Thủy công - Chương 5 docx

HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
1
Chương 5
PHẦN I
CÔNG TRÌNH THÁO LŨ
5.1 GIỚI THIỆU
* CTTL được xây dựng để tháo lượng nước lũ thừa, nhằm bảo
đảm sự an toàn cho CTDN và các CT khác của hồ chứa.
* Lưu lượng lũ dùng trong tính toán điều tiết lũ được xác đònh
theo tần suất lũ ứng với cấp CT:
CấpCT TSlũTK(%) TSlũKT(%)
I 0,1
y
0,2 * 0,02
y
0,04 *
II 0,5 0,1
III 1,0 0,2
IV 1,5 0,5
V2,0
Ghi chú: * - TS nhỏ ứng với CTTL ở miền núi, trung du
- TS lớn ứng với CTTL vùng đồng bằng
CÔNG TRÌNH THÁO LŨ
CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC
CỬA VAN
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
2
* Phân loại:
x
Theo vò trí của CTTL (so với CTDN):
- CTTL đặt trong thân đập: khi CTDN là đập BT hay BTCT

- CTTL đặt ngoài thân đập: khi CTDN là đập VLĐP
x
Theo chế độ thủy lực:
- CTTL trên mặt (kiểu hở, chảy không áp): được xây dựng phổ
biến.
- CTTL dưới sâu (kiểu kín, chảy có áp)
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
3
5.2 CTTL TRÊN MẶT
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
4
5.2.1 Các phân đoạn của CTTL
* Tổng quát, một CTTL trên mặt gồm 4 PĐ theo chiều dòng chảy:
PĐ dẫn vào PĐ tháo nước PĐ nối tiếp PĐ dẫn ra
. Kênh dẫn vào . Đập tràn . Dốc nước/ . BP tiêu năng
. Tường cánh TL (tự tràn/ có CV) bậc nước . Kênh dẫn ra
5.2.2 Phân đoạn vào
* Nhiệm vụ: hướng nước vào phân đoạn tràn cho thuận dòng.
* Tùy trường hợp cụ thể, có thể không cần kênh dẫn vào.
* Có nhiều dạng tường cánh TL:
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
5
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
6
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
7
5.2.3 Phân đoạn tràn
* Nhiệm vụ: tháo nước theo lưu lượng yêu cầu.
* Hai loại đập tràn thường dùng:
x

Đập tràn Creager – Ophiserov:
- Lưu lượng tràn ở chế độ chảy không ngập:
3/ 2
2
o
QmbgH
H

¦
H
: hệ số co hẹp bên (nếu không có co hẹp bên
 H
=1)
m: hệ số lưu lượng (m = 0,42
y
0,50)
¦
b: tổng chiều rộng tràn nước
H
o
=H+v
o
2
/2g
H: cột nước tràn
v
o
: lưu tốc dòng chảy tới gần
(nếu bỏ qua cột nước lưu tốc tới gần v
o

2
/2g

H
o
#
H)
- Tọa độ các điểm trên mặt tràn nước:
y
#
0,47x
1,8
/H
o
0,8
x
Đập tràn đỉnh rộng:
- Lưu lượng tràn được xác đònh như trên, với m = 0,30
y
0,38
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
8
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
9
* Tự tràn – Tràn có cửa van:
x
Tự tràn: - Cao trình đỉnh ngưỡng tràn = MNDBT
- Thường dùng khi lưu lượng tràn nhỏ
- Đơn giản trong vận hành và quản lý
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .

10
x
Tràn có cửa van:
- Cao trình đỉnh ngưỡng tràn < MNDBT
- Thường dùng khi lưu lượng tràn vừa và lớn
- Phức tạp trong vận hành và quản lý
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
11
* Tràn dọc – Tràn ngang:
x
Tràn dọc:
- Dòng chảy qua đập tràn rồi đổ trực tiếp vào PĐ nối tiếp.
- Được xây dựng khi đòa hình cho phép (có đủ chiều rộng để
bố trí đập tràn mà không cần phải tăng khối lượng đào).
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
12
x
Tràn ngang:
- Dòng chảy qua đập tràn, chuyển hướng 90
o
o
đoạn kênh
dẫn
o
PĐ nối tiếp.
- Đoạn kênh dẫn thường có dạng hình thang, chiều rộng đáy
và chiều sâu tăng dần từ đầu đến cuối kênh (vì lưu lượng trong
trường hợp này tăng dần từ đầu đến cuối đập tràn, gọi là dòng biến
lượng)
- Được xây dựng khi đòa hình không cho phép làm đường tràn

