Đang tải... (xem toàn văn)
CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN ********** Giáo trình môn h ọc CÔNG TRÌNH VÀ THI ẾT BỊ THỦY SẢN Mã số Môn học: TS466 Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín 1 MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU MÔN HỌC I. ĐỊNH NGHĨA VỊ TRÍ MÔN HỌC. Công trình thủy sản là một bộ phận của ngành nuôi thủy sản; có nhiệm vụ qui hoạch, cải tiến những cơ sở vật chất và thiết bị của ngành nuôi trồng thủy sản như: Hệ thống ao, kênh mương dẫn nước, cống, các bể sinh sản, bể ấp, ương nhân tạo và các thiết bị phục vụ cho ngành thủy sản Yêu cầu các kỹ sư ngành thủy sản phải biết được những kiến thức cơ bản về xây dựng công trình như: Đo đạc và khảo sát mặt bằng, những tính chất lý hóa và sinh h ọc của đất, tính năng các vật liệu xây dựng, biết các qui luật cơ bản về dòng ch ảy để vận dụng thiết kế công trình thủy sản thích hợp nhất. Môn công trình thủy sản vận dụng những kiến thức từ các môn học khoa học khác như: Thủy lợi, Thổ nhưỡng, Thủy nông, Trắc địa và các môn khoa học khác nhằm tạo ra một mặt nước, một công trình thích hợp nhất cho việc nuôi và sinh s ản của các đối tượng thủy sản. Môn công trình thủy sản trang bị cho người kỹ sư ngành nuôi trồng thủy sản có những kiến thức cơ bản, thiết kế một công trình thủy sản thích hợp để áp dụng biện pháp kỹ thuật nuôi thủy sản nhằm đem lại hiệu quả cao nhất. II. NHIỆM VỤ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Môn học vừa mang tính tổng hợp vừa mang tính ứng dụng. Vì vậy nó có nhi ệm vụ nghiên cứu các thành tựu của các ngành khoa học khác ứng dụng vào lãnh v ực thủy sản ở mặt nước tự nhiên cũng như nhân tạo. Nội dung môn học trình bày nh ững vấn đề lý luận và kỹ thuật vẽ thiết kế và thi công công trình thủy sản để tạo ra một thủy vực ổn định và thích hợp. Môn học cũng nhằm trang bị cho kỹ sư ngành thủy sản biết cách đo đạc, khảo sát, qui hoạch trại cá, thiết kế hệ thống cấp nước, ao, bể đẻ, bể ấp Đồng thời môn học trang bị những kiến thức cơ bản để làm cơ sở nghi ên c ứu thiết kế các thiết bị và công trình khác, đáp ứng theo nhu cầu cụ thể của ngành th ủy sản và ngày càng đem lại hiệu quả cao hơn cho ngành thủy sản. Môn học cũng trang bị một số kiến thức cơ bản về an toàn lao động khi sử dụng các thiết bị điện dùng trong ngành thủy sản, hệ thống thổi khí, bình nén khí III. PHÂN BỐ CHƯƠNG TRÌNH Nội dung môn học gồm có tất cả 6 chương. Chương I: Biểu diễn địa hình Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín 2 Nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về hình dạng mặt đất, cách biểu thị tọa độ của một điểm trên mặt đất, một số kỹ thuật đo đạt địa h ình. Khái niệm về bản đồ, cách đọc và sử dụng chúng trong việc đo đạc cũng như quy hoạch. Ngoài ra chương c òn giới thiệu cách trình bày cách v ẽ và đọc một bản vẽ kỹ thuật xây dựng. Chương II. Vật liệu xây dựng. Giới thiệu cho sinh viên những tính chất cơ bản của các vật liệu cơ bản thường dùng trong xây dựng. Ngoài ra chương cũng