Nghiên cứu ảnh hưởng của đập dâng văn phong tới dòng chảy lũ ở hạ lưu đập định bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - La thÞ quúnh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẬP DÂNG VĂN PHONG TỚI DÒNG CHẢY LŨ Ở HẠ LƯU ĐẬP ĐỊNH BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - La thÞ quúnh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẬP DÂNG VĂN PHONG TỚI DÒNG CHẢY LŨ Ở HẠ LƯU ĐẬP ĐỊNH BÌNH Chuyên ngành : Xây dựng cơng trình thủy Mã Số : 60 - 58 - 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hồ Việt Hùng HÀ NỘI, 2010 MỤC LỤC MỤC LỤC T T DANH MỤC BẢNG BIỂU T T DANH MỤC HÌNH VẼ T T PHẦN MỞ ĐẦU T T Ý nghĩa thực tiễn luận văn T T Nội dung nghiên cứu T T 3 Phương pháp nghiên cứu T T Bố cục luận văn T T CHƯƠNG 10 T T VAI TRÒ CỦA ĐẬP DÂNG TRÀN TRONG VIỆC LẤY NƯỚC VÀ ẢNH T HƯỞNG CỦA NĨ TRONG VIỆC THỐT LŨ 10 T 1.1 Đập dâng phục vụ lấy nước đảm bảo thoát lũ 10 T T 1.1.1 Ưu nhược điểm hồ chứa 10 T T 1.1.2 Ưu nhược điểm đập dâng 10 T T 1.1.3 Kết hợp sử dụng hệ thống hồ chứa đập dâng để khắc phục nhược T điểm loại 11 T 1.2 Giới thiệu chung đập tràn ngưỡng kiểu phím piano 15 T T 1.2.1 Ngưỡng tràn zíc zắc kiểu phím Piano: (Piano Keys Weir) .15 T T 1.2.2 Đặc điểm làm việc yếu tố ảnh hưởng đến tràn Piano 17 T T 1.2.3 Điều kiện thi công tràn Piano 18 T T 1.2.4 Điều kiện ứng dụng tràn Piano 18 T T CHƯƠNG 19 T T KIỂM TRA KHẢ NĂNG XẢ CỦA ĐẬP DÂNG VĂN PHONG CĨ TRÀN T NGƯỠNG PHÍM PIANO 19 T 2.1 Các kết nghiên cứu khả tháo tràn phím đàn PIANO .19 T T 2.1.1 Nghiên cứu nhóm F.Lemperiere .19 T T 2.1.2 Nghiên cứu nhóm tác giả Trương Chí Hiền Huỳnh Hùng [6] .28 T T 2.2 Xác định khả tháo đập dâng tràn Văn Phong 33 T T 2.2.1 Các phương án thiết kế 33 T T 2.2.2 Lựa chọn loại phím đàn xác định kích thước tràn 35 T T 2.2.3 Tính tốn thủy lực 35 T T CHƯƠNG 40 T T MƠ HÌNH THUỶ LỰC HỆ THỐNG SƠNG KƠN KHI CHƯA CĨ CƠNG TRÌNH T ĐỊNH BÌNH - VĂN PHONG 40 T 3.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn thủy lực dịng chảy hở 40 T T 3.1.1 Phương trình liên tục .40 T T 3.1.2 Phương trình động lượng 41 T T 3.2 Các mơ hình tốn - Thuỷ lực tính tốn hệ thống sơng 44 T T 3.2.1 Một số mơ hình thường ứng dụng 44 T T 3.2.2 Mơ hình Hec-Ras 48 T T 3.3 Đặc điểm hệ thống sông Kôn 54 T T 3.3.1 Đặc điểm địa hình khí tượng thuỷ văn hệ thống sơng Kơn - Hà 54 T T 3.3.2 Đặc điểm lũ sông Kôn kế hoạch chống lũ 57 T T 3.3.3 Tài liệu khí tượng thuỷ văn .60 T T 3.4 Hiệu chỉnh kiểm định mô hình thủy lực hệ thống sơng Kơn chưa có T hồ chứa Định Bình 61 T 3.4.1 Sơ đồ thủy lực hệ thống sông .61 T T 3.4.2 Biên nhập lưu .63 T T 3.4.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình điều kiện chưa có hồ Định Bình T .64 T CHƯƠNG 73 T T TÍNH TỐN LŨ TRÊN HỆ THỐNG SƠNG KƠN KHI CĨ HỒ CHỨA ĐỊNH T BÌNH 73 T 4.1 Nhiệm vụ cấp nước đập dâng Văn Phong .73 T T 4.2 Tính tốn truyền lũ sơng Kơn có hồ Định Bình chưa có đập dâng T Văn Phong 75 T 4.2.1 Các điều kiện biên mô hình 75 T T 4.2.2 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=0,5% .76 T T 4.2.3 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=10% 77 T T 4.3 Ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến khu vực Định Bình - Văn T Phong .79 T 4.3.1 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=0,5% .80 T T 4.3.2 Kết tính toán ứng với tần suất thiết kế P=10% 82 T T CHƯƠNG 89 T T KẾT LUẬN .89 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 T T DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số phương án 34 T T Bảng 2.2 Tóm tắt cơng thức tính tốn khả tháo đập Ofixerop đập phím T đàn 36 T Bảng 2.3 Quan hệ lưu lượng mức nước hạ lưu tuyến đập .38 T T Bảng 2.4 Tràn phím đàn kết hợp với tràn có cửa gồm 10 khoang, khoang 15m T T 39 Bảng 3.1 Phân phối dịng chảy năm trung bình nhiều năm trạm Bình Tường T s Kơn 56 T Bảng 3.2 Lưu lượng đỉnh năm trạm Cây Muồng (m3/s) .58 T P P T Bảng 3.3 Lưu lượng thực đo trạm Cây Muồng 59 T T Bảng 3.4 - Thống kê mực nước điều tra tính tốn số vị trí hệ thống T sơng Kơn - Hà năm 1999 69 T Bảng 4.1 So sánh mực nước sông Kôn ứng với tần suất P=0,5% 83 T T Bảng 4.2 So sánh mực nước sông Kôn đoạn thượng lưu đập dâng Văn Phong T ứng với tần suất P=10% .84 T Bảng 4.3 So sánh mực nước sông vùng hạ lưu đập dâng Văn Phong ứng với T tần suất P=10% 85 T DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Đập tràn phím Piano Ghrib Algeria .16 T T Hình 1.2 Đập tràn phím Piano Goulou Pháp 16 T T Hình 1.3 Thí nghiệm dịng chảy qua tràn phím đàn .17 T T Hình 1.4 Thi cơng tràn phím đàn- ống dẫn khí đặt console hạ lưu 18 T T Hình 2.1 Mặt bằng, cắt ngang tràn PK-A (L=W+8H; N=L/W=6) 20 T T Hình 2.2 Mặt bằng, cắt ngang tràn PK-B (L=W+6H; N=L/W=6) 20 T T Hình 2.3 Các đặc trưng hình học của một đơn vị tràn phím đàn .21 T T Hình 2.4 Mặt bằng một phân đoạn tràn phím đàn 21 T T Hình 2.5 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ W/H 23 T T Hình 2.6 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ L/W 23 T T Hình 2.7 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ b/a 24 T T Hình 2.8 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ d/c 25 T T Hình 2.9 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vàohình dạng cửa vào công xôn 25 T T Hình 2.10 Vận hành PKW với tắc nghẽn vật 26 T T Hình 2.11 Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào có mặt vật 26 T T Hình 2.12 Các dạng mặt cắt thay thế .27 T T Hình 2.13 Mơ hình thí nghiệm mặt cắt tràn loại PKB , ô có dạng bậc thang áp T dụng tại Thủy điện Dăk my2 - Quảng Nam .27 T Hình 2.14 Tràn PK-A .28 T T Hình 2.15 Mặt tràn PK-B 28 T T Hình 2.16 Tràn PK-C .29 T T Hình 2.17 Q=f(H) .31 T T Hình 2.18 q=f(H) 31 T T Hình 2.19 Hệ sớ ngập σn của tràn PK-A 32 T T Hình 2.20 Hệ sớ ngập σ n của tràn PK-B 32 T R R T Hình 2.21 Hệ số ngập σ n của tràn PK-C 32 T R R T Hình 2.22 Quan hệ (Q~Z TL ) phương án tính tốn 39 T R R T Hình 3.1 Bản đồ lưu vực sơng Kơn - Hà Thanh 54 T T Hình 3.2 Sơ đồ tính tốn thuỷ lực hệ thống sông Kôn - Hà Thanh 62 T T Hình 3.3 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Thạch Hòa (Tân An) từ T 30/11/1999 đến 08/12/1999 66 T Hình 3.3a Đường trình mực nước lưu lượng trạm Bình Tường (Cây T Muồng) từ 30/11/1999 đến 08/12/1999 66 T Hình 3.4 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Diêu