa van và các thiết bị đóng mở, dođó không cần nhân viên phục vụ.

+ Nhược điểm:độ chân không lớn, dễ gây xâm thực, khi tháo lũ sinh ra chấn động ảnhhưởng tới ổn định công trình, cấu tạo tương đối phức tạp

+ Trường hợp sử dụng: Xi phông được ứng dụng rộng rãi ở những nơi nước lũ về nhanh khicó mưa, việc ứng dụng xiphông tháo lũ có tác dụng lớn vì nó tự làm việc và đảm bảo tháolũ nhanh chóng

- Giếng:

+ Sơ đồ:

+ Đặc điểm bố trí: Thường xây dựng ngoài thân đập, nằm ở ven bờ hồ chứa trong đầu mốicông trình có đập dâng bằng vật liệu địa phương, cũng có trường hợp đập dâng là đập vòmhay bản chống và phải tháo lũ thi công bằng đường hầm Ngoài ra còn bố trí xây dựngtrong thân đập đất

+ Ưu điểm:có khả năng tháo lưu lượng lớn với cột nước thấp

+ Nhược điểm:Có chế độ thuỷ lực phức tạp

+ Trường hợp sử dụng:Khi bờ hồ là đá, có địa hình dốc và hẹp không thuận lợi để bố trícác công trình tháo lũ khác Bản thân đường hầm tháo lũ là đường hầm dẫn dòng thi công

- Gáo:

+ Sơ đồ:

+ Đặc điểm bố trí:Có thể đặt ở bờ sông hay thân đập

+ Ưu điểm:

+ Nhược điểm:côt nước trên đỉnh tràn nhỏ nên chiều dài ngưỡng lớn

+ Trường hợp sử dụng: Chỉ sử dụng đối với công trình loại nhỏ và vừa

II

5 3

4

I I

1

2 3

6

4 3

7 2 6

H

c)

Câu 2: Trình bày các chức năng của tràn chính, tràn phụ, tràn sự cố trong công trình đầu mối Khi nào thì cần bố trí tràn phụ, tràn sự cố?

Trả lời:

- Chức năng của tràn chính: Tràn chính có nhiệm vụ tháo lưu lượng lũ thiết kế Khi

tràn chính có cửa thì tràn chính còn có nhiệm vụ kết hợp dung tích phòng lũ với dung tíchhữu ích trong hồ

- Chức năng của tràn phụ: Tràn phụ có nhiệm vụ tháo một phần lưu lượng lũ thiết

kế và lũ vượt quá thiết kế Khi tràn chính không đảo bảo tháo lũ về Tràn phụ được tínhtoán đặt ở 1 cao trình nào đó

- Chức năng của tràn sự cố: Tràn sự cố có nhiệm vụ tháo lưu lượng lũ thiết kế khi

vì một lý do nào đó tràn chính không làm việc được

- Khi nào cần bố trí tràn phụ, tràn sự cố: Khi tràn chính chịu được sự quá tải kém

như giếng tháo lũ trong giai đoạn chảy có áp thì cần có tràn phụ và tràn sự cố để phối hợptháo lũ hay khi tràn chính gặp sự cố cửa van không làm việc

Câu 3: Trình bày công thức tính khả năng tháo nước của các loại đập tràn Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến khả năng tháo Trong trường hợp nào thì phải nghiên cứu khả năng tháo bằng thí nghiệm mô hình?

Q: Lưu lượng tháo nước

n: hệsố ngậpm: hệ số lưu lượng, m = mtc  H

mtc: hệ số lưu lượng được xác định theo đập tiêu chuẩn

hệ số sửa chữa do thay đổi hình dạng, do cấu tạo khác với đậptiêu chuẩn

H: hệ số sửa chữa cột nước do H khác với cột nước thiết kế Htk

Theo tài liệu của Liên Xô: H = f ( H/ HTK) : B¶ng tra

Theo tµi liƯu cđa ph¬ng T©y: H = f ( H/ HTK)0,16

B: bề rộng tràng: gia tốc trọng trường

H0: cột nước có kể đến lưu tốc tới gần, H0 = H +

2 0

v2g

H: cột nước tràn

* Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến khả năng tháo:

- Đập tràn không cửa van:

+ Hình dạng mặt cắt đập: Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy việc xác định bán kínhcong hoặc điều chỉnh đường cong hợp lý ở đỉnh đập, ở chân đập kết hợp với mái thượnglưu sẽ góp phần thỏa mãn các điều kiện kinh tế và kỹ thuật.

