Nghiên cứu mô hình thuỷ lực các giai đoạn tháo các lưu lượng thi công được thực hiện trên mô hình không gian, nghiên cứu tháo qua lòng sông thu hẹp, qua kênh thi công và qua đập xây dở cùng các cống dẫn dòng. Nhằm giúp các bạn hiểu hơn về mô hình thủy lực, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết Nghiên cứu mô hình thủy lực lựa chọn sơ đồ dẫn dòng thi công ở thủy điện Sơn La dưới đây.
nghiên cứu mô hình thuỷ lực lựa chọn sơ đồ dẫn dòng thi công thuỷ điện sơn la TS Nguyễn Danh Oanh Viện Năng lượng - Bộ Công thương Tóm tắt: Nghiên cứu mơ hình thuỷ lực giai đoạn tháo lưu lượng thi công thực mơ hình khơng gian tỷ lệ 1:801:100 Trên nghiên cứu tháo qua lòng sơng thu hẹp, qua kênh thi công qua đập xây dở cống dẫn dòng Kết nghiên cứu thuỷ lực tháo lưu lượng thi công giai đoạn xây dựng cơng trình đầu mối xác định thơng số dòng chảy đánh giá biến dạng trầm tích aluvi hạ lưu Làm xác hố kết cấu cơng trình dẫn dòng thi cơng Từ khố: Nghiên cứu mơ hình thuỷ lực, đê quai, kênh dẫn dòng, cống; MỞ ĐẦU Đặc điểm tuyến đập Sơn La khơng rộng lưu lượng tính tốn lớn yếu tố thực tế ảnh hưởng đến việc lựa chọn bố trí cơng trình đầu mối dẫn dòng thi cơng Chiều rộng lòng sơng tuyến cơng trình đầu mối khoảng gần 360m, chiều dài đập theo đỉnh khoảng 1000m Cơng trình Sơn la tiến hành chuẩn bị xây dựng từ đầu năm 2004 Công trình có nhiệm vụ chống lũ cho hạ du sản xuất điện khoảng 10 Tỉ kWh/năm Thành phần đầu mối gồm đập bê tông cao 138m nhà máy thuỷ điện có cơng suất 2400 MW Các cơng trình xả lũ thiết kế để tháo lưu lượng tính tốn có tần suất 0,01% 38.000 m3/s Trong thiết kế kỹ thuật giai đoạn chọn giai đoạn tháo lưu lượng thi cơng qua: - Lòng sơng thu hẹp lưu lượng kiệt lũ tính tốn tần suất 10% 5400 12.700 m3/s; - Kênh dẫn dòng thi cơng lưu lượng tính tốn kiệt lũ tần suất 5% 6400 14640 m3/s; - Các cống bê tông tràn qua đập xây dở lưu lượng kiệt 2570m3/s tần suất 5% lưu lượng lũ 16040 m3/s tần suất 3%; - Các cơng trình xả sâu vận hành lưu lượng 21.950 m3/s tần suất 0,5% Các nghiên cứu mơ hình thuỷ lực thực mơ hình khơng gian tỷ lệ 1:100 Trên tồn chiều dài thượng lưu giới hạn công trình đầu mối, mơ hình thực lòng cứng phù hợp với cao độ lòng sơng Ở hạ lưu, aluvi có đường kính hạt cuội sỏi trung bình tới 100mm, chiều dày lớp trầm tích aluvi khoảng 10m với chiều dài gần 1km, để tái trầm tích aluvi phù hợp với cao độ đáy sơng, vật liệu mơ hình tạo nên từ loại hạt 0,51, 12 25mm KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU (a) Tháo lưu lượng thi cơng qua lòng sơng thu hẹp Việc xây dựng cơng trình đầu mối việc đào kênh dẫn dòng thi cơng bờ phải bảo vệ đê quai đất đá giai đoạn 1, chiều cao lớn đê quai gần 17m (hình 1) Trong điều kiện tự nhiên tốc độ dòng chảy đoạn thi cơng cơng trình đầu mối khơng vượt q 2,02,5m/s phần vào dòng chảy lòng sơng thu hẹp Theo kết nghiên cứu, tốc độ lớn dòng chảy lòng sông thu hẹp đạt đến 56 m/s vào mùa lũ chênh lệch thượng hạ lưu gần 1,5m Dọc đê quai xuất hình thành vùng quẩn ngược tách dòng dòng chảy phần đầu vào với vận tốc không vượt 2,5 3,5m/s; sau vùng này, vận tốc khơng tăng lên 59 Hình Mặt đoạn sông co hẹp đê quai đất hố móng giai đoạn Khi tháo lưu lượng lũ trầm tích aluvi lòng sơng thu hẹp biến đổi xói, điều ảnh hưởng đến điều kiện lấp sông sau Ở hạ lưu sau phần lòng sơng thu hẹp biến dạng trầm tích aluvi xói khơng đáng kể khơng rõ tác động bất lợi đến điều kiện tháo lưu lượng thi công (b) Tháo lưu lượng thi công qua kênh Ở giai đoạn 2, sau lấp lòng sơng chính, tháo lưu lượng thực qua kênh dẫn dòng có chiều rộng đáy 90m (hình 2) hai cống dọc có kích thước 2x12 x12 m ин плот Ось ы ой пе ольн прод Ось ычки рем ось строительного канала Hình Mặt cơng trình giai đoạn tháo lưu lượng qua kênh dẫn dòng Nghiên cứu thuỷ lực đoạn đầu vào kênh quan sát thấy có co hẹp dòng chảy, mực nước giảm 56m sát mép phần vào bên trái