Giáo trình Thủy công (Phần 2)

 83 
Ch-ơng XI 
kênh và công trình trên kênh 
11.1. khái quát 
Kênh là đ-ờng dẫn n-ớc hở hoặc kín đ-ợc xây dựng để chuyển và cấp n-ớc cho các 
ngành dùng n-ớc khác nhau. ở n-ớc ta kênh ở các hệ thống t-ới đ-ợc xây dựng vào thời kỳ 
tr-ớc những năm 90 của thế kỷ XX chủ yếu là kênh đào hoặc đắp bằng đất. Loại kênh này 
có kinh phí xây dựng ban đầu không cao những l-ợng mất n-ớc do thấm lớn, chiếm nhiều 
diện tích mặt đất, th-ờng xảy ra hiện t-ợng xói, hàng năm phải đầu t- kinh phí để sửa chữa. 
Việc sửa chữa kênh không chỉ gây tốn kém về kinh phí mà còn làm gián đoạn việc chuyển 
n-ớc, ảnh h-ởng đến sự làm việc bình th-ờng của hệ thống. 
Để khắc phục những nh-ợc điểm nh- đã nêu trên, hiện nay mạng l-ới kênh đất đang 
dần đ-ợc cứng hoá bằng cách lát mái bằng bê tông, bê tông cốt thép hoặc xây lại theo mặt 
cắt chữ nhật bằng gạch, đá, bê tông, bê tống cốt thép. Các mạng l-ới kênh mới thiết kế chủ 
yếu lựa chọn theo ph-ơng án kênh xây. 
Nh- vậy theo hình thức kết cấu có hai loại: kênh đất và kênh xây. 
Theo đối t-ợng phục vụ, kênh có thể chia thành các loại: 
- Kênh dẫn n-ớc phát điện là một bộ phận của trạm thuỷ điện kiểu đ-ờng dẫn. Độ dốc 
đáy của kênh này yêu cầu nhỏ để tốn thất cột n-ớc ít. 
- Kênh t-ới, dẫn n-ớc t-ới ruộng. Loại kênh này phải thoả mãn đ-ợc l-u l-ợng và cột 
n-ớc t-ới tự chảy. Vì vậy kênh th-ờng bố trí qua những nơi t-ơng đối cao, độ dốc kênh nhỏ 
để hạn chế tổn thất dầu n-ớc. 
- Kênh vận tải, kích th-ớc mặt cắt tuỳ theo kích th-ớc thuyền, chiều sâu n-ớc và l-u 
độ đảm bảo cho thuyền qua lại đ-ợc an toàn (v = 0,6  1m/s). 
- Kênh cấp n-ớc, dẫn n-ớc phục vụ cho sinh hoạt của nhân dân và các xí nghiệp. Loại 
kênh này yêu cầu phải cung cấp n-ớc đ-ợc liên tục. 
- Kênh tháo n-ớc, dùng để tháo n-ớc tiêu úng trong nông nghiệp, tháo n-ớc thừa của 
công nghiệp, tiêu n-ớc bẩn của thành phố. Tuyến kênh th-ờng chọn qua những nơi thấp để 
việc tập trung n-ớc để dễ dàng. 
Kênh có thể đồng thời phục vụ nhiều mục đích khác nhau nh- t-ới ruộng, vận tải thuỷ 
và phát điện v.v 
Trên đ-ờng kênh th-ờng phải xây dnựg các công trình để khống chế, điều tiết mực 
n-ớc và l-u l-ợng, phân chia n-ớc từ kênh chính vào kênh nhánh, vì vậy th-ờng gặp các 
loại cống điều tiết, cống phân n-ớc. Các cống này có thể là loại lộ thiện hoặc ngầm. ở 
những nơi đ-ờng kênh gặp đ-ờng giao thông, gặp kênh khác, sông suối hay qua các thung 
lũng v.v thì tuỳ theo tình hình cụ thể mà dùng cống ngầm, xi phông ng-ợc để tiếp tục 
chuyển n-ớc. Tr-ờng hợp kênh dẫn phải qua nơi địa hình thay đổi, hạ thấp đột ngột, dùng 
 84 
dốc n-ớc hay bậc n-ớc để tiếp tục chuyển n-ớc trong kênh. Các công trình đ-ợc xây dựng 
trên kênh trong các tr-ờng hợp kể trên gọi là công trình trên kênh. 
