Nhập từ khoá: Số Hiệu, Tiêu đề hoặc Nội dung ngắn gọn của Văn Bản...
Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 197:2006 về công trình thủy lợi – Cống lấy nước bằng thép bọc bê tông, bê tông cốt thép – Hướng dẫn thiết kế do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành
- Tóm tắt
- Nội dung
- Hiệu lực
- Lược đồ
- Tải về
- VB liên quan
Thuộc tính Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 197:2006 về công trình thủy lợi – Cống lấy nước bằng thép bọc bê tông, bê tông cốt thép – Hướng dẫn thiết kế do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành
| Số hiệu: | 14TCN197:2006 | Loại văn bản: | Tiêu chuẩn ngành |
| Cơ quan ban hành: | Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn | Ngày ban hành: | 29/12/2006 |
| Người ký: | Đã xác định | Ngày có hiệu lực: | 01/01/1970 |
| Tình trạng hiệu lực: | Còn hiệu lực |
Tóm tắt văn bản
“rnrnrnrnrnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
1.1. Phạm vi áp dụng
rnrn
Tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết kế mới cốngrnlấy nước bằng ống thép bọc bê tông, bê tông cốt thép đặt dưới đập đất, đập đárnđầm nén, đập đá xây hay bê tông thuộc công trình đầu mối thủy lợi và thiết kếrnsửa chữa, nâng cấp, cải tạo cống lấy nước loại nhỏ từ hồ chứa bằng biện pháprnluồn ống thép tròn vào trong lòng cống cũ bằng bê tông cốt thép.
rnrn
1.2. Tài liệu viện dẫn
rnrn
– TCXDVN 285-2002. Công trình thủy lợi – Cácrnquy định chủ yếu về thiết kế.
rnrn
– QPTL C1-75. Quy phạm tính toán thủy lựcrncống dưới sâu.
rnrn
– TCVN 4253-86. Nền các công trình Thủy côngrn- Tiêu chuẩn thiết kế.
rnrn
– 14TCN 123-2002. Đất xây dựng công trìnhrnthủy lợi – Phân loại.
rnrn
– TCVN 4116:1985. Kết cấu bê tông và bê tôngrncốt thép Thủy công – Tiêu chuẩn thiết kế.
rnrn
– 14TCN 63-2002. Bê tông thủy công – Yêu cầurnkỹ thuật.
rnrn
– TCVN 5575:1991. Kết cấu thép – Tiêu chuẩnrnthiết kế.
rnrn
– XNiP 2.04.12-86. Tính toán độ bền của ốngrnthép (bản tiếng Nga).
rnrn
1.3. Thuật ngữ và định nghĩa
rnrn
1.3.1. Phân loại cống
rnrn
– Theo đường kính trong của ống thép, cốngrnđược phân thành các loại: rất nhỏ, nhỏ, vừa, tương đối lớn và lớn theo bảng 1.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
– Theo cột nước công tác (chênh lệch cao trìnhrnmực nước giữa thượng lưu và hạ lưu cống), theo bảng 2.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
– Theo cột đất, đá trên đỉnh cống (chiều dàyrnlớn nhất của lớp đất, đá đắp trên cống, tính từ điểm cao nhất của mặt cắt thânrncống đến mặt đất, đá đắp), theo bảng 3.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
1.3.2. Tường ngăn (diafrac): là tường bằng bêrntông hoặc bê tông cốt thép đúc liền với thân cống, mở rộng về hai bên và phíarntrên thân cống để kéo dài đường thấm dọc theo thân cống;
rnrn
1.3.3. Cốt thép phương dọc: là cốt thép đặtrntrong phần bê tông bọc ống cống, theo chiều dọc cống (từ thượng về hạ lưu).
rnrn
1.3.4. Cốt thép phương ngang: là cốt thép đặt trongrnphần bê tông bọc ống cống, nằm trên các mặt phẳng vuông góc với tuyến cống.
rnrn
1.3.5. Thép neo: thanh thép được hàn vào mặt ngoàirncủa ống thép để tạo sự liên kết tốt giữa ống thép và bê tông bọc ngoài.
rnrn
1.3.6. Khớp nối mềm: khớp ngăn cách giữa hai đoạnrncống. Tại đây có bố trí thiết bị chống rò nước bằng tấm cao su, nhựa hay tấmrnkim loại có khả năng co giãn.
rnrn
rnrn
2.1. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
rnrn
Theo cấp của công trình đầu mối và xác địnhrntheo quy phạm hiện hành.
rnrn
2.2. Lựa chọn vị trí và tuyến cống
rnrn
2.2.1. Tùy theo vị trí khu tưới hoặc hộ dùngrnnước, cống có thể đặt ở bờ trái, bờ phải hoặc ở cả hai bờ của đập. Cao trìnhrnđặt cống cần đảm bảo yêu cầu lấy nước tự chảy và có mặt bằng thuận lợi cho việcrnđưa nước vào kênh dẫn.
rnrn
2.2.2. Cống cần đặt trên có điều kiện địarnchất đồng nhất để giảm bớt khối lượng xử lý tránh lún không đều. Nền cống cầnrncó đủ sức chịu tải, tránh bị phá hoại cục bộ, hoặc biến dạng quá lớn. Loại đấtrnđá thích hợp cho nền cống dưới đập khuyến nghị như sau (bảng 4).
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | |||||
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | |
| rn 1. Đá rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 2. Nữa đá rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 3. Đất mảnh vỡ thô rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 4. Đất cát ÷ cát vừa rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 5. Đất cát mịn, cát bụi rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 6. Đất á cát, á sét rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 7. Đất sét rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
Chú thích: Ký hiệu "x"; thích hợp:rnký hiệu "0": không thích hợp
rnrn
2.2.3. Tuyến cống nên bố trí thẳng và vuôngrngóc với tuyến đập. Trường hợp do điều kiện địa hình, địa chất có thể bố trírntuyến cống xiên góc với tuyến đập, hay cống tuyến cong. Độ cong của tuyến cầnrnđảm bảo điều kiện gia công ống thép và điều kiện thủy lực của dòng chảy trongrncống. Bán kính cong R không được nhỏ hơn 10 lần đường kính ống cống.
rnrn
2.3. Bố trí tổng thể cống
rnrn
2.3.1. Cửa vào của cống cần bố trí các khernphai, lưới chắn rác. Đỉnh tường bên khe phai cần đặt cao hơn mực nước thấp nhấtrntrong hồ để có thể đóng phai và tiến hành kiểm tra, bảo dưỡng cống vào mùa nướcrnkiệt khi cần thiết.
rnrn
2.3.2. Cống có thể có hoặc không có tháp van
rnrn
– Với các cống có quy mô tương đối lớn trởrnlên, cần bố trí tháp van ở thượng lưu để có thể chủ động trong việc kiểm tra, bảorndưỡng cống và để tăng mỹ quan cho công trình. Khi đó, cửa van sửa chữa đặtrntrong tháp, còn van công tác đặt ở hạ lưu cống. Đoạn cống trước tháp có kết cấurncống hộp bằng bê tông cốt thép. Phần cống sau tháp có kết cấu là ống thép bọcrnbê tông cốt thép; ở đầu phần này nên bố trí một đoạn chuyển tiếp dần từ mặt cắtrnchữ nhật sang mặt cắt tròn.
