Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 3 - ThS. Nguyễn Thị Phương Mai

Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi - Chương 3: Cống lộ thiên, trình bày các nội dung: khái niệm và phân loại, xác định kích thước lỗ cống, thiết kế tiêu năng phòng xói, tính toán các bộ phận cống, cấu tạo các bộ phận cống, cấu tạo các bộ phận cống, nguyên tắc bố trí và lựa chọn kết cấu cống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 3 - ThS. Nguyễn Thị Phương MaiThS. Nguyễn Thị Phương MaiNỘI DUNG CHƯƠNG 3: CỐNG LỘ THIÊN Khái niệm và phân loại Xác định kích thước lỗ cống Thiết kế tiêu năng phòng xói Tính toán các bộ phận cống Cấu tạo các bộ phận cống Nguyên tắc bố trí và lựa chọn kết cấu cống §3.1 Khái niệm và phân loạiI. Khái niệmCèng lé thiªn lµ mét lo¹i c«ng tr×nh thuû lîi hë ®îc x©y dùng ®Ó ®iÒu tiÕt lu lîng vµ khèng chÕ mùc níc.II. Phân loại1. Cống lấy nước: được xây dựng để lấy nước từ sông, kênh hay hồ chứa phục vụ các nhu cầu dùng nước.2. Cống điều tiết: xây dựng trên sông, kênh để dâng cao mực nước tạo điều kiện lấy nước cho các công trình phía thượng lưu.3. Cống tiêu: dùng để tháo nước, chống úng cho một số vùng nhất định.4. Cống phân lũ: dùng để tháo 1 phần lưu lượng lũ của con sông sang hướng khác hoặc tập trung phân lũ vào một vùng để hạ thấp đỉnh lũ tại sông chính. §3.1 Khái niệm và phân loạiII. Phân loại5. Cống ngăn triều: xây dựng tại cửa sông ven biển và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều.6. Cống tháo cát: dùng để tháo rửa bùn cát phía trước công trình dâng và điều tiết lưu lượng.III. Các bộ phận của cống1. Bộ phận nối tiếp thượng lưu: đảm bảo nước chảy vào cống ổn định, thuận dòng và ít tổn thất cột nước - TCTL: hướng dòng chảy vào thuận, chống xói và chống thấm quanh bờ. - Sân trước: kéo dài dv thấm, chống xói và nứt nẻ. Vật liệu chủ yếu là tấm bêtông cốt thép hay đất ít thấm có lớp bảo vệ.2. Bộ phận thân cống: điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước và liên kết với bờ hay các công trình bên cạnh. §3.1 Khái niệm và phân loạiI. Bé phËn vµo: II. Th©n cèng: III. Bé phËn ra: 1. Kªnh dÉn thîng lu 4. Cõ thîng lu 13. Têng c¸nh hạ lu. 2. S©n tríc. 5. Khe phai 14. B¶n ®¸y bÓ tiªu năng. 3. Têng c¸nh thîng lu 6. Mè trô 15. Mè tiªu năng 7. B¶n ®¸y cèng 16. Lç tho¸t níc. 8. Têng ngùc 17. TÇng läc ngîc. 9. Cöa van. 18. S©n sau 10. CÇu c«ng t¸c. 19. Kªnh dÉn h¹ lu. 11. CÇu giao th«ng. 12. CÇu th¶ phai III. Các bộ phận của cống 3. Bộ phận nối tiêp hạ lưu: là đoạn quá độ để dòng nước chảy từ thân cống ra kênh được dễ dàng và khuyếch tán đều đặn. - thiết bị tiêu năng: tiêu hao năng lượng chảy từ cống ra. - TCHL: phân bố đều và hướng dòng chảy từ thân cống ra kênh. - Sân sau: để bảo vệ đáy kênh và có lỗ thoát nước để giảm áp lực thấmVI. Chọn tuyến cống1. VT cống phải khống chế được toàn bộ khu vực tưới, tiêu,..2. Tuyến tim cống ăn khớp với dòng chảy để nước chảy qua cống dễ dàng.3. Tránh xây cống ở đoạn sông cong để tránh xói lở gây hỏng tường, đáy cống và thuận lợi cho việc lấy nước.4. Đáy cống thường lấy bằng đáy sông cũ, sông mới nếu có quy hoạch.5. Chọn nơi có địa chât tốt, đồng chất để tránh lún không đều (đá–đất bùn).6. Vị trí đặt cống là nơi tập trung nước và xây dựng cống lớn tốt hơn là xây dựng nhiều cống nhỏ.§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ CốngI. Xác định mực nước thiết kế thượng – hạ lưu cống1. Mực nước hạ lưu cống: -Cống tưới: Từ nhu cầu dùng nước xác định mực nước đầu kênh tkế. -Cống tiêu: Từ Q tra quan hệ Q~Zsông tim ra Zsông = Zh tương ứng.2. Mực nước thượng lưu cống:a. Cống lấy nước: Cống đặt sát bờ sông- Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nướctrước và sau cống Z1, Z2 D D- Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước Q1  Q 3 KV 2 v DZ 2  . 2 2 (1  K)2g Q K Q12: diện tích mặt cắt ướt của sông phía dưới cống lấy nước§3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống2. Mực nước thượng lưu cống:a. Cống lấy nước: Cống đặt sát bờ sông- Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nướctrước và sau cống Z1, Z2- Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước 3 KV 2 D D DZ 2  .- Cột nước thượng lưu là: 2 (1  K)2g Zt = Z1 – DZ1 – DZ2 Cống đặt cách xa bờ sông- Cột nước thượng lưu là: Zt = Z1 – DZ1 – DZ2 – DZ3DZ3: tổn thất cột nước từ sông đến cửa cốn ...