TỔNG QUAN VỀ TRÀN XẢ LŨ
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG TRÀN XẢ LŨ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Trong hệ thống công trình thủy lợi, công trình tháo giữ vai trò quan trọng, giúp kiểm soát lượng nước thừa trong hồ khi đạt mực nước tính toán Nó có khả năng tháo nước hoàn toàn hoặc một phần hồ chứa, phục vụ cho việc sửa chữa, nạo vét và cung cấp nước cho hạ lưu.
Các công trình tháo ở Việt Nam rất phong phú về thể loại và đa dạng về kết cấu Từ năm 2002, nhiều dự án thiết kế và xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện đã được triển khai, trong đó có nhiều công trình hồ chứa và xả lũ quy mô lớn Một số dự án tiêu biểu bao gồm thủy điện Sê San 3.
Hang (Tuyên Quang), Rào Quán (Quảng Trị), Plêikrông, Sê San 3A, Sê San
4, A Vương, Buôn Kướp, Đại Ninh, Sêrêpôk, Buôn Tua Sa, Bản Vẽ, Sông Ba
Hạ, An Khê-Ka Năc, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4, Sông Tranh 2, Bản Chát, Huội
Trong khoảng 20 năm qua, Việt Nam đã chứng kiến sự phát triển nhanh chóng trong việc xây dựng các đập cao và hồ chứa lớn như Quảng, Sơn La, Cửa Đạt và Bắc Hà, với dung tích từ hàng triệu đến hàng chục tỷ m3 nước Các công trình này có khả năng xả nước từ hàng ngàn đến vài chục ngàn m3/s Chúng ta đã áp dụng thành công những công nghệ thiết kế và thi công tiên tiến như đập đá đổ bản mặt bê tông (CFRD), đập bê tông đầm lăn (RCC) và đập bê tông truyền thống (CVC) Nhiều đập đã được đưa vào vận hành an toàn, đóng góp vào hệ thống thủy lợi và thủy điện của đất nước.
Tuyên Quang; về đập CVC có đập Sê San 3, Sê San 3A; Về đập RCC có đập
Plêikrông Trước đó, chúng ta cũng đã xây dựng một số đập, hồ chứa lớn như
Hoà Bình, Thác Bà, Trị An, Thác Mơ, Ialy, Sông Hinh, Vĩnh Sơn, Dầu Tiếng,
Yun Hạ, Phú Ninh và các công trình khác đã được thiết kế đa dạng để tháo lũ, phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất và thủy văn của từng khu vực Các công trình này bao gồm cả tràn xả mặt sông, như tại Sê San 3, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quản lý nước.
San 3A, Sê San 4, Plêikrông, A Vương, Bản Chát, Huội Quảng, …), xả mặt kết hợp với xả sâu (Hoà Bình, Sơn La, Tuyên Quang), đường tràn dọc (Ialy,
Sông Hinh, Hàm Thuận-Đa Mi, Tuyên Quang, Rào Quán, Đại Ninh,…)
Về hình thức tiêu năng sau công trình tháo nước, thường có 3 dạng tiêu năng được áp dụng:
Tiêu năng đáy là phương pháp tận dụng sức cản nội bộ của nước nhảy để giảm năng lượng dòng chảy Phương pháp này có thể được áp dụng cho kiểu bể hoặc kết hợp tường và bể Thường được sử dụng cho các công trình vừa và nhỏ, tiêu năng đáy thích hợp trong điều kiện mực nước hạ lưu lớn và nền địa chất yếu.
A Lưới là một loại hình công trình hiệu quả trong việc tiêu tán năng lượng dư thừa Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu khối lượng xây lắp lớn và chi phí cao, đặc biệt là đối với các dự án quy mô lớn.
Tiêu năng mặt là dạng chảy nước ở trạng thái chảy mặt, chỉ đạt đến đáy sau khi mở rộng hoàn toàn Chế độ chảy mặt ở hạ lưu thường tạo ra sóng giảm dần, dẫn đến xói lở tại khu vực này Động năng thừa trong chế độ chảy mặt phân tán trên một chiều dài lớn hơn so với chế độ chảy đáy Phương pháp này có thể áp dụng trong trường hợp nền đá khi không cần gia cố hạ lưu, giảm chiều dài gia cố, và khi mực nước hạ lưu cao với ít biến động.
