CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÁC KẾT CẤU BẢO VỆ KÈ PHÙ HỢP CHO KÈ SÔNG KA LONG
3.6 Phân tích hệ số ổn định của kè trong điều kiện rút nước
3.6.1 Xét sự thay đổi K ~ t của phương án 1
3.6.1.1 Xét sự thay đổi K ~ t của phần kè cấp 2 Bảng 3.2: Kết quả K theo thời gian
Thời điểm
K min min v
=3m/ngay v
=4m/ngay v
=5m/ngay t=0 1,688 1,688 1,688 t=0,3 1,580 1,481 1,480
t=0,5 1,482 1,487 1,492 t=1 1,497 1,506 1,514 t=1,5 1,510 1,520 1,526 t=2 1,520 1,528 1,531 t=2,5 1,526 1,531 1,531 t=3,0 1,530 1,531 1,531 t=3,5 1,531 1,531 1,531 t=4,0 1,531 1,531 1,531
Biểu đồ 3.1: Quan hệ K ~ t mái trên, phương án 1
Dựa vào kết quả tính toán trong bảng trên ta thấy rằng :
Với tốc độ rút nước nghiên cứu trong khoảng 3m/ngày đêm ÷ 5m/ngày đêm quy luật thay đổi hệ số ổn định mái K thay đổi tương tự như sau : Trong khoảng thời gian đầu tính toán giá trị K có xu hướng giảm mạnh với t =0,3 ngày K = 1,58 với v= 3m/ngày đêm (giảm 6,4%). K = 1,481 với v= 4m/ngày đêm (giảm 12,3%). K = 1.480 với v= 5m/ngày đêm(giảm 12,3%). Giá trị K ứng với từng vận tốc lần lượt giảm tới giá trị nhỏ nhất sau đó K có xu hướng tăng dần theo thời gian.
Tại thời điểm t = 0.5 ngày K = 1,482 ứng với v = 3 m/ngày đêm. ứng với v = 4m/ngày đêm là 1,487 . ứng với v = 5m/ngày đêm là 1,492.
Tại thời điểm t = 1 ngày K = 1,497 ( tăng 1%) ứng với v = 3 m/ngày đêm. ứng với v = 4m/ngày đêm là 1.506 ( tăng 1.3%) . ứng với v = 5m/ngày đêm là 1,514 ( tăng 1,5%)
Giá trị K tương ứng với từng vận tốc tăng dần đến giá trị không đổi là K
= 1.531.
Qua đó thấy rằng đối với vận tốc rút nước lớn hơn được xét đến trong nghiên cứu là v=4m/ngày đêm, 5 m/ngày đêm thì giá trị K có xu hướng giảm nhanh hơn tới giá trị nhỏ nhất và sớm hồi phục về giá trị ổn định.
