thiết kế kỹ thuật cống rạch rồng huyện phong điền thành phố cần thơ ( tiểu dự án đê bao bảo vệ vườn trái cây huyện phong điền thành phố cần thơ )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỐNG RẠCH RỒNG
HUYỆN PHONG ĐIỀN THÀNH PHỐ CẦN THƠ
( TIỂU DỰ ÁN ĐÊ BAO BẢO VỆ VƯỜN TRÁI CÂY
HUYỆN PHONG ĐIỀN THÀNH PHỐ CẦN THƠ )

(PHẦN THUYẾT MINH )

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
TRẦN VĂN TỶ

SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ĐOÀN CHÁNH THIỆN
MSSV: 1110547
LỚP: XDCTT K37

Cần Thơ, Tháng 05/2015


LỜI NÓI ĐẦU
Sau gần 4 năm học tập ở trường Đại Học Cần Thơ, dưới sự giảng dạy và
hướng dẫn tận tình của các thầy, cô trong trường nói chung, các thầy, cô trong Khoa
Công nghệ nói riêng cùng với sự phấn đấu, nỗ lực của bản thân, đã trang bị cho em
những kiến thức cơ sở về mọi mặt và ngành nghề.
Quyển luận văn tốt nghiệp này là những kiến thức đúc kết trong suốt quá
trình của các năm học trước. Qua đó còn trang bị cho em kiến thức tổng hợp để làm

hành trang khi bắt đầu công việc sau khi ra trường.
Quyển luận văn tốt nghiệp được chia ra làm 02 quyển:
+ Quyển 1: gồm có Thiết Kế Kỹ Thuật các hạng mục chính của cống
+ Quyển 2: gồm có phần Phụ Lục
Dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy, cô em đã tận dụng hết mọi khả
năng của mình để hoàn thành tốt quyển luận văn này. Tuy nhiên về lĩnh vực khoa
học thì rất rộng còn kiến thức ban đầu của em còn rất hạn hẹp, thời gian nghiên cứu
thì có hạn nên việc tìm hiểu tài liệu tham khảo còn rất ít, không đủ để giải quyết tất
cả các vấn đề trong thiết kế và không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất
mong nhận được sự chỉ dẫn của các thầy cô cùng sự góp ý của các bạn để em có thể
học hỏi thêm.
Em chân thành cảm ơn các thầy cô đã truyền đạt những kiến thức quý báu
trong suốt thời gian em học ở trường.Các thầy đã tận tình hướng dẫn cho em trong
suốt thời gian qua, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành một cách tốt nhất
quyển luận văn này. Cảm ơn các bạn trong lớp đã giúp đỡ tôi trong suốt những năm
học qua.
Cần Thơ, ngày 27 tháng 04 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Đoàn Chánh Thiện


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG....................................................................... 1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN ................................................................. 1
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH ..................................................... 1
1.2.1. Vị trí công trình ........................................................................................ 1
1.2.2. Nhiệm vụ công trình ................................................................................. 1
1.2.3. Cấp công trình .......................................................................................... 1

1.3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG ..................................................................... 1
1.3.1. Địa hình khu vực ...................................................................................... 1
1.3.2. Địa chất .................................................................................................... 2
1.3.3. Thổ nhưỡng .............................................................................................. 2
1.4. KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN ........................................................................... 2
1.4.1. Thủy văn .................................................................................................. 2
1.4.2. Mưa .......................................................................................................... 2
1.4.3. Độ ẩm ....................................................................................................... 3
1.4.4. Nhiệt độ .................................................................................................... 3
1.4.5. Bốc hơi ..................................................................................................... 4
1.4.6. Các yếu tố khí tượng khác ........................................................................ 4
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ................................................................. 6
2.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ................................................................................... 6
2.2. XÁC ĐỊNH THỜI ĐIỂM TƯỚI VÀ TIÊU ..................................................... 7
2.2.1. Thời điểm tiêu nước.................................................................................. 7
2.2.2. Thời điểm tưới nước ................................................................................. 7
2.2.3. Thời điểm tiêu năng .................................................................................. 8
2.3. XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG ...................................................................... 8
2.3.1. Bài toán tiêu ............................................................................................. 8
- Cao trình đáy cống: .......................................................................................... 8
2.3.2. Bài toán tưới ........................................................................................... 10
2.3.3. Xác định khẩu độ cống ........................................................................... 12
2.4. THIẾT KẾ KÊNH THƯỢNG HẠ LƯU ....................................................... 13
2.4.1. Số liệu tính toán ...................................................................................... 13
2.4.2. Tính toán kích thước mặt cắt kênh .......................................................... 13
2.4.3. Kiểm tra không lắng, không xói .............................................................. 14
2.4.4. Kiểm tra điều kiện giao thông thủy ......................................................... 16
2.4.5. Cao trình đường bờ kênh ........................................................................ 17
2.4.6. Cao trình đỉnh trụ.................................................................................... 17
2.5. TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG ........................................................................... 17

2.5.1. Xác định hình thức nối tiếp ..................................................................... 17
2.5.2. Tính toán bể tiêu năng ............................................................................ 18
2.5.3. Tính toán hố xói ..................................................................................... 19
2.6. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN CỐNG ............................... 20
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................ 22
TÍNH TOÁN CỬA VAN ........................................................................................ 22


3.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN..................................................................................... 22
3.2. KÍCH THƯỚC CỬA VAN............................................................................... 22
3.2.1. Chiều cao cửa van ...................................................................................... 22
3.2.2. Chiều rộng cửa van .................................................................................... 22
3.3. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH ......................................................................... 23
3.3.1. Xác định vị trí dầm chính ........................................................................... 23
3.3.2. Tính toán lực tác dụng lên dầm chính ......................................................... 24
3.3.3. Chọn kết cấu cho dầm chính....................................................................... 25
3.3.4. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm chính có sự tham gia của bản mặt ...... 26
3.3.5. Chọn thép dầm biên ................................................................................... 28
3.5. TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA BẢN MẶT ....................................................... 31
3.6. TÍNH LỰC NÂNG HẠ CỬA VAN .................................................................. 32
3.6.1. Trọng lượng của van .................................................................................. 32
3.6.2. Chọn máy nâng cửa van và phai ................................................................. 32
CHƯƠNG 4 ........................................................................................................... 34
TÍNH TOÁN CẦU CÔNG TÁC ........................................................................... 34
4.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN................................................................................... 34
4.2. KÍCH THƯỚC CẦU CÔNG TÁC ................................................................ 34
4.2.1. Chiều dài nhịp ............................................................................................ 35
4.2.2. Bề rộng nhịp............................................................................................... 35
4.2.3. Chiều dài dầm trục và dầm công tác ........................................................... 35
4.2.4. Cao trình đỉnh dầm công tác ....................................................................... 35

