cau hoi on tap thuy cong

Câu 6a: Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min.. Vẽ sơ đồ tính, giải thích các đại lượng, viết phương trình tính lư

CÂU HỎI ÔN TẬP ĐỒ ÁN THỦY CÔNG

Câu 1: Cách xác định MNC? Vẽ hình và trình bày cách tính toán.

Câu 2: Trình bày cách xác định MNDBT? Có tổn thất và không có tổn thất.

Câu 3: Trình bày cách xác định biểu đồ phụ trợ f1, f2, q XĐ biểu đồ phụ trợ nhằm mục đích gì?

Câu 4: Trình bày cách điều tiết lũ từ biểu đồ phụ trợ? Mục đích của việc điều tiết

lũ? Anh (chị) thu được kết quả gì sau khi điều tiết lũ?

Câu 5: Trình bày cách XĐ cao trình đỉnh đập? Vẽ hình minh họa và giải thích các

đại lượng?

Câu 6a: Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng

lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min Vẽ sơ đồ tính, giải thích các đại lượng, viết phương trình tính lưu lượng thấm

Câu6b: Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng

lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước tương ứng

Câu 6c: Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng

lưu là MNLKT, hạ lưu là mực nước max

Câu 7: Trình bày cách xác định vùng chứa tâm trượt O (theo phương pháp

Fandeep và Felenit)

Câu 8: Trình bày các bước tính cơ bản để XĐ hệ số Kminmin.

Câu 9: Trình bày công thức XĐ hệ số cung trượt, vẽ một cung trượt bất kỳ, cách

XĐ và phân chia số dải, tách một dải đất và trình bày các lực tác dụng lên dải đất đó; giải thích các đại lượng thành phần nào gây trượt, thành phần nào chống trượt.

Câu 10: Trình bày cách xác định tổng lưu lượng thấm của đập.

Câu 11: Trình bày cách XĐ đường mặt nước trên ngưỡng tràn

Câu 12: Trình bày cách XĐ đường mặt nước trên đoạn co hẹp theo phương pháp

định lượng (vẽ hình, trình bày phương pháp tính, viết công thức tính ∆l).

Câu 13: Trình bày cách XĐ đường mạt nước trên dốc nước.

Câu 14: Hình thức tiêu năng cuối dốc nước? Tại sao lại chọn hình thức đó? Vẽ sơ

đồ tính toán và trình bày cách XĐ các đại lượng và XĐ các đại lượng cần tính toán của phương án tiêu năng.

Câu 15: Vẽ sơ đồ tính toán của tường chắn bên, chỉ rõ các thành phần lực tác dụng

lên tường Nêu công thức ổn định trượt, lật của tường chắn Trong các thành phần lực chỉ rõ lực gây trượt (lật), chống trượt ( lật).

Câu 16: Cách XĐ cao trình cửa vào của cống.

Câu 17: Vẽ sơ đồ và trình bày các tổn thất dọc cống lấy nước

Câu 18: XĐ khẩu diên cống (bxh).

Câu 19: Trình bày cách XĐ độ mở của cống (vẽ sơ đồ tính,viết 2 công thức cơ bản

để XĐ).

Câu 20: TRình bày sơ đồ tính toán thủy lực sau cửa van (XĐ các dường C1, C’1, C”1, b1 từ đó XĐ chiều dài, chiều cao nước nhảy) Từ kết quả đó có kết luận gì?

Câu 21: Hãy giải thích các bộ phận cấu tạo của cống (tác dụng của khe phai, đất

sét đắp xung quanh cống, khớp nối đứng, khớp nối ngang).

Câu 22: Trình bày các thành phần lực tác dụng lên cống? Các XĐ các thành phần

lực đó?

Câu 23: Trình bày cách xây dựng biểu đồ lực cắt cuối cùng từ biểu đồ mô men

cuối cùng.

Câu 24: Trình bày cách XĐ biểu đồ Ncc từ biểu đồ Qcc?

