8. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
3.2. CẤU TRệC DếNG CHẢY TRấN MẶT CẮT NGANG
Thụng qua mụ tả hỡnh dạng cỏc xoỏy cuộn hƣớng ngang từ cỏc bỏo cỏo thớ nghiệm mụ hỡnh tràn Đồng Nghệ [28], Việt An [29] và Mỹ Bỡnh [30], kết hợp kết quả nghiờn cứu của Lucas và cs. [60], nhận thấy với trƣờng hợp mỏng bờn cú sự gia nhập từ một cạnh thỡ đặc điểm cấu trỳc dũng chảy trờn mặt cắt ngang cú thể cú 1 xoỏy hoặc 2 xoỏy phụ thuộc vào dũng gia nhập và điều kiện thủy lực của mỏng.
- Đối với mỏng bờn cú mặt cắt ngang hỡnh chữ nhật nhƣ cụng trỡnh hồ Việt An (Hỡnh 3.2), cấu trỳc dũng chảy cú 2 dạng (Hỡnh 3.4):
a) Dũng gia nhập vào mỏng
ở trạng thỏi tự do b) Dũng gia nhập vào mỏng ở trạng thỏi ngập
Hỡnh 3.4. Sơ đồ dũng chảy trờn mặt cắt ngang mỏng bờn hỡnh chữ nhật
+ Khi lƣu lƣợng thỏo qua tràn nhỏ hoặc chiều sõu dũng chảy trong mỏng nhỏ, dũng chảy gia nhập từ ngƣỡng tràn vào mỏng ở trạng thỏi tự do (Hỡnh 3.4a), trờn mặt cắt ngang mỏng tạo ra 2 khu xoỏy theo phƣơng đứng cú chiều ngƣợc nhau là cỏc khu xoỏy của nối tiếp chảy đỏy từ luồng nƣớc phun của dũng gia nhập qua ngƣỡng tràn. Đƣờng mặt nƣớc ngang mỏng khụng đều nhau, mực nƣớc tại 2 thủy trực TT1, TT5 cao hơn cỏc thủy trực cũn lại và lớn nhất ở TT1. Tựy thuộc vào lƣu tốc dũng gia nhập và chế độ thủy lực trong mỏng mà mức độ và phạm vi 2 khu xoỏy khỏc nhau.
+ Khi lƣu lƣợng thỏo qua tràn hoặc chiều sõu dũng chảy trong mỏng lớn đến mức độ ảnh hƣởng khả năng thỏo qua ngƣỡng, hay chế độ dũng chảy qua ngƣỡng bị ảnh hƣởng của mực nƣớc trong mỏng (Hỡnh 3.4b), sẽ xuất hiện 1 khu xoỏy đƣợc hỡnh thành bởi nối tiếp chảy mặt, cú chiều từ TT5 sang TT1 và từ mặt xuống đỏy. Mức độ xoỏy yếu hơn trƣờng hợp dũng chảy qua tràn là tự do. Chiều sõu dũng chảy lớn nhất cũng ghi nhận đƣợc ở TT1.
- Đối với mỏng bờn cú mặt cắt ngang hỡnh thang, ngƣỡng tràn cú mặt cắt ngang thực dụng hỡnh cong (dạng Ophicerov hoặc WES... [19]) nhƣ cụng trỡnh hồ Đồng Nghệ (Hỡnh 3.1) và Mỹ Bỡnh (Hỡnh 3.3), cấu trỳc dũng chảy cũng cú thể chia thành 2 dạng bởi đặc trƣng nối tiếp của dũng chảy từ ngƣỡng tràn và dũng chảy trong mỏng (Hỡnh 3.5):
+ Khi lƣu lƣợng thỏo qua tràn nhỏ hoặc chiều sõu dũng chảy trong mỏng nhỏ, dũng chảy gia nhập vào mỏng ở trạng thỏi chảy tự do (Hỡnh 3.5a), hỡnh thành khu xoỏy dạng nối tiếp chảy đỏy, gồm 1 khu xoỏy lớn và 1 khu xoỏy
thứ cấp cú cựng chiều xoỏy ngƣợc kim đồng hồ. Khu xoỏy lớn là hỡnh dạng của nƣớc nhảy đỏy. Khu xoỏy thứ cấp đƣợc hỡnh thành bởi hiện tƣợng nƣớc nhảy ngập theo phƣơng ngang mỏng. Nếu trong mỏng khụng cú nƣớc nhảy ngập thỡ khụng hỡnh thành xoỏy thứ cấp. Dũng gia nhập gần nhƣ bỏm sỏt đƣờng cong ngƣỡng tràn và triệt tiờu xoỏy ở chõn tràn nhƣ trƣờng hợp Hỡnh 3.4a. Đƣờng mặt nƣớc ngang mỏng cú xu hƣớng tăng dần từ ngƣỡng tràn sang thành mỏng đối diện, mực nƣớc tại TT1 là lớn nhất.
a) Dũng gia nhập vào mỏng ở trạng thỏi tự do
b) Dũng gia nhập vào mỏng ở trạng thỏi ngập
Hỡnh 3.5. Sơ đồ dũng chảy trờn mặt cắt ngang mỏng bờn hỡnh thang
+ Khi lƣu lƣợng thỏo qua tràn lớn hoặc chiều sõu dũng chảy trong mỏng lớn (Hỡnh 3.5b), cấu trỳc dũng chảy tƣơng tự trƣờng hợp mỏng cú mặt cắt hỡnh chữ nhật (Hỡnh 3.4b).