THU VI?N PHÁP LU?T

BỘ THỦY LỢI
--------

VIỆT NAM DÂN CHỦ CỘNG HÒA
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------

Số: 2854 TL/QĐ

Hà Nội, ngày 04 tháng 12 năm 1975

BỘ TRƯỞNG BỘ THỦY LỢI

Căncứ nghị định số 138-CP ngày 29-9-1961 của Hội đồng Chính phủ qui định nhiệm vụquyền hạn tổ chức bộ máy của Bộ Thủy lợi.
Để thống nhất quản lý kỹ thuật trong toàn ngành.
Theo đề nghị của ông Vụ trưởng Vụ kỹ thuật.

QUYẾT ĐỊNH

Điều 1. Nay ban hành kèm theo quyết định này “qui phạm tínhtoán thủy lực cống dưới sâu”.

QP - TL - C - 1 - 75

Điều 2. Các đơn vị thiết kế trong toàn ngành có trách nhiệmáp dụng qui phạm này trong tính toán thiết kế.

Điều 3. Qui phạm này có hiệu lực kể từ ngày 2 tháng 9 năm1976. Các qui định trước đây trái với qui phạm này đều bãi bỏ.

KT. BỘ TRƯỞNG BỘ THỦY LỢI
THỨ TRƯỞNG




Vũ Khắc Mẫn

I. PHẠM VI ỨNG DỤNG

§1-1.Quy phạm này được dùng để tính toán thủy lực cống dưới sâu (xem § 2-1) thuộccác cấp công trình, trong các giai đoạn thiết kế.

§1-2. Ngoài việc áp dụng quy phạm này, khi thiết kế cần vận dụng những kinh nghiệmkhai thác và kết quả nghiên cứu các công trình tương tự.

§1-3. Đối với những công trình cấp I và cấp II hoặc cấp thấp hơn nhưng phức tạp(không thể dùng các công thức thông thường để tính toán thủy lực) cần tiến hànhthí nghiệm thủy lực mô hình.

Chúthích: Khi nghiên cứu trạng tháichảy trong cống, sự liên hiệp của dòng chảy sau cống với hạ lưu và tiêu năngsau cống, cần thực hiện với nhiều độ mở (lưu lượng) khác nhau.

II. NHỮNG TÊNGỌI ĐƯỢC DÙNG

§2-1. Cống dưới sâu là cống có cao độ trần cống tại cửa vào thấp hơn cao độ mứcnước thượng lưu (H ≥ 1,5h, trong đó:

H-chiều sâu nước thượng lưu, tính đến ngưỡng cống.

h-chiều cao cống tại cuối đầu vào (các ký hiệu được biểu thị trên hình 1).

Chúthích:

1.Khi nói “cống” có thể hiểu là cống lấy nước hoặc tháo nước.

2.Cống dưới sâu được chia thành các phần hoặc đoạn theo hình 1 và những tên gọighi trong các mục § 2-1 - § 2-8.

3.Ngoài chiều sâu nước thượng lưu H và chiều cao cấp tại cuối đầu vào h, độ ngậpở cửa vào còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác như: hình dạng và kích thước phần vào(§ 2-2), cửa vào, cửa ra, chế độ liên hiệp thượng hạ lưu … do đó quy định nhưtrên chưa đầy đủ và thiếu chính xác. Song, vì chưa có điều kiện thí nghiệm nêntiêu chuẩn ngập ở cửa vào tạm quy định theo quy phạm “Các công trình xả và tháonước dưới sâu” của Liên xô ban hành năm 1972.

§2-2. Phần vào là phần bố trí các kết cấu (tường biên, tường dẫn dòng v.v…)trước cửa vào (phần 1, hình 1).

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 1

§2-3. Đầu vào – từ cửa vào đến mặt cắt bình thường. Đầu vào thường là đoạn ốngthu hẹp dần (đoạn 2, hình 1).

Chúthích - Mặt cắt bình thường là mặtcắt của cống tại đoạn vào và đoạn ra.

§2-4. Đoạn vào – từ đầu vào đến buồng cửa van (đoạn 3, hình 1).

§2-5. Buồng cửa van – phần bố trí cửa van, tường ngăn và phần chuyển tiếp từ mặtcắt bình thường đến mặt cắt phần bố trí cửa van (đoạn 4, hình 1).

§2-6. Đoạn ra – đoạn từ buồng cửa van đến đầu ra (đoạn 5, hình 1).

§2-7. Đầu ra – phần chuyển tiếp từ mặt cắt bình thường đến mặt cắt ra (đoạn 6,hình 1). Đầu ra có thể là đoạn ống mở rộng hoặc thu hẹp theo chiều dòng chảy.

§2-8. Phần liên hiệp – phần nối tiếp giữa cống với hạ lưu (phần 7, hình 1). Phầnnày có thể là đoạn kênh chuyển tiếp, kết cấu tiêu năng, mũi phun v.v…

Chúthích: Trong những công trình cụthể, các phần và đoạn riêng của cống có thể không có hoặc kết hợp. Ví dụ, khicửa van bố trí ở cuối đầu vào thì không có đoạn vào; khi cửa van đặt tại cửara, công trình không có đoạn ra; trường hợp cửa ra không mở rộng hoặc thu hẹp,cống không có đầu ra v.v…

III. NHỮNG YÊUCẦU CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ CỐNG DƯỚI SÂU

§3-1. Khả năng tháo của cống dưới sâu phải phù hợp với những quy định ghi trongquy phạm “Lưu lượng tính toán cực đại khi thiết kế các công trình trên sông”.

§3-2. Cống dưới sâu cùng với các công trình khác (công trình xả mặt, âu thuyền,nhà máy thủy điện v.v…) phải bảo đảm được lưu lượng tính toán với mức nướcthượng lưu đã định.

§3-3. Cống dưới sâu cần bảo đảm tháo cạn nước hồ trong thời gian quy định củathiết kế. Khi tháo cạn nước hồ cần lợi dụng chức năng tháo của các công trìnhkhác (công trình xả mặt, âu thuyền, nhà máy thủy điện v.v…) Nếu xây dựng côngtrình xả chuyên để tháo cạn nước hồ cần phải luận chứng về kinh tế và kỹ thuật.

§3-4. Khi dòng chảy có bùn cát cần nghiên cứu biện pháp xả cát qua cống.

§3-5. Vị trí, kích thước và số lượng công trình xả phụ thuộc cơ bản vào các yếutố sau:

1.Thành phần, kết cấu và nhiệm vụ công trình;

2.Các thiết bị cơ khí;

3.Điều kiện địa hình, địa chất;

4.Lưu lượng và cột nước tính toán;

5.Điều kiện thi công, khả năng kết hợp giữa các chức năng của công trình xả lũthi công và khai thác;

6.Điều kiện thủy lực của công trình (chế độ dòng chảy trong cống, liên hiệp thượnghạ lưu, tiêu năng...)

7.Điều kiện vận hành của công trình.

Chúthích: Kích thước của cửa cống khicó cửa van cần xác định theo quy phạm “kích thước của cửa cống khi có cửa van”

§3-6. Khi lựa chọn ví trí, kích thước, số lượng và kết cấu công trình cần phảiso sánh các phương án trên cơ sở kinh tế, kỹ thuật. Các phương án cần thỏa mãnnhững yêu cầu nêu trong mục § 3-1 ÷ § 3-4. Trong lúc so sánh các phương án cầnxét đến khả năng kết hợp các công trình lấy nước và tháo nước.

§3-7. Việc lựa chọn hình dạng và kích thước đường hầm cũng như các kết cấu bọctiến hành theo quy phạm “Thiết kế tuy nen thủy công của các trạm thủy điện”.

§3-8. Tùy theo kiểu đập, kết cấu các ống xả có thể là:

1.Các ống có hoặc không có lớp bọc nằm trong thân đập;

2.Các ống bê tông cốt thép nằm trong đập bê tông cốt thép;

3.Các ống bê tông cốt thép đặt ở nền đập vật liệu địa phương;

4.Các ống kim loại nằm tự do trong hành lang bê tông hoặc bê tông cốt thép.

§3-9. Các kiểu bọc của ống xả có thể như sau:

1.Trát hoặc phun vữa xi măng vào mặt trong của ống có cốt thép hoặc trong trườnghợp đặc biệt không có cốt thép, sau đó tiếp tục làm nhẵn bề mặt;

2.Những tấm bê tông cốt thép và các khe nối, nối liền các tấm với nhau;

3.Những lớp áo có độ cứng đặc biệt bằng bê tông mác cao, bê tông vỏ kim loại, bêtông và bê tông cốt thép theo phương pháp chân không v.v…

4)Trong trường hợp đặc biệt - lớp áo kim loại có dạng ống.

Chúthích: Trong trường hợp đặc biệt,trên cơ sở luận chứng đầy đủ về kinh tế và kỹ thuật có thể dùng các lớp bọckhác như đá tốt, các tấm gang v.v…

§3-10. Kiểu bọc phụ thuộc vào đại lượng áp suất tác dụng lên mặt trong của ống,mác bê tông của đập ở khu vực đặt công trình xả, vận tốc dòng chảy, khả năngphát sinh khí thực, số lượng, độ lớn và độ rắn của các hạt cát bị dòng chảycuốn qua cống, thời gian làm việc của công trình và điều kiện thi công.

Khiáp suất trong ống nhỏ hơn 30m và thỏa mãn các điều kiện kể trên có thể khôngcần làm lớp bọc.

Khiáp suất trong ống từ 30 đến 50 m nên làm lớp bọc. Vấn đề chống thấm của lớp bọcgiải quyết theo từng điều kiện làm việc của công trình.

Khiáp suất trong ống từ 50 đến 100m hoặc cống kết hợp với nhà máy của trạm thủyđiện thì bất kỳ cột nước nào cũng cần làm lớp bọc bằng bê tông thủy công chốngthấm mác “B8” hoặc đổ bê tông bằng phương pháp chân không.

Khiáp suất trong ống lớn hơn 100m hoặc với tổ hợp bất lợi nhất của áp suất (chânkhông) và vận tốc thì kết cấu và kiểu bọc cần được lựa chọn trên cơ sở nghiêncứu có xét đến điều kiện thực tế.

Chúthích: Trường hợp ở phía mặt chịuáp lực của đập có lớp bê tông chống thấm hoặc bê tông có chất lượng cao, có thểlàm thêm lớp bọc của công trình xả bằng ngay loại bê tông đó.

§3-11. Trong trường hợp chung, áo hoặc lớp vỏ của cống dưới sâu cần thỏa mãn cácđiều kiện về độ chắc, tính chống thấm, chống tác dụng xâm thực và bào mòn. Tínhtoán các yêu cầu nói trên khi lựa chọn kiểu bọc cần tiến hành trên cơ sở nghiêncứu.

§3-12. Tùy theo cách bố trí, buồng cửa van có thể chia thành một khoang, haikhoang hoặc nhiều khoang. Chế độ chuyển động của nước trong phạm vi buồng cửavan có thể là chuyển động có áp hoặc hỗn hợp – trước cửa van có áp còn sau cửakhông áp. Buồng cửa van có thể bố trí trên đoạn nằm ngang hoặc đoạn dốc trongcông trình xả.