Câu 25: Trình bày cách tính toán và xác định vị trí thép xiên? (vẽ sơ đồ tính)

TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Cách xác định MNC? Vẽ hình và trình bày cách tính toán.

a Tính toán MNC theo điều kiện bồi lắng bùn cát trong hồ:

Hình 1.1.1.a 1.1.1 Sơ đồ xác định MNC theo cao trình bùn cát

Cao trình MNC sẽ được xác định theo công thức:

MNC = Z bc + a + h ( 3-1 )

Trong đó:

Zbc: Cao trình bùn cát lắng đọng trong qua trình làm việc của hồ chứa, tra từ quan hệ Q~Z lòng hồ khi biết được Vbc theo tài liệu thủy văn

h : Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, sơ bộ chọn h = 1,3m

a : Độ gia cao an toàn hay chiều dày lớp đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống, là khoảng cách cần thiết để tránh bùn cát bị cuốn vào cống, chọn theo kinh nghiệm, chọn a

= 0.50m

Xác định cao trình bùn cát lắng đọng Z bc

Dung tích bùn cát lắng đọng trong một năm:

Vbc = Vll + Vdd (m3)

Trong đó: Vll : Thể tích bùn cát

Vdd : Thể tích bùn cát di đẩy

Theo tài liệu thiết minh thủy văn ta có:

Vc

Vh

V1%

V0,2%

Vbc

MNC

MNDBT

MNTK MNKT

h a

1

+ Thể tích bùn cát lơ lững: Vll = 454 (m3/năm).

+ Thể tích bùn cát di đẩy: Vdd = 136 (m3/năm)

Vậy thể tích bùn cát lắng đọng trong 1 năm là:

Vbc1 năm = Vll + Vdd= 454 + 136 = 590 (m3/năm)

Thể tích bùn cát lắng đọng trong thời gian vận hành của công trình

Vbc = Vbc1 năm x T = 590 x 75 = 44250 (m3) = 44,250x103 m3

Tra quan hệ: V~Z ta có Zbc = 895.4 (m)

Vậy: MNC = 895,4 + 0,5 + 1,3 = 897,2 (m)

b Tính toán mực nước theo điều kiện tự chảy.

Cao trình MNC theo điều kiện tưới tự chảy xác định theo công thức sau:

MNC = Z đầu kênh + ∆ Z (3-2) Trong đó:

Zđầu kênh : Mực nước khống chế đầu kênh, lấy theo tài liệu thủy công có

Zđầu kênh = 896,5 m

∆Z: Tổng tổn thất trong cống khi lấy với lưu lượng lớn nhất, ∆Ζ= 0,5 m

Vậy MNC = Zđầu kênh + ∆ Ζ = 896,5 + 0,5 = +897 (m)

Từ hai điều kiện trên ta chọn cao trình lớn nhất làm số liệu thiết kế ⇒MNC = +897,2 m Khi đó tra quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ Z~V có Vc = 0,0659 x 106 (m3)

Câu2: Trình bày cách xác định MNDBT? Có tổn thất và không có tổn thất?

Nội dung và phương pháp tính toán

- Tiến hành điều tiết năm theo phương pháp lập bảng là dùng cách lập bảng để so sánh lượng nước dùng và lượng nước đến Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là tiến hành cân bằng lượng nước trong kho, đem chia cho toàn bộ thời kỳ tính toán ra một số thời đoạn tính toán, ở đây là 12 thời đoạn ứng với 12 tháng của một năm đại biểu Tính toán cân bằng lượng nước trong kho theo từng thời đoạn sẽ biết được quá trình thay đổi mực nước, lượng nước trữ xả trong kho Trong từng thời đoạn có thể dùng công thức đơn giản sau để biểu thị phương trình cân bằng giữa lượng nước đến và lượng nước đi trong kho nước:

∆V = ( Q v - q r ) ∆T

Trong đó:

∆T- Thời đoạn tính toán

∆V- Lượng nước chứa trong kho tăng lên hay giảm đi trong thời đoạn ∆T

Qv- Lưu lượng nước chảy vào kho trong thời đoạn ∆T

qr- Lưu lượng nước từ kho chảy ra trong thời đoạn ∆T

Lượng nước chứa trong kho cuối thời đoạn bằng lượng nước chứa đầu thời đoạn cộng với ∆V

Biết được lượng nước chứa dựa vào đường đặc trưng V ~ F ~ Z của kho nước sẽ biết được diện tích mặt nước và mực nước của kho nước cuối thời đoạn

-Có tổn thất và không có tổn thất?