11.2.kênh 
11.2.1.Hình dạng mặt cắt kênh 
Hình dạng mặt cắt kênh phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên, tình hình địa chất nơi 
kênh đi qua, điều kiện sử dụng, hình thức kết cấu, điều kiện thi công, điều kiện quản lý . 
Mặt cắt loại kênh đất th-ờng hay gặp có tiết diện hình thang (hình 11-1a). Loại này thi 
công đơn giản. Khi kênh có độ sâu khá lớn hoặc đào qua nhiều lớp đất có tính chất khác 
nhau thì dùng loại độ dốc mái thay đổi, càng xuống d-ới mái càng thoải hơn (hình 11-1b). 
Khi kênh đi qua vùng đá tốt, để giảm khối l-ợng đào, dùng mặt cắt chữ nhật (hình 11-1c). 
Tr-ờng hợp không thể mở rộng mặt cắt của kênh nh- khi đi qua vùng dân c-, gần các công 
trình khác, qua s-ờn dốc thì th-ờng xây t-ờng chắn đất để thu hẹp mặt cắt của kênh (hình 
11-1e). Khi cần tiết kiệm n-ớc, tiết kiệm diện tích đất, th-ờng dùng ph-ơng án kênh xây. 
Mặt cắt kênh xây phổ biến dạng chữ nhật (hình 11-1d) khi cần sử dụng mặt bằng hoặc 
tránh đất, chất thải tràn vào kênh sử dụng hình thức kênh có nắp đậy hoặc mặt cắt kênh 
hình hộp (hình 11-1g, h). Kênh vận tải thuỷ có thể dùng mặt cắt dạng tam giác để tăng độ 
sâu vận tải và giảm sức cản của thuyền (hình11-1f). 
Hình 11-1. Một số hình dạng mặt cắt kênh 
Khi thiết kế mặt cắt kênh cần chú ý một số vấn đề sau: 
-Mặt cắt kênh thiết kế sao cho t-ơng tự với mặt cắt có lợi về mặt thuỷ lực, tức là với 
tiết diện -ớt là nhỏ nhất mà l-u l-ợng n-ớc chuyển qua lại lớn nhất. Nh- vậy sẽ giảm đ-ợc 
khối l-ợng đào, đắp. Trong thuỷ lực học, ta đã biết mặt cắt có lợi nhất về thuỷ lực đối với 
kênh mặt cắt hình thang là: 
 )1(2 2 mm
h
b
 (11-1) 
 85 
Trong đó b và h - chiều rộng đáy và chiều sâu n-ớc chảy trong kênh; m là độ xoải mái 
kênh. 
Đối với kênh đào trong điều kiện đảm bảo diện tích mặt cắt -ớt không đổi, nếu tăng độ 
sâu, mặt cắt sẽ thu hẹp, nh- vậy có lợi về kinh tế. Đối với kênh đắp bằng đất, dùng mặt cắt 
nông và rọng th-ờng có lợi hơn. 
Mái dốc của kênh bằng đất chọn phải đảm bảo điều kiện ổn định. Nó phụ thuộc vào 
điều kiện địa chất nơi kênh đi qua. Mái dốc kênh đào khi thiết kế có thể tham khảo bảng 
(11-1). Mái dốc kênh đắp dựa vào tiêu chuẩn chọn mái dốc của đất đầm nén để lựa chọn. 
Đối với kênh có chiều sâu lớn hơn 5m, cần phải tính toán ổn định mái theo các nguyên tắc 
nh- ở đập đất. Về mặt thi công, chiều rộng đáy kênh nên chọn nh- sau: khi đào kênh bằng 
công cụ thủ công, b 0,5m. Nếu đào bằng máy cần xét kính th-ớc máy đào. Nói chung 
không nên nhỏ hơn 1,3  3m. 