4.2.5. Cao trình đỉnh dầm cầu trục ....................................................................... 36
4.2.6. Cao trình sàn mái ....................................................................................... 36
4.2.7. Xác định kích thước dầm và cột ................................................................. 36
4.3. TÍNH TOÁN SÀN MÁI.................................................................................. 37
4.3.1. Số liệu tính toán ......................................................................................... 37
4.3.2. Tính toán nội lực và bố trí thép dầm dọc đỡ sàn mái nhà để phai ................ 40
4.4. TÍNH TOÁN SÀN CONSOL ......................................................................... 43
4.4.1. Số liệu tính toán ......................................................................................... 43
4.4.2. Thiết kế lan can .......................................................................................... 43
4.4.3. Tính toán nội lực và bố trí thép sàn consol ................................................. 44
4.5. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO DẦM CÔNG TÁC ....... 45
4.5.1. Tính toán thép dầm công tác loại 1 ............................................................. 45
4.5.2. Tính toán thép dầm công tác loại 2 ............................................................. 47
4.6. TÍNH TOÁN DẦM CẦU TRỤC.................................................................... 49
4.6.1. Tính toán thép dầm cầu trục loại 1.............................................................. 50
4.6.2. Tính toán thép dầm cầu trục loại 2.............................................................. 54
4.6.3. Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn thứ II (độ võng) .............................. 57
4.6.4. Kiểm tra nứt ............................................................................................... 57
4.7. TÍNH TOÁN KHUNG CẦU CÔNG TÁC..................................................... 58
4.7.1. Khung nhà phai .......................................................................................... 58
4.7.2. Khung nhà trụ pin ...................................................................................... 63
4.7.3. Khung nhà trụ biên ..................................................................................... 67


CHƯƠNG 5 CẦU GIAO THÔNG .......................................................................... 73
5.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ................................................................................. 73
5.1.1. Kích thước cầu giao thông ...................................................................... 73
5.1.2. Tải trọng thiết kế .................................................................................... 73
5.1.3. Hệ số vượt tải (Theo 22 TCN 272–05).................................................... 73
5.2. TÍNH TOÁN LAN CAN ............................................................................... 74

5.2.1. Thanh lan can ......................................................................................... 74
5.2.2. Trụ lan can.............................................................................................. 76
5.3. TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH ........................................................................ 77
5.3.1. Tải trọng tác dụng ................................................................................... 77
5.3.2. Tính toán thép......................................................................................... 78
5.4. TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU ..................................................................... 78
5.4.1. Tính toán bản hẫng ................................................................................. 78
5.4.2. Tính toán sàn trong ................................................................................. 80
5.5. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH NHỊP GIỮA 5.1M ........................................... 85
5.5.1. Kích thước dầm chính............................................................................. 85
5.5.2. Tính toán dầm theo trạng thái giới hạn II ................................................ 95
5.6. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH NHỊP 12M ....................................................... 97
5.6.1. Kích thước dầm ...................................................................................... 98
5.7. TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU ........................................................................ 98
5.7.1. Tính toán trụ và xà mũ ............................................................................ 98
5.7.2. Tính toán mố cầu .................................................................................. 100

CHƯƠNG 6 ỔN ĐỊNH
6.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.................................................................................... 103
6.1.1 Số liệu cơ bản............................................................................................ 103
6.1.2 Số liệu địa chất .......................................................................................... 103
6.2 ỔN ĐỊNH BỂ TIÊU NĂNG ............................................................................ 103
6.2.1 Tải trọng ................................................................................................... 103
6.2.2 Tính toán ứng suất ..................................................................................... 105
6.2.3 Sức chịu tải đất nền dưới đáy bể tiêu năng ................................................ 109
6.2.4 Xử lý nền bể tiêu năng .............................................................................. 109
6.3 ỨNG SUẤT THÂN CỐNG ............................................................................. 109
6.3.1 Tải trọng ................................................................................................... 109
6.3.2 Tính toán ứng suất ..................................................................................... 111
6.4 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH THÂN CỐNG .......................................................... 116

6.4.1 Số liệu tính toán ........................................................................................ 116
6.4.2 Kiểm tra hình thức trượt phẳng ................................................................. 116
6.4.3 Xác định ứng suất giới hạn của đất nền .................................................... 117
6.4.4 Xác định sơ bộ hệ số an toàn trượt sâu ...................................................... 120
6.4.5 Hệ số an toàn cung trượt tròn .................................................................... 120
6.5. XỬ LÝ NỀN THÂN CỐNG ........................................................................ 122
6.5.1 Phương án 1: Cừ tràm ............................................................................... 122
6.5.2 Phương án 2: Cọc bê tông cốt thép ............................................................ 122


CHƯƠNG 7 .......................................................................................................... 133
KẾT CẤU THÂN CỐNG ...................................................................................... 133
7.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ............................................................................... 133
7.1.1. Số liệu cơ bản ....................................................................................... 133
7.2. TẢI TRỌNG ............................................................................................... 133
7.2.1. Tải cầu công tác, cầu giao thông, bản thân trụ thân cống ...................... 133
7.2.2. Tải trọng ngang .................................................................................... 133
7.3. ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY TRỤ ................................................................... 139
7.3.1. Trường hợp 1: Vừa thi công xong ......................................................... 139
7.3.2. Trường hợp 2: Vận hành MNĐmax - MNSmin ......................................... 140
7.3.3. Trường hợp 3: Vận hành MNĐmin - MNSmax ......................................... 141
7.4. TÍNH TOÁN KẾT CẤU MỐ TRỤ ............................................................. 141
7.4.1. Nội lực ................................................................................................. 141
7.4.2. Trụ pin.................................................................................................. 142
7.4.3. Trụ biên ................................................................................................ 143
7.5. TÍNH TOÁN KẾT CẤU BẢN ĐÁY........................................................... 143
7.5.1. Nội lực ................................................................................................. 143
7.5.2. Tính toán bố trí thép ............................................................................. 144
7.6. BỐ TRÍ THÉP GIA CƯỜNG KHE VAN ................................................... 145
7.6.1. Trụ biên ................................................................................................ 145