Trì sơng Hà T Thanh từ 30/11/1999 đến 8/12/1999 .67 T Hình 3.5 So sánh mực nước đỉnh lũ sơng Kơn Gị Chàm với vết lũ điều tra T năm 1999 .67 T Hình 3.6 So sánh mực nước đỉnh lũ sông Kôn Đập Đá với vết lũ điều tra T năm 1999 .68 T Hình 3.7 So sánh mực nước đỉnh lũ sông Kôn sông Sây với vết lũ điều tra T năm 1999 .68 T Hình 3.8 Quá trình mực nước Lưu lượng trạm Thạch Hoà (Tân An) từ T 12/11/2000-16/11/2000 71 T Hình 3.8a Quá trình mực nước Lưu lượng trạm Bình Tường(Cây Muồng) từ T 12/11/2000-16/11/2000 71 T Hình 3.9 Mực nước sông Côn sông Sây trận lũ năm 2000 vào lúc T 1h00 ngày 15/11 .72 T Hình 4.1 Mơ tả đường mực nước đường lưu lượng mặt cắt 1.22 sơng Cơn 76 T T Hình 4.2 Đường mực nước sông Kôn sông Sây với tần suất 0.5% .77 T T Hình 4.3: Mơ tả đường MNTL đường lưu lượng mặt cắt 1.22 sông Côn .78 T T Hình 4.4 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Thạch Hoà (Tân An) T có hồ Định Bình với lũ vụ tần suất 10% 78 T Hình 4.5 Đường mực nước sông Kôn sông Sây với tần suất 10% 79 T T Hình 4.6: Mô tả đường MNTL, MNHL đường lưu lượng đập Văn Phong 80 T T Hình 4.7 Đường mực nước sơng Kơn sơng Sây với tần suất 0.5% .81 T T Hình 4.8: Mơ tả đường mực nước, đường lưu lượng trước đập Văn Phong T 81 Hình 4.9 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Thạch Hồ (Tân An) T có hệ thống Định Bình- Văn Phong với lũ tần suất 10% .82 T Hình 4.10 Đường mực nước sông Kôn sông Sây với tần suất 10% 82 T T T PHẦN MỞ ĐẦU Ý nghĩa thực tiễn luận văn Từ xa xưa, người biết dùng vật liệu chỗ đất đá, cành cây, gỗ để chặn dịng chảy sơng suối để nâng cao mực nước, lấy nước vào kênh đất tự nhiên nhân tạo để phục vụ sản xuất sinh hoạt Đập dâng loại hình cơng trình thuỷ lợi thứ nhân loại phát minh sau kênh mương Ngày nay, với phát triển vũ bão khoa học-kỹ thuật, cơng trình thuỷ lợi trọng có bước đột phá lớn hình thức, vật liệu thời gian thi công Trên giới hàng loạt đập xây dựng để phục vụ tưới phát điện Ví dụ như: Đập Tumwater Canyon (Mỹ), đập Irwell Ramsbottom, Bury Anh, đập Mildura xây dựng sông Murray Mỹ Trên giới, vấn đề xây dựng đập dâng quan tâm từ sớm Hy lạp La Mã cổ đại, Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ Các nghiên cứu sâu vào khía cạnh phương pháp tính tốn thấm, ứng suất, ổn định thiết kế, vật liệu, hình thức , mặt cắt, hình thức tiêu năng, xử lý nền, phương pháp thi công… Nhiều nước giới xây dựng phát triển toàn diện lý thuyết thực nghiệm, tổng kết thành tiêu chuẩn thiết kế đập dâng tràn Tuy nhiên với địa hình, địa chất cụ thể lưu vực muốn tăng khả tháo tràn để tránh gây ngập lụt phía thượng lưu đập dâng tràn vấn đề quan tâm nghiên cứu ứng dụng Trong kế hoạch sử dụng bền vững tài nguyên nước, việc xây dựng cơng trình đầu mối nhằm sử dụng tổng hợp nguồn nước phịng chống thiên tai đóng vai trị quan trọng Bên cạnh việc xây dựng đập dâng tràn phía hạ lưu hồ chứa để nâng cao đầu nước cung cấp nước cho khu tưới cao phía hạ lưu nhu cầu cần thiết Nghiên cứu ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến dòng chảy lũ hạ lưu đập Định Bình mục tiêu luận văn từ kết nghiên cứu đề xuất phương án quy hoạch