4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.3.1 Thực nghiệm xác định hệ số lưu lượng cống lấy nước
a) Phân loại cống lấy nước
Qua khảo sát thực địa có thể phân loại công trình cống lấy nước ở 2 hệ thống thủy lợi nội đồng lựa chọn là tuyến kênh N6 và N20như ở Bảng 3.12
Bảng 3.12. Thống kê các dạng cống lấy nước trên kênh N6 và N20
STT Công trình trên kênh
Kênh N6 Kênh N20 Ghi chú
1 Cống lấy nước đầu kênh φ 100 Cửa van thép chữ nhật, đóng mở bằng tay 2 Cống φ10 2 1 3 Cống φ15 4 4 Cống φ20 9 15 5 Cống φ30 4 4 6 Cống φ40 5 7 Cống φ50 3 8 Cống φ60 3 9 Cống φ70 1 10 Cống φ80 3 11 Cống hộp 20x20 1 1 12 Cống hộp 30x30 1 13 Cống hộp 40x30 2 14 Cống hộp 40x60 4 15 Cống hộp 70x60 3 16 Cống hộp 80x80 1 17 Cống hộp 100x80 1
Trên cơ sở điều tra khảo sát phân loại trên, có thể thấy loại hình cống phân phối điều tiết nước chủ yếu ở 2 tuyến kênh lựa chọn gồm 2 loại hình cống lấy nước dạng tròn và hộp chữ nhật. Đề tài tiến hành đo đạc thực địa để xác định hệ số lưu lượng cho các loại cống trên.
b) Thực nghiệm xác định hệ số lưu lượng cống lấy nước
Hệ số lưu lượng φ là một thông số thể hiện khả năng lấy nước của cống, là biến số phụ thuộc chủ yếu vào hình dạng và mức độ thu hẹp dòng chảy, mức độ nhám ở cửa vào, chênh lệch mực nước thượng hạ lưu và độ cao mở cống. Hệ số φ thường được xác định trong phòng thí nghiệm cho các loại cửa cống và xác định theo kinh nghiệm khi tính toán. Tuy nhiên, các số liệu kinh nghiệm chỉ đúng khi thiết kế hoặc khi công trình còn mới, chất lượng công trình đảm bảo như thiết kế. Ở hệ thống thủy lợi nội đồng nói chung và khu thí nghiệm trong đề tài nói riêng, các cống lấy nước hầu hết đều cũ và xuống cấp, đặc biệtlà chất lượng thi công thấp, các chi tiết cấu tạo hình dạng mặt cắt không đồng nhất, độ chính xác rất kém. Vì vậy, để số liệu quan trắc chính xác, nhóm nghiên cứu đã tiến hành kiểm nghiệm lại hệ số lưu lượng cho từng cống bằng máy đo lưu tốc chuyên dụng. Qua khảo sát thực địa cho thấy, hầu hết chế độ thủy lực chảy qua cống là chế độ chảy ngập. Cách xác định:
(3.14)
Các thông số đo đạc cho một thời điểm bao gồm: Mực nước thượng, hạ lưu; Độ mở cống; Lưu lượng. Bằng cách thay đổi độ mở cống và chờ cho chế độ dòng chảy ổn định, nhiều chuỗi số liệu được đo đạc và xây dựng thành quan hệ ht/hmc ~ φ cho từng cống.mỗi cống.Đường quan hệ ht/hmc ~ φ cho 2 loại cống điển hình là cống hộp và cống tròn trình bầy ở Hình 3.5 và 3.6. Các đường quan hệ ht/hmc ~ φ cho các loại cống khác xem ở Phụ Lục 3.1 và 3.2.
Máy đo lưu tốc Đo nước ngoài thực địa
Hình 3.3 Thực nghiệm xác định hệ số lưu lượng φ
Hình 3.4 Đường quan hệ ht/hmc ~ φ cho cống hộp có khẩu diện 1,2x1,8 m