7.6.2. Trụ pin.................................................................................................. 146
CHƯƠNG 8 BỂ TIÊU NĂNG
8.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.................................................................................... 148
8.2 TÍNH TOÁN TƯỜNG CÁNH......................................................................... 148
8.2.2 Tính toán bố trí thép .................................................................................. 158
8.2.3 Kiểm tra sự hình thành và mở rộng khe nứt ............................................... 159
8.3. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY BỂ TIÊU NĂNG .................................................. 159
8.3.1. Trường hợp tính toán................................................................................ 159
8.3.2. Tính toán và bố trí thép ............................................................................ 163
8.3.3. Kiểm tra nứt cho bản đáy bể tiêu năng ..................................................... 164


Chương 1:
Giới Thiệu Chung

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN
- Dự án cống Rạch Rồng nằm trong tiểu dự án đê bao vườn trái cây thành phố Cần Thơ
trên địa bàn Xã Nhơn Ái, Huyện Phong Điền, Thành phố Cần Thơ thuộc dự án thủy lợi
phục vụ phát triển nông thôn đồng bằng sông Cửu Long.
- Địa hình khu vực chủ yếu nằm dưới mực nước biển trung bình và chịu tác động trực
tiếp của triều biển Đông nên hằng năm thường bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn gây ra
tình trạng thiếu nước ngọt cho trồng trọt, chăn nuôi cũng như sinh hoạt của người dân
trong vùng.
- Vùng dự án với diện tích đất tự nhiên khoảng 36000ha, trong đó 6500ha là đất canh
tác chủ yếu trồng lúa và cây ăn trái. Do đó việc xây dựng cống Rạch Rồng sẽ tạo điều

kiện thuận lợi cho người dân chủ động được vụ mùa, thâm canh tăng vụ và chuyển đổi
cơ cấu cây trồng hợp lý góp phần phát triển kinh tế của Thành phố.

1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
1.2.1. Vị trí công trình
- Cống Rạch Rồng được xây dựng tại Xã Nhơn Ái, Huyện Phong Điền, Thành phố
Cần Thơ.

1.2.2. Nhiệm vụ công trình
- Ngăn mặn, giữ ngọt, tiêu úng, xổ phèn cho diện tích đất khoảng 7300 ha.
- Ngăn nguồn ô nhiễm từ kênh Vàm Sáng quay trở lại thị Xã Nhơn Ái.
- Kết hợp giao thông thủy bộ.

1.2.3. Cấp công trình
- Công trình cấp IV.

1.3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG
1.3.1. Địa hình khu vực
- Địa hình khu vực tương đối bằng phẳng, cao độ trung bình từ 1 - 2m đối với đất vườn
và từ 0,5 - 1,2m đối với đất ruộng.
- Địa hình khu vực chủ yếu nằm dưới mực nước biển trung bình.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

1


Chương 1:
Giới Thiệu Chung

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

1.3.2. Địa chất
Bảng 1.1. Kết quả khảo sát địa chất khu vực xây dựng công trình.
Lớp

Lớp
1
2
3

Cao trình Chiều dày (m) Tính chất của đất
1 
12 Bùn sét xám,màu nâu
2 
7 Sét pha tạp chất hữu cơ màu nâu đen.
3 
13 Sét pha cát hạt mịn màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng
Bảng 1.2. Kết quả thí nghiệm cơ lý đất
Chiều
   Độ sệt Lực dính Góc ma Độ ẩm
dày(m) 
B
C (T/m2) sát(o) W (%)

12
1,45
0,61

1,64
0,72
3 62,13

7
1,64
0,52
1,30
0,1
3 77,00

13
1,92
0,92
0,38
0,38
3 30,33


Cao trình

1.3.3. Thổ nhưỡng
- Đất đai trong khu vực chủ yếu là đất phù sa thích hợp với nhiều loại cây trồng khác
nhau đặc biệt là cây lúa.
- Đất có thành phần cơ giới chủ yếu là sét (chiếm 50 - 60%).
- Đất thường hơi mặn và chua ở tầng mặt do ảnh hưởng của xâm nhập mặn vào mùa
khô, lượng dinh dưỡng khá, nguồn đạm tốt nhưng nguồn dự trữ lân không đủ.

1.4. KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN
1.4.1. Thủy văn

- Khu vực chịu tác động trực tiếp của triều biển Đông thuộc phạm vi bán nhật triều
không đều qua cửa sông Soài Rạp.
- Thời gian 1 ngày triều là 24 giờ 50 phút, một chu kỳ triều là 13 – 14 ngày. Vùng chịu
ảnh hưởng của triều nhiều nhất là các huyện phía Nam quốc lộ I A, đây là nơi ảnh
hưởng mặn từ 4 – 6 tháng trong năm.
- Trong mỗi chu kỳ nửa tháng, bắt đầu là 1, 2 ngày triều kém, đến giữa chu kỳ là triều
cường, cuối chu kỳ là 1, 2 ngày triều kém. Kỳ nước cường thường xảy ra sau ngày
không trăng (đầu tháng âm lịch) hoặc ngày trăng tròn (ngày rằm, khoảng 2 ngày).

1.4.2. Mưa
- Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt:
+ Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 10 có gió Tây Nam.
+ Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau có gió Đông Bắc.
- Lượng mưa trung bình từ 966 đến 1325mm.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

2


Chương 1:
Giới Thiệu Chung

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Hình 1.1. Biểu đồ lượng mưa trung bình từ 2001 đến 2005
1.4.3. Độ ẩm
- Do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên độ ẩm tương đối cao.

- Độ ẩm trung bình các tháng mùa mưa: 82%
- Độ ẩm trung bình các tháng mùa khô: 80%
- Độ ẩm trung bình năm 81%.

