Giáo trình thủy công Tập 1 - Chương 7

Công trình tháo lũ ngoài thân đập.1 Khái niệm chungKhi xây dựng đầu mối công trình hồ chứa n-ớc, ngoài đập, công trình lấy n-ớc và một số công trình phục vụ cho mục đích chuyên môn. Cần phải xây dựng công trình để tháo phần n-ớc lũ thừa không thể chứa trong hồ chứa (có lúc có thể đặt d-ới sâu để đảm nhận thêm việc tháo cạn một phần hay toàn bộ hồ chứa khi cần thiết kiểm tra hoặc sửa chữa). ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình thủy công Tập 1 - Chương 7Ch−¬ng 7 C«ng tr×nh th¸o lò ngoµi th©n ®Ëpß.1 Kh¸i niÖm chung Khi x©y dùng ®Çu mèi c«ng tr×nh hå chøa n−íc, ngoµi ®Ëp, c«ng tr×nh lÊy n−íc vµmét sè c«ng tr×nh phôc vô cho môc ®Ých chuyªn m«n. CÇn ph¶i x©y dùng c«ng tr×nh®Ó th¸o phÇn n−íc lò thõa kh«ng thÓ chøa trong hå chøa (cã lóc cã thÓ ®Æt d−íi s©u ®Ó®¶m nhËn thªm viÖc th¸o c¹n mét phÇn hay toµn bé hå chøa khi cÇn thiÕt kiÓm trahoÆc söa ch÷a). Cã c«ng tr×nh th¸o lò th× hå chøa míi lµm viÖc b×nh th−êng vµ antoµn. H×nh 7.1 : Trµn x¶ lò Ayunh¹ - Gia Lai Thùc tÕ cã hai nhãm c«ng tr×nh th¸o lò : Th¸o lò qua th©n ®Ëp vµ th¸o lò ngoµi th©n®Ëp. Trong ch−¬ng nµy ta chØ nghiªn cøu nhãm c«ng tr×nh th¸o lò ngoµi th©n ®Ëp. C«ng tr×nh th¸o lò ngoµi th©n ®Ëp ®−îc x©y dùng trong c¸c ®iÒu kiÖn sau: 1. Khi ®Ëp d©ng lµm b»ng vËt liÖu ®Þa ph−¬ng, ®Ëp b¶n chèng kh«ng thÓ bè trÝ trµn hoÆc c«ng tr×nh th¸o s©u ®i qua ngang th©n ®Ëp. 2. Khi tuyÕn d©ng n−íc hÑp kh«ng ®ñ bè trÝ trµn trong ®Ëp bª t«ng träng lùc vµ bª t«ng cèt thÐp. 3. Khi c«ng tr×nh th¸o lò thi c«ng lµ ®−êng hÇm, ng−êi ta nèi tiÕp ®−êng hÇm dÉn dßng víi c«ng tr×nh th¸o lò t¹o nªn c«ng tr×nh th¸o lò trong thêi gian khai th¸c. 125 C«ng tr×nh th¸o lò ngoµi th©n ®Ëp cã mÊy h×nh thøc sau: 1. §−êng trµn däc 2. M¸ng trµn ngang 3. GiÕng ®øng 4. Xi ph«ng th¸o lò 5. §−êng hÇm C«ng tr×nh th¸o lò cã thÓ cã cöa van khèng chÕ còng cã thÓ kh«ng. Víi hÖ thènglín, dung tÝch phßng lò lín, khu vùc ngËp lôt ë th−îng l−u réng th× th−êng dïng lo¹i®−êng trµn cã cöa. §èi víi hÖ thèng c«ng tr×nh nhá, tæn thÊt ngËp lôt kh«ng lín,th−êng dïng ®−êng trµn kh«ng cã cöa. C«ng tr×nh th¸o lò gi÷ mét vÞ trÝ rÊt quan träng trong hÖ thèng c«ng tr×nh ®Çumèi. Vèn ®Çu t− ®Ó x©y dùng c«ng tr×nh th¸o lò còng chiÕm mét tû lÖ kh¸ lín trongtæng vèn ®Çu t− ®Ó x©y dùng hÖ thèng. V× vËy, cÇn ®Æc biÖt chó ý tõ viÖc chän tuyÕn,lo¹i c«ng tr×nh, tÝnh to¸n thuû v¨n, thuû lùc cho ®Õn kÕt cÊu khi thiÕt kÕ c«ng tr×nhth¸o lò.