View Categories

Phụ lục C – Cân nhắc kết cấu các phần tử gồ

Các block, still, và các phần tử gồ khác được sử dụng để tạo ra sức cản dòng chảy lớn nhằm ép và ổn định cú nhảy thủy lực. Chúng có thể được bố trí bên trong thân cống, tại cửa ra của cống hoặc trong các kênh hở. Các yếu tố nhám phải được neo cố định đủ chắc để chịu được lực cản tác động lên chúng. Phương trình lực cản động lực học chất lỏng là:

$$F_D = C_D A_F ρ V_a² / 2 \tag{C.1}$$

trong đó,
 \(C_D\) = hệ số cản (Giá trị \(C_D\) tối đa đối với một góc kết cấu hoặc một khối hình chữ nhật là 1.98 (Horner, 1965).)
 ρ = mật độ nước, 1000 kg/m³ (1.94 slugs/ft³)
 \(V_a\) = vận tốc tiếp cận tác dụng lên phần tử tạo nhám, m/s (ft/s)

Các phần tử gồ trong CSU rigid boundary basin, USBR basins, SAF basin và các cấu trúc tiêu năng bên trong phải có khả năng chịu được lực cản trong suốt tuổi thọ của kết cấu. Lực cản có thể được giả định tác dụng tại tâm của phần tử tạo như minh họa trong Hình C.1.

Hình C.1. Các lực tác dụng lên một phần tử gồ

Các lực neo cần thiết để chống lật có thể được tính như sau:

$$F_A = h F_D / 2 L_c = 0.5 (h / L_c) A_F ρ V_a² \tag{C.2}$$

trong đó,
 \(F_A\) = tổng lực tác dụng lên các neo
 \(F_D\) = lực cản tác dụng lên phần tử gồ
 h = chiều cao của phần tử, m (ft)
 \(L_c\) = khoảng cách từ cạnh hạ lưu của phần tử đến trọng tâm của các neo, m (ft)
 \(A_F\) = diện tích mặt trước của phần tử, m² (ft²)
 \(V_a\) = vận tốc tiếp cận tác dụng lên phần tử, m/s (ft/s)
 ρ = mật độ nước, 1000 kg/m³ (1.94 slugs/ft³)

Vận tốc tiếp cận, Vₐ, nên được chọn theo trường hợp xấu nhất bằng cách sử dụng vận tốc tiếp cận tại hàng đầu tiên cho Vₐ. Trong các trường hợp dòng tumbling hoặc sức cản tăng lên trên các dốc lớn, sử dụng vận tốc normal của cống không có phần tử gồ Vₐ.