Để xem xét sự ảnh hưởng của chiều cao cột nước thượng lưu trước đập với trường thấm trong đập RCC ta tính toán với đập có chiều cao của đập Hđ=117,00(m) và tính toán với 3 trường hợp tương ứng với cột nước thay đổi là: H=110(m), H=90(m), H=70(m) và hệ số thấm của đập K=1.10-4(m/ngày đêm).
STT Trường hợp tính toán Hệ số thấm K(m/ngày đêm) H(m) 1 1 110 2 2 90 3 3 1.10-4 70
Hình 16: Áp lực cột nước và véc tơ lưu tốc ứng với cột nước H=110(m)
Hình 17: Áp lực cột nước và véc tơ lưu tốc ứng với cột nước H=90(m)
Bảng 7: Kết quả tính toán lưu lượng thấm (Xem phụ lục kết quả tính toán trang 82,83)
STT H (m) Q1 (m3/ngày đêm-m) Q2 (m3/ngày đêm-m) Q3 (m3/ngày đêm-m) 1 110 1,62.10-3 4,06.10-3 6,80. 10-4 2 90 6,90. 10-4 3,09.10-3 4,50. 10-4 3 70 0 2,07.10-3 2,90. 10-4
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 8: Kết quả tính toán gradient thấm
STT H
(m) J1 J2 J3
1 110 7,73 14,30 2,07 2 90 3,78 10,82 1,86 3 70 0,46 8,71 1,63 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.
Qua bảng 7, tính toán kết quả lưu lượng thấm đơn vị, chiều cao cột nước trước đập RCC thay đổi thì lưu lượng thấm đơn vị ở 2 hành hang thu nước và mái hạ lưu đập thay đổi rõ rệt.
Hình 19: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và lưu lượng thấm đơn vị ở hành lang thu nước số 1.
Hình 20: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và gradient thấm ở hành lang thu nước số 1.
Với hành lang thu nước số 1, Từ bảng 7, bảng 8, hình 19 và hình 20 khi cột nước trước đập H1=110(m) thì lưu lượng đơn vị là Q11 = 1,62.10-3 (m3/ngày đêm-m), khi mực nước thượng lưu rút xuống H2=90(m) thì lưu lượng đơn vị Q12 = 6,90. 10-
4(m3/ngày đêm-m)tức là mực nước thượng lưu giảm 20m cột nước thì lưu lượng đơn vị ứng với H2 giảm 57,41% so với lưu lượng thấm đơn vị ứng với mực nước thượng lưu H1, cột nước trước đập H2=90(m) thì lưu lượng đơn vị là Q12 = 6,90. 10-
4(m3/ngày đêm-m)khi mực nước thượng lưu rút xuống H3=70(m) thì lưu lượng đơn vị Q13 = 0(m3/ngày đêm-m). Gradient thấm trong hành lang thu nước thứ nhất khi cột nước thượng lưu thay đổi từ H1=110(m) rút xuống mực nước H2=90(m) và H3=70(m) thì có gradient thấm cũng giảm, ở mực nước thượng lưu H2=90(m) (J=3,78)thì gradient thấm giảm 51,10% so với gradient thấm ứng với mực nước H1=110(m)(J=7,73), ở mực nước thượng lưu H3=70(m) (J=0,46)thì gradient thấm giảm 87,83% so với gradient thấm ứng với mực nước H2=90(m).
Hình 21: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và lưu lượng thấm đơn vị ở hành lang thu nước số 2
. Hình 22: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và gradient thấm ở hành
lang thu nước số 2.
Với hành lang thu nước số 2, Từ bảng 7, bảng 8, hình 21 và hình 22 cột nước trước đập H1=110(m) thì lưu lượng đơn vị là Q21 = 4,06.10-3 (m3/ngày đêm-m), khi mực nước thượng lưu rút xuống H2=90(m) thì lưu lượng đơn vị Q22 = 3,09. 10-
4(m3/ngày đêm-m) tức là mực nước thượng lưu giảm 20m cột nước thì lưu lượng đơn vị ứng với H2 giảm 23,90% so với lưu lượng thấm đơn vị ứng với mực nước thượng lưu H1, cột nước trước đập H2=90(m) thì lưu lượng đơn vị là Q22 = 6,90. 10-
4(m3/ngày đêm-m), khi mực nước thượng lưu rút xuống H3=70(m) thì lưu lượng đơn vị Q23 = 2,07.10-3 (m3/ngày đêm-m) tức là mực nước thượng lưu giảm 20m cột nước thì lưu lượng đơn vị ứng với H3 giảm 33,0% so với lưu lượng thấm đơn vị ứng với mực nước thượng lưu H2. Gradient thấm trong hành lang thu nước thứ nhất khi cột nước thượng lưu thay đổi từ H1=110(m) rút xuống mực nước H2=90(m) và
H3=70(m) thì có gradient thấm cũng giảm, ở mực nước thượng lưu H2=90(m) (J=3,78)thì gradient thấm giảm 51,10% so với gradient thấm ứng với mực nước
H1=110(m)(J=7,73), ở mực nước thượng lưu H3=70(m) (J=0,46)thì gradient thấm giảm 87,83% so với gradient thấm ứng với mực nước H2=90(m).