1.4.4. Nhiệt độ
- Khu vực nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa nên nhiệt độ cao, ít biến đổi trong
năm, nhiệt độ trung bình hằng năm từ 27,20C - 27,70C, tháng 1 có nhiệt độ trung bình
thấp nhất là 25,20C.
- Hằng năm, mặt trời đi qua thiên đỉnh 2 lần (16 tháng 4 và 27 tháng 7). Lượng bức xạ
khá dồi dào, trung bình đạt tới 160kcal/cm2.

Hình 1.2. Biểu đồ nhiệt độ trung bình từ 2001 đến 2005

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

3


Chương 1:
Giới Thiệu Chung

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

1.4.5. Bốc hơi
- Vào mùa khô, nắng nhiều, độ ẩm không khí thấp, do đó lượng bốc hơi cao, trị số ngày
đêm đạt đến 6 mm.
- Vào những tháng mùa mưa, chỉ số đạt khoảng từ 2,5 - 3,5mm trong một ngày đêm.
Tháng 9, độ bốc hơi nhỏ, đạt từ 2 - 3mm trong một ngày đêm.

1.4.6. Các yếu tố khí tượng khác
- Mây:
Mùa khô, lượng mây ít hơn mùa mưa. Tháng ít mây nhất là tháng 1, lượng mây trung
bình ngày chỉ vào khoảng 4/10 đến 5/10 bầu trời. Tháng nhiều mây nhất là tháng 9 với
lượng mây trung bình ngày khoảng 8/10 bầu trời. Trong mùa mưa, mây thường thấp và
dày che phủ cả bầu trời.

- Nắng:
Do ở vĩ độ thấp nên Cần Thơ tiếp nhận được ánh nắng dồi dào, độ dài ban ngày lớn,
bức xạ và nhiệt độ cao, thích hợp cho sự phát triển của cây trồng. Tổng số giờ nắng
trong năm đạt trên dưới 2630 giờ. Trong mùa khô, số giờ nắng trung bình mỗi ngày đạt
từ 8 - 9 giờ. Tháng mùa mưa trung bình từ 5 - 7 giờ trong ngày.

- Gió:
Trong mùa mưa, gió thịnh hành là gió Tây Nam đến Tây Tây Nam, tốc độ trung bình
cấp 3 - 4. Từ tháng 5 đến tháng 9 sang các tháng 10 và 11 của mùa mưa, thì gió chuyển
tiếp chủ yếu gồm có cả gió Đông Bắc đến Đông Nam, tốc độ thường ở mức cấp 2. Sang
tháng 12, đầu mùa khô, gió chuyển từ bắc đến Đông Bắc, tốc độ cấp 2. Đến tháng 1 và
2 gió thịnh hành ở cấp 3 - 4 theo hướng Đông Bắc đến Đông Nam, để rồi cuối mùa khô
vào các tháng 3 và 4, gió thịnh hành ở cấp 3 - 4, chủ yếu hướng Đông đến Đông Nam.
Số lần lặng gió nhiều nhất xảy ra vào thời kỳ tranh chấp gió giữa mùa mưa và mùa khô,
trong tháng 10 với tần suất là 21%. Đặc biệt, tháng 7 tần suất lặng gió là 17% do có
những đợt hạn (hoặc ít mưa) thường xảy ra.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

4

Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN THỦY LỰC
2.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
- Diện tích lưu vực 5000ha.
- Cao trình trung bình mặt ruộng chọn theo cao trình mặt đất tự nhiên Zđr = +0.5m. Do
nhu cầu phát triển cây lúa nên ta chọn cao trình mực nước đồng cao hơn cao trình mặt
đất tự nhiên một khoảng (0,05 - 0,2m).
Zđ = Zđr + a = +1,0 + 0,2 = +1,2m
Trong đó: Zđr là cao trình mặt ruộng.
a = (0,05 - 0,2m) là độ ngập nước để cây lúa sinh trưởng.
- Cao trình đáy kênh: để đảm bảo giao thông thủy cao trình đáy kênh phải thấp hơn cao
trình mực triều min: Zđk = Zmin – t = –0,47 – 2 = –2,47m. Chọn Zđk = –3m.
Trong đó: Zmin là cao trình mực triều thấp nhất.
t = (1,5 - 2m) là độ ngập thuyền (m).
- Số liệu triều: Do cống chịu ảnh hưởng thủy triều của con sông Trà Niền ta lấy
liệu triều tại trạm đo Thành phố Cần Thơ để tính toán.

số

Hình 2.1. Biểu đồ triều điển hình Cần Thơ
- Số liệu mưa: Sử dụng số liệu mưa tại Cần Thơ được quan trắc 28 năm từ 1979 đến
2006 để tính toán và vẽ đường tần suất xác định được lượng mưa 1 ngày max, 3 ngày
max và 5 ngày max ứng với P = 10% (công trình cấp IV).

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

1


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Hình 2.2. Lượng mưa trung bình từ 1979 đến 2006

2.2. XÁC ĐỊNH THỜI ĐIỂM TƯỚI VÀ TIÊU
2.2.1. Thời điểm tiêu nước
- Dựa vào biểu đồ triều và biểu đồ lượng mưa ta thấy tháng 10 là thời điểm có
chân triều cao trong mùa mưa nên ta chọn triều tháng 10 để tính toán.

Hình 2.3. Biểu đồ triều tháng 10 năm 1985
- Dựa vào biểu đồ triều tháng 10 năm 1985 ta chọn thời điểm tiêu bất lợi nhất là
ngày 27/10/1985 có chân triều cao nhất.
- Do trong vùng sản xuất nông nghiệp chủ yếu là trồng lúa nên ta dựa trên đặc
tính của cây lúa tính toán tiêu nước trong 3 trường hợp:
+ Mưa 1 ngày tiêu 3 ngày:ứng với số liệu triều từ 26/10/1990 đến 28/10/1985
+ Mưa 3 ngày tiêu 5 ngày: ứng với số liệu triều từ 25/10/1990 đến 29/10/1985
+ Mưa 5 ngày tiêu 7 ngày: ứng với số liệu triều từ 24/10/1990 đến 30/10/1985

2.2.2. Thời điểm tưới nước

- Dựa vào biểu đồ triều và biểu đồ lượng mưa ta chọn thời điểm lấy nước bất lợi
nhất là ngày 13/04/1985 có đỉnh triều thấp nhất trong mùa khô.Ta tính toán tưới
nước trong 3 ngày: ứng với số liệu triều từ 12/04/1985 đến 14/04/1985.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

2


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

2.2.3. Thời điểm tiêu năng
- Chọn thời điểm tiêu năng bất lợi nhất là ngày 1/07/1985 do có chênh lệch triều
(Max-Min) trong ngày lớn nhất, khi đó năng lượng dòng chảy qua cống là lớn
nhất.
- Tính toán tiêu năng 3 ngày từ 30/06/1985 đến 2/07/1985.

