TÍNH TOÁN THUỶ LỰC CỐNG NGẦM

4.2.1. Cống có cửa van điều tiết ở hạ lưu 1. Xác định khẩu diện cống

Khẩu diện cống được tính trong trường hợp chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nhỏ và yêu cầu lấy nước với lưu lượng lớn (lưu lượng thiết kế), cửa van mở hoàn toàn. Công thức tính lưu lượng trong trường hợp cống chảy có áp như sau:

Zo

g

Q 2  , (4­1)

trong đó:

Q­ Lưu lượng qua cống;

­ Hệ số lưu lượng, tính với dòng chảy từ mặt cắt thượng lưu (phía trước cửa vào ) đến mặt cắt cửa ra của cống;

­ Diện tích mặt cắt đại biểu, lấy theo mặt cắt cống tròn phía trước van.

Zo

 ­ Cột nước tác dụng có tính đến lưu tốc tới gần:

128 Z0

 =Z + g Vo 2

 2

; (4­2)

Trong đó

Vo ­ Lưu tốc tới gần;

g ­ Gia tốc trọng trường.

Z= ZTL­ZHL

với: ZTL­ Mực nước phía thượng lưu;

ZHL­ Cao độ mặt cắt cửa ra.

Khi mặt cắt cuối cống nằm cao hơn mực nước hạ lưu, ZHL= cao trình tâm mặt cắt cuối cống;

Khi mặt cắt cuối cống nằm thấp hơn mực nước hạ lưu, ZHL= cao trình mực nước hạ lưu;

Trong trường hợp chung, khi cống bao gồm các đoạn có mặt cắt khác nhau, thường là các đoạn cống hộp (có mặt cắt ngang hình chữ nhật) ở trước tháp van và đoạn cống tròn sau tháp van, hệ số lưu lượng của cống được xác định như sau:





 2 2

1

i i

h K

K 



(4­3)

Trong đó:

Kh = h



(4­4)

h­ Diện tích mặt cắt ướt sau cửa ra của cống.

­ Khi mặt cắt cuối cống nằm cao hơn mực nước hạ lưu (hình 4­8), có thể lấy h  khi đó Kh=1;

­ Khi mặt cuối cống nằm thấp hơn mực nước hạ lưu, h

là diện tích mặt cắt ướt ở lòng dẫn hạ lưu.

i

­ Hệ số sức cản thuỷ lực tại vị trí tương ứng có diện tích mặt cắt ướt là i

. Đối với dạng sức cản cục bộ ( tại cửa vào, lưới chắn rác, khe van, chỗ uốn cong, tại cửa van, tường tiêu năng) thì ilấy ở sau vị trí có tổn thất cục bộ. Với dạng sức cản dọc đường trên một đoạn thì i

lấy là diện tích mặt cắt ướt trung bình của đoạn đó.

Ki­ Hệ số tính đổi về mặt cắt tính toán:

Ki =i



(4­5)

129

Trường hợp riêng khi cống có mặt cắt không đổi trên toàn bộ chiều dài thì hệ số lưu lượng được xác định theo công thức:

 Kh2i

1

(4­6).

Giá trị các hệ số tổn thất thuỷ lực i được xác định theo các bảng tra thuỷ lực, xem ví dụ, phụ lục A của [11].

Z 2

1

2 1

2-2 1-1

hh

Hình 4-8. Sơ đồ tính khẩu diện cống ngầm có áp

với tháp và van sửa chữa thượng lưu, van công tác kiểu khoá ở hạ lưu

Bài toán tìm khẩu diện cống được giải bằng phương pháp đúng dần: giả thiết D, xác định các giá trịi

, tính  theo (4­3); tính Q theo (4­1). Nếu QQtk ( trong phạm vi sai số cho phép), thì D đã giả thiết là đảm bảo yêu cầu kỹ thuật (dẫn nước). Trị số đường kính ống được chọn (Dc) còn phụ thuộc vào điều kiện thi công, cấu tạo, DcD.

2. Kiểm tra điều kiện chảy có áp

Với cống có van hạ lưu, chế độ chảy có áp trong cống luôn có thể thiết lập được bằng cách khống chế độ mở cửa van. Tuy nhiên trong chế độ van mở hoàn toàn, cần phải tiến hành kiểm tra điều kiện chảy có áp.

Chế độ chảy trong cống sẽ là có áp ổn định khi thoả mãn cả 2 điều kiện sau:

­ Trần cửa vào cống ngập dưới mực nước thượng lưu.

