Tính toán kè mỏ hàn.

Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Chương 4 TÍNH TOÁN KÈ MỎ HÀN. Trong các công trình chỉnh trị sông kè mỏ hàn có một vai trò quan trọng, nó có tác dụng thu hẹp mặt cắt lòng sông và làm tăng lưu tốc của dòng chảy, do đó có thể xói hoặc giữ vững lòng sông ở độ sâu thiết kế. Kè mỏ hàn được xâydựng tính từ bờ cho đến mép của tuyến chỉnh trị. Kè mỏ hàn có thể nằm về 1 phía hoặc cả 2 phía của tuyến chỉnh trị. Tuỳ theo từng địa hình cụ thể mà hướng của kè hợp với trục của tuyến các góc khác nhau, góc hợp này phải tính (gọi là góc tối ưu). Sự làm việc của kè mỏ hàn với các góc khác nhau có tác dụng khác nhau. Thông thường kè hướng ngược chiều dòng chảy. H−íng dßng ch¶y H−íng dßng ch¶y KÌ ng−îc chiÒu dßng ch¶y KÌ xu«i chiÒu dßng ch¶y Hình 4-1 Sơ đồ đặt kè Kè hướng ngược theo chiều dòng chảy có tác dụng tốt hơn là kè hướng xuôi dòng chảy. Bởi vì khi kè bị ngập, nước chảy qua mặt kè sẽ có phương ⊥ trục kè, đối với kè ngược chiều dòng chảy, nước mặt sẽ hướng từ trong ra ngoài, nước đáy chảy vào trong tạo thành dòng xoắn đưa bùn cát vào khoảng giữa hai các kè, với kè xuôi chiều dòng chảy sẽ ngược lại, nước mặt sẽ hướng từ ngoài vào trong, nước đáy chảy từ trong ra ngoài tạo thành dòng xoắn đưa bùn cát vào tuyến. Trong trường hợp kè không ngập thì tác dụng của hai trường hợp là như nhau. Các thí nghiệm cho thấy khi kè hướng ngược theo chiều dòng chảy, khoảng không gian giữa các kè bị bồi và lòng dẫn được xói sâu. Do đó khi thiết kế kè, người ta thường thiết kế ngược chiều dòng chảy. Do góc hợp của kè và dòng chảy phụ thuộc vào chiều cao và chiều dài kè trong đó chiều cao của kè chưa biết, chính vì vậy đầu tiên người ta phải giả định góc hợp của kè. Sau khi xác định được chiều dài và cao trình đỉnh kè sẽ xác định lại góc hợp của kè. Từ đó xác định lại chiều dài kè. 4.1. Xác định chiều dài kè: 4-1 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Dựa vào sơ đồ vạch tuyến chỉnh trị, bố trí các công trình chỉnh trị, dựa vào vị trí của kè, góc hợp giả định, đo chiều dài kè trên bình đồ. Chiều dài này có thể dùng để so sánh khối lượng của các phương án khi thiết kế sơ bộ, xác định góc tối ưu. Trong thiết kế kỹ thuật chiều dài kè sẽ được xác định lại khi đã có góc tối ưu. 4.2. Xác định cao trình đỉnh kè: Vì kè là loại công trình tác động vào dòng chảy bằng cách thu hẹp lòng sông, tăng vận tốc của phần diện tích tự do nên cao trình đỉnh kè được xác định ứng với MNTT của lưu lượng tạo lòng kiệt. 4.2.1. Xác định vận tốc tính toán: Cao trình đỉnh kè được xác định sao cho vận tốc của phần diện tích tự do đạt VTT- vận tốc trung bình của mặt cắt đảm bảo xói. VTT = 0,8.Kdf.Vxói (4-1) Kdf - hệ số dự phòng có giá trị bằng 1,2 ÷ 1,3; Vxói - vận tốc xói của bùn cát (khi bùn cát chuyển động với số lượng lớn). Vxói = 1,3Vkhông xói; (4-2) Theo Gôntrarốp vận tốc không xói xác định như sau: Vkhông xói = 3.0 [ 3,0%50 2,0 %90 %50 max 0014,0.. +⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ d d dT ] (4-3) d50%- đường kính hạt (m) với suất bảo đảm 50% trên đường cấp phối hạt; d90%- đường kính hạt (m) với suất bảo đảm 90%; Tmax - độ sâu lớn nhất của mặt cắt có kè. 4.2.2. Tính KTD: Sau