2.3. XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG
2.3.1. Bài toán tiêu
- Cao trình đáy cống:
Ta chọn cao trình đáy cống bằng cao trình đáy kênh: Zđc = Zđk = –3m
- Cao trình mực nước sông Zs:
Dựa vào thời điểm tiêu ta lấy số liệu triều ứng với các ngày đã chọn để tính
các bài toán: mưa 1 ngày tiêu 3 ngày, mưa 3 ngày tiêu 5 ngày và mưa 5 ngày
tiêu 7 ngày.

- Lưu lượng nước chảy qua cống:
- Xem cống như đập tràn đỉnh rộng. Lưu lượng qua cống phụ thuộc vào tỷ lệ

+ Nếu

3
hn  h n 
    0,8 : Chảy tự do  Q  m.b. 2.g.Ho2
H o  Ho  pg

+ Nếu

hn  hn 
    0,8 : Chảy ngập  Q  n .b.h. 2.g.(Ho  h)
H o  H o  pg

hn
Ho

Trong đó: Q là lưu lượng chảy qua cống (m3/s).
n = 0,93: hệ số ngập (ứng với m = 0,35).
B là khẩu độ cống (m).
- Do Zđk = Zđk nên hh= hn = h = Zs – Zđc: độ sâu cột nước hạ lưu (m).
Ho= H +

.v2o
: cột nướcthượng lưu có lưu tốc tới gần.
2.g

.v2o

Để đơn giản ta có thể bỏ qua
, lấy Ho = H = Zđ – Zđc.
2.g

- Thể tích nước tự chảy qua cống sau thời gian t:
V = Q.t

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

3


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Trong đó: V là thể tích nước tự chảy qua cống sau thời gian t (m3).
Q là lưu lượng nước chảy qua cống (m3).
t = 1 giờ = 3600s.

- Chiều cao lớp nước giảm xuống sau thời gian t:
ΔH =

Q.t V

F
F

Trong đó: V là thể tích nước chảy qua cống sau thời gian Δt (m3).
F là diện tích tiêu (ha)

- Cao trình mực nước đồng Zđ:
- Cao trình mực nước đồng được xác định theo phương trình cân bằng nước cho khu
vực khép kín trong thời gian t = 1 giờ.
Wmưa+ Wth= Wbh + Wtc
Trong đó: Wmưa là thể tích nước mưa (m3)
Wth là thể tích thấm (m3)
Wbh là thể tích nước bốc hơi (m3)
Wtc là thể tích nước tự chảy qua cống (m3)
- Do thể tích thấm và bốc hơi rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua.
Wmưa = Wtc
Wmưa – Wtc = W
Hmưa.F – Q.t = (Zđi+1 – Zđi).F
Zđi+1 = Zđi + Hmưa –

Q.t
= Zđi + Hmưa – H
F

Trong đó: W là thể tích nước tiêu hao trong thời gian t.
Hmưa là lượng mưa trong 1 giờ (m)
F là diện tích lưu vực tính toán (m2)
Q là lưu lượng nước chảy qua cống (m3/s)
t = 1 giờ = 3600s.
Zđi, Zđi+1 là cao trình mực nước đồng tại thời điểm thứ i và i + 1 (i ≥ 1)
H=

Wtc Q.t

là chiều cao lớp nước giảm xuống sau 1 giờ
F
F

- Dựa vào các số liệu trên ta lập được bảng tính chế độ chảy qua cống như sau:

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

4


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Bảng 2.1. Tính bài toán tiêu như sau.
Giờ

Zđ

Zs

hh

Ho

hn
Ho

Chế độ
chảy

Q

Wtc

ΔH

Hmưa

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

Trong đó: (1): số thứ tự từng giờ
(2): cao trình mực nước đồng (m)
(3): cao trình mực nước sông (m)
(4): hh = Zs – Zđc: cột nước hạ lưu (m)
(5): Ho = Zđ – Zđc: cột nước thượng lưu (m)
(6): điều kiện chảy ngập
(7): chế độ chảy qua cống
(8): lưu lượng nước chảy qua cống (m3/s)
(9): thể tích nước chảy qua cống (m3)
(10): chiều cao lớp nước giảm xuống sau 1 giờ (m)
(11): chiều cao lớp nước tăng lên do mưa trong 1 giờ (m)

2.3.2. Bài toán tưới
- Cao trình mực nước sông Zs:
Dựa vào thời điểm tưới ta lấy số liệu triều tương ứng với các ngày đã chọn để tính
bài toán tưới 3 ngày hoặc tưới 5 ngày.

- Lưu lượng nước qua cống:
Tương tự trường hợp bài toán tiêu.

- Cao trình mực nước đồng Zđ:
Cao trình mực nước đồng được xác định theo phương trình cân bằng nước cho khu
vực khép kín trong thời gian t = 1 giờ.

