Thí nghiệm mô hình nghiên cứu khả năng xả lũ của đập tràn

MỤC ĐÍCH NỘI DUNG NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH

Nghiên cứu thí nghiệm mô hình thuỷ lực tràn xả lũ theo đồ án đã được thiết kế là nhằm kiểm chứng về xả lũ qua tràn, trạng thái dòng chảy qua tràn, trên dốc nước, nối tiếp dòng chảy ở hạ lưu. Đánh giá tình hình xói lở ở Hạ lưu, qua thí nghiệm mô hình nêu lên các bất hợp lý về mặt thuỷ lực; tiến hành sửa đổi nhằm phục vụ việc hoàn thiện đồ án thiết kế, đảm bảo an toàn cho công trình khi đi vào vận hành và đạt yêu cầu hợp lý về mặt kinh tế.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Thí nghiệm xác định khả năng tháo của đập tràn

Từ số liệu đo đạc được trong bảng trên, ta xây dựng được hai đường quan hệ Qxả. Cũng như vậy ta có thể xác định được độ sâu dòng chảy ở đầu dốc ứng với các cấp lưu lượng xả lũ khác.

Xác định lưu tốc trung bình dòng chảy trên các bộ phận của công trình

- Với dạng hai trụ pin giữa thiết kế đầu tròn, dòng chảy từ kênh dẫn thượng lưu đi vào cửa tràn sinh ra hiện tượng nước dềnh lớn ở phía đầu trụ pin giữa, độ cao nước dềnh đạt tới 0.50m ÷ 0.60m tuỳ theo lưu lượng xả lũ khác nhau. Với điều kiện địa hình nên dòng chính ở kênh xả hạ lưu đi lệch về phía bờ trái, vì phía bờ phải là một vùng nước tĩnh rộng (sau đê quai hạ có cao trình đỉnh ∇484.0m) ép chủ lưu lệch sang bờ trái.

Xác định phân bố áp suất trên mặt tràn và dốc nước

Qua số liệu đo thấy rằng tất cả các giá trị áp suất đều là dương. Có thể nói trong quá trình xả lũ trên mặt tràn và dốc nước công trình hồ chứa nước Earớt không tồn tại áp suất âm nghĩa là không tồn tại nguyên nhân gây xâm thực mặt bê tông của công trình.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM PHƯƠNG ÁN SỬA ĐỔI

Kết quả thí nghiệm phương án sửa đổi 1. Khả năng xả của tràn

- Đuôi trụ pin giữa được sửa theo dạng vát e-líp dòng chảy từ mái sau đập tràn đổ xuống lao đến đuôi trụ pin giữa thì mép nước ở hai biên đuôi trụ chụm lại thành luồng tia chảy xuống đoạn đầu dốc hình thành sóng giao thoa hội tụ tại giữa thân dốc trước mặt cắt số 8 (xem ảnh), hiện tượng sóng giao thoa này không bắn cao lên như trước, chiều cao gân sóng lớn nhất xấp xỉ 2.5m (so với mặt nước ở đoạn đầu dốc là cỡ 1.75m). Như vậy, có thể nói rằng việc thiết kế chọn mái hạ lưu tràn xả lũ, độ dốc của dốc nước, đường cong chuyển tiếp từ cuối dốc nước với bể tiêu năng là tương đối phù hợp, nên trong quá trình mở hoàn toàn 3 cửa tràn để xả lũ không có khả năng xuất hiện áp suất âm trên bề mặt các bộ phận của công trình, do đó không có khả năng gây xâm thực đối với mặt bê tông trên dọc tuyến công trình xả lũ.