giới thiệu cho sinh viên một số vật liệu xây dựng thông dụng và biết cách bảo quản chúng. Chương III. Các loại công trình trong trại cá. Trong chương này sẽ trình bày cho sinh viên cách thiết kế, xây dựng các hệ thống ao: ao chứa nước, ao lắng, ao cá bố mẹ, ao cá hậu bị, ao ương và các loại ao phụ trợ khác Ngoài ra cũng trình bày cho sinh viên các loại cống được sử dụng để cấp và tiêu nước trong ao. Chương IV. Hệ thống cấp tiêu nước trong trại cá. Chương này nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức thiết kế kinh dẫn nước để cấp và thoát nước trong một trại cá. Chương V. Công trình phục vụ sản xuất giống. Chương trình bày cấu tạo và nguyên tắc vận hành các thiết bị cho cá đẻ nhân tạo v à tự nhiên như: bể đẻ hình bầu dục, bể đẻ tròn, ao đất Và các thi ết bị ấp trứng, bể vòng, bình Jar, lưới phểu và các thiết bị giữ cá bột Chương VI. Quy hoạch trại cá. Trình bày các bước tiến hành quy hoạch một trại cá. Những yêu cầu tối thiểu để quy hoạch một trại cá và cách bố trí các công trình hợp lý. IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Thổ nhưỡng học - Trường Đại học Nông nghiệp I, Xuất bản. 2. Trần Kim Thạch. Căn bản địa chất học 3. Vũ Văn Tảo và Nguyễn Cảnh Cầm. Thủy lực I và II 4. Đào Như Kiêm. Vẽ kỹ thuật xây dựng 5. Bùi Đức Tiến và Đinh Thanh Tịnh. Đo đạc công trình 6. FAO. 1995. Volume 20/1 - Pond construction for freshwater fish culture: building earthen ponds 7. FAO. 1992. Volume 20/2 - Pond construction for freshwater fish culture: Farms and fish stocks Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín 3 8. FAO. 1981. Volume 4.Water for freshwater fish culture 9. FAO. 1986. Volume 6. Soil and freshwater fish culture 10. FAO. 1981. Volume 16/1. Topography for freshwater fish culture: topographhical surveys. Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 4 CHƯƠNG I: BIỂU DIỄN ĐỊA HÌNH A. NH ỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO ĐẠC ĐỊA HÌNH. I. MẶT ĐẤT VÀ CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT. 1.Hình dạng trái đất. Ngay từ xưa, con người đã bắt đầu suy nghĩ về hình dạng trái đất. Ở Hylạp, trước công nguyên, người ta đ ã giả thiết hình dạng trái đất là hình cầu. Nhưng mãi đến thế kỹ 17 việc nghiên cứu sâu về hình dạng trái đất mới bắt đầu. Ngày nay, người ta khảo sát v à biết được hình dạng tổng quát của trái đất là hình b ầu dục dẹt ở hai cực của trái đất. Đó là một hình Elipxoit. Hình 1 N ếu gọi: : Độ dẹt của trái đất a : Bán kính trục lớn (Bán kính của vòng xích đạo) b : Bán kính trục nhỏ (Bán kính đo ở cực) Thì độ dẹt được biểu thị: Các trị số a và b đã được nhiều nhà bác học trên thế giới xác định và cũng có nhiều giá trị. Hiện nay ta sử dụng trị số a, b do nhà bác học Liên xô Kraxôpxki xác định: a = 6 378 245m ; b = 6 356 863m ; = (1 / 298,3) Nhìn chung các tác gi ả đều thống nhất nhau độ dẹt trái đất rất nhỏ, khoảng (a-b) / a P b aQ 1 Q P 1 Hình 1 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 5 1/300 và a=6378km, b=6356km. Do