khi xác định được VTT cần xác định hệ số KTD đó là tỷ số giữa lưu lượng đảm bảo xói và lưu lượng tự nhiên của phần diện tích tự do: KTD = QTD/QTDTN (4-4) Trong đó: QTD = VTTωTD (4-5) QTDTN - lưu lượng đi qua phần mặt cắt tự do trước khi có kè và được xác định bằng cách vẽ đường luỹ tích lưu lượng của mặt cắt có kè (Xem động lực học sông biển); ωTD- diện tích tự do còn lại của lòng sông tính từ vị trí kè. 4-2 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn B LK S Qtdtn QTL Q Hình 4-2. Sơ đồ xác định QTDTN 4.2.3. Xác định cao trình đỉnh kè: Từ mực nước thiết kế đến mực nước chỉnh trị ta giả định 3 cao trình kè khác nhau, ứng với mỗi cao trình kè ta cần tính các đại lượng sau: ωL- diện tích nước chảy trên mặt kè; ωK- diện tích của kè; ωG- diện tích mặt cắt lòng sông tính đến cao trình đỉnh kè. ω ω ω k l td g z MNTT k ω Hình 4-3. Sơ đồ phân chia các diện tích. Xác định các tỷ số: KL = ωL/ωK- hệ số ngập của kè; m = ωK/ωG- hệ số chiếm chỗ của kè. Xây dựng hệ thống đồ thị: - Đường quan hệ KL = ƒ1(ZK); - Đường quan hệ ml = ƒ2(ZK); - Đường quan hệ KL = ƒ3 (m), đường này được xây dựng bằng cách từ 3 giá trị ZK ta xác định được ba cặp giá trị m và KL, cả ba đường được xây dựng trên cùng một hệ đồ thị (hình 4-4). 4-3 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn k m lK lK =f (z) 2m=f (z) lK =f (m) 1 3 lK =f (m,KTD )4 Z Hình 4-4. Đồ thị xác định cao trình đỉnh kè. Từ giá trị KTD dựa vào hệ thống đồ thị thực nghiệm ta xác định được đồ thị KL=f4(m,KTD). 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Kl 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 m 0.0 0.5 1.0 1,5 2.0 2.5 3.0 3.5 Kl 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 m Km =1 ,0 1, 1 1, 2 1, 3 1, 4 1, 5 1, 6 Km= 1.0 1,11 ,2 1, 31, 4 1, 5 1, 6 Hình 4-5. Đồ thị thực nghiệm Đồ thị bên trái được áp dụng cho kè thứ nhất, đồ thị bên phải đối với kè thứ hai trở đi (tính theo chiều dòng chảy), đường nét liền dành cho các kè có khoảng cách 3LK, nét đứt cho các kè có khoảng cách 1,5LK. Giao điểm của hai đồ thị f3 và f4 là nghiệm của m, KL đảm bảo cho vận tốc dòng chảy trong ωTD đạt VTT. Gióng lên đường f1, trục ZK ta xác định được cao trình đỉnh kè. Phương pháp trên dùng để xác định cao trình đỉnh kè khi kè hợp với trục dòng chảy góc 900±(10 ÷ 15)0. Trong trường hợp góc lệch khỏi trục 900 mà ≥ từ (10 - 15)0 thì người ta dùng phương pháp khác để xác định cao trình đỉnh kè. ωk zk ωl ω B L B MNCT td Hình 4-6. Sơ đồ các diện tích mặt cắt theo phương pháp hai. 4-4 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Trước hết tính toán lưu lượng đi qua phần mặt cắt tự do QTD như phương pháp một: QTD = ωTDVTT (4-6) Sau đó xác định lưu lượng trên qua mặt đập ứng với lưu lượng tạo lòng trong sông: QL = QTL - QTD (4-7) Tính tỷ số: QL/QTL. Từ tỷ số này, dựa vào hệ thống đồ thị thực nghiệm xác định đại lượng: A = ωL/(ω-ωK) (4-8) ω- diện tích mặt cắt sông. ω = ωTD + ωK + ωL; (4-9) Hoặc xác định A bằng cách giải phương trình bậc 2 biểu diễn mối quan hệ giữa lưu lượng chảy tràn và diện tích nước trên mặt kè: 0)6,012,1( 2 =−+− TL L Q QAAα (4-10) α - góc hợp giữa trục kè và dòng chảy tính bằng Radian. 