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TIÊU NĂNG
1.2.1 Khái quát chung Đặc điểm nổi bật của công trình tháo nước là khi dòng chảy đổ từ thượng lưu qua công trình về hạ lưu, nguồn năng lượng của dòng chảy khá lớn sẽ tạo ra chế độ thuỷ lực nối tiếp phức tạp, ảnh hưởng trực tiếp đến ổn định của công trình Đặc tính thuỷ lực cơ bản của dòng chảy qua công trình tháo là êm ở thượng lưu (Fr < 1); chảy xiết trên đoạn chuyển tiếp (Fr > 1) và dần trở lại trạng thái tự nhiên sau khi chảy vào sông thiên nhiên Động năng thừa của dòng chảy đổ từ thượng lưu qua công trình xuống hạ lưu là rất lớn nên cần thiết phải giải quyết tiêu năng trước khi dòng chảy nối tiếp về hạ lưu Nguyên tắc của các giải pháp nối tiếp tiêu năng là phải tìm được biện pháp tiêu hao được năng lượng thừa của dòng chảy tới mức tối đa, điều chỉnh lại sự phân bộ vận tốc, làm giảm mạch động để cho dòng chảy trở về trạng thái tự nhiên của nó trên một đoạn ngắn nhất, giảm khối lượng gia cố nhưng vẫn bảo vệ được cho công trình đầu mối, cho hai bờ, lòng dẫn hạ lưu và phải đảm bảo sự ổn định trong những điều kiện thuỷ lực tương ứng với các cấp lưu lượng xả qua công trình
Nhiệm vụ chính của thiết kế nối tiếp thượng hạ lưu là nghiên cứu chế độ thủy lực, chọn kết cấu và xác định các thông số của giải pháp tiêu năng dựa trên tính toán và nghiên cứu mô hình thủy lực của công trình Việc giải quyết nhiệm vụ này rất phức tạp do ảnh hưởng của chế độ dòng chảy từ thượng lưu xuống hạ lưu, bao gồm các vấn đề như dòng xiết, hàm khí và mạch động áp suất Đặc điểm của các chế độ nối tiếp và điều kiện phát sinh tương tác giữa các dòng chảy với công trình là rất quan trọng Bên cạnh đó, hình thức và kết cấu công trình còn phụ thuộc vào các yếu tố như địa hình, địa chất tuyến công trình, độ chênh mực nước thượng hạ lưu, và sự phân bố lưu lượng đơn vị qua công trình.
1.2.2 Một số kết quả nghiên cứu ở nước ngoài
Bài toán nối tiếp và tiêu năng dòng chảy qua công trình đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu từ các nhà khoa học trong nước và quốc tế, dẫn đến nhiều giải pháp đa dạng trong các lĩnh vực và khía cạnh khác nhau.
* Các vấn đề nối tiếp chảy đáy ở hạ lưu theo phương pháp lý thuyết có thể kể đến Bidone năm 1880, Belanger năm 1928 và gần đây là N
Ragiaratman với công thức tính chiều sâu liên hiệp của nước nhảy phân giới;
Theo phương pháp thực nghiệm, nhiều tác giả đã tiến hành thí nghiệm dựa trên phương trình năng lượng và động năng để tìm ra các hệ thức tính toán nước nhảy Từ đó, họ xác định được dạng nối tiếp giữa dòng xả và dòng chảy hạ lưu.
Tréc tou xốp áp dụng hệ thức nước nhảy của Belanger cùng với phương trình năng lượng để xác định độ sâu co hẹp tại chân đập và độ sâu liên hiệp tương ứng.
