Nghiên cứu thủy lực cống lấy nước dưới đập dạng ống hộp và giải pháp xử lý

NGHIÊN CỨU CÁC VAN ĐÈ THỦY LỰC CUA CONG LAY NƯỚC DƯỚI DAP DẠNG CONG HỘP

Với cống dài, L > (8 + 10)H, do ảnh hưởng của sức cản trên thân cống, dong chảy trong cống thực chất là một dòng không đều trên một đoạn kênh;. Một cách chính xác hơn, người ta coi là cống dài nếu trong cống (đoạn. sau cửa vào) xuất hiện nước nhảy sóng ngay cả khi độ sâu hạ lưu ở cửa ra nhỏ hơn độ sâu phân giới: hy < hụ. Khi đã có nước nhảy trong công thì hiện tượng thủy lực trở thành phức tạp hơn và chi cần độ sâu hạ lưu lớn hơn một it nữa là nước nhảy sẽ làm ngập.

Vay, chiều dai quá độ Ly giữa cổng ngắn và cổng dai là chiễu dai sao cho đường nước dâng chảy xiết trong cống có độ sâu ở cuối cống (mặt cắt D- D) vừa đúng bằng độ sâu phân giới (hp = hy). Điều nay hết sức quan trong, không những vì hai chế độ chảy đó có công thức tính toán khác nhau mà còn vì mỗi chế độ cháy lại đề ra những điều kiện làm việc khác nhau cho công trình về nhiễu mặt: ôn định, chống chắn động, chống thắm,. Ở chế độ nảy gây ra đồng chảy xiết với lưu tốc rất lớn (10 = 15 m/s) hoặc cao hơn, hiện tượng khí thực và chân không xuất hiện trong lòng cống ở đoạn sau cửa van.

Trong thiết ké, giải pháp an toàn nhất là khống chế không cho phát sinh khí hóa, đảm bảo điều kiện K > Ky, bằng cách tăng độ thoải của tường biên công trình để giảm trị số Kp, hoặc tăng kích thước lòng dẫn dé giảm lưu tốc. Các thí nghiệm trong phòng cũng như quan trắc hiện trường đã xác nhận rằng khi lớp dòng chảy sát thành có ham khí thì khả năng xâm thực lòng dẫn giảm hắn hoặc bị triệt tiêu hoàn toàn. 'Việc giải quyết vấn dé tiêu năng, tức tiêu hao năng lượng thừa ma dong chảy mang theo nó từ thượng lưu qua cổng xuống hạ lưu là một trong những.

Ta biết rằng nối tiếp ở hạ lưu công trình dưới dạng hình thức chảy diy có nước nhảy xa là nguy hiểm nhất, vì đoạn ding chảy trước nước nhảy, ở đó có lưu tốc lớn, rất dai.

TOÁN ÁP DỤNG CHO CONG PA KHOANG

~ Hiện tượng thắm qua bê tông hai thành bên và trần vào thân cống xuất hiện trên toàn chiều dài thân cổng với mật độ khá diy. Cường độ thắm lớn, có nhiều vị trí nước chảy thành dòng tia, lưu lượng đến 1,0m. Kết quả sau ba năm vận hành, năm 1995 Công ty quản lý, khai thác công trình phát hiện tình trạng ống thép lót trong lòng cổng bị long rời khỏi mặt bờ tụng, vừng vào phớa trong, ving cửa sau van cú chỗ vừng tới 20,8em,.

~ Lắp một van côn đường kính D = 100cm vao phía cuối cổng, thay đổi chế độ chảy trong cống tir không áp sang có áp dn định. Như vậy độ sâu sau nước nhảy cao hơn đỉnh cống => Chế độ chảy sau cửa cổng là có áp. Tính toán tương tự với các trường hợp mực nước thượng lưu và các độ mỡ của cống khác nhau (xem phụ lục), ta được kết quả tổng hợp trong bảng 3.5.

25m bằng chiều cao trần cống, nhỏ hơn độ cao phân giới đầu đốc hy —> Chế độ chảy sau cửa cổng là có áp. Qua kết quả tính toán ta thấy: Khi lưu lượng qua cống là lưu lượng thiết kế, độ mở cửa cống a rất nhỏ, chỉ vào khoảng 15-20% chiều cao cửa. “Trong luận văn, ta tinh toán kích thước và vị trí đặt ống thông khí ở sau.

~ Cửa ra: Đặt ở đầu bậc thut (vị trí bản đáy giáp với thành bên). Tinh toán kích thước ống dẫn khí. Tính toán độ chân không phía sau bậc thut Ũ hạ +Ah. 'Với Ah: Chênh lệch cột nước áp lực giữa khoảng không trần cống và. Dewees 7 ke thyt AI. Các h tổn thất áp lực trên đường ống:. Công Pa Khoang Điện Biên) bị hư hỏng nặng là do trong quá trình qui lý, việc đồng mở công chưa theo đuáng quy trình vận hành yêu. Luận văn đã tính toán xác định chế độ thủy lực trong cống Pa Khoang cho 5 trường hợp có cao trình mực nước hồ khác nhau (từ mực nước chết đến mực nước dâng bình thường); ứng với các độ mở van khác nhau, và. Nếu không có ống thông khí đến khoảng không này thì sẽ xuất hiện chân không làm cho cổng bị rung.

Cống làm việc trong điều kiện mực nước thượng lưu và độ mở cổng thay đổi, sẽ dẫn đến chế độ thủy lực trong công phức tạp, không ổn. Tổng hợp các phân tích lý thuyết về chế độ chảy ở đoạn cống sau cửa van, luận văn đã dé xuất quy trình tính toán xác định chế độ chảy ở đoạn cống. Như kết quả nghiên cứu đã cho thấy là chế độ thủy lực của các cống, lấy nước dưới đập kiểu cống hộp bằng bê tông cốt thép có tháp van đặt ở phía.

Hiện nay cống Pa Khoang đã được cải tạo bằng cách đặt van côn ở cửa ra để duy trì chế độ chảy có áp ổn định trong cống. Vi vậy để nghị cơ quan quản ly vận hành có biện pháp quan trắc thường xuyên tinh hình nước thắm ở phạm vi đập gần với cống để som phát hiện những diễn biến bắt thường do rd rỉ nước từ tong cổng ra thân đập và có biện pháp xử lý thích hợp.