0,0 0,05 0,10 0,15 0,25 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 k l ωω ω − k l Q Q 450 900 1350 Hình 4-7. Đồ thị thực nghiệm Từ hệ thống đồ thị trên tìm được A. Khi đó ta tìm ωL bằng công thức: K LA ω−ω ω= ; ωL = A(ωTD+ωL); ωL(1-A)=A. ωTD; A1 A TD L − ω=ω (4-11) Từ ωL ta tìm được cao trình đỉnh kè ZK như sau: ZK = MNTT - ωL/LK (4-12) 4-5 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn LK- hình chiếu của kè lên mặt cắt ngang. Phương pháp thứ hai đơn giản hơn phương pháp thứ nhất, do đó khi thiết kế nên dùng. 4.3. Góc tối ưu của kè với dòng chảy: Góc tối ưu của kè được xác định dựa vào đồ thị thực nghiệm. Nó phụ thuộc vào hai tỷ số: T h B L KK , , hK - chiều cao trung bình của kè, T - chiều sâu trung bình của mặt cắt có kè. Có T hK gióng lên đường B L K , gióng lên trục α ta sẽ tìm được góc tối ưu. 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 40 50 60 70 80 Lk/B=0,5 0.4 0.3 0,2 0,1 T hk α hình 4-8. Đồ thị thực nghiệm xác định góc tối ưu Sau khi đã tìm được góc α tối ưu hiệu chỉnh lại chiều dài kè còn cao trình của kè thì không cần hiệu chỉnh. Khi tính toán cho một nhóm kè, cao trình của các kè sẽ khác nhau, nếu các cao trình sai khác với cao trình trung bình của nhóm ít hơn 10% thì cả nhóm lấy cao trình bằng nhau và bằng cao trình trung bình. Nếu lớn hơn 10% các cao trình giữ nguyên như cũ. 4.4. Độ dốc dọc thân kè: MNTT MNTK Z k Hình 4-9. Sơ đồ xác định độ dốc dọc kè. Trong tính toán cao trình đỉnh kè không đổi dọc theo chiều dài kè, tuy nhiên để cho kè không gây tác động bất thường đến lòng dẫn thì kè sẽ có một độ dốc dọc nào đó, thường từ 1:100 đến 1:300. Độ dốc dọc phải đảm bảo sao cho cao trình đầu kè không thấp hơn mực nước thiết kế, diện tích của kè trong thực tế không nhỏ hơn diện tích của kè theo lý thuyết. Vị trí của cao trình mặt kè là điểm giao của mặt kè thực tế và mặt kè lý thuyết, để đơn giản, thông thường lấy điểm giữa của kè. 4-6 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Trong trường hợp kè quá dài, để tránh cao trình đầu kè quá thấp và cao trình gốc kè quá cao, thân kè có thể chia thành nhiều đoạn có độ dốc dọc khác nhau, phần gần gốc kè lấy độ dốc nhỏ (có thể bằng 0) vì nó ít ảnh hưởng đến dòng chảy. 4.5. Khoảng cách giữa các kè: B Dßng ch¶y SK Hình 4-10. Sơ đồ xác định khoảng cách giữa các kè. Khi dòng chảy đi qua kè thì biên của dòng nước sẽ mở dần ra và vượt ra ngoài tuyến chỉnh trị. Khi đó cần có kè thứ 2 để giữ biên của tuyến chỉnh trị, do đó khoảng cách giữa 2 kè không được quá lớn làm cho dòng nước đi vào miền giữa 2 kè, nhưng cũng không được quá ngắn gây lãng phí. Khi thiết kế sơ bộ có thể lấy khoảng cách giữa các kè theo các điều kiện sau: - Đối với đoạn sông thẳng SK = (2÷3)LK; - Đối với đoạn nằm trên bờ lồi SK = (3÷4)LK; - Đối với đoạn nằm trên bờ lõm SK = (1÷2)LK. Trong thiết kế kỹ thuật thì khoảng cách giữa các kè có thể tính theo công thức A.I. Pobedonsevưi: 1K .C hS 2 C 2 KK − ξ= (4-13) hK- chiều cao TB của kè; C - hệ số sêdi của mặt cắt có kè, nếu trên đoạn sông thì C lấy giá trị trung bình của các mặt cắt; ξ - hệ số cản dòng nước của kè; KC - hệ số chiếm chỗ của kè; ξ và KC được xác định qua đồ thị. 6/11 T n C = trong đó n - hệ số nhám lòng sông xác định