Mặtcắt của buồng cửa van có thể không đổi hoặc biến đổi theo diện tích.

Buồngcửa van gồm phần bố trí cửa van và phần chuyển tiếp. Chiều dài của phần bố trícửa van xác định theo số lượng và cách bố trí cửa dự trữ, cửa sửa chữa và phụthuộc vào chiều rộng khe cửa van, khoảng cách cho phép nhỏ nhất giữa các khecửa theo điều kiện bố trí các thiết bị cơ khí, quan sát và sửa chữa cửa vanchính (công tác).

Chiềudài đoạn chuyển tiếp phụ thuộc vào sự biến đổi hình dạng và kích thước trongphạm vi phần này hoặc phụ thuộc vào góc mở rộng cho phép (xem bảng 1).

§3-13. Với mục đích giảm hoặc loại trừ đại lượng chân không, buồng cửa van vànhững trụ ngăn cần có dáng hình thoi thuận và mặt cắt ngang thay đổi đều đặntheo chiều dài buồng. Nói chung cần thỏa mãn điều kiện:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

mi, wi, Zi – hệ số lưu lượng, diện tích mặt cắtngang và độ ngập của trên buồng cửa van dưới mực nước thượng lưu tại mặt cắtthứ i xác định theo § 5-10 ÷ § 5-21.

Chúthích: 1. Khi độ chân không trongbuồng cửa van lớn, không nên làm buồng cửa van theo kiểu mở rộng.

2.Trong buồng cửa van có phần mở rộng thì góc mở rộng không được lớn hơn nhữngtrị số ghi trong bảng 1.

Bảng 1

Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt nhỏ nhất (m/gy)

25

40

60

Góc tâm giới hạn của đoạn mở rộng trục thẳng

Mở rộng phẳng

4030’

20

10

Mở rộng không gian

2015’

10

0030’

§3-14. Khi thiết kế buồng cửa van cần đánh giá tính chất nguy hiểm do hiện tượngxâm thực trên các cấu kiện của buồng và trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm đề racác biện pháp khắc phục sự hư hỏng do hiện tượng này gây ra.

§3-15. Để có thể quan sát và sửa chữa, chiều cao và chiều rộng của mặt cắt cốngkhông nhỏ hơn 1,6m và 1,2m. Khi không thực hiện theo đúng quy định này cần phântích kỹ trong từng điều kiện cụ thể.

§3-16. Độ dốc của đáy cống dài khi cần tháo cạn nước trong cống không được nhỏhơn 0,001.

IV. CÁC THIẾT BỊCHÍNH CỦA CỐNG

§4-1. Cống dưới sâu có thể có những thiết bị chủ yếu sau đây:

1.Cửa van chính dùng để ngăn trước khi cống không làm việc và điều tiết lưu lượngkhi cần thiết. Theo điều kiện làm việc, cửa van chính được chia thành hai loại:cửa van điều tiết lưu lượng và cửa van không điều tiết lưu lượng. Cửa van điềutiết lưu lượng làm việc ở độ mở bất kỳ còn cửa van không điều tiết lưu lượngchỉ làm việc khi đóng hoặc mở hoàn toàn.

2.Cửa van dự trữ dùng để đóng cống trong trường hợp có sự cố khi thi công hoặckhai thác: Có thể dùng cánh cửa dự trữ để đóng cống trong thời gian sửa chữacửa van chính hoặc cống (trong trường hợp này gọi là cánh cửa dự trữ - sửachữa).

3.Cánh cửa sửa chữa dùng để đóng cống trong thời gian sửa chữa. Trong thực tếthường dùng cánh cửa dự trữ - sửa chữa.

4.Lưới chắn rác dùng để ngăn rác và các vật nổi tương đối lớn bị dòng chảy cuốnvào cống.

5.Các thiết bị có khi đóng, mở cửa và lưới chắn rác.

§4-2. Kiểu cánh cửa được quyết định bởi kích thước và kết cấu cống, đại lượngcột nước trước cánh cửa và yêu cầu khai thác.

Khiso sánh kinh tế và kỹ thuật các phương án cần xét:

1.Điều kiện thủy lực của cửa van, khả năng phát sinh hiện tượng khí thực và rungđộng;

2.Đặc điểm tăng mức nước thượng lưu khi có lũ và tốc độ mở cửa cần thiết lúc đó;

3.Điều kiện tiêu năng của dòng nước chảy qua cống;

4.Khả năng kết hợp những công trình xả lũ thi công và khai thác;

5.Điều kiện bố trí các thiết bị đóng mở, quan sát và sửa chữa;

6.Điều kiện sửa chữa và làm kín nước cửa van.

Chúthích: Khi lựa chọn kiểu cửa vancần dựa vào những đặc tính công tác và các đặc trưng thủy lực của các loại cánhcửa dưới sâu ghi trong phụ lục số 1 và 2.

§4-3. Cột nước tác dụng lên cửa van ảnh hưởng tới các đặc trưng thủy lực và tảitrọng tác dụng lên cửa do đó khi xác định kích thước cửa và lực nâng cần chú ýtới đại lượng này.

§4-4. Khi chọn kiểu cửa, van và vị trí cửa trong cống cần theo các quy định sau:

1.Khi diện tích cửa w > 20m2, theo thứ tự hợp lý dùng cửacung hoặc phẳng.

2.Khi diện tích cửa w = 8 ÷ 20 m2 theo thứ tự hợp lý dùng cửacung, cửa phẳng, van kim hoặc van hình nón (đặt ở phần cuối ống).

3.Khi diện tích w < 8 m2 có thể dùng tất cả các loạidưới sâu. Nếu bố trí cửa ở phần cuối cống, có thể dùng van kim hoặc van hìnhnón.

4.Khi bố trí cửa ở cuối cùng có thể loại trừ được hiện tượng chân không trongcống, dễ dàng quan sát và sửa chữa cửa v.v… Song, trong trường hợp này, đoạnống trước cửa van luôn luôn chịu tác dụng của áp lực nước và điều kiện liênhiệp thượng hạ lưu cống sẽ xấn hơn so với trường hợp bố trí cửa ở cuối đầu vàhoặc đoạn vào.

5.Khi thiết kế cống có cửa đặt ở cuối đầu vào hoặc đoạn vào, cột nước lớn, cầnthay đổi dần dần mặt cắt của cống trong phạm vi gần cửa để bảo đảm chế độ chảykhông áp ổn định và đưa không khí vào trong cống. Trong trường hợp này cầnnghiên cứu lớp bọc mặt trong của ống tại khu vực sau cửa, hình dạng các khevan, mép dưới cửa van và ngưỡng để tạo ra chế độ thủy lực tốt ở sau cửa.

6.Nếu chuyển động của nước ở sau cửa van là chuyển động có áp thì tốt nhất nêndùng các loại cửa van không cần khe van và giảm diện tích mặt cắt ra. Khi giảmdiện tích mặt cắt ra, khả năng tháo của cống sẽ giảm do đó cần phải luận chứngkinh tế.

7.Trong buồng cửa van cho phép chảy chuyển tiếp trong trường hợp đưa không khívào cống đầy đủ và không có nước chảy trực tiếp sau cửa hoặc chuyển dịch trongbuồng cửa van.

§4-5. Đối với cửa dự trữ - sửa chữa nên dùng loại cửa phẳng.

§4-6. Khi chân không trong cống lớn hơn 0,5 ÷ 1,0m cần phải bố trí ống dẫn khôngkhí vào cống. Ống dẫn không khí tính toán như thế nào để vận tốc không khítrong ống không lớn hơn 60 m/gy.

Chúthích: Để giảm đại lượng chânkhông, có thể tăng trị số sức kháng ở phần sau cửa hoặc hạ thấp cao độ trục ốngtại mặt cắt ra khi cửa ra ngập dưới nước hạ lưu.

§4-7. Cần lựa chọn các thiết bị đóng mở để có thể đóng mở cửa nhanh chóng và kịpthời, đồng thời bố trí các thiết bị nâng trên chỗ khô ráo (buồng hoặc hầm),v.v…

Chúthích: Có thể ứng dụng các thiết bịđiều khiển từ xa hoặc tự động.

§4-8. Cần thiết kế các thiết bị đóng mở riêng đối với cửa chính. Trong trườnghợp cống có nhiều cửa như nhau có thể dùng một thiết bị đóng, mở một số cửa.

V. TÍNH TOÁNTHỦY LỰC CỐNG DƯỚI SÂU

Trongtrường hợp chung, tính toán thủy lực cống dưới sâu gồm:

1.Nghiên cứu chế độ dòng chảy trên mỗi phần cống;

2.Xác định khả năng tháo (lưu lượng) của cống;

3.Xác định áp lực thủy động tại một số nơi cần thiết;

4.Tính toán liên hiệp dòng chảy sau cống và hạ lưu.

1. Chế độ dòng chảytrong cống dưới sâu. Sơ đồ tính toán thủy lực.

§5-1. Theo chế độ thủy lực, cống dưới sâu được chia ra:

1.Cống có áp, cửa ra không ngập hoặc ngập (hình 2a, b).

2.Cống làm việc theo chế độ chảy hỗn hợp (hình 2c, d).

3.Cống không áp (hình 2e)

§5-2. Cống dưới sâu cần bảo đảm chế độ có áp hoặc không áp ổn định.

Khithiết kế cống dưới sâu làm việc theo chế độ chuyển tiếp từ có áp sang không áphoặc ngược lại, từ không áp sang có áp hay trong chế độ hỗn hợp cần nghiên cứuthực nghiệm và luận chứng về kinh tế, kỹ thuật.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 2

§5-3. Khi cột nước trên ngưỡng cửa vào H < 1,15h (h – chiều cao cống tại cuốiđầu vào), cống sẽ làm việc theo sơ đồ chảy qua đập tràn. Trong trường hợp này,khả năng tháo cửa cống xác định theo quy phạm tạm thời “Tính toán thủy lực đậptràn” do Bộ Thủy lợi ban hành.

§5-4. Trường hợp H ≥ 1,5h, cống có thể làm việc theo sơ đồ chảy qua lỗ, qua vòi(ống ngắn) hoặc ống có áp.

Nếuchiều dài cống L nhỏ hơn chiều dài giới hạn Lgh, cống sẽ làm việctheo sơ đồ chảy qua lỗ. Trị số Lgh, phụ thuộc hình dáng cửa vào, lấytheo bảng 2.

KhiL>Lgh, cống sẽ làm việc theo chế độ chảy có áp nên thỏa mãn điềukiện nêu trong mục § 5-5.

Chúthích. 1. Ống được coi làống ngắn (có thể bỏ qua tổn thất do ma sát theo chiều dài ống) nếu Lgh< L < 40R, ở đây R – bán kính thủy lực.

