hoàn toàn miễn phí cập nhật nhanh chóng chính xác chất lượng hiệu quả đáng tin cậy

Tính giöõ nöôùc: hoãn hôïp beâtoâng khi thi coâng coù khaû naêng giöõ nöôùc vaø khoâng bò maát nöôùc taïo neân caùc loå hoång laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng coâng trình Trong caùc c[r]

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

(Aquaculture engineering)

Giảng viên: TS Đinh Thế NhânKhoa Thủy sản, ĐHNL TP HCM

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

 Tóm tắt môn học

 Môn học nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến

thức về phương pháp thiết kế, nguyên lý và vận

hành các hệ thống trong nuôi trồng thủy sản như

kênh mương, đê đập, cống, ao đất, lồng bè, thiết bị

tuần hoàn và xử lý nước, trại sản xuất giống thủy

sản, v.v để tiến hành nuôi trồng thủy sản.

 Mục tiêu môn học

 Giúp sinh viên có khả năng thiết kế các công trình cơ

bản về nuôi trồng thủy sản,

 Đồng thời nắm vững những nguyên lý hoạt động và quản

lý các hệ thống nuôi trồng thủy sản về mặt công trình

 Tạo tầm nhìn bao quát về ngành thủy sản bao gồm tiềm

năng, hiện trạng, khuynh hướng phát triển và những ứng

dụng công nghệ nhằm công nghiệp hóa của ngành thủy

sản Việt Nam trong bối cảnh phát triển thủy sản thế giới

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

 Các môn học và kiến thức liên quan

Môn công trình nuôi thủy sản cần thiết có sự hỗ

trợ các kiến thức liên quan đến các môn học

như

 Kỹ thuật nuôi thủy sản,

 Kỹ thuật sản xuất giống thủy sản,

 Thủy hóa,

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

 Nội dung môn học

 Bài 1: Một số khái niệm cơ bản trong công trình

nuôi thủy sản

 Một số khái niệm trong trắc địa

 Tính chất vật liệu trong xây dựng công trình nuôi

thủy sản

 Bài 2: Giới thiệu các hệ thống công trình trong

nuôi trồng thủy sản

 Đê đập và kênh mương

 Công trình cống cấp tiêu nước

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

 Bài 3: Thiết kế trại nuôi trồng thủy sản

 Tiêu chuẩn chọn lựa vị trí xây dựng trại nuôi thương phẩm thủy

sản; kết cấu và thiết kế trại nuôi thủy sản: giới thiệu các loại

hình nuôi

 Bài 4: Thiết kế hệ thống tái sử dụng nước

 Các hình thức xử lý nước; nguyên lý và tính toán thiết kế hệ

thống tuần hoàn tái sử dụng nước.

 Bài 5: Giới thiệu các thiết bị sử dụng trong nuôi trồng

thủy sản

 Trong nuôi thương phẩm

 Trong trại giống

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

Tài liệu tham khảo

 Avault, J.W., 1996 Fundamentals of Aquaculture: A Step-by-Step Guide to the

Commercial Aquaculture AVA Publishing Company Inc., Louisiana: 889 pp.

 Chang K Lin 2001 Aquatic Ecosystems and Water Quality Management.

Aquaculture and Aquatic Resource Management Asia Institute of Technology

Lecturenote.

 Granvil D Treece, Joe M Fox 1993 Design, Operation and Training manual for

an Intensive Culture Shrimp Hatchery Texas A&M University Sea Grant College

Program 187pp.

 John E Huguenin, John Colt, 1989 Design And Operating Guide For Aquaculture

Seawater Systems Developments in Aquaculture and Fisheries Science, 20 264

pp.

 Jhingran, V.G and R.S.V Pullin, 1988 A Hatchery Manual for the Common

Chinese and Indian Major Carps Asia Development Bank, International Center

for Living Aquatic Resources Management: 191 pp.

 Michael B Timmons, 1994 Aquaculture Water Reuse Systems: Engineering

Disign and management Developments in Aquaculture and Fisheries Science,

27 329 pp.

 Pillay, T.V.R., 1996 Aquaculture: Principles and Practices Fishing New Books:

575p.

 Richard W Soderberg, 1995 Flowing water fish culture Lewis publishers

Fisheries Program Mansfield University Mansfield, Pennsylvania 147pp.