kênh Tốc độ dòng chảy kênh đạt đến 1012m/s Khi lưu lượng lớn nhất, chênh lệch thượng hạ lưu 7,8m Mái bờ phải kênh kiến nghị gia cố bê tông Ở hạ lưu bờ trái hình thành vùng chảy vòng quẩn mặt 60 chiều dài 500600m Trầm tích aluvi có ảnh hưởng đến chế độ chảy hạ lưu hình thành đảo cát với chiều cao gần 15m Việc biến dạng trầm tích aluvi thực tế khơng ảnh hưởng đến điều kiện tháo lưu lượng (c) Tháo lưu lượng thi công qua đập xây dở kênh cống Ở giai đoạn 3, tháo lưu lượng thi công thực qua cống xả đê quai dọc kênh thi cơng có kích thước cống 12x12m chiều dài gần 340m qua phần đập kênh đổ bê tông tới cao độ 126m (cao 16m), chiều dài tràn nước mặt đập 102m với kết cấu tiêu bể tiêu (hình 3) Các cơng trình xả lưu lượng thi cơng tính tốn làm việc chế độ cột nước cao đến 40m Bể tiêu tính tốn làm việc với lưu lượng đơn vị cực đại 130 m2/s chênh lệch thượng hạ lưu đến 20m Các nghiên cứu thuỷ lực tốc độ dòng chảy mái chảy vòng đê quai ngang thượng lưu giai đoạn đạt 4m/s, đoạn kiến nghị phải thực gia cố Trên tuyến cống, thay đổi mực nước thượng lưu quan sát thấy thay đổi chế độ dòng chảy từ khơng áp đến có áp mức nước thượng lưu dâng cao Ở chế độ có áp, chân khơng trần cống khơng lớn Vì vậy, đường viền lấy thiết kế chấp nhận Tốc độ dòng chảy cống chảy có áp đạt đến 15m/s, hạ lưu sau tiết diện giảm xuống Đào bể tiêu kênh thi cơng bảo đảm tiêu lượng dòng chảy tất giai đoạn tháo lưu lượng thi công Đối với phương án cơng trình khơng có bể tiêu tốc độ lớn dòng chảy kênh dẫn đạt 18.5 m/s, có bể tiêu tốc độ sau giảm xuống 1011m/s Ở giai đoạn nghiên cứu xem xét tháo lưu lượng phần dòng chảy xuống hạ lưu qua lạch bên phải, bờ trái quan sát thấy hình thành dòng quẩn mặt với chiều dài 500600m Biến dạng trầm tích aluvi thể khơng đáng kể sau tháo lưu lượng qua kênh dẫn dòng, khơng có ảnh hưởng thực tế đến điều kiện tháo lưu lượng thi công III II III II I I Cắt dọc đập bê tông xây dở bể tiêu sau đập Hình Cắt dọc theo cống đê quai dọc kênh dẫn dòng KẾT LUẬN Các kết nghiên cứu thủy lực tháo lưu lượng thời kỳ thi công phục vụ cho thiết kế đầu mối thuỷ điện Sơn La với xem xét bảo đảm an tồn kịp tiến độ cho xây dựng cơng trình q trình tháo lưu lượng Sơng Đà qua cơng trình dẫn dòng Hình Cắt dọc theo cống đê quai dọc kênh dẫn dòng Tài liệu tham khảo [1] Viện Năng Lượng, Báo kết “Nghiên cứu thuỷ lực điều kiện tháo lưu lượng dẫn dòng thi cơng để chọn phương án bố trí cơng trình đầu mối thuỷ điện Sơn La”, 2004 Abstract HYDRAULIC STUDIES ON SON LA HYDROPOWER PROJECT TO SELECTION RIVER DIVERSION SCHEME Dr Nguyen Danh Oanh Institute of Energy The hydraulic tests were implemented on the spatial models with the scales of 1:801:100 for the flood discharging during construction period The phases of flood discharging through the riverbed which was narrowed by the cofferdam, the construction channel, and the diversion conduits were also considered The flow conditions and the alluvial deposit deformation at downstream of the project were specified from the hydraulic tests for different phases of construction period The dimensions of the discharging structures during construction period were also precisely specified Key words: Hydraulic experimental studies;cofferdam, diversion channel, conduits; 61 ... kết nghiên cứu thủy lực tháo lưu lượng thời kỳ thi công phục vụ cho thi t kế đầu mối thuỷ điện Sơn La với xem xét bảo đảm an toàn kịp tiến độ cho xây dựng cơng trình q trình tháo lưu lượng Sơng... cơng trình dẫn dòng Hình Cắt dọc theo cống đê quai dọc kênh dẫn dòng Tài liệu tham khảo [1] Viện Năng Lượng, Báo kết Nghiên cứu thuỷ lực điều kiện tháo lưu lượng dẫn dòng thi cơng để chọn phương... lòng sơng thu hẹp biến dạng trầm tích aluvi xói khơng đáng kể khơng rõ tác động bất lợi đến điều kiện tháo lưu lượng thi công (b) Tháo lưu lượng thi công qua kênh Ở giai đoạn 2, sau lấp lòng sơng