+ Hệ số lưu lượng của đập tràn Creager:

 Ảnh hưởng của h/htk: tọa độ mặt tràn được thiết kế với cột nước htk xác địnhtương ứng với hệ số lưu lượng m0 Khi vận hành đập sẽ làm việc với các cộtnước h  htk, hệ số lưu lượng sẽ thay đổi m  m0

 Ảnh hưởng của hình dạng đập: Hình dạng mặt đập là một trong những nhântố ảnh hưởng đến lưu lượng thông qua các nghiên cứu thực nghiệm

 Tổ hợp ảnh hưởng của h/htk và hình dạng đập với hiện tượng trộn khí:

 Ảnh hưởng của chân không:

 Ảnh hưởng của tuyến đập trên mặt bằng:

 Một số vấn đề khi sử dụng đập tràn chân không

- Đập tràn có cửa van:

+ Vị trí cửa van: Khi thiết kế đập tràn có cửa van, kích thước cửa van và khối lượngxây dựng đập có quan hệ với nhau và quyết định tính kinh tế của xây dựng Vị trí đặt cửavan có ảnh hưởng tới dòng chảy sau cửa van Do yêu cầu cấu tạo tại vị trí đặt cửa vanđường cong đập tràn có thay đổi làm ảnh hưởng đến hệ số lưu lượng đẫn đến ảnh hưởngkhả năng tháo của đập tràn

+ Hệ số lưu lượng qua đỉnh tràn có cửa van: Do chịu ảnh hưởng của hình dạng cửavan và hình dạng cửa vào nên hệ số lưu lượng qua đập tràn có cửa van khác so với hệ sốlưu lượng chảy qua đập tràn không có cửa van

* Trong trường hợp nào thì phải nghiên cứu khả năng tháo bằng thí nghiệm mô hình

Câu 4: Trình bày công thức tính khả năng tháo nước của các CTTN kiểu kín (xiphông, giếng) Phân tích khả năng chịu được sự quá tải về lưu lượng của loại CTTN này.

+ : hệ số lưu lượng tính theo công thức

 Trường hợp cửa ra không ngập

Ht: chênh mực nước thượng lưu và trung tâm mặt cắt cửa ra

 Trường hợp cửa ra ngập

Ht: cheõnh leọch coọt nửụực thửụùng haù lửu+ i : toồng caực heọ soỏ toồn thaỏt tửứ maởt caột cửỷa vaứo ủeỏn maởt caột cửỷa racuỷa xiphoõng.

+ : dieọn tớch maởt caột ụỷ cửỷa ra

- Gieỏng:

* Phaõn tớch khaỷ naờng chũu ủửụùc sửù quaự taỷi veà lửu lửụùng cuỷa loaùi CTTN naứy

Caõu 5: Trỡnh baứy coõng thửực chung ủeồ kieồm tra khaỷ naờng khớ hoựa taùi caực boọ phaọn CTTN; caựch xaực ủũnh trũ soỏ Kpg vaứ K cuỷa tửứng boọ phaọn.

