Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 2 - GS.TS. Nguyễn Chiến

Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 2 - Công trình lấy nước có nội dung trình bày giới thiệu chung, công trình lấy nước không đập, công trình lấy nước có đập, chỉnh trị đoạn sông có công trình lấy nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 2 - GS.TS. Nguyễn Chiến BÀI GIẢNG CT TRÊN HTTL CHƯƠNG 2. CT LẤY NƯỚC GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC CÓ ĐẬP CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CÓ CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚ 2-1. GIỚI THIỆU CHUNG1. Mục đích:- Lấy nước từ sông, kênh, hồ => phục vụ tưới,phát điện, cấp nước,…2. Yêu cầu:- Lấy đủ nước theo biểu đồ đã định (số lượng),- Đảm bảo chất lượng nước lấy vào kênh (ngănbùn cát có hại, vật nổi),- Kiểm soát được ảnh hưởng đến môi trườngchung,- Các yêu cầu chung khác: ổn định, thuận tiệnthi công, quản lý, mỹ quan. 2-1. GIỚI THIỆU CHUNG3. Các công trình trong cụm đầu mối lấy nước:Đập, bể lắng cát, cống xả cát, các công trình điều chỉnh dòngsông (tường hướng dòng, mỏ hàn, kè bảo vệ bờ,…) => có các sơđồ bố trí khác nhau.4. Phân loại:a. Theo thành phần công trình đầu mối: - CTLN có đập - CTLN không đậpb. Theo phương tách dòng từ dòng chính vào CLN:* Lấy nước bên cạnh: dòng chảy vào CLN hợp với phương dòngchính một góc ≈ 90o.* Lấy nước chính diện: dòng chảy vào CLN hợp với phươngdòng chính một góc ≈ 0o. 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬPI. Khái niệm• Bố trí: CLN bên bờ sông, không làm đập chắn ngangsông.• Điều kiện sử dụng:- Khi mực nước sông đủ lớn => lấy nước tự chảy.- Khi lưu lượng trong sông đủ cấp theo yêu cầu.• Ưu điểm: Kết cấu và bố trí đơn giản, rẻ.• Nhược:- Sự làm việc chịu ảnh hưởng nhiều của sông thiênnhiên.- Quản lý phức tạp, chi phí quản lý lớn.- Chất lượng lấy nước khó cải thiện.* Các ví dụ: Cống Xuân Quan, Liên Mạc,… 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP 1. Sông Hồng 2. Sông Nhuệ 3. Đê sông Hồng 4. Bãi sông Hồng 5. Cống Liên MạcHình 2.1 Sơ đồ mặt bằng cống lấy nước Liên MạcCống Xuân Quan 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬPII. Điều kiện làm việc của công trình lấy nước khôngđập1. Cửa lấy nước ở đoạn sông cong 1. Đoạn bồi cạn 2. Vực 3. Bãi bồi 2-I-2-I-2: Tuyến lạchHình 2.2. Hình thái một đoạn sông 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP• Hiện tượng: Tại đoạn cong có chảy vòng hướngngang: Trên mặt → bờ lõm dưới đáy → bờ lồi ∆ ∆ ∆ Hình 2.3. Sơ đồ dòng chảy ở đoạn sông cong 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP• Sông cong => lưu tốc dọc đổi hướng => lực li tâm αmv 2 γ.H.α.v 2 p lt = = (1) R gR• Phân bố của Plt đồng dạng với phân bố V trên thủytrực => trên mặt có lực li tâm lớn => kéo nước về bờlõm => tạo độ dốc hướng ngang.• Xét cân bằng của 1 cột chất lỏng có F = 1.Lực thủy tĩnh hướng về bờ lồi: Ptt = γ .∆H .H .1 = γ .∆H .H (2) αV 2 αV 2 Từ (1) và (2) => ∆H = => Jn = gR gR 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP• Biểu đồ lưu tốc ngang đồng dạng với biểu đồhợp lực => trên mặt → bờ lõm dưới đáy → bờ lồi• Kết hợp dòng chảy dọc + ngang => chảyxoắn• Hậu quả:- Dòng mặt: gây xói ở bờ lõm- Dòng đáy: gây bồi ở bờ lồi• Vị trí đặt CLN: - bờ lõm: có lợi - bờ lồi: bất lợi 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP 2. Cửa lấy nước ở đoạn sông thẳng • Phần dòng chảy bị hút vào CLN: - Dưới đáy: Bd = 1,17(K + 0,40)Bk - Trên mặt: B m = 0,73(K + 0,05)Bk - Nhận xét: Bđ ≈ 2Bm => bất lợiHình 2.4. Dòng chảy ở đoạn sông thẳng có cửa lấy nước 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP3. Cửa lấy nước ở đoạn sông có bờ không ổn định + Đặc điểm: bờ sông diễn biến liên tục ⇒Vị trí CLN bị đẩy lùi về hạ lưu ⇒ giảm khả năng lấy nướcHình 2.5. Cửa lấy nước ở bờ không ổn định1. Vùng bồi lắng 2. Vùng xói lở 2-2. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHÔNG ĐẬP4. Chọn vị trí đặt CLN* Đặt ở bờ lõm đoạn cong * Vị trí mép trên CLN* Độ dài đoạn cong: r α α ...