rnrn
– Khi cống không có tháp van thì cả van sửarnchữa và van công tác đều đặt ở hạ lưu cống.
rnrn
Trường hợp này, toàn bộ thân cống có kết cấurnlà ống thép bọc bê tông cốt thép. Đầu cống nên bố trí đoạn chuyển tiếp dần từrnmặt cắt chữ nhật (ở cửa vào) sang mặt cắt tròn.
rnrn
2.3.3. Ở hạ lưu cống cần bố trí nhà công tác,rntại đây có thể tiến hành công việc vận hành, bảo dưỡng, thay thế van công tác,rnvan sửa chữa.
rnrn
2.3.4. Sau cửa ra của cống cần bố trí buồngrntiêu năng và sân sau nối tiếp với kênh hạ lưu.
rnrn
2.4. Bố trí cửa van
rnrn
– Phải bố trí van công tác và van sửa chữa ởrntất cả các cống. Theo chiều dòng chảy trong cống, van công tác đặt phía sau,rncòn van sửa chữa đặt phía trước.
rnrn
– Vị trí, loại van và phương thức đóng mở vanrncó thể tham khảo bảng 5
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | |||
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | |
| rn 1. Rất nhỏ rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 2. Nhỏ rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 3. Vừa rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 4. Tương đối lớn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn – Không có tháp rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn – Có tháp rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 5. Lớn (có tháp) rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
2.5. Kích thước ống thép, vật liệu ống thép
rnrn
2.5.1. Căn cứ vào lưu lượng thiết kế cấp nước vàrncột nước công tác của cống để tiến hành tính toán thủy lực xác định đường kínhrncần thiết của ống thép. Trị số đường kính ống được chọn quy tròn về trị số chẵnrnchục centimet (ví dụ 60, 70, 80, 90cm…). Đối với các cống rất nhỏ thì nên chọnrnđường kính ống thép theo kích thước chuẩn của ống thép định hình hiện có đểrntiện cho gia công và lắp đặt.
rnrn
2.5.2. Thép tấm làm ống cần dùng thép nhómrnCII hoặc chất lượng tương đương trở lên. Chiều dày ống thép cần thỏa mãn yêurncầu chịu lực và điều kiện thi công, có xét tới khả năng bị xâm thực do nướcrntrong suốt thời gian làm việc của cống. Sơ bộ có thể tham khảo chiều dày ốngrnthép ở bảng 6.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | ||
| rn rn | rn rn | rn rn | |
| rn 1. Rất nhỏ rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 2. Nhỏ rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 3. Vừa rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 4. Tương đối lớn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn 5. Lớn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
2.5.3. Ống thép cần gia công (uốn, hàn) thành từngrnđoạn tại xưởng (nhà máy cơ khí). Chiều dài mỗi đoạn được chọn căn cứ vào phươngrntiện vận chuyển. Việc hàn nối ống ở hiện trường phải tuân thủ các quy định củarntiêu chuẩn gia công và hàn đường ống thép chịu áp lực cao.
rnrn
2.5.4. Trường hợp luồn ống thép vào trong lòng cốngrncũ bằng bê tông cốt thép đã xuống cấp thì bên ngoài ống thép cần có các gân giarncường và các thép neo để đảm bảo độ cứng và sự liên kết giữa các ống thép mớirnvà thân cống cũ qua lớp vữa bê tông được lấp nhét bằng bơm phụt.
rnrn
2.6. Lớp bê tông, bê tông cốt thép bọc ngoàirnống thép
rnrn
2.6.1. Lớp bê tông, bê tông cốt thép bọcrnngoài ống thép có nhiệm vụ:
rnrn
– Bảo vệ ống thép, chống rỉ từ phía ngoài.
rnrn
– Nối tiếp ống thép với đất (đá) đắp thânrnđập.
rnrn
– Tham gia chịu lực cùng với ống thép.
rnrn
Đối với cống rất nhỏ, đặt trên nền đá thì lớprnbọc ngoài có thể dùng bê tông thường không có cốt thép hoặc chỉ đặt cốt théprncấu tạo. Với trường hợp khác thì lớp bọc ngoài phải là bê tông cốt thép, hàmrnlượng cốt thép (theo phương ngang và phương dọc) được xác định thông qua tínhrntoán kết cấu (ống thép và lớp bọc cùng chịu lực).
rnrn
2.6.2. Vật liệu lớp bọc ngoài ống cống: bê tông mácrntừ M20 trở lên, cốt thép chọn theo kết quả tính toán. Sơ bộ chiều dày lớp bêrntông bọc ngoài, có thể tham khảo Bảng 7.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | |
| rn rn | rn rn | |
| rn 1. Rất nhỏ rn | rn rn | rn rn |
| rn 2. Nhỏ rn | rn rn | rn rn |
| rn 3. Vừa rn | rn rn | rn rn |
| rn 4. Tương đối lớn rn | rn rn | rn rn |
| rn 5. Lớn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
2.6.3. Cần bố trí các khớp nối giãn nhiệt ở lớp bọcrnbê tông cốt thép. Vị trí và khoảng cách các khớp nối được xác định căn cứ vàornđiều kiện địa chất nền và bố trí cụ thể của cống. Tại vị trí khớp nối, cần đặtrnthiết bị chống rò nước kiểu cao su củ tỏi hay tấm kim loại có khả năng co giãn.
rnrn
Đối với các cống mà lớp bọc có tham gia chịurnlực thì các khớp nối này cần được xét đến khi tính toán kết cấu theo phương dọcrncống.
rnrn
2.6.4. Đối với các cống lớn nên bố trí hành langrnkiểm tra sửa chữa. Khi đó trong thiết kế cần xem xét sử dụng kết hợp hành langrnđể dẫn dòng thi công. Kích thước của hành lang cần được luận chứng trong tínhrntoán dẫn dòng, đồng thời thỏa mãn điều kiện thi công lắp đặt và sửa chữa ốngrnthép bên trong.
rnrn
2.6.5. Với loại cống có ống thép đặt trong hànhrnlang, sự làm việc của ống thép và vỏ bê tông cốt thép bên ngoài là độc lập: ốngrnthép chịu áp lực nước từ phía trong, còn vỏ bê tông cốt thép chịu các áp lực từrnphía ngoài, tải trọng từ ống thép và các tải trọng khi lắp đặt, sửa chữa ống.
rnrn
2.7. Tính toán thủy lực
rnrn
2.7.1. Nội dung tính toán thủy lực cống
rnrn
a) Tính toán khả năng lấy nước của cống ứngrnvới trường hợp mực nước hồ thấp nhất, cửa van mở hoàn toàn. Với trường hợp nàyrncòn cần phải kiểm tra chế độ chảy trong cống để đảm bảo cống chảy có áp ổnrnđịnh.
rnrn
b) Kiểm tra áp suất thủy động tại một số vịrntrí cần thiết, chủ yếu là ở sau cửa vào của cống để đảm bảo độ chân không (nếurncó) không vượt quá mức cho phép.