phòng tránh lũ cho nhân dân vùng hạ lưu đập Định Bình Từ có hướng khắc phục tồn nâng cao hiệu công trình Hiện có nhiều cơng cụ tính tốn khoa học tiên tiến nhằm nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng đập dâng tràn đến dịng chảy lũ phía hạ lưu hồ chứa, việc ứng dụng mô hình tốn - thuỷ lực đóng góp nhiều kết tin cậy cho việc thiết kế, xây dựng cơng trình phịng chống lũ dự báo lũ nhằm giảm nhẹ thiên tai lũ lụt gây Nhằm phần đáp ứng vai trò to lớn trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến dịng chảy lũ hạ lưu đập Định Bình” góp phần củng cố hồn thiện phương pháp tính tốn thuỷ lực hệ thống sơng để giải vấn đề thực tế cấp bách Vì đề tài khơng có ý nghĩa thực tiễn vùng hạ du sơng Kơn tỉnh Bình Định mà cịn có giá trị ứng dụng cho nghiên cứu phòng chống lũ hồ chứa khác nước ta Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp cơng trình nhằm mục đích sử dụng kết hợp hồ chứa đập dâng tràn để từ có sở áp dụng mơ hình cho vùng có điạ hình tương tự từ sử dụng tổng hợp nguồn nước hồ chứa điều tiết mà khơng gây ngập lụt phía thượng lưu dập dâng tràn Nghiên cứu sở lý thuyết mô hình tốn - thuỷ lực phục vụ tính tốn dịng chảy hở Ứng dụng mơ hình tốn - thuỷ lực tính dịng chảy lũ cho hệ thống sơng Kơn Hà Thanh có hồ chứa Định Bình kết hợp đập dâng Văn Phong hồ Định Bình Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát thực địa, đo đạc, thu thập tài liệu mạng lưới sơng ngịi, hệ thống thủy lợi, cơng trình đầu mối… khu vực nghiên cứu Phương pháp thống kê: Phân tích tài liệu khí tượng, thủy văn, hải văn, điều kiện tự nhiên, địa hình, dân sinh, kinh tế… khu vực nghiên cứu Phương pháp ứng dụng mơ hình tốn nghiên cứu tính tốn 77 Hình 4.2 Đường mực nước sơng Kơn sơng Sây với tần suất 0.5% 4.2.3 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=10% Hình 4.3, 4.4 cho thấy kết tính tốn q trình mực nước lưu lượng mặt cắt ngang vị trí trạm Bình Tường, trạm Thạch Hịa, theo kết tính tốn, trạm Bình Tường mực nước lớn đạt 24.21m, trạm Thạch Hòa 8.26 m vượt qua cấp báo dộng 0,26m Như hồ ĐỊnh Bình giảm lũ vụ tần suất 10%và chống lũ sớm, lũ muộn hay lũ tiểu mãn tần suất 10% 78 Đường q trình mực nước tính tốn Đường q trình lưu lượng tính tốn Hình 4.3: Mơ tả đường MNTL đường lưu lượng mặt cắt 1.22 sơng Cơn Đường q trình mực nước tính tốn Đường q trình lưu lượng tính tốn Hình 4.4 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Thạch Hồ (Tân An) có hồ Định Bình với lũ vụ tần suất 10% 79 Hình 4.5 Đường mực nước sơng Kôn sông Sây với tần suất 10% 4.3 Ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến khu vực Định Bình Văn Phong Muốn biết ảnh hưởng đập dâng Văn Phong tới khu vực Định Bình - Văn Phong cần tiếp tục tính thuỷ lực hệ thống sơng Kơn có hồ Định Bình thêm đập dâng Văn Phong Vì đập dâng Văn Phong dạng đập phức tạp, nên để mơ hình hóa ta phải dựa vào kết tính thủy lực đập dâng Văn Phong để có tra hệ số chảy ngập, hệ số m, hệ số co hẹp bên…Từ xác định xác hệ số lưu lượng Tính tốn thủy lực phương án đập dâng Văn Phong gồm tràn phím đàn loại B kết hợp với khoang tràn có cửa thực theo cách thử dần yếu tố liên