­ Khả năng lấy nước của cửa vào lớn hơn khả năng tháo của toàn cống:

Z Zv

v

v  

 , (4­7) trong đó

130





 2

1 1

j j

v  K

 (4­8)

j ­ Tổng các hệ số tổn thất cục bộ tại cửa vào tính đến mặt cắt cuối cửa vào có diện tích v

( thường gồm hệ số tổn thất cột nước tại khe phai, lưới chắn rác, cửa vào).

j

v

Kj





(4­9)

Zv­ Chênh lệch giữa cao độ mực nước thượng lưu và cao độ trần cống tại mặt cắt cuối cửa vào.

Các trị số ,,Z như đã giải thích ở trên (công thức 4­1).

3. Tính toán nối tiếp và tiêu năng sau cống

Với cống có van hạ lưu, tuỳ theo quy mô cống, có thể bố trí các hình thức nối tiếp và tiêu năng khác nhau như: tiêu năng kiểu giếng, kiểu tường phản áp (buồng va đập ), buồng tiêu năng sau van côn.

a. Tiêu năng kiểu giếng

Tiêu năng kiểu giếng thường áp dụng với các cống tròn có đường kính d  60cm. Sơ đồ tính toán tiêu năng kiểu giếng như trên hình 4­9.

Độ sâu đào bể (giếng):

dbể = n . h”C ­ (hh + Zr) , (4­10) trong đó :

n ­ hệ số nước nhảy ngập, n = 1,05  1,1;

h’’C ­ độ sâu liên hiệp sau nước nhảy trong bể;

Hình 4-9. Sơ đồ tính toán tiêu năng kiểu giếng



131

hh ­ độ sâu mực nước hạ lưu (ứng với lưu lượng tính toán);

Zr ­ độ hạ thấp mực nước từ bể ra kênh hạ lưu;

Trị số Zr xác định theo công thức:

2

'' C n 2

h n r

2g h σ

q 2g

h Z q













 













 

. (4­11)

Ở đây : n ­ hệ số lưu tốc đập tràn đỉnh rộng chảy ngập (từ bể tiêu năng ra kênh hạ lưu);

q ­ lưu lượng đơn vị tại mặt cắt cuối bể;

Các ký hiệu khác như đã giải thích ở trên.

Trị số h’’C được xác định theo các phương pháp đã biết của thuỷ lực, với cột nước toàn phần E0 như sau:

E0 = Z cuối cống ­ Zđáy HL + V2/2g + db , (4­12) trong đó:

Z cuối cống : cao trình tâm mặt cắt cuối cống (phía sau cút cong);

Zđáy HL ­ cao trình đáy kênh hạ lưu;

V ­ lưu tốc trong ống, tại mặt cắt cuối;

db ­ chiều sâu đào bể.

Chiều dài bể ( xem hình 4­9):

Lb = L1 +.Ln , (4­13)

trong đó:

L1 ­ khoảng cách nằm ngang từ đầu bể đến tâm mặt cắt ra của ống, thường chọn theo yêu cầu bố trí;

Ln ­ chiều dài nước nhảy;

 ­ hệ số, thường lấy bằng 0.70.8 b. Tiêu năng kiểu tường va đập

Loại này thường áp dụng đối với các cống có đường kính d = 6080cm. Sơ đồ tính toán như trên hình 4­10.

Theo kết quả thí nghiệm mô hình của các nhà khoa học Mỹ (xem Hydraulic Structures, University of Saskachewan, 1992), kích thước tiêu chuẩn của buồng tiêu năng kiểu va đập như trên hình 4­10.

Chiều rộng buồng W được xác định theo công thức :

W = 1,9 . Q 0,4 (m) (4­14) Ở đây, Q ­ lưu lượng tháo lớn nhất qua cống (m3/s).

132

Hình 4-10. Sơ đồ buồng tiêu năng kiểu va đập và các kích thước tiêu chuẩn c. Buồng tiêu năng sau van côn

Bố trí: đối với các cống tròn có đường kính d > 80cm, thường áp dụng cửa van côn đặt ở cuối cống. Phía sau cửa van là buồng tiêu năng kiểu kín. Dòng chảy sau một loạt phản xạ với tường và va đập vào nhau sẽ được tiêu hao hết phần năng lượng thừa và chảy về hạ lưu ở trạng thái êm.