Wd = Wtc
Wtc – Wd = W
Wtc – Wd = ΔZ.B.L
Wtc – Wd = (Zđi+1 – Zđi).B.L
Zđi+1 – Zđi =
Zđi+1 = Zđi +

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

Wtc
Wd
–
B.  L B.  L
Wtc  Wd
B.  L

5


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Zđi+1 = Zđi + ΔH
Trong đó: Wd = 3.6.q.Ftưới: lượng nước dùng (m3)
q: hệ số tưới (q = (1 – 1,2) lúa), (q = (10 – 30): thủy sản) (

l
)
S.ha

Ftưới = 75%.F là diện tích tưới (ha)
Wtc là thể tích nước tự chảy qua cống (m3).
Q là lưu lượng chảy qua cống (m3/s).
Δt = 1 giờ = 3600s là thời gian chảy qua cống.
ΔZ = Zđi+1 – Zđi là chênh lệch mực nước sau thời gian Δt.
B là bề rộng kênh (m)
L = MĐK.F.10 là tổng độ dài kênh (m).
F là diện tích lưu vực (m2).
MĐK là mật độ kênh (3 - 4) km/km2
ΔH là chiều cao lớp nước thay đổi sau thời gian Δt (m).
Mực nước đồng ban đầu khi chưa mở cống:
+ Trường hợp 1: Nếu Zsmax > Zđr thì Zđ1 =

Z đr  Zs min
2

+ Trường hợp 2: Nếu Zsmax < Zđr thì Zđ1 =

Zs max  Zs min
2

- Dựa vào các số liệu trên ta lập bảng tính toán chế độ chảy qua cống tương tự bài
toán tiêu.

Bảng 2.2. Tính bài toán tưới như sau.
Giờ

Zđ

Zs

hh

Ho

hn
Ho

Chế độ
chảy

Q

Wtc

ΔH

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Trong đó:(1), (2), (3):tương tự trường hợp bài toán tiêu.
(4): hh = Zđ – Zđc: cột nước hạ lưu (m).
(5): Ho = Zs – Zđc: cột nước thượng lưu (m).
(6), (7), (8), (9): tương tự trường hợp bài toán tiêu.
(10): ΔH =

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

W tc  Wd
:chiều cao lớp nước trên sông thay đổi sau t.gian Δt.
B. L

6


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

2.3.3. Xác định khẩu độ cống
- Chọn sơ bộ khẩu độ cống lần lượt là b = 6m, b = 8m và b = 10m để tính toán cho 3 bài
toán tiêu: mưa 1 ngày tiêu 3 ngày, mưa 3 ngày tiêu 5 ngày, mưa 5 ngày tiêu 7 ngày và
bài toán tưới.
- Ta thấy với khẩu độ b = 6m thì cống tiêu không hết nước, còn b = 8m và b = 10m thì
cống tiêu hết nước cho cả 3 bài toán tiêu và đảm bảo lượng nước cho bài toán tưới,
nhưng với b = 10m thì chi phí xây dựng sẽ tốn kém. Do đó ta chọn khẩu độ cống b =
8m ứng với lưu lượng qua cống Qmax = 128,96m3/s để tính toán.
Bảng 2.3. Tổng hợp tính toán khẩu độ cống.

Bài toán

Mưa 1 ngày
tiêu 3 ngày

Mưa 3 ngày
tiêu 5 ngày

Bài toán

Mưa 5 ngày
tiêu 7 ngày

Tưới 3 ngày

Khẩu độ
cống

Zđ
ban
đầu

Zđ sau
tính toán

Qmax
(m3/s)

6

+1,0

+1,167

97,15

8

+1,0

+1,117

128,96

10

+1,0

+1,068

160,44

6

+1,0

+1,161

97

8

+1,0

+1,086

127,34

10

+1,0

+1,019

157,92

8

+1,0

+1,16

119,66

Khẩu độ
cống

Zđ
ban
đầu

Zđ sau
tính toán

Qmax
(m3/s)

6

+1,0

+1,243

91,71

8

+1,0

+1,16

119,66

10

+1,0

+1,068

148,59

6

-0,2

+0,791

76,97

8

-0,2

+0,845

100,47

10

-0,2

+0,848

122,74

2.4. THIẾT KẾ KÊNH THƯỢNG HẠ LƯU
2.4.1. Số liệu tính toán
- Lưu lượng thiết kế: ta chọn lưu lượng chảy qua cống lớn nhất để tính toán.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

7


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Qtk = Qmax = 128,96 m3/s.
- Cao trình đồng ruộng Zđr = 1,0m
- Cao trình đáy kênh: Zđk = Zđc = –3m
- Hệ số mái dốc: m = 1,5
- Hệ số nhám: n = 0,025
- Độ dốc kênh: i = 0,0001

2.4.2. Tính toán kích thước mặt cắt kênh
- Tính htk:
htk = Zđr – Zđc = 1,0 – (–3) = 4m
Trong đó: htk là độ sâu thiết kế (m);
Zđr là cao trình đồng ruộng (m);
Zđc là cao trình đáy cống (m).

- Tính btk:
- Tính toán theo phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về thủy lực (Phương pháp
Agơrôtskin)
mo = 2 1  m 2  m = 2,106
f(R ln ) =

4.mo . i 4.2,106. 0,0001
=
= 0,00065
Q
128,96

- Tra phụ lục 1 – 1 sách Thủy lực công trình ứng với n = 0,025 ta có Rln = 3,897
- Ta có: htk = 4m 

h tk
4
=
=1,154
R ln 3,897

- Tra bảng phụ lục 1-2 sách Thủy lực công trình: 

btk =

b tk
= 6,218
R ln

b tk
.Rln = 6,218.3,897 = 24,23m
R ln

- Ta chọn btk = 26m tiến hành kiểm tra lại htk
- Ta có:

b tk
26
=
= 6,671
R ln 3.897

- Tra bảng phụ lục 1-2 sách Thủy lực công trình: 

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

h tk
= 1,21
R ln

8

Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

htk =

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

h tk
.Rln = 1,195.3,79 = 4,53m
R ln

 b tk  26m
 h tk  4m

- Vậy ta chọn 

2.4.3. Kiểm tra không lắng, không xói
- Chọn: Qmax = k1.Qtk = 1,2.128,96 = 154,75m3/s
Qmin = k2.Qtk = 0,3.128,96 = 38,68m3/s
Trong đó: Qmax, Qmin là lưu lượng lớn nhất, nhỏ nhất
k1 = 1,2 ÷ 1,4; k2 = 0,3 ÷ 0,5

- Vận tốc thiết kế lớn nhất:
f (R ln ) 

4.m o . i 4.2,106. 0, 0001


 0, 000544
Qmax
154,75

Rln = 4,18
b tk
26
=
= 6,22
R ln 4,18

h max
h
= 1,147  hmax = max .Rln = 1,147.4,18 = 4,79m
R ln
R ln
Amax = (b + m.hmax).hmax = (26+1,5.4,79) .4,79 = 158,95m2
Vmax =

Q max
154, 75
=
= 0,97m/s
A max
158, 95

- Vận tốc thiết kế nhỏ nhất:
Bảng 2.4. Kết quả tính toán Vmin.

