Hỡnh 3-5: Tràn sự cố kiểu tự do ở hồ An Mó (Quảng Bỡnh)
Tràn sự cố kiểu tràn tự do là loại kờnh đào trong nền đất đỏ tự nhiờn. Cao trỡnh ngưỡng tràn bằng hoặc gần bằng mực nước lũ thiết kế (MNLTK). Kết cấu tràn tự do là một kờnh hở. Đầu kờnh (phần ngưỡng tràn) cú thểđược gia cố một đoạn. Nối tiếp sau ngưỡng tràn thường là lợi dụng địa hỡnh tự nhiờn và tự tiờu năng. Loại này dựng khỏ nhiều ở Việt Nam.
Hỡnh 3-5 là đỉnh tràn sự cố của hồ An Mó (Quảng Bỡnh). Cao trỡnh ngưỡng tràn +24,0 m (cao hơn MNDBT là 2 m, thấp hơn mực nước lũ 0,6 m); bề rộng qua nước là 60 m, trờn ngưỡng cú bố trớ gia cố một đoạn bằng bờ tụng cốt thộp.
2. Tràn sự cố kiểu nước tràn qua đỉnh đập đất gõy vỡ (kiểu đập đất tự vỡ):
Trờn ngưỡng tràn đắp một đập đất tạm. Cao trỡnh đỉnh đập khụng lớn hơn mực nước lũ nào đấy (mực nước lũ khống chế) trong hồ chứa. Thõn đập cú thể là một khối hoặc gồm hai phần: phần hạ lưu là khối cỏt dễ vỡ, phần thượng lưu là đất chống thấm.
Khi mực nước trong hồđạt tới mực nước lũ nào đấy, nước tràn qua đỉnh đập đất, gõy xúi mỏi hạ lưu. Từđú gõy xúi thõn đập trờn ngưỡng và dần tới vỡ toàn bộđập.
Trờn ngưỡng tràn cú bố trớ đập vật liệu địa phương. Trong thõn đập bố trớ hệ thống lỗ mỡn hoặc buồng mỡn. Khi cần thỏo xả khẩn cấp sẽ nạp thuốc nổ, kớch nổ theo cỏc phương phỏp hiện đại để gõy vỡđập.
4. Tràn sự cố kiểu cú cửa van:
Loại này thường cú quy mụ, cấu tạo nhưđối với tràn chớnh. Nú được dựng khi cần thỏo lũ bổ sung, thỏo lũ vượt thiết kế (nếu chỉ cú tràn chớnh thỡ khụng xả hết theo yờu cầu). Cửa van dựng trong trường hợp này cú thể là cửa van cung, cửa van hỡnh quạt, cửa van tỳi (vớ dụ như cửa van tỳi bằng cao su thường được gọi là đập cao su) v.v...
5. Tràn sự cố kiểu cú cửa van tựđộng:
Trờn ngưỡng tràn bố trớ cửa van tựđộng. Cửa van gồm một tấm phẳng thường bố trớ quay xung quanh trục nằm ngang. Khi cú lũ vượt thiết kế, cửa van tự động lật và việc thỏo xả khẩn cấp được thực hiện.
Loại này về nguyờn lý thỡ rất hay, song cú nhiều nhược điểm về hoạt động, quản lý, bảo dưỡng nờn nú chưa được dựng nhiều.
6. Tràn sự cố kiểu gia tải bằng nước gõy vỡđập đất:
Trờn ngưỡng tràn sự cố cú đắp một đập nhỏ bằng vật liệu địa phương, thường là đập
đất. Phần hạ lưu của đỉnh đập cú tường chắn tạo bể chứa nước gia tải. Ởđỏy đập cú lớp kẹp cỏt tạo mặt trượt. Ởđỉnh cú bố trớ cỏc ống xiphụng ăn thụng với bể chứa nước gia tải. Khi mực nước trong hồ vượt miệng ống xi phụng, nước theo xiphụng chảy vào bể chứa nước gia tải. Bể gia tải đầy nước sẽ gõy mất ổn định mỏi hạ lưu. Từđú tạo vỡđập.
7. Tràn sự cố kiểu dẫn xúi gõy vỡđập đất:
Trờn ngưỡng tràn cú đập đất tạm, phớa hạ lưu đập cú khối đất dễ xúi trụi. Phớa trờn
đập cú bố trớ cỏc ống xiphụng. Miệng vào thượng lưu của ống ngang mực nước lũ nào đú (gọi là mực nước lũ khống chế). Cửa ra của ống ỏp vào mỏi đập thuộc khối đất dễ xúi trụi. Khi nước hồ vượt mực nước lũ khống chế, nước sẽ chảy qua cỏc ống gõy xúi mỏi hạ lưu
đập. Đến khi đập mất ổn định và vỡ, thỡ tràn sự cố bắt đầu hoạt động, việc thỏo xả lũ khẩn cấp với lưu lượng thỏo lớn nhất được thực hiện.
8. Tràn tự do kiểu zớch zắc(Kiểu tràn Labyrinth):
Trờn ngưỡng tràn đỉnh rộng hoặc trờn đập tràn bờ tụng trọng lực cú thể dựng hỡnh thức zớch zắc để tăng chiều rộng thực tế tràn nước. Vỡ vậy mà tăng khả năng thỏo, giảm mực nước trong hồ. Đụi khi cũng dựng hỡnh thức này để cải tạo tràn xả lũ tự do đó cú bề
rộng tràn cố định, yờu cầu nõng mực nước dõng bỡnh thường (cũng chớnh là nõng cao trỡnh ngưỡng tràn tự do) mà khụng muốn nõng cao đập.
9. Tràn sự cố kiểu cầu chỡ:
Trờn ngưỡng tràn bố trớ cỏc cấu kiện chắn nước rời rạc. Khi mực nước lũ trong hồ
vượt quỏ một giới hạn nào đấy, cấu kiện (cầu chỡ) này bị lật xuống nhờđú mà thỏo được lũ khẩn cấp.
Cầu chỡ cú thể là khối bờ tụng, bờ tụng cốt thộp hoặc cỏc thựng. 10. Tràn sự cố kiểu tấm gập mở nhanh:
Trờn ngưỡng tràn đặt cỏc tấm phẳng chắn nước cú chiều cao nhỏ. Khi mực nước lũ
trong hồ chứa vượt quỏ mực nước khống chế nào đú, hệ thống bản và cột đỡ sập xuống, nhờđú mà thỏo được lũ khẩn cấp.
11. Tràn sự cố kiểu tràn qua đập chắn:
Khi mực nước lũ vượt thiết kế, nước tràn qua đỉnh đập chắn chớnh.
3.6. Cỏc bước thiết kế tràn sự cố và nội dung mỗi bước