ß2. TÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè thiÕtkÕ trµn x∙ lò NhiÖm vô cña tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò lµ th«ng qua tÝnh to¸n ®Ó x¸c ®Þnh ®−êng qu¸tr×nh l−u l−îng x¶ lò, dung tÝch phßng lò, mùc n−íc gia c−êng vµ l−u l−îng th¸o lò línnhÊt qua c«ng tr×nh.I.Tµi liÖu cÇn thiÕt cho tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò- §−êng quan hÖ gi÷a mùc n−íc trong kho n−íc vµ l−u l−îng x¶ lò. Nã phô thuécchñ yÕu vµo h×nh d¹ng (trµn tù do, cèng x¶ s©u,…), kÝch th−íc cña c«ng tr×nh x¶.- §−êng ®Æc tÝnh dung tÝch kho n−íc : quan hÖ mùc n−íc trong kho (Z) vµ diÖn tÝchmÆt hå (ω); quan hÖ gi÷a mùc n−íc trong kho (Z) vµ dung tÝch kho n−íc (W).- §−êng qu¸ tr×nh n−íc lò thiÕt kÕ theo tiªu chuÈn phßng lò cho h¹ l−u hoÆc theo tiªuchuÈn thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh. Theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh, tÇn suÊt lò thiÕtkÕ ®−îc lÊy theo b¶ng 7.1 (TCXD-VN 285: 2002). B¶ng 7.1 : CÊp c«ng tr×nh I II III IV V 0,1÷0,2 TÇn suÊt thiÕt kÕ (%) 0,50 1,00 1,50 2,00 L−u ý : TÇn suÊt nhá ¸p dông cho nh÷ng c«ng tr×nh cã d¹ng lò phøc t¹p th−êng xuÊt hiÖn ë miÒn nói, trung du. TÇn suÊt lín ¸p dông cho c¸c c«ng tr×nh cã d¹ng lò æn ®Þnh th−êng xuÊt hiÖn ë vïng ®ång b»ng.II. Nguyªn lý c¬ b¶n tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò vµ c¸c d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh x¶ lò1.Nguyªn lý c¬ b¶n tÝnh ®iÒu tiÕt lò 126 Nguyªn lý c¬ b¶n cña c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò lµ c©n b»ng l−îng n−íc®Õn vµ l−îng n−íc x¶ cña kho n−íc. XÐt mét thêi ®o¹n ∆t ph−¬ng tr×nh c©n b»ng n−íccã d¹ng : 1 1 .(Q1 + Q2) ∆t - 2 (q1 + q2) ∆t = W2 - W1 2 Q1, Q2 : l−u l−îng ch¶y vµo kho ë ®Çu vµ cuèi thêi ®o¹n ∆t. q1, q2 : l−u l−îng ch¶y ra tõ kho (x¶ lò) ë ®Çu vµ cuèi thêi ®o¹n ∆t. W1, W2 : dung tÝch kho n−íc ë ®Çu vµ cuèi thêi ®o¹n ∆t.2.C¸c d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh x¶ lò Khi tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò, vÊn ®Ò chñ yÕu lµ sau khi ®· biÕt ®−êng qu¸ tr×nh lò ®Õn(Q~t), tiÕn hµnh nghiªn cøu l−îng n−íc chøa trong kho Vm vµ ®−êng qu¸ tr×nh x¶ lò(q~t) víi l−u l−îng x¶ lín nhÊt lµ qm (h×nh 7.2 vµ 7.3).a.Trµn tù do (kh«ng cöa) Khi lò míi ®Õn ®Çu n−íc trªn ®Ønh ®Ëp trµn cßn thÊp (h ≈ 0) nªn l−u l−îng x¶ lònhá h¬n l−u l−îng n−íc ®Õn (q1. Khi lò ®Õn më van x· mét l−u l−îng q=Q ®Õn. Thêi ®iÓm t1 , do Q®Õn t¨ng nhanh nªn Q>q lóc ®ã ta më h¼n cöa. Tõ t1 trë ®i d¹ng ®−êng qu¸ tr×nh x· q~t gièng nh− tr−êng hîp kh«ng cã cöa (h×nh 7.3a).2. Khi gÆp lò lín, nÕu sau thêi gian t2 cöa vÉn më tù do th× l−u l−îng n−íc x¶ v−ît qu¸ l−u l−îng x¶ lò cho phÐp kh«ng ®¶m b¶o an toµn cho vïng h¹ l−u ®−îc phßng lò, nªn sau t2 ®ãng bít cöa ®Ó khèng chÕ l−u l−îng x¶ (h×nh ...