Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong đánh giá an toàn hệ thống công trình thủy quan trọng
MỤC LỤC
TONG QUAN CHUNG VE HỆ THONG CONG TRÌNH THUY NONG VIET NAM
HG thống được xây dựng từ năm 1936 với điện tích tưới hạn chế, Đầu năm 1996, công trình được năng cấp v8 cơ bản với việc tôn cao đập ding, mở rộng và tiện đại hoá cổng lấy nước, kênh dẫn nude, mở rộng điện tích tưới. Trong thành phần của hệ thống có cae tuyển để và bở bao ngân lũ, các ống tưới, iu, kiểm soát lũ, trong đó quan trọng nhất à các cing: dip cao su Tri Sư, Bim Chỉnh cổng Tuần Thống, T6, Lung Lớn, Ba Hon, Hệ thống bit đầu được xây dựng từ những năm 80 thể kỳ 20 và hiện nay vẫn tiếp. Ví dụ đập ding Cầu Sơn trên sông Thương là công trình đầu mỗi của HTTL Cầu Sơn (tỉnh Bắc Giang); Cống Xuân Quan dưới đê sông Hồng là công trình đầu mỗi của HTTL Bắc-Hưng-Hải; tram bơm Linh Cảm là công trinh đầu mỗi của HTTL Linh Cảm (Ha Tình), hỗ chứa nước Dầu Tiếng (Tây Ninh) là công trình đầu mối của HTTL Dầu Tiếng; các cống điều tiết ở cuối các kênh tiêu đồ ra biển là những công trinh đầu mỗi của hệ thống tiêu như cổng Lân, Thai Bình, các cổng thoát lũ ra biển Tây ở đồng bing sông Cứu Long.
Céng trình đo nước được đặt ở đầu kênh chính, đầu các kênh nhánh 48 do mực nước và lưu lượng phục vụ cho công tác quản lý, phân phối nước trên hệ thống, Ngoài ra tai những vị trí cần tht, có thể bố trí các công trình chuyên dùng. Phương pháp thiết kế ngẫu nhiên là phương pháp thiết kế đựa trên cơ sở toán xác suất thống kế để phân tích tương tác giữa các biến ngẫu nhiên của tải trọng và của sức chịu tái trong các cơ chế phá hoại theo giới hạn làm việc của công trình Trong thiết kế ngẫu nhiễn, ắt cả các cơ chế phá hỏng được mô tả bôi mô hình. Hiện nay trên thé giới, lý thuyết ngẫu nhiên đang được dùng tương đối pho biển trong những nghiên cứu, tỉnh toán phân tích an toàn hệ thống như hệ thông phòng lũ, hệ thống công tình xây dựng.
Việc mở rộng cơ bản của thiết kế tắt định được giới thiệu bằng các phương pháp xác suất thống kê là các him mật độ hai chiều hay các hàm mật độ xác suất nối kết của sức bền và tải trong fs(R,S) được đưa vào trong tính toán hơn là dùng các giả tị thiết kế đặc trưng. Sự khác nhau căn bản giữa thiết kế tuyển thống và thiết kế the lý thuyết độ tin cậy là ở chỗ, phương pháp thiết ké theo lý thuyết độ tin cậy (phương pháp thiết kế ngẫu nhiên) dựa rên xác suất hoặc tin suất chấp nhận thiệt hại của vũng ảnh hưởng. Có thể sử dụng phương pháp khai triển Taylor (lấy 2 số hạng đầu tiên của đa thức) để xác định hàm tin cậy Z gần. Biểu thức gin đúng có dạng 29. Biểu thức gin đúng trên của Z là tuyến tinh nên theo định lý giới hạn trung, tâm thì Z phân bố chuẩn. Khi đồ kỳ vọng và độ ch chu của him độ tin cậy có thể được tính gần đúng với giá trị kỳ vọng và độ lệch chuẩn của hàm tuyến tính hóa. hit sty wobte,).
Can cứ vào cách nối ghép giữa các phần tử, có thể xác định được độ tin cậy (hay xác suất phá huỷ) của cả hệ thống theo độ tin cậy (hay xác suất phá huỷ) của các phần từ,. Hệ có cấu trúc ghép nổi tiếp. “Xét một hệ gồm n phần tir ghép nổi tiếp như sơ đỏ trên Hình 2.3. Phin tử thứ. „ n) của hệ có độ tin cậy P, ứ i trạng thái an toàn Ry, và xác suất pha huy Pp ứng với trạng thái phá huy F.