Qmin(m3/s)

f(Rln)

Rln

b/Rln

h/Rln

h (m)

Amin
(m2)

Vmin(m/s)

38,68

0,00217

2,47

10,52

0,866

2,14

62,61

0,62

- Kiểm tra điều kiện không lắng, không xói:
- Để đảm bảo điều kiện không lắng, không xói thì: Vmin > [Vkl]; Vmax < [Vkx]
- Ta có: [Vkx] = k.Q0.1= 0,75.128,960.1 = 1,22m/s
Trong đó:k: hệ số phụ thuộc vào đất lòng kênh. (do đất lòng kênh là đất sét
 k = 0,75).
Q: lưu lượng của kênh.
Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

9


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

- Tốc độ để không bồi lắng trong kênh là tốc độ nhỏ nhất không những thoả mãn nhu
cầu bồi lắng mà còn đảm bảo tránh được cỏ dại phát triển trong lòng kênh cho nên
vận tốc nhỏ nhất trong kênh (vmin) không được nhỏ hơn 0,3m/s.
[Vkl] = 0,3 < Vmin = 0,62 < Vmax = 0,97 < [Vkx] = 1,21
- Kết luận: Vậy kênh thiết kế thỏa điều kiện không lắng, không xói.

2.4.4. Kiểm tra điều kiện giao thông thủy
- Kiểm tra chiều sâu mực nước chết trong kênh:
- Để đảm bảo giao thông thủy, mực nước thấp nhất trong kênh phải thỏa mãn điều kiện:
h  T + h

Trong đó: h: độ sâu mực nước thấp nhất trong kênh.
H = Zsmin – Zđc = 0,47 – (–3) = 2,53m
T: chiều sâu máng thuyền. Chọn T = 1,5m.
h: chiều sâu an toàn từ đáy thuyền đến đáy kênh.
h = 2,53m  T + h = 1,5 + 0,2 = 1,7m
- Kết luận: Vậy mực nước trong kênh thỏa điều kiện giao thông thủy.
a

c

d

c

a

t
h

h

Hình 2.4. Điều kiện giao thông thủy
- Kiểm tra chiều rộng đáy kênh:

d

B  2.  c  a    m.h 
2



Trong đó: B: chiều rộng đáy kênh (m).
c: chiều rộng tối đa của thuyền.
c = b – 2.t = 4 – 2.0,25 = 3,5m
b: chiều rộng 1 cửa cống.
t = 0,25m: khoảng cách an toàn để thuyền qua cống.
d = 3m: khoảng cách giữa 2 thuyền.
a = 3m: khoảng cách giữa thuyền và bờ.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

10


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

m: hệ số mái dốc của kênh.
h: chiều sâu an toàn từ đáy thuyền đến đáy kênh.

3

- Ta có: B  26m  2.  3,5  3    1, 5.0,3  14, 5m
2


- Kết luận: Vậy chiều rộng kênh thỏa điều kiện giao thông thủy.

2.4.5. Cao trình đường bờ kênh
- Cao trình bờ kênh thượng lưu:ZBKTL = ZTLmax + d = +0,82 + 0,5 = +1,52m
- Chọn ZBKTL = +2.0m
- Cao trình bờ kênh hạ lưu:ZBKTL = ZHLmax + d = +0,97 + 0,5 = +2,2m
- Chọn ZBKHL = +2,2m
Trong đó: ZTLmax: cao trình mực nước thượng lưu cao nhất.
ZHlmax: cao trình mực nước hạ lưu cao nhất.
d = 0,5 – 0,75m: độ vượt cao an toàn.
- Do bờ kênh làm đường giao thông nên ta chọn cao trình bờ kênh thượng hạ lưu ZBK =
+2,4m bề rộng bờ kênh b = 6m, hệ số mái dốc m = 1,5.

2.4.6. Cao trình đỉnh trụ
- Cao trình đỉnh trụ biên và trụ pin: Ztrụ = ZHLmax + d = +0,97 + 0,5 = +1,47.
- Chọn Ztrụ pin = +1,47m
Trong đó: ZHLmax: cao trình mực nước hạ lưu cao nhất.
d = (0,5 - 0,75m): độ vượt cao an toàn.

2.5. TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG
2.5.1. Xác định hình thức nối tiếp
- Khi công trình làm việc có lưu lượng biến đổi từ Qmin đến Qmax nên khi tính
toán với lưu lượng nào gây bất lợi nhất đó là lưu lượng tiêu năng Qtn.
- Trường hợp bất lợi nhất là lúc năng lượng dòng chảy dư thừa không tiêu hao
hết khi qua công trình, sinh ra nước nhảy phóng xa lớn nhất.
- Trong tính toán ta so sánh (hc’’-hh) lớn nhất ứng với trường hợp này chính là
lưu lượng tiêu năng.
- Xác định hình thức nước nhảy: Ứng với mỗi giá trị Q ta tính được hc’’ tương
ứng, từ đó so với hh.
+ Nếu hc’’ = hh: là nước nhảy tại chỗ.
+ Nếu hc’’ > hh: là nước nhảy phóng xa.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

11


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

+ Nếu hc’’ < hh: là nước nhảy ngập.
- Trong đó: hc’’ được xác định theo phương pháp gần đúng.

- Lập bảng tính toán ứng với thời điểm tiêu năng đã chọn tìm ra giá trị (hc’’-hh)maxtừ

đó xác định được lưu lượng tiêu năng QTN.
Bảng 2.5. Tính toán tiêu năng được lập như sau.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

Giờ

Zđ

Zs

hh=hn

H

hn/H

Chế độ
chảy

Q

Wtc

H

Hmưa

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

V

Ho=Eo

q

F(τc)

τoc

τc

τ''c

h''c

h''c-hh

Nước
nhảy

- Qua tính toán ta xác định được (hc’’hh)max = -0,34 ứng với lưu lượng tiêu năng QTN =
120,24 m3/s.