theo công thức: 12/13/2 −⋅⋅= tbVITn I - độ dốc mặt nước, Vtb - vận tốc trung bình tại mặt cắt có kè. 4-7 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 ξ kl l ωω ω + 045=β 090=β Hình 4-11. Đồ thị xác định ξ Trong đó β - góc nghiêng của mái dốc thượng lưu kè 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 m=0,2 0,4 0,6 KL KC Hình 4-12. Đồ thị xác đinh KC KC= f(KL,m), Kl và m đã biết trong phần xác định cao trình đỉnh kè theo phương pháp 1. Ngoài ra có thể xác định theo công thức sau: KK LS µ= (4-14) Trong đó µ là hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào hệ số cản λ của dòng chảy xác định theo công thức: T B C g 2 2=λ (4-15) Giá trị của µ được tra trên đồ thị (4-13) khi biết λ, T h k , B L k , maxT T : 4-8 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Hình 4-13. Đồ thị xác định µ Trong trường hợp đoạn sông cong thì khoảng cách giữa các kè sẽ được tính theo công thức sau: - Bờ lồi (kè nằm về phía bờ lồi): SK =ρ.θ (4-16) ρ = r0 + LK; (4-17) ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + = 1ln 1ln . 0 0 0 2 r L r B Br L K Kµθ (4-18) Trong đó: r0- bán kính cong của bờ lồi. - Bờ lõm: (Kè nằm về phía bờ lõm). SK = ρ.θ ρ = r0. BLK r B /1 0 1 − ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + (4-19) θ = µ. ( )BrB LK +0ln. (4-20) 4.6. Vận tốc tại các vị trí xung yếu của kè: Vận tốc đầu kè có thể xác định bằng cách lập bình đồ dòng chảy, lấy vận tốc của bó dòng đi sát đầu kè, hoặc xác định theo công thức thực nghiệm sau: Khi 5,01,0 ≤≤ B Lk và 1 T Tk = ; 4-9 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++= 2 2,01 B lVV ktbdk (4-21) Khi 1 T T 1,0 k ≤≤ ta có: ⎪⎪⎭ ⎪⎪⎬ ⎫ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−+ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++ = 2 2 446,0046,19,0 5,1 2,01 T T T TB L VV kk k tbdk (4-22) Trong đó: Vtb - vận tốc trung bình của mặt cắt có kè; Tk - chiều cao đầu kè; T - chiều sâu trung bình của mặt cắt có kè. Vận tốc lớn nhất tràn trên mặt kè nằm trong khoảng hai mực nước: mực nước ngang mép bãi, mực nước trên cao trình kè 0,2m, lấy gần đúng theo công thức sau: L L tr QkV ω⋅= (4-23) Trong đó: QL - lưu lượng trên mặt kè, xác định từ phương trình 4-10, khi đã biết cao trình đỉnh kè; Lω - diện tích nước trên mặt kè; k - hệ số thực nghiệm biểu thị mối quan hệ của vận tốc tràn trên đầu kè và vận tốc tràn trung bình, lấy bằng 1,25. 4.7. Tính toán thuỷ lực kè: Khi thiét kế kỹ thuật, việc tính toán thủy lực nhằm kiểm tra vận tốc sau kè so với vận tốc vtt xem hệ thống kè có đảm bảo kỹ thuật hay không. Trường lưu tốc tính toán được lý tưởng hóa là dạng enlip đằng sau mặt cắt co hẹp. - Nếu lưu tốc trung bình sau kè nhỏ hơn vtt thì phải tăng chiều dài kè hoặc giảm khoảng cách giữa các kè. - Nếu lưu tốc trung bình sau kè lớn hơn vtt thì phải giảm chiều dài kè hoặc tăng khoảng cách giữa các kè. Phương pháp tính toán thủy lực dựa trên một số giả thiết sau: - Trong khoảng từ phía sau mặt cắt co hẹp đến hết vùng nước xoáy ở hạ lưu kè trị số của môđul vector lưu tốc của dòng chảy và thành phần dọc của nó coi như khác nhau rất ít. tại mặt cắt co hẹp vector lưu tốc song song với trục của dòng chảy. - Tại tuyến đặt kè, tại mặt cắt co hẹp, và tại mọi mặt cắt bất kỳ ở phía sau mặt cắt co hẹp trị số lưu tốc trung bình trên đường thủy trực, phân bố theo phương ngang theo quy luật enlip. 