- Giáo sư A-grốt-Skin đã lập các phương trình tính toán nước nhảy theo dạng không thứ nguyên;
- Ngoài ra có thể kể đến các tác giả như: Aivadian, Pavơlôpxki,
V.I.Avrinnhayry, V.A.Saomian có nhiều nghiên cứu về vấn đề nước nhảy;
- Nghiên cứu về nhảy ngập trong bài toán phẳng có: T Bunsu, An
Trong các trường hợp nước nhảy không gian, nhiều nhà nghiên cứu như Picalôp và Abơranôp đã phát triển sơ đồ nước nhảy hoàn chỉnh với hình dạng đối xứng Các nhà khoa học như Linhxepxki và Guncô cũng đã có những đóng góp quan trọng trong lĩnh vực này.
Serenkôp và B.T.Emxep đã chứng minh sự tồn tại của nước nhảy xiên, đồng thời xác định dạng và phân bố vận tốc của dòng xiên mở rộng Ngoài ra, các nghiên cứu của Q.F Vaxiliep và M.F Clatnhep cũng đã chỉ ra sự nối tiếp giữa dòng xiết và dòng êm ở hạ lưu công trình trong điều kiện biên mở.
Khi nhảy vào không gian với lòng dẫn mở rộng dần, nhiều tác giả như Ra-khơ-ma-nốp và T.D Prô-vô-rô-va đã nghiên cứu hiện tượng này trong khu vực nối tiếp.
* Trong trường hợp bậc thấp có đập thụt nối tiếp: có các kết quả nghiên cứu của Forter và Krinde, Moore và Morgan, Ventechow Yames và Sharp
* Các nối tiếp chảy mặt ở hạ lưu công trình có thể kể đến:
Nghiên cứu của A.A Xabanhep dựa trên quan điểm rằng áp suất ở bậc tuân theo quy luật thủy tĩnh, từ đó phát triển các hệ thức tính toán thủy lực cho các bậc tiếp theo.
- Ngoài ra có thể kể đến các nghiên cứu của M.F Scolanhep, M.A
Makhlop về trạng thái nối tiếp chảy mặt
Các vấn đề liên quan đến hiện tượng chảy mặt dạng dòng phun tự do ở hạ lưu công trình chủ yếu xoay quanh việc tính toán chiều sâu hố xói, dựa trên các nghiên cứu của T.E.
Mirtxkhulava nghiên cứu nền đất không dính, trong khi T.Kh Akhơ-me-đốp tập trung vào nền đá rắn B.M.Sicvascvili đã thực hiện các nghiên cứu về sự nối tiếp và hợp nhất của hai dòng phun tự do.
* Các vấn đề nối tiếp theo dạng xả kết hợp ở hạ lưu công trình có thể kể đến các nghiên cứu của B.M Sicvasvili
* Các nghiên cứu về thuỷ lực và biện pháp công trình trong đoạn chuyển tiếp còn có thể kể đến các tác giả như:
Tiêu năng trong bể và các ảnh hưởng của mực nước hạ lưu, ngưỡng, cũng như bể tiêu năng đầu hố xói đã được nêu rõ trong nhiều nghiên cứu.
Tréc tou xốp, Smetana, Bá Kirova, Ughin trut, và P Novak là những tên tuổi nổi bật trong lĩnh vực nghiên cứu tại Đại học Thủy lợi Các chuyên gia này đã đóng góp nhiều công trình quan trọng, giúp nâng cao chất lượng giáo dục và nghiên cứu trong ngành thủy lợi Đại học Thủy lợi không ngừng phát triển và khẳng định vị thế của mình trong cộng đồng học thuật quốc tế.
- Về xói hạ lưu có các tác giả như: Ter-Arakelian, Chalumina, Vuzgo…
- Cu min đã nghiên cứu rất kỹ sự phân bố lưu tốc trong vùng chuyển tiếp thông số đặc trưng α
- Vấn đề mạch động trong và sau nước nhảy đã được chỉ ra trong các nghiên cứu của Lê Vi
Grund đã phát hiện những cấu trúc đặc biệt trong nước nhảy liên quan đến vấn đề xói, thông qua việc khái quát trường lưu tốc bằng ba miền tương tác lẫn nhau.