Tính Vh chưa kể đến tổn thất:

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn

- Cột 2: Số ngày của từng tháng

- Cột 3: Lưu lượng nước đến (m3/s) (lấy ở bảng (1.12) – tài liệu cho)

- Cột 4: Tổng lượng nước đến của từng tháng (4)=(3)x(2)x86400

- Cột 5: Lượng nước dùng của từng tháng chưa kể đến tổn thất (Wq) (lấy ở bảng (1.18)*(2))

- Cột 6: Lượng nước thừa ∆V+ (khi WQ> Wq ); (6) = (4) –(5)

- Cột 7: Lượng nước thiếu ∆V- (khi WQ< Wq ; (7) = (5) – (4)

Tổng cộng cột (7) sẽ có dung tích nước cần trữ để điều tiết đảm bảo yêu cầu cấp nước

- Cột 8: Vtrữ ( Là quá trình làm việc (tích nước) của hồ khi chưa kể đến tổn thất)

- Cột 9: lượng xả thừa

Điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất

MNC (m) = 897,20 VMNC = 0,0659 (10

6m3) Tháng Số

ngày

Tổng lượng nước

DV=(Q -q)Dt Phương án trữ Nước

đến

Nước đến

Nước dùng

Nước thừa

Nước thiếu

Dung tích kho

Xả thừa

Q(m3/s) Wm3Q)(106 Wq(10m3) 6 V+(10m3) 6 V-(10m3) 6 V2(10m3) 6 Wx(10m3) 6

Từ kết quả bảng 3.1 :ta có dung tích hiệu dụng của Hồ chứa nước Lái Bay khi chưa

kể đến tổn thất là:Vhd = 0,5635 x 106 m3

3.2.2.6 Tính dung tích hồ có kể đến tổn thất

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn

- Cột 2: Dung tích của kho nước ở cuối thời đoạn tính toán ∆ti

(2) = [(8) Bảng 3.1] + Vc

- Cột 3: V i là dung tích bình quân trong hồ chứa nước : 2

c

d V V i

V = +

- Cột 4: Fhi là diện tích mặt hồ tương ứng với V i (tra Quan hệ Z ~ V, Z ~ F )

- Cột 5: Wbi là lượng tổn thất do bốc hơi: Wbi = ∆Zi Fhi

Trong đó: ∆Zi lượng bốc hơi của tháng thứ i

- Cột 6: Wti là lượng tổn thất do thấm: Wti = K x V i

Trong đó: K - là hệ số tính đến tổn thất thấm trong trường hợp lòng hồ có điều kiện địa chất bình thường, tra bảng (9-1) giáo trình thuỷ văn công trình chọn k=1%V bình quân trong hồ

- Cột 7: Lượng tổn thất tổng cộng Wtti = Wbi + Wti

Tính tổn thất trong kho nước lần 1

Tháng

Chưa kể tổn thất Bốc hơi Thấm Tổng

(106 m3) (106 m3) (106 m2) (106 m3) (106 m3) thất Wtt

3.2.2.7.Tính V hi có kể đến tổn thất

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn

- Cột 2: Số ngày của từng tháng

- Cột 3: Lưu lượng nước đến (m3/s) (cột (4) bảng 3.1)

- Cột 4: Lượng nước dùng từng tháng chưa kể đến tổn thất (Wq bảng 3.1) cộng thêm lượng tổn thất (Wtt bảng 3.2)

- Cột 5: Lượng nước thừa ∆V+ (khi WQ > Wq )

(5) = (3) –(4)

- Cột 6: Lượng nước thiếu ∆V- (khi WQ < Wq )

(6) = (4) – (3)

- Cột 7: Vtrữ ( dung tích hồ hàng tháng )

- Cột 8: lượng xả thừa

Bảng 1.1.1.a 1.1 Tính V h có kể đến tổn thất lần 1

Thán

g

Số

ngày

∆V=(Q-q)∆t Phương án trữ Nước đến Nước

dùng

Nước thừa

Nước thiếu

Dung tích kho Xả thừa

WQ(106

m3)

Wq(106

m3)

V+(106

m3)

V-(106

m3)

V2(106

m3)

Wx(106

m3)

So sánh Vhd của hồ khi có tổn thất và không có tổn thất thông qua sai số ( theo công thức (9-25) trang 351 giáo trình thuỷ văn công trình):

0,6015

n hd

V

V

−

Nếu ∆V(%) > [∆V(%) ]=5% ta tiến hành điều tiết hồ chưa kể đến tổn thất lần 2 Nếu ∆V(%) < [∆V(%) ] =5% ta tiến hành điều tiết hồ, chấp nhậ kết quả và tính toán

và tính toán dc MNDBT là VMNDBT=Vc+Vhd

VMNDBT= Vc + Vh= 1,62x106+0,0659 x106= 1,6859x106m3

Tra quan hệ Z ~ V ta được cao trình ứng với VMNDBT là: ZMNDBT= 908,282 m Kết quả tính toán điều tiết hồ

Câu 3: Trình bày cách xác định biểu đồ phụ trợ f1, f2, q XĐ biểu đồ phụ trợ nhằm mục đích gì?

a Trình bày cách xác định biểu đồ phụ trợ f1, f2, q.