quan lẫn lưu lượng xả, mức nước thượng lưu, độ ngập tương ứng Đập Văn Phong có chức dâng cột nước khơng tạo nên dung tích hồ đáng kể Tính tốn mức nước dâng thượng lưu với giả thiết toàn lũ đến xả qua tuyến đập Văn Phong, bỏ qua khả tích nước, cắt lũ hồ tính tốn truyền lũ 80 Từ kích thước, số khoang tràn có cửa chiều rộng tràn phím đàn nêu chương trên, phương pháp thử dần, ước tính mực nước lưu lượng qua khoang tràn có cửa lưu lượng qua phần tràn phím đàn Đập dâng Văn Phong đặt MC 1.229 sơng Kơn Sau kết tính thủy lực sơng Kơn có hệ thống Định Bình Văn Phong Tính với trường hợp: - Trường hợp tần suất thiết kế P= 0.5% - Trường hợp hồ Định Bình cắt lũ P=10% 4.3.1 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=0,5% Hình 4.6: Mơ tả đường MNTL, MNHL đường lưu lượng đập Văn Phong Ghi chú: Đường q trình MNTL tính tốn; Đường q trình lưu lượng tính tốn; Đường q trình MNHL tính tốn 81 Hình 4.7 Đường mực nước sơng Kơn sơng Sây với tần suất 0.5% Hình 4.8: Mơ tả đường mực nước, đường lưu lượng trước đập Văn Phong Ghi chú: Đường q trình MNTL tính tốn; Đường q trình lưu lượng tính tốn; Đường q trình MNHL tính tốn 82 4.3.2 Kết tính tốn ứng với tần suất thiết kế P=10% Hình 4.9 Đường trình mực nước lưu lượng trạm Thạch Hoà (Tân An) có hệ thống Định Bình- Văn Phong với lũ tần suất 10% Ghi chú: Đường q trình mực nước tính tốn; Đường q trình lưu lượng tính tốn Hình 4.10 Đường mực nước sông Kôn sông Sây với tần suất 10% 83 Từ kết tính tốn trên, để biết Văn Phong có ảnh hưởng đến q trình lũ hạ lưu Định Bình nào, có làm ngập lụt phía thượng lưu đập Văn Phong khơng, lập bảng so sánh mực nước mặt cắt nhánh sơng có khả bị ảnh hưởng Từ đưa nhận xét đánh giá mức độ ảnh hưởng Bảng 4.1 So sánh mực nước sơng Kơn ứng với tần suất P=0,5% Sơng Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Z-khơng có Phong Vphong m m Chênh lệch cm s Con Con 1.42 55.99 56.19 -20 s Con Con 1.41 52.48 52.91 -43 s Con Con 1.4 49.9 50.57 -67 s Con Con 1.39 47.1 48 -90 s Con Con 1.38 47.19 48.13 -94 s Con Con 1.37 45.41 46.41 -100 s Con Con 1.36 44.58 45.57 -99 s Con Con 1.35 42.74 43.91 -117 s Con Con 1.34 41.38 42.97 -159 s Con Con 1.33 40.44 42.25 -181 s Con Con 1.32 39.84 41.7 -186 s Con Con 1.31 39.1 40.86 -176 s Con Con 1.3 36.76 37.65 -89 s Con Con 1.29 35.44 36.11 -67 s Con Con 1.28 34.44 34.88 -44 s Con Con 1.27 34.23 34.63 -40 s Con Con 1.26 32.94 33.07 -13 s Con Con 1.25 31.6 31.41 19 s Con Con 1.24 30.97 30.64 33 s Con Con 1.23 30.04 29.52 52 s Con Con 1.229 29.16 s Con Con 1.225 s Con Con 1.22 27.93 s Con Con 1.219 27.67 s Con Con 1.21 s Con Con 1.2 28.15 -22 25.28 25.35 -7 23.89 23.96 -7 84 Kí hiệu Sơng Tên MC Z- có Văn Z-khơng có Phong Vphong Chênh lệch s Con Con 1.195 s Con Con 1.19 s Con Con 1.185 s Con Con 1.18 s Con Con 1.175 s Con Con 1.17 s Con Con 1.165 s Con Con 1.16 s Con Con 1.155 s Con Con 1.15 18.21 18.25 -4 s Con Con 1.14 17.67 17.72 -5 s Con Con 1.13 17.23 17.29 -6 22.92 22.99 -7 20.59 20.63 -4 19.85 19.89 -4 19.25 19.29 -4 Bảng 4.2 So sánh mực nước sông Kôn đoạn thượng lưu đập dâng Văn Phong ứng với tần suất