SETI SPT3
UNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ĐÁNH GIÁ ÔN ĐỊNH CHO MOT DOAN KÊNH THUỘC HE THONG SÔNG CAU
Như ở các chương trước đã nói, các phương pháp tính toán thiết kế công trình trước đây không phân ảnh được những hư hỏng thực té của công tinh, cũng nh việc đánh giá chất lượng của một hệ thông công trình. Vi vậy trong chương này uận văn sẽ tính toán cụ thể độ tin cậy của một số bộ phận trong hệ thống công trình 448 làm rừ hơn việc đỏnh giỏ chit lượng cụng trinh trong hệ thống. ‘Cu thể trong chương này luận văn sẽ di sâu vào vấn dé sử dụng phương pháp độ tin cậy dé tính toán én định của các cống và dn định của bờ kênh trong hệ.
- Tinh én định trượt và én định lật của cổng theo phương pháp hệ số an toàn. HG thing thuỷ lợi Sông cầu những năm trước diy phục vụ tốt yêu cầu sin xuất nông nghiệp trong vùng. Có sơ đổ như hình về (3-1) 1g thống nằm trong khu hưởng lợi của hệ thống thủy nông Sông Cầu được xây.
Do chưa có điều kiện xây dựng các ngân bàng số liệu về sự cố, sức bền, tải trong của toàn bộ hệ thống thủy lợi Sông Cầu cũng như điều kiện thời gian hạn hẹp,. Việc tinh toán kiểm tra ổn định của hệ thống đang xét được tiến hành ứng. Phương pháp tính toán truyén thống (theo mô hình tt định): Tiến hành kiểm tra trượt, lật của các công; kiểm tra n định trượt mái kênh theo các quy phạm hiện.
Phương pháp mgẫu nhiên: Sử dụng bài toán lý thuyết độ tin cậy cấp độ 2 đánh giá an toàn của từng bộ phận trong hệ thống cũng như toàn bộ hệ thống. Pham vi luận văn chỉ nghiên cứu với trường hợp đặc biệt — công đóng hoàn. Ap lực đất chủ động ở phía thượng lưu, từ mặt bản đáy đến chiều sâu chân.
P - tổng các thành phần thing đứng của các tải trọng tính toán (chưa kể cả áp. lực ngược);. Gia thiết các đại lượng ngẫu nhiên (DLNN): dung trong bê tông ., dung trong đất chỉ tiêu cơ lý của nn (o,f, C), chiều đôi đáy cống L tuân theo luật phân phối. “Xuất phát từ các mẫu ngẫu nhiên quan sit được v8 một hay nhiều mẫu đại lượng ngẫu nhiên, ta có thé đặt ra những giá thiết (mô hình lý thuyết) về các đại lượng ngẫu nhiên đó. Chẳng hạn vé dạng phân pi tham số cia một. Xn} từ các đại lượng ngẫu nhiên X có phân. phối xác suất chuẩn. + Với P, là xác suất để X lấy giá trị trong lớp thứ i, tinh theo luật phân hối xác suất chuẩn, các tham số lý thuyết được thay bằng các ước lượng không. chệnh của chúng:. TT có phân phối 72 với số bậc tự do v = kep- trong đó p là tham số của phân phối lý thuyết. An định mức ý nghĩa ơ của kiểm định và xác định giá trị tới hạn. Bảng 3-1: Phân lớp và tính các tham số thống kê cổng Lăng Trình. STF Pimstonglttn Lớp pins lư,-2'. “Trong luận văn chỉ kiểm định tính cho yụ, còn các chuỗi số liệu khác dùng. phần mềm Bestit kiểm định. Bảng 3-2: TÂn suất ý thuyết ny của các lớp cổng Lăng Trình pm tong |. phối lý thuyết. CChỉ kiểm tra 1 trường hợp tính tay, dùng phần mém BEST FIT kiểm ta chuỗi. số liệu thuộc phân phối gì. iệm cống Lăng Trinh. [Dung trọng tựị Dung trọng | Góc ma sit ne dinh đơn vil. STT |nhigneia dit] bêlông | trong ago. phối luật xác xuất. Hỡnh 34: Luật phõn phỏi của cổng Lăng Trinh. Hình 3-5: Luật phân phối cũa cống Ling Trình. ‘Compaen of put tiation and NarmalZ7 140).
