3.1.2.1. Trường hợp 1: Tính toán ứng với đập có hành lang thoát nước trong thân đập.
Bài toán với mặt cắt đập RCC nghiên cứu có chiều cao đập Hđ=118,10(m) trong thân đập có bố trí 2 hành lang dọc theo thân đập: hành lang thứ nhất với kích thước hành lang là bxh=3,00x3,00m(hành lang thu nước số 1) và cao trình đáy hành lang +70,10m và hành lang thứ hai với kích thước hành lang là bxh=4,00x4,00m(hành lang thu nước số 2) và cao trình đáy hành lang +28,10m.
Khi nghiên cứu sự thay đổi dòng thấm thì tính toán với trường hợp mực nước thượng lưu MNTL=+110,00m, với hệ số thấm K = 1.10-4 (m/ngày đêm). Khi đập chịu ảnh hưởng dòng thấm có nghĩa là hành lang trong thân đập có xuất hiện nước do thấm, dòng thấm tập trung về hành lang thu nước thân đập và được thể hiện bằng sự phân bố lưu tốc thấm.
Hình 11: Cột nước áp lực lên đập
1, 2,
a
b c
Hình 13: Lưu tốc dòng thấm toàn bộ đập( a), hành lang thu nước số 1( b) và hành lang số 2(c).
3.1.2.1. Trường hợp 2: Tính toán ứng với đập không có hành lang thoát nước trong thân đập.
Hình 14: Cột nước áp lực lên đập
3.1.2.1. Tổng hợp kết quả
Bảng 5: Kết quả tính toán lưu lượng thấm đơn vị
Trường hợp Q1 (m3/ngày đêm-m) Q2 (m3/ngày đêm-m) Q3 (m3/ngày đêm-m) 1 1,62.10-3 4,06.10-3 6,80. 10-4 2 1,22.10-3
Trong đó: Q1 - lưu lượng thấm đơn vị ở hành lang thu nước số 1. Q2 - lưu lượng thấm đơn vị ở hành lang thu nước số 2. Q3 - lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu đập.
Bảng 6: Kết quả tính toán gradient thấm XYmax
Trường hợp J1 J2 J3
1 7,54 14,30 2,07
2 2,22
Trong đó: J1 - Gradient thấm lớn nhất ở hành lang thu nước số 1. J2 - Gradient thấm lớn nhất ở hành lang thu nước số 2. J3 - Gradient thấm lớn nhất ở mái hạ lưu đập.
Từ bảng kết quả tính toán trong hai trường hợp: trường hợp 1 là đập RCC có bố trí hành lang thu nước trong thân đập RCC và trường hợp 2 là đập không bố trí hành lang trong thân đập RCC. Qua kết cho ta thấy hành lang thu nước trong thân đập ảnh hưởng trực tiếp đến dòng thấm.
Trong trường hợp đập RCC không bố trí hành lang thu nước trong thân đập thì dòng thấm qua thân đập RCC và xuất hiện ở mái hạ lưu đập RCC, còn trong trường hợp đập RCC có bố trí hành lang thu nước trong thân đập thì dưới ảnh hưởng chiều cao cột nước thượng lưu hình thành dòng thấm trong thâm đập, dòng thấm này một phần tập trung và được thu trong 2 hành lang thu nước và một phần tập trung ở mái hạ lưu đập RCC, lưu lượng thấm đơn vị thu hạ lưu giảm một cách rõ rệt.
Lưu lượng thấm đơn vị ở hạ lưu đối với đập có hành lang thu nước Q= 6,80. 10-
4(m3/ngày đêm-m)còn lưu lượng thấm đơn vị thu nước thấm ở hạ lưu đối với đập không có hành lang thu nước Q= 1,22. 10-3(m3/ngày đêm-m)tức là khi đập có hành lang thì lượng nước thấm một phần được thu về hành lang và phần còn lại thấm về hạ lưu đập. Lưu lượng thấm đơn vị ở hạ lưu đối với đập có bố trí hành lang thu nước giảm 44,26% lần Lưu lượng thấm đơn vị mái hạ lưu đối với đập không bố trí hành lang thu nước.
Gradient thấm XYmax ở chân mái hạ lưu đập RCC có bố trí hành lang thu nước (2,07) giảm 6,76% so với gradient thấm XYmax ở chân mái hạ lưu đập RCC không bố trí hành lang thu nước(2,22). Mặt khác, đối với đập RCC có hành lang thu nước thì gradient thấm XYmax có giá trị tương đối lớn so với gradient thấm XYmax ở phía hạ chân đập
Trong việc nghiên cứu trường thấm trong đập RCC đối với đập có hành lang thu nước và đập không bố trí hành lang thu nước thì với đập RCC có bố trí hành lang thu nước trong thân đập ảnh hưởng rất lớn đến trường thấm, khi có hành lang thu nước thì đường bão hòa trong thân đập sẽ được hạ thấp nhờ được thu vào trong hành lang thu nước trong thân đập, dòng thấm trong thân đập hạ thấp tức là lượng nước thấm trong thân đập không những nước thấm được thu trực tiếp vào trong hành lang và giảm lượng nước thấm ở mái hạ lưu so với đập RCC không bố trí hành lang thu nước trong thân đập. Nhưng khi bố trí hành lang thu nước cần chú ý gradient thấm XYmax ở hành lang tương đối lớn so với gradient thấm XYmax ở mái
hạ lưu đập để tránh các hiện tượng chống xói phá hủy lớp bê tông RCC và có thể làm mất an toàn cho đập RCC.
Như vậy, trong quá trình ứng dụng thiết kế các đập RCC cao có cột nước lớn nên bố trí hành lang thu nước và vỏ hành lang này dùng với vật liệu chống thấm tốt để tránh hiện tượng dòng thấm phá hủy lớp bê tông. Bố trí hành lang thu nước sẽ hạ thấm đường bão hòa trong thân đập RCC hay là làm giảm lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu đập. Đồng thời, hành lang thu nước có tác dụng thu nước chảy từ các khe ứng suất nhiệt, các khe thi công... vì lý do nào đây bị nước thượng lưu xâm nhập thường dòng chảy này rất lớn để dẫn về hạ lưu không để dòng chảy này ảnh hưởng an toàn của đập RCC.