P=10% Sơng Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong m m Chênh lệch cm s Con Con 1.43 52.71 52.71 s Con Con 1.42 50.55 50.55 s Con Con 1.41 48.44 48.44 s Con Con 1.4 46.37 46.37 s Con Con 1.39 43.58 43.58 s Con Con 1.38 43.33 43.33 s Con Con 1.37 41.96 41.96 s Con Con 1.36 41.34 41.34 s Con Con 1.35 40.02 40.02 s Con Con 1.34 38.33 38.33 s Con Con 1.33 36.7 36.7 s Con Con 1.32 35.72 35.72 85 Sơng Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong Chênh lệch s Con Con 1.31 35.15 35.15 s Con Con 1.3 32.78 32.78 s Con Con 1.29 30.99 30.99 s Con Con 1.28 29.8 29.8 s Con Con 1.27 29.52 29.52 s Con Con 1.26 28.15 28.15 s Con Con 1.25 26.63 26.55 0.08 s Con Con 1.24 26 25.82 0.18 s Con Con 1.23 25.29 24.91 0.38 1.229 24.89 Bảng 4.3 So sánh mực nước sông vùng hạ lưu đập dâng Văn Phong ứng với tần suất P=10% Sơng s Con Kí hiệu Con Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong m m 1.22 23.99 1.219 23.89 Chênh lệch cm 24.21 -0.22 s Con Con 1.21 21.57 21.57 s Con Con 1.2 19.62 19.62 s Con Con 1.195 s Con Con 1.19 s Con Con 1.185 s Con Con 1.18 s Con Con 1.175 s Con Con 1.17 s Con Con 1.165 s Con Con 1.16 18.98 18.98 0 17.57 17.57 0 16.92 16.92 0 16.23 16.23 86 Sơng Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong Chênh lệch s Con Con 1.155 s Con Con 1.15 15.1 15.1 s Con Con 1.14 14.53 14.53 s Con Con 1.13 13.6 13.6 s Tan An T A1 7.9 5.95 5.95 s Tan An T A1 7.8 5.77 5.77 s Tan An T A1 7.75 s Tan An T A1 7.7 5.1 5.1 s Tan An T A1 7.65 4.86 4.86 s Say doan 4.149 8.59 8.59 s Say doan 4.146 8.26 8.26 s Say doan 4.14 7.07 7.07 s Say doan 4.135 s Say doan 4.13 6.18 6.18 s Say doan 4.125 5.95 5.95 s Go Cham GC1 3.3 13.6 13.6 s Go Cham GC1 3.29 12.94 12.94 s Go Cham GC2 3.28 12.94 12.94 s Go Cham GC2 3.27 11.79 11.79 s Go Cham GC2 3.265 s Go Cham GC2 3.26 s Go Cham GC2 3.255 s Go Cham GC2 3.25 9.83 9.83 s Go Cham GC2 3.24 8.87 8.87 s Go Cham GC2 3.23 7.73 7.73 s Go Cham GC2 3.22 5.83 5.83 s Go Cham GC2 3.215 0 10.83 10.83 0 87 Sông Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong 4.45 4.45 Chênh lệch s Go Cham GC2 3.21 s Go Cham GC2 3.205 s Go Cham GC2 3.2 3.83 3.83 s Go Cham GC2 3.19 3.5 3.5 s Go Cham GC2 3.185 s Go Cham GC2 3.18 1.83 1.83 s Go Cham GC2 3.17 0.72 0.72 s Dap Da Dd 12.2 13.6 13.6 s Dap Da Dd 12.19 12.76 12.76 s Dap Da Dd 12.18 12.13 12.13 s Dap Da Dd 12.17 11.97 11.97 s Dap Da Dd 12.16 11.88 11.88 s Dap Da Dd 12.155 s Dap Da Dd 12.15 11.39 11.39 s Dap Da Dd 12.14 10.38 10.38 s Dap Da Dd 12.13 9.77 9.77 s Dap Da Dd 12.12 8.54 8.54 s Dap Da Dd 12.115 s Dap Da Dd 12.11 7.17 7.17 s Dap Da Dd 12.1 5.84 5.84 s Dap Da Dd 12.09 5.27 5.27 s Dap Da Dd 12.08 4.5 4.5 s Dap Da Dd 12.075 s Dap Da Dd 12.07 3.86 3.86 s Dap Da Dd 12.06 3.39 3.39 s Dap Da Dd 12.05 2.06 2.06 s Dap Da Dd 12.04 1.66 1.66 0 0 0 88 Sơng Kí hiệu Tên MC Z- có Văn Phong Z-khơng có Vphong Chênh lệch s Dap Da Dd 12.03 1.27 1.27 s Dap Da Dd 12.02 0.87 0.87 s Dap Da Dd 11.105 s Dap Da Dd 11.1 0.8 0.8 s Dap Da Dd 11.09 0.72 0.72 0 Nhận xét kết tính tốn từ bảng so sánh Từ kết tính tốn bảng biểu đồ nhận thấy, lũ có tần suất 10% hiệu phịng lũ hồ chứa Định Bình khơng