 Thmas B Lawson, 1995 Fundamentals of Aquaculture Engineering Department

of Biological Engineering Louisiana Satate University 354 pp.

 T Laughlin, 1985 Soil And Freshwater Fish Culture Simple Methods for

Tài liệu tham khảo

Bài 1

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

Các Khái Niệm Cơ Bản Trong Trắc Địa

 Mặt thủy chuẩn (mặt nước gốc)

 Mặt thủy chuẩn quả đất là mặt nước biển trung bình yên lặng,

không sóng gió, cắt ngang các lục địa và các hải đảo làm thành

một mặt cong khép kín.

 Mặt thủy chuẩn quả đất có pháp tuyến trùng với phương của

dây dọi tại mọi đểm của quả đất

 Mặt thủy chuẩn qui ước là MTC không trùng với MTC quả

đất, do người đo đạc qui ước, có đặc điểm giống như MTC quả

đất.

Mặt thủy chuẩn quả đất Mặt thủy chuẩn qui ước

10 m

5 m

15 m

Độ cao tương đối

Độ cao tuyệt đối Dây dọi

Quả đất

Độ cao và vị trí của một điểm

 Độ cao tuyệt đối của một điểm là khoảng cách theo

đường dây dọi từ điểm đó đến MTC quả đất

 Độ cao tương đối của một điểm là khoảng cách theo

đường dây dọi từ điểm đó đến MTC qui ước

 Hiệu độ cao của hai điểm là khoảng cách theo đường

dây dọi giữa 2 MTC qui ước đi qua hai điểm đó

 Vị trí của một điểm: Vị trí của một điểm được xác

định bởi

+ Tọa độ địa lý (kinh độ và vĩ độ)

+ Độ cao

Bản đồ

 Bản đồ là một hình ảnh biểu thị sự thu nhỏ

trên giấy của các khu vực lớn của bề mặt quả

đất có tính đến độ cong của quả đất.

 Bản đồ địa vật trên đó có biểu thị nhà cửa,

đường xá, sông ngòi

 Bản đồ địa hình trên đó có biểu thị địa vật và

dáng đất

Đường đồng mức

 Đường đồng mức là một đường cong khép kín nối

liền các điểm có cùng độ cao của mặt đất so với mặt

nước biển hoặc MTC qui ước nào đó

 Hiệu độ cao h giữa hai đường đồng mức kề nhau

được gọi là khoảng cao đều

 Những điểm nằm trên cùng 1 đường đồng mức có cùng

một độ cao

 Toàn bộ các đường đồng mức phải là những đường liên

tục

 Các đường đồng mức không cắt nhau

 Hướng vuông góc với đường đồng mức là hướng dốc nhất

Các Dụng Cụ Trắc Địa

 Thước

Dùng đo khoảng cách bằng phương pháp đo trực tiếp

 Thước vải: dài 30-50m, độ chính xác thấp

 Thước thép thông thường: dài từ 20-50m, độ chính xác cao

 Thước thép chính xác: có độ chính xác 1:20.000

 Dây dọi:

Dùng xác định đường thẳng đứng đi qua một điểm

 La bàn:

Dùng đo góc phương vị của một đoạn thẳng trên thực địa

Dùng xác định hướng của một đoạn thẳng trên thực địa

Dùng định hướng bản đồ trên thực địa

 Mia đứng:

Dùng để đo độ cao với các máy đo cao khi cần độ chính

xác cao

Các Dụng Cụ Trắc Địa

 Máy kinh vĩ:

Bộ phận ngắm (ống kính)

- Chức năng của ống kính là để nhìn thấy vật quan sát

dưới dạng phóng đại và cho phép ngắm chính xác đến

điểm cần ngắm trên vật đó

- Cấu tạo gồm vật kính, thị kính, vạch chữ thập và ốc điều

chỉnh ảnh

Bộ phận đọc số

- Cho phép đọc giá trị các góc đứng và góc bằng

Bộ phận cân máy

- Giúp điều chỉnh trục ngắm nằm song song với MTC

Các Dụng Cụ Trắc Địa

 Máy thăng bằng (bình chuẩn):