K: Heọ soỏ khớ hoựa cuỷa coõng trỡnh hay boọ phaọn coõng trỡnh

HẹT: coọt nửụực aựp lửùc toaứn phaàn ủaởc trửng cuỷa doứng chaỷy bao quanh coõng trỡnh hay boọ phaọn ủang xeựt

vẹT: Lửu toỏc trung bỡnh thụứi gian ủaởc trửng cuỷa doứng chaỷy taùi boọ phaọn coõng trỡnhủang xeựt

g: Gia toỏc troùng trửụứng

Kpg: heọ soỏ khớ hoựa phaõn giụựi ủaởc trửng cho vaọt chaỷy bao

Q

H

0

c b a

t

d

H

H H

H H

d) Quan h Q ệ Q  H c ủa CTTL kiểu giếng a CTTL ki u gi ng ểu giếng ếng

b).Chế độ chảy qua ống ngắn

- Cách xác định trị số Kpg và K của từng bộ phận: Việc xác định Kpg phụ thuộc vàocác bộ phận khác nhau Để tìm K thì xác định HĐT và vĐT còn các bộ phận đều có Hpg

giống nhau phụ thuộc vào nhiệt độ

+ Cửa vào các cống có áp:

HĐT = Z + Ha

vĐT = vT

với: Z: chênh lệch giữa cao độ mực nước thượng lưu và cao độ trần cống tháo ngay sau cửa vào

vT: lưu tốc trung bình mặt cắt, ngay sau cửa vào

Ha: cột nước áp lực khí trời phụ thuộc cao độ điểm đang xét

Kpg = Cpmax

Với: Cpmax = Cpmax + max

Cpmax được xác định cho các cửa vào dạng tròn và elíp trong các thí nghiệmcủa các tác giả khác nhau (Tríchvasvili, Orlôra và Rôzanốp Đubintrích, Borđanốp )

max: hệ số mạch động áp lực lớn nhất, max = K0.trong đó  là tiêu chuẩnmạch động áp lực Khi thiết kế cửa vào theo điều kiện không cho phép sinh khí thực cóthể lấy K0 =4

Trị số max đã được Tríchvasvili xác định cho các cửa vào dạng tròn Rôzanốpvà Nguyễn Chiến đã xác định được quan hệ  = f(Ks, Kr, H/hT) cho một loạt các cửa vàoelíp khác nhau của đường xả đáy có áp trong điều kiện bài toán phẳng

+ Các mố tiêu năng, các tường và mố phân dòng:

Kpg được xác định thông qua thí nghiệm mô hìnhKhi có xét đến ảnh hưởng của nước nhảy ngập thì (Kpg) = Kpg - .(n - 1)Với  là hệ số thực nghiệm:

 = 0,7 đối với mố hình quân cờ vuông

 = 0,52 đối với mố hình quân cờ hình thoi

 = 0,64 đối với mố hình quân cờ hình tháp

HĐT = Ha +hVới h: chiều cao cột nước trên mố

Mố đặt ở cuối bể: h = hh - hmố và VĐT = Vc, với Vc: lưu tốc tại mặt cắt

co hẹp

Mố không đặt ở cuối bể thì lấy theo thí nghiệm và có thể lấy

h = (0,75-0,85)(hh - hm) với x/ln = 0,25, trong đó x: khoảng cách tính từ mặt cắt co hẹp, ln:chiều dài nước nhảy

K: Hệ số khí hóa của công trình hay bộ phận công trình

HĐT: cột nước áp lực toàn phần đặc trưng của dòng chảy

vĐT: Lưu tốc trung bình thời gian đặc trưng của dòng chảy tạig: Gia tốc trọng trường

Kpg: hệ số khí hóa phân giới đặc trưng cho vật chảy bao

Kpg của từng mấu ghồ ghề do thí nghiệm mô hình xác định được, nhiệm vụlà phải xác định HĐT và vđt theo từng dòng chảy một với vĐT lưu tốc cục bộ tại các mấu ghồghề chứ không phải xác định theo lưu tốc bình quân

- Xác định VĐT : Dòng chảy chia ra 3 dạng đặc trưng sau:

+ Dạng 1: gọi là giai đoạn đầu của dòng chảy, nơi dòng chảy có biến dạng đột ngột

do thay đổi hình dạng lòng dẫn; gồm các vùng co hẹp dòng chảy ở cửa vào CTTN, vùng

co hẹp khi chảy dưới cửa van, dòng chảy ở mặt bên của đầu trụ pin, dòng chảy sau cáckhe van, bậc thụt, ngưỡng đáy Các bộ phận này được đặc trưng bởi sự thay đổi đột ngộtáp lực và lưu tốc trên một chiều dài không lớn, gia tốc dòng chảy ở gần bề mặt thì lớn,chiều dày lớp biên  rất nho, cùng bậc với chiều cao có thể có của các mấu ghồ ghề

 Dòng chảy ở cửa vào hay dưới cửa van: VĐT = VC, với VC là lưu tốc trungbình tại mặt cắt co hẹp sau cửa vào hay sau cửa van

 Dòng chảy ở đập tràn hay ở đoạn cong của lòng dẫn: VĐT = VCB, với VCB làlưu tốc bình quân cục bộ ở gần bề mặt lòng dẫn, không kể đến lớp biên.+ Dạng 2: Là đoạn có lớp biên phát triển dần, phân bố lưu tốc trên mặt cắt ngangthay đổi theo chiều dòng chảy; gồm các phần của đường tháo nước có áp có hình dạng vàdiện tích mặt cắt ngang không đổi hoặc thay đổi theo chiều dài bề mặt của đập tràn, dốcnước, các phần của đường tháo nước sau cửa van

 Quy ước lấy VĐT = Vy

Trong đó:

Vy là lưu tốc cục bộ tại vị trí cách mặt cơ bản của bề mặt lòng dẫn mộtkhoảng bằng y

Tùy thuộc vào dạng mấu ghồ ghề mà y = Zm +  hay y =  + 

Chiều cao nhám tương đương trên bề mặt phụ thuộc vào loại vật liệu vàchất lượng thi công

Zm: chiều cao mấu ghồ ghề cục bộ

: chiều dày lớp biên tại mặt cắt đang xét

Vy = TB

1 2 V

V  

1, 2 phụ thuộc vào tỷ số / và y/ được tra trên đồ thị lập sẵn

VTB: lưu tốc trung bình mặt cắt m/s

V: hệ số biểu thị quan hệ giữa lưu tốc trung bình và lưu tốc lớn nhất trongdòng chảy khi chiều dày lớp biên vàdạng mặt cắt ngang của dòng chảy đã cho,được xác định như sau:

 Với dòng chảy không áp mặt cắt ngang chữ nhật có bề rộng B và độ sâunước h:

   

2 v

 

2 2

 VĐT cũng xác định như ở dạng 2 nhưng với chiều dày lớp biên không đổi

- Xác định cột nước áp lực đặc trưng HĐT:

HĐT = Ha + hd

Trong đó:

Ha: cột nước áp lực khí trời

hd: cột nước áp lực dư, được xác định như sau

 Đối với dòng chảy không áp:

hd = h cos h: chiều sâu dòng chảy tại mặt cắt tính toán

: là góc nghiêng của đáy lòng dẫn so với phương ngang

 Đối với dòng cháy có áp:

hd = Z - hW

Z: chênh lệch cao độ từ MNTL đến trần của mặt cắt đang xét

hW: cột nước tổn thất tính từ mặt cắt trước cửa vào đến mặt cắt đang xét

Câu 7: Nêu và giải thích các giải pháp công trình để phòng chống khí thực trên CTTN.

Trả lời:

* Giới hạn sự khí hóa dòng chảy ở giai đoạn đầu: Ở giai đoạn đầu của quá trình khíhóa, khả năng xâm thực rất nhỏ và thường không nguy hiểm Vì vậy, khi thiết kế CTTNvà các bộ phận của nó (cửa vào, khe van, dốc nước, mố tiêu năng…) thay cho việc khốngchế K>Kpg có thể chấp nhận điều kiện K>Kpgx Trị số Kpgx thường lấy gần đúng 0,85 Kpg

