1.2. Các giải pháp nâng cao khả năng tháo lũ cho hồ chứa nhỏ
1.2.2. C ải tạo tràn hiện trạng
1.2.2.1. Mở rộng ngưỡng tràn
Tăng chiều rộng tràn tháo lũtrong hai trường hợp sau:
+ Tại khu vực có địa hình đủ rộng,có vai tràn tiếp giáp có địa chất ổn định.
+ Tràn tiếp giáp với đồi, núi có địa hình thoải, địa chất nền ổn định có thể bố trí tràn ngang kết hợp kênh tháo.
+ Kênh xả lũ hạ lưu tràn đủ khả năng tháo lưu lượng lũ sau cải tạo.
MNLTK-a CT§§
MNLKT
Hình 1.8: Mặt cắt ngang tuyến tràn mở rộng
Ưu điểm:
- Tăng được lưu lượng tháo nước qua tràn mà không làm gia tăng mực nước tháo trên ngưỡng tràn.
Nhược điểm:
- Chỉ áp dụng được cho các hồ có điều kiện về nguồn vốn xây dựng, các hồcó ít điều kiện về nguồn vốn, nhưng lại cần ngay các giải pháp do đang trong trạng thái mất an toàn hồ đập khó đáp ứng được yêu cầu.
- Mang tính chất đầu tư lâu dài, lũ đến phải được dự báo trước, không có tính chất ứng phó khẩn cấp trong điều kiện có lũ lớn bất thường.
Điều kiện áp dụng:
Nên áp dụng rộng rãi cho các đập tràn đỉnh rộng, thực dụngngưỡng tự do có điều kiện về nguồn vốn, đảm bảo được về địa hình để bố trí mở rộng, việc tính toán mở rộng phải có tính toán phòng đến lũ khẩn cấp.
1.2.2.2. Thay đổi hình thức ngưỡng tràn
Cải tạo ngưỡng tràn từ hình thức tràn tự do sang các dạng ngưỡng tràn khác có khả năng tháo nước lớn hơn như tràn zíc zắc, tràn móng ngựa, đường tràn ngang, tràn có cửa van điều tiết.
a.Đường tràn ngang:Là hình đường tràn có hướng nước vào vuông góc với dòng chảy trong kênh tháo sau ngưỡng tràn.
Tràn cũ trước khi cải tạo Tràn sau khi cải tạo,mở rộng
(a)
250 50 250
(b)
250 50 250 50 250
Hình 1.9: Đường tràn ngang
1) Hướng nước tràn; 2) Mặt tràn ngang; 3) Kênh tháo; 4) Đập dâng;
5) Mặt cắt ngang kênh tháo
Ưu điểm:
Tăng lưu lượng tháo do tăng bề rộng tháo nước qua tràn.
Nhược điểm:
Cần gia cố kênh tháo ngay sau ngưỡng tràn kiên cố hơn do hiện tượng nước va, nước xiên chảy trong kênh tháo.
Áp dụng:
Áp dụng chô các hồ đập có vai đồi nền đồng chất tương đối tốt đảm bảo có đoạn đường mức ở cao trình ngưỡng tràn đủ dài để bố trí tuyến tràn ngang đồng thời phải thuận lợi cho dòng lũ đến trước ngưỡng tràn.
b.Tràn Zích zắc dạng phím piano (Piano key weir-PKW):là tràn có hình thức ngưỡng tràn dạng phím piano có thể tăng lưu lượng xả từ 3-4 lần so với tràn Creager thông thường mà không yêu cầu mở rộng thêm chiều rộng tràn. Loại tràn này được tập đoàn điện lực Pháp thiết kế năm 2001 và xây dựng năm 2006.Sau đó PKW được nghiên cứu và áp dụng ở rất nhiều nước trên thế giới để nâng cấp các đập cũ và xây dựng các đập mới.Ở Việt Nam, PKW đã được dùng khi nâng cấp đập Saloun (Bình Thuận) và đập Văn Phong (Bình Định).PKW cũng được dự kiến thiết kế cho đập Ngàn Trươi (Hà
1 2
4 3
5 tràn ngang
Tĩnh). Công thức tính tham khảo: Q= 4,3 h√𝑃𝑚 trong đó h là cột nước trước tràn Pm là chiều cao lớn nhất của khoang tràn.
Hình 1.10: Ngưỡng tràn zích zắc loại A [10]
Nhược điểm:
Các hình thức này đề có tính chất kỹ thuật phức tạp hơn so với tràn tự do thông dụng như tràn Creager hay đập tràn đỉnh rộng, ngoài ra nhà nước chưa đưa ra được tiêu chuẩn thiết kế cụ thể nên nếu áp dụng sẽ khó khăn hơn từ khâu thiết kế, đến thẩm định phê duyệt và thiết kế thi công.
Điền kiện áp dụng:
Căn cứ trên điều kiện địa hình, địa chất, quy mô dự án ( liên quan đến đơn vị thiết kế, thẩm định, thi công...) và so sánh hiệu quả kinh tếđể lựa chọn hình thức ngưỡng tràn thay thế.
c. Hạ thấp ngưỡng tràn:
Hạ thấp ngưỡng tràn tự do bằng cách làm tràn có cửa van điều tiết( cửa van phẳng, hoặc van cung), cao trình đáy cửa van điều tiếtthấp hơnđỉnh ngưỡng tràn tự do (tương ứng MNDBT).
1
P
a a
L
1 1-1
2 2
3 3
2-2 3-3
Hình 1.11: Tràn có cửa van điều tiết trên ngưỡng tràn
Ưu điểm:
Tăng thêm cột nước trên ngưỡng tràn mà không phải mở rộng tràn, tức tăng lưu lượng tháo lũ qua tràn.
Nhược điểm:
- Vận hành giàn van cần có công nhân kỹ thuật để nắm bắt được những hỏng hóc kịp thời để bảo trì tránh kẹt cửa van trong quá trình tháo lũ.
- Làm giảm dung tích trữ nước phục vụ sản xuất của hồ nếu cuối dòng chảy lũ không ngăn kịp cửa van lại để dâng nước.
Điều kiện áp dụng:
Trong trường hợp dự báo được tình trạng lũ lớn khẩn cấp, đập yếu, xuống cấp, không chịu được cột nước cao, cần phải xử lý khẩn cấp cho phép hạ ngưỡng tràn đón lũ để tăng lưu lượng tháo lũ