4-10 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Xo¸y lín VÐc t¬ l−u tèc KÌ má hµn Sk lc MÆt c¾t co hÑp Thµnh phÇn däc Hình 4-14. Sơ đồ tính thuỷ lực kè Trình tự tính toán thủy lực kè như sau: - Tính toán lưu tốc tại mặt cắt có kè; - Tính toán lưu tốc tại mặt mặt cắt co hẹp; - Tính toán lưu tốc trung bình tại vị trí kè sau; - Kiểm tra theo điều kiện xói lòng dẫn (so sánh vtb và vtt). 4.7.1. Xác định lưu tốc tại vị trí đặt kè. Phân bố lưu tốc được xác định bằng cách lập bình đồ dòng chảy, trong phần diện tích tự do của mặt cắt lòng dẫn có thể dùng phương pháp mặt cắt phẳng, lưu lượng là Qtd. Kết quả ta có: bi, hi, vi tương ứng là bề rộng, chiều sâu và vận tốc của bó dòng thứ i. 4.7.2. Xác định lưu tốc tại cắt co hẹp: 4.7.2.1. Vị trí mặt cắt co hẹp Trước hết cần xác định vị trí của mặt cắt co hẹp bằng cách xác định khoảng cách tới kè bằng: cbC Bl .ψ= (4-24) Trong đó: ψ - Hệ số tra theo bảng phụ thuộc vào θ . r cb ω ωθ = ωr - diện tích mặt cắt ngang lòng sông trước khi đặt kè chắn (m2); ωcb - diện tích mặt cắt ngang lòng sông sau khi đặt kè chắn (m2); Bcb - chiều rộng lòng sông còn lại sau khi đặt kè chắn (m). Bảng 4-1. Giá trị ψ ψ 0,5 0,4 0,42 0,38 0,32 0,3 θ 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 4-11 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn 4.7.2.2. Tính lưu tốc tại mặt cắt co hẹp: Gọi bc, hc, Vc là chiều rộng, chiều sâu và lưu tốc trung bình của mỗi dải tại mặt cắt co hẹp và bi, hi, Vi là chiều rộng, chiều sâu và lưu tốc trung bình tại tuyến đặt kè chắn. Lưu tốc trung bình của mỗi dải tại mặt cắt co hẹp được xác định theo phương trình bậc 3 sau: ( ) 0..2..2 23 =++− i ii ciic vhg vvhgv ε (4-25) Trong đó: g - gia tốc trọng trường g=9,81(m/s2); εi - hệ số co hẹp chiều rộng i c i b b=ε xác định bằng công thức sau: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −+ = 2 0 2 0 11 2 . ε εε g vh h i i i i (4-26) ε0 - hệ số co hẹp diện tích xác định theo công thức: ii cc hb hb . . 0 =ε Phương trình trên được giải bằng phương pháp thử dần do 0ε là đại lượng chưa biết nên iε chưa biết. Cách làm như sau: - Giả định 0ε với giá trị bằng 0,7÷0,9 tính iε sau đó thay vào phương trình bậc 3 để xác định vc (lấy nghiệm dương nhỏ nhất trong các nghiệm tìm được). - Kiểm tra lại trị số vc theo điều kiện lưu lượng qua mặt cắt co hẹp bằng lưu lượng qua tuyến đặt kè chắn: =∑ ccc vhb .. ∑ cii vhb ...0ε Hay (4-27) tdcii Qvhb =∑ ...0ε Nếu sai số quá 4% thì phải giả thiết lại ε0 và tính toán lại. 4.7.2.3. Vẽ Enlip lưu tốc tại mặt cắt co hẹp: - Tính chiều rộng của mỗi dải tại mặt cắt co hẹp theo công thức: iic bb .