cao Khi có đập dâng Văn Phong trạm Thạch Hoà (Tân An) mực nước tương ứng với tần suất 10% 8,26 m cao báo động (8.0m) 26 cm Trường hợp P=10% có đập dâng Văn Phong dọc theo đoạn sơng Kơn từ thượng lưu đập Định Bình đến đập dâng văn Phong không bị ảnh hưởng nhiều, nâng cao mực nước lên qua cao trình cần để đảm bảo tưới tự chảy Mực nước đoạn tăng từ - 40 cm mặt cắt 1.23, 1.24, 1.25 gần đập dâng Văn Phong Đây đoạn tăng nhiều nằm trước đập dâng Văn Phong Những đoạn sơng cịn lại khơng bị thay đổi mực nước có đập dâng Văn Phong làm giảm mực nước hạ lưu sau đập dâng vài km chế độ chảy ngập đập, sau trở lại bình thường Trường hợp P=0,5% có đập dâng Văn Phong dọc theo đoạn sơng Kơn từ thượng lưu đập Định Bình đến đập dâng Văn Phong bị ảnh hưởng nhiều, mực nước tăng từ 0,13m đến 1,86m Đoạn tăng nhiều đoạn trước đập dâng mà cách đập dâng đoạn chế độ chảy ngập đập tràn 89 CHƯƠNG KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng đập dâng Văn Phong tới dòng chảy lũ hạ lưu đập Định Bình, luận văn đến số kết luận sau đây: Một là: Trong thiết kế công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi, cụ thể hệ thống hồ chứa - đập dâng việc tính tốn dung tích hồ theo u cầu, mực nước trước đập dâng để thỏa mãn mực nước yêu cầu cần dâng nước phải chọn phương án tối ưu cho phương án đập dâng tràn để cho ngập lụt phía thượng lưu đập dâng tràn nhỏ nhất, khả tháo lũ đập dâng tràn lớn để từ đánh giá mức độ hiệu cơng trình mặt chống lũ cho hạ du Hai là: Hiện nay, nước ta có sử dụng số mơ hình thuỷ lực để tính tốn dịng chảy lũ hệ thống sơng Mơ hình dùng nhiều có hiệu cao mơ hình VRSAP Ngồi ra, mơ hình HEC-RAS bước đầu sử dụng tính tốn nghiên cứu Trong luận văn tác giả sử dụng mô hình HEC-RAS để tính tốn mơ dịng chảy lũ hệ thống sơng Kơn tỉnh Bình Định Khi ứng dụng mơ hình luận văn chọn trận lũ thực tế để xây dựng kiểm định mô hình: Xây dựng mơ hình tốn từ trận lũ năm 1999 kiểm định mơ hình trận lũ năm 2000 Kết tính tốn cho thấy mơ hình HEC-RAS mơ dịng chảy lũ hệ thống sơng Kơn, số liệu tính tốn phù hợp với thực tế Ba là: Hệ thống sông Kôn chảy qua vùng địa hình khác nhau, thượng nguồn vùng núi cao phía đơng dãy Trường Sơn Từ thượng lưu trung lưu sông chảy qua vách núi có độ dốc lưu vực lớn nên lũ tập trung nhanh Đoạn sơng Kơn vùng đồng có lịng sơng rộng nông, nhiều chi lưu nhỏ, khả điều tiết Về mùa mưa, lũ lớn gặp triều cường thường xảy ngập úng kéo dài diện rộng Sử dụng biện pháp xây dựng hồ chứa thượng nguồn để chống lũ cho hạ du giải pháp hiệu bền vững Tuy nhiên với việc xây dựng hồ chứa Định Bình cách đơn lẻ cho thấy hiệu phòng lũ khơng cao, kết thể chương Để tăng hiệu phòng 90 chống lũ cần nghiên cứu giải pháp hồ Định Bình điều tiết kết hợp với hệ thống hồ nằm lưu vực sông Kôn - Hà Thanh Đây đề xuất tác giả tương lai Để phịng lũ triệt tồn vùng hạ lưu sơng Kơn sử dụng bền vững nguồn nước cần phải xây dựng hệ thống hồ chứa toàn lưu vực sơng Kơn - Hà Thanh Những vấn đề cịn tồn Luận văn: - Lưu vực hệ thống sơng Kơn tỉnh Bình Định lớn, có nhiều chứa, địa hình lưu vực phức tạp, dịng chảy lại có nhiều nhập lưu khu nên việc xây dựng mơ hình