2.Những vấn đề tồn tại về tiêu chuẩn ngập ở cửa vào trong điều này và điều § 5-3xem chú thích, điều § 2-1.

Bảng 2

Hình dáng đầu vào

Lgh

1. Cửa vào mép sắc

4h

2. Cửa vào có mép tròn với:

r/h ≈ 0,5

r/h ≈ 1,0

3h

2h

3. Cửa vào có hình dáng thuận (không có hiện tượng tia dòng tách khỏi miệng ống)

h

§5-5. Cống có thể làm việc trong chế độ có áp ổn định khi:

1.Bố trí cửa van tại cửa ra;

2.Cửa cống đặt tại đầu vào, mở hoàn toàn và thỏa mãn điều kiện:

a)Cửa vào thuận;

b)Thỏa mãn bất đẳng thức

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành(1)

xv – hệ số tổn thất tại đầu vào;

wv – diện tích mặt cắt tại cuối đầu vào;

Zv– hiệu số cao độ mực nước thượng lưu và cao độ trần cống tại mặt cắt cuối đầuvào;

Sx - tổng các hệ số tổn thất từ cửa vào đến cửa ra,tính với mặt cắt ra;

wr – diện tích mặt cắt ra;

Z– cột nước tác dụng, xác định theo mục § 5-15 ÷ §5-21.

Chúthích: Nếu không thỏa mãn điều kiện(1) cần thu hẹp mặt cắt ra, tăng độ nhám trên phần xả hay bố trí cửa ra dướimực nước hạ lưu.

§5-6. Cống sẽ làm việc theo chế độ không áp ổn định nếu thực hiện các biện phápsau:

1.Tăng khoảng không giữa mặt thoáng và trần cống;

2.Bố trí trần cống tại cửa ra cao hơn mức nước hạ lưu;

3.Tăng độ dốc đáy;

4.Đưa không khí vào đầu đoạn không áp.

Chúthích: 1. Để bảo đảm chế độ chảykhông áp ổn định đối với cống dài (L/h > 10) và khi số Fơ-rut lớn(Fr>10); trong tất cả mọi trường hợp cần đưa không khí vào đầu đoạn không áp(nếu không có vấn đề gì bổ sung, số Fơ-rut xác định theo công thức Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành);

2.Tính ổn định của chế độ không áp và biện pháp đưa không khí vào công trình cấpI, cấp II hoặc những công trình phức tạp (tuyến cống, Fr > 15÷20) ở bất kỳ cấp nào cần phải luận chứng bằng những nghiên cứu chuyên đề.

3.Kích thước của ống dẫn khi cần tính toán cụ thể và không được nhỏ hơn Wminxác định theo điều kiện:

mkWmin =0,04 w;

mk – hệ số lưu lượng của ống dẫn khi xác định theo cáccông thức thủy lực thông thường;

W - diện tích mặtcắt ngang của ống dẫn khí;

w - diện tích mặtcắt ngang của cống;

4.Độ dầy (theo diện tích) của ống không áp không được lớn hơn các trị số ghitrong bảng 3.

Bảng 3

Fr

< 10

10 - 20

> 20

wn/w

0,90

0,80

0,75

wn – diện tích mặt cắt ướt của dòng chảy;

w - diện tích mặtcắt ngang của cống.

§5-7. Tính ổn định của chế độ chảy không áp được xác định theo số Fơ rut (Fr)của dòng chảy trong cống và số Fơ –rut giới hạn (Frgh). Khi:

Fr < Frgh

chếđộ chảy không áp trên phần xả của cống ổn định. Số Frgh xác địnhtheo § 5-8.

§5-8. Đối với cống dài (L/h > 10), mặt cắt chữ nhật, chuyển động của dòngchảy trong cống gần như chuyển động đều và 5 < Fr<45, số Frghxác định theo đồ thị hình 3 (Khi số Fr > 45 cần nghiên cứuthủy lực trên mô hình).

Chúthích: 1. Khi mặt cắt cống khôngphải hình chữ nhật có thể tính tương đương theo diện tích mặt cắt chữ nhật cókích thước tương ứng với diện tích tính đổi;

2.Trường hợp Fr < 5, khixác định tính ổn định của chế độ chảy không áp, không cần xét đến ảnh hưởng củakhông khí, tức là có thể dùng các phương pháp vẽ đường mặt nước theo công thứcthủy lực thông thường (§ 5-9) để nghiên cứu tính ổn định của chế độ chảy khôngáp trong cống;

3.Khi độ dầy wn/w lớn hơn 0,7÷0,8 và Fr < 5 có thể phát sinh hiện tượngtạo sóng trong cống hoặc trường hợp đặc biệt, khi chiều sâu dòng chảy trongcống gần bằng chiều sâu phân giới hk có thể phát sinh hiện tượngnhảy sóng.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 3

Cácký hiệu trên hình này như sau: hn và h – chiều sâu dòng chảy trongcống và chiều cao của cống; Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; b – chiều rộng cống; các ký hiệu khácxem chú thích 3, mục § 5-6.

§5-9. Khi bỏ qua ảnh hưởng của không khí (Fr < 5), chiều sâu dòng chảy trongcống xác định theo quan hệ:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (2)

Trongđó:

'1 '2 – tỷ năng mặt cắt tại tuyến 1-1 và 2-2.

Cácchỉ số 1 và 2 thứ tự theo chiều dòng chảy (hình 12);

i– độ dốc đáy;

Dl – khoảng cáchgiữa hai mặt cắt 1-1 và 2-2;

J– độ dốc thủy lực trung bình trong đoạn Dl; tính theo côngthức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

ởđây Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành - trịsố vận tốc, hệ số sê-di và bán kính thủy lực trung bình đối với các mặt cắt 1-1và 2-2.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Chúthích: 1. Phương trình (2) phảigiải bằng cách thử dần. Ví dụ, giả thiết các trị số Dl và h2, tính '2 theo công thức (2) và '2 theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Nếucác trị số '2'2 bằng nhau thì các trị số Dl và h2giả thiết là các nghiệm cần tìm.

2.Trong tính toán sơ bộ, có thể lấy a = 1.

2. Xác định khảnăng tháo của ống dưới sâu:

§5-10. Khả năng tháo (lưu lượng) của cống có áp xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (3)

wr – diện tích mặt cắt tại cửa ra;

Z-cột nước tác dụng của cống, xác định theo mục § 5-15 ÷ § 5-21.

m - hệ số lưu lượngcủa cống, tính theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (4)

trongđó ar – hệsố động năng tại mặt cắt ra. Khi không có gì đặc biệt (gần cửa ra không có chỗuốn cong, gẫy khúc hoặc các chướng ngại vật v.v…), có thể lấy ar = 1.

zi – hệ số sức kháng thủy lực tại mặt cắt cần tính tổnthất cột nước cục bộ và hệ số tổn thất do ma sát theo chiều dài;

-tổng các hệ số tổn thất cục bộ và ma sát theo chiều dài từ mặt cắt vào đến mặtcắt ra.

Chúthích: 1. Các hệ số tổn thất cục bộtrong cống có áp cần tính đối với: cửa vào, cửa van (khi mở không hoàn toàn),các khe van, chỗ cong, phần thu hẹp và mở rộng v.v… Các hệ số tổn thất cục bộkể trên xác định theo phụ lục 1.

2.Trường hợp sức kháng cục bộ phức tạp hoặc đối với những công trình quan trọng,các tổn thất cột nước cục bộ cần xác định bằng thực nghiệm;

3.Tổn thất cột nước do ma sát theo chiều dài ống có áp xác định theo quy phạm“Tổn thất thủy lực do ma sát theo chiều dài ống dẫn nước của trạm thủy điện”

§5-11. Khả năng tháo của cống ngắn (xem chú thích mục § 5-4) xác định theo mục §5-10 nhưng bỏ qua tổn thất thủy lực do ma sát theo chiều dài ống.

§5-12. Khả năng tháo của cống theo sơ đồ chảy qua lỗ xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (5)

jc – hệ số vận tốc tại mặt cắt co hẹp. Có thể lấy jc =0,97 khi trước cửa vào không có khe van và jc = 0,94 nếu trước cửa vào có khe van;

ε= hệ số co hẹp đứng, xác định theo mục § 5-13 và § 5-14;

we – diện tích của lỗ;

Z– cột nước tác dụng xác định theo § 5-15 ÷ § 5-21, nhưng thay h2 = he= εh (h – chiều cao lỗ). Trường hợp sau lỗ (sau cửa van mở không hoàn toàn) tồntại chân không, đại lượng Z trong công thức (5) xác định như sau:

Z = Ho – eε + hck

Ởđây H0 = năng lượng riêng tại mặt cắt trước lỗ (hoặc trước van, kểcả cột nước tổn thất từ cửa vào đến mặt cắt này và cột nước vận tốc tới gần).

hck– đại lượng chân không trong ống dẫn khí sau lỗ (hoặc sau cửa van), xácđịnh theo §5-27 ÷ §5-32.

§5-13. Trong trường hợp chung, hệ số co hẹp dùng khi chảy qua lỗ xác định theocông thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (6)

zv – hệ số sức kháng thủy lực ta xác định theo phụ lục1;

jc – hệ số vận tốc mặt cắt co hẹp, có thể lấy jc =0,97 ÷ 0,98. Khi cửa vào (lỗ) có mép sắc, hệ số  e có thể lấy theo bảng 3.

h/H

0,10

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

e

0,617

0,620

0,622

0,625

0,628

0,633

0,638

0,645

0,650

0,660

Trongbảng 3, h – chiều cao của cửa vào và H – cột nước trên ngưỡng cửa vào.

§5-14. Hệ số co hẹp dòng chảy khi chảy dưới các loại của dưới sâu xác định theocông thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (7)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- độ mở tương đối,

trongđó e – độ mở tuyệt đối (hình 12), còn h – chiều cao của ống;

xcửa – hệ số tổn thất thủy lực của cửa, xác định theophụ lục 1;

jc – hệ số vận tốc tại mặt cắt co hẹp, lấy theo trị sốjctrong công thức (6).

Đốivới cửa phẳng, thẳng đứng, mép sắc, dòng chảy có áp (các tia ngập) hệ số e có thể lấy theo bảng 4. Trường hợp dòng chảy không áp (các tia khôngngập) hệ số e lấy theo bảng 3.

Bảng 4

e/h

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0,10

0,630

0,635

0,647

0,665

0,689

0,717

0,755

0,800

0,870

1,00

3. Xác định cộtnước tác dụng của cống dưới sâu:

Khixác định cột nước tác dụng của cống dưới sâu cần phân biệt các trường hợp:

1.Chiều rộng của phần liên hiệp bằng chiều rộng của cửa ra (hình 4):

2.Chiều rộng của phần liên hiệp lớn hơn chiều rộng của cửa ra (hình 5).