rnrn
c) Kiểm tra cao trình đặt cống để đảm bảornkhông xuất hiện phễu phí trước cửa vào, ảnh hưởng đến khả năng tháo nước củarncống.
rnrn
d) Tính toán siêu năng sau van xả (hạ lưurncống).
rnrn
e) Lập quy trình vận hành, tức thiết lập quanrnhệ giữa lưu lượng tháo qua cống ứng với các trị số độ mở cửa van và mực nướcrnthượng lưu khác nhau.
rnrn
2.7.2. Toán thủy lực cống cần theo các chỉ dẫn củarnQuy phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QPTL C1-75, cũng như các tài liệu kỹrnthuật khác có liên quan.
rnrn
2.7.3. Khi xác định độ nhám của thành cống, cần xétrntới trường hợp ống cống bị rỉ, bẩn, tăng độ nhám sau một thời gian dài khairnthác.
rnrn
2.7.4. Khi tính kích thước buồng tiêu năng sau vanrncôn hay bể tiêu năng kiểu va đập (có tường phản áp) có thể tham khảo các chỉrndẫn từ tài liệu thí nghiệm mô hình.
rnrn
2.8. Tính kết cấu
rnrn
2.8.1. Nội dung tính kết cấu cống
rnrn
a) Xác định các trường hợp làm việc bất lợirntrong thời kỳ khai thác cũng như trong thời gian thi công, sửa chữa, và tổ hợprntải trọng tương ứng.
rnrn
b) Xác định nội lực trong ống thép theornthương ngang và phương dọc và kiểm tra điều kiện bền của ống thép với các tổrnhợp tải trọng khác nhau.
rnrn
c) Xác định nội lực trong vỏ bọc bê tông theornphương ngang, phương dọc và tính toán cốt thép tương ứng.
rnrn
d) Kiểm tra độ bền của nền cống ứng với cácrntrường hợp làm việc khác nhau.
rnrn
e) Kiểm tra biến dạng và chuyển vị của các bộrnphận cống và nền ứng với các tổ hợp tải trọng khác nhau.
rnrn
2.8.2. Khi tính kết cấu cống, cần xét đến các tổrnhợp tải trọng và tác động:
rnrn
a) Khi đập mới đắp xong, trong cống chưa córnnước.
rnrn
b) Khi đang đắp đập, trên đỉnh cống có cácrnmáy móc thi công chạy qua.
rnrn
c) Trường hợp làm việc: cống chứa đầy nước,rntrong hồ có mực nước dâng bình thường, mức nước lũ thiết kế.
rnrn
d) Trường hợp kiểm tra, sửa chữa: hồ có mựcrnnước thấp nhất; trong cống không có nước (đóng phai thượng lưu).
rnrn
e) Các trường hợp đặc biệt: khi có động đất,rnkhi trong hồ có mực nước lũ kiểm tra, khi thiết bị chống thấm hay thoát nước trongrnđập bị hư hỏng, khi đóng mở nhanh cửa van hạ lưu làm xuất hiện áp lực nước va…
rnrn
2.8.3 Tùy theo cách bố trí vật liệu thân cốngrn(phần ống thép và vỏ bọc bê tông, bê tông cốt thép), có thể tính kết cấu thânrncống theo một trong các sơ đồ:
rnrn
a) ống thép chịu toàn bộ tải trọng, khi đó,rnlớp vỏ bọc bê tông, bê tông cốt thép chỉ làm theo cấu tạo, có tác dụng bảo vệrnống thép từ bên ngoài, không tham gia chịu lực.
rnrn
b) Lớp bê tông cốt thép chịu toàn bộ tảirntrọng, ống thép bên trong chỉ dùng làm cốp pha, có thể chọn chiều dày nhỏ vàrnkhông tham gia chịu lực.
rnrn
c) Cả ống thép và vỏ bê tông cốt thép cùngrnchịu lực. Trường hợp này cần có sự liên kết tốt giữa ống thép và phần vỏ bêrntông cốt thép bọc ngoài. Về mặt tận dụng khả năng làm việc của vật liệu thì sơrnđồ này là hợp lý nhất.
rnrn
2.8.4. Khi tính xác định trạng thái ứng suất – biếnrndạng của thân cống trên nền đồng nhất, có thể giải riêng các bài toán chịu lựcrntheo phương ngang, phương dọc (bài toàn phẳng), hoặc giải bài toán chịu lựcrnđồng thời theo 2 phương ngang và dọc (bài toán không gian).
rnrn
2.8.5. Với các cống đặt trên nền không đồng nhất,rnhay khi nền có tính biến dạng lớn, cần thiết phải xác định trạng thái ứng suấtrn- biến dạng của thân cống theo bài toán không gian.
rnrn
2.8.6. Độ bền của nền cống cần được tính toán kiểmrntra theo tiêu chuẩn thiết kế nền các công trình thủy công.
rnrn
2.8.7. Độ võng lớn nhất của thân cống cần phải thỏarnmãn các điều kiện khai thác bình thường của cống, và thường khống chế khôngrnvượt quá 0,001L, với L là chiều dài của đoạn cống tính toán.
rnrn
2.8.8. Độ bền của ống thép và các mối nối cần đượcrnkiểm tra theo các quy định của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép.
rnrn
2.8.9. Độ bền của bê tông và cốt thép cần được kiểmrntra theo các quy phạm của tiêu chuẩn thiết kết cấu bê tông và bê tông cốt théprnthủy công.
rnrn
rnrn
3.1. Đoạn cửa vào
rnrn
Đoạn cửa vào thường làm bằng vật liệu bê tôngrncốt thép, mặt cắt chữ nhật, bao gồm phần cống hở ở phía trước và phần cống kínrnở phía sau.
rnrn
3.1.1 .Tại phần cống hở có bố trí khe phai, lướirnchắn rác. Cao trình đỉnh tường của phần này phải cao hơn mực nước chết trong hồrnmột đoạn d
rnrn
3.1.2. Phần cống kín của đoạn cửa vào có mặt cắtrnhình chữ nhật với chiều cao thay đổi (trần cửa vào uốn cong). Chiều cao mặt cắtrnvà hình thức nối tiếp cuối đoạn cửa vào xác định như sau:
rnrn
a) Khi cống không có tháp van: đoạn cửa vàornnối với thân cống thép bọc bê tông bằng khớp nối mềm. Khi đó chiều cao mặt cắtrncuối đoạn cửa vào lấy bằng đường kính ống thép D; phía trước khớp nối là đoạnrntiệm biến, có mặt cắt chuyển dần từ chữ nhật sang hình tròn đường kính D.
rnrn
b) Khi cống có tháp van (thường áp dụng vớirncác cống tương đối lớn trở lên): đoạn cửa vào nối với đoạn cống hộp trước tháprnbằng khớp nối mềm. Khi đó chiều cao mặt cắt cuối đoạn cửa vào lấy bằng chiềurncao mặt cắt cống hộp.