Hình 23: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu đập
.
Hình 24: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và gradient thấm ở ở mái hạ lưu đập.
Mái hạ lưu đập,từ bảng 7, bảng 8, hình 23 và hình 24 thấy sự thay đổi chiều cao cột nước trước đập làm cho lưu lượng thấm mái hạ lưu đập thay đổi, khi chiều cao cột nước trước đập H=110(m) hạ thấp về chiều cao mực nước H=90(m)và H=70(m) thì lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=90(m) và H=70(m) giảm đi tương ứng 33,82% và 57,40% so với lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=110(m) và chiều cao cột nước trước đập H=90(m) hạ thấp về chiều cao mực nước H=70(m)thì lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=70(m) giảm đi 35,56% so với lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=90(m).Khi chiều cao cột nước trước đập thay đổi thì gradient cũng thay đổi, chiều cao cột nước thay đổi từ H=110(m) về H=90(m)và H=70(m) thì gradient thấm XYmax ở mái hạ lưu ứng với H=90(m)và H=70(m) giảm tương ứng 10,14% và 21,26% so với gradient thấm ứng với chiều cao cột nước thượng lưu H=110(m). Chiều cao cột nước thay đổi từ H=90(m) về H=70(m) thì gradient thấm XYmax ở mái hạ lưu ứng với H=70(m) giảm 12,37% so với gradient thấm ứng với chiều cao cột nước thượng lưu H=90(m).
Như vậy, chiều cao cột nước thượng lưu thay đổi thì các yếu tố đặc trưng của dòng thấm (như: lưu lượng đơn vị Q, gradient thấm) cũng thay đổi.
3.2.2. Trường hợp 2: Với đập RCC không bố trí hành lang thu nước trong thân đập
Để xem xét sự ảnh hưởng của chiều cao cột nước thượng lưu trước đập với trường thấm trong đập RCC ta xét bài toán với 3 trường hợp tương ứng với cột nước H=110(m), H=90(m), H=70(m) và hệ số thấm của đập K=1.10-4(m/ngày đêm).
Hình 25: Áp lực cột nước và véc tơ lưu tốc ứng với cột nước H=110(m)
Hình 26: Áp lực cột nước và véc tơ lưu tốc ứng với cột nước H=90(m)
Bảng 9: Kết quả tính toán lưu lượng thấm STT H (m) q (m3/ngày đêm-m) 1 110 1,22. 10-3 2 90 7,30. 10-4 3 70 4,10. 10-4
Trong đó: q – lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu đập.
Bảng 10: Kết quả tính toán gradient thấm XYmax
STT H
(m) J3
1 110 2,22 2 90 1,89 3 70 1,73 Trong đó: J - Gradient thấm lớn nhất ở mái hạ lưu đập.
Hình 28: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và lưu lượng thấm ở mái hạ lưu đập
Hình 29: Biểu đồ quan hệ giữa cột nước thượng lưu H và gradient thấm J ở mái hạ lưu đập
Từ kết quả ở bảng 9 và hình 28, thấy sự thay đổi chiều cao cột nước trước đập làm cho lưu lượng thấm mái hạ lưu đập thay đổi, khi chiều cao cột nước trước đập
H=110(m) hạ thấp về chiều cao mực nước H=90(m)và H=70(m) thì lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=90(m) và H=70(m) giảm đi tương ứng 40,55% và 66,47% so với lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=110(m) và chiều cao cột nước trước đập H=90(m) hạ thấp về chiều cao mực nước H=70(m)thì lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=70(m) giảm đi 43,60% so với lưu lượng thấm đơn vị ở mái hạ lưu ứng với chiều cao cột nước H=90(m).
Từ kết quả bảng 10 và hình 29 thì chiều cao cột nước trước đập thay đổi thì gradient cũng thay đổi, khi chiều cao cột nước thay đổi từ H=110(m) về H=90(m)và H=70(m) thì gradient thấm XYmax ở mái hạ lưu ứng với H=90(m)và H=70(m) giảm tương ứng 14,86% và 22,07% so với gradient thấm ứng với chiều cao cột nước thượng lưu H=110(m). Chiều cao cột nước thay đổi từ H=90(m) về H=70(m) thì gradient thấm XYmax ở mái hạ lưu ứng với H=70(m) giảm 8,47% so với gradient thấm ứng với chiều cao cột nước thượng lưu H=90(m).