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỐ TIÊU NĂNG HỢP LÝ Theo lý thuyết chung đã được các tác giả nghiên cứu trước đây [2. p.56] thì kích

Dòng chảy từ bể tiêu năng đổ xuống kênh xả hạ lưu chỉ lan truyền đến mặt cắt 15, sóng lặng hơn, độ cao sóng ở kênh xả hạ lưu nhẹ hơn, biên độ dao động lớn nhất là 0.5 m; giá trị lưu tốc ở vùng bể tiêu năng và kênh xả hạ lưu đo được ghi trong bảng 5.2. Dòng chảy từ bể tiêu năng đổ ra kênh xả hạ lưu, dòng xiết mang theo bọt trắng chỉ đến mặt cắt 15, hạ lưu mặt cắt 17 dòng chảy lặng hơn và ít sóng; so sánh độ cao sóng ở kênh xả hạ lưu thì loại mố cao 5cm dao động thấp hơn loại mố cao 3.3 cm nhưng cao hơn loại mố 4cm.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM PHƯƠNG ÁN HOÀN THIỆN

Xác định đường mặt nước dọc tuyến công trình

- Mực nước cuối bể xấp xỉ bằng mực nước đầu kênh xả lũ hạ lưu nên nước chảy không phóng xa. - Độ cao thành bên bể tiêu năng có chiều cao h =10.60m, nên mực nước trong bể tiêu năng cao nhất chỉ đạt tới đỉnh tường.

THÍ NGHIỆM QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỬA VAN Thí nghiệm quy trình vận hành đóng mở cửa van trên mô hình, ứng với mực nước

Thí nghiệm mở hoàn toàn 1 cửa

Do hiện tượng dòng chảy khuếch tán sang phải nên độ sâu đầu dốc sau khoang số 1 phân bố không đều thể hiện là đường mặt nước có độ dốc nghiêng từ đuôi trụ pin bên bờ trái h = 2,34m sang trụ pin giữa h =1,35m là gần 13,7%; tình hình dòng chảy trên thân dốc (xem ảnh). Dòng chảy từ cuối dốc đổ xuống bể tiêu năng hình thành nước nhảy ngay đoạn đầu bể, nhưng bên bờ trái mạnh hơn, dòng chảy từ cuối bể tiêu năng đổ ra kênh xả hạ lưu chảy xiết tới sau mặt cắt số 14 khoảng 13m, chảy sát mái kênh xả lũ hạ lưu phía bờ trái nên có khả năng gây xói cho mái kênh hạ lưu bên trái; sau tường cánh bể tiêu năng phía bờ trái tồn tại khu nước vật; dao động sóng ở mái hạ lưu kênh xả phía bờ trái mạnh hơn, độ cao dao động sóng hs ≈ 0.50m, đồng thời cũng tạo ra khu nước vật ở đầu mỏm đá bên phía bờ sông bên phải.

Thí nghiệm mở hoàn toàn 2 cửa

Qua số liệu đo trên thân dốc (mặt cắt 8-8) dòng chảy nghiêng từ bờ trái sang bờ phải, độ sâu dòng chảy chênh lệch đến 0.6m nhưng đến mặt cắt 9-9 do dòng xiên va vào hai bên thành dốc nên độ sâu dòng chảy cao hơn ở giữa tim dốc nước. Còn dòng chảy ở cửa số 1 đổ xuống dốc nước chảy đều theo thành bên trái, do dòng chảy ở cửa số 2 chảy xiên sang tường bên phải va đập tạo thành dòng xiên chéo hắt xuống giữa dốc.

Thí nghiệm mở đều cả 3 cửa van với độ mở a

Trường hợp khi mực nước hồ ở cao độ mực nước dâng bình thường tiến hành mở đều 3 cửa, trước mặt các cửa có hiện tượng nước dâng, độ dềnh mặt nước cao hơn độ 2cm, dòng chảy chảy luồn qua dưới cửa van cung đổ xuống đầu dốc nước. Sau đuôi hai trụ pin giữa luôn tồn tại hai dòng tia phóng xuống thân dốc phía sau, hình thành hai dải sóng xòe ra chảy va vào hai thành bên của dốc nước; ở vị trí cách đầu dốc khoảng 30m ~ 40m; chiều cao tia phun cao nhất gần 3,0m; đến gần cuối dốc thì dòng chảy dần dần phân bố lại tương đối đều.