rnrn
3.2. Tháp và đoạn cống trước tháp
rnrn
3.2.1. Tháp cống thường được bố trí ở cácrncống lớn và tương đối lớn (đường kính ống d > 120 cm) để tạo điều kiện kiểmrntra, sửa chữa đoạn cống sau tháp, và tăng mỹ quan công trình. Vị trí tháp hợprnlý thường ở khoảng giữa mái thượng lưu đập.
rnrn
3.2.2. Tại tháp có bố trí van sửa chữa, thường làrnvan phẳng, đặt sau thành tháp thượng lưu, có máy đóng mở loại vít đặt trong nhàrntháp, máy đóng mở chạy bằng môtơ điện, nhưng có cơ cấu để có thể đóng mở thủrncông khi cần thiết.
rnrn
Trong tháp có bố trí hệ thống thang lênrnxuống. Mặt cắt ngang tháp cần có kích thước đủ rộng để có thể chuyển người vàrncác thiết bị kiểm tra, sửa chữa cần thiết.
rnrn
3.2.3. Để tháp cần được mở rộng theo cả chiều dọcrnvà chiều ngang để giảm nhỏ ứng suất đáy tháp truyền xuống nền (kích thước đểrnxác định thông qua tính toán kiểm tra ứng suất đáy tháp).
rnrn
3.2.4. Đoạn cống có tháp được nối với đoạn trướcrntháp và sau tháp bằng khớp nối mềm.
rnrn
Đoạn sau tháp là cống thép bọc bê tông cốtrnthép. Đoạn tiệm biến (mặt cắt chuyển từ hình chữ nhật sang tròn) gắn liền vớirntháp, có chiều cao mặt cắt cuối cùng bằng đường kính ống D. Tùy theo chiều dàirnthực tế và loại nền mà trong đoạn này có thể bố trí khớp nối hoặc không. Chiềurndài của đoạn cống (giữa 2 khớp nối) cần được luận chứng thông qua tính toán kếtrncấu cống theo phương dọc.
rnrn
3.3. Thân cống thép bọc bê tông cốt thép
rnrn
3.3.1. Đoạn cống thép bọc bê tông cốt thép đượcrntính từ khớp nối sau tháp (hay sau cửa vào khi cống không có tháp) đến mặt nốirntiếp với cửa van hạ lưu.
rnrn
Chiều dày ống thép có thể tham khảo theo bảngrn6. Chiều dày lớp bê tông bọc ngoài ống thép tham khảo bảng 7.
rnrn
3.3.2. Ống thép được gia công từng đoạn tại xưởngrnvà hàn nối liên tục tại hiện trường. Đối với các cống có cột nước công tác Hrn> 20m, trước khi đổ bê tông lấp ống, cần tiến hành bơm thử áp lực để đảm bảornlà nước sẽ không rò rỉ ra ngoài.
rnrn
3.3.3. Để tăng sự gắn kết giữa ống thép và bê tôngrnbọc, dùng liên kết là các thép néo, thép móc, một đầu hàn vào thành ống, mộtrnđầu tự do sẽ được chôn lấp trong lớp bê tông bọc.
rnrn
Khoảng cách đặt các thép néo như sau: cáchrn1,0 ÷ 1,5m dọc ống thép bố trí một bộ các thanh thép néo hàn rải đềurntrên chu vi ngoài thành ống. Khoảng cách giữa hai thanh kề nhau lấy không lớnrnhơn 1,5t, trong đó t là chiều dày lớp bê tông bọc hai bên cống. Théo néo dùngrnloại CII, f
rnrn
Đối với các cống có chiều cao lớp đất đắprntrên đỉnh từ 20 m trở lên, hàm lượng thép néo cần được xác định theo cường độrnứng suất tiếp ở mặt tiếp giáp ống thép và vỏ bê tông (theo kết quả giải bàirntoán kết cấu theo phương dọc).
rnrn
3.3.4. Dọc thân cống bố trí 2 – 3 tường ngăn chốngrnthấm (diafrac). Kích thước tường ngăn chống thấm như sau:
rnrn
– Chiều rộng ra hai bên mỗi bên 0,8 ÷ 1,2m kểrntừ mép ngoài lớp bọc. Nếu hố móng cống đào có chiều rộng nhỏ thì tường ngăn nênrncắm vào trong mái đào.
rnrn
– Chiều cao phía trên thành bê tông bọc từrn0,8 ÷ 1,0m.
rnrn
– Chiều dày tường lấy bằng chiều dày lớp bêrntông bọc hai bên cống.
rnrn
Tường ngăn làm bằng bê tông có cùng mác vớirnbê tông bọc ống và có đặt cốt thép cấu tạo.
rnrn
3.3.5. Phần đuôi cống phía trước buồng van cần bốrntrí thiết bị thu nước thấm dạng các lớp lọc ngược bọc 3 phía (2 bên và phíarntrên) mặt cắt cống, với chiều dày mỗi phía 0,3 ÷ 0,4m; chiều dài phần thu nướcrntừ (1/4 ÷ 1/3) chiều dài thân cống. Phần cuối đoạn thu nước này cần bố trí nốirnliền với thiết bị thoát nước của thân đập.
rnrn
3.3.6. Mặt ngoài lớp bê tông bọc ống thép cần quétrn2 lớp nhựa đường nóng trước khi đắp đất.
rnrn
3.3.7. Lớp đất bọc quanh ống có chiều dày 1,5 ÷ 2mrnmỗi phía (tính từ mặt bê tông bọc) được đắp bằng thủ công theo trình tự rải,rnsan, đầm từng lớp, dùng đầm cóc và phải kiểm tra chất lượng chặt chẽ để đảm bảornđộ dầm chặt khống chế như đất thân đập.
rnrn
3.4. Van hạ lưu
rnrn
3.4.1. Bố trí và loại van chọn theo chỉ dẫn ở bảngrn5
rnrn
3.4.2. Khi thiết kế ống cống cần chọn kích thướcrnphù hợp với các van đã được sản xuất hàng loạt (được giới thiệu trong cácrncatalog) để tiện cho việc cung cấp và lắp đặt.
rnrn
3.5. Thiết bị tiêu năng hạ lưu
rnrn
3.5.1. Sau cửa van công tác phải bố trí thiết bịrntiêu hao năng lượng thừa của dòng chảy, đảm bảo nối tiếp an toàn với kênh hạrnlưu. Hình thức thiết bị tiêu năng hạ lưu phụ thuộc vào quy mô cống và loại cửarnvan công tác.
rnrn
3.5.2. Với cống có bố trí van côn ở hạ lưu thìrnthiết bị tiêu năng tương ứng là buồng tiêu năng sau van côn. Bố trí và tínhrntoán kích thước của buồng tham khảo điều A.4.3, phụ lục A.
rnrn
3.5.3. Với cống có bố trí van khóa ở hạ lưu thì saurnvan khóa cần bố trí buồng tiêu năng kiểu va đập. Sơ đồ bố trí và kích thước củarnbuồng tham khảo điều A.4.2, phụ lục A.