độ dẹt tương đối nhỏ và để giản tiện trong việc đo đạc nên trong các diện tích không quá 20 Km2 có thể xem như là một mặt phẳng và trái đất được coi như là hình cầu có bán kính R = 6 371Km. 2. Mặt thủy chuẩn. Bề mặt trái đất có hình dạng gồ ghề phức tạp. Để xác định độ cao của một điểm tr ên mặt đất, cần phải có một mặt làm chuẩn. Trong trắc địa người ta gọi mặt chuẩn đó là mặt thủy chuẩn. Bề mặt trái đất với những đỉnh núi cao và những vực rất sâu, khoảng chênh lệch giữa đỉnh cao nhất và vực sâu nhất gần 20Km. Tuy nhiên so với kích thước của trái đất R = 6 371Km thì độ lồi lõm của trái đất khoảng (20Km/6371Km) = 1/318, giá trị này không đáng kể và chúng ta xem bề mặt trái đất như mặt cầu nhẵn. Từ đó người ta đưa ra khái niệm: - Mặt thủy chuẩn là mặt nước trung bình ở trạng thái yên tỉnh và kéo dài xuyên qua các l ục địa, hải đảo tạo thành một mặt cong khép kín. Mặt thủy chuẩn như thế c òn gọi là mặt thủy chuẩn gốc. - Mặt thủy chuẩn gốc có đặt điểm là: Phương pháp tuyến tại mổi điểm của mặt đó trùng với phương của đường dây dọi. Độ cao của mặt thủy chuẩn được qui ước là 0.00m. Những điểm ở cao hơn mặt thủy chuẩn th ì có giá trị dương, những điểm ở thấp hơn mặt thủy chuẩn thì có giá trị âm. Trong nhiều trường hợp để tiện sử dụng người ta còn dùng mặt thủy chuẩn quy ước. Tức l à mặt thủy chuẩn không trùng với mặt thủy chuẩn gốc, chúng có thể cao hơn hay thấp hơn mặt thủy chuẩn gốc. 3. Vị trí của một điểm. Hình 2 V ị trí của một điểm được xác định bởi tọa độ địa lý và độ cao của điểm đó. Tọa độ địa lý một điểm được xác định bởi hai trị số sau: a. Kinh độ: Kinh độ của một điểm là gì? Để định nghĩa được nó chúng ta cần hiểu các khái niệm sau: Mặt phẳng kinh tuyến là mặt phẳng chứa trục trái đất, nó cắt mặt trái đất theo một vòng, vòng đó được gọi là vòng kinh tuyến. Người ta qui ước vòng kinh Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 6 tuyến đi qua đài thiên văn Greenwish của Anh được gọi là kinh tuyến gốc. Nó có giá trị 0o , các kinh tuyến có độ dài bằng nhau. Kinh độ của một điểm l à góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm quan sát v à mặt phẳng kinh tuyến gốc. Kinh tuyến có giá trị từ 0o - 180o được tính từ kinh tuyến gốc về hai phía, nếu điểm quan sát nằm ở phía Đông kinh tuyến gốc thì có kinh độ Đông (E), trong tính toán mang dấu cộng(+). Nếu điểm quan sát nằm phía Tây của kinh tuyến gốc thì có kinh độ Tây (W), trong tính toán mang dấu trừ (-). b. Vĩ độ: Trên trái đất tất cả các mặt phẳng vuông góc với trục trái đất được gọi là m ặt phẳng vĩ tuyến. Mặt phẳng vĩ tuyến cắt mặt trái đất theo một vòng thì vòng đó được gọi l à vòng vĩ tuyến. Mặt vĩ tuyến chứa tâm trái đất được gọi là mặt phẳng xích đạo. Mặt phẳng xích đạo cắt mặt trái đất theo một v òng thì vòng đó được gọi là vòng xích đạo. Các mặt phẳng vĩ tuyến đều song song nhau. Vĩ độ của một điểm là góc pháp tuyến tại điểm đó với mặt phẳng xích đạo. Vĩ độ có giá trị 0o - 90o, được tính từ xích đạo về hai cực. Điểm quan sát nằm ở