- Liên quan đến chiều sâu xói ổn định đã có các tác giả như: Vuzgo,
Schoklitsch, Vernonese, Jaeger, Patresev, Eggenberger, Smolianninov
- Chiều dài xói ổn định có nghiên cứu của Damamzin, Patrasev, Yuricki theo quan điểm chiều dài hố xói liên quan đến độ sâu lớn nhất của hố xói
- Levi, Vuzgo… lại xác định chiều dài xói phụ thuộc vào các yếu tố dòng chảy và công trình như: dòng chảy, đất nền, dạng công trình…
1.2.3 Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam Ở Viêt Nam, trong mấy thập kỷ gần đây, vấn đề nghiên cứu chế độ thuỷ lực và chọn bể tiêu năng chống xói ở hạ lưu công trình thuỷ lợi nói chung đã thu hút được sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu, thiết kế và quản lý công trình thuỷ lợi Đã có nhiều công trình nghiên cứu tại Viên khoa học Thuỷ lợi (các tác giả: Trương Đình Dụ, Trần Đình Hợi, Hàn Quốc Trinh, Trần Quốc
Thưởng…), Trường Đại học Thuỷ lợi (các tác giả: Hoàng Tư An, Nguyễn Văn
Mạo, Phạm Ngọc Quý…) Viện khoa học Thuỷ lợi Nam bộ (các tác giả: Nguyễn Ân Niên, Trần Như Hối, Tăng Đức Thắng) và nhiều nhà chuyên môn khác
CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LÝ THUẾT VỀ TIÊU NĂNG ĐÁY
Thiết kế tiêu năng cho phòng xói là một thách thức lớn, hiện chưa có giải pháp hoàn hảo Nghiên cứu về tiêu năng đã phát triển nhiều phương pháp, cho phép áp dụng độc lập hoặc kết hợp hiệu quả.
Dòng chảy hạ lưu tại khu vực tiêu năng rất phức tạp, do đó chưa có phương pháp phân tích toán học chính xác Hiện nay, người ta vẫn áp dụng các công thức suy diễn từ lý luận kết hợp với hệ số hiệu chỉnh thực nghiệm Ngoài ra, có thể sử dụng công thức bán thực nghiệm, sau đó tiến hành phân tích định tính trước khi áp dụng công thức kinh nghiệm để tính toán.
Đối với các công trình nhỏ, việc bố trí các bộ phận gần với sơ đồ lý thuyết cho phép áp dụng các công thức thủy lực để tính toán Trong khi đó, với các công trình lớn và vừa, sau khi sử dụng công thức thủy lực, cần tiến hành nghiệm chứng bằng mô hình thủy công để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả.
Trong các bài toán tiêu năng phòng xói, việc sử dụng công thức toán học và công thức kinh nghiệm thường gặp nhiều hạn chế về phạm vi ứng dụng Phân tích bằng số học có thể gặp khó khăn, và khi suy diễn công thức lý luận, cần thiết phải đưa ra các giả thiết để đơn giản hóa Việc giải các phương trình thường yêu cầu loại bỏ các số hạng bậc cao, dẫn đến kết quả tính toán theo công thức lý luận thường chỉ mang tính gần đúng Mặc dù các công thức kinh nghiệm đáng tin cậy, nhưng phạm vi sử dụng của chúng cũng bị giới hạn, không thể mở rộng áp dụng một cách linh hoạt.
1.3.2 Phương pháp thực nghiệm mô hình
Mô hình thí nghiệm mô phỏng công trình thực tế trong điều kiện phức tạp, mang lại kết quả gần gũi với thực tế Thực nghiệm giúp giải quyết những vấn đề thực tiễn trong thiết kế, xây dựng và khai thác công trình thủy lợi mà lý thuyết không thể đáp ứng đầy đủ Qua mô hình thủy lực, các công thức lý thuyết được kiểm tra, bổ sung và chính xác hóa, đồng thời kiểm chứng các kết quả từ phương pháp lý luận Mô hình thí nghiệm, khi sát với thực tế, tạo ra điều kiện tin cậy cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực thủy lợi.