* Lựa chọn vật liệu theo độ bền khí thực: Tăng mac bê tông, gia cường khu vực dựbáo có khí thực cách sử dụng vật liệu bền: thép, chất dẻo, cao su….Những vật liệu này cho

ta v<vcp

* Dẫn không khí vào miền hạ áp: Khi đó giảm bớt độ chân không, tiếp không khívào lớp dòng chảy sát thành làm tăng độ hàm khí S trong nước do đó tăng vng và dẫn đếngiảm được hiện tượng khí thực

* Dẫn nước vào miền hạ áp: Khi đó giảm trị số Kpg của mố và ngăn ngừa khả năngkhí thực

* Aùp dụng các kết cấu”Phi khí thực”: Ở giai đoạn siêu khí hóa, dòng chảy có khảnăng xâm thực rất nhỏ Ở giai đoạn này, đuốc khí hình thành sau vật chảy bao được mởrộng trên một phạm vi lớn của dòng chảy và không có giới hạn rõ ràng, biên của nókhông khép lại ở gần thành rắn của dòng chảy nên sự nổ các bọt khí không đủ gây ra ứngsuất mỏi làm phá hủy vật liệu Aùp dụng đối với các mố tiêu năng và phân dòng, buồngvan

* Nâng cao chất lượng thi công: Khi thi công các bề mặt qua nước của CTTN, nhấtlà những bộ phận tiếp xúc với dòng chảy có lưu tốc lớn, cần chú ý đến bề mặt chất lượngcông trình: Không cho phép rỗ mặt; Khống chế các ghồ ghề cục bộ trong phạm vi chophép, đặc biệt là các vị trí nối ván khuôn, các khớp nối của công trình, các vị trí tiếp giápgiữa hai loại vật liệu khác nhau; Loại trừ các ghồ ghề cục bộ khác nhau: các đinh, chốt,các hòn cốt liệu lớn nhô ra trên bề mặt…

Câu 8: Vì sao phải bố trí các kết cấu điều khiển dòng xiết (ĐKDX) trên

CTTN? Nêu các hiện tượng thủy lực bất lợi khi bố trí kết cấu ĐKDX không hợp lý.

Trả lời:

* Vì sao phải bố trí các kết cấu điều khiển dòng xiết (ĐKDX) trên CTTN:

Khi thiết kế các đường tháo nước không áp thì giá thành của chúng phụ thuộc rấtnhiều vào điều kiện tại chỗ, mà trước hết là điều kiện địa hình Khi bố trí đường tháonước trong các điều kiện địa hình địa chất bất lợi ta cần phải thay đổi hướng dòng chảy;khi ngưỡng tràn lớn ta cần đoạn thu hẹp từ ngưỡng tràn đến thân dốc hoặc để đảm bảokhông bị xói lỡ ở hạ lưu ta lại mở rộng từ cuối dốc nước đến vị trí tiêu năng Những thayđổi đó nhằm giải quyết bài toán kinh tế nhưng lại dễ sinh ra dòng xiết ảnh hưởng đến chấtlượng công trình Vì vậy cần phải bố trí các kết cấu ĐKDX trên CTTN Như vậy chúng tacần tìm ra biên pháp công trình để làm biến dạng dòng xiết một cách hợp lý cho phù hợpvới các điều kiện tại chỗ, loại bỏ hoặc hạn chế các điều kiện thủy lực bất lợi Từ đó cóthể rút ngắn chiều dài các đoạn chuyển tiếp, giảm nhẹ thiết bị tiêu năng hạ lưu và do đóhạ giá thành công trình

* Nêu các hiện tượng thủy lực bất lợi khi bố trí kết cấu ĐKDX không hợp lý:

- Sóng xiên truyền đi dài gây rối loạn thiết bị tiêu năng

- Sóng xiên thúc vào bờ sẽ dễ vọt nước ra ngoài

- Khi tường rẽ gấp vào trong dòng chảy làm dòng chảy sau tuyến sóng có chiềusâu thay đổi gấp Nếu chiều sâu sau sóng h2>hk sẽ hình thành nước nhảy xiên

Câu 9: Nêu các dạng đường biên của đoạn thu hẹp đáy phẳng, ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng của mỗi dạng.