Bảng 11-1 
Các loại đất 
Độ dốc mái kênh 
Phần ở d-ới 
n-ớc 
Phần ở trên 
cạn 
Đất cát hạt nhỏ 3,0  3,5 2,5 
Đất cát rời, cát pha sét không chặt 2,0  2,5 2,0 
Cát pha chặt, đất thịt, sét nhẹ 1,5  2,0 1,5 
Đất thịt pha sét trung bình 1,5 1,0  0,5 
Đất thịt pha sét nặng 1,0  1,5 0,5 
Đất sét nặng, chặt 1,0 0,75  0,5 
Đất có đá cuội 1,5 1,0 
Đá cuội và sỏi sạn 1,25  0,50 1,0 
Đá phong hoá và đá cuội 0,25  0,50 0,25 
Đá hoàn chỉnh 0,10  0,25 0 
Kênh đ-ợc thiết kế cần đảm bảo điều kiện không xói, không lắng và không mọc cỏ 
trong kênh. Các chỉ tiêu tính toán phải thuân theo các quy phạm hiện hành. 
11.2.2.Thấm và biện pháp chống thấm cho kênh đào và đắp bằng đất 
N-ớc trong kênh bị tổn thất do một phần bị bốc hơi, một phần bị thấm vào đất. L-ợng 
n-ớc tổn thất do bốc hơi nhỏ hơn so với tổn thất do thấm. L-ợng n-ớc thấm vào đất của 
kênh có thể đạt tới 50  60% l-u l-ợng hữu ích qua kênh. Dòng thấm từ kênh vào đất phụ 
thuộc vào tình hình tầng đất thấm n-ớc mà kênh đi qua nh- chiều dày tầng thấm, độ sâu 
mực n-ớc ngầm, hệ số thấm của lớp đất v.v Nó cũng còn phụ thuộc cả vào loại kênh có 
đ-ợc gia cố hay không gia cố v.v. 
 86 
L-ợng n-ớc tổn thất do thấm qua kênh giảm dần theo thời gian vì có sự lắng đọng của 
các hạt lơ lửng trong kênh lấp kín các lỗ hổng và tạo nên một màng chống thấm trên mặt 
lòng kênh. Khi đất lòng kênh có cấp phối không đều và lỗ rỗng không lớn, ng-ời ta đem 
đất sét hoà vào trong n-ớc hoặc cho n-ớc đục chứa bùn cát hạt nhỏ chảy qua để có sự lắng 
đọng lấp đầy khe kẽ. 
Cũng có thể tạo màng chống thám bằng cách phủ một lớp rơm, rạ, cỏ v.v rồi phía 
trên đắp một lớp đất bảo vệ dày khoảng 10  15cm. Khi lớp hữu cơ đó mục nát, nó làm 
tăng thêm tính mềm dẻo của đất đồng thời cũng có tác dụng chống thấm tốt. Có khi ng-ời 
ta còn dùng muối (3  5kg/m2) hoặc dầu hoả (4  15 kg/m2) cho vào đất lòng kênh để tạo 
màng chống thấm nh-ng cách này khá đắt. Ngoài ra, có thể nén chặt đất lòng kênh để tăng 
c-ờng khả năng chống thấm. 
Hiện nay bên cạnh các biện pháp đơn giản nh- trên, để chống thấm ng-ời ta dùng các 
loại vải chống thấm, màng chống thấm có bột bentonit hoặc thay thế bằng kênh bê tông. 
11.2.3.Bảo vệ mái kênh 
Để chống xói, giảm độ nhám, tăng năng lực chuyển n-ớc và giảm tổn thất cột n-ớc, 
tăng khả năng chống thấm, tăng ổn định của mái dốc kênh, chống cỏ mọc, chống các động 
vật phá hoại lòng kênh, phải có các hình thức bảo vệ kênh. 
Trồng cỏ: mục đích chủ yếu là chống xói. Loại này dùng khi đất lòng kênh là cát, 
kênh không lớn, l-u tốc trong kênh nhỏ hơn 1,2m/s. 
Lớp bảo vệ bằng đất sét chủ yếu là để chống thấm. Lớp bảo vệ này đ-ợc cấu tạo ở mặt 
nghiêng hoặc ở bờ kênh (giống nh- t-ờng nghiêng, t-ờng tâm ở đập đất). Đối với kênh có 
độ sâu cột n-ớc 1,52m, mái dốc t-ơng đối xoải m=23 có thể dùng lớp đất sét dày 0,2  
0,3m bảo vệ dọc theo mái nghiêng và đáy của kênh. Phía ngoài lớp đất sét là lớp bảo vệ dày 
0,20,7m. Đối với kênh nửa đắp nửa đào có thể dùng t-ờng tâm. 