ε= (4-28) - Chiều rộng của mặt cắt co hẹp được tính theo công thức: ∑= cc bB (4-29) - Căn cứ vào các trị số bc vẽ các bó dòng tại mặt cắt co hẹp. - Lập hệ trục toạ độ vuông góc xoy có trục ox trùng với tuyến mặt cắt co hẹp và gốc toạ độ o là điểm giữa của Bc, trục oy vuông góc với mặt cắt co hẹp. 4-12 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn - Đặt các trị số vc trên các đường thẳng vẽ song song với trục oy và đi qua điểm giữa của bc sau đó nối các điểm trên của các giá trị vc lại ta được biểu đồ lưu tốc thực tại mặt cắt co hẹp. - Lý tưởng hoá biểu đồ lưu tốc tính toán về dạng Enlip bằng cách vẽ đúng dần như sau: + Gọi a,b tương ứng là bán trục lớn và bé theo phương x và y. + Phương trình enlip có dạng: 12 2 2 2 =+ b y a x + Gọi x0, y0 là toạ độ của điểm ở biên của mặt cắt co hẹp 20 cBx = + Giả định giá trị b và y0 của ellipse. + Xác định bán trục thứ hai bằng công thức sau: 2 0 2 02 1 ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛− = b y xa (4-30) - Kiểm tra lại sự hợp lý của enlip lưu tốc theo điều kiện lưu lượng qua mặt cắt co hẹp tính theo các trị số lưu tốc đo trên Enlip lưu tốc lý luận phải bằng lưu lượng tính toán: ' cv ∑ = tdccc Qvhb '. (4-31) Sai số cho phép không quá 4%, nếu không đạt thì phải giả định lại b, y0. B (m) 0 200 400 600-600 -400 -200 B (m) V (m/s) xo-xo Elip l−u tèc thùc tÕElip l−u tèc lý luËn Hình 4-15. Elip lưu tốc 4.7.3. Kiểm tra lưu tốc tại kè sau: 4.7.3.1 Lưu tốc sau mặt cắt co hẹp Lưu tốc tại một điểm bất kỳ ở hạ lưu mặt cắt co hẹp có toạ độ (x,y) được xác định theo công thức: ( )"'. 2 AAzmbvi ++= (4-32) Trong đó: 4-13 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn [ ]( )22221 ....21)()( xCyCm −−+= γαφαφ (4-33) )(αφ - hàm tích phân xác suất ∫ −= απαφ 0 .. 2)( 2 dte t (4-34) Với: y xa .2 1 1 γα −= ; y xa .2 1 2 γα += (4-35) γ - Hệ số kinh nghiệm γ = 0,04; 21 cBa = (4-36) 2 1 1 a C = (4-37) π γ yCz .2= (4-38) ( ) 2 1 .2 1 .' ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +−−= y xa exaA γ (4-39) ( ) 2 1 .2 1 ." ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −−+= y xa exaA γ (4-40) 4.7.3.2 Kiểm tra lưu tốc tại kè sau. Khi tính toán thuỷ lực kè người ta thường kiểm tra lưu tốc trung bình tại kè, lưu tốc tại vị trí đặt kè chắn tiếp theo được xác định tại 3 vị trí (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3) và tương ứng ta có v1, v2, v3 với: 231 cBxx == ; 02 =x clLyyy −=== 321 3 321 vvvvtb ++= (4-41) tt tb v vk = (4-42) L - khoảng cách giữa hai kè. Nếu k < 1 thì tăng chiều dài kè hoặc giảm khoảng cách giữa các kè, nếu k ≥ 1,15 thì giảm chiều dài kè hoặc tăng khoảng cách giữa các kè. 4-14 Chương 4. Tính toán kè mỏ hàn Chương 4 ...................................................................................................... 4-1 4.1. Xác định chiều dài kè:.......................................................................................4-1 4.2. Xác định cao trình đỉnh kè: ...............................................................................4-2 4.3. Góc tối ưu của kè với dòng chảy:......................................................................4-6 4.4. Độ dốc dọc thân kè:...........................................................................................4-6 4.5. Khoảng cách giữa các kè:..................................................................................4-7 4.6. Vận tốc tại các vị trí xung yếu của kè: ..............................................................4-9 4.7. Tính toán thuỷ lực kè: .....................................................................................4-10 4-15