3.Sau cửa ra không có bậc (hình 4 và 5)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 4

4.Sau cửa ra có bậc (hình 6)

5.Cửa ra không ngập (hình 4 và 6)

6.Cửa ra ngập (hình 7 và 9)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 5

XÁC ĐỊNH CỘT NƯỚC TÁC DỤNG CỦA CỐNGKHÔNG CÓ BẬC

§5-15. Khi xác định cột nước tác dụng của cống không có bậc cần phân biệt cáctrường hợp:

1.Cửa ra không ngập

t < h2 ;

t– chiều sâu nước hạ lưu;

h2– chiều sâu liên hiệp với chiều sâu thu hẹp hc. Trường hợp phần liênhiệp lăng trụ, đáy bằng (độ dốc đáy i = 0) và b = B (hình 4), tính chiều sâu h2liên hiệp với chiều sâu nước tại cửa ra hr.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 6

2.Cửa ra ngập

t > h2.

Chúthích: Đại lượng h2 xácđịnh theo phụ lục 3.

§5-16. Trường hợp sau cửa ra không có bậc, cột nước tác dụng Z xác định theo cáccông thức:

1.Khi cửa ra không ngập:

Z = T0  - hr; (8)

2.Khi cửa ra ngập:

Z = T0 – t + Zph (9)

T0– năng lượng riêng ở trước công trình ứng với mặt phẳng so sánh

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

Zph - cột nước phục hồi (hiệu số giữa các độ mực nước hạ lưu và cao độ mựcnước trực tiếp sau cửa ra), xác định theo § 5-17.

§5-17 – Cột nước phục hồi Zph xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (10)

Vr– Vận tốc trung bình tại mặt cắt ra; (mặt cắt 1-1, hình 7)

V2– Vận tốc trung bình tại mặt cắt cuối phần liên hiệp (h.7)

A0– Hệ số hiệu chỉnh, xác định theo các công thức sau:

a)Trường hợp chiều rộng cửa ra bằng chiều rộng phần liên hiệp (b= B),

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (11)

b)Trường hợp chiều rộng phần liên hiệp lớn hơn chiều rộng cửa ra (hình 5).

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (12)

w2 – diện tích ướt của dòng chảy tại cuối phần liênhiệp (mặt cắt 2-2, hình 7);

B– chiều rộng phần liên hiệp

Chúthích: công thức (11) dùng trongtrường hợp lòng dẫn lăng trụ, mặt cắt chữ nhật.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 7

XÁC ĐỊNH CỘT NƯỚC TÁC DỤNG CỦA CỐNGCÓ BẬC [2]

§5-18. Tiêu chuẩn ngập của cống có bậc được quy định như sau:

1.Cửa ra không ngập (hình 6)

t ≤ tgh ; (13)

2.Cửa ra ngập (hình 9)

t > tgh ; (14)

tgh– chiều sâu giới hạn, xác định theo § 5-19.

§5-19. Khi xác định chiều sâu giới hạn tgh cần phân biệt các trườnghợp:

1.Trường hợp Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (15)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành. Khi trụ ngắn lt< h0gh hoặc không có trụ có thể nhân b0 =1;các ký hiệu b, B0, B, a và hr ghi trên hình 8;

hogh– cột nước pe-đô-mét giới hạn, xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (16)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành khi lt > hr

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành khi lt < hr;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (17)

arat – hệ số động lượng tại mặt cắt ra và cuối phần liênhiệp, có thể nhân ar = 1và at =1,03;

wrwt – diện tích mặt cắt ra và cuối phần liên hiệp.

2.Trường hợp b < 0,65 cần chia ra các trường hợp:

a)Khi b ≥ 4(h0gh-hr), trụ dài hay ngắn

tgh = a + h0gh’ (18)

h0ghxác định theo công thức (16):

b)Khi b < 4(h0gh – hr) cần tính như sau:

-đối với trụ ngắn tgh  xác định theo (15);

-trường hợp trụ dài: theo (18)

Chúthích: Chiều dài trụ lttính từ đầu trụ đến mép bậc (hình 8).

§5-20. Cột nước tác dụng của cống có bậc xác định như sau:

1.Khi cửa ra không ngập:

a)Trường hợp b = B;

Z = T0 – hr; (19)

b)Trường hợp b < B, áp suất dưới tia bằng áp suất không khí:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (20)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (21)

d - độ ngập (hình8) xác định theo § 5-21.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 8

§5-21. Độ ngập d xác định như sau:

1.Khi Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành cầnchia thành hai trường hợp:

a)Trường hợp D > 3 (h0gh – hr), đại lượng

d = h0 – hr , (22)

­Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;(23)

trịsố A xác định theo biểu thức (17);

D - hệ số cao độmức nước hạ lưu và đáy cống tại cửa ra (hình 8).

b)Trường hợp D ≤ 3(h0gh  - hr) trị số d xác định theo hệ thống phương trình:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (24)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (25)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (26)

m - hệ số lưu lượngcủa cống

Khigiải hệ phương trình trên nên xây dựng những đường cong d = f(h0) theo các phương trình (24) và (25). Điểm cắt nhaucủa hai đường này cho trị số d và h0 cần tìm

2.Khi b < 0,65 cần chia thành hai trường hợp:

a)Trường hợp không có trụ hoặc chiều dài của trụ ngắn (It » 0) ; d = t –a – hr ; (27)

b)Trường hợp có trụ, đại lượng d xác định theo công thức (25)với trị số:

h0 = t – a; (28)

Chúthích: 1. Khi khoảng cách từ cửa rađến bậc lớn (l ≥ hr) có thể tính như không có bậc.

2.Hiện nay, trong các tài liệu tham khảo có nhiều phương pháp tính toán liên hiệpthượng hạ lưu dòng chảy qua bậc hạ thấp. Các phương pháp cho những kết quả rấtkhác nhau, như dùng phương pháp nào, qui phạm “các công trình xả và tháo dướisâu” của Liên xô không qui định cụ thể. Ngoài ra, khi Z ≤ 4 h đại lượng h0trong công thức (9), (10), (11) của qui phạm trên sẽ xác định như thế nào, quiphạm cũng không đề cập tới.

Quanghiên cứu tài liệu [2÷8] chúng tôi thấy phương pháp lý thuyết của XlixkiX.M. [6] và phương pháp bán thực nghiệm của Trectuxop M.D.[3] tương đối hợp lí,có thể dùng trong tính toán thực tế. Phương pháp Xlixki X.M, đã được Kixelép P.G. giới thiệu trong sổ tay tính toán thủy lực, tái bản năm 1972 [2] dođó chúng tôi đề nghị dùng phương pháp này để tính toán, thay điều 4-14, 4-18 và4-19 trong qui phạm “các công trình xả và tháo dưới sâu” của Liên xô, ban hànhnăm 1972.

4. Các biện pháptăng cường khả năng tháo cửa cống:

Ngoàiviệc tăng diện tích mặt cắt ngang, khả năng tháo cửa cống có thể tăng nếu thựchiện các biện pháp sau:

1.Thiết kế đầu vào có dạng cong thuận để giảm bớt tổn thất cột nước tại cửa vào(xem phụ lục 1);

2.Lựa chọn cửa van có hình dạng hợp lý vì thủy lực (xem phụ lục 1 và 2);

3.Nghiên cứu giảm bớt độ nhám của thành cống đối với cống ngầm – L < 40R; biệnpháp giảm độ, nhám thành cống để tăng khả năng tháo của cống ít có hiệu quả);

4.Khi cống có đoạn cong, trong điều kiện có thể nên chọn bán kính cong hợp lý đểvận tốc trên chỗ cong phân bố đều đặn, áp suất không nhỏ hơn áp suất cho phéptheo điều kiện phát sinh hiện tượng khí thực và tổng các hệ số tổn thất trênđoạn cong nhỏ nhất (§ 5-22)

5.Khi độ chân không trong cống nhỏ hơn đại lượng chân không cho phép (§5-35) nênmở rộng cửa ra với góc q và diện tích wr hợp lý (§5-25):

6.Nghiên cứu hình dáng hợp lý của phần liên hiệp hạ lưu để tăng cột nước phục hồi(§5-26).

§5-22. Bán kính cong lợi nhất về sức kháng thủy lực có thể xác định theo côngthức:

1.Đối với đoạn cong có tiết diện tròn.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (29)

rt– bán kính cong tính đến trục ống;

d– đường kính ống;

n– hệ số nhám.

2.Khi đoạn cong có tiết diện hình chữ nhật:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (30)

R– bán kính thủy lực;

h– kích thước mặt cắt theo hướng bán kính cong.

§5-23. Ảnh hưởng của đoạn ra mở rộng tới khả năng tháo của cống có thể đánh giátheo công thức sau:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (31)

m - hệ số lưu lượngkhi phần ra không mở rộng;

mm’r – hệ số lưu lượng khi phần ra mở rộng.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành - tổng các hệ sốtổn thất từ mặt vào đến mặt cắt ra (tính trong trường hợp đoạn ra không mởrộng). Các ký hiệu zi, wrwi xemtrong mục § 5-10.

hph – hệ số phục hồi động năng trong phần mở rộng, xácđịnh theo § 5-24.

§5-24. Hệ số phục hồi động năng trong đoạn ra mở rộng tính theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (32)

zm’r – Hệ số tổn thất trong đoạn ống mở rộng, tính theomặt cắt đầu của phần mở rộng (xem phụ lục 1);

wwr –diện tích mặt cắt đầu và cuối (mặt cắt bình thường và mặt cắt ra) đoạn mở rộng;

aar – hệsố hiệu chỉnh vận tốc tại mặt cắt đầu và cuối đoạn mở rộng. Trong những tínhtoán gần đúng có thể lấy:

a = 1,0 và ar =1,1 ÷ 1,3

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 9

§5-25. Để bảo đảm không có hiện tượng tia dòng tách khỏi thành ống, góc mở rộngtoàn bộ theo mặt bằng nên lấy như sau:

b ≤ 100khi v ≤ 10 m/gy;

b≤ 5÷80 khi 10 < v < 20 m/gy;

khivận tốc dòng chảy v > 20 m/gy không nên mở rộng phần ra vì có thể phát sinhhiện tượng khí thực.

Chúthích: khi mở rộng một hướng nên mởrộng theo mặt bằng để giảm trị số lưu lượng riêng.

§5-26. Hiệu quả của phương pháp tăng khả năng tháo của cống bằng biện pháp làmtăng cột nước phục hồi trên phần liên hiệp đánh giá theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (33)

Q1– lưu lượng cống khi cao độ trần cống tại cửa ra cao hơn cao độ mực nước hạlưu;

Q2– lưu lượng cống khi bố trí cao độ trần cống tại cửa ra thấp hơn cao độ mựcnước hạ lưu một đại lượng Zph;

Z– độ chênh mực nước thượng hạ lưu cống;

Zph– cột nước phục hồi.