Cấu tạo giống máy kinh vĩ

Dùng để đo độ cao hình học

 Máy kinh vĩ quang học:

Có ưu điểm là nhẹ và đọc số nhanh nhờ bộ phận

trắc vi quang học

Ứng dụng Các Dụng Cụ Trắc Địa

Thiết lập các mốc cao trình…

d = k.n

d: Khoảng cách đo k: hệ số của máy (100; 200; …) n: khoảng cách đọc trên mia

α

H = (d x tgα)+ h

h: chiều cao đặt máy

Đo chiều cao

H

h

d

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

a

V G

 Tính Chất Vật Lý Cơ Bản

 Trọng lượng riêng: TLR là trọng lượng của một

đơn vị thể tích ở trạng thái hoàn toàn đặc và khô

(trạng thái chuẩn)

 a(g/cm3) =

 G: trọng lượng mẫu vật liệu ở trạng thái đặt và khô

 Va: thể tích đặt của khối vật liệu (đvị: cm3)

 Dung trọng

 DT là trọng lượng của đơn vị thể tích ở trạng thái tự

nhiên

 o(g/cm3) =

 V0: thể tích của khối vật liệu ở trạng thái tự nhiên

DT dùng để xác định cường độ, độ ổn định của kết

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

0

V G

 Độ rổng

 ĐR là % thể tích khoảng trống chứa trong vật

liệu ở trạng thái tự nhiên

 r (%) =

 hay: r (%) =

 ĐR ảnh hưởng đến tính chất các vật liệu như

cường độ, trọng lượng, tính thấm nước, …

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

 Biến hình đàn hồi: là tính chất thay đổi hình dáng và thể

tích của vật liệu dưới tác dụng một ngoại lực, nhưng nếu bỏ

ngoại lực đó đi thì vật liệu trở lại trạng thái ban đầu

 Biến hình dẻo: là tính chất thay đổi hình dáng và thể tích

của vật liệu dưới tác dụng một ngoại lực, nhưng nếu bỏ

ngoại lực đó đi thì vật liệu không trở lại trạng thái ban đầu

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

 Vật liệu dẻo: là vật liệu trước khi bị hủy hoại có hiện tượng biến

hình

 Ví dụï: kim loại dẻo, nhựa dẻo, …

 Vật liệu dòn: không xảy ra hiện tượng biến hình trước khi bị hủy

hoại

 Ví dụ: đá, gạch, thủy tinh, …

 Cường độ vật liệu

 Là khả năng vật liệu chống lại sự biến hình và phá hoại hay còn

gọi là sức chịu đựng của vật liệu Ký hiệu là R (gọi là Mác)

 CĐVL được biểu thị bằng lực tác dụng tại điểm bị phá hoại

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

 Cường độ chịu nén (kéo, cắt)

R(kg/cm 2 ) =

 P: tải trọng phá hoại (kg)

 F: diện tích mặt cắt (cm 2 )

 Cường độ chịu uốn

- P: trọng lực cho tác dụng (kg)

- l: khoảng cách giữa hai gối đỡ (cm)

- b: bể rộng mẫu thử (cm)

- k: hệ số tay đòn của máy

F P

2

2

3

h b

l P k









TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

 Hệ số phẩm chất

 Vật liệu có phẩm chất tốt khi cường độ cao và dung

trọng nhỏ

- k: hệ số phẩm chất

- o: dung trọng

 Tính chịu mài mòn và va mòn

 Tính năng vật liệu chịu cả 2 tác dụng mài mòn và

xung kích trong cùng một thời gian

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG

CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN

0



R

Tính năng vật liệu thủy công

 Tính hút nước: Tính hút nước là khả năng hút và

giữ nước của vật liệu dưới áp lực không khí

 Tính hút ẩm: Tính hút ẩm biểu thị khả năng hút nước để đạt

tới trạng thái cân bằng với độ ẩm không khí, là tỉ lệ nước có

thật trong vật liệu

Hp =

 (G2: khối lượng mẫu thử ở trạng thái tự nhiên)