Buồng tiêu năng chịu một tải trọng thuỷ động lớn do va đập của các tia và mạch động rối. Hình dạng thành bên của buồng thường được chọn bằng thực nghiệm trên mô hình thuỷ lực. Ngày nay, các buồng tiêu năng có mặt cắt ngang hình vuông hay hình tròn đã được áp dụng thành công ở nhiều công trình đầu mối. Buồng có mặt cắt ngang hình tròn có tính ưu việt hơn về mặt thuỷ lực do dòng chảy được mở rộng hình côn, khi chảy dọc theo mặt xi lanh, nó có lưu lượng đơn vị như nhau trên toàn chu vi. Tuy nhiên, loại này thi công khá phức tạp.

Loại buồng tiêu năng có mặt cắt hình vuông do dễ thi công nên thường được ưa dùng hơn trong thực tế. Sơ đồ một buồng tiêu năng loại này đặt sau van côn có góc ở đỉnh a = 90

được thể hiện trên hình 4­11. Các buồng tiêu năng mặt cắt tròn cũng có kết cấu tương tự (các kích thước ghi trong ngoặc đơn là cho buồng có mặt cắt tròn).

Ở các mặt cắt B­B và D­D thể hiện từng cặp 4 thanh chắn 1 và 2 có chiều cao ht, chúng phân bố quanh mép côn cửa van. Ở cuối buồng bố trí một tường chắn nghiêng 3. Để nước từ buồng tiêu năng không xâm nhập vào buồng van, cần đặt tường phản xạ 4 với tấm chắn dạng nón cụt có góc mở rộng 90, đường kính hai đáy bằng khoảng 2,2D và 1,75D. Mái nghiêng mặt cắt ra của tấm chắn được lùi lên trên theo phương dòng chảy, cách mép van côn 0,1D.

Việc tiếp khí cho dòng chảy (để phòng khí thực) được thực hiện qua ống thông khí 5 có miệng ra ở khoảng giữa trần buồng van.

133

Hình 4-11. Sơ đồ buồng tiêu năng sau van côn (giá trị ghi trong ngoặc đơn là cho buồng có mặt cắt tròn)

1- Thanh chắn đứng; 2- Thanh chắn ngang; 3- Tường chắn; 4- Tường phản xạ;

5- Ống thông khí; 6- Xi lanh van côn; 7- Nút van côn;

8- Mặt làn nước bắn ra sau van côn.

Phương pháp tính kích thước ngang của buồng tiêu năng sau van côn:

Kích thước của buồng phụ thuộc vào mức độ tiêu hao năng lượng yêu cầu:

A C A

E E

η E 



, (4­15)

trong đó :

EA : năng lượng đơn vị toàn phần của dòng chảy ở mặt cắt A­A trên tường bể đối với đáy lòng dẫn ra (hình 4­11);

0 0 2

A H Z

E   

; (4­16)

 ­ hệ số lưu tốc khi chảy từ van, xác định theo biểu đồ thực nghiệm hình 4.13;

H0­ cột nước toàn phần tại mặt cắt trước van (tính đến tâm cống);

Z0­ chênh lệch cao độ từ trục van đến đáy lòng dẫn ra.

EC ­ năng lượng đơn vị toàn phần của mặt cắt co hẹp dòng chảy ở lòng dẫn ra:

134 2g

V h α

E

2 C C

C

 



(4­17)

Mức độ tiêu năng được chọn phụ thuộc vào đặc trưng động học của dòng chảy (số Fr) như trên hình 4­12, trong đó:

g h

Fr V

2

 

(4­18)

H0

g 2 V  

(4­19)

χ V h Q

 

(4­20)

trong đó :  ­ chu vi mặt cắt ngang buồng tiêu năng.





Hình 4-12. Quan hệ =f (Fr) đối với buồng van mặt cắt vuông và tròn

Hình 4-13. Quan hệ  = f (m) của van côn m=A/S

Trình tự tính toán theo các bước sau:

a. Định ra mức độ tiêu năng cần thiết .

b.Theo biểu đồ hình 4­12 xác định được trị số Fr tại mặt cắt A­A.

c.Xác định lưu tốc dòng chảy tại mặt cắt (A­A) theo công thức (4­19), với  xác định theo hình 4­13.

d.Xác định độ sâu nước cần thiết ở mặt cắt A­A:

Fr g h V

 

2

(4­21) e.Tính chu vi mặt cắt buồng

h V

Q

 