rnrn
3.5.4. Với cống có d ≤ 60cm và có van khóa ở hạ lưurnthì có thể áp dụng thiết bị tiêu năng kiểu giếng. Bố trí và tính toán kíchrnthước của giếng tiêu năng tham khảo điều A.4.1, phụ lục A.
rnrn
3.5.5. Vật liệu làm buồng tiêu năng là bê tông cốtrnthép mác cao (M25 trở lên). Với cống có cột nước công tác H ≥ 20m và áp dụngrnloại buồng tiêu năng sau van côn, thì mặt trong của buồng, nơi các tia nước đậprnvào, cần được lát bằng tấm thép để bảo vệ. Chiều dày tấm thép t ≥ 10mm. Tấmrnthép được liên kết với thành bê tông bằng các thanh thép néo có một đầu hàn vàorntấm thép, một đầu chôn vào thành bê tông. Cự ly giữa các thép néo a ≤ 1,0m. Quyrncách của thép néo như ở điều 3.3.3.
rnrn
3.5.6. Phía sau buồng tiêu năng, dòng chảy có mạchrnđộng lưu tốc và áp lực lớn nên cần bố trí sân sau (có gia cố) đủ dài để bảo vệrnchống xói. Chiều dài sân từ 2,5 ÷ 3 lần chiều dài buồng tiêu năng. Đối với cácrncống lớn, trị giá chiều dài sân Ls cần được luận chứng bằng thírnnghiệm mô hình thủy lực.
rnrn
Sân sau thường được chia thành 2 đoạn có mứcrnđộ gia cố khác nhau: Đoạn đầu (giáp buồng tiêu năng): kết cấu bê tông cốt théprnđổ tại chỗ; Đoạn cuối (nối tiếp với kênh): kết cấu tấm lát bê tông hoặc đá xây.rnKhi kênh sau cống là loại có gia cố thì đoạn cuối của sân sau chính là một phầnrncủa kênh.
rnrn
3.6. Thiết bị quan trắc
rnrn
Đối với các cống tương đối lớn và lớn, khirnthiết kế và xây dựng cần bố trí các thiết bị quan trắc.
rnrn
3.6.1. Quan trắc thấm dọc theo thành cống: bố trírnmột nhóm ống đo áp lực thấm (ít nhất tại 3 điểm) rải đều trên chiều dài ốngrncống: đầu ống đo áp nối với mặt tiếp giáp giữa thành bê tông và đất đắp.
rnrn
Kết quả quan trắc được sử dụng để phán đoánrnmức độ thấm dọc thành cống để có những xử lý khi cần thiết.
rnrn
3.6.2. Quan trắc trạng thái ứng suất – biến dạngrncủa ống cống
rnrn
Số lượng mặt cắt cần quan trắc ít nhất là 1rn(mặt cắt có cột đất đắp cao nhất). Khi nền cống là không đồng nhất thì cần bổrnsung thêm 2 mặt cắt quan trắc ở về hai phía của vị trí mà nền có biến đổi vềrnđặc trưng chịu lực.
rnrn
Trên mặt cắt quan trắc, cần đặt một nhómrnthiết bị đo biến dạng ở phần vỏ bọc bê tông và ở mặt tiếp giáp giữa ống thép vàrnbê tông tại các điểm cao nhất và thấp nhất của thành ống thép.
rnrn
3.6.3. Quan trắc chuyển vị đứng của thân cống:
rnrn
– Dọc theo thân cống, bố trí ít nhất 3 điểmrnquan trắc chuyển vị đứng (tương ứng với vị trí ở khoang đầu, giữa và cuốirncống), trong đó điểm quan trắc ở khoảng giữa cần bố trí tương ứng tại mặt cắtrncó cột đất đắp lớn nhất.
rnrn
– Các kết quả quan trắc ứng suất – biến dạngrnvà chuyển vị đứng được sử dụng để kiểm tra tình hình chịu lực của thân cống vàrncó những xử lý khi cần thiết.
rnrn
– Các kết quả quan trắc nói chung cũng đượcrnsử dụng để tổng kết, đúc rút kinh nghiệm và bổ sung cho lý luận tính toán thiếtrnkế.
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
A.1. Các bài toán
rnrn
A.1.1. Tính khẩu diện cống:
rnrn
A.1.2. Kiểm tra các điều kiện an toàn về thủyrnlực
rnrn
– Kiểm tra chế độ chảy có áp ổn định trongrncống.
rnrn
– Tính hợp lý của cao trình ngưỡng vào cốngrnđể phễu khí không phát triển vào cống.
rnrn
– Mức độ chân không sau cửa vào để phòng khírnthực.
rnrn
A.1.3. Tính nối tiếp và tiêu năng sau cốngrnvới các hình thức
rnrn
– Giếng tiêu năng.
rnrn
– Tường phản áp.
rnrn
– Buồng sau van côn.
rnrn
A.1.4. Lập quan hệ vận hành cống:
rnrn
A.2. Sơ đồ tính
rnrn
– Trong trường hợp chung, thân cống gồm đoạnrncó mặt cắt chữ nhật ở phía trước tháp van, đoạn ống có mặt cắt tròn phía saurntháp van.
rnrn
– Thân cống có thể có một số đoạn uốn congrn(đổi hướng chảy) với các hệ số tổn thất thủy lực tương ứng.
rnrn
– Van điều khiển ở cuối cống và được mở vớirnđộ mở tối đa.
rnrn
– Mực nước hồ là thấp nhất trong thời kỳ khairnthác (mực nước chết), với lưu lượng lấy nước lớn nhất tương ứng.
rnrn
A.2.2. Công thức tính
rnrn
Trường hợp trong cống có dòng chảy có áp ổnrnđịnh, công thức lưu lượng qua cống là:
rnrn
(A-1)
rnrn
Trong đó:
rnrn
Q – lưu lượng qua cống, m3/s;
rnrn
mrn- hệ số lưu lượng, tính với dòng chảy từ mặt cắt thượng lưu đến mặt cắt hạ lưurncống.
rnrn
wrn- Diện tích mặt cắt đại biểu, lấy theo mặt cắt cống tròn phía trước cửa van, m2;
rnrn
DZ0rn- Cột nước tác dụng của cống, có kể đến cột nước lưu tốc tới gần, m.
rnrn
(A-2)
rnrn
Với
rnrn
ZTL – Mực nước thượng lưu, m;
rnrn
ZHL – Mực nước hạ lưu (ứng với lưurnlượng tính toán), m;
rnrn
V0 – Lưu tốc tới gần, m/s;
rnrn
g – Gia tốc trọng trường, m/s2.
