CSThietKeCTT chuong6 kenh

Kích thước mặt cắt ngang tt  ĐK chuyển nước: Tính toán thủy lực xác định .cách 2: theo điều kiện tối ưu về thủy lực - Xác định chiều sâu nước thiết kế trong kênh:... Xác định đường mực

Trang 1

KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC

Trang 2

3 Ths.NCS Lê Ngọc Anh

 Khái niệm: Lòng dẫn nhân tạo bằng đất, gạch đá, bê

tông …  để chuyển nước

 Phân loại: tùy theo đối tượng phục vụ

 Nhiệm vụ: Đảm bảo sự hoạt động bình thường của hệ thống kênh

 Các loại chính:

 Các cống điều tiết, chia nước: Khống chế Q,H.

 Cống ngầm, xi phông ngược, cầu máng: để nối tiếp khi kênh

Mục tiêu chung khi thiết kế kênh là phải đảm bảo được tính tối

ưu, nghĩa là thỏa mãn các yêu cầu về dẫn và thoát nước nhưng

khối lượng công trình xây dựng phải ít nhất, có nghĩa là vốn đầu

tư phải đạt tối thiểu.

4 Mục tiêu thiết kế kênh

Cầu sơn, Bắc Hưng Hải, Bái Thượng, Đồng Cam, Dầu Tiếng …

3

Trang 3

m=3 m=2m=2

 Phụ thuộc vào địa hình, địa chất, quy mô CT, mục đích sử

dụng, điều kiện thi công.

6.2 Thiết kế mặt cắt ngang kênh (1)

1 Hình dạng mặt cắt kênh

2 Kích thước mặt cắt ngang

Thỏa mãn các điều kiện về công năng, an toàn và kinh tế.

ĐK chuyển nước: Tính toán thủy lực xác định .

ĐK ổn định về thủy lực: Vkb< V < Vkx.

Vkb– lưu tốc không bồi lắng

Vkx– lưu tốc không xói.

ĐK chống trượt mái (xác định m):

- Mái không cao: Tham khảo CT tương tự.

- Mái cao: Tính toán ổn định.

ĐK thi công:

- Đào thủ công: b ≥ 0,5m.

- Đào cơ giới: b ~ loại máy.

ĐK kinh tế: Chọn phương án có chi phí thấp nhất

5

Trang 4

Chọn β sao cho phù hợp để đảm bảo điều kiện ổn định

kênh và dễ thi công

Với m = 2 1 + m − m

2 Kích thước mặt cắt ngang (tt)

-Tínhσ = Tra bảng PL – 8.3 tìm → b = R

 Chọn lại b theo điều kiện thi công, thường chỉ lấy một

số lẻ sau dấu phẩy

 Tính chiều sâu nước trong kênh h:

-Tính Tra bảng PL – 8.3 tìm → h = R

7

Trang 5

Quan hệ giữa loại đất và hệ số K

Bảng tra hệ số C 1

Có thể tính Vklcho phép phụ thuộc vào đặc trưng phù sa

9

Trang 6

 ĐK chống trượt mái

Sơ bộ có thể chọn hệ số mái phụ thuộc vào loại đất như sau:

Loại đất Mái kênh tưới Mái kênh

 ĐK chuyển nước: Tính toán thủy lực xác định .(cách 2:

theo điều kiện tối ưu về thủy lực)

- Xác định chiều sâu nước thiết kế trong kênh:

Trang 7

4 Xác định đường mực nước thiết kế (MNTK)

• : cao trình khống chế tưới/ tiêu tự chảy tại đầu kênh nhánh tính tại

thượng lưu cống lấy nước (m)

• A0: Cao trình mặt đất tại điểm cần dẫn tới (m)

• h: độ sâu lớp nước mặt ruộng lớn nhất theo công thức tưới tăng sản

(m)

• ∑ i l: tổng tổn thất dọc đường từ điểm A0đến đầu kênh nhánh

• ∑ Ψ: tổng tổn thất cục bộ qua công trình mà kênh đi qua

4 Xác định đường mực nước thiết kế (MNTK) (tt)

 Cao trình mực nước thiết kế (MNTK)

Tổn thất cục bộ qua các công trình có thể lấy theo bảng sau:

Loại kênh Diện tích tưới

(ha)

Cống lấy nước

Cống điều tiết

Cầu máng

Xi phông

Cầu đường công cộng Kệnh chính 6670 ÷ 26680 0,10÷0,20 0,10 0,15 0,40 0,05

Kênh nhánh C1 667 ÷ 4002 0,10÷0,20 0,07 0,07 0,30 0,03

Kênh nhánh C2 200 ÷ 267 0,05÷0,15 0,05 0,05 0,20 0,00

Kênh nhánh C3 0,05

Dựa vào cao trình mực nước khống chế ( ) và độ dốc đáy kênh

itk để vẽ đường mực nước trong kênh sao cho đường mực nước

phải bao hết các cao trình của các kênh cấp dưới.