Trườnghợp hr > hk  cột nước phục hồi Zph xác địnhtheo § 5-17.

khihr < hk , cao độ trần cống tại cửa ra thấp hơn mựcnước hạ lưu nhưng cửa ra không ngập (hình 10), phần liên hiệp lăng trụ, mặt cắtchữ nhật, cột nước phục hồi Zph có thể tính gần đúng theo các côngthức sau:

1.Đối với sơ đồ hình 10a,

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (34)

hoặctheo đường cong a (hình 11);

2.Đối với sơ đồ hình 10b,

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (35)

Trườnghợp đặc biệt P = hk có thể lấy Zph theo đường cong b hình11,

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 10

3.Đối với sơ đồ hình 10c,

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (36)

q - góc nghiêng(hình 10c). Đối với góc nghiêng tối ưu q=180 cóthể lấy Zph theo đường cong c hình 11;

4.Đối với sơ đồ hình 10d có thể lấy Zph theo đường cong d hình 11.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 11

5. Xác định áp suấtthủy động trong cống:

Tínhtoán áp suất thủy động trong cống nhằm mục đích xác định tải trọng trên các cấukiện của cống và ngăn ngừa khả năng xuất hiện chân không trong cống dẫn tớihiện tượng khí thực làm mất tính ổn định của dòng có áp do không khí qua buồngcửa van và các lỗi khác.

Tínhtoán áp suất thủy động trong cống cần được tiến hành trên các phần sau: buồngcửa van, đầu vào và các đoạn cống. Đôi lúc, ngoài các phần nói trên cần xâydựng đường áp suất dọc tuyến công trình.

XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT THỦY ĐỘNG SAU CỬAVAN

§5-27. Trong trường hợp chung, khi không đưa không khí vào cống, áp suất thủyđộng trung bình (theo thời gian) nhỏ nhất sau cửa van tính theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (37)

a1a2 – hệ số hiệu chỉnh động năng tại mặt cắt co hẹp vàmặt cắt 2-2;

zcửa – hệ số tổnthất thủy lực qua cửa van, tính với mặt cắt bình thường;

j­c – hệsố vận tốc tại mặt cắt co hẹp;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- hệ số lưu lượngđối với mặt cắt mở rộng.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (wcw) cửa – diện tích mặt cắt co hẹp và mặt cắt bình thường). Khi buồng cửavan có mặt cắt chữ nhật, trị số h = nε, ở đây Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; e – độ mở tuyệtđối (hình 12); h – chiều cao của cống tại buồng cửa van;

ε- hệ số co hẹp dòng chảy qua cửa xác định theo § 5-14;

Z– Cột nước tác dụng của cống, xác định theo § 5-15 ÷ § 5-21;

a0– cột nước Pe-đô-mét tính từ trần cống tại mặt cắt 2-2 (hình 12), xácđịnh theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (38)

a’– hiệu số giữa cao độ mực nước hạ lưu trực tiếp sau cửa ra và cao độ điểm tínháp suất tại mặt cắt 2-2;

xCH – tổng các hệ số tổn thất từ mặt cắt 3-2 đến mặtcắt ra tính với vận tốc trung bình tại mặt cắt bình thường;

ar – hệ số hiệu chỉnh động năng tại mặt cắt ra;

wr – diện tích mặt cắt ra;

w - diện tích mặtcắt bình thường.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 12

Chúthích: 1. Căn cứ vào các công thức(37) và (38) cần xây dựng đồ thị hp = f(h) theo các độ mở tương ứng để xác định đại lượng áp suất nhỏ nhất Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

2.Nếu đại lượng Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành nhậnđược có trị số âm Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành thìtrên trần cống, sau buồng cửa van có chân không.

§5-28. Khi phần cống sau cửa van là lăng trụ và độ dốc đáy nhỏ (i ≤ 0,05), đạilượng áp suất thủy động Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành có thể xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (39)

hay: Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (40)

xCB – tổng các hệ số tổn thất từ thượng lưu đến mặt cắtco hẹp sau cửa van, tính với vận tốc trung bình tại mặt cắt bình thường w.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (41)

Trongđó xCB - tổng các hệ số tổn thất thủy lực từthượng lưu đến cửa van con Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành - hệ số tổn thất thủy lực từ cửa vanđến mặt cắt co hẹp.

Chúthích: Trị số áp suất nhỏ nhất saucửa van Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành xácđịnh theo công thức (39) hoặc (40) với trị số hmin hoặc xây dựng đường cong Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành. Trị số hminxác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (42)

ởđây : Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

§5-29. Trị số áp suất thủy động tức thời xác định theo công thức

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhfơ, (43)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- áp suất thủy độngtrung bình theo thời gian, xác định theo § 5-25 hoặc § 5-28;

f- hệ số tỷ lệ, phụthuộc mức bảo đảm P% và hệ số đối xứng Cs.

Trườnghợp quy luật phân bố bình thường (tức Cs = 0), trị số f có thể lấy theo bảng 5; ơ – độ sai số trung bình phương của áp suấtmạch động. Trong tính toán sơ bộ có thể lấy:

ơ = (0,05 + 0,10)Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (44)

Bảng 5

P%

3,0

2,0

1,0

0,5

0,2

0,1

0,05

0,025

0,01

0,005

0,001

f

1,88

2,05

2,33

2,58

2,88

3,09

3,29

3,48

3,72

3,83

4,26

Chúthích: 1. Mức bảo đảm P% lấy theomục § 5-30.

2.Khi áp suất tức thời gần bằng áp suất tạo hơi hoặc quy luật phân bố không bìnhthường (Cs ¹ 0), cần nghiên cứu mạch động áp suất bằng thựcnghiệm.

§5-30. Khi chọn mức bảo đảm P% cần xét đến thời gian làm việc của công trình,nhiệm vụ công trình, mặt trong công trình có bọc hay không v.v… Trong tính toánsơ bộ, trị số P% có thể lấy như sau:

Đốivới các công trình vĩnh cửu và các cửa không điều tiết P% = 0,01 ÷ 0,1;

Đốivới công trình tạm thời, ít hoạt động và đối với các cửa sửa chữa P% = 2 ÷ 0,5.

XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT THỦY ĐỘNG SAU CỬAVÀO:

§5-31. Trị số nhỏ nhất của áp suất thủy động trung bình (theo thời gian) trêntrần đầu vào (hình 13) có hình dạng mặt cắt ngang bất kỳ, xác định theo côngthức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (45)

hay Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (46)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 13

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (47)

a)độ ngập của trần cống tại cuối đầu vào dưới mực nước trực tiếp sau cửa ra (hình13);

xCH - tổng các hệ số tổn thất thủy lực từ mặt cắt 2 - 2đến cửa ra;

e - hệ số co hẹpdòng chảy, phụ thuộc vào hình dạng đầu vào, xác định theo công thức (6);

m - hệ số lưu lượngtính theo diện tích mặt cắt bình thường sau đầu vào;

Z- cột nước tác dụng của cống.

z- độ ngập của trần cống tại cuối đầu vào dưới mực nước thượng lưu;

xv - hệ số tổn thất tại đầu vào, xác định theo phụ lục1;

je - hệ số vận tốc tại mặt cắt co hẹp, lấy theo trị sốjetrong công thức (5);

§5-32. Trị số áp suất tức thời tại trần đầu vào xác định theo công thức (43)những trị số f lấy theo đồ thị hình 14.

Chúthích: Trị số f vẫn lấy theo bảng 5.  

§5-33. Áp suất thủy động trung bình theo thời gian nhỏ nhất trên thành lối đoạnống cong có thể xác định theo công thức gần đúng:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (48)

ai- hiệu số giữa cao độ điểm i trên thành lối và cao độ mực nước hạ lưu trực tiếpsau cửa ra (hình 15);

Ni- kích thước mặt cắt i theo hướng bán kính cong. Trường hợp mặt cắt ngang chữnhật, Ni = hi nếu đoạn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng vàNi = bi nếu đoạn cong nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Khiđoạn cong có mặt cắt tròn, Ni = di, ở đây hi -chiều cao mặt cắt ngang; bi - chiều rộng và di - đườngkính tiết diện (hình 13);

Ri- bán kính cong của thành lối tại mặt cắt i;

mI - hệ số lưu lượng của cống đối với mặt cắt i;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Chúthích: khi thiết kế cống không nênlấy Ri < 2Ni

§5-34. Áp suất thủy động tức thời trên thành lối đoạn cong xác định theo côngthức (43) nhưng trị số s lấy theo đồ thị hình 16 (trị số f lấy theo bảng 5).

Chúthích: Đối với các công trình cấp Ivà II hoặc trong trường hợp phức tạp cần xác định bằng thực nghiệm.

Ápsuất thủy động cho phép trong cống dưới sâu.

§5-35 - Trị số nhỏ nhất cho phép của áp suất thủy động trên phần vào, buồng cửavan và đoạn cong cần thỏa mãn điều kiện:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (49)

Pa- áp suất không khí phụ thuộc độ cao so với mực nước biển, lấy theo bảng 6:

Bảng 6

Độ cao so với mực nước biển

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

10,33

9,74

9,18

8,64

8,14

7,80

7,37

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

9,81

9,25

8,72

8,21

7,73

7,41

7,00

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 14

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 15

Pa- áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ tính toán;

g - trọng lượngriêng của nước.

Chúthích: 1. Khi không thỏa mãn điềukiện (49) nên thu hẹp mặt cắt ra để giảm độ chân không trong cống. Hình dạng vàmức độ thu hẹp phụ thuộc chế độ dòng chảy trên phần liên hiệp sau cửa ra.

2.Các số liệu ghi trong bảng 6 được tính theo mét.

Đườngcong 1 dùng cho đầu vào kiểu I; đường 2 dùng cho tất cả các kết cấu kiểu II,trần và tường kiểu V;

Đường3 đối với trần và đáy kiểu III, trần kiểu IV, VI;

Đường4 đối với tường kiểu III, IV, và đáy kiểu IV.

6. Xác định khảnăng tháo của ống dẫn không khí

Đưakhông khí vào cống dưới sâu nhằm mục đích triệt tiêu hoặc giảm độ chân không,loại trừ hiện tượng

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 16

khíthực trong cống và làm khô cống. Tính toán lưu lượng khí qua ống dẫn khí cầntiến hành theo các mục § 5-36 ÷ § 5-38.

§5-36. Khả năng tháo của ống dẫn khí xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (50)

mk - hệ số lưu lượng của ống dẫn khí, xác định theo cáccông thức tính toán thủy lực thông thường, phù hợp với § 5-10;

W - diện tích mặtcắt ngang của ống dẫn khí;

hck- độ chân không trong ống dẫn không khí biểu thị bằng chiều cao cột nước;

gga -trọng lượng riêng của nước và trọng lượng riêng của không khí, phụ thuộc vàonhiệt độ và áp suất;

Chúthích: 1. Diện tích W của ống dẫn khí cần thỏa mãn điều kiện ghi trong chú thích 3 mục § 5 -6 và vận tốc cho phép trong ống không lớn hơn 60m/gy;

2.Theo điều kiện an toàn:

a)Không được lấy không khí trong các buồng làm việc;

b)Cần đặt các thanh chắn ở miệng ống và bảo vệ miệng ống nếu phần vào lộ thiên.