Lớp bảo vệ bằng đá: có thể dùng đá để bảo vệ mái kênh. Khi dùng đá đổ thì tác dụng 
chủ yếu là chống xói. Đ-ờng kính hòn đá chừng 0,30,4m. Chiều dày lớp đá 0,30,6m. 
Bên d-ới có lớp đệm bằng sỏi hoặc cát to dày 1520cm. Hình thức này làm tăng độ nhám, 
tổn thất ma sát dòng chảy khá nhiều. Có thể làm lớp bảo vệ bằng một hoặc hai lớp đá xây 
khan dày 1540cm và lớp lót bảo vệ dày 1520cm. Để tăng c-ờng ổn định cho mái, chống 
xói, chống thấm,làm lớp nhám bên ngoài trát lớp vữa xi măng dày 23cm. 
Bảo vệ mái bằng bê tông và bê tông cốt thép, các tấm bê tông này có thể đổ tại chỗ 
hoặc đúc sẵn. Khi dùng tấm bê tông đúc tại chỗ, chiều dày của nó khoảng 0,10,2m và 
xuống d-ới thì chiều dày lớn hơn. Lớp đệm bằng đá dăm, sỏi, dày 0,10,4m, lớp này còn 
có tác dụng thoát n-ớc. Khi n-ớc ngầm ở cao thì lớp này càng phải dày. Để đề phòng 
chống nứt do nhiệt độ thay đổi và lún không đều theo chiều dài của kênh, cứ khoảng 25m 
bố trí khe hở rộng 12cm và tại đây có thiết bị chống thấm nh- đổ nhựa đ-ờng hay chèn 
gỗ Tấm bảo vệ đáy và mái kênh cũng làm tách rời và bố trí thiết bị chống thấm. Khi dùng 
các tấm bê tông đúc sẵn, hình dạng tấm có thể vuông hoặc hình sáu cạnh, chiều dài mỗi 
cạnh 4060cm và bên d-ới cũng có lớp đệm thoát n-ớc. 
 87 
Trong tr-ờng hợp nhiệt độ thay đổi nhiều hoặc địa chất yếu có thể dùng các tấm bê 
tông cốt thép. Chiều dày các tấm giảm khoảng 25% so với tấm bê tông. Hàm l-ợng cốt thép 
dùng khoảng 24%, đ-ờng kính thép 812mm. Bố trí thép theo l-ới ô vuông cách nhau 
2030cm. Bên d-ới các tấm này có lớp đệm. 
Ngoài ra, có thể bảo vệ mái bằng bê tông nhựa đ-ờng (hỗn hợp nhựa đ-ờng, cát và đá 
dăm), đặt trên lớp đệm dày 58cm. Loại này có -u điểm là dễ biến dạng và chống thấm tốt. 
11.2.4.Chọn tuyến kênh 
Chọn tuyến kênh là một vấn đề quan trọng trong thiết kế kênh. Căn cứ vào công dụng 
của kênh, l-u l-ợng dẫn, tốc độ chảy kết hợp với các điều kiện địa hình, địa chất, thi công 
và khối l-ợng đất đào và đất đắp mà quyết định. 
Điều kiện địa hình có ảnh h-ởng nhiều đến khối l-ợng đào đắp. Trong khi xác định 
tuyến kênh nên cố gắng đảm bảo sao cho khối l-ợng từng mặt cắt hoặc từng đoạn đất đào, 
đất đắp gần bằng nhau, hoặc nếu không thì khối l-ợng đào nên nhiều hơn, vì cùng yêu cầu 
chất l-ợng nh- nhau, đối với phần đắp giá thành th-ờng đắt hơn, thi công phức tạp hơn. 
ở vùng đồng bằng, nên cố gắng chọn tuyến kênh thẳng, đất đào lên đ-ợc sử đụng đắp 
ngay tại chỗ. Địa hình của tuyến đi qua phải đáp ứng đ-ợc các yêu cầu sử dụng. Thí dụ 
kênh t-ới bố trí ở chỗ cao để đảm bảo t-ới tự chảy, kênh tiêu chỗ thấp để dễ tập trung n-ớc. 