2.5.2. Tính toán bể tiêu năng
- Chiều sâu đào bể:
- Qua tính toán tiêu năng ta xác định được (hc’’– hh)max= –0,34 < 0 nên hình thức nối
tiếp sau cống là nhảy ngập. Do đó ta chọn chiều sâu đào bể tiêu năng theo cấu tạo d =
0,5m. Cao trình đáy bể tiêu năng: ZBTN = Zđc – 0,5 = –3 – 0,5 = –3,5m

- Chiều dài bể tiêu năng:
- Theo công thức M.Đ.Tréctôuxốp ta có: lb = .ln + l1
Trong đó: lb: chiều dài đào bể
: hệ số kinh nghiệm (0,7 ÷ 0,8)
ln = 4,5.hc’’: chiều dài nước nhảy

l1 = lrơi – S: khoảng cách từ chân công trình đến mặt cắt co hẹp.
lrơi = 1,64. H o .(P  0, 24.H o ) : chiều dài nằm ngang của dòng nước từ cửa
công trình đến mặt cắt có hẹp.
S: chiều dài nằm ngang của mái dốc đến hạ lưu công trình (do đập tràn đỉnh
rộng nên S = 0)
P: khoảng cách từ đáy cống đến đáy kênh (P=0 do đáy cống bằng đáy kênh)
- Ta có:
ln = 4,5.hc’’ = 4,5.3,47 = 15,61m
Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

12


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

l1 = lrơi = 1,64× H o .(P  0, 24.H o ) = 1,64. 4, 73.0, 24.4, 73 = 3.8m
lb = 0,75.ln + l1 = 0,75.15,57 + 3,8 = 15,48m
- Chọn lb = 16m

2.5.3. Tính toán hố xói
- Theo công thức kinh nghiệm của viện thủy lợi:
dx = kp.1,2.

q
6,53

 1,72m
= 1,05.1, 2.
3, 48
Vkx

Trong đó: Dx: chiều sâu lớn nhất hố xói
kp: hệ số kinh nghiệm lấy 1,05
Vkx: vận tốc không xói
Với đáy kênh gia cố bằng đá D > 20cm lấy Vkx = 3,48m/s
q: lưu lượng đơn vị ở cuối bể tiêu năng (m2/s)

q

QTN 120, 24

 6,53 m2/s
b tn
18, 4

btn: chiều rộng cuối bể tiêu năng (m)

Zhx  Zdk  dx  3,5  1,72  5,22 m
- Vậy ta chọn cao trình hố xói –5.2m
- Chiều dài hố xói: lx = (9  20).dx = 9.dx = 9.1,72 = 15,48m
- Chọn lx = 16m.

2.6. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN CỐNG
- Chọn chiều dày trụ biên tb = 1m, trụ pin tp = 1,2m.
- Để đảm bảo điều kiện lưu thông chọn khổ cầu giao thông 5m, lề bộ hành rộng 1m 
Lgt = 5 + 2 = 7m

- Chiều rộng cầu công tác: Lcct = 4m
- Khoảng cách giữa 2 mép cầu giao thông và cầu công tác 1,8m
- Khoảng cách giữa mép thân cống và cầu giao thông 1,2m
- Khoảng cách giữa mép thân cống và cầu công tác 2,3m
- Chiều dài thân cống: L = 2,3 + 4 + 1,8 + 6,7 + 1,2 = 16m

- Điều kiện hình thức cống là đập tràn đỉnh rộng:
(23).H < L < (8 10).H
Trong đó: H là cột nước tràn trước cống:

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

13


Chương 2:
Tính Toán Thủy Lực

TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

H = ZMNTL – Zđc = +0,82 – (–3) = 3,82m
 3.H = 11,46m < L = 16m < 8.H = 30,56m (Thỏa).
- Kết luận: Vậy xem cống như đập tràn đỉnh rộng.

Hình 2.5. Mặt bằng thân cống

Hình 2.6. Kích thước thân cống

Đoàn Chánh Thiện
MSSV: 1110547

14


TKKT Cống Rạch Rồng
Phong Điền-Cần Thơ

Chương 3:
Tính Toán Cửa Van

CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN CỬA VAN
3.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
- Mực nước sông max: +0,97m
- Mực nước sông min: –0,47m
- Mực nước đồng max: +0,82m
- Mực nước đồng min: +0,60m
- Cao trình đáy cống tại vị trí đặt cửa van (ngưỡng) là –3m.
- Cống Rạch Rồng bố trí 2 cửa giống nhau mỗi cửa 4m, có nhiệm vụ ngăn mặn vào mùa khô
và tiêu nước vào mùa mưa. Cho nên cửa van phải thiết kế sao cho nước mặn hoặc triều cường
không xâm nhập vào nội đồng.
- Thiết kế cửa van phẳng bằng thép đóng mở tự động. Do cửa van nằm trong nước nên rất dể
xảy ra hiện tượng rỉ sét cửa van do nước mưa và nước sông, vì vậy cửa van phải được làm
bằng thép chống rỉ, sơn tĩnh điện toàn bộ. Thép được bố trí là thép hình.
3.2. KÍCH THƯỚC CỬA VAN
- Vì cống có 2 cửa kích thước như nhau nên trong tính toán ta chỉ tính cho một cửa đại diện.
3.2.1. Chiều cao cửa van
- Chiều cao cửa van được xác định theo công thức:

Hv = MNHLmax – đ c + a
- Cửa van cần cao hơn mực nước một đoạn để đề phòng sóng leo, ở đây ta chọn độ cao an
toàn để đề phòng sóng leo là a = 0,5m
 Hv = +0,97 – (–3) + 0,5 = 4,47m
- Ta chọn chiều cao cửa van là: Hv = 4,47m
3.2.2. Chiều rộng cửa van
- Chiều rộng cửa van được xác định theo công thức:
Bv = Bc = 4m. Với Bc: bề rộng cửa cống.
3.2.3. Trường hợp tính toán
- Xét trường hợp bất lợi nhất đó là khi MNHLmax. Với chiều cao cột nước tác dụng:
H = MNHLmax – đc = +0,97 – (–3) = 3,97m.

Đoàn Chánh Thiện
MSSV:1110547

22