 Tính thấm nước: Tính năng vật liệu bị nước thấm qua, nó có

liên quan đến độ rỗng của vật liệu

 Tính chống nước: Tính năng vật liệu không bị phá hoại khi

bão hòa nước và cường độ không bị giảm đi nhiều khi thải

Vật liệu đất

 Đất là một nhóm nham thạch bị phân hủy, chuyển dời và trầm tích Đối

với công trình thủy sản, đất chiếm đến 80% công trình xây dựng, vừa là

vật liệu cấu tạo nên công trình, vừa là nền móng của công trình

 Phân loại đất:Trong công trình, chủ yếu phân loại theo thành phần cơ

giới

 Nhóm đất cát

- Khi có trên 70% cát (tính theo trọng lượng)

- Tính chất:dễ thấm nước, dễ thoát nước, giữ nước kém, dễ bị xói mòn,

khả năng chống lún và chống căùt cao

 Nhóm đất sét

- Khi có trên 30% sét

- Tính chất: hạt nhỏ, nhiều chất keo nên khó thấm nước, giữ nước tốt,

kém thoáng khí, dễ bị nứt khi khô

 Nhóm đất thịt

Trung gian giữa nhóm đất cát và nhóm đất sét nên

cũng có đặc tính trung gian: ít thấm nước và cũng

không rời rạc như cát

 Các đặc trưng cơ lý của đất

 Trong xây dựng đê đập cần chú ý: tỉ trọng, độ rỗng,

tính thấm nước, hệ số thấm, cường độ chống cắt

 Nền móng công trình cần chú ý: độ rỗng, tính thấm

nước, hệ số thấm, tính lún

Vật liệu đất

Bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới (cấp hạt đất)

Loại đất Cấp hạt (% trọng lượng)

Tên gọi Cát

0,05<<2mm

Bụi 0,005<<0,05mm

Bảng phân loại đất theo thành phần cơ giới (cấp hạt đất)

Loại đất Hệ số thẩm thấu

Lớn nhất (cm/giây)

Nhỏ nhất (cm/giây)

Trung bình (cm/giây)

Trung bình (m/ngày)