bán cầu Bắc thì có vĩ độ Bắc (N), trong tính toán mang dấu cộng (+). Điểm quan sát nằm ở bán cầu Nam thì có vĩ độ Nam (S), trong tính toán mang dấu trừ(-). c. Độ cao của một điểm (Còn gọi là cao trình của một điểm): Độ cao của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến mặt thủy chuẩn theo đường dây dọi. P A O Q 1 Q P 1 G Hướng dây dọi tại điển A Vĩ tuyến qua A Kinh tuyến gốc G Vòng xích đạo Kinh tuyến qua A Hình 2 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 7 Ngoài ra người ta còn phân biệt độ cao tuyệt đối làì khoảng cách từ điểm đó đến mặt thủy chuẩn của trái đất và độ cao tương đối l à khoảng cách từ điểm đó đến một mặt phẳng thủy chuẩn qui ước nào đó. Nếu điểm quan sát nằm ở trên mặt thuỷ chuẩn thì có giá trị dương (+), nằm ở dưới mặt thủy chuẩn th ì có giá trị âm (-). 4. Bản đồ: a. Khái niệm tổng quát. Bản đồ là hình vẽ thu gọn mặt đất hay một phần mặt đất lên giấy vẽ. Có nhiều loại bản đồ, tuỳ theo mục đích sử dụng mà ta có các loại bản đồ như: bản đồ hành chánh, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa hình Trong phạm vi ngành nghề chúng ta chỉ khảo sát bản đồ địa hình. Bản đồ địa hình có hai loại: Bản đồ địa vật: Nội dung chính của nó là mô tả những cơ sở vật chất tự nhiên (hay nhân tạo) hiện diện trong khu vực cần được vẽ như nhà cửa, cầu cống, đường xá, kênh mương Bản đồ địa hình toàn diện: là bản đồ ngoài biểu diễn địa vật còn mô tả thêm thế đất. Nhưng thường mô tả chính là thế đất và một số địa vật quan trọng. Như ta đ ã biết bề mặt trái đất là một mặt cong. Biểu diễn một mặt cong lên b ản đồ là một mặt phẳng sẽ có những sai số nhất định và người ta áp dụng riêng lẽ hay phối hợp các phép chiếu khác nhau để biểu diễn mặt trái đất lên bản đồ. Theo đặc điểm sai số của các phép chiếu của bản đồ mà người ta chia ra các loại phép chiếu như sau: Phép chiếu giữ góc: là phép chiếu trong đó góc được biểu diễn không có sai số. Các phần tử vô cùng nhỏ của Elipxoit đều được biểu diễn lên lưới chiếu thành nh ững hình đồng dạng. Phép chiếu giữ diện tích: là phép chiếu không có sai số về diện tích. Diện tích trên bản đồ tỷ lệ với diện tích tương ứng của khu vực được biểu diễn. Phép chiếu tự do: là phép chiếu trung gian giữa hai phép chiếu trên.Nó vừa có sai số về góc vừa có sai số về diện tích. Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 8 Trong phạm vi ngành nghề của chúng ta chỉ cần phép chiếu mặt bằng. Tức phép chiếu từ tâm trái đất lên mặt phẳng tiếp xúc với mặt thủy chuẩn nơi cần chiếu, vì tâm trái đất xa và diện tích hình chiếu nhỏ nên tia chiếu được coi là song song v ới nhau. Vì vậy trong phạm vi được chiếu sai số không đáng kể. b. Tỷ lệ bản đồ. Tỷ lệ bản đồ xác định mức độ thu nhỏ của khu vực biểu diễn lên bản đồ. Có ba phương pháp thể hiện tỷ lệ của bản đồ: Tỷ lệ số: Thể hiện bằng một phân số mà tử số là 1, còn mẫu số thể hiện mức độ thu nhỏ của khu vực. Thí dụ: Bản đồ tỷ lệ 1/10 000 tức, 10 Km thực tế được biểu diễn bằng 1m trên bản đồ. Tỷ lệ chữ: Cho biết đơn vị chiều dài trên bản đồ tương ứng với chiều dài ở thực tế. Thí dụ: “1cm bằng 1Km”. Đoạn tỷ lệ: Là hình vẽ của một đoạn thẳng trên bản đồ, dưới đó có ghi chiều dài thật của đoạn thẳng. Thí dụ: 5. Phương pháp biểu diễn bản đồ địa hình. Trên bản đồ địa hình người ta thường phân biệt hai bộ phận chính cần phải thể hiện đó là dáng đất và địa vật. a. Biểu diễn dáng đất: Dáng đất là tổng hợp sự lồi lõm của bề mặt tự nhiên của trái đất. Tuỳ theo tính chất của dáng đất mà người ta chia ra vùng núi, vùng đồi và đồng bằng. Có nhiều cách biểu diễn dáng đất: Phương pháp kẽ vân: tức là dùng những đường kẻ song song nhau để biểu diễn dáng đất. Ở những nơi tương đối bằng phẳng hay có độ dốc thoải thì được biểu diễn bằng nét kẻ mịn, mãnh, dài, các nét vẽ cách xa nhau. Những nơi vùng đất dốc hay đồi núi dốc đứng, đường biểu diễn bằng những nét kẽ đậm, ngắn và khích nhau. Đặc biệt các nét kẽ đều phải xuôi theo hướng dốc. Ưu điểm của phương pháp này thì thấy được dáng dốc rõ ràng nhưng chúng có nhược điểm là không th ể sử dụng để xây dựng công trình. Phương pháp tô màu: Tức là dùng màu sắc khác nhau để biểu diễn dáng đất khác nhau. M àu nâu chỉ đồi núi, màu vàng chỉ bình nguyên, 1 Km Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 9 h h 90m 80m 70m 70m 80m 90m Hình 3 màu xanh dương biểu diễn biển, màu xanh lá cây chỉ rừng cây Mức độ đậm nhạt khác nhau của màu sắc thể hiện mức độ cao thấp , nông sâu khác nhau của địa hình. Phương pháp ghi cao độ: Phương pháp này ghi trực tiếp cao độ vào b ản đồ. Thường các bản đồ mục đích chính không chủ yếu biểu diễn địa h ình nhưng các điểm cao quan trọng cũng được thể hiện ghi trực tiếp trên bản đồ như: đỉnh núi, đỉnh đồi, đỉnh tháp Các phương pháp biểu diễn địa h ình trên đây khhông được chính xác. Hiện nay dùng phương pháp phổ biến nhất là đường đồng mức. Phương pháp đường đồng mức: Đường đồng mức được gọi là đường đồng cao độ. Đó là một đường cong khép kính có cùng một độ cao trên mặt đất so với mặt thủy chuẩn. Hay nói cách khác, đó là h ình chiếu của các điểm có cùng độ cao lên mặt phẳng nằm ngang. Hình 3 Đường đồng mức có những tính chất sau: Tất cả các điểm nằm trên đường đồng mức điều có độ cao bằng nhau. Đường đồng mức phải là đường liên tục kép kín. Chỉ có thể bị ngắt đi v ì khung bản đồ mà thôi. Các đường đồng mức không thể cắt nhau trừ trường hợp biểu diễn các địa h ình đặc biệt như mõm núi có dạng hình hàm ếch. . là bản đồ ngoài bi u diễn địa vật còn mô tả thêm thế đất. Nhưng thường mô tả chính là thế đất và một số địa vật quan trọng. Như ta đ ã bi t bề mặt trái đất là một mặt cong. Bi u diễn một mặt. thẳng. Thí dụ: 5. Phương pháp bi u diễn bản đồ địa hình. Trên bản đồ địa hình người ta thường phân bi t hai bộ phận chính cần phải thể hiện đó là dáng đất và địa vật. a. Bi u diễn dáng đất: Dáng. nhiều cách bi u diễn dáng đất: Phương pháp kẽ vân: tức là dùng những đường kẻ song song nhau để bi u diễn dáng đất. Ở những nơi tương đối bằng phẳng hay có độ dốc thoải thì được bi u diễn