Nghiên cứu biện pháp tiêu năng sau đập vòm tràn nước áp dụng cho công trình thủy điện Nậm Chiến - Sơn La
MỤC LỤC
TONG QUAN VỀ DAP VOM TRAN NƯỚC
Loại đập cong hai chiều có tình hình phân bổ lực theo hướng nằm thẳng đứng (bài toán không gian) tương đối hợp ý, vì vây có th giảm được chiễu diy đập. ~ Đập vom có góc trung tâm và bán kính thay đổi (Hình 1.3): Loại này thích ứng với mọi loại mặt cắt lòng sông thiên nhiên, dé đạt mặt cắt kinh tế. “Theo Patrick James và Hubert Chanson (2004), thi đập vòm đầu tiên có. ế ki thứ nhất trước. lẽ là đập Roman, được xây dựng vào t ng nguyên, dùng để cấp nước cho thành phố La Mã. mới được xây dựng năm 1891 tại cùng vị trí, trên nền của đập Roman. nay thuộc Glanum, cách Ikm về phía nam thị tran Saint-Rémy-de-Provence, Pháp). Đập Monte Novo ở Bỏ Đào Nha cũng được xây dựng bởi những người. “Thể ky 20, đập vòm được phát triển nhiều ở Châu Âu và Châu Mỹ, do sự phát triển của công nghệ xi mang, đồng thời kỹ thuật tính toán thiết kế, thi. nghiệm mô hình đã đạt tới trình độ cao. Bang 1.1 Sue phát triển của đập vom trên thé giới. THOLKY LA MA. Kấp nước cho thi tin. Đạp mới mye Provence), Phi) TC.
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHAP TÍNH TOÁN
"Để xác định đường mặt nước của dòng chảy trên đập vòm trần nước, ta cũng sử dụng các phương pháp tương tự như đổi với đập tràn trọng lực thông thường. Năng lượng đó sẽ phá hoại lòng sông và gây nên xói lở cục bộ hạ lưu đập, do đó cin có bi pháp hợp để có thể tiêu hao toàn bộ hoặc một phần năng lượng đó, giảm. Chiều sâu Trị số của hệ số A khi lưu tốc v(m/s). Chiều sâu hồ xói trong trường hợp đất rời:. Trong đó: lưu tốc chỗ nước rơi;. 1) - hệ số chuyển từ lưu tốc trung bình sang lưu tốc thực,.
2 LỊI
TÍNH TOÁN ÁP DUNG CHO DAP VOM TRAN NƯỚC NAM CHIE!
Công trình có nhà máy kiểu đường dẫn, cụm công trình đầu mối và hồ chứa được xây dựng trên địa bàn xã Ngọc Chiến, nhà máy được xây dựng trên xã Chiền Muông. 'Công trình có nhiệ vụ phát điện với công suất Lip máy 200MW, di lượng cung cấp hàng năm 813.7 triệu kWh. Việc xây dựng công trình góp phần tích cực trong việc cải thiện môi trường sinh thái, thúc dy phát triển kinh tế - xã hội cho khu vực, tham gia phòng chồng lũ hạ du, tạo năng lực phát triển thủy sản và du lịch.
Công trình đầu mối thủy điện Nam Chiến có kết cấu đập vòm bê tông cốt thép trọng lực, chiều cao lớn nhất là 135m. Vì vậy, việc xác định chính xác các đặc tính thủy lực, các thông số dong chảy trên mặt tràn, qua đó xác định được phạm vi ảnh hướng của đồng phun, chế độ dòng phun, xác định được phạm vi hỗ xói là rit quan trọng, ảnh. Đồng thời hai khoang tràn biên được thiết kế xoay một góc 10° trên mặt bằng so với trục đập, mũi phun.
~ Phương án 3: Kết cấu tương tự như của phương án 1, tuy nhiên các dim conson ~ các mé tản dòng có đầu cuối là các mũi phóng có cầu tạo xen kề giữa các mũi có phương nằm ngang 30° và các mũi có phương nằm. - Phương án 1: Dòng phun được xã trực tiếp xuống lòng suối tự nhiên, gia cố day và hai bên sườn đốc vùng tiếp giáp với đập bằng bê tông cót thép. ~ Phương án 2: Xây dựng ở hạ lưu đập bề tiêu năng kiểu rãnh bing cách tạo hỗ xói ở lòng suối và gia cố bằng các tắm bê tông cốt thép có neo.
~ Phương án 3: Xây dựng ở hạ lưu bể tiêu năng không gia cố, bằng cách xây đập nhỏ dâng nước kiểu bê tông trọng lực chắn nước ở lòng suối.
EREGEERSELEEEEE EES?
SO SANH KET QUA TINH TOAN
"Như đã phân tích ở trên, các phương án đưa ra tinh toán so sánh nhằm. “Chỉ tiết tính toán của các phương án được trình bay tại phần phụ lục. Cho chiều dai dong phun lớn nhất, tiêu năng tốt và đảm bảo dong phun không làm ảnh hưởng đến an toản đập và.