Sét 0,000001 0,0000004 0,0000005 0,00043

Thịt pha sét nặng

Thịt pha sét vừa

Thịt pha sét nhẹ

Thịt pha cát nặng

Thịt pha cát nhẹ

0,0000025 0,000006 0,00005 0,00007 0,002

0,0000014 0,000003 0,00001 0,00003 0,00005

0,000001 0,000005 0,00004 0,00006 0,0002

0,0017 0,0043 0,035 0,052 0,17 Cát mịn

Cát và cát thô

0,005 0,05

0,0003 0,005

0,003 0,02

2,6 -

Bêtông

 Bêtông là một loại đá nhân tạo hình thành do sự hóa cứng của một hỗn

hợp gồm chất liệu kết dính (ximăng), cốt liệu (cát, sỏi, đá dăm) và nước

 Tính chất kỹ thuật của bêtông

Tính lưu động biểu thị độ sụt: khi thi công, do trọng lượng bản thân và chấn

động giúp cho hỗn hợp bêtông có thể di chuyển và lấp đầy khuôn

Tính kết dính: làm cho khối bêtông khi đổ khuôn không bị phân tầng, rời rạc

mà vẫn giữ nguyên một khối đồng đều Tuy nhiên, nếu nhão quá sẽ có hiện

tượng phân tầng tiết nước, nếu khô quá sẽ không nén chặt

Tính giữ nước: hỗn hợp bêtông khi thi công có khả năng giữ nước và không bị

mất nước tạo nên các lổ hổng làm ảnh hưởng đến chất lượng công trình

Trong các công trình, bêtông thường chịu các lực nén nên cường độ bêtông

(Rb) là cường độ nén

 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bêtông

 Mác ximăng (Rx): Rb tỉ lệ thuận với mác ximăng

 Tỉ lệ N/X (nước/ximăng), tốt nhất N/X = 0,4-0,8

 Cốt liệu: cốt liệu có nhiều góc cạnh làm tăng Rb

 Điều kiện và thời gian dưỡng hộ: Rb tăng theo thời gian

Bêtông

 Chọn vật liệu cấu tạo bêtông

 Ximăng: Rb và Rx có quan hệ với nhau; thường chọn Rx/ Rb = 2÷2,5 và

nếu Rb>250 thì Rx/ Rb = 1,5

 Cát: thường dùng cát sông; yêu cầu phải khô sạch, nhiều góc cạnh, kích

thước vừa phải

 Đá: tốt nhất là đá xanh; yêu cầu phải khô sạch, nhiều góc cạnh, kích thước

vừa phải

 Theo qui định kích thước <1/4 bề dày công trình, kết cấu mỏng thì không quá

1/2 bề dầy và nếu có cốt thép thì <2/3 khoảng các giữa 2 thanh thép

 Nước: tương đối sạch, trong và không lẫn tạp chất

Yêu cầu: SO2- <2,7 g/L, muối <5g/L, pH>5

Bêtông

Vửa cát

 Hỗn hợp của chất kết dính (ximăng, vôi), cát và

nước bao gồm vữa xây và vữa trát Yêu cầu kỹ

thuật của vữa là chống xâm thực, chống thấm,

chống bào mòn Tùy theo yêu cầu của công trình có

thể có vữa ximăng, vữa vôi, vữa hỗn hợp

 Yêu cầu của vật liệu giống như phần bêtông

Bảng cấp phối vật liệu cho m3vửa bêtông

Thành phần Đơn vị Mac bêtông (Rb)

268,1 0,417 0,863

325,2 0,412 0,857

368,8 0,405 0,832

410,1 0,389 0,822 Ximăng P400

244,4 0,482 0,907

294,9 0,475 0,880

351,5 0,470 0,870

363,6 0,459 0,857

Thành phần Đơn vị Mac bêtông (Rb)

238,8 0,421 0,860

327,2 0,412 0,857

373,1 0,408 0,850

424,2 0,403 0,846 Ximăng P500

266,6 0,481 0,948

307,0 0,475 0,887

338,4 0,458 0,878

Bảng tỉ lệ phối hợp cho vửa

Số hiệu ximăng (Mác) Mac vữa (Rv)

1:6 1:5 1:4 1:3 - - -

- 1:6 1:4,5 1:3 1:2,5 -

- - - 1:6 1:5 1:3,5

- - - 1:6

- Gỗ là vật liệu dùng tương đối rộng rãi trong các công trình: nhà cửa, cống

cấp thoát nước, cửa cống, …

 Ưu điểm: cường độ tương đối cao, nhẹ; nhược điểm: cấu tạo không đồng

đều, dể mục, dể bị sâu mọt, dể cháy

 Độ ngậm nước: gỗ tươi, 35% TL; gỗ ngấm nước, 40%TL; gỗ sấy khô, 8

-13% TL

 Phân loại gỗ theo cường độ, màu sắc,… có 8 nhóm

- Nhóm 1 (gỗ quí): chắc, màu sắc đẹp như cẩm lai, ván hương, gụ

- Nhóm 2: chắc, chống sâu mọt, nấm như gỗ lim, căm xe

- Nhóm 3: tương đối chắc, màu sắc đẹp, dể gia công như chò, tếch

- Nhóm 4, 5, 6, 7

Vật liệu Gỗ

Đá thiên nhiên

 Vật liệu được khai thác thông qua nổ mìn, cưa xẻ, ;

có tính chất giống đá mẹ

 Phân loại: - Loại nhẹ: o < 1,8 tấn/m3

- Loại nặng: o > 1,8 tấn/m3

 Các sản phẩm đá:

 - Đá hộc: kích thước và hình dáng không đều; thường

dùng làm móng, tường chắn

 - Đá xẻ: được gia công bằng cưa xẻ, dùng xây tường, ốp,

lát

 - Đá dăm: được nghiền từ đá hộc (1x2, 2x3, 4x6, 6x8),

dùng làm cốt liệu bêtông

Vật liệu khác

 Gạch đất nung

 Được chế tạo từ đất sét, chất phụ gia rồi định hình và nung

 Cường độ khá cao nhưng dòn, dể vở, o 1,7-1,9 tấn/m3

 Các sản phẩm gồm gạch ống, gạch thẻ, gạch đinh, gạch

lót nền, ngói các loại; gạch được dùng để xây tường

 Gốm

 Là những sản phẩm đất nung như ống sành (đường kính:

10-30cm, dài 1m)

 Giá thành thấp, chịu lực kém, dể vở nhưng khả năng chống xói

mòn tốt hơn bêtông

Hết bài 1