(4­22) f.Tính kích thước mặt cắt buồng:

Buồng hình vuông:

135 a = /4

Buồng hình tròn:

Db = /

g.Xác định chiều cao các thanh (gờ):

ht = (89) h20; (4­23)

trong đó, h20 là độ sâu dòng chảy ở mặt cắt A­A khi cột nước H0=1820m, đảm bảo cho dòng chảy lan toả khắp chu vi của buồng tiêu năng.

h.Kích thước và vị trí của tấm che, cũng như vị trí các thanh và tường chắn có thể lấy theo chỉ dẫn ở mục bố trí và hình 4­11.

i.Đáy của lòng dẫn cần đặt thấp hơn đáy buồng tiêu năng một đoạn P2 = (1,2 1,25) h0, trong đó h0 là chiều sâu dòng chảy ở lòng dẫn ra ứng với lưu lượng lớn nhất.

Khi cần thiết, có thể tiếp tục tính toán và bố trí thiết vị tiêu năng ở đầu đoạn lòng dẫn ngay sau buồng tiêu năng. Việc tính toán này được tiến hành theo phương pháp thông thường.

Năng lượng đơn vị toàn phần (tính đến đáy lòng dẫn ra) được xác định theo công thức:

) Z H ( η) (1

T0    2 0  0 (4­24) Ví dụ thực hành 4.1

Tính toán kích thước mặt cắt ngang của một cống ngầm dưới đập có van điều tiết hạ lưu với các thông số ban đầu như sau:

­ Cống dài 100 m, chia làm 2 đoạn:

Đoạn trước tháp dài 26 m bằng vật liệu BTCT M20, mặt cắt chữ nhật (B x H).

Đoạn sau tháp dài 74 m, bằng ống thép bọc BCTC, mặt cắt tròn (đường kính D).

­ Lưu lượng thiết kế:

Qlk = 5,5m3/s.

­ Cao trình ngưỡng cống:

Znc = 91,0 m.

­ Các mực nước tính toán:

Thượng lưu: MNC = 94,0 m.

Hạ lưu : Zkc = 93,15 m.

­ Trần cửa vào uốn theo cung tròn bán kính r.

­ Lưới chắn rác trước cửa vào có các thanh lưới dạng chữ nhật dày S=1 cm, khoảng cách hai thanh d = 10 cm; góc nghiêng của lưới β = 75°.

­ Đoạn từ tháp vào ống tròn có mặt cắt đổi dần với hệ số hình dạng phần thu hẹp η=0,2.

­ Van hạ lưu là van côn có α = 90°, tỉ số D’/D = 1,1;

136

­ Kênh hạ lưu có mặt cắt chữ nhật với b =2,0m; khi dẫn Qtk có h0 = 1,87m; mực nước hạ lưu cao hơn trần cống.

Bài giải

a. Xác định sơ đồ tính toán:

Cửa van mở hoàn toàn, dòng chảy trong cống là có áp.

b. Công thức xác định kích thước mặt cắt ngang.

2g Z0

Q 

(4­1) Trong đó

Z Z 

 0 = MNC ­ Zkc = 0,85 m (bỏ qua lưu tốc tới gần);

­ diện tích mặt cắt ngang đoạn ống tròn

4 D2



­ hệ số lưu lượng được tính theo công thức (4.3), trong đó các giá trị i, Ki phụ thuộc vào kích thước mặt cắt ngang, nên bài toán được giải bằng thử dần: giả thiết kích thước mặt cắt, xác định Q theo (4­1).

Nếu QQtk

(sai số trong phạm vi cho phép) thì dừng tính toán và lựa chọn kích thước mặt cắt phù hợp.

­ Cống có 2 đoạn khác nhau,nhưng kích thước mặt cắt ngang của hai đoạn phải tương thích với nhau, nên mỗi lần tính toán ta giả thiết các giá trị D, B, H đồng bộ.

­ Quá trình tính toán được thể hiện trên bảng VD4­1.