Các dòng phun va chạm với nhau trong không khí, tăng cường khả năng tiêu hao năng lượng của dòng phun. Phương án này có bất lợi hơn là do khoang trần xoay hướng vào trục đập, dẫn đến dòng chảy đến không được thuận như tai phương án 1 và. Kết cấu mũi phun thay đổi làm cho các dong phóng xa có góc phun và chiều đài phóng xa đan xen khác nhau, điều này làm tăng khả năng va chạm.
Mỗi phương án đều có wu điểm và nhược điểm riêng, việc tính toán cho ta cái nhìn khái quát hơn về hình thức tiêu năng phóng xa đập vòm trần nước, Căn cứ kết quả tính toán, ta thấy phương án 1 về cơ bản đáp ứng được các yêu. ‘Theo thiết ké tran xả lũ công trình thủy điện Nậm Chiến chon theo mặt cắt thực dụng không chân không với cột nước thiết kế Hy = 4.3m, cao trình. Mũi phóng xã dòng xuống ha lưu được thiết kế ở hình thức xa trực tiếp qua mũi phóng của kết cấu liên hợp, được thực hiện ở dang mũi phóng hình trụ lượn theo bán kính R = 6.5m và các dầm conson là các mồ tản dòng có đầu cuối là mũi phóng có hướng tạo với phương nằm ngang một góc 28.16".
Mô hình tràn tổng thể và mô hình tràn mặt cắt đều phải giải quyết các vấn dé về thủy lực công trình trong điều kiện bài toán không gian, cho nên bắt.
SE ROIPTB) 9314 15523
Hạng mục Chitiết Ghi chú. Các cấp lưu lượng thí nghiệm. Đập tràn Nam Chiến được tiến hành thí nghiệm với các cấp lưu lượng. Bang 46 Cúc cp lưu lượng thi nghiệm,. mm “Cấp lưu. 'lượng Q ‘Luu lượng trên mô hình. Những vấn dé cần giải quyết bằng thí nghiệm. ~ Xác định khả năng tháo của trân;. - Xác định đường mặt nước trên tran;. ~ Xác định chỉ đài phóng xa của đồng phun;. ~ Xác định giới han nước tran phía hạ lưu tran. So sánh kết qua tính toán với kết quả thí nghiệm. Khả năng tháo nước của đập tran. Kết quả tính toán và thí nghiệm với các cấp lưu lượng được thể hiện. Bảng 4.7 Khả năng tháo nước của đập tràn Nậm Chiến. STT| CÍPMm Mu mse OPM WZ) Cheah genlượgQ | Tínhtoán | Thi nghigm. Ta thấy việc mực nước hạ lưu cao ảnh hưởng rất ích cục đến việc giảm chiều xâu xói, chiều sâu xói của đòng phun hầu như không ảnh hưởng tới cao trình nền sông hạ lưu trong phạm vi hồ xói. 'Việc kết hợp tính toán với thí nghiệm mô hình thủy lực là cần thiết để có thé đưa ra được các kết luận chính xác, phù hợp với thực tế lâm việc của công trình, đảm bảo tính xác thực của các thông số thiết ké.
Kết hợp giữa kết quả tính toán và thí nghiệm mô hình, ta thấy phương, án 1 về cơ bản đáp ứng được các yêu cầu về tiêu năng cho đập tràn Nam Chiến, đáp ứng đảm bảo các yêu cầu về an toàn đập và hạ lưu công trình. La là một công trình tương đối lớn của ngành thủy lợi, thủy điện nước ta Công trình có kết cấu dạng vòm, đập tràn được bố trí trên đỉnh đập tại phạm vi lòng sông. Tuy nhiên, sự sai khác giữa tính toán, mô hình thí nghiệm và thực tế làm việc của công trình là có thể xảy ra do sự phức tạp của chế độ đồng chảy mà tính toán và mô hình chưa thể phản ánh hết được.
Trong đó việc điều khiển dòng phóng xa và xói hạ lưu có thể coi là vấn để cơ bản nhất, ảnh hưởng đến an toàn đập và khả năng. Đối với các loại đập tran trọng lực, đập vòm tran nước có cột nước cao và lưu lượng xả tương đổi lớn thì mặt cắt tran kiểu thực dụng không chân. Trong đa số trường hợp đây có thé coi là biện pháp khả thi nhất, do đập tran được bồ trí ở giữa dòng sông, không bị hạn chế nhiễu bởi điều kiện địa hình khu vực đặt tràn, Kết quả tiêu năng của dòng phun và hỗ xói tương đối tốt, dòng phun được phóng xa khỏi phạm vi chân đập, tránh những ảnh hưởng đến an toàn.
Đối với các công trình lớn có cột nước và lưu lượng cao, chế độ dong chảy qua tràn là rất phức tạp, việc xác định các thông số của dòng chảy cần phải có sự đổi chiếu với kết quả tir thí nghiệm mô hình thủy lực để đảm bao kết quả pha hợp với thực tế làm việc của công trình. Việc kiểm soát xói ở hạ lưu của đập vòm tràn nước tiêu năng bằng phóng xa và hồ xói là rit phức tạp, phụ thuộc nhiều vào chế độ ding chảy trên it nền. Văn phòng Tự vẫn ~ Phòng thí nghiệm thủy lực tổng hợp - Trường đại học Thủy lợi (2006), Báo cáo kết quả thí nghiêm mô hình thủy lực công.
