Xác định khẩu độ cầu theo giả thiết của Belleliutski, tính xói mòn lở dòng chủ và bãi sông theo phương pháp Andreev, Phương pháp tính xói mòn của kennedy và Laursen, Tính xói mòn dưới cầu có xét đến đường quá trình lũ theo thời gian.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Thủy văn cầu cống - Chương 5
- CHƯƠNG 5: XÁC NH KH U
C U VÀ XÓI DƯ I C U
1. Xác nh kh u c u theo gi thi t c a
Belleliutski
2. Tính xói l dòng ch và bãi sông theo
phương pháp Andreev
3. Phương pháp tính xói c a Kennedy và
Laursen
4. Tính xói dư i c u có xét n ư ng quá trình
lũ theo th i gian
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 1
cu
- Bài 5.1 : XÁC NH KH U CU
THEO GI THI T C A BELLELIUTSKI
1. Công th c c a Gôtây
ω
v'C = v0
µω1
• µ : h s thu h p dòng ch y
• v’C : t c nư c ch y trư c c u khi chưa có xói
• vo : t c nư c ch y trung bình c a toàn m t c t
sông t i v trí c u lúc t nhiên.
• ω , ω1 : di n tích dòng ch y toàn m t c t sông lúc
t nhiên và trong ph m vi c u.
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 2
cu
- 2. Gi thi t c a Belleliutski
• Ví d : t c cho phép không xói c a cát kho ng
0.2-0.6 m/s và t c nư c ch y trên sông c u t o
cát thư ng t 1.3-1.6 m/s, nhưng lòng sông không
b xói.
•T ó ông k t lu n m i con sông ư c c trưng
b ng t c nư c ch y, v i t c ó lòng sông
không b xói hay b i.
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 3
cu
- - Công th c tính kh u c u và xói chung dư i c u:
Q P%
ωC =
µ . pv ch
• ωC : di n tích công tác dư i c u trư c khi xói tính
theo m c nư c tính toán.
• QP% : lưu lư ng tính toán ng v i t n su t P%
• vch : t c dòng ch lúc t nhiên ng v i lũ tính
toán.
• µ : h s thu h p dòng ch y do tr c u, thư ng µ = 1.
• p : h s xói cho phép l n nh t , tra b ng.
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 4
cu
- Bài 5.2 : TÍNH XÓI L THEO
PHƯƠNG PHÁP ANDREEV
• ph n bãi sông, xói ch b t u khi t c nư c
ch y dư i c u l n hơn t c cho phép không xói
c a l p a ch t c u t o bãi sông và ng ng khi t c
nư c ch y gi m xu ng.
• dòng ch , t c nư c ch y l n hơn t c cho
phép không xói c a l p t a ch t do ó l p t
trên cùng c a lòng sông luôn chuy n ng nhưng
sông không b xói sâu
• Như v y nguyên nhân gây xói dòng ch không do
v > vox mà do m t cân b ng lư ng phù sa d c sông.
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 5
cu
- - Phương trình cân b ng lư ng phù sa :
δG δh
+B =0
δl δt
δG δω
+ =0
Ho c
δl δt
• G : lư ng phù sa.
• B : chi u r ng dòng ch y có mang phù sa.
• h : chi u sâu nư c ch y tính t áy sông t i
mép b dòng ch .
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 6
cu
- - Công th c xác nh kh năng t i phù sa c a dòng
nư c vmB v ox
G = A k 1 −
h v
• A = F(d) : h s xét kh năng t i phù sa, ph thu c
vào ư ng kính h t phù sa.
• v : v n t c nư c ch y trung bình c a m t c t
• B : chi u r ng dòng ch
• h : chi u sâu nư c ch y
• vox : t c cho phép không xói c a các h t phù sa
• d : ư ng kính h t phù sa.
• m, k : h s không i
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 7
cu
- Bài 5.3 : PHƯƠNG PHÁP TÍNH XÓI
C A KENNEDY VÀ LAURSEN
1. Phương pháp c a Kennedy
vox = mh0.64
Trong ó:
• m : i lư ng ư c xác nh ph thu c vào c
trưng c a t.
• h : chi u sâu dòng ch y (m).
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 8
cu
- 2. Phương pháp c a Laursen
- Ngày nay, Laursen xem dòng lòng sông b xói là
dòng ch y b thu h p sinh ra hi n tư ng m t cân
b ng phù sa, xói s ng ng phát tri n khi s cân
b ng lư ng phù sa ư c ph c h i. Nói cách khác,
cơ s tính toán c a ông trùng v i nguyên t c tính
toán c a Andreev.
c c a phù sa (kg/m3) c a dòng
- G i pO và p’ là
nư c t i dòng ch lúc t nhiên và sau xói.
- Theo phương trình cân b ng GC = G0 thì po.Qch = p’.Q
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 9
cu
- • c xác nh theo công th c Laursen:
a2
ghi
6/7 2
d v
K2
p= ω
120 h 2 / 3 d 2 / 3
h
• Thay các tr s tương ng, ta có công th c tính
chi u sâu dòng ch sau khi xói:
6 2+ a2
6/7 .
Q 7 3+ a2
B ch
= h ch
L (1 − λ )
h ' ch Q
ch C
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 10
cu
- Bài 5.4 : TÍNH XÓI DƯ I C U CÓ
XÉT N Ư NG QUÁ TRÌNH LŨ
THEO TH I GIAN
• Trong tính toán th c t , phương trình cân b ng
lư ng phù sa ư c vi t dư i d ng sai phân:
G( m +1) j − Gmj
∆hmj = ∆t j
Bm ∆l
• Gmj, G(m+1)j : lư ng phù sa ng v i m t c t u và
cu i o n tính toán, xác nh theo công th c c a
Andreev ho c:
A
B v 3 (v mj − v )
= 1 / 4 + AB m mj
Gmj
h ox
mj
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 11
cu
- Quá trình tính toán ư c ti n hành như sau:
• Thay ư ng cong quan h H = f(t) b ng các
ư ng d ng b c thang
• ng v i m i b c thang ( m c nư c j), xác nh các
tr s lưu lư ng toàn ph n Qj, lưu lư ng nư c qua
ph n dòng ch Qchj
• Xác nh βmj
• Chia toàn b khu v c tính toán ra nhi u o n
nguyên t ∆L = (1/10 – 1/5)Lx v i Lx là chi u dài
o n sông b xói dư i c u.
Lx = Bo – Lc – Bbn – LKT
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 12
cu
- - ng v i kho ng th i gian th nh t, tính kh năng t i
phù sa c a t ng m t c t. Tính chi u dày trung bình
l p t b xói hay b i trong o n ∆L.
- Chuy n sang các b c thang th 2, 3, 4, … cũng
tương t như trên, tính kh năng t i phù sa cho
t ng m t c t nhưng có xét lòng sông b xói hay b i
trong th i gian tính toán trư c ó và tính chi u dày
l p t b xói trong th i gian ∆ tj.
- Tr s xói toàn b t i b t c th i i m nào là t ng i
s các l p t b xói hay b i trong các th i o n tính
toán ∑∆h.
16 April 2011 Xác nh kh u c u và xói dư i 13
cu
- Sơ xói phát utri cnutheo dư i i gian
th
16 April 2011 Xác nh kh và xói 14
cu
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