Tính toán xây dựng quan hệ phụ trợ.

- Cột (1): Thứ tự

- Cột (2): Giả thiết các giá trị Z từ Cao trình ngưỡng tràn

- Cột (3): Dung tích kho, Vk tra từ quan hệ Z ~ V (m3)

- Cột (4): Cột nước tràn Htr = Z - Zng

- Cột (5): Lưu lượng xả qua tràn

qxả = ε.m.B.

3

2 g H Tr (3-9)

Trong đó: ε: hệ số co hẹp bên

1 0, 2 mb n mt xH

Vì hình thức ngưỡng tràn là thực dụng kiểu mỏ vịt, bể rộng ngưỡng tràn lớn nên ảnh hưởng của co hẹp bên là không đáng kể nên ta chọn ε = 0.98

m: hệ số lưu lượng, sơ bộ chọn m = 0,4 B: bề rộng tràn, B = 32m

Htri: Cột nước trên tràn tại thời điểm tính toán i, Htri = Zi - Zngưỡng

- Cột (6): Dung tích trên tràn, Vsc = Vk – Vngưỡng (m3)

- Cột (7): f1(q) =

1 1

1 ( ) 2

V q

t−

∆

- Cột (8): f2(q) =

2

2

1 ( ) 2

V

q

t+

∆ , Trong đó: ∆t = 0,17 giờ = 1020(s)

c, Kết quả tính toán

Hình 1.1.1.b 1.1.1 Biểu đồ quan hệ phụ trợ với B tràn

= 32m

Bảng 1.1.1.b 1.2 Quan hệ phụ trợ với B tràn = 32 (m)

(m) (10 6 m3) (10 6 m 3 ) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s)

XĐ biểu đồ phụ trợ nhằm mục đích gì ?

- Nhằm xác

Câu 4: Trình bày cách điều tiết lũ từ biểu đồ phụ trợ? Mục đích của việc điều tiết lũ? Anh (chị) thu được kết quả gì sau khi điều tiết lũ?

-Trình bày cách điều tiết lũ từ biểu đồ phụ trợ?

Căn cứ vào tài liệu thuỷ văn đã cung cấp với công trình cấp II, tra theo QCVN

04-05-2012 trang 13 ta tính toán lũ với tần suất P = 1,0% và lũ kiểm tra với tần suất P = 0,2%

∗ Chọn phương pháp tính toán theo phương pháp PÔTAPỐP

+Cơ sở của phương pháp

Căn cứ vào phương trình cân bằng nước trong hồ chứa:

+ ∆ − + ∆ = −

1 1

2 2 2

∆ ∆ .

( ) ( ).

Đặt: f1(q) =

1 1

1 ( ) 2

V q

t −

∆ (3-6)

f2(q) =

2

2

1 ( ) 2

V

q

t +

∆ (3-7)

f1, f2: được gọi là quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ

f2(q) = Q+f q1 ( ) (3-8)

Trong bất kỳ một thời đoạn ∆t nào đều biết được Q và q1, khi đó ta tính được giá trị

f1(q) Từ đó ta tính được f2(q) theo phương trình trên Theo quan hệ q ~ f2(q) ta tìm được

q2

+ Các bước tính toán

Bước 1: Chia quá trình lũ đến ra nhiều thời đoạn ∆ti (∆ti có thể là hằng số)

q

1 2

q

q

1 2

1

f f

2

Q

Bước 2: Xây dựng đường quan hệ phụ trợ f1, f2.

Bước 3: Tiến hành đồ giải tìm q2 hay đường quá trình lũ đến (q ~ t) theo phương trình f2(q) = Q+f q1 ( ).

Hình 1.1.1.b 1.2.1 Nguyên tắc xác định quá trình lũ theo phương pháp đồ giải

Bước 4: Xác định Vsc, Hsc

+ Tính toán điều tiết lũ :

- Cột 1: Thời gian tính toán ∆t = 0,17 giờ = 1020 (s)

- Cột 2: Qđến lấy theo tài liệu thuỷ văn

- Cột 3: Lưu lượng trung bình thời đoạn: 2

c

Q

- Cột 4: Lưu lượng tương ứng qx.