§5-37 - Trường hợp Fr > 45 trong cống sẽ có hiện tượng tụ hàm khí,khi đó khả năng tháo của ống dẫn khí sẽ tăng lên do lưu lượng không khí phụ vàođộ hàm khí của dòng chảy trong cống.

Lưulượng không khí vào độ tụ hàm khí sơ bộ tính theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (51)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- lưu lượng khôngkhí vào độ hàm khí;

Q- lưu lượng nước trong cống

§ 5-38. Đại lượng chân không hck và lượngkhông khí Qa ở buồng chữ nhật sau cửa van mở không hoàn toàn trongchế độ có áp tính theo hệ phương trình:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (52)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (53)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (54)

vàcông thức (50)

Trongcác phương trình trên:

wc - diện tích co hẹp sau cửa van;

w - diện tích mặtcắt bình thường;

ao- áp suất pe-do-met dư trên trần cống tại mặt cắt 2-2 (hình 12)

a”- độ ngập của trần cống tại cửa ra dưới mực nước trực tiếp sau mặt cắt này;

m1 - hệ số lưu lượng của đoạn từ cửa vào đến mặt cắt cohẹp sau cửa van, tính theo diện tích mặt cắt sau cửa;

Qvà Qa - lưu lượng nước và lưu lượng không khí;

H- độ ngập của ngưỡng cửa van dưới mực nước thượng lưu;

hrvà h - chiều cao của cống tại cửa ra và sau cửa van;

hw- cột nước tổn thất từ mặt cắt 2-2 đến cửa ra

i -độ dốc đáy cống (đoạn từ mặt cắt 2-2 đến cửa ra).

l- khoảng cách từ mặt cắt 2-2 đến cửa ra (hình 12).

Cácký hiệu biểu thị trên hình 12.

7. Xác định vị trínước nhảy trong cống.

§5-39. Trong trường hợp chung, vị trí nước nhảy trong cống xác định theo cácphương trình:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (55)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (56)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (57)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (58)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

vàcông thức (50), phương trình đường mặt nước giữa mặt cắt C-C và 1-1 (hình 17).

Trongcác phương trình trên, w1, w2wr làdiện tích mặt cắt 1-1, 2-2 và cửa ra;

a- áp suất pe-dô-met dư tại trọng tâm mặt cắt 2 - 2;

t2- độ ngập của trọng tâm mặt cắt ra dưới mực nước hạ lưu trực tiếp sau mặt cắtnày;

y1- áp suất pe-dô-met dư ở trọng tâm mặt cắt 1-1;

h­avà h1 - chiều sâu dòng chảy tại mặt cắt co hẹp và mặt cắt trước nướcnhảy (mặt cắt 1 - 1);

Q- lưu lượng nước;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- lưu lượng khôngkhí vào độ tụ hàm khí, xác định theo công thức (51);

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- lưu lượng khôngkhí bị hút vào cống do nước nhảy;

v1- vận tốc trung bình tại mặt cắt 1 - 1. Khi xác định vị trí nước nhảy theo cácphương trình (55) + (58), có thể lấy b = 0,007;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 17.

1. Ống dẫn không khí; 2. Đường áp suất trên trầncống

Trườnghợp chảy không áp ổn định b = 0,005, còn đối với chế độcó áp ổn định b = 0,012.

Hệphương trình (55) + (58) phải giải bằng cách thử dần

Vịtrí nước nhảy được xác định bởi khoảng cách l giữa mặt cắt C-C và 1-1.

Chúthích: 1. Nếu trị số l lớn hơnchiều dài phần tháo, cống sẽ làm việc trong chế độ không áp ổn định. Trường hợpngược lại, khi l < 0, chế độ chảy trong cống là có áp, ổn định. Khi có áp,ổn địnhQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

2.Vị trí nước nhảy và các trạng thái chảy trong cống cần nghiên cứu với tất cảcác độ mở trong mỗi trường hợp có thể;

3.Cần loại trừ độ mở phát sinh hiện tượng nước nhảy ngập tại mặt cắt co hẹp saucửa van.

§5-40. Khi tính toán sơ bộ, vị trí nước nhảy trong ống chữ nhật có thể xác địnhtheo phương trình:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(59)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,

(60)

h- chiều cao của ống;

h1- chiều sâu liên hiệp thứ nhất (tại mặt cắt 1 -1 trước nước nhảy);

hck- độ chân không trước nước nhảy;

a- độ ngập của trần cống tại mặt cắt 2-2 dưới mực nước hạ lưu trực tiếp sau cửara;

Sx2-r -tổng các hệ số tổn thất từ mặt cắt 2-2 đến cửa ra ar - hệsố hiệu chỉnh vận tốc tại cửa ra;

v- vận tốc trung bình của dòng chảy sau nước nhảy.

Vịtrí nước nhảy được xác định bởi khoảng cách l giữa mặt cắt C-C và 1-1, xác địnhbằng phương trình đường mặt nước giữa hai mặt cắt nói trên.

Chúthích: 1. Có thể bỏ qua đại lượngchân không khi hck < 1m;

2.Đối với ống tròn, khi tính toán sơ bộ có thể dùng phương trình (59) nhưng cầntính đổi diện tích hình tròn ra hình vuông tương ứng có cạnh h = b = 0,88 D. (D- đường kính hình tròn).

PHỤ LỤC 1

XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐTỔN THẤT CỤC BỘ TRONG CỐNG

Cáchệ số tổn thất cục bộ dưới đây không bao gồm hệ số tổn thất do ma sát theochiều dài của phần tính tổn thất cục bộ. Tính toán tổn thất do ma sát dài củanhững phần trên theo chú thích 3 mục §5-10 đối với mặt cắt trung bình của phầntính toán.

I. HỆ SỐ TỔNTHẤT TẠI CỬA VÀO

Khiđầu vào có dạng cong tròn, hệ số sức kháng thủy lực tại cửa vào xv xác định theo đồ thị hình 18.

Trênhình 18, r - bán kính cong của đầu vào; N - kích thước mặt cắt theo hướng bánkính cong. Nếu mặt cắt đầu vào là chữ nhật thì N=h (h - chiều cao của cống tạicuối đầu vào). Trường hợp đầu vào có tiết diện tròn, N=D, ở đây D-đường kínhống.

II. HỆ SỐ TỔNTHẤT Ở KHE VAN PHẲNG

Hệsố sức kháng thủy lực ở khe van phẳng xn phụ thuộc vào độ rộng tương đối của khe van bn/b, ởđây bn-chiều rộng khe van: b-chiều rộng của cống trên phần bố trí cửa van. Trịsố xn cóthể lấy như sau:

Khi

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhtrị số xn = 0,05;

(61)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành trị số xn = 0,10;

(62)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 18

Trườnghợp có hai hoặc nhiều cửa van cần cộng tất cả những hệ số tổn thất của khe vanđối với mỗi cửa van. Khi khoảng cách l giữa các khe van nhỏ hơn bốn lần chiềurộng của khe van cần lấy trị số xn với hệ số k lấy theo bảng 7.

Bảng 7

l/bn

0

0,5

1,5

2,0

3,0

4,0

k

1,00

0,65

0,60

0,65

0,75

1,0

Chúthích: khi Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhcó thể nội suy theo các điềukiện (61) và (62).

III. HỆ SỐTỔN THẤT TRÊN CHỖ CONG

Hệsố tổn thất trên chỗ cong xác định theo công thức

xcg = A . B . C

ởđây A - trị số phụ thuộc góc cong a, xác định theobảng 8.

Bảng 8

ao

0

20

30

45

60

75

90

A

0

0,31

0,45

0,60

0,78

0,90

1,00

B- Đại lượng phụ thuộc tỷ số Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành(ro - bán kính cong tính đếntrục ống; Dr - đường kính thủy lực. Đối với ống có mặt cắt chữ nhậtDr = 4R; ống tròn Dr = D; ống có mặt cắt vuông Dr= a . Trị số B lấy theo bảng 9.

Bảng 9

ro/Dr

1

2

4

6

8

10

15

20

B

0,21

0,15

0,11

0,09

0,07

0,07

0,06

0,05

C- Đại lượng phụ thuộc tỷ số a/b tức hình dạng mặt cắt chữ nhật (đối với mặt cắtvuông và tròn C = 1). Kích thước b được bố trí trong mặt phẳng của đoạn cong.Đại lượng C lấy theo bảng 10.

Bảng 10

a/b

0,25

0,50

0,75

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

C

1,80

1,45

1,20

1,00

0,68

0,45

0,40

0,43

0,48

0,55

0,58

0,60

IV. HỆ SỐ TỔNTHẤT TRÊN PHẦN MỞ RỘNG

1.Hệ số tổn thất trên phần mở rộng dần xmr phụ thuộc vào góc mở rộng và độ tăng diện tích tươngđối. Hệ số xmr tínhvới cột nước vận tốc tại mặt cắt trước chỗ mở rộng Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, xác định theo bảng 11.

Bảng 11

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

2

4

6

8

10

12

3,3

2,5

2,0

1,7

1,5

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,03

0,02

0,01

0,01

0,01

0,05

0,04

0,02

0,02

0,01

0,07

0,05

0,03

0,02

0,02

0,09

0,07

0,05

0,03

0,02

0,11

0,08

0,06

0,04

0,03

Trongbảng 11, bTB- góc trung bình giữa các góc tâm mở rộng trong mặt phẳng nằm ngang bn vàmặt phẳng thẳng đứng bđ,tức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Khimở rộng một mặt phẳng, trị số

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Chúthích: Có thể dùng bảng 11 để xácđịnh hệ số tổn thất trong đoạn mở rộng có mặt cắt tròn. Trong trường hợp nàytrị số bTB sẽbằng góc tâm của hình nón cụt.

2.Hệ số tổn thất tại chỗ mở rộng đột ngột Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhxác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(63)

hoặc

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,

(64)

Ởđây góc w1 w2 -diện tích mặt cắt trước và sau chỗ mở rộng.

Côngthức (63) tính với cột nước vận tốc tại mặt cắt trước chỗ mở rộng, còn côngthức (64) - sau chỗ mở rộng.

V. HỆ SỐ TỔNTHẤT TRÊN PHẦN THU HẸP

Hệsố tổn thất tại chỗ thu hẹp xác định theo công thức

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (65)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 19.

w1 w2 - diện tích mặt cắt trước và sau chỗ thu hẹp;

h - hệ số phản ánh hình dạng phần thu hẹp (đoạn chuyển tiếp).

1. Trường hợp thu hẹp đột ngột, mức độ thu hẹp lớn (hình 19a, b), hệ số h = 0,5.

2. Trường hợp thu hẹp dần (hình 19c, d), hệ số h tra trên đồ thị hình 20a, b.

- Đối với sơ đồ hình 19c theo đồ thị hình 20a;

- Đối với sơ đồ hình 19d theo đồ thị hình 20b.

3.Trường hợp thu hẹp thuận (hình 19e, g), hệ số h xác địnhnhư sau:

-Đối với sơ đồ hình 19e theo đường cong a trên đồ thị hình 21;

-Đối với sơ đồ hình 19g theo đường cong b của đồ thị nói trên.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 20

4.Hệ số tổn thất trên phần co hẹp từ cửa van đến mặt cắt co hẹp C - C (hình 12),xác định theo công thức

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (66)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; wa w - diện tích mặt cắt thu hẹp và mặt cắt bình thường.