Giải thích:

Cột 1: Đường kính ống tròn D (giả thiết);

Cột 2: Diện tích mặt cắt ống tròn 4 D2



; Cột 3: Bán kính thủy lực R = D/4;

Cột 4: Trị số Kh, theo công thức (4­4), ở đây

2 0 3,74

.h m

h b 

 ;

Cột 5,6: Kích thước mặt cắt đoạn chữ nhật B x H (giả thiết);

Cột 7: Tỷ số r/H, với r = 2,5 m;

Cột 8: Hệ số tổn thất cửa vào (ta theo 14TCN 197­2006);

Cột 9: Tỷ số bk/B, với bk = 0,2 m (chiều rộng khe phai);

Cột 10: Hệ số tổn thất tại khe phai (tính cho 2 khe);

137 Cột 11: Hệ số tổn thất qua lưới chắn rác;

Cột 12: Hệ số tổn thất tại khe van;

Cột 13: Hệ số tổn thất thu hẹp đường ống tròn;

Cột 14: Hệ số tổn thất dọc đường đoạn 1 (mặt cắt chữ nhật);

Cột 15: Hệ số tổn thất dọc đường đoạn 2 (mặt cắt tròn);

Trị số ở cột 14, 15 xác định theo công thức:

R C

gL

dd 2

 2



với L­ chiều dài đoạn; C­ hệ số Sêdi; R­ bán kính thủy lực;

Cột 16: Hệ số tổn thất tại van hạ lưu( mở hoàn toàn);

Cột 17: Trị số của hệ số lưu lượng ; Cột 18: Lưu lượng tính toán.

Từ kết quả tính toán ở bảng VD4­1 cho thấy chọn kích thước cống với D=1,5 m; B=1,5 m;

H=2,0 m là hợp lý.

c. Kiểm tra điều kiện chảy có áp khi van mở hoàn toàn:

­ Độ ngập trần cửa vào:

Cao trình trần cửa vào dưới mực nước thượng lưu:

0 0 ,

1 







Zv MNC Ztv m

­ Khả năng chảy đầy cống: Kiểm tra theo công thức (4­7) trong đó:

1 2

1

j j v

 K









Ở đây chỉ xét cho đoạn cửa vào nên Kj = 1.

309 , 0 109 , 0 101 , 0 099 ,

0   









 j cv Kp l Thay vào được

874 , 0

v 



0 , 3 0 , 2 5 ,

1 



BxH x

v

(m2) 622 , 2 0 , 1 0 , 3 874 ,

0 



Zv x

v v

 (a)

289 , 1 8 , 0 77 , 1 79 ,

0 



Z x

 (b)

So sánh (a) và (b) ta thấy điều kiện chảy có áp theo (4­7) được thoả mãn.

Vậy kết quả tính kích thước cống đã thực hiện ở trên là đúng đắn.

138

Bảng VD4-1. Tính thử dần kích thước cống

D (m)

 (m2)

R (m)

Kh B

(m) H (m)

r/H cv bk/B kp L kv th dd1 dd2 v  Q

(m3/s) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) 0,8 0,50 0,20 0,13 0,8 1,3 1,923 0,077 0,25 0,100 0,109 0,100 0,103 0,935 1,509 0,380 0,66 1,36 0,9 0,64 0,23 0,17 0,9 1,4 1,786 0,080 0,22 0,100 0,109 0,100 0,099 0,818 1,290 0,380 0,70 1,80 1,0 0,79 0,25 0,21 1,0 1,5 1,667 0,082 0,20 0,100 0,109 0,100 0,095 0,724 1,121 0,380 0,72 2,32 1,1 0,95 0,28 0,25 1,1 1,6 1,563 0,084 0,18 0,137 0,109 0,100 0,092 0,648 0,987 0,380 0,74 2,88 1,2 1,13 0,30 0,30 1,2 1,7 1,471 0,093 0,17 0,126 0,109 0,100 0,089 0,586 0,879 0,380 0.76 3,51 1,3 1,33 0,33 0,35 1,3 1,8 1,389 0,095 0,15 0,116 0,109 0,100 0,087 0,533 0,790 0,380 0,77 4,20 1,4 1,54 0,35 0,41 1,4 1,9 1,316 0,097 0,14 0,108 0,109 0,100 0,084 0,489 0,716 0,380 0,78 4,92 1,5 1,77 0,38 0,47 1,5 2,0 1,250 0,099 0,13 0,101 0,109 0,100 0,082 0,450 0,653 0,380 0,79 5,67

139

4.2.2. Cống ngầm lấy nước kiểu tháp (cống ngầm không áp) 1. Tính toán khẩu diện cống

a. Trường hợp tính toán

Khẩu diện được tính với trường hợp chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nhỏ và lưu lượng lấy nước tương đối lớn. Thường tính với trường hợp MNC ở thượng lưu, còn hạ lưu là mực nước khống chế đầu kênh tưới Zkc, chênh lệch mực nước thượng hạ lưu khi đó sẽ là [Z]