ở vùng núi, để khối l-ợng đào đắp xấp xỉ nhau nên đặt tuyên kênh theo đ-ờng đồng 
mức, đất đào đ-ợc sử dụng đắp ở một bên (hình 11-2). Vì tuyến kênh đi men theo đ-ờng 
đồng mức nên có nhiều đoạn cong, kênh sẽ dài, khối l-ợng tăng, do đó cần phải so sánh 
chọn ph-ơng án thích hợp. 
Hình 11-2. Mặt cắt kênh khi đi ven s-ờn dốc 
Về mặt địa chất, tuyến kênh không nên chọn qua vùng đá, vì khó đào. Cũng không nên 
qua vùng đất tr-ợt, đất thấm n-ớc nhiều. Cần tránh đ-ờng giao thông, các sông ngòi để 
giảm các công trình phụ tại chỗ giao nhau. Trong những tr-ờng hợp phải chuyển n-ớc qua 
những vùng địa chất xấu, nếu làm kênh đất thì không có lợi. Khi đó nên chọn tuyến ngắn 
nhất và sử dụng biện pháp kênh máng hoặc đ-ờng ống. 
Về mặt thi công, phải chú ý sao cho việc cơ giới, tổ chức thi công, lấy đất hoặc đổ đất 
đào dễ dàng, vận chuyển vật liệu tới xây dựng các công trình kênh tiện lợi. 
Kênh kết hợp giao thông thuỷ, tuyến không nên quá cong, th-ờng bán kính cong R ≥ 
5L (L là chiều dài của thuyền) để đảm bảo thuyền qua lại đ-ợc dễ dàng. 
 88 
Tóm lại, việc chọn tuyến kênh cần phải cân nhắc phân tích tổng hợp để có thể thoả 
mãn đầy đủ các mặt kinh tế và kỹ thuật. 
11.2.5.Một số biện pháp công trình bảo vệ kênh 
1. Tràn bên bờ kênh 
Trong quá trình vận hành, kênh có thể bị tràn bờ. Các nguyên nhân làm cho kênh tràn 
bờ là do các cống lấy n-ớc đầu kênh hoặc các cống điều tiết mực n-ớc trên kênh hoặc các 
cống điều tiết mực n-ớc trên kênh làm việc không đúng quy trình. Những kênh đi qua s-ờn 
dốc, l-ợng n-ớc m-a tràn vào kênh quá nhiều cũng gây ra hiện t-ợng n-ớc trong kênh tràn 
qua bờ. Các hiện t-ợng tràn này ảnh h-ởng đến an toàn bờ kênh, nhiều khi gây ra sự cố ảnh 
h-ởng đến sự làm việc bình th-ờng của hệ thống. Để bảo vệ an toàn cho kênh ở những đoạn 
đầu kênh sau cống lấy n-ớc, tr-ớc cống điều tiết trên kênh, ở đoạn kênh đi qua s-ờn dốc có 
n-ớc m-a tập trung vào kênh, ở đó cần bố trí các tràn bên. Tràn bên là một đoạn bờ kênh 
đ-ợc hạ thấp nh- hình (11-3). Các đoạn bờ kênh đất cho n-ớc tràn cần đ-ợc bảo vệ để dòng 
chảy không gây xói lở bờ. 
Hình 11-3. Sơ đồ tràn bên 
2. Cống tháo cuối kênh 
Cuối kênh th-ờng bố trí các cống ngầm hoặc cống hở (hình 11-4). Các cống này dùng 
để tháo cạn kênh khi cần thiết hoặc dùng để tháo l-ợng bùn cát lắng đọng ở đoạn cuối 
kênh. Nó cũng có thể đ-ợc dùng để tháo bớt l-ợng n-ớc thừa khi kênh bị quá tải. 
Hình 11-4. Sơ đồ bố trí cống tháo cuối kênh 
 89 
3. Kênh tiêu s-ờn dốc 
Các tuyến kênh đi qua s-ờn dốc và mùa m-a th-ờng bị sạt lở hoặckênh bị lấp đầy bùn 
cát. Để bảo vệ kênh dọc theo tuyến kênh cần xây dựng các kênh tiêu n-ớc s-ờn dốc (hình 
11-5). N-ớc từ các s-ờn dốc tập trung vào các kênh này chảy về những nơi trũng. Tại đó 
dùng cống luồn hoặc tràn băng để tiêu qua kênh. 
