Tính toán thủy lực các công trình tháo nước

Tác giả

Nguyễn Chiến

Được bán bởi:

Công ty cổ phần văn hoá & bản quyền Benito

Giới thiệu

Mục lục

Trong sách này trình bày những vấn đề về bố trí và tính toán thủy lực các công trình tháo nước. Sách được viết trên cơ sở kiến thức các môn học Thủy lực công trình và Thủy công của chương trình đại học Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy, cùng với việc bổ sung các kiến thức nâng cao của tính toán thủy lực CTTN như tính toán khí thực, hàm khí, điều khiển dòng xiết… Sách cũng giới thiệu các ý kiến tổng kết, khái quát hóa các bài học kinh nghiệm về bố trí và tính toán, thiết kế CTTN ở trong nước đã được đúc rút trong nhiều năm qua, cũng như cập nhật các kiến thức khoa học của nước ngoài trong lĩnh vực này.

Cuốn sách này là sự tập hợp, kết nối và bổ sung, nâng cao từ bài giảng cao học và chuyên đề sau đại học Ngành Công trình thủy từ năm 1993 đến nay của tác giả và đồng nghiệp thuộc Bộ môn Thủy công, trường Đại học Thủy lợi. Nội dung sách phù hợp với Đề cương môn học Tính toán công trình tháo nước của chương trình cao học chuyên Ngành Xây dựng công trình thủy. Sách được viết làm tài liệu giảng dạy và học tập cho môn học này. Nội dung sách cũng rất hữu ích đối với các kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi, thủy điện, và đáp ứng một phần sự quan tâm của các nhà nghiên cứu về công trình thủy.