= MNC ­ Zkc. Lúc này, để lấy đủ lưu lượng thiết kế, cần mở hết cửa van. Sơ đồ tính toán như trên hình (4­14), trong đó:

Z1: tổn thất cột nước ở cửa vào;

ZP: tổn thất do khe phai (nếu có);

ZL: tổn thất qua lưới chắn rác;

ZV: tổn thất qua tháp van;

Z2: tổn thất ở cửa ra;

P2: bậc thụt ở cửa ra của cống so với đáy kênh hạ lưu: P2 = Zđr – Zđk; Zđr – cao trình đáy mặt cắt cuối cống;

Zđk – cao trình đáy kênh sau cống.

Trong thiết kế trị số P2 thường giả thiết trước, và được chính xác hóa sau khi tính được trị số Zđr.



P h

d



Hình 4-14. Sơ đồ tính toán thuỷ lực cống ngầm không áp, trường hợp van mở hoàn toàn.

b. Tính bề rộng cống bc:

Bề rộng cống phải đủ lớn để lấy được lưu lượng cần thiết Q khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu [Z] đã khống chế, tức phải đảm bảo điều kiện:

Zi  [Z] (4­25) Trong đó: Zi = Z1 + ZP + ZL + ZV + Z2 + iL (4­26)

140

Ở đây i ­ độ dốc dọc cống; L ­ tổng chiều dài cống. Trị số bc được tìm bằng phương pháp đúng dần hay phương pháp đồ thị (xem hình 4­14): tự cho bc, xác định các trị số tổn thất Zi, sau đó thử lại theo điều kiện (4­25).

Với mỗi trị số bc, các tổn thất cột nước được xác định như sau:

- Tổn thất cửa ra: dòng chảy từ bể tiêu năng ra kênh hạ lưu coi như sơ đồ đập tràn đỉnh rộng chảy ngập, khi đó:

Z2 = g

V bh

g

Q b

h

n ) 2

( 2

2 2

2 

  (4­27)

Trong đó b ­ bề rộng ở cuối bể tiêu năng; hh ­ chiều sâu hạ lưu ứng với lưu lượng tính toán Q;

n ­ hệ số lưu tốc (trường hợp chảy ngập); Vb ­ lưu tốc bình quân trong bể tiêu năng (khi tính toán có thể giả thiết trước chiều sâu bể d).

- Tổn thất dọc đường: coi dòng chảy trong cống là đều với độ sâu h1 = hh + Z2 –P2. Khi đó tổn thất dọc chiều dài cống bằng iL, với i là độ dốc dọc cống, xác định như sau:

i =

2







 R C

Q

 (4­28)

Trong đó  và C R tính với mặt cắt cống có bề rộng bc, chiều sâu h1.

­ Các tổn thất cục bộ ZV, ZL, ZP: xác định theo công thức chung:

Zi = i . g Vi 2

 2

(4­29)

Trong đó: i là hệ số tổn thất, đối với khe phai, khe van, xác định theo quy phạm tính toán thuỷ lực cống dưới sâu; đối với lưới chắn rác,xác định theo cẩm nang tính toán thuỷ lực.

- Tổn thất ở cửa vào: Xác định theo công thức của đập tràn đỉnh rộng chảy ngập:

Z1 = g

V g

Q

2 ) ( 2

2 0 2

2 

  (4­30)

Trong đó  và  ­ hệ số lưu tốc và hệ số co hẹp bên ở cửa vào;  ­ diện tích mặt cắt ướt sau cửa vào; V0 ­ lưu tốc tới gần.

Bằng đồ giải như trên hình (4­14), ta tìm được trị số của byc vừa đủ để lấy được lưu lượng cần thiết với tổn thất cột nước khống chế [Z]. Ngoài ra cần lưu ý:

­ Theo điều kiện cấu tạo, không chọn bc quá nhỏ, thường khống chế bc  1 ­ 1,2m để tiện kiểm tra, sửa chữa, đảm bảo điều kiện thi công.

­ Khi b >> byc, có thể chọn lại độ dốc i của cống (theo hướng tăng) để tăng độ lưu không an toàn trong thân cống. Khi đó cần tính toán lại các trị số Zi và kiểm tra lại theo điều kiện (4­

25).