Mặc dù các công thức thực nghiệm có giá trị gần đúng và phạm vi ứng dụng nhất định, nhưng thí nghiệm mô hình không thể mô tả chính xác một số hiện tượng như sóng vỗ và dòng chảy có hiện tượng trộn khí Việc quyết định kích thước công trình tiêu năng dựa vào thực nghiệm mô hình đôi khi không hoàn toàn chính xác, do có sự khác biệt giữa mô hình và dòng chảy thực tế, dẫn đến trạng thái dòng chảy và dòng phát sinh không thống nhất Vì vậy, thực nghiệm mô hình không phải là phương pháp tuyệt đối.
1.3.3 Phương pháp nghiên cứu trên nguyên hình
Nguyên hình là mô hình có tỷ lệ 1:1, đảm bảo mọi điều kiện tương tự Tuy nhiên, dòng chảy thực tế diễn ra ngoài ý kiến chủ quan của con người, khiến cho việc nghiên cứu và đo đạc các thông số trên nguyên hình không phải lúc nào cũng khả thi Khi công trình đã hoàn thành, việc khắc phục sự cố gây mất an toàn trở nên khó khăn và tốn kém, đặc biệt trong việc sửa đổi kết cấu và hình thức tiêu năng.
Khi nghiên cứu về tiêu năng, việc chỉ sử dụng một trong ba phương pháp là không đủ; do đó, cần kết hợp cả ba phương pháp để tìm ra giải pháp hiệu quả nhất Độ chính xác của mô hình và tính toán là yếu tố quan trọng để đảm bảo tính hợp lý trong thiết kế Tính thực tiễn của nghiên cứu được xác định qua việc kiểm tra độ an toàn của công trình Dựa trên các số liệu quan sát thực tế, chúng ta có thể xây dựng các công thức thực nghiệm để hỗ trợ cho quá trình này.
MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIÊU NĂNG ĐÁY
Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH THÁO 1.4.1 Xác định lưu lượng tính toán tiêu năng
Công trình tháo nước thường làm việc với nhiều cấp lưu lượng khác nhau
Công trình tiêu năng cần phải đảm bảo hiệu quả tiêu năng cho mọi cấp lưu lượng trong phạm vi thiết kế, với kích thước phù hợp để tạo ra nước nhảy ngập (hệ số ngập σ=1.05÷1.0) trong mọi tình huống Để đạt được yêu cầu này, cần phải tính toán lưu lượng gây ra tình huống nối tiếp bất lợi nhất, được gọi là lưu lượng tính toán tiêu năng.
Trong trường hợp bất lợi nhất, khi nối tiếp bằng nước nhảy xa có hiệu số (h c ” -h h ) lớn nhất, chiều dài đoạn chảy xiết đạt mức tối đa Do đó, việc thiết kế công trình tiêu năng cần được thực hiện với quy mô lớn nhất để đảm bảo hiệu quả.
Lưu lượng tính toán tiêu năng không nhất thiết phải bằng lưu lượng lớn nhất Để xác định lưu lượng này, cần phân tích các trường hợp cụ thể dựa trên mực nước thượng và hạ lưu của công trình.
1.4.2 Xác định hình thức nối tiếp chảy đáy Độ sâu tại mặt cắt co hẹp h c ở sau công trình được xác định trực tiếp bằng phương pháp Bécnuli viết cho mặt cắt 0-0 và mặt cắt C-C (hình 1-3)
Giải pháp tiêu năng đáy ở hạ lưu công trình tháo nước là một phương pháp quan trọng trong quản lý nước và bảo vệ môi trường Nó giúp kiểm soát lưu lượng nước, giảm thiểu xói mòn và bảo vệ hệ sinh thái Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong thiết kế và thi công sẽ nâng cao hiệu quả tiêu năng và đảm bảo an toàn cho công trình Các nghiên cứu từ Đại học Thủy Lợi đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa giải pháp tiêu năng đáy không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn hỗ trợ phát triển bền vững trong lĩnh vực thủy lợi.
E0