Xem đầy đủ

Mục Lục

Lời nói đầu	3
Chú thích các ký hiệu	5
Các từ viết tắt	6
Chương 1: Khái quát về công trình tháo nước	7
1.1. Khái niệm về công trình tháo nước	7
1.2. Phân loại công trình tháo nước	8
1.2.1. Phân loại theo nhiệm vụ công trình	8
1.2.2. Phân loại theo khả năng điều tiết lưu lượng tháo	10
1.2.3. Phân loại theo đặc điểm kết cấu và cách bố trí	11
1.3. Tác dụng của dòng cao tốc lên CTTN	16
1.3.1. Xâm thực khí thực	16
1.3.2. Ảnh hưởng của hàm khí và thoát khí	16
1.3.3. Ảnh hưởng của sóng	17
1.3.4. Mài mòn mặt lòng dẫn	17
1.3.5. Ảnh hưởng của tải trọng động	17
1.4. Một số ví dụ về hư hỏng CTTN ở Việt Nam	17
1.4.1. Đường tràn Nam Thạch Hãn	17
1.4.2. Đập tràn Thác Bà	18
1.4.3. Đập tràn Dầu Tiếng	18
1.5. Tiêu chuẩn phòng lũ	19
1.6. Bố trí công trình tháo nước trong đầu mối hồ chứa	20
1.6.1. Tràn chính, tràn phụ, tràn sự cố	20
1.6.2. Lựa chọn loại công trình tháo nước	22
1.6.3. Về bố trí đường tràn dọc	24
Chương 2: Tính toán khả năng tháo nước qua công trình	26
2.1. Nguyên tắc chung	26
2.2. Khả năng tháo nước của các loại đập tràn	26
2.2.1. Các loại đập tràn thường dùng	26
2.2.2. Tính toán khả năng tháo nước qua đập tràn	31
2.3. Khả năng tháo qua CTTN kiểu kín	32
2.3.1. Xi phông tháo lũ	33
2.3.2. Công trình tháo lũ kiểu giếng, gáo	33
2.3.3. Tháo lũ bằng đường hầm hay cống xả sâu	35
Chương 3: tính toán khí thực các công trình tháo nước	37
3.1. Một số khái niệm	37
3.1.1. Hiện tượng chảy bao	37
3.1.2. Hiện tượng giảm áp	37
3.1.3. Khí hóa	38
3.1.4. Khí thực	39
3.2. Các thông số đặc trưng của khí hóa và khí thực	42
3.2.1. Hệ số khí hóa	42
3.2.2. Hệ số khí hóa phân giới	42
3.2.3. Giai đoạn khí hóa	43
3.2.4. Các trị số lưu tốc dùng trong tính toán khí thực	44
3.3. Kiểm tra sự xuất hiện khí hóa trên các bộ phận của CTTN	46
3.3.1. Nguyên tắc chung	46
3.3.2. Kiểm tra sự xuất hiện khí hóa tại đầu vào của các ống tháo nước có áp	47
3.3.3. Kiểm tra sự xuất hiện khí hoá tại các vị trí có gồ ghề cục bộ
trên bề mặt công trình tháo nước	52
3.3.4. Kiểm tra khí hoá tại các bộ phận của buồng van	59
3.3.5. Kiểm tra khí hoá tại các mố tiêu năng, mố phân dòng	65
3.4. Kiểm tra khả năng xâm thực lòng dẫn	68
3.4.1. Nguyên tắc chung	68
3.4.2. Kiểm tra theo lưu tốc ngưỡng xâm thực	68
3.4.3. Kiểm tra theo lưu tốc cho phép không xâm thực	68
3.5. Các giải pháp phòng khí thực	71
3.5.1. Giới hạn khí hóa dòng chảy ở giai đoạn đầu	71
3.5.2. Lựa chọn vật liệu theo độ bền khí thực	71
3.5.3. Dẫn không khí vào miền hạ áp	72
3.5.4. Dẫn nước vào vùng hạ áp	76
3.5.5. Nâng cao chất lượng thi công	76
Chương 4: Tính toán hàm khí của dòng chảy trên công trình tháo nước	77
4.1. Các khái niệm cơ bản	77
4.1.1. Khái niệm về dòng chảy có hàm khí	77
4.1.2. Quá trình tự hàm khí trên mặt dốc tràn, dốc nước	78
4.1.3. Cơ chế hàm khí	78
4.1.4. Các thông số đặc trưng của dòng chảy hàm khí	79
4.1.5. Kết cấu của dòng chảy có hàm khí	80
4.2. Giới hạn bắt đầu hàm khí	80
4.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm khí	80
4.2.2. Xác định giới hạn bắt đầu hàm khí	81
4.3. Tính toán phân bổ không khí theo chiều sâu dòng chảy	82
4.3.1. Độ tập trung khí trong vùng khí - nước	82
4.3.2. Phân bố độ tập trung khí theo chiều sâu dòng chảy ở miền nước - khí
(nằm dưới mặt phân chia)	83
4.3.3. Tính toán độ tập trung khí trong dòng chảy tự hàm khí	85
4.4. Tính toán chiều sâu dòng chảy hàm khí	88
4.4.1. Công thức Straup - Anderson [42]	88
4.4.2. Theo quy phạm thiết kế tràn xả lũ SDJ 341 - 89 [30]	89