13

Trang 8

5 Xác định cao trình đáy kênh

6 Xác định đường mực nước ứng với lưu lượng nhỏ nhất

 Tính hmin theo Qmin ( xem lại thủy lực: bài toán biết

Q,b,m,n,Ixác định h )

 Xác định đường mực nước ứng với hmin

= đ + h

7 Xác định đường mực nước ứng với lưu lượng lớn nhất

 Tính hmaxtheo Qmax(Có thể lấy Qmax= 1,3.Qtk)

 Xác định đường mực nước ứng với hmax

= đ + h

Trang 9

10 Tính khối lượng đào đắp

Sau khi có mặt cắt dọc và ngang tiến hành phân đoạn tính

toán khối lượng.

 Nguyên tắc phân đoạn

 Địa hình biến động nhiều thì chia đoạn ngắn

 Địa hình biến động không nhiều thì có thể chia đoạn dài

6.3 Bảo hộ kênh (1)

1 Gia cố mái kênh

Mục đích: Chống xói, chống thấm, giảm nhám, tăng ổn

Nguyên tắc chọn: Xuất phát từ đặc điểm địa chất,

mục đích gia cố, ĐK vật liệu, ĐK thi công

17

Trang 10

6.3 Bảo hộ kênh (2)

2 Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc

Mục đích:

Biện pháp :

1 – Cống luồn qua kênh:

 Đ/K: Khi có lạch nhỏ cắt qua kênh

 Nhược điểm: dễ bị bùn cát lấp đầy

6.3 Bảo hộ kênh (3)

2 Các biện pháp bảo vệ kênh trên sườn dốc (tt)

(1) kênh dẫn nước, (2) cống luồn, (3) nơi tập trung nước

Trang 11

6.3 Bảo hộ kênh (4)

Biện pháp (tt) :

2 – Hệ thống tràn bên kênh (tràn vào + tràn ra):

Sơ đồ bố trí tràn băng (1) kênh dẫn (2) tràn bằng (3) tiêu năng sau tràn

21

Trang 12

6.3 Bảo hộ kênh (6)

Biện pháp (tt) :

4 – Tràn hoặc cống tháo cuối kênh

 Mục đích: Bảo vệ chống nước tràn bờ kênh.

 Bố trí:

• Kênh lớn: cống tháo

• Kênh nhỏ: tràn tự động

6.3 Bảo hộ kênh (7)

5 – Kênh trên sườn dốc

Bố trí: chạy song song với kênh chính

Trang 13

26 25

Trang 14

6.4 Giới thiệu một số công trình trên kênh (1)

I Cống

Bố trí :

 Vị trí đặt:

 Hình thức: Cống lộ thiên

2 1

3

1 Cống điều tiết; 2, 3 Cống lấy nước

I Cống

27

Trang 15

I Cống

Kết cấu một số loại cống:

 Các bộ phận:

1 Cống có tấm nắp

2 Cống vòm

Trang 16

II Cầu máng

 Trường hợp sử dụng

 Khi kênh vượt qua thung lũng, khe lạch có 2 bờ dốc,

nhưng không sâu

 Khi vượt qua sông, kênh khác mà mực nước max trong

sông, kênh khác < đáy kênh

 Kênh qua vùng thấm mạnh

a)

b)

II Cầu máng

 Một số đặc điểm

 Chế độ thủy lực: thuận, tổn thất cột nước nhỏ.

 Công trình hở: Xây dựng và quản lý thuận lợi ( trừ trường hợp

vượt qua thung lũng rộng và sâu).

Trang 17

Trang 18

II Cầu máng

P 3

Bố trí hạ thấp cửa ra của máng

II Cầu máng

35

Trang 19

II Cầu máng

37

Trang 20

III Xi phông ngược

1 – Điều kiện sử dụng:

 Khi kênh gặp sông, suối, kênh khác.

 Khi mực nước trong sông, suối > đáy kênh dẫn  phải

Các loại xi phông ngược a) loại giếng; b) loại ống nghiêng

39

Trang 21

IV Dốc nước và bậc nước

1 – Điều kiện bố trí :

Khi địa hình hạ thấp nhanh (độ dốc địa hình lớn).

 Làm dốc nước, bậc nước.

So sánh:

• Về thủy lực: bậc nước làm việc an toàn hơn.

• Về khối lượng công trình: dốc nước tốn ít hơn.

2 – Bố trí cửa vào dốc, bậc:

Nguyên tắc: Cửa có khả năng tự động điều tiết.

Biện pháp: tùy thuộc quy mô kênh.

+ Cửa tự động điều tiết: dùng ở kênh lớn.

+ Cửa điều tiết 1 phần:

41

Trang 22

IV Dốc nước và bậc nước

Cửa hình thang (liên tục và không liên tục), sử dụng nhiều

4:m

4 :m

Bài tập áp dụng

Cho lưu lượng thiết kế Qtk= 3,2 m 3 /s; hệ số mái kênh m = 1,5; hệ

số nhám n = 0,025; độ dốc kênh i = 0,0005.

 Xác định kích thước mặt cắt ngang kênh b,h?

 Cho cao trình đáy kênh Zđk= 1,0m; cao trình mặt đất tự nhiên

Ztn = +2,0m, cao trình bờ kênh Zbk = +3,0m; bề rộng bờ kênh

bbk = 3,0m; hệ số mái ngoài của kênh m’ = 1,5 Kênh có chiều

lài L = 1000m với mặt cắt ngang không đổi Tính khối lượng

đào và đắp của kênh?

43

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	735,25 KB