3.2.1.1. Xuất hiện xúi do tiờu năng chưa hết.
Mực nước thượng hạ lưu thường xuyờn thay đổi, làm cho chế độ chảy qua cống khụng ổn định, cú thể chuyển từ chế độ này sang chế độ khỏc( vớ dụ chuyển từ chảy chảy ngập sang ngập lặng và nước nhảy súng…). Ứng với mực nước triều thấp, chờnh lệch mực nước thượng hạ lưu lớn năng lượng thừa của dũng chảy sẽ gõy xúi nờu chưa được tiờu hao hết trong phạm vi cụng trỡnh. Trong thiết kế trước đõy thường chỉ tớnh chiều sõu đào bể tiờu năng để tạo nước nhảy ngập trong bể theo lý thuyết dũng ổn định. Nhưng trờn thực tế dũng chảy sau cống vựng triều là dũng khụng ổn đinh. Mặt khỏc phần sõn sau bể thường làm theo cấu tạo phụ thuộc vào chiều dài nước nhảy,do đú chưa đủ chiều dài để trờn đú tiờu hao hết phần năng lượng thừa sau bể và để dũng chảy tắt dần mạch động hồi phục trạng thỏi chảy bỡnh thường của dũng ờm.
Vậy vấn đề đặt ra là phải đưa ra được lý thuyết thớch hợp để tớnh toỏn kớch thước bể tiờu năng sau cống vựng triều để đảm bảo nước nhảy ngập trong bể.
3.2.1.2. Xuất hiện xúi do độ mở cửa van.
Dũng chảy ở hạ lưu cống khuếch tỏn khụng đều do cỏc cửa van đúng mở khụng đồng bộ khụng đều. Cửa van tự động dạng cỏnh cửa đầu tiờn được ỏp dụng ở cống Bến Thuỷ (Nghệ An), sau đú đó được cải tiến để ỏp dụng cho một số cống khỏc với cỏc ưu điểm là cấu tạo đơn giản, vận hành thớch hợp với sự thay đổi nhanh của triều. Cửa van tụ động loại này khụng thể mở hết khi cống làm việc ở chế độ chảy ngập, thường chỉ mở được gúc α = 70-800, gõy ra những hậu quả xấu, như xuất hiện dũng xiờn và co hẹp chủ lưu, dẫn đến sự tập trung lưu lượng và xuất hiện lưu tốc lớn ở một phần của bề ngang hạ lưu, gõy ra xúi sõu và xúi ngang.Vấn đề này luụn xảy ra ở tại cỏc cống vựng triều khi mà độ chờnh ∆Z của mực nước thượng hạ lưu biến thiờn phức tạp.
Như vậy nhiệm vụ quan trọng nghiờn cứu giải phỏp kết cấu độ mở cửa van, làm cho cỏnh cửa tự động mở hết (α ≈ 900) trong mọi trường hợp nhằm cải thiện phõn bố hạ du thớch hợp cho phũng chống xúi. dF y Pt Mực nước mặt trong Mực nước mặtngoài H Khu A Khu B Trục quay
Hỡnh 3.4: Cửa van mở chưa hết - gõy lệch dũng chảy
3.2.1.3. Xuất hiện xúi do khẩu độ cống.
Tổng bề rộng cống (∑b) thường nhỏ hơn nhiều so với bề rộng kờnh hạ lưu nờn khi dũng chảy ra khỏi bể tiờu năng thường cú hiện tượng chủ lưu tỏch khỏi bờ kờnh hỡnh thành cỏc xoỏy nước cú trục đứng ở hai bờn bờ. Cỏc xoỏy này thường cú vị trớ lệch nhau ở hai bờ, gõy nờn dũng chảy ngoằn ngoốo ở hạ lưu cống: Trạng thỏi này thường được duy trỡ trờn một đoạn dài, vượt quỏ chiều dài sõn sau, gõy xúi đỏy và hai bờ ở đoạn kờnh nối tiếp ngay sõn sau.
Do vậy nghiờn cứu khẩu độ cống, kờnh là một yếu tố quan trọng để phũng xúi
3.2.1.4. Xuất hiện xúi do kết cấu cống chưa hợp lý với phũng chống tiờu năng. Dũng xiết đi ra từ cống khi vào vựng chảy chậm, nếu tường cỏnh cú gúc mở quỏ lớn, nhất là khi lưu lượng đơn vị trước và sau đoạn khuyếch tỏn chờnh lệch quỏ nhiều, làm cho dũng chảy khụng khuyếch tỏn và tỏch rời tường nghiờng tạo thành khu nước xoỏy hai bờn. Do ỏp lực dũng chớnh nhỏ hơn ỏp lực dũng chảy xoỏy nờn
vựng nước xoỏy hai ở hai bờn khụng ngừng ộp dũng chớnh thu hẹp lại. Dũng chảy lệch và ngoằn ngốo, lỳc xụ bờ bờn này lỳc va bờ bờn kia gõy xúi lở hạ lưu.
Vỡ vậy nghiờn cứu lý thuyết, một hệ thống tiờu năng phũng xúi sau cống đạt yờu cầu khi nú tạo được dũng chảy ờm, phõn bố đều trờn toàn bộ lưu vực hạ lưu, khụng cú phễu xúi di động, khụng tồn tại cỏc khu xoỏy, quẩn. Tạo dũng chảy thẳng tuyến trục cụng trỡnh trong mọi trường hợp chờnh lệch mực nước. Dũng chảy lõn cận tiếp xỳc với với kờnh đất phần gia cố cú vận tốc bộ nằm trong khả năng chống xúi của đất nền.