- Cột 5: Từ qx1⇒ f1 (nội suy bảng quan hệ phụ trợ)

- Cột 6: f2 = Qtb + f1 = (5) + (3)

- Cột 7: Từ f2⇒ qx2

- Cột 8: Vsc i = (Qtb-qx2) x t x106 (m3); Vsc=∑Vsc i (tính đến Zđỉnh lũ thiết kê)

- Cột 9: Vkho i = Vkho i-1 + Vsc i

- Cột 10: Từ Vk ⇒ Z (dựa vào quan hệ Z ~ V)

H sc = Z lũ - Z ng

Kết quả tính toán điều tiết được thể hiện ở các bảng (3.10÷3.11) và các biểu đồ kèm theo

Kết quả điều tiết lũ phương án Btràn= 32m được thể hiện trong phụ lục

Tính toán điều tiết lũ(P=1%)

Bề rộng ngưỡng tràn: B = 32m Hệ số co hẹp ε = 0,98

MNDBT = 908,282 m Hệ số lưu lượng m =0,4

VMNDBT = 0,686 x106 m3

Bảng 4-2: Tính toán điều tiết lũ P=1% ,B=32m.

(m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (x10^6m 3 ) (m)

Bảng 1.1.1.b 1.3 Tính toán điều tiết lũ thiết kế P=0,2%

Bề rộng ngưỡng tràn: B = 32m Hệ số co hẹp ε = 0,98

MNDBT = 908,282 m Hệ số lưu lượng m = 0,4

VMNDBT = 0,686 x106 m3

Bảng 4-2: Tính toán điều tiết lũ P=0,2% ,B=32m.

(m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (x10^6m 3 ) (m)

Mục đích của việc điều tiết lũ?

Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ là thông qua quá trình tính toán tìm cách hạ thấp lưu lượng lũ làm thoả mãn yêu cầu phòng lũ đã đề ra Xác định chiều cao đập ngăn nước; xác định được quy mô và kích thước của đường tràn xả lũ sao cho có lợi về mặt kinh tế và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Anh (chị) thu được kết quả gì sau khi điều tiết lũ?

Tìm ra được phương án vận hành kho nước hợp lý nhất, tìm ra được lưu lượng xả lớn nhất xuống hạ lưu(qxả max), xác định được dung tích siêu cao (Vsc), cột nước siêu cao(Hsc) và MNL Từ đó quyết định kích thước các công trình đầu mối, các công trình nối tiếp thích hợp

Câu 5: Trình bày cách XĐ cao trình đỉnh đập? Vẽ hình minh họa và giải thích các đại lượng?

-Trình bày cách XĐ cao trình đỉnh đập?

Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén QCVN 8216-2009 cao trình đỉnh đập xác định theo công thức:

Zđđ1 = MNDBT + ∆h + hsl + a (3-9)

Zđđ2= MNLTK + ∆h’ + hsl’ + a’ (3-10)

Zđđ3 = MNLKT + a’’ (3-11)

Trong đó:

+ , - Độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất + h ; h ’- Chiều cao sóng leo ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn

nhất

+ a, a’,a’’: Độ vượt cao an toàn, phụ thuộc vào cấp công trình và điều kiện làm việc của hồ chứa, theo (bảng 2) QCVN 8216-2009, với công trình cấp II lấy:

MNDBT: a = 0.7 m;

h

∆ ∆h'

MNLTK: a’ = 0.5 m;

MNLKT: a’’ = 0.2m;

Cao trình đỉnh đập được lấy tương ứng với trường hợp bất lợi nhất trong 4 trường hợp tính toán ở trên

Vẽ hình minh họa và giải thích các đại lượng?

+ , - Độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất + h ; h ’- Chiều cao sóng leo ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn

nhất

+ a, a’,a’’: Độ vượt cao an toàn, phụ thuộc vào cấp công trình và điều kiện làm việc của hồ chứa, theo (bảng 2) QCVN 8216-2009, với công trình cấp II:

Câu 6a: Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min Vẽ sơ đồ tính, giải thích các đại lượng, viết phương trình tính lưu lượng thấm

* Trình bày phương pháp tính thấm tại mặt cắt lòng sông trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước

− Xác định chiều cao điểm ra của đường bão hoà so với mặt nền (độ cao hút nước a0)

Đường bão hoà là Parabol nhận chân mái thượng vật thoát nước làm tiêu điểm nên theo tính chất Parabol ta có công thức tính a0 như sau:

h

∆ ∆h'