Chúthích: 1. Hệ số xth quanhệ với vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp cònQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhđối với vận tốc trung bình tại mặt cắtbình thường sau phần thu hẹp (mặt cắt 2-2 hình 12);

2.Tổn thất cột nước cơ bản không xuất hiện trên phần thu hẹp mà sau phần đó, dosự thu hẹp và mở rộng dòng chảy tiếp theo.

3.Ngoài góc thu hẹp, hệ số tổn thất cột nước qua phần thu hẹp còn phụ thuộc hìnhdạng và kích thước đoạn thu hẹp (tỷ số diện tích mặt cắt co hẹp, chiều dài đoạnchuyển tiếp…), nhưng theo bảng 12, BCH 38 - 701, hệ số tổn thất qua phần thuhẹp thuận chỉ phụ thuộc góc tâm co hẹp, như vậy chưa hợp lý còn công thức (65)phản ảnh các yếu tố trên nên mức độ chính xác có thể cao hơn.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 21.

VI. HỆ SỐ TỔNTHẤT CỤC BỘ TẠI CỬA VAN

1.Hệ số tổn thất cục bộ tại cửa van phẳng.

Hệsố sức kháng thủy lực của cửa van phụ thuộc hình dạng mép dưới cửa van.

Bảng 12.

e/h

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

x cửa

186,2

43,8

17,48

8,38

4,27

2,13

1,01

0,38

0,08

0

a)Đối với cửa van phẳng có mép dưới sắc cạnh (hình 22a, b) đặt trong ống chữnhật, hệ số tổn thất thủy lực xcửa lấy theo bảng 12.

b)Khi cửa van có mép dưới cong thuận (hình 22c) đặt trong ống chữ nhật, trị số xcửalấy theo bảng 13

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 22.

Bảng 13

e/h

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

x cửa

22,96

10,56

4,71

2,46

1,24

0,72

0,34

0,12

0

c)Trường hợp cửa van phẳng, mép sắc, đặt trong ống tròn (hình 23a), hệ số xcửalấy theo bảng 14.

Bảng 14

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

0

1/8

2/8

3/8

4/8

5/8

6/8

7/8

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

1,000

0,948

0,856

0,740

0,609

0,466

0,315

0,159

x cửa

0,00

0,07

0,26

0,81

2,06

5,52

17,0

97,8

Trongbảng 14, e - độ mở; d - đường kính ống; wa - diện tích mặt cắt ứng với độ mở e; w - diện tích mặt cắt ống.

d)Đối với cửa van phẳng kiểu Lu-đlô (hình 23b) đặt trong ống tròn, trị số xcửalấy theo bảng 15

Bảng 15

e/d

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

x cửa

30,0

22,0

12,0

5,3

2,8

1,5

0,8

0,3

0,15

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 23

2.Hệ số tổn thất cột nước ở cửa van hình cung.

Hệsố tổn thất thủy lực của cửa van hình cung đặt trong ống chữ nhật có bán kínhcong r » 1,5 (h - chiều cao của ống), góc cong khi mở hoàntoàn (jo = 460)lấy theo bảng 16.

Bảng 16

e/h

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

x cửa

68,7

18,3

7,76

3,74

1,95

0,99

0,47

0,17

0,04

0

3.Hệ số tổn thất thủy lực của van nón.

Hệsố tổn thất thủy lực của van nón với A = 0,68 D và a = 500 (hình 24) lấy theo bảng 17.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 24

4.Hệ số tổn thất thủy lực của van kim (hình 25).

Hệsố sức kháng thủy lực của van kim sơ bộ có thể lấy theo bảng 18.

Bảng 17

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Độ mở theo % của độ mở toàn phần

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1,10

66,3

19,7

9,83

5,77

3,73

2,50

1,71

1,17

0,80

0,52

1,04

128,3

30,5

13,6

7,67

4,86

3,27

2,29

1,63

1,18

0,91

Bảng 18

Độ mở

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

x cửa

143,3

39,4

19,0

9,4

5,5

3,9

3,0

2,1

1,6

1,4

Chúthích: 1. Các đại lượng xcửa khôngbao gồm hệ số tổn thất thủy lực của khe van.

2.Cột nước tổn thất của cửa van xác định theo công thức

hWcửa = xcửa Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (67)

Ởđây v - vận tốc trung bình tại mặt cắt bình thường.

PHỤ LỤC 2

NHỮNG ĐẶC TÍNH CƠBẢN CỦA CÁC CỬA VAN THƯỜNG DÙNG

I. CỬA VANPHẲNG

Khicửa van mở không hoàn toàn, các đặc trưng thủy lực phụ thuộc vào độ mở và hìnhdạng mép dưới cánh cửa. Theo quan điểm đó, cửa van phẳng được chia thành hailoại cơ bản.

1.Cửa van phẳng có mép dưới cong (hình 22c).

2.Cửa van phẳng có mép dưới sắc (hình 22A, b).

Sơđồ hình 22a được ứng dụng cơ bản khi nghiên cứu lý thuyết. Trong thực tế, ngườita dùng cửa van phẳng có mép dưới tẩy. Khi cửa đóng, mép dưới cạnh cửa đè lêntấm đệm bằng kim loại mềm đặt ở ngưỡng lỗ. Thông thường dùng cửa van có thanhđệm ở dưới (hình 22b). Đối với loại cửa này, khi tính toán thủy lực có thể xemnhư cửa van phẳng mép sắc.

Sơđồ hình 22c có sức kháng thủy lực nhỏ nhưng khi cửa mở không hoàn toàn, cửa vanphẳng mép sắc (hình 22b) vẫn được ưu thích hơn vì: cửa van phẳng mép cong khôngtránh được hiện tượng tia dòng tách khỏi thành ống ở tất cả các độ mở. Khi cóhiện tượng này, tại mặt cong của mép cửa van có thể phát sinh các khu xoáykhông ổn định và khu áp lực giảm thấp làm biến đổi các lực tác dụng vào cánhcửa và rung động cửa van. Ngoài ra, trong những độ mở nhất định, các khu xoáycó tác dụng như tải trọng phụ trên thiết bị nâng. Đối với cửa van phẳng mépsắc, các hiện tượng trên giảm tới mức tối thiểu.

II. CỬA VAN HÌNH CUNG

Cửa van hình cung có thể dùng được đối với cột nước lớn đến 120m, các cửa có kích thướckhoảng 25 - 30m2 và yêu cầu về lực nâng nhỏ.

Do những ưu điểm cơ bản kể trên, cửa van hình cung thường được ứng dụngrộng trong thực tế.

III. CỬA VAN HÌNH NÓN

Van nón thường đặt ở cuối cống. Dòng chảy từ cửa van ra không khí hoặcdưới nước trong dạng vòng (hình 24) do đó có tác dụng tiêu năng tốt. Ngoài ravan nón có tác dụng điều chỉnh lưu lượng tốt.

IV. VAN KIM (HÌNH 25)

Van kim có tác dụng điều chỉnh lưu lượng rất chính xác. Nó có thể mởkhông hoàn toàn ngay cả trường hợp cột nước lớn nhất và yêu cầu về lực nângnhỏ.

Van kim được ứng dụng đối với cột nước lớn đến 800m và đường kính củavan có thể tới 6,5m. Thông thường van kim được đặt ở cuối cống và các tia nướctừ cửa van chảy vào không khí.

Nhược điểm của van kim là: kết cấu phức tạp đắt và trường hợp trongnước có bùn cát, van kim sẽ làm việc tồi hơn.

PHỤ LỤC 3

XÁC ĐỊNHCHIỀU SÂU LIÊN HIỆP SAU CỐNG KHÔNG CÓ BẬC

I. KÊNH LĂNG THỤ, CHIỀU RỘNG KÊNH BẰNG CHIỀU RỘNG CỐNG

1. Khi mặt cắt kênh có dạng bất kỳ, chiều sâu h2 xác địnhtheo phương trình cơ bản

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(68)

yrvà y2 - khoảng cách từ mặt thoáng đến trọng tâm mặt cắt ra và mặtcắt 2-2 trên phần liên hiệp.

w1w2 - diện tích mặt cắt ứng với các chiều sâu hr vàh2: Q - lưu lượng dòng chảy.

Phươngtrình trên phải giải bằng phương pháp thử dần hoặc vẽ đồ thị h = j (h).

2.Trường hợp mặt cắt chữ nhật, chiều sâu h2 xác định theo công thức:

 Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(69)

q- lưu lượng đơn vị.

3.Trường hợp mặt cắt hình thang, chiều sâu h2 xác định theo phươngtrình (68) hoặc đồ thị Ra-khơ-ma-nốp A.N.

Đâylà đồ thị lô ga rít vẽ theo tọa độ vuông góc, trên trục hoành đặt hàm số q (h)/Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhcòn trục trung đặt tỷ số h/hk. Đồ thị này là một họ đường biểu diễntrên hình 26, mỗi đường ứng với trị số cho trước của tỷ số m.hk/b.Các ký hiệu được dùng trong mục này như sau:

q(h) - hàm số nướcnhảy;

b- chiều rộng đáy kênh hình thang;

hk- chiều sâu giới hạn, xác định theo phụ lục 4;

h- chiều sâu dòng chẩy tại mặt cắt trước hoặc sau chỗ nước nhảy (hrhoặc h2);

m- Độ soải của mái kênh hình thang (tg góc được tạo nên bởi mái kênh và mặtphẳng thẳng đứng).

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 26

Khibiết độ sâu phân giới h2 và chiều sâu liên hiệp thứ nhất hrcần xác định các trị số:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành và Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

tiếpđó trên đồ thị tìm đường cong có trị số ứng với tỷ số m.hk/b vừatính, ví dụ đường cong này là đường cong ab hình 26.

Đặttrị số lr vừatính ở trên vào trục tung và từ điểm này kẻ đường thẳng song song với trụchoành. Đường này cắt đường cong ab tại điểm C (hình 26).

Từđiểm C kẻ đường thẳng song song với trục tung, đường này cắt đường cong ab tạiđiểm d. Từ d tiếp tục vạch đường song song với trục hoành và giao điểm củađường này với trục tung cho trị số d2 xác định chiều sâu h2 theo quan hệ:

h2 = d2 . hk ;

Khitính toán cần sử dụng những đường cong trên đồ thị xác định chiều sâu liên hiệptrong kênh lăng trụ hình thang của Ra-khơ-ma-nốp có trong các sách thủy lựcthông thường.