dọc (đòa hình hai bờ sông rất dốc, nếu làm đường tràn dọc sẽ tăng
khối lượng đào).
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
13
5.2.3 Phân đoạn nối tiếp
* Nhiệm vụ: chuyển nước từ nơi cao xuống nơi thấp.
* Các loại CT phổ biến: dốc nước, bậc nước.
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
14
* Dốc nước
x
Độ dốc đáy i > độ dốc phân giới i
k
o
dòng chảy xiết trên dốc
- Trên nền đất, i = 3
y
10% (giá trò tham khảo)
- Trên nền đá tốt, i có thể đạt tới 50%
- Có thể thay đổi i theo chiều dài do ác, tùy đòa hình tự nhiên.
x
M/c ngang của dốc thường là hình chữ nhật, có chiều rộng
không đổi hay thu hẹp dần
- Trong mọi trhợp, lưu tốc dòng chảy trên dốc phải < lưu tốc
không xói cho phép đối với bê tông (có thể đạt tới 30 m/s)
- Khi muốn giảm lưu tốc dòng chảy trên dốc để tránh hiện
tượng hàm khí và xâm thực, có thể bố trí các mố nhám n hân t ạo dọc
theo dốc.
- Khi dốc nước có chiều rộng lớn, có thể dùng các tường phân
dòng chạy dọc theo chiều dài dốc để giảm hiện tượng sóng xiên.

x
Tuyến dốc nước có thể thẳng hay cong,tùymặtbằngđòahình.
- Nếu tuyến cong, cần lưu ý hiện tượng độ nghiêng mặt nước
theo phương ngang do lực quán tính ly tâm.
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
15
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
16
* Bậc nước
x
Được xây dựng khi độ dốc đòa hình lớn trên nền đất.
x
Bậc nước có thể chỉ gồm 1 cấp hay nhiều cấp.
x
Mỗi bậc có:
- 2 tường chắn dọc
- 1 tường chắn ngang
- 1 sân bậc (thực chất là một bể tiêu năng để tạo nước nhảy
ngập)
x
Chiều cao mỗi bậc: 3
y
6 m (giá trò tham khảo).
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
17
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
18
5.2.2 Phân đoạn dẫn ra
* Mục đích: dẫn nước ra sông cũ hay nơi khác.
* Hai CT chính: - CT tiêu năng

-Kênhdẫnra
* CT tiêu năng có thể là: - Bể tiêu năng
- Tường tiêu năng
- Bể tường kết hợp
-Mũiphun
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
19
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
20
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
21
5.3 CTTL DƯỚI SÂU
5.3.1 Các phân đoạn
PĐ dẫn vào PĐ tháo nước PĐ nối tiếp PĐ dẫn ra
. Kênh dẫn vào . Đập tràn . Đường hầm . BP tiêu năng
. Tường cánh TL (tự tràn/có CV) . Kênh dẫn ra
hay
. Giếng tháo lũ
(a) CTTL chìm hoàn toàn trong nước. Chế độ chảy có áp.
(b) PĐ vào kiểu hở. Chế độ chảy bán áp
(c) PĐ vào kiểu hở. Chế độ chảy không áp
(d) PĐ tháo lũ kiểu giếng tháo lũ tự tràn. Chế độ chảy bán áp
(e) PĐ tháo lũ kiểu giếng tháo lũ có cửa van. Chế độ chảy có áp
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
22
5.3.2 Giếng tháo lũ
* GTL được xây dựng khi bờ sông đá tốt rất dốc và không thể xây
dựng các loại CTTL khác.
GTL thường được kết hợp với đường hầm tháo lũ thi công.
* Các bộ phận:

- Ngưỡng tràn: đập tràn đỉnh rộng hay Creager-Ophiserov,
tự tràn hay có cửa van
Trên mbằng, đập tràn có hình tròn (hay một phần hình tròn)
- Đoạn chtiếp từ ngưỡng vào giếng đứng, m/c ngang giảm dần
-Giếngđứng
- Đoạn chtiếp từ giếng đứng vào đường hầm ngang
- Đường hầm ngang dẫn nước về HL
-PĐdẫnra
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
23
PHẦN II CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC
5.4 ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI
* CTTN được xây dựng để lấy nước từ một nguồn nước (sông, hồ
chứa, …) nhằ m phục vụ cho nhu cầu sử dụng (tưới, sinh hoạt, công
nghiệp, phát điện, …).
* Hai loại CTLN: - CTLN kiểu hở (cống hở).
- CTLN kiểu kín (cống ngầm).
5.5 CTLN KIỂU HỞ
* CTLN kiểu hở thường được xây dựng để lấy nước từ sông.
* Kết cấu CTLN kiểu hở giống như của CTTL trên mặt, nhưng
thường không có PĐ chuyển tiếp.
* Phân loại:
- CTLN kiểu hở không đập ngăn sông: được xây dựng trong
trường hợp lưu lượng và mực nước trong sông đủ để cung cấp cho nhu
cầu sử dụng.
HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
24
- CTLN kiểu hở có đập ngăn sông: được xây dựng trong trường
hợp lưu lượng sông đủ nhưng mực nước trong sông không đủ để cung
cấp cho nhu cầu sử dụng.

HTS. Thủy công 1. Chương 5: Công trình tháo lũ – Công trình lấy nước – Cửa van .
25
*Chúý
- HCN được xây dựng khi ca û lưu lượng và mực nước trong sông
đều không đủ để cung cấp cho nhu cầu sử dụng.
- Trong vùng chòu ảnh hưởng triều (và mặn), CTLN thường
được kết hợp với yêu cầu tiêu nước và được bố trí như sau: