Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu thực nghiệm xác định khả năng tháo của đập tràn xả lũ Bản Mòng - tỉnh Sơn La

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những kết quả nghiên cứu, tính toán là trung thực, không sao chép từ bất kỳ

nguôn thông tin nào khác.

Tôi xin chịu hoan toan trách nhiệm về lời cam đoan này.

Hà Nội, ngày 17 tháng 08 năm 2016 Học viên cao học

Phạm Thanh Bình

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian dai làm luận văn, với sự cố gắng nỗ lực của ban thân cing

với sự giúp đỡ nhiệt tình của Phòng đảo tạo đại học & sau đại học, khoa Công

trình, các thầy cô giáo trường Đại học Thủy Lợi, Phòng thí nghiệm trọng điểm

Quốc gia về động lực học Sông biển — Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Ngọc Nam tác giả đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình với đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm xác định khả

nang tháo của đập tràn xả li Ban Mong - tinh Son La”.

Tác giả xin trân trọng cảm on sâu sắc tới thầy giáo hướng dan TS Nguyễn Ngọc Nam đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt quá

trình thực hiện luận văn.

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Hội đồng khoa học đã đóng góp những ý kiến, những lời khuyên quý giá cho luận văn.

Tác giả xin chân thành cam ơn Viện Quy hoạch thủy lợi (noi tac giả lam

việc) đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình

thực hiện luận văn.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm giúp đỡ, động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Xin trân trọng cảm ơn !

Hà Nội, ngày 17 thang 08 năm 2016

TÁC GIÁ

Phạm Thanh Bình

MỤC LỤC

N90 ., |

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE KHẢ NĂNG THÁO CUA DAP TRAN THUC

08c 3

1.1 Tổng quan về nghiên cứu phát triển đập tràn thực dụng ở nước ngoài 3

1.1.1 Dap tran thanh MOng 1n “4a 4 3

1.4.2 Đập tran ngưỡng răng CƯa + c 1311111119 1119111 1111111 1n HH kg 20

1.5 Phân tích các yếu tô cơ bản ảnh hưởng đến khả năng tháo lũ của đập tràn xa lũ 23

1.5.1 Ảnh hưởng cua vi trí bồ trí 001 23 1.5.2 Hình dạng mặt AT 24

1.5.3 CW a VAH G QHH HgH TT H H H HH H h nh tệ 25

1.5.4 Tường cánh trước ngưỡng trảH -. + 23 12 1 91 1 ng ng giết 26

L.5.5 THU Dim, oo 27

1.6 Đánh giá bình luận các kết quả nghiên cứu 2 + s+++x++zx++zx+zx+zrxz 28

1.7 Nhan xét Chong 001 4dd.L.L 29

CHUONG 2: NGHIEN CUU CAC NHAN TO ANH HUONG DEN KHA NANG

THÁO CUA DAP TRAN XA LU BAN MONG - TINH SON LA NGHIÊN CUU

THUC NGHIEM MÔ HINH THỦY LUC . -c¿¿-©2v+++vcvvvrerrrvvrrsrrrrerree 31

2.1 Giới thiệu về công trình Bản MOng cecceccecessessessesseesesssessessesssessessessesssesseeseeseess 31

PIN Vi tri 5 31

2.1.2 Điều kiện địa hình, địa chất công trình . - ¿22+ ++x+zx+zxe+rxerxezes 31 2.1.3 Điều kiện khí tượng và thủy văn công trình 2-2 2+ z+s+zx+£x+zxsrxsxeee 32

2.1.4 NbiGm VU CUa AU ADs d ỐĂA 34

2.1.5 Những thông số kỹ thuật cơ bản của công trình -2- 2 2 z+s+zs+zx+zs+xeez 34 2.2 Phân tích hình dạng cửa vào đập tràn xả lũ Bản Mòng ảnh hưởng đến khả năng

HHA LOL eee = 37

2.2.1 Anh hưởng của dang biên cửa vào tran đến khả nang thao 37

2.2.2 Ảnh hưởng hình dạng ngưỡng tràn Ban Mong đến khả năng tháo 39

2.2.3 Điểm đặt rãnh van cung và rãnh khe phai trên mặt đập tràn - 40

2.2.4 Kích thước bề dày và hình dạng đầu trụ pin - 2-2 sc+sz+ce+zxzzxczss 41 2.2.5 Loại và hình dang CỬa VâH G0 112132111 11 11111111111 11H ng ng ng rệt 4I

2.2.6 Bề rộng mỗi khoang tràn và cột nước tràn -2- 2 s¿++++++cx++zxzzxeex 42 2.3 Áp dụng lý thuyết đường cong e líp để xác định biên đoạn chuyền tiếp cửa vào

2.4 Phân tích nghiên cứu thay đối bề rộng tràn phù hợp cho tran xả lũ Bản Mòng 442.5 Khái quát về mô hình thí nghiệm thủy lực - ¿s22 +£x+z+++z++zx+zxzss 44

2.5.1 Lý thuyết tương tự - cccccccccctttttttEEEEE rirrie 44

2.5.2 Các tiêu CHUAN tương Uy - c1 121111111 1111 111 11111 11 ng ng rệt 47

2.5.3 Lập phương trình quan hệ giữa các yêu tố xác định khả năng tháo của tran Ban

2.6 Thiết kế mô hình đập tràn xả lũ Bản MOng -2- 2 252 ©ESEe£eEzEzrzrered 55 2.6.1 Thiết kế mô hình - -:-+2++t2E2+v2EEEvttEEEtttEktrrttttrrttttrrtrrrrrrrrrrririie 56

2.6.2 Xây dựng mô hìÌnh - - - c1 3213213311391 139111 119119311 111 1 111g ng ng ngư 58 2.7 Giới thiệu phương pháp thí nghiệm và các trường hợp thí nghiệm tran xả lũ Ban

I0 62

2.7.1 Giới thiệu phương pháp thi nghiỆm 5 25 322 *+ + EE+eEveeeeereerreeres 62

2.7.2 Các trường hợp thí nghiệm -ccccttththethhtrerererrrerrirree 63

2.8.1.Trường hợp mở hoàn toàn 3 cửa van — Phương án thiết kế .: - 64 2.8.2.Trường hợp mở hoàn toàn 3 cửa van — Phương án sửa đồi - 65

2.8.3 Trường hợp mở hoàn toàn cửa van giữa, 2 cửa van bên mở với độ mở a 67

2.9 Tổng kết chương 2 — ,ÔỎ 68

3.1 Đặt vấn đề chung -¿- 2-2 ©s ©2212 EEEEEEE211211717112112117111.1111 111111 71

3.2 Đánh giá sai số đối với kết quả đo từ công thức tinh và thiết bị đo 72

3.3.1 Đặt vấn đề -s- s2 221121221211 11 1111211211 11111 1 1111k 73 3.3.2 Phương pháp tổng bình phương nhỏ nhất với mô hình xấp xỉ tuyến tính, ứng dụng tim các hệ số chưa biết của một đa thức bằng số liệu thựcnghiệm 73

nu non nh 80

3.4.1 Trường hợp mở hoàn tOảñ - 5c 3 1321131131191 1111111 EErrrrrke 80 3.4.2 Trường hợp mở cửa van với độ MO a c c+ccsccsreterterterrerrieriere 82

3.5 Tổng kết chương chinh HH HH Han 83

PHU LUC 0 90

iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Đập tràn thành mỏng 5 5c 3c 3211121131391 191 111111111111 1 1 gen re 3 Hình 1 2 Dap tràn đỉnh rộng - - - 2 2 31132111 211111 911111 111 11 11 1 11g ng ngư 4

Hình 1 5 Mặt cắt đập tràn chân không 2-2 ¿+++2+++Ex++Ex++Extzxxerxezrxrrrxee 5 Hình 1 6 Mặt cắt đập tràn không chân không -. -2¿ 2 ©2++2+2z++cx+zzxzzeez 5 Hình 1 7 Sơ đồ thủy lực mặt tràn - 2-55 22522 2EEEEEEEEEEE 2112112171112 1 cxeC 7 Hình 1 8 Hai dang mặt cắt đầu tràn Corigiơ - Ôphixêrốp ¿5 552 cs5s25s2 7

Hình 1 11 Mô hình đầu mối hồ chứa Nước Trong - 2 ¿+z+e+zx+zxzss 14

Hình 1 12 Hình ảnh thi công hạng mục đập tràn thủy điện Tuyên Quang 17

Hình 1 13 Kha năng xả đập tràn mặt cắt hình thang ¿5-52 sec: 20

Hình 1 14 Mặt bằng đập tràn ngưỡng răng cưa kiều truyền thống 20

Hình 1 16 Đồ thị so sánh kha năng xả của đập tran kiêu Corigio Ôphixêrốp và kiểu

404006 a4Ả 22

Hình 1 17 Ngưỡng tràn kiểu Corigiơ và ngưỡngtràn kiêu PKA với H =4m 22 Hình 1 18 Đập tràn răng cưa kiểu phím ““PianO”” ¿5c + s+S++E++E£EezEerxerxerxereee 22 Hình 1 19 Đập bé tri ở lòng sông - Công trình thuỷ điện Yên Sơn 23 Hình 1 20 Đập bố trí bên bờ - Mô hình đầu mối thủy điện Sơn La 24 Hình 1 21 Mặt cắt đập tràn có cửa van :-©2¿+5e+SE+EEt2E2EEEEEEEEEEEErkerkerrrres 25

Hình 1 24 Các hình thức trụ pin .- 2c 2533 +32 Exktrireirrirrrrrrrrree 27

Hình 2 1 Mặt bang bố trí đập tràn Bản Mòng . -2¿©5+©c+¿+cx+csecc+z 38Hình 2 2 Mặt cắt ngang đại diện đập tràn Bản Mòng . : -: 39Hình 2 3 Mặt bang trụ pin trước và sau sửa đồi . . : ©-++cs++cxccceees 41Hình 2 4 Mặt bang tràn sửa đối đoạn cửa vào phía bờ phải -2-c5c552 43Hình 2 5 Vị trí các mặt cắt và thy 04)s: 0 1 62Hình 2 6 Quan hệ Q~m tràn xả lũ — Phương án thiết kế ¿2-5522 5+: 65Hình 2 7 Quan hệ Q~m tràn xả lũ — Phương án sửa đổi - -¿-2- 555552 66

DANH MỤC BANG BIẾU.

Bảng 1.1 Tham số đường cong mặt trần 9

Bảng 1 2 Xác định khả năng xa của trăn xa lũ hồ chứa Nước Trong: 4Bảng 1.3 Xác định khả năng xả của tran Kanak (mặt cắt dang WES) 1sBang 1 5 Xác định khả năng xả của tràn Bình Điển (MHMC) 16Bang 1 6 Xác định khả năng xả của tràn Cửa Đạt 16

Bang 1 7 Xác định khả năng xả trần mặt của thủy điện Tuyên Quang (dang mặt cắt

Ophixérép) ”

Bảng 1 8 Khả năng xả của đập Ngôi Nhi (dang mặt eit Ophixérép) 18

Bảng 1 9 Khả năng xa của đập Ban Chat (dang mặt cắt Ôphixêrốp) 19

Bang 1 10 Xác định khả năng xả tràn mặt của thủy điện A Lưới (dang mặt cắt

Ophixérép) 19

Bảng 2 1 Quan hệ Z ~ F~ W hỗ chứa Ban Mông, 2Bang 2 2 Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng, năm 32

Bảng 2.3 Tốc độ gió lớn nhất 3

Bảng 2 4 Lưu lượng bình quân tháng, P = 85% - tuyến đập Bản Mong — Q(m3/s) 33Bảng 2.5 Đặc trưng đồng chảy năm khu giữa 3Bảng 2.6 Lưu lượng bình quân thing, P = 85%, 88% - ving khu giữa — Q(m3/s) 34

Bang 2 7 Các thông số kỹ thuật cơ bản của công trình 35 Bang 2.8 Kết quả tính toa độ đường cong clip 4

Bảng 2.9 Xác định khả năng thio khi trần mở hoàn toàn 3 cửa 6

Bảng 2.10 Xác định khả năng xi qua tran ~ Phương dn sửa đổi 66

Bảng 2.11 Lưu lượng xa khi vn hành cửa van có 2 cửa bên với độ mở a khác nhau68

Bang 3 1 Kết quả tỉnh toán theo công thức thực nghiệm 81

Bảng 3 quả tinh toán theo số liệu thí nghiệm — Phương án thi: 8lBảng 3.3 Kết quả tính toàn theo số liệu thi nghiệm ~ Phương án sửa đổi siBảng 3.4 Kết quả tn toán theo sổ liệu thi nghiệm 2

Bảng 3 § Kết qua tinh toán theo công thúc thực nghiệm 83

1 Tính cấp thiết của đề tài:

“Công trình tháo là bộ phận quan trọng không thể thiếu trong đầu mối các công trình

thủy lợi, thủy điện Nghiên cứu công trình tháo nhằm cải thiện tinh hình làm việc của

"bên thân công trình cũng như để hạn ché ảnh hưởng cia đông chảy qua nó tới các công

trình khác luôn là những vẫn để khoa học mang tinh thời sự, có ý nghĩa thực tiễn cao

Tải lệu tổng kết rong xây đựng các công trình thủy lực, thấy di cho thấy ý trọng

giá thành xây dựng của công tình tháo lũ, nhất là đập trần xa lĩ chiếm một tỷ lệ khá

lớn trong tổng giá thành xây dựng công trình Do vậy, công trình thảo lũ, đặc biệt lả.

dập trần xã lũ giữ vị tỉ rt quan trọng về kinh tế, kỹ thuật đồng thời cổ ý nghĩn quyết

định đến hiệu quả khai thác và đảm bảo an toàn cho hệ thống công trình đầu mối và

lân sinh, kinh tế, chính vùng hạ du, nơi thường là khu vực trọng yu của quốc gia

trị văn hóa, quốc phòng v.v

Cho đến nay, việc nghề fp trần xà lũ trên thé giới cũng như ở Việt Nam vẫn

còn nhiều vấn đề phải quan tâm nhất là vấn đề khả năng tho của đập trăn nhằm hoàn

thiện những cơ sở lý luận trong khoa học tính toán kính tế, kỹ thuật các công trình.

Vi vậy đề tải: “Nghién cứu thực nghiệm xác định kha năng tháo của đập trần xã lã

Ban Mong — tỉnh Sơn La” là tắt cần thiết và có ý nghĩa về mật khoa học cũng như

thực tiễn trong thiết kể, xây dng công trình.

2, Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu:

~_ Tổng quan các nghiên cứu về khả năng tháo của đập trin xả lũ.

—_ Khảo sát những yéu tổ cơ bản ảnh hưởng đến khả năng tháo của đập tràn xa lũ.

—_ Dựa vào quan hệ giữa bề rộng và khoang tràn với sự thay đổi của khả năng tháo.

của công trình cụ thể đập tràn xả lũ Bản Mông — tỉnh Sơn La để để xuất kích thước,

xông khoang trân hợp lý.

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

4.1 Cách tiếp cận:

Tiếp cận tổng hợp: iếp cận the tính toán lý (huyết và tả liệu thí nghiệm mô hình thủy

lực đập tràn

Tiếp cận ké thừa: các kinh nghiệm và phương pháp tính toán xác định khả năng tháocủa đập trần xã lũ trong các nghiên cứu trước đây được tham khảo trong luận văn.4.2 Phương pháp nghiên cứu:

Thu thập, phân ích, tổng hợp cúc tà liệu lên quan đến thiết kế đập trăn xà lũ các

tai liệu liên quan đến khả năng tháo

~_ Nghiên cứu ý thuyết inh toán khả năng tháo cho đập trăn xa lũ Bản Mông.

= Nghiên cứu thực nghiệm và so sánh kết quả tính toán với kết quả thí nghiệm mô

"hình Nghiên cứu sẽ đưa vào các phương pháp sau:

+ Mô hình vật lý: dựa vào kết quả thí nghiệm mô hình vật ý tại Trung tâm nghiên cứu.

“Thủy lực ~ Phong thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sông biển.

+ Thống kẻ: xử lý số iệu thu thập và thiết lip quan hệ giữa các yếu tổ thủy lực theo số

liệu thu thập.

4 Dự kiến kết quả đạt được:

—_ Tổng hợp các ải iệu nghiên cứu có iền quan đến dip rn thực dụng

= Phân tích đánh giá các yêu t ảnh hưởng đến khả năng tháo của đập tràn xả lũ Bán

Mông tỉnh Sơn La

=e xuất ứng dung hình dạng cửa vào theo lý thuyết đường cong elip.

= Để xuất thay đổi kích thước

tinh Sơn La

tông trần phủ hợp cho đập trin xa lũ Bản Mong ~

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE KHẢ NANG THÁO CUA DAP TRAN

THYC DỤNG.

1.1 Tổng quan về nghiên cứu phát triển đập tran thực dụng ở nước ngoài

dang mặt cất đập trin đã trải qua một thời gian dai: từ

nghiên cứu đập trin thành mỏng sắc cạnh din dẫn sửa đổi 48 hình thành mặt cắt đập

tràn (hực dụng ngày nay.

‘Theo chiều day định đập trin dé phân loại thì đập tràn chia làm ba loại là1.1.1 Đập trần thành mỏng.

Khi chiéu day của định đập 8 < 0,67H, lin nước tran ngay sau khi qua mép thượng lưu.

cca định đập thi tách rời khỏi dinh đập; không chạm vào toàn bộ mặt định đập, do đó

bình dạng và chiều dây của đập không ảnh hướng dén lần nước rn và lưu lượng trn.

Khi định đập nằm ngang và có một chiều diy tương đổi lớn (2-+3)H < ö < (8-+10)H,

trên định đập hình thành một đoạn đồng chảy có tính chất thay đổi dẫn Nếu chigu day

định đập quá lớn 6 > (8 + 10)H thì không thé coi là đập tràn nữa mà coi như một đoạn.

kênh dẫn.

Đập trần có mặt cất thục dung là loại đạp trăn thường ding trong các công trinh thio lũ trên sông, có năng lực tháo nước lớn, tháo các vật nỗi trôi lẫn trong nước một cách.

dễ ding, hình dang cũng dễ thi công, ding vật liệu tại chỗ nên mặt cắt đập có thé là

dạng hình thang hoặc hình cong.

inh 1 3 Đập trin mặt cắt thực dụnga Đập trân dang hình thang:

Chiều dy định tong phạm vis 67H < ð < Œ-+3)H

Mãi đốc thượng và hạ lưu có các trị số khác nhau được xây dựng bằng bê tông, đá xây, hay gỗ nhưng nhược điểm của loại đập này là hệ số lưu lượng nhỏ so với dạng mặt sắt hình cong, hệ số m thường là 041 = 0.42.

Hình 1, 4 Đập tràn dang hình thang,

Đập trân dang mặt cắt cong:

Cé profil và mái hạ lưu hình cong, lượn theo làn nước trên mặt trin, nên dòng chảy

trên mặt tràn thuận, hệ số lưu lượng lớn, nhưng thi công phức tạp hơn đập hình thang,

0,48 + 0449,

Hệ số lưu lượng thường là

12 Két quả nghiên cứu vé đập tràn thực dung ở nước ngoài và và khả năng thio

của nó

1.2.1 Kết quả nghiên cứu lap tran thực dụng dạng mặt cắt Cørigiơ - Oph

“Các nhà thủy lực Liên Xô đã nghiên cứu hai dang:

Dang đập trân thực dụng mặt cắt có chân không (như hình 1.5)

4 š

Hình 1 5 Mặt cắt đập tran chân khôngvà dạng đập tràn thực dụng mặt cắt không chân không (như hình 1.6)

a yr

Hình 1 6 Mặt cắt đập trin không chân không

Đối với loại mặt cắt đập tran thực dung phi chân không ding chảy trên mặt đập có áp

suit đọc theo mặt đập thường là đương Côn mit cắt đập tin thực dụng có chân không

thi trên đinh mặt đập thường có ấp suất chân không, khi chân không lớn có th sinh rà

hiện tượng khí thực nên bê tông mặt đập bị xâm thực.

Hệ số lưu lượng của dang mặt cắt đập trần có chân không lớn hơn mặt cắt đập trin

không chân không khoảng 7 - 10%, Để dim bảo an toàn cho công trình, tránh hiện

tượng khí thực người ta không cho phép trị số áp suất chân không trên mặt tràn quá lớn, thường nhỏ hơn ấp suit âm cho phép Theo quy phạm Thiết kể đập trần của nước

ngoài thì phạm vi cột nước chân không là: (-6,0.+ 3,0 m cột nước).

12.1.1 Về phương pháp thểt ké mặt cắt tràn dang Ophixérép đã được chỉ dẫn rõ

trong cuốn “Công trình thảo lũ trong đầu mỗi hệ thẳng thì lợi” 1].

Khi vẽ được đường cong mặt hạ lưu đập tràn Ophixérép, để nồi tiếp với bể tiêu năng

hoặc mũi hit cuối tràn: bán kính cong nỗi tiếp R khi cột nước trên đình tràn lớn th:R=(0.50# 1,0)(HitZns).

Khi cột nước trên đỉnh tran nhỏ (nhỏ hơn Sm) thi

R= (0,25 *0,5)\(Hu + Zeus) q9)Trong đó:

Zoux - Độ chênh cột nước lớn nhất giữa thượng và hạ lưu của đập tràn (m).

Ha - Cột nước thiết kế định hình trên định đập tran (m),

Còn vỀ mặt tần phía thượng lưu có thể thẳng đứng, là mái xiên hoặc có đầu nhỏ “hông thường mái đặp hạ lưu của dang mặt cắt Ophixérdp đều chọn m= 0,75 +080

1.2.1.2 Về xác định lưu tádong chảy trên mặt tràn:

Lưu tốc trên mặt đập tràn được xác định theo biểu thite:V, = øj2gZ,_ (12)

Hình 1 7 Sơ đồ

1.2.1.3 Về khả năng xé cửa loại đập tràn Corigia - Ôphiyễrễp:

Đã được các nhà thy lực Liên Xô cũ nghiền cứu chơ kết quả như sa đối với ai dag

Hình 1.8 Hai dang mặt cắt đầu trin Corigio - Ophixérdp

Với hai dang mặt cắt đập tràn nêu trên A và B các tác giả Liên xô cũ đã đưa ra công

thức tính khả năng xa dap tràn thực dụng mặt cong như sau:

“Trong thực tế các loại đập hình cong thường được chia thành nhiều khoang bởi các mỗtrụ, dong chảy tran bị co hẹp bên; nên công thức tính lưu lượng là

Ø=g,emS)J3gH”) (3)

z⁄⁄⁄ ?22022//2/27/77/2//277.

Khi đập làm việc trong chế độ chiy không ngập thi công thức tinh lưu lượng

On) [BgHẺ a4

‘Theo quy định néu thỏa mãn điều kiện sau diy thi lưu ốc tiến gần là đã nhỏ có thé bo

qua cột nước lưu tốc a mà lấy Hy =H: 9, >4$ 6H.

b: Chiều rộng của một khoang đập

0, :Dign ích mặt cắt ding chảy thượng lưu đập

Eb: Chiều rộng tran nước toàn đập (m),

He: Cột nước trên định đập tràn xét tới = (m)

a: Hệ số co hẹp đứng.

a: Độ mé của cứa van (m).

Bang 1 1 Tham số đường cong mặt trăn

‘Theo WES thi đường cong trên mặt đập tràn chia thảnh 2 phan:

Đường cong phía thượng lưu đỉnh trần, chính dạng đường cong đầu tràn phía thượng

Tư là phần ảnh hưởng tối khả năng tháo của đập trân (thể hiện qua hệ số lưu lượng)

Đường cong phía hạ lưu đỉnh trin không ảnh hưởng tới khả năng tháo nhưng ảnh

hưởng tới khối lượng xây đựng và phân b áp sud trên mặt đập trân Dưới đây xin tôm tắt trình bảy các kết quá mà các nhà thuỷ lực Mỹ cũng như Trung Quốc đã đạt được.

Muốn vẽ đường cong mặt trin thực dung dang WES phía hạ lưu ta dựa theo công thức:y 1.6)

Trong đó:

Hi Cột nước thiết kế định hình đường cong mặt đập tràn phia hạ lu,

Khi chiều cao đập phía thượng lưu P > 1,33H: th là lại đặp cao Quy định nên lấy

sits Hàn (0750/95).

Khi chi cao đập phía thượng lưu P < 1,33H thi lả loại đập thấp, nên lấy giá tị: Hà

= (0,65 +0,85)Hinax

Hue: Cột nước trên trần ứng với lưu lượng của thn suất lã kiểm tra

X, y: Tog độ các điểm cong trên mặt tràn phía hạ lưu

rn: Chỉ số có liên quan đến độ đốc của mái thượng lưu xem bảng 1

kW 2 10 iy Kt bing LÍ Khí Ps 10 tiy tì sổ K=2022

1.2.2.2 Khả năng thảo của đập tran dang WES.(Hiện nay thường tính theo hai công thức)Ha: Cột nước tác dụng trên đình đập tràn (fect)

P : Chiều cao đập phía thượng lưu (feet)

“heo Rouse,côngthức tên đối với C vốn đồng cho =5, có thể mở rộng dén

(ein đúng)

Khi “ois

D i đập trở thành ngưỡng thấp và khi đó lưu lượng sẽ được xác định qua mặt cất phân giới ở ngay trước ngưỡng (độ sâu phân giới h.* H+P)

10

C=5,6814 5) as)

“Trường hợp là đập thấp thì cột nước H tác dụng trên đỉnh đập cần xét thêm cột nước

Ho: là cột nước làm việc thực tẾ của đập còn có thể bỏ qua hy khi P > 1,33Ha tức là đập

đủ cao Khi P > 1,33Hy, Hạ = Hạ thi C= Cụ

Đối với dp thấp 77 < 133) thi ei tinh đến ảnh hưởng h, và tính theo công thúc su

= ptt), Nói chung: €=399/ He

[= FG) Noi chung tôi

= Công thức của Trung Quốc:

(Qua qui tinh nghiên cứu ứng dụng đập trin dang WES các nhà thuỷ lực Trung Quốc

đã đồ nghệ 0, =C mee, BS HỲ! d0)

Khi ding công thức của Trung Quốc thì hệ thống đơn vị tính theo hệ đơn vị quốc tế

(không dùng hệ đơn vị Anh - Mỹ)Trong đó:

Qui: Lưu lượng qua tràn (mÖ5ec)

B: Chiều rộng tràn (m)Cột nước tác dụng (m).

Đối với đập cao dạng WES thi đặc tỉnh thuỷ lực của nó là hệ số lưu lượng m chỉ có

canh với ngôn tôn ảnh ôn củ

Nhận xết

Qua phần trình bày ở trên, để nâng cao khả năng xã của đập tràn thực dụng có mặt cắt

cong dù là ứng dụng dang mặt cắt đập tràn Corigio = Ôphixêrốp hay WES; cin chỉ ra ing khi thiết kế đường cong mặt tràn cin đặc biệt chú ý việc thiết kể đoạn cong phía

thượng lưu định tràn phải phù hợp với loại đập trần, tức là

+ Logi đập thắp mái thượng lưu cần thiết kế mặt xiên, đ nâng cao hệ số C.

+ Loại đập cao mặt hing nước phía thượng lưu thẳng đứng, đoạn cong phía thượng

lưu đình dip trin cin ding 2 hoặc 3 bản kính cong để nỗi tiếp, không nên thiết kế

thành một đường vat tiếp giáp với đình tràn tạo ra một góc ot thiết kế như vậy sẽ tạo ra

áp suắt âm phía đầu tràn khỉ He> Hr, đồng thời im giảm hệ số lưu lượng m

1.3 Tổng quan vé khả năng tháo của đập trần thực dung ở trong nước và kết quả

nghiên cứu.

Tính toán khả năng tháo đã được nghiên cứu và tìm ra công thức chung nhất, nó được

áp dung để tính toán thiết kế công tình thio li, Với các công trinh quan trong đều

được đối chiếu lại với số liệu của thí nghiệm mô hình Khi đập tran có hình dạng và

kích thước khác với đập tiêu chuẩn thì kết quả thí nghiệm mô hình sẽ đưa ra đượcnhững hiệu chỉnh cần thiế, đó cũng chính là những nghiên cứu vé các yéu tổ ảnhhưởng đến khả năng tháo của công trình tháo lũ, như công trình Thủy điện Sơn La,Ban Chat, Huội Quảng, Lai Châu.

' nước ta từ năm 1960 đến năm 1998 các công trình đập tràn thực dụng déu được th kế theo dạng mặt cit Ophixérép như

Đập trăn hd chứa nước Thác Nhỗng (Quảng Ninh), Đập tràn Thông Got (Cao Bằng),

đập tràn Ngôi Nhì (Yên Bái) đều là loại đập dâng chủ yếu là để lấy nước tưới và

một phần tạo đầu nước phát điện.

(Qua kết quả thí nghiệm hệ số lưu lượng m chỉ là 0,42 ++0,44; cột nước lũ trên đỉnh tràn không lớn chỉ 4 6m; đây là các công trinh được xây dựng dưới thời bao cắp, nén kinh tẾ của nước ta còn chưa chuyển mình Để thoát khỏi lạc hậu Đáng và Nhà nước ta đã thực hiện đường lối mở cửa nhằm đưa nước ta từ một nước nông nghiệp din dẫn trở

2

thành một nước công nghiệp Vì lẽ đó nước ta đã di vio nghiên cứu xây dung các công,trình thủy lợi = thủy điện lớn, đập tin có cột nước cao như (hủy điện Sông Hinh, đậpđiện Hòa Bình;

120m; dụng tích hd chữa từ 500 triệu đến hing tỷ m)

tràn thủy điện Yaly, đập trin hỗ chứa nước Tân Giang, đập tràn thủmà chiều cao đập chính từ 60 +

nước vừa kết hop chống lũ, phát điện và nuôi trồng thủy sản phát triển giao thông thủy,

phủ hợp với phương châm tổng hợp loi dựng nguồn nước

‘Qua kết quả thí nghiệm mô hình hệ số lưu lượng m là từ 0,43 0,47 với lưu lượng xã.000m°/s đến 37.000m'/s Dédân hành linh hoạtmặt đập trần đều phân

thành nhiều khoang, có lắp đặt cửa van hình cung để không chế mực nước và lưu lượng xả lũ Ở giữa các khoang có trụ pin dày tir 2,5m đến 3,0m; một vai công trình có sé khoang trân nhiều để tiện phân chia khe chẳng kin côn được thiết kế trụ pin giữa theo dạng trụ pin kép dày từ 5 đến 6m; chính sự tồn tại các trụ pin giữa đã tạo ra co hẹp bên ở của vào trăn dẫn ới ảnh hưởng giảm bét một phần khá năng thio của tràn.

Từ những năm 2000 trở lại đây do việc hợp tác khoa học kỹ thuật với nhiều nước nên

ta đã áp dụng mặt cắt đập trân WES vào một số công trình như

Dap tràn hỗ chứa Nước Trong:Đập tràn thủy điện Kanak;Dap tràn thủy điện Bình Điền,

Dip trên hồ chứa nước Cửa Đạt;

Gi tị hệ số lư lượng của các công tình trên qua kết quả thí nghiệm mô hình thi hệ số m đạt được theo kết quả tí nghiệm mô hình

Kết qui thí nghiệm hỗ chứa Nước Trong ở Bảng 1.2

Bảng 1.2 Xác định khả năng xã của trăn xã là hồ chứa Nước Trong

6 | 350/0 | 12490 940 | 7979/50 | 0.4386 | WES,có S khoang cửa,

kích thước mỗi khoảng

7 | 200/0 | 12220 6,70 | 480171 | 04165 BAi35xlim8 | 10000 | 11980 430 | 246880 | 04051

“Từ kết quả thí nghiệm thu được trong bảng 1.2 so sinh với mực nước hỗ tinh toán theo

thiết kế thì mực nước hỗ ứng với lưu lượng xà lũ có tằn suất P

sự chênh lệch mực nước hồ như trên có thể nói rằng với kích thước và cao trình ngường tran đã chọn của thiết kế là tương đối phù hợp, đủ đảm bao khả năng xả lũ qua

Mat khác với cột nước tác dụng trên định trần H, =4/30+l56m ta thấy hệ số lưu

lượng m tăng din từ 0,405+0,4526; nghĩa li khả năng thảo tăng lên khi cột nước.trên đình tran tăng lên; nói cách khác là m ty lệ thuận với Họ,

Kết quả thí nghiệm của tràn Kanak ở Bang 1.3

Đối với tràn công tình Kanak, từ đồ án thiết kế thì có 3 khoang trần: 3x12 36m caotrình ngưỡng trần đặt tại +502,0m; theo thiết ké tính toán cột nước kiểm tra mặt trướctran là 14,8m so với quá thi nghiện là I4 26m nên git thiết kể tn ton cao hơn

trị số thi nghiệm gần 0,4m; nguyên nhân là do thiết kế chọn hệ số m thiên thấp

(m/s) hẹp “Thể m` m`

Kết quả thí nghiệm của trần Binh Điễn ở Bảng L4.

“Trin Bình ĐiỄn tính toán thủ lục tương đối bop lý nên h sổ lưu lượng và mục nước theo tính toán của thiết kế không sai khác mẤy với kết quả thí nghiệm trên mô hình,

Bảng 1 4 Xác định khả năng xa của trin Binh Điển (MHMC)

TT | Qu(mŸS) | Z4¿(m) | Hn(m) | Vs(m) | Hom) | hệ sốm | Ghi chú

Bang 1 5 Xác định khả năng xa của trin Cửa Đạt

TT | Qá (m3) | Z44(m) | Hy Cm) | Ve (ows) | Ho(mm) | hệ sốm | Ghi chú

‘Trin Cita Đạt lưu lượng thí nghiệm nói chung thấp hơn so với kết quả thiết kế từ 2,7

-3,5%, hệ số lưu lượng thí nghiệm thấp hơn tính toán thiết kế 0,01 Như vậy thì kết

‘qua tính toán thiết kế so với kết quả thí nghiệm trên mô hình sai khác không đáng kể “Trên đã phân tích kết qua của một số công trình tran có mặt cất dạng WES, Dưới đây

xin phân tích về tràn dang mặt cắt Ôphixêrốp theo kết quả thí nghiệm mô hình.

Kết quả thí nghiệm của trân Tuyên Quang bảng 1.6

Bảng 1 6 Xác định kha năng xã trần mặt của thủy điện Tuyên Quang (dạng mặt cắt

Đập train xả mặt công trình thay điện Tuyên Quang, 4 khoang (n = 4) chiều rộng mỗi

khoang b = 15,0m; do đó 8,x15 = 60m; trụ pin dày d= 3,5m; đầu trụ pin lượn

trên r—L75m; cao độ ngưỡng tin là 104,85m So sánh kết qu thí nghiệm với số

liệu thiết kế tính toán về mục nước bồ khi xả lũ kiểm tra thấy rằng:

+ Mực nước lũ kiểm tra theo thí nghiệm là +12 25m so với mực nước thiết kế tínhtoán là +123,89 thấp hơn 0,64m Như vậy dựa theo số liệu thí nghiệm nêu trên học

viên nhận thấy:

= Về wu điểm: Kích thước khẩu độ khoai

b 150

rin tương đối khả dĩ với tỷ số

=9 Chiểu day trụ pin là 3,5m tương đối hợp lý vì đ #0/205H„ đầu trụ

lượn trên trơng đối thuận dòng chảy

~ Nhược điểm: Khi tính lưu lượng tháo, người thiết kế chọn hệ số lưu lượng thiên nhỏ.

nên mục nước tính toán so với thí nghiệm cao hơn.

Bảng 1 7 Khả năng xa của dip Ngôi Nhì (dang mặt cắt Ôphixêrốp)

Bảng 1.8 Khả năng xi của đập Bản Chat (dang mặt cắt Ophixérép)

‘Qua kết quả thí nghiệm khả năng tháo của các công trình but

cùng cố cột nước tác dụng trên đình tin xắp xi như nhau thì hệ số m của tràn dạng

WES lớn hơn dạng Ôphixêrốp, cụ thể công trình thủy điện Tuyên Quang thiết kế theo dang Ophixérép với cột nước trần Hạ = 15,34m có hệ sé lưu lượng m — 0.445 Con đập

trần Cửa Đạt với cột nước Hy = 15,0m có hệ số lưu lượng m = 0.461

[Nhe vậy là ở nước ta hiện nay đang áp dụng nhiều loại mặt là Ophixérdp, WES

đập tran thực dụng như

L4 Kếtg

1.4.1 Đập tran thực dung dang mặt

G phần trên đã nêu dé phát triển thành đập tràn thực dụng dang cong trước đây người

ta đã dùng đập tran trọng lực mặt cắt hình thang như là đập tràn Bái Thượng (ThanhHóa) được thể biện như bình 1.13

Hình 1 13 Khả năng xả đập trần mặt cắt hình thang

Khả năng xả theo công thức sau: Ợ = mB 20H72

"Những hệ số lưu lượng nhỏ hơn đập trần Ophixérdp, m = 0.40 + 0,42

14.2, Đập tràn ngưỡng răng cwa

1.4.2.1 Đập trần ngường răng cưa kiễu truyền thông

Đập tràn ngưỡng răng cưa kiểu truyền thống đã được áp dụng thành công ở nhiều nơi tiên thể giới Ngưỡng trần gdm những tường bê tông cốt thép thing đúng, tương đối

mỏng được đặt trên si phẳng theo dạng răng cưa hình thang như hình dưới đây

20

Tỷ số N = tring bằng 4 (L là chiễu đồi ngưỡng theo tuyển ring cưa và W là bề

hoang tran) cho lưu lượng xa tein lớn gp đôi so với ngưỡng tran thông thường

kiểu Corigio Ophixérép Nhược điểm của ngường tran nay là muốn tăng lưu lượng trần thi phải tăng chiều cao tường và cần diện tích rộng cho sin phẳng, khó bồ rỉ trên

định đập trọng lực.

1.4.2.2 Đập tràn ngưỡng răng cưa Kiễu phim “piano"( PK — piano keys)

Kiểu ngưỡng trên này được nghiên cứu và thí nghiệm khoảng 5 năm gin day Lin đầu

tiên được áp dung tại đập thủy điện ở tây nam nước Pháp Giải pháp nay có ưu điểm.

chính là không yêu clu mặt cắt rộng mà hiệu quả tràn lại cao hơn kiểu truyền thống;

tùy điều kiện từng nơi, có thé chọn một trong hai loại.

(he ay

PRR Wel pe PR Wore

Hình 1 15 Bap tràn phím * Piano"

+ Loại A (PKA): máng tràn (thường đối xứng) ở cả hai phía thượng và hạ lưu

+ Loại B (PKB): mắng trin chỉ ở phía thượng lưu nhưng đài hơn.

‘Tay máng cũng được tạo nên bởi những tưởng bê tông cốt thép nhưng nghiêng mái

“Tuyển ngường trần dang răng cưa chữ nhật V = nên được chọn vio khoảng 46.

Khi ding PKA, 6 đón nước có bé rộng lớn hơn 6 thoát nước khoảng 20%; ming có độ

dốc 251432

"Đồ thi đình 1.16) cho thấy tỷ lưu Q (lưu lượng trên Im BE rộng khoang tần) tăng gấp

Lau lượng của PKA khoảng Q = 4hVŸŸ (đơn vỉ mse6-m)), ong đó h (đầu nước), H (ehiễu cao lm nhất của tường) được tính bằng m Khi ding PKEB, lưu lượng côn lớn hơn 10% nữa và như vậy sẽ rất hiệu quả nếu thay thể kiểu ngưỡng cổ Corigiơ.

Creager wear‘reat be removed

Before lowering ‘After lowering

Hình 1 17 Ngưỡng tràn kiểu Corigio va nguéngtrin kiểu PKA với H = 4m.

Hình 1, 18 Đập tran răng cưa kiểu phim “Piano”

2

1.3, Phân tích các yếu tổ cơ bản ảnh hưởng dén khả năng t

15 Ảnh hưởng của vị tí bổ trí đập 1.5.1.1 Đập tràn xả lũ bé trí ở lòng sông.

‘Tim ngang dip trin cần vuông góc với hướng dòng chảy của sông để sự phân bổ dòng chiy tiền vào các cửa trần đều đặn, trắnh hiện tượng chảy lệch ở các khoang trân “Tường cánh của hai khoang bên cần có kết cấu hợp lý theo dạng đường dòng hoặc đường cong e lip để đồng vào rin thuận, tăng thêm khả năng tháo cho hai khoang tran

bên; đầu ry pin giữa phải thuận dong giảm bới sức cân

Hình 1 19 Đập bổ trí ở lòng sông - Công trình thuỷ diện Yên Son.

Mặt cắt của tràn phần đường cong phía thượng lưu cần thiết kế hợp lý để có hệ số lưu lượng lớn, co hẹp đứng nhỏ, ít xảy ra áp suất âm trên đầu tràn nếu đập làm việc vận hành theo bai chế độ Li chấy tự do qua tn và chiy tự do qua lỗ.

Để tránh trước cửa tran hình thành phéu khí khi chảy qua lỗ thi cần thiết kế dạng trụ

pin nhí

1.5.1.2 Đập tràn xả lũ bổ tri bén bở.

`Với đập trần xã lũ bố bí bên bờ thì ngoài các yếu tổ ảnh hưởng trên côn cần xết thêm các yếu tố sau:

+ Ảnh hưởng bổ tr tim trằn: việc chọn tuyển tim trăn phải da vào điều kiện địa chất, địa hình bổ trí cho thích hợp, nhằm đảm bảo các đường dng từ thượng lưu đ vào cửa trân gần như vuông góc, có như vậy mới tạo được sự phân bổ dòng chay đều đạn ở các khoang trên đập trần đây là một yếu tổ ảnh hưởng đến khả năng xã qua trin khi vận

hành Mặt khác sẽ không tạo ra sóng xiên ở trên thân tràn và dốc nước.

Hình 1 20 Đập bổ trí bên bờ - Mô hình đầu mỗi thay điện Sơn La

+ Ảnh hung của đoạn chuyển tgp: Với loi đập trần bổ tri bên bờ như trần thủy điện

Sơn La (Hình 1.20) thì khi thiết kế chọn hình dạng đoạn nổi tiếp từ mái kênh dẫn

thượng lưu với cửa vào của hai khoang tràn bên cũng là một ó ảnh hưởngkhả năng xa qua trân Chọn bình dang thích hợp sẽ giảm bớt ảnh hưởng co hẹp ở mép,

bén của hai khoang tràn bên; khắc phục hiện tượng đồng quân ở hai bên đầu tràn 15.2, Hình dang mặt cắt.

Đập trăn có mặt cắt thục dụng là loại đập tần thường dùng cho các công tỉnh trần nước trên sông, trên kênh Để có thể thoả mãn tất cả hoặc một số trong các yêu cầu về

én định thin đập, có năng lực thio nước lớn, tháo các vật tồi lẫn trong nước được dễdàng, hình dang đơn gin dễ thi công, tiên dùng vật liệu tại chỗ, tên mặt cất tuỳ điều

kiện cụ thể có nhiều kiểu khác nhau, hoặc là hình đa giác, hoặc là hình cong.

Mat cit da giác thường là hình thang, có định nằm ngang hoặc dốc, chiều day định 5 trong phạm vũ: 0,67H < ð < (2-:3)H Các đập này edu tạo đơn giản, dễ xây dựng bằng

Pa

moi loại vt liệu bê ông, gạch, đả, gỗ nhưng có đặc điểm là hệ số lưu lượng nhỏ so

với các loại mặt cắt hình cong.

Mặt cắt hình cong có định và mái hạ lưu hình cong, lượn theo lin nước rần, nên đồng

chiy trăn được thuận, hệ số lưu lượng lớn, đễ tháo các vật rồi trong nước, nhưng xây

cdựng phức tạp hơn,1.5.3, Củn van.

'Công trình trin thích ứng điều kiện thuỷ lực với lưu lượng tăng dan theo cột nước tran

trên đình ngưỡng Tuy vậy chiều cao trăn chỉ là một phần nhỏ của chiều cao đập, Hơn

nia rên ngưỡng trin người ta còn đặt cửa van để điều tiết lưu lượng Về mồa lũ, nếu hồ chứa diy nước, các cửu van được mở hoàn toàn dé tăng khả năng tháo Phin lớn các hồ chứa có lưu lượng thiết kế nhỏ không bổ trí cửa van.

Trân cổ cửa van có thé điều chỉnh để đạt mực nước hỗ mong muốn hoặc theo mực

nước hỗ qui định Cũng có thé làm giảm nhẹ ảnh hưởng của lũ tới các công tình tháo,

như kịch bản vận hành hồ Cột nước có thể được tăng so với các công trình không có

ccửa (tăng H nên tăng Q),

Thuy lực của van trên công trình tràn liên quan tới ba vẫn đ

- Hệ số lưu lượng

~ Phân bổ áp suất trên đỉnh đập tran,

- Rung động cửa van.

1.5.4, Tường cánh trước ngưỡng trần.

Trong trường hợp ngưỡng tràn ở gin đập đất hoặc đá kênh dẫn có thé rất ngắn hoặc Không có Lúc đó phía trước ngưỡng tản chỉ bổ t tưởng cánh vừa để hướng nước thuận dong vào ngường train, vừa để bảo vệ bd Phần nỗi tiếp từ kênh dẫn vào ngưỡng

trần thường cũng có tường cánh ở hai bờ,

16

Kiến nghị của A.M Latuixénkov dựa trên tường hưởng dòng của hai mé cầu biên củađoạn sông bị co hợp và để nghị đồng cho tường hướng đồng của đập trần, vi vậy kích

thước tường hướng dòng thiên về quá lớn.

N.A Pétrow đựa trên kết quả thi nghiệm, đỀ nghị xác định trục cip, phụ thuộc vào độ

động học của đồng chảy, theo biểu thức:

Hình dang trụ pin nên 1 sao cho nước chảy qua đập tran được thuận, it ảnhhướng đến khả năng tháo của đập trần

0 ĐẦM

Hình 1 24 Các hình thức trụ pin.

"Với trăn có nhiều khoang, giữa các khoang có trụ pin giữa, hai cửa bên có try pin bên;do đó chọn dang đầu trụ pin hợp lý (dạng đường elip hay dang đầu tròn) bán kính congcảng lớn thi dòng chảy di vào cửa trin thuận đồng, ít go ra eo hẹp bên do trụ pin gâyra cũng sẽ tăng thêm khả năng xả qua tran nhưng có nhược điểm là khó thi công.

Chiễu rong trụ d cảng lớn thi tổng bề rộng trin sé lớn nhưng thuận tiện cho việc lắp

đặt khe van, khe phải, nhỏ thì tổng bề rộng tần tha nhỏ li, nhưng khổ cho công tác

lắp đặt bỗ trí cửa van, Chiễu đài mổ trụ pin cảng lớn thi cảng tốt cho dòng chay phân Jing đều, không gây hiện tượng tập trung đồng chiy, nhưng lại tốn kêm về kính tẺ

Do vậy để tim được bổ tr kết cấu kích thước các khoang tràn một cách hợp lý thi kết

quả nghiên cứu đã chỉ ra nên chọn:

+ Chiều day trụ pin d =02205,,

+ Chiễu rộng một khoang trăn 8, =LUH,,

+ Bán kính đầu trụ pin #~0102H/,, hoặc elip th hệ số hình dạng ý hon dạng đầu vuông.

+ Đắi với hai trụ pin bên cũng vậy, cần phải chọn hình dang dầu trụ pin thuận với dòng chảy để đạt được hệ số anh hưởng nhỏ &, ~040

Một diém ảnh hưởng lớn đến khả năng tháo của tràn là dường viền cửa vio Dạng đường viễn cửa vào cần chọn theo dạng đường viễn cong lồi (thuận theo dạng đường đồng) sẽ it tạo ra co hẹp bên, làm tăng thêm chiều dai hữu dụng cia đập trần (ting

thêm chiều rộng thoát nước).

1.6 Đánh giá bình luận các kết quả nghiên cứu

XVới hai loại mặt cắt trần thực dụng Ophixérdp và WES là hai dang mặt cắt được nghiên cứu nhiễu nhất và cũng là hai dạng mặt cắt được ứng dụng nhiều nhất không chỉ ở nước ta mà trong nhiễu nước trên thể giới.

V8 dang mat cit trần Ôphixêrốp điểm gốc toa độ điểm chon tại điểm: (x = 0,

0,126) không phải điểm đỉnh tràn cỏn dạng mặt cắt tràn dang WES điểm gốc toa độ

điểm đặt ại định trầm: và đường cong mặt trần được chia làm hai phầm + Phẫn đường cong mặt tràn phía hạ lưu về phương trình +" = KH7 `y

cong mặt trần phía thượng lưu có thé ding 3 loại đường cong li:

Fy

~ Dũng hai cung tròn nối tiếp nhau khi mã mái đập nghiêng.

~ Dùng 3 cung tròn nối tiếp nhau khi mặt hứng nước thượng lưu thẳng đứng.

~ Dùng đường cong clip khi ma đầu tràn có trụ nh.

Vi vậy như các nhà Thùy lực đã phân tích ảnh hưởng hệ số lưu lượng chảy qua mặt

tràn là đoạn đường cong phía thượng lưu tràn Do đó thiết kế mat cắt tràn dang WES

tuân thủ quy định nêu trên s tạo điều kiện thuận đồng vào đình trần theo đường đồng

nên góp phần tăng thêm kha năng thảo của trần

Khi thi kế đập trin để vận hành linh hoạt thường bổ tr cửa van khống chế lưu lượng.

chảy qua trần khi cần xa lưu lượng lũ khác nhau; vị trí rãnh van cung thưởng đặt ởphía sau đình tràn và thấp hơn khoảng 0,2m-+0.4m; do đó không ảnh hưởng đến khảnăng tháo của đập tràn khi xả lũ thiết kế hay lũ kiểm tran; làm cho khả năng xả quatrần không bị ảnh hưởng.

Ngoài ra phía trước cửa van cung (cửa van công tác) thường có khe van (hoặc khephai) để khi gặp sự cổ vận hành van cung thi sẽ đóng lại; rãnh khe phai (khe van) nàythường hình thành xoáy nước vùng rãnh và khe van (khe phai) phần nào đã ảnh hưởng

lệ số lưu lượng tháo qua trần.1.7 Nhận xét chương 1

“Trong chương 1 tác giả đã nêu lên tổng quan về nghiên cứu khả năng xả của đậptràn nói chung như: đập tràn thành mỏng, đập trản đỉnh rộng, đập tràn thực dụng; sự.phát triển nghiên cứu của các tác giả nước ngoài Nguồn gốc phát tiễn của mặt cất

tràn thực dụng là từ kết quả nghiên cứu mép dưới lưởi nước chảy qua trin thành

mỏng để din dẫn đưa ra phương trình cho mặt cong phía hạ lưu của đập trần thực

dụng, Tác giả cũng đã nêu tổng quan về các yếu tổ cơ bản ảnh bưởng đến Khả năng

tháo lũ của đập trà xi lũ nói chung như: vị tr bổ trí đập, hình dang cửa vào, mặt cắt

4p tran, hình dang và kích thước mé trụ, cửa van, trụ pin

Các nghiên cứu trên cũng chi ra rằng ảnh hưởng tới hệ số lưu lượng chảy qua

tràn thực dụng là phần dường cong phía thượng lưu định tran (điểm có toa độ y = 0);

còn đường cong mặt trăn phía hạ lưu không ảnh hưởng tối hệ số lưu lượng Vi vậy

khuyến cáo các nhà tư vin thiết kế khi thiết kế mặt cắt trần thực dung cho các công

trình cần lưu ý điểm này.Qua nghĩ

sốc tọa độ không đặt ở đình cao nhất của mặt tràn mà nằm ở trên đường thẳng (trục

cửu lên cũng chỉ ra ring với dang mặt cất trăn Ophi p điểm

y) của mặt hing nước phia trước trần Song với dạng mặt cắt trần WES thi gốc toa

độ lại đặt ở định trần (y = 0,= 0) chia mặt tràn làm hai phần rõ rệt là đường cong,phía thượng lưu trin và đường cong phía hạ lưu trần

Đồng thời đã tinh bẩy sự nghiên cứu ứng dung dip tân thực dung ở tong

nước khoảng 60 năm qua; qua nghiên cứu thí nghiệm các mô hình đập tran đã phat

hiện các tồn tại của đồ án thiết kế đề xuất các giải pháp sửa đổi

Như vậy với mỗi công trình sau khi ứng dụng các nghiên cứu để tính toán thiết kế, việc lựa chọn các thông số nhiễu khỉ côn phụ thuộc tính chủ quan cia

người tinh toán, nên việc thí nghiệm mô hình để kiểm tra lại tinh hợp lý của thiết kế

để lựa chọn ra phương án tối ru nhất là điều rit cin thế Với hướng đó học viên đã mạnh dạn nghiên cứu đ ti “Nghiên cứu thực nghiệm xác định khả năng tháo của đập tràn xả lũ Bản Mong - tinh Sơn La” là cần thiết cho việc ứng dụng tính toán để thiết

kế công trình.

CHUONG 2: NGHIÊN COU CÁC NHÂN TO ANH HUONG DEN KHA NANG THÁO CUA DAP TRAN XA LŨ BAN MONG - TINH SON LA.

NGHIÊN CUU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH THUY LỰC.

2 Gilthiệu về công trình Bản Mong

2.11 Vị ri đặn:

Hồ Ban Mông nằm trên suối Nậm La, là một chỉ lưu nằm bên tả sông Ba, cách thành

phổ Sơn La 7 km về phía thượng lưu Lòng suỗi ở thượng lưu có độ cao từ +630,00-3626,00 Diu méi hỗ chứa cỏ toa độ khoảng:

~ 21°16" = 2117" vĩ độ Bắc.

~ 103952" ~ 103'53" kinh độ Đông.

2.1.2 Điều kiện địa hình, địa chất công trình.

Lòng suối ở th-omg I-u có cao độ từ +630,00 đến +626,00, Phần sâu nhất của đầy suốichạy lệch về phía bờ phải Mat đầy suối có đá gốc nằm xen kẹp với các vùng sâu kíchth-óc 5-20m, tạo nên các thác ghẻnh lớn dẫn vẻ phía ha l-u.

"Địa hình hai vai đập dốc, từ 300-400 Bờ trái, đá gốc lộ phía thấp gần suối, có độ đốc.600700 Ting phủ là dai, đá phong hoá mạnh mỏng Thảm thực vật hầu nh- khôngcó Mat cất ngang dòng chảy hẹp.

‘ia hình lòng suối Nam La và khu vực hai bên kể từ sau đập đầu mối khá thoải hơn sovới phía r-ớc dap Xuất hiện nhiều khu bằng phẳng hơn thuận lợi cho nạ-ời dân trong‘ving xây dựng công trình sinh hoạt và canh tác nông nghiệp Tuy nhiên, khi gặp lũ lớn,các vùng hai bên lòng suối lại dé bị ngập lụt

Nhìn chung, địa hình khu vực đầu mối chật, dốc nên việc thiết kế tiếp giáp công trìnhphải d-ge I-u ý và bố trí mặt

ing thi công t-ong đối khó khán, đ- ng thi công sẽ phải

Phần th-ong I-u hồ chứa n-nhau Ngoài ra, có một số thấu

xerixit Phần giữa hồ chứa n- óc, gồm đá bột kết, sét kết,

gm đá phiến thạch anh xerixit và đá phiến sét xen kẹpmỏng là sết vôi và đá phiến cacbonat thạch anhết kết chứa với, sét kết chứa.

silic, cát kết hạt mịn Phân lớp day từ.tuyến đập chính Bản Mong

chấn Tuy nhiên, cần chú ý gia cổ để tránh mất n-óc,

'mm đến 20-30em, Các đứt gãy trong khu vựccác đứt gay rất nhỏ, hoàn toàn không có khả năng sinh

Táng phủ mông là lớp đá phong hoá hoàn toàn đến mạnh Bên d-ới là tầng đá phonghoá vừa và nhẹ có c-ng độ cao Đá cứng chắc, nứt nẻ mạnh đến rất mạnh Đá nền loại

Tut Bazan và Diabas,

Phin ha I-u hồ chứa n-óc, chủ yếu là đá Tuf Bazan màu xám lục sim Có nhiều kheđc xuất lộ ở hai bên suối, chảy từ trong các hang easter ra, Hiện không tính toánde chế độ thuỷ văn của đồng chảy từ các hang này ra Sự xuất hiện của các đứt gay,động đất cấp cao làm cho việc xây dựng công tình khó khan hơn Đời hồi có biện phápxử lý thích đáng về nền cũng nh- công trình bên trên để giữ ổn định cho công trình lâudài Mực n-óc ngâm thay đổi theo mùa nên cần Iu ý xem xết ổn định máitiêu n-6e

hố móng trong các mùa thi công.

3.1.3, Điều kiện khí tượng và thủy văn công trình.

Một số điều kiện khí tượng vả thủy văn công trình:

Bang 2.1 Quan hệ Z ~ F ~ W hỗ chứa Bản Mong

Bảng 2.2 Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng, nim

Tháng | ¡ | HH fav) V | VI|VHVH|IX | x | XI | XH _Năm

TnỨC) | 156 | 17,6 208 255249248189 | 157214.

3

Bang 2.6 Lưu lượng bình quân thing, P = 85%, 88% - ving khu giữa ~ Q(m'/s)

Tháng |1; 2 |3 | 4 | s | 6 i 7] s|o li | 12] abo

|Qssaso,l0.104/0,084 0,070,104 0,106] 0,367 0.39200,874|0.346|02212.0.214|0,120) 0,250

{Qu f0.099 0,080 0,074 0,099 |0,101 | 0,350 0,373)0,83210,329)0,2.0204|0,114| 0,238,

2.1.4, Nhiệm vụ của đự én:

Điều tiết với khả năng tối đa nhằm cắt, giảm lũ cho Thành phố Sơn La Cụ thé giảm lũ cho thành phố Sơn La với tần suất chống lĩ PSY Tương ứng với mực nước tai cầu trắng +595,19m, thấp hon đáy dim cầu Trắng 1.21m.

Cấp nước tưới tự chảy cho 263ha đắt nông nghiệp ven suối Nậm La.

Tạo nguồn cấp nước tưới dm cho 947ha đắt nông nghiệp.

Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt, phục vụ sản xuất công nghiệp cho thành phổ Son La

với lưu lượng đảm bảo 27 S00mÏingày đêm:

“Xã nước về hạ lưu để đảm bảo môi trường sinh thái: lưu lượng về mùa kiệt đảm bảo,04 mis,

inh thành điểm du ich gin với suối nước nông Bản Mong.

2.1.5 Những thông xố kỹ thuật cơ bản của công trình.

Cấp công trình:= Công trình