rnrn
A.2.3. Xác định hệ số lưu lượng
rnrn
A.2.3.1. Trường hợp chung, khi cống bao gồm cácrnđoạn có mặt cắt khác nhau, cụ thể là đoạn cống hộp phía trước tháp van, và cốngrntròn sau tháp van, hệ số lưu lượng xác định như sau:
rnrn
; (A-3)
rnrn
Trong đó: 
; (A-4)
rnrn
wh: diện tích mặt cắt ướt lòng dẫn hạ lưu, sau buồng tiêurnnăng, m2;
rnrn
xi : hệ số sức cản thủy lực tại vị trí tương ứng có diệnrntích mặt cắt ướt là w
rnrn
Khi xi là hệ số sức cản cục bộ (tại cửa vào, lưới chắn rác, khernvan, chỗ uốn cong, tại cửa van, buồng tiêu năng) thì
rnrn
Khi xi là hệ số sức cản dọc đường, thì
rnrn
K1: hệ số tính đổi về mặt cắt tínhrntoán: (A-5)
rnrn
A.2.3.2. Trường hợp riêng, khi cống có mặt cắtrnkhông đổi trên toàn chiều dài, hệ số lưu lượng được xác định theo công thức:
rnrn
(A-6)
rnrn
A.2.3.3. Các hệ số sức cản thủy lực
rnrn
a) Hệ số sức cản thủy lực tại cửa vào cống (
rnrn
Khi đầu vào có dạng cong tròn, hệ số
rnrn
r – bán kính cong của đầu vào; h – chiều caorncủa mặt cắt cống tại cuối đầu vào (trường hợp mặt cắt tròn thì h=d, với d là đườngrnkính mặt cắt).
rnrn
rnrn
rnrn
b) Hệ số sức cản thủy lực tại khe van, khe phairnx
rnrn
Trị số xK phụ thuộc vào tỷ số bk/b, trong đó bkrn- chiều rộng khe; b – chiều rộng của cống tại phần có bố trí khe.
rnrn
Khi bk/b ≤ 0,1;
rnrn
Khi bk/b ≥ 0,2;
rnrn
Trường hợp có hai hoặc nhiều khe thì cần cộngrntất cả các hệ số sức cản thủy lực ở từng khe. Khi khoảng cách L giữa 2 khe nhỏrnhơn 4 lần chiều rộng của khe (L < 4bk) thì cần lấy trị số
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
Khi 0,1 < bk/b ≤ 0,2 thì có thểrnnội suy trị số x
rnrn
c) Hệ số sức cản thủy lực tại chỗ tuyến congrn(hình A.2)
rnrn
(A-9)
rnrn
Trong đó:
rnrn
A – Trị số phụ thuộc góc đổi hướng
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
B- đại lượng phụ thuộc tỷ số r0/Drrn(r0 = bán kính cong tính đến trục ống; Dr – đường kínhrnthủy lực, đối với ống tròn: Dr = d; ống vuông: Dr = a;rnống chữ nhật: Dr = 4R, ở đây R-bán kính thủy lực). Trị số của B lấyrntheo bảng A-3.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
C- đại lượng phụ thuộc tỷ số a/b, tức hìnhrndạng mặt cắt chữ nhật (đối với mặt cắt vuông và tròn C=1); a là chiều dài củarncạnh vuông góc với mặt phẳng của đoạn cong. Trị số C lấy theo bảng A-4.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
d) Hệ số sức cản thủy lực của lưới chắn rácrn(hình A-3)
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
Hệ số sức cản thủy lực của lưới chắn rác đượcrnxác định theo công thức:
rnrn
(A-10)
rnrn
Trong đó:
rnrn
KL: hệ số, phụ thuộc vào hình dạngrnthanh lưới (hình A-3,c)
rnrn
№1: thanh lưới có mặt cắt hình chữ nhật, KLrn= 0,504;
rnrn
№2: thanh lưới có mặt cắt tròn, KLrn= 0,318;
rnrn
№3: thanh lưới có mặt cắt hình nêm với cạnhrnđầu tròn, KL = 0,182;
rnrn
b – Khoảng cách giữa các mép thanh;
rnrn
l1 – chiều rộng thanh;
rnrn
arn- góc nghiêng của trục thanh so với phương ngang;
rnrn
wL – diện tích choán của tất cả các thanh lưới trên mặt cắtrnngang;
rnrn
wh – diện tích choán của phần rác mắc giữa các thanh lướirntrên mặt cắt ngang;
rnrn
wrn- diện tích khoảng trống giữa các thanh lưới trên mặt cắt ngang.
rnrn
e) Hệ số sức cản thủy lực dọc đường (
rnrn
(A-11)
rnrn
Trong đó:
rnrn
g – gia tốc trọng trường, m/s2;
rnrn
L – chiều dài đoạn ống, m;
rnrn
C – hệ số Sêdi;
rnrn
R – bán kính thủy lực của mặt cắt ngang ống,rnm.
rnrn
Trường hợp cống gồm các đoạn ống có mặt cắtrnkhác nhau thì x
rnrn
g) Hệ số sức cản thủy lực của cửa van (
rnrn
Cửa van công tác ở cuối cống có thể là vanrnkhóa, van côn, van kim… Bố trí và trị số hệ số sức cản thủy lực của các loạirnvan này được nêu ở phụ lục B. Lưu ý rằng, các trị số
rnrn
A.2.4. Kiểm tra chế độ chảy trong cống
rnrn
Khi van hạ lưu mở hoàn toàn, chế độ chảyrntrong cống sẽ là có áp ổn định khi thỏa mãn cả 2 điều kiện sau:
rnrn
a) Trần cửa vào cống ngập dưới mực nướcrnthượng lưu.
rnrn
b) Khả năng lấy nước của cửa vào lớn hơn khảrnnăng tháo của toàn cống:
rnrn
(A-12)
rnrn
Trong đó:
rnrn
(A-13)
rnrn
rnrn
(A-14)
rnrn
Zv – hiệu cao độ mực nước thượngrnlưu và cao độ trần cống tại mặt cắt cuối cửa vào.
rnrn
DZrn= ZTL – ZHL
rnrn
Các trị số m, w
rnrn
A.2.5. Trình tự tính
rnrn
Do hệ số lưu lượng
rnrn
a) Bố trí tổng thể cống, xác định hình thứcrnvà bố trí các bộ phận tại cửa vào, tháp van (nếu có), cửa van hạ lưu, hình thứcrnnối tiếp sau cửa van, kích thước mặt cắt kênh hạ lưu.
rnrn
Trong trường hợp có đặt tháp van, thường địnhrntrước kích thước mặt cắt của đoạn trước tháp, còn đường kính của đoạn cống trònrnsau tháp được xác định theo tính toán.
rnrn
b) Giả thuyết đường kính d của cống tròn, từrnđó xác định được diện tích mặt cát ướt w,rnhệ số tổn thất cột nước
rnrn
rnrn
rnrn
c) Giả thuyết cống chảy có áp (khi van mởrnhoàn toàn), xác định khả năng tháo Q theo công thức (A-1).
rnrn
Nếu trị số Q tính toán được chưa bằng lưurnlượng thiết kế của cống Qtk thì cần quay lại bước (b); giải thiết lạirnd cho đến khi đạt được Q
rnrn
d) Kiểm tra lại chế độ chảy trong cống (theornđiều A.2.4).
