Tính toán thiết kế tràn xã lũ theo mặt cắt dạng WES

Ngày nay một số quốc gia tây phương hay thiết kế đập tràn để xã lũ theo mặtcắt dạng WES vì loại đập tràn nầy cho lưu lượng tháo lớn hơn loại Ophixerop.Sau đây là một ví dụ tính toán. Xác định mặt cắt đập tràn dạng WES Đoạn thân tràn phía hạ lưu:Tính đường cong mặt tràn dạng WES theo công thức.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán thiết kế tràn xã lũ theo mặt cắt dạng WES Tính toán thiết kế tràn xã lũ theo mặt cắt dạng WES (Waterways Expriment Station) Ngày nay một số quốc gia tây phương hay thiết kế đập tràn để xã lũ theo mặtcắt dạng WES vì loại đập tràn nầy cho lưu lượng tháo lớn hơn loại Ophixerop.Sau đây là một ví dụ tính toán.Xác định mặt cắt đập tràn dạng WES1. Đoạn thân tràn phía hạ lưu Tính đường cong mặt tràn dạng WES theo công thức. x n = k .H d −1 . y n (1) Trong đó: x,y: Hoành độ và tung độ của mặt tràn phía hạ lưu. n: Chỉ số mái đập, Khi mái đập ở thượng lưu thẳng đứng lấy n=1,85. k: là hệ số phụ thuộc vào tỉ số P/Htk. nếu P/Htk>1 thì k=2.0 Hd: cột nước thiết kế định hình đường cong mặt đập tràn: Cột nước Hmax= CTMNLKT - CTNT = 211,87 – 206,94 = 4,93m. Chiều cao ngưỡng tràn: P = 206,94 – 174,5 = 32,44m. Cột nước Htk= CTMNLTK - CTNT = 211,2 – 206,94 = 4,26m Tính tỷ số: P/Htk = 32,44/4,26 = 7,62 Ta thấy tỉ số P/Htk = 7,62 > 1,33 vậy đập thuộc dạng đập cao nên Hd đượctính theo công thức sau: Hd = (0,75 ÷ 0,95)Hmax Trong đó: Hd: Cột nước định hình. Hmax: Cột nước ứng với lưu lượng lũ kiểm tra. Giả sử chọn Hd = 0,85Hmax và Hđ = 0,9Hmax ta được: Hd = 0,85.Hmax = 0,85.4,93 = 4,19m Hd = 0,90.Hmax = 0,90.4,93 = 4,44m Chọn Hd = 4,2m để xác định đường cong mặt tràn phía hạ lưu theo công thức (1). x1,85 = 2,0.4,2 0,85. y (2) Ta xác định được đường cong mặt tràn phía hạ lưu như bảng sau: Bảng 9.12 Điểm Điểm x(m) x1,85 Y(m) x(m) x1,85 y(m) Thứ thứ 1 1.0 1.000 0.148 16 9.0 58.257 8.601 2 1.5 2.117 0.313 17 10.0 70.795 10.452 3 2.0 3.605 0.532 18 11.0 84.445 12.468 4 2.5 5.447 0.804 19 12.0 99.194 14.645 5 3.0 7.633 1.127 20 13.0 115.026 16.983 6 3.5 10.151 1.499 21 14.0 131.928 19.478 7 4.0 12.996 1.919 22 15.0 149.889 22.130 8 4.5 16.160 2.386 23 16.0 168.897 24.936 9 5.0 19.638 2.899 24 17.0 188.943 27.896 10 5.5 23.425 3.458 25 18.0 210.017 31.007 11 6.0 27.516 4.062 26 19.0 232.110 34.269 12 6.5 31.907 4.711 27 20.0 255.215 37.680 13 7.0 36.596 5.403 28 21.0 279.322 41.240 14 7.5 41.578 6.139 29 22.0 304.426 44.946 15 8.0 46.851 6.917 30 23.0 330.519 48.798 - Xác định toạ độ tiếp điểm giữa đoạn thân tràn phía hạ lưu và đoạn cong mũiphun C(xi, yi). Ta có mái dốc hạ lưu tính từ mặt cắt cơ bản của đập là m = 0,74 dy 1 1 → = = dx m 0,74 Theo (9.2) ta có: x1,85 = 2,0.4,2 0,85. y = 6,773. y → y = 0,1476.x1,85 dy Lấy đạo hàm 2 vế ta được: = (0,1476.x 1,85 ) = 0,1476.1,85.x 0,85 = 0,273.x 0,85 dx 1 Hay: = 0,273.x 0,85 0,74 → x = 6,564m → y = 4,796m Như vậy mặt tràn phía hạ lưu chỉ cần vẽ đến điểm thứ 12 có toạ độ (6,5;4,711) là gần với điểm C(6,564; 4,796). Kéo dài đoạn CD với mái m = 0,74 nối tiếp đoạn cong OC. Điểm D đượcchọn có cao trình lớn hơn cao trình mũi hắt. Từ cao trình mũi hắt là 182,8(m) vàcung tròn DE có R = 12m, α = 65o tiếp tuyến tại D ta xác định được điểm D và Evới các toạ độ như sau: D(17,60; 20,21), E(29,88; 24,14). Từ E vát 1 góc 25o ta xác định được điểm F, như vậy ta có được mặt trànphía hạ lưu hoàn chỉnh.2. Đoạn đầu tràn Chọn hình thức đập tràn có đầu nhô về phía thượng lưu, để tính toán hìnhdạng đoạn đầu tràn ta dùng đường cong elíp với phương trình như sau: x2 (bH d − y ) 2 + =1 (aH d ) 2 (bH d ) 2 Trong đó: aHd: nữa trục dài ...