4.5. Hàm khí của dòng chảy trong lòng dẫn kín	89
4.5.1. Hình thức chuyển động của nước và không khí trong lòng dẫn kín	89
4.5.2. Sự đảm bảo chuyển động không áp ổn định trong lòng dẫn kín	91
4.5.3. Tính toán thông khí khoảng không trên dòng chảy đều	91
4.5.4. Tính toán thông khí khi dòng hàm khí không đều	96
4.5.5. Lưu lượng không khí do nước nhảy cuốn vào	100
4.5.6. Lưu lượng không khí bị cuốn vào do dòng chảy sau ngưỡng
và bậc thụt ở buồng van trên đường dẫn	101
4.5.7. Ảnh hưởng của thông khí đến vị trí nước nhảy sau cửa van	102
Chương 5: Tính toán điều khiển dòng xiết trên công trình tháo nước	105
5.1. Khái niệm chung	105
5.1.1. Các đặc điểm dòng xiết	105
5.1.2. Nhiệm vụ của điều khiển dòng xiết	107
5.1.3. Phân loại các kết cấu để điều khiển dòng xiết	107
5.2. Tính toán kết cấu điều khiển dòng xiết bằng tường biên	110
5.2.1. Tính toán sóng xiên	110
5.2.2. Tính toán đoạn thu hẹp có đáy phẳng và các tường bên thẳng	114
5.2.3. Tính toán dòng xiết hai chiều bằng phương pháp đường đặc trưng	117
5.3. Cơ sở tính toán các kết cấu có đáy cong 2 chiều	121
5.3.1. Đặc điểm làm việc của các kết cấu đáy cong 2 chiều	121
5.3.2. Phương trình vi phân mặt tự do	122
5.3.3. Phân bố áp lực trong dòng chảy cong không gian	128
5.3.4. Phương trình liên tục đối vơi tia dòng cong không gian	129
5.3.5. Thuật toán tính kết cấu cong 2 chiều	131
5.3.6. Xét hàm khí và tổn thất năng lượng	137
5.4. Tính toán thủy lực các kết cấu có đáy cong 2 chiều	138
5.4.1. Yêu cầu chung đối với hàm số mô tả điều kiện biên và mặt bằng
các đường dòng	138
5.4.2. Tính toán thủy lực cho các mũi phun phát tán	139
5.4.3. Tính toán mũi phun xoắn	144
Chương 6: Nối tiếp và tiêu năng hạ lưu công trình tháo nước	146
6.1. Tổng quát	146
6.1.1. Đặc điểm của dòng chảy hạ lưu CTTN	146
6.1.2. Nhiệm vụ tính toán nối tiếp và tiêu năng	146
6.1.3. Các phương pháp tính toán và nghiên cứu về tiêu năng	147
6.2. Các dạng cơ bản của nối tiếp hạ lưu CTTN	148
6.2.1. Nối tiếp chảy đáy	148
6.2.2. Nối tiếp chảy mặt	150
6.2.3. Nối tiếp bằng chảy phóng xa	151
6.2.4. Nối tiếp bằng dòng chảy hỗn hợp	154
6.3. Tính toán nối tiếp chảy đáy	155
6.3.1. Lựa chọn lưu lượng tính toán tiêu năng	155
6.3.2. Tính toán kích thước công trình tiêu năng	156
6.3.3. Tính toán tác dụng thủy động lên tấm đáy bể tiêu năng	161
6.4. Tính toán nối tiếp chảy mặt	164
6.4.1. Tính toán bậc thụt cuối CTTN	164
6.4.2. Tính toán xói hạ lưu	166
6.5. Tính toán nối tiếp bằng dòng chảy phóng xa	167
6.5.1. Tính toán chiều sâu hố xói	168
6.5.2. Tính toán chiều dài nước rơi	174
6.5.3. Chiều rộng đáy hố xói	174
6.6. Tiêu năng phòng xói cho các cống vùng triều	175
6.6.1. Đặc điểm làm việc của các cống vùng triều	175
6.6.2. Các biện pháp công trình để phòng chống xói hạ lưu cống vùng triều	176
6.7. Quy trình tính toán thủy lực nối tiếp hạ lưu	178
Tài liệu tham khảo	179

Xem đầy đủ

Bình luận

0/1500 ký tự

SÁCH HAY CÙNG CHỦ ĐỀ

Sửa chữa, hư hỏng cầu dầm bê tông cốt thép bằng vật liệu và kỹ thuật tiên tiến

Cấu tạo chung về công trình cầu trên đường và mố trụ cầu

Ví dụ thiết kế kết cấu nhịp cầu BTCT trên đường ô tô theo 22TCN 272-05 tập 1

Tổ chức thi công đường sắt đô thị

Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thuỷ lợi

Đê biển và kè mái nghiêng

Tác giả	Nguyễn Chiến
ISBN	2012-tttlccttn
ISBN điện tử	978-604-82-4265-7
Khổ sách	19x27 cm
Năm xuất bản (tái bản)	2012
Danh mục	Nguyễn Chiến
Số trang	185
Ngôn ngữ	vi
Loại sách	Ebook;
Quốc gia	Việt Nam