tính tốn HEC-RAS gặp nhiều khó khăn phần chưa phản ánh thực tế tồn lưu vực, điều ảnh hưởng đến kết tính tốn q trình truyền lũ hệ thống sơng - Do thời gian có hạn, tài liệu đo đạc, số trận lũ cịn ít, nên kết luận, nhận xét chưa thể mang tính tổng quát, quy luật truyền lũ sông Kôn chưa nghiên cứu sâu sắc Thực tế cần phải tính tốn nhiều trận lũ có mức độ khác tổ hợp lũ khác nhánh sơng lưu vực có kết luận mang tính khách quan nhằm đề biện pháp chống lũ hiệu - Trong sơ đồ tính tốn chưa xét đến ảnh hưởng tổ hợp chế độ triều lũ cửa sông biển, cụ thể chưa xét đến ảnh hưởng chế độ triều tổ hợp với lũ đầm Thị Nại Trong phần nghiên cứu cần phải xem xét đến ảnh hưởng 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Hồng Tư An (2002) - Dịng tia rối ứng dụng - Bài giảng dùng cho cao học trường đại học Thuỷ Lợi, Hà Nội Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Quy phạm tính tốn thủy lực đập tràn (QP.TL.C-8-76), Hà Nội Bộ mơn Thuỷ văn cơng trình (2000) - Thuỷ văn cơng trình nâng cao Nguyễn Cảnh Cầm - Thuỷ lực dòng chảy hở (1998) - Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Văn Cung, Lưu Công Đào,…(2005) - Thuỷ lực tập 2, NXB Hà Nội Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xn Đặng, Ngơ Trí Viềng ( 1977), Cơng trình tháo lũ đầu mối hệ thống Thuỷ lợi, NXB KHKT Nguyễn Tất Đắc (2005) - Mơ hình tốn cho dịng chảy chất lượng nước hệ thống kênh, sông; NXB Nông Nghiệp Trương Trí Hiền, Huỳnh Hùng (2003), Nghiên cứu khả tháo nước tràn phím Piano, Trường Đại học Bách Khoa - TP HCM JICA (2003) - Báo cáo cuối - Nghiên cứu phát triển quản lý tài nguyên nước toàn quốc nước CHXHCN Việt Nam 10 Hà Văn Khối (2003) - Thuỷ văn cơng trình nâng cao - Giáo trình giảng dạy cao học trường Đại học Thuỷ Lợi, Hà Nội 11 Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thuỷ lợi Việt Nam - CTCP (2002), Báo cáo phân tích thủy lực - Dự án hồ chứa nước Định Bình 12 Tổng Cơng ty Tư vấn Xây dựng Thuỷ lợi Việt Nam - CTCP (2008), Thuyết minh tính tốn thủy văn - Đập dâng Văn Phong 13 Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thuỷ lợi Việt Nam - CTCP (2009), Hồ sơ TKKT Cơng trình Văn Phong 14 Vũ Văn Tảo, Nguyễn Cảnh Cầm (1998) - Giáo trình thuỷ lực tập 1, Hà Nội 15 Viện khoa học Thuỷ Lợi Miền Nam (2010), Báo cáo kết Thí nghiệm mơ hình thuỷ lực tràn cơng trình đập dâng Văn Phong Tiếng Anh 16 Henry T.Falvey (2003) “Hydraulic design of Labyrinth weirs” ... dựng đập dâng tràn phía hạ lưu hồ chứa để nâng cao đầu nước cung cấp nước cho khu tưới cao phía hạ lưu nhu cầu cần thiết Nghiên cứu ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến dòng chảy lũ hạ lưu đập Định Bình. .. La thÞ quúnh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẬP DÂNG VĂN PHONG TỚI DÒNG CHẢY LŨ Ở HẠ LƯU ĐẬP ĐỊNH BÌNH Chun ngành : Xây dựng cơng trình thủy Mã Số : 60 - 58 - 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người... phòng chống lũ dự báo lũ nhằm giảm nhẹ thiên tai lũ lụt gây Nhằm phần đáp ứng vai trò to lớn trên, đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng đập dâng Văn Phong đến dòng chảy lũ hạ lưu đập Định Bình? ?? góp phần