Hình 11-5. Kênh tiêu trên s-ờn dốc 
11.3. Cống hở và cống ngầm 
Trên các hệ thống thủy nông, cống dùng để dâng n-ớc, điều tiết l-u l-ợng, phân n-ớc 
từ kênh chính vào kênh nhánh hoặc tháo n-ớc. Cống cũng còn có tác dụng chuyển n-ớc khi 
kênh gặp đ-ờng giao thông hoặc kênh khác. Về hình thức cống trên kênh cũng có cống lộ 
thiên, cống ngầm. Nguyên lý tính toán thiết kế cống lộ thiên và cống ngầm đã trình bày ở 
ch-ơng IX và ch-ơng X 
11.4.Cống luồn 
11.4.1 Khái niệm 
Trên đ-ờng kênh chuyển n-ớc, do điều kiện địa hình, kênh gặp phải các ch-ớng ngại 
nh- gặp núi chắn ngang, cắt ngang bởi kênh khác, sông suối hoặc thung lũng sâu. Để n-ớc 
trong kênh tiếp tục v-ợt qua các ch-ớng ngại cần phải làm công trình chuyển tiếp. Thuộc 
loại này có thể là đ-ờng hầm, cống luồn hay cầu máng. Rõ ràng kênh cần xuyên qua núi thì 
dùng hình thức đ-ờng hầm. Khi điều kiện địa chất cho phép và nếu làm kênh đi vòng phức 
tạp, tốn kém hơn thì dùng đ-ờng hầm cũng là hợp lý. Về cầu máng sẽ đ-ợc trình bày ở 
ch-ơng sau. Riêng về cống luồn, nếu gặp kênh, sông suối khác mà mực n-ớc ở trong hai 
kênh giao nhau chênh lệch không nhiều, ta dùng cống luồn qua d-ới đáy của loại kia tiếp 
tục chuyển n-ớc để dòng chảy không ảnh h-ởng lẫn nhau. Tr-ờng hợp gặp thung lũng, 
dùng cống luồn đặt lộ thiên trên mặt đất để tiếp tục chuyển n-ớc v-ợt qua thung lũng đó. 
Tất nhiên cần xem xét về mùa m-a lũ nếu có dòng chảy trong thung lũng vẫn đảm bảo 
không làm h- hỏng, đẩy trôi cống luồn đặt nổi này. 
Nh- vậy dòng chảy trong cống luồn là dòng chảy có áp. Để tạo đ-ợc dòng chảy từ đầu 
này sang đầu kia, phải tổn thất một đầu n-ớc nhất định, nói khác đi mực n-ớc của kênh ở  ... trình thủy công tập 2 - Tr-ờng Đại học Thủy lợi - NXB. Xây dựng, 2005. 
8.Giáo trình thủy công - Tr-ờng Đại học Xây dựng - Hà Nội, 1988. 
9.Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi tập 1 - Bộ Thủy lợi - NXB. Nông nghiệp, 1988. 
10.Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi tập 2- Bộ Thủy lợi - NXB. Nông nghiệp, 1988. 
11.Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi tập 3, - Bộ Thủy lợi - NXB. Nông nghiệp, 1988. 
12.Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi tập 4 - Bộ Thủy lợi - NXB. Nông nghiệp, 1988. 
13.Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 285 - 2002 - Công trình thủy lợi - Các quy định chủ 
yếu về thiết kế - NXB. Xây dựng, 2002. 
14.QPVN - 11 - 77 - Thiết kế đập đất đầm nén - Bộ Thủy lợi, 1978. 
15.QPTL C1 - 78 - Quy phạm tải trọng và lực tác dụng lên công trình thủy lợi (sóng và 
tàu) - Bộ Thủy lợi, 1979. 
16.TCVN 4253 - 86 - Nền các công trình thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB. Xây 
dựng, 1988. 
17.TCN 56 - 86 - Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - Bộ 
Thủy lợi, 1988. 
18.Nhập môn ngành nghề Tập 1- Tr-ờng Cao đẳng Thủy lợi Bắc Bộ 2009. 