rnrn
A.3. Kiểm tra các điều kiện an toàn về thủyrnlực
rnrn
A.3.1. Kiểm tra áp suất thủy động tại mặt cắtrncuối cửa vào
rnrn
Trong trường hợp cống tháo lưu lượng lớn, cộtrnnước thượng lưu cao, lưu tốc trong cống lớn, có thể xuất hiện chân không tạirnkhu vực cửa vào, trong đó trị số chân không lớn nhất thường xuất hiện ở mặt cắtrncuối đoạn cửa vào. Để tránh phát sinh khí thực, cần khống chế cột nước áp lựcrntoàn phần hp tại mặt cắt này lớn hơn cột nước áp lực toàn phần chornphép:
rnrn
rnrn
A.3.1.1. Xác định trị số hp, theorncông thức:
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
Ha – cột nước áp lực khí trời, phụrnthuộc vào cao độ trần mặt cắt cuối cửa vào, xác định theo bảng A-5.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
Zv – chênh lệch cao độ từ mực nướcrnthượng lưu đến trần mặt cắt cống sau cửa vào, m;
rnrn
mrn- hệ số lưu lượng cống, xác định theo công thức (A-3);
rnrn
DZ0rn- cột nước tác dụng của cống, xác định công thức (A-2);
rnrn
Cpmax: hệ số giảm áp lớn nhất tạirncửa vào:
rnrn
(A-17)
rnrn
–
rnrn
rnrn
Sx
rnrn
jC – Hệ số lưu tốc tại mặt cắt cuối cửa vào, có thể lấy
rnrn
dP – Hệ số mạch động tiêu chuẩn, phụ thuộc vào hình dạngrncửa vào; sơ bộ có thể lấy dP
rnrn
Φ – hệ số: khi thiết kế cửa vào theo điềurnkiện không phát sinh khí hóa, lấy Φ = 4.
rnrn
A.3.1.2. Xác định trị số hCP
rnrn
hCP chính là cột nước áp lực toànrnphần giới hạn hóa hơi của nước, thay đổi theo nhiệt độ, lấy theo bảng A-6.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
A.3.2. Kiểm tra cao trình đặt cống
rnrn
Cao trình đặt cống là hợp lý khi thỏa mãnrnđồng thời các điều kiện sau:
rnrn
A.3.2.1. Điều kiện chống bùn cát vào cống:
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
Zngưỡng – cao trình ngưỡng cốngrntại cửa vào;
rnrn
Zhc – cao trình bùn cát lắng đọngrntrong hồ chứa.
rnrn
A.3.2.2. Điều kiện không xuất hiện phễu khírntrước cửa vào:
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
H – cột nước thượng lưu tính đến tâm mặt cắtrnđầu cửa vào;
rnrn
Hk – cột nước phân giới ứng với trườngrnhợp bắt đầu hình thành phễu khí:
rnrn
rnrn
trong đó:
rnrn
Vc = V /
rnrn
ern- Hệ số co hẹp đứng tại cửa vào:
rnrn
(A-22
rnrn
rnrn
rnrn
A.4. Tính nối tiếp và tiêu năng sau cống
rnrn
A.4.1. Tiêu năng kiểu giếng
rnrn
Tiêu năng kiểu giếng thường áp dụng với cácrncống tròn có đường kính d ≤ 60cm.
rnrn
Sơ đồ tính toán tiêu năng kiểu giếng như trênrnhình A.5.
rnrn
rnrn
rnrn
A.4.1.1. Độ sâu đào bể (giếng)
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
sn – hệ số nước nhảy ngập, sn = 1,05 ÷ 1,1;
rnrn
h”c – độ sâu liên hiệp sau nướcrnnhảy trong bể;
rnrn
hh – độ sâu mực nước hạ lưu (ứngrnvới lưu lượng tính toán);
rnrn
Zr – độ hạ thấp mực nước từ bể rarnkênh hạ lưu;
rnrn
Trị số Zr xác định theo công thức:
rnrn
(A-24)
rnrn
ở đây:
rnrn
jn – hệ số lưu tốc đập tràn đỉnh rộng chảy ngập (từ bể tiêurnnăng ra kênh hạ lưu);
rnrn
q – lưu lượng đơn vị tại mặt cắt cuối bể;
rnrn
Các ký hiệu khác như đã giải thích ở trên.
rnrn
Trị số h”c xác định theo cácrnphương pháp đã biết của thủy lực, với cột nước toàn phần E0 như sau:
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
Zcuối cống – cao trình tâm mặt cắtrncuối cống (phía sau cút cong);
rnrn
Zđáy HL – cao trình đáy kênh hạrnlưu;
rnrn
V – lưu tốc trong ống, tại mặt cắt cuối;
rnrn
dh – chiều sâu đào bể.
rnrn
A.4.1.2. Chiều dài bể (xem hình A-5)
rnrn
rnrn
Trong đó:
rnrn
L1 – khoảng cách nằm ngang từ đầurnbể đến tâm mặt cắt ra của ống, thường chọn theo yêu cầu bố trí;
rnrn
Ln – chiều dài nước nhảy;
rnrn
brn- hệ số, thường lấy bằng 0,8.
rnrn
A.4.2. Tiêu năng kiểu tường va đập
rnrn
Loại này thường áp dụng đối với các cống córnđường kính d = 60 ÷ 80cm. Sơ đồ tính toán như trên hình A-6.
rnrn
Theo kết quả thí nghiệm mô hình của các nhàrnkhoa học Mỹ (xem Hydraulic Structures, University of Saskachewan, 1992), kíchrnthước tiêu chuẩn của buồng tiêu năng kiểu va đập như trên Hình A-6.
rnrn
rnrn
rnrn
Trong đó, chiều rộng buồng W được xác địnhrntheo công thức:
rnrn
rnrn
ở đây, Q – lưu lượng tháo lớn nhất qua cốngrn(m3/s).
rnrn
f) Tính kích thước mặt cắt buồng:
rnrn
Buồng hình vuông: a =
rnrn
Buồng hình tròn: Db =
rnrn
g) Xác định chiều cao các thanh (gờ): htrn= (8 ÷ 9) h20; (A-36)
rnrn
Trong đó, h20 là độ sâu dòng chảyrnở mặt cắt A-A khi cột nước H0 = 18÷20m, đảm bảo cho dòng chảy lanrntỏa khắp chu vi của buồng tiêu năng.
rnrn
h) Kích thước và vị trí của tấm che, cũng nhưrnvị trí các thanh và tường chắn có thể lấy theo chỉ dẫn ở mục A.4.3.1 và hìnhrnA-7.
rnrn
i) Đáy của lòng dẫn cần đặt thấp hơn đáyrnbuồng tiêu năng một đoạn P2 = (1,2 ÷ 1,25) ho, trong đó h0rnlà chiều sâu dòng chảy ở lòng dẫn ra ứng với lưu lượng lớn nhất.