Trình bày nội dung tính toán các thông số thủy lực trên đoạn thu hẹp chảy xiết cóđáy phẳng và tường bên gãy khúc

Trả lời:

* Nêu các dạng đường biên của đoạn thu hẹp đáy phẳng, ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng củamỗi dạng:

- Tường bên gãy khúc

+ Ưu điểm: Nối tiếp phổ biến nhất Đơn giản, dễ thi công Dễ kiểm soát cácthông số thủy lực đã đề ra

+ Nhược điểm: Khi thu hẹp mạnh và nhanh quá sóng sẽ vọt ra khỏi tường,và khi thu hẹp nhanh quá làm lưu lượng đơn vị tăng lên thì dòng nước dễ chuyển từ chảyxiết sang chảy êm sinh ra bước nhảy xiên gây ra bất lợi cho nối tiếp ở phía sau, làm rốiloạn tiêu năng ở sau

+ Điều kiện áp dụng: Khi thiết kế đường tràn không lớn.

- Tường bên dạng cong liên hợp:

+ Ưu điểm: Khi có sóng xiên vấp vào bờ thì nhờ độ cong hợp lý thì dòngchảy trơn thuận mà sẽ hóa giải sóng mặc dù có phản xạ nhưng phản xạ rất ít

+ Nhược điểm:Vẫn còn sóng nhưng không thúc vào bờ đối diện Khó thicông Khó kiểm soát các thông số thủy lực

+ Điều kiện áp dụng:

- Tường bên dạng đường cong không nhiễu

+ Ưu điểm: Khi sóng nhiễu thúc vào bờ thì tự hóa giải + Nhược điểm: Bán kính cong phải tính toán không phải theo bán kính R1, R2như ở trên Khó thi công Khó kiểm soát các thông số thủy lực

+ Điều kiện áp dụng:

- Dạng thu hẹp hướng tâm (khi đập tràn tuyến cong)

+ Ưu điểm: Không có sóng phản xạ+ Nhược điểm:Chỉ áp dụng trong điều kiện địa hình cho phép Khó thi công.Khó kiểm soát các thông số thủy lực

+ Điều kiện áp dụng: áp dụng khi đập tràn tuyến cong

* Trình bày nội dung tính toán các thông số thủy lực trên đoạn thu hẹp chảy xiết có đáyphẳng và tường bên gãy khúc:

Yêu cầu tính toán chiều dài đoạn chuyển tiếp Lct để đảm bảo chế độ chảy ổn địnhlà nối tiếp chảy xiết khi biết B1, B2, Q, h1 và độ đốc đoạn chuyển tiếp i

- Giả thiết Lct

- Vẽ đường mặt nước trong đoạn chuyển tiếp, xuất phát từ h1

+ Nếu tại mỗi mặt cắt đều có h<hk thì xác định h2 ở cuối đoạn chuyển tiếp

 Nếu h2 ~ hk thì Lct giả thiết là hợp lý

 Nếu h2 nhỏ hơn nhiều hk thì giả thiết lại Lct theo chiều hướng giảmvà tiến hành làm lại như trên

+ Nếu tại mặt cắt trung gian có h > hk thì giả thiết lại Lct theo hướng tăng vàtiến hành làm lại như trên cho đến khí các mặt cắt đều có h < hk và h2 ~ hk là được

Xác định vị trí sóng dâng cao nhất sát tường

- Khi độ dốc đoạn thu hẹp i = 0: Theo đồ thị của Satalốp 0 1

1

Xf(Fr , )

h   với  là gócngoặt vào của tường

Trả lời:

* Mục đích tính toán tiêu năng sau CTTN:

Khi xây dựng công trình trên sông, trên kênh thì mực nước phía trước công trình sẽdâng lên nghĩa là thế năng của dòng nước tăng lên Khi dòng chảy đổ từ thượng lưu về hạ