 177 
Mục lục 
cống lộ thiên .......................................................................................................................... 3 
9-1. Khái niệm và phân loại ............................................................................................... 3 
9.1.1. Khái niệm ............................................................................................................ 3 
91.2.Phân loại ................................................................................................................ 3 
9.1.3. Nhiệm vụ thiết kế ................................................................................................. 6 
9-2. Tính toán thủy lực ....................................................................................................... 7 
9.2.1.Mục đích, yêu cầu ................................................................................................. 7 
9.2.2.Xác định mực n-ớc thiết kế th-ợng hạ l-u cống .................................................. 7 
9.2.3.Tính toán khả năng tháo n-ớc ............................................................................. 11 
9.4.2.Tiêu năng sau cống ............................................................................................. 16 
9.2.5. Kiểm tra sự bồi lắng bùn cát .............................................................................. 26 
9.3. Tính toán ổn định tr-ợt ............................................................................................. 27 
9.3.1.Dự đoán hình thức tr-ợt ...................................................................................... 27 
9.3.2.tính ổn định theo sơ đồ tr-ợt phẳng .................................................................... 28 
8.3.3. Kiểm tra ổn định chống lật và đẩy nổi ............................................................... 30 
9-4. cấu tạo các bộ phận của cống ................................................................................... 30 
9.4.1. Phần cửa vào ...................................................................................................... 33 
9.4.2.Phần thân cống .................................................................................................... 34 
9.4.3.Phần cửa ra .......................................................................................................... 44 
9.4.4. Khe nối và vật chắn n-ớc ................................................................................... 46 
9.4.5. Lựa chọn hình thức và bố trí cống ..................................................................... 47 
9-5. Tính toán kết cấu các bộ phận của thân cống ........................................................... 50 
9.5.1.Tấm đáy cống ..................................................................................................... 50 
9.5.2.Mố cống .............................................................................................................. 58 
9.5.3.Tính toán ổn định t-ờng bên ............................................................................... 60 
9.5.4. Tính toán kết cấu t-ờng ngực ............................................................................. 61 
Ch-ơng 10 ............................................................................................................................ 63 
Cống ngầm ........................................................................................................................... 63 
10-1. Khái niệm ............................................................................................................... 63 
10.2.phân loại cống ngầm ............................................................................................... 63 
10-3. Tính toán thủy lực cống ngầm ................................................................................ 65 
10.3.1.Cống ngầm có áp .............................................................................................. 65 
10.3.2.Cống ngầm không áp ........................................................................................ 67 
10.3.3.Cống chảy bán áp .............................................................................................. 69 
10-4. Lực tác dụng lên cống ngầm................................................................................... 71 
10.4.1.Trọng l-ợng bản thân ........................................................................................ 72 
10.4.2. áp lực n-ớc ....................................................................................................... 72 
10.4.3.áp lực đất ........................................................................................................... 73 
10.4.4.Lực tác dụng ở d-ới đáy ................................................................................... 75 
10-5. Tính toán kết cấu cống ........................................................................................... 75 
10.5.1.Cống tròn, cống hộp .......................................................................................... 75 
10.5.2.Cống kiểu tấm nắp ............................................................................................ 76 
10.5.3. Cống kiểu vòm ................................................................................................. 77 
9-6.cấu tạo của cống ngầm .............................................................................................. 79 
10.6.1.Bộ phận cửa vào, cửa ra .................................................................................... 79 
10.6.2.Thân cống ......................................................................................................... 80 
Ch-ơng XI ............................................................................................................................ 83 
kênh và công trình trên kênh ................................................................................................ 83 
11.1. khái quát ................................................................................................................. 83 
 178 
11.2.kênh .......................................................................................................................... 84 
11.2.1.Hình dạng mặt cắt kênh..................................................................................... 84 
11.2.3.Bảo vệ mái kênh ................................................................................................ 86 
11.2.4.Chọn tuyến kênh................................................................................................ 87 
11.2.5.Một số biện pháp công trình bảo vệ kênh ......................................................... 88 
11.3. Cống hở và cống ngầm ............................................................................................ 89 
11.4.Cống luồn ................................................................................................................. 89 