3.6.1.2 Xét sự thay đổi K ~ t của mái kè dưới Bảng 3.2 Kết quả K theo thời gian.
Biểu đồ 3.2 Quan hệ K ~ t mái dưới, phương án 1
Thời điểm
K min min v =3
m/ngay v =4
m/ngay v =5 m/ngay
t=0 3,029 3,029 3,029
t=0,5 2,691 2,579 2,469
t=1 2,364 2,173 2,014
t=1,5 2,085 1,890 1,770
t=2 1,884 1,747 1,723
t=2,5 1,762 1,723 1,723
t=3,0 1,710 1,723 1,723
t=3,5 1,723 1,723 1,723
t=4,0 1,723 1,723 1,723
Với tốc độ rút nước nghiên cứu trong khoảng 3m/ngày đêm ÷ 5m/ngày đêm quy luật thay đổi hệ số ổn định mái K thay đổi tương tự như sau :
Phạm vi cung trượt của mái dưới cơ bản nằm hoàn toàn trong phạm vi thay đổi của đường bão hòa nên dẫn tới suy giảm nhanh của hệ số ổn định mái K ; trong khoảng thời gian 0,5 ngày hệ số ổn định K giảm từ 3,029 xuống 2,691 ( giảm 11%) ứng với tốc độ rút nước v = 3m/ngày đêm, tương ứng với v=4m/ngày đêm K = 2,597 ( giảm 15%), tương ứng với v= 5m/ngày đêm K = 2,469 (giảm 19%)
Khi thời gian t = 1 ngày đêm giảm xuống 2,364 ( giảm 12%) ứng với v= 3m/ngày. Tương ứng với v=4m/ngày đêm k = 2,173 ( giảm 16%), v=
5m/ngày đêm k = 2,014 giảm 18%. Hệ số K giảm dần theo thời gian, lần lượt đạt các giá trị 2,085 khi t=1,5 ngày, k= 1,884 khi t = 2 ngày, k=1,762 khi t=
2,5 ngày, k = 1,710 khi t = 3 ngày. Cuối thời đoạn rút nước nhanh (khi t= 3,5 ngày , t = 4 ngày) thì hệ số K có sự phục hồi nhẹ về giá trị K = 1,723 ( tăng 0,8%).
Đối với vận tốc rút nước lớn hơn được xét đến trong nghiên cứu là v=4m/ngày đêm, 5 m/ngày đêm thì đường bão hòa nhanh chóng hạ thấp và ổn định ở cuối thời đoạn tính toán nên hệ số ổn định K cũng giảm nhanh tới giá trị cực tiểu và phục hồi về giá trị ổn định K = 1,723.
Như vậy ứng với vận tốc rút nước càng nhanh thì độ giảm giá trị K càng lớn.
3.6.1.3 Xét sự thay đổi K ~ t tổng thể mái kè Bảng 3.3 Kết quả K theo thời gian
Biểu đồ 3.3 Quan hệ K ~ t tổng thể mái phương án 1 Thời
điểm
K min min v =3
m/ngay
v =4 m/ngay
v =5 m/ngay t=0 1,307 1,307 1,307
t=0,5 1,245 1,228 1,214
t=1 1,200 1,176 1,157
t=1,5 1,166 1,143 1,131
t=2 1,143 1,130 1,133
t=2,5 1,131 1,133 1,133
t=3,0 1,130 1,133 1,133
t=3,5 1,133 1,133 1,133
t=4,0 1,133 1,133 1,133
Với tốc độ rút nước nghiên cứu trong khoảng 3m/ngày đêm ÷ 5m/ngày đêm quy luật thay đổi hệ số ổn định mái K thay đổi tương tự như sau :
Phạm vi cung trượt tổng thể của mái dưới cơ bản nằm hoàn toàn trong phạm vi thay đổi của đường bão hòa nên dẫn tới suy giảm nhanh của hệ số ổn định mái K ; Với tốc độ rút nước v= 3m/ngày đêm trong khoảng thời gian 0,5 ngày hệ số ổn định K giảm từ 1,307 xuống 1,245 ( giảm 4,8%), thời gian t = 1ngày giảm xuống 1,2 ( giảm 3,6 %) . Hệ số K giảm dần theo thời gian. Cuối thời đoạn rút nước nhanh (khi t = 3 ngày) thì hệ số K đạt giá trị nhỏ nhất là K
= 1,130 . Sau đó giá trị K có sự phục hồi về giá trị K = 1,133 ( tăng 0,3%) và không đổi theo thời gian.
Đối với vận tốc rút nước lớn hơn được xét đến trong nghiên cứu là v=4m/ngày đêm, 5 m/ngày đêm thì đường bão hòa nhanh chóng hạ thấp đến giá trị nhỏ nhất và phục hồi về giá trị ổn định K = 1,133. Trong cùng thời điểm xét thì ứng với vận tốc rút nước càng nhanh giá trị K càng nhỏ. Điều đó chứng tỏ với vận tốc rút nước càng nhanh thì càng nguy hiểm cho mái.
3.6.2 Xét tốc độ suy giảm K ~ t của phương án 1