8. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
3.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
Bằng lý thuyết và dữ liệu thớ nghiệm mụ hỡnh vật lý của cỏc cụng trỡnh thực tế hồ Đồng Nghệ, Việt An, Mỹ Bỡnh đƣợc thực hiện tại Trung tõm Nghiờn cứu Thủy lực - Phũng thớ nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sụng biển, một số đặc trƣng SVF trong mỏng tràn bờn đƣợc xỏc định gồm:
1. Cấu trỳc dũng chảy trờn mặt cắt ngang ứng với 2 dạng mặt cắt hỡnh chữ nhật và hỡnh thang cú thể cú 1 hoặc 2 xoỏy, cỏc xoỏy đồng cấp hoặc xuất hiện xoỏy thứ cấp phụ thuộc vào điều kiện thủy lực và hỡnh học của mỏng.
2. Quy luật phõn bố lƣu tốc rất đa dạng, biến đổi từ đầu mỏng đến cuối mỏng và từ chõn tràn sang thành đối diện. Lƣu tốc bỡnh quõn thủy trực lớn nhất cú thể xuất hiện ở khu vực chõn tràn hoặc chuyển sang thành đối diện hoặc đồng thời cú cựng lƣu tốc lớn. Phõn bố lƣu tốc trờn mặt bằng cú quy luật chung là khụng xuất hiện lƣu tốc lớn nhất ở giữa mỏng. Đối với phõn bố lƣu tốc theo thủy trực cú thể xuất hiện dạng phõn bố logarit nhƣng về cơ bản dạng phõn bố biến đổi rất phức tạp trờn mặt cắt ngang và dọc mỏng.
3. Dƣới tỏc động của lực dũng gia nhập, hS thƣờng lớn nhất so với cỏc vị trớ cũn lại trờn mặt cắt ngang, ngoại trừ mặt cắt cuối mỏng. hS biến đổi dọc theo chiều dũng chảy và cú thể đạt 1,38 lần hTB. Đƣờng mặt nƣớc trờn mặt cắt ngang cuối mỏng cú thể khụng xuất hiện chiều sõu lớn nhất ở thành mỏng đối diện phụ thuộc thiết kế hỡnh học và chế độ thủy lực đoạn chuyển tiếp.
hS đƣợc xỏc định theo cụng thức đề xuất (3.6) với điều kiện ỏp dụng (3.8). Cụng thức (3.6) đó đƣợc kiểm chứng độc lập với tập dữ liệu thớ nghiệm cỏc cụng trỡnh Trangslet, Karahnjukar, Lyssbach và Markieh cho kết quả đỏng tin cậy khi sai số tại cỏc điểm tớnh toỏn toỏn đa phần nằm trong phạm vi 5%. 4. Sự phức tạp của phõn bố lƣu tốc dẫn đến giỏ trị cỏc hệ số phõn bố lƣu tốc biến
đổi liờn tục dọc theo chiều dũng chảy và tại từng mặt cắt:
- Khu vực đầu mỏng cú giỏ trị lớn nhất do lƣu tốc lệch hẳn về phớa thành mỏng đối diện, hệ số 0 và cú thể đạt giỏ trị lần lƣợt là 2,25 và 6,23. - Khu vực cuối mỏng, dũng chảy chuyển tiếp sang dốc nƣớc nờn phõn bố lƣu
tốc chuyển dần sang quy luật chung của phõn bố trờn dốc nƣớc, giỏ trị cỏc hệ số phõn bố lƣu tốc là nhỏ nhất, cú thể đạt xấp xỉ dũng chảy đều trờn kờnh thụng thƣờng. Hệ số 0 lớn nhất là 1,33 và nhỏ nhất cú thể xấp xỉ 1,00. Hệ số lớn nhất là 1,74 và nhỏ nhất cú thể đạt 1,02.
- Hệ số 0 và trung bỡnh biến đổi giảm từ đầu mỏng đến cuối mỏng, 0 = 2,02 1,08 và = 4,84 1,21.
- Giỏ trị trung bỡnh toàn dũng chảy của cỏc hệ số này đƣợc xỏc định lần lƣợt là 0 = 1,41 và = 2,32 với điều kiện ỏp dụng (3.8). Giỏ trị này phự hợp với dũng chảy cú sự xỏo trộn mạnh nhƣ nghiờn cứu của Kotrin [72] tại mặt cắt cửa ra của tunnel trạm thủy điện.
5. Chiều sõu hh theo lý thuyết nối tiếp đƣờng mặt nƣớc trờn kờnh là chiều sõu phõn giới hc khi dũng chảy trờn mỏng cú S0 < Sc nối tiếp với dốc nƣớc cú S0 > Sc. Tuy nhiờn, dữ liệu thớ nghiệm cho thấy hh = (1,32 1,61)hc1 (hc1 tớnh với
= 1,00) và hh = (1,01 1,24)hc2 (hc2 tớnh với = 2,32). Sự biến đổi của hh phụ thuộc chủ yếu vào lƣu lƣợng đơn vị của mặt cắt cuối mỏng qh, ngoài ra
cũng phụ thuộc vào thiết kế hỡnh học đoạn chuyển tiếp. Trƣờng hợp đặc biệt, khi mỏng cú dũng gia nhập từ cạnh đầu thụng qua cụng trỡnh điều tiết dạng cửa van thỡ hh hc2 do lực đẩy của dũng xiết dƣới cửa van làm suy giảm thế năng dũng chảy trong mỏng. hh đƣợc xỏc định theo cụng thức đề xuất (3.17) với điều kiện ỏp dụng (3.18). Tuy nhiờn, trong điều kiện hạn chế của tập dữ liệu thớ nghiệm nờn (3.17) chƣa đƣợc thực hiện kiểm chứng độc lập.
Nhƣ vậy, hệ phƣơng trỡnh (2.28) đó đƣợc khộp kớn bằng cỏc hệ số phõn bố lƣu tốc và điều kiện biờn cuối mỏng từ dữ liệu thớ nghiệm trờn mụ hỡnh vật lý. Để đỏnh giỏ hiệu quả mụ tả chuyển động của phƣơng trỡnh vi phõn (2.28) hay hệ phƣơng trỡnh đại số tuyến tớnh (2.53) cần một chƣơng trỡnh tớnh thớch hợp, cú giao diện thõn thiện, dễ sử dụng và hiển thị kết quả tƣờng minh.
Chƣơng 4
LẬP TRèNH VÀ ỨNG DỤNG
TÍNH TỐN ĐƢỜNG MẶT NƢỚC TRONG MÁNG TRÀN BấN