11.4.1 Khái niệm .......................................................................................................... 89 
11.4.2.Tính toán thủy lực cống luồn ............................................................................ 91 
11.4.3.Cấu tạo cống luồn .............................................................................................. 93 
11.5.Cầu máng ................................................................................................................. 95 
11.5.1.Khái niệm .......................................................................................................... 95 
11.5.2.Tính toán thủy lực cầu máng ............................................................................. 96 
11.5.3.Cấu tạo cầu máng .............................................................................................. 97 
11.6.dốc n-ớc ................................................................................................................. 101 
11.6.1.KháI niệm ........................................................................................................ 101 
11.6.2.Tính toán thủy lực dốc n-ớc (dốc n-ớc cửa vào không có ng-ỡng) ................ 101 
11.6.3.Cấu tạo dốc n-ớc ............................................................................................. 103 
11.7.Bậc n-ớc ................................................................................................................. 107 
10.7.1.Khái niệm ........................................................................................................ 107 
11.7.2.Tính toán thủy lực bậc n-ớc ............................................................................ 108 
11.7.3.Cấu tạo của bậc n-ớc ....................................................................................... 108 
11.8.thiết kế hệ thống kênh và công trình trên kênh ...................................................... 112 
Ch-ơng XII ......................................................................................................................... 113 
Cửa van và máy đóng mở của công trình thủy lợi .............................................................. 113 
12.1. KháI niệm .............................................................................................................. 113 
12.2.cửa van kiểu phai .................................................................................................... 114 
12.2.1.Phai đặt ngang ................................................................................................. 114 
12.2.2.Phai dựng dọc .................................................................................................. 117 
12.3.cửa van phẳng bằng gỗ ........................................................................................... 117 
12.3.1.Khái niệm ........................................................................................................ 117 
12.3.2.Cấu tạo, kích th-ớc và các bộ phận của cửa van ............................................. 118 
12.4.sơ l-ợc một số cửa van khác ................................................................................... 124 
12.4.1.Cửa van phẳng bằng thép ............................................................................... 124 
12.4.4.Cửa van hình quạt ............................................................................................ 128 
12.5.Cấu tạo rãnh cửa van và thiết bị chắn n-ớc ............................................................ 129 
12.5.1.Tác dụng và cấu tạo rãnh cửa van ................................................................... 129 
Thủy đIện ........................................................................................................................... 155 
13.1.KháI niệm ............................................................................................................... 155 
13.1.1.Vai trò của điện năng trong nền kinh tế quốc dân........................................... 155 
13.1.2.Sự phát triển thủy điện ở n-ớc ta ..................................................................... 155 
13.1.3.Ưu điểm của thủy điện .................................................................................... 155 
13.2.công suất của trạm thủy đIện ................................................................................. 155 
13.2.1.Năng l-ợng của dòng chảy (hình 13-1) ........................................................... 155 
13.2.2.Công suất của trạm thủy điện .......................................................................... 156 
13.3.Tuốc bin ................................................................................................................. 157 
13.3.1.Khái niệm ........................................................................................................ 157 
13.3.2.Tuốc bin xung kích .......................................................................................... 157 
13.3.3.Tuốc bin phản kích .......................................................................................... 159 
13.4.Các hình thức xây dựng trạm thủy đIện ................................................................. 166 
13.4.2.Trạm thủy điện trên kênh t-ới ......................................................................... 167 
13.4.3.Trạm thủy điện kiểu đ-ờng dẫn ...................................................................... 168 
 179 
13.4.4.Trạm thủy điện kết hợp đập - đ-ờng dẫn ........................................................ 169 
13.5.Nhà máy của trạm thủy đIện .................................................................................. 169 
13.5.1.Phần trên của nhà máy .................................................................................... 169 
13.5.2.Phần ngập d-ới n-ớc của nhà máy.................................................................. 169 
Phụ lục ............................................................................................................................... 171 
thiết kế định hình ............................................................................................................... 171 
1. ý nghĩa mục đích của thiết kế định hình .................................................................... 171 
2. Nội dung thiết kế định hình ....................................................................................... 171 
2.1.Các loại công trình thiết kế định hình .................................................................. 171 
2.2.Nội dung thiết kế định hình công trình thủy lợi ................................................... 172 
3. Sử dụng thiết kế định hình ......................................................................................... 172 
3.1. Chọn mẫu thiết kế định hình ............................................................................... 172 
3.2.Chọn kết cấu công trình ....................................................................................... 172 
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................. 176