II. KÊNHLĂNG TRỤ MẶT CẮT CHỮ NHẬT, CHIỀU RỘNG KÊNH RỘNG HƠN CHIỀU RỘNG CỐNG [2]

Cácđặc trưng thủy lực trên đoạn kênh lăng trụ sau cống, chiều rộng kênh rộng hơnchiều rộng cống (hình 27) có thể xác định theo phương pháp sau:

1.Xác định tọa độ của các đường dòng và đường đẳng sâu, đẳng tốc theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, (70)

trongđó:

x,y - tọa độ tính toán theo hệ xOy (hình 27);

bvà Frr - chiều rộng cống và số Fờ-rút tại mặt cắt ra. Trị số Frrxác định theo quan hệ:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành (71)

vrvà hr - trị số vận tốc và chiều sâu tại mặt cắt ra;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành - tọa độ tính đổi, lấy theobảng 19.

Bảng 19

Trị số đường đẳng sâu Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Tọa độ đường đẳng sâu, đẳng tốc

DQ = 0%

DQ = 10%

DQ = 20%

DQ = 30%

DQ = 40%

DQ = 50%

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

0,050

0,150

0,280

0,400

0,500

0,600

0,730

0,860

1,100

-

0,503

0,510

0,530

0,565

0,620

0,675

0,760

0,870

1,100

-

0,165

0,305

0,460

0,610

0,790

1,000

1,210

1,660

2,770

4,470

0,405

0,420

0,450

0,500

0,575

0,690

0,820

1,110

1,980

3,380

0,270

0,430

0,610

0,780

0,970

1,220

1,590

2,140

3,790

6,920

0,310

0,330

0,360

0,410

0,480

0,580

0,750

1,020

1,840

3,360

0,370

0,520

0,710

0,880

1,060

1,300

1,800

2,460

4,370

8,140

0,210

0,230

0,250

0,290

0,350

0,440

0,560

0,770

1,360

2,520

0,450

0,590

0,750

0,920

1,120

1,430

1,910

2,690

4,770

9,250

0,115

0,125

0,140

0,160

0,190

0,230

0,300

0,410

0,760

1,350

0,480

0,610

0,770

0,940

1,130

1,450

1,950

2,760

4,940

9,950

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

sốcủa những đường đẳng sâu, đẳng tốc.

a)Trị số các đường đẳng sâu.

h = j . hr ;(72)

trongđó trị số j lấy theo bảng 19. Riêng đối với đường

DQ = 0%. trị số j xác định như sau:

KhiQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành ≤ 1,1. hệsố j lấy theo bảng 19;

Khi1,1 < Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành<1,7, hệ số j tính theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (73)

KhiQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành > 1,7.lấy j = 0,05.

b)Trị số các đường đẳng tốc

v = Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành; (74)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

3.Từ các số liệu tính toán nói trên vẽ các đường dòng và đường đẳng sâu, đẳng tốctrên mặt bằng (xem hình 27) sau đó vẽ các đường nước nhẩy thẳng và nhẩy xiêntheo trình tự sau:

a)Vẽ đường nước nhẩy thẳng:

Mặtnước nhẩy phẳng thẳng góc với các đường dòng do đó từ điểm D vẽ đường thẳngthẳng góc với đường dòng DQ = 0%, đường này sẽ cắt đườngdòng DQ = 10% tại điểm a’ (hình 27). Từ a’ tiếp tục vẽđường thẳng góc với đường dòng DQ = 10% sẽ xácđịnh được điểm b’. Theo trình tự trên định vị trí cao điểm c’, d’, e’ và nốicác điểm đã xác định được theo đường cong thuận sẽ được đường nước nhẩy thẳng.

b)Vẽ đường nước nhẩy xiên.

Vịtrí của đường nước nhẩy xiên được xác định bởi góc giữa đường nước nhẩy xiênvới đường dòng DQ = 0%

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 27

tạiđiểm D (hình 27). Trị số góc b xác định theo trình tự sau:

-Xác định độ sâu tương đối tại giao điểm D giữa đường dòng giới hạn (DQ = 0%) và thành lòng dẫn theo công thức (72) và (74), tức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành khi Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành≤1,7;

hoặc

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành khi Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

Ởđây Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- tọađộ tính đổi tại điểm D, tức Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

-Với trị sốQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, từ đồthị hình 28 xác định góc dD (góc giữa đường dòng DQ = 0% vàđường thẳng song song với trục Ox). Khi biết dDQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, dùng đồ thị hình 29 để tìm góc bD vàhình vẽ đường nước nhẩy xiên trên mặt bằng (hình 27) theo góc bD đãxác định.

Chúthích: khi vẽ đường nước nhẩy xiênnên xác định đoạn AE (hình 28) theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

4.Trên sơ đồ nghiên cứu (hình 27), xác định các đại lượng d, h, v và Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhtạicác điểm a, b, c… (giao điểm của đường nước nhẩy xiên với các đường dòng).

5.Tính các chiều sâu tương ứng Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành… sau nước nhẩy xiên theo quan hệ:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

trongđó ha, hb … - chiều sâu nước tại các điểm a, b, … còn ha, hb …xác định trên đồ thị hình 30 theo da, db…vàQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành… đã biết.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 28

6.Xác định các chiều sâu Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành… liên hiệp với Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành… theo công thức (69).

7.Trên cơ sở chiều sâu nước hạ lưu 1, phân tích các trạng thái nhẩy trong phạm vinghiên cứu. Ví dụ, khi t = h”, nước nhẩy thẳng sẽ xuất hiện ở mặt cắt dòng chẩybắt đầu choán đầy chiều rộng kênh dẫn. Khi t <Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhcó hiện tượng nhẩy xa và trường hợp t<Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hànhxuấthiện nhẩy xa sau phần nhẩy xiên, tức sau điểm E, dòng chẩy vẫn tiếp tục chẩyxiết và tạo ra hiện tượng nhẩy xiên tiếp theo. Khi t >Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, nước sẽ chẩy vào khu vựcsau đường dòng DQ = 0%; ở đây tạo ra xoáy và phát sinh dòng chẩy phụngược chiều với hướng chuyển động của dòng chính.

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 29

III. KÊNHMỞ RỘNG DẦN, MẶT CẮT CHỮ NHẬT

Chiềusâu liên hiệp trên đoạn kênh mở rộng dần sau cống có thể xác định theo phươngtrình:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(75)

trongđó br và hr - chiều rộng và chiều sâu tại mặt cắt ra;Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- chiều sâu liênhiệp với chiều sâu hr;

Q- lưu lượng qua cống.

ar Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành- các hệ số động lượng tại các mặt cắtcó chiều sâu hrQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành. Đối với những tính toán sơ bộ có thểlấy ar = Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành= 1.

B- chiều rộng kênh tại mặt cắt có chiều sâuQuyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành, tính theo quan hệ:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(76)

q - góc mở rộng,nên dùng q ≤ 70

ln- chiều dài nước nhẩy trên phần mở rộng. Đại lượng ln nên xác định theo côngthức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành;

ln- chiều dài nước nhẩy trong kênh lăng trụ, mặt cắt chữ nhật, tính theo côngthức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,

(77)

qr- lưu lượng riêng tại mặt cắt ra.

PHỤ LỤC 4

XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂUVÀ ĐỘ DỐC PHÂN GIỚI

I. XÁC ĐỊNHCHIỀU SÂU PHÂN GIỚI

Trongtrường hợp chung (mặt cắt kênh có dạng bất kỳ) chiều sâu phân giới hkxác định theo công thức;

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(78)

wk - diện tích mặt cắt ướt của kênh ứng với chiều sâuhk;

Bk- bề rộng mặt thoáng của kênh, ứng với chiều sâu hk;

a - hệ số độnglượng;

Q- lưu lượng dòng chảy.

Đốivới những kênh có mặt cắt xác định, chiều sâu hk tính theo các côngthức sau:

1.Kênh có mặt cắt chữ nhật:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(79)

q- lưu lượng đơn vị

Khi tính a = 1; g = 9,81 m/gy2; hk = 0,467 q2/3

(80)

2.Kênh có mặt cắt hình pa ra bôn:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(81)

Trongđó P - thông số parabôn xác định theo phương trình

x2 = 2 P.y

(82)

3.Kênh có mặt cắt hình tam giác:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(83)

j - góc đỉnh

4.Kênh có mặt cắt hình thang:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(84)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

Hình 30

hkn- chiều sâu phân giới trong kênh chữ nhật, xác định theo công thức (79) hoặc(80).

b- đáy dưới của mặt hình thang f(s) tra bảng 20 hoặcđồ thị hình 30.

II. XÁCĐỊNH ĐỘ DỐC PHÂN GIỚI

Độdốc phân giới ik xác định theo công thức:

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành,

(85)

Quyết định 2854/TL-QĐ năm 1975 ban hành qui phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QP - TL - C - 1 - 75 do Bộ trưởng Bộ Thủy lợi ban hành

(86)

wk, Ck, Rk - tiết diện ướt, hệsố Sê-di và bán kính thủy lực ứng với chiều sâu tới hạn hk.

Bảng 20

s

f(s)

f(s)

f(s)

1

2

3

4

5

6

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

0,19

0,20

0,21

0,22

0,23

0,24

0,25

0,26

0,27

0,28

0,29

0,30

0,31

0,32

0,33

0,34

0,35

0,961

0,958

0,955

0,952

0,949

0,946

0,943

0,940

0,937

0,934

0,931

0,928

0,925

0,922

0,920

0,927

0,914

0,911

0,909

0,906

0,903

0,901

0,898

0,895

0,36

0,37

0,38

0,39

0,40

0,41

0,42

0,43

0,44

0,45

0,46

0,47

0,48

0,49

0,50

0,52

0,54

0,56

0,58

0,60

0,62

0,64

0,66

0,68

0,893

0,891

0,888

0,886

0,883

0,881

0,879

0,876

0,874

0,871

0,860

0,867

0,865

0,862

0,860

0,856

0,852

0,848

0,843

0,839

0,835

0,831

0,827

0,834

0,70

0,72

0,74

0,76

0,78

0,80

0,82

0,84

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

0,820

0,816

0,813

0,809

0,805

0,802

0,799

0,796

0,793

0,789

0,786

0,783

0,780

0,777

0,774

0,771

0,763

0,757

0,750

0,744

0,737

0,731

0,726

0,721

MỤC LỤC

I.Phạm vi ứng dụng

II.Những tên gọi được dùng

III.Những yêu cầu cơ bản khi thiết kế cống dưới sâu

IV.Những thiết bị chính của cống

V.Tính toán thủy lực cống dưới sâu

1.Chế độ dòng chẩy trong cống - sơ đồ tính toán thủy lực

2.Xác định khả năng tháo của cống sâu.

3.Xác định cột nước tác dụng của cống

4.Các biện pháp tăng cường khả năng tháo của cống.

5.Xác định áp suất thủy động trong cống.

6.Xác định khả năng tháo của ống dẫn không khí

7.Xác định vị trí nước nhảy trong cống

Phụlục 1. Xác định các hệ số tổn thất cục bộ trong cống.

Phụlục 2. Những đặc tính cơ bản của các cửa van thường dùng

Phụlục 3. Xác định chiều sâu liên hiệp sau cống không có bậc

Phụlục 4. Xác định chiều sâu và độ dốc phân giới.