rnrn
A.4.3.4. Khi cần thiết, có thể tiếp tục tínhrntoán và bố trí thiết bị tiêu năng ở đầu đoạn lòng dẫn ngay sau buồng tiêu năng.rnViệc tính toán này được tiến hành theo phương pháp thông thường. Năng lượng đơnrnvị toàn phần (tính đến đáy lòng dẫn ra) được xác định theo công thức:
rnrn
(A-37)
rnrn
A.5. Lập quan hệ vận hành cống
rnrn
Quan hệ vận hành được lập để điều khiển độ mởrncửa van (m) ứng với trị số lưu lượng Q cần tháo khi mực nước thượng lưu (trongrnhồ chứa) đã biết. Khi kích thước và các thông số của kênh hạ lưu đã biết thìrnquan hệ ZHL = f (Q) là xác định, do đó quan hệ vận hành được biểurndiễn bởi họ đường cong Q = f (ZTL, m), trong đó, ZTL -rnmực nước thượng lưu; m – độ mở cửa van. Trình tự thiết lập như sau:
rnrn
a) Định trước trị số ZTL (trongrnphạm vi dao động mực nước của hồ chứa)
rnrn
b) Giả thiết độ mở m, theo quan hệ
rnrn
c) Giả thiết mực nước ZHL, từ đórntính được Z và tính được Q theo công thức (A-1)
rnrn
Chú ý rằng, trong công thức (A-1),
rnrn
d) Mặt khác, từ quan hệ ZHL = frn(Q), với ZHL đã giả thiết, sẽ có lưu lượng Q1.
rnrn
Nếu Q1 
Qrn(với độ sai số cho phép) thì trị số Q ứng với m đã giả thiết ở bước (b) đượcrnxác định. Ngược lại, nếu Q1 ¹rnQ thì lặp lại từ bước (c) cho đến khi đạt được Q1
rnrn
e) Chuyển sang giả thiết trị số m khác: lặprnlại từ bước (b) cho đến khi vẽ đường cong Q ~ m với ZTL đã định.
rnrn
f) Chuyển sang trị số ZTL khác:rnLặp lại từ bước (a) cho đến khi vẽ được đầy đủ họ đường cong Q = f (ZTL,m)
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
B.1. Van khóa
rnrn
B.1.1. Bố trí
rnrn
Van khóa được sử dụng rộng rãi cho các đườngrnống. Phổ biến nhất là loại van khóa tròn (hình B-1). Van khóa chữ nhật chủ yếurnđược dùng trong các đường ống khí, ga.
rnrn
Van khóa tròn có một vỏ bằng gang đúc, bênrntrong có một đĩa chuyển động dạng phẳng (hình B-1) hay hình nêm.
rnrn
Khi đường kính D < 75 cm, có thể mở vanrntrong điều kiện có độ chênh áp lực ở mặt trước và sau van. Điều này cho phép sửrndụng van khóa làm van chính hay van sự cố. Còn khi đường kính lớn hơn thì phảirnsử dụng các ống vòng để làm cân bằng áp lực ở hai phía của van. Trường hợp này,rnvan khóa được sử dụng làm van sửa chữa.
rnrn
Khi cột nước tác dụng không quá 30m, van khóarncó thể thực hiện chức năng điều tiết lưu lượng. Các van khóa tròn được sử dụngrnrộng rãi làm van chính trong các ống tháo nước có cột nước không quá 15m, và ởrncác cửa lấy nước dưới sâu, các hệ thống điều khiển các van thủy lực, và trênrncác ống vòng dùng để cân bằng áp lực ở hai bên các van sửa chữa, van sự cố khirnphải mở chúng.
rnrn
rnrn
rnrn
B.1.2. Hệ số sức cản thủy lực
rnrn
xv: hệ số sức cản thủy lực khi van đặt trên đường ống;
rnrn
xv: hệ số sức cản thủy lực khi van đặt ở cuối ống, khôngrntính đến tổn thất cột nước lưu tốc ở cửa ra.
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
B.2. Van côn
rnrn
B.2.1. Bố trí
rnrn
Van côn được tổ hợp từ một nắp đậy cố địnhrnhình nón cuối ống tròn và một xi lanh bọc ngoài đoạn cuối ống cống để điềurnkhiển độ mở (hình B-2).
rnrn
Dòng chảy phóng ra từ đó dưới dạng chùm tia,rnđược ngăn chắn bởi vách của buồng tiêu năng sau van (hình A-7).
rnrn
Trong thực tế đã sản xuất các loại van côn córngóc ở đỉnh a
rnrn
Nhằm mục đích giảm nhỏ kích thước mặt cắtrnngang buồng tiêu năng, cũng có thể làm xi lanh bọc ngoài có phần cuối loe rộngrnđể hướng dòng chảy, hạn chế sự phát tán của dòng chảy theo phương vuông góc vớirntrục của ống cống.
rnrn
B.2.2. Hệ số sức cản thủy lực của van côn
rnrn
Trị số của xv phụ thuộc vào góc ở đỉnh côn
rnrn
rnrn
rnrn
rnrn
| rn
rn | rn rn | |||||||||
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
Ghi chú: Các trị số
rnrn
S1 = 0,468D. Với các van có trị sốrnS khác trong khoảng 0,43D < S < 0,49D, trị số
rnrn
(B-1)
rnrn
rnrn
| rn
rn | rn rn | |||||||||
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
Ghi chú: Các trị số
rnrn
S1 = 0,68D. Với các van có trị sốrnS khác trong khoảng 0,645D < S < 0,75D, trị số
rnrn
(B-1)
rnrn
B.3. Van kim
rnrn
B.3.1. Bố trí
rnrn
Van kim được bố trí ở cuối các ống có cộtrnnước áp lực lớn (đến 800m). Đương kính của van có thể tới 6,5m. Bố trí van kimrnnhư trên hình B-3.
rnrn
rnrn
rnrn
a) Cửa van mở
rnrn
b) Cửa van đóng
rnrn
1- Vỏ bọc kim loại;
rnrn
2- Xi lanh cố định;
rnrn
3- Phần đầu dạng hình côn;
rnrn
4- Bộ phận chuyển động;
rnrn
5- Khối đúc hình kim;
rnrn
6- Khoảng trống sau hình côn;
rnrn
7- Khoảng trống giữa xi lanh và pitông.
rnrn
B.3.2. Hệ số sức cản thủy lực của van kim
rnrn
rnrn
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
| rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn | rn rn |
rnrn
rnrn
rnrnrnrnrn”
Hiệu lực
Cung cấp thông tin về văn bản gồm ngày ban hành, ngày có hiệu lực, ngày hết hiệu lực, trạng thái hiệu lực của văn bản.
Lược đồ văn bản
|
Văn bản được hướng dẫn -
[0]
...
Văn bản được hợp nhất -
[0]
...
Văn bản bị sửa đổi bổ sung -
[0]
...
Văn bản bị đính chính -
[0]
...
Văn bản bị thay thế -
[0]
...
Văn bản được dẫn chiếu -
[0]
...
Văn bản được căn cứ -
[0]
...
Văn bản đang xem
Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 197:2006 về công trình thủy lợi – Cống lấy nước bằng thép bọc bê tông, bê tông cốt thép – Hướng dẫn thiết kế do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành
Văn bản hướng dẫn -
[0]
...
Văn bản hợp nhất -
[0]
...
Văn bản sửa đổi bổ sung -
[0]
...
Văn bản đính chính -
[0]
...
Văn bản thay thế -
[0]
...
Văn bản liên quan cùng nội dung -
[0]
...
|
||||||||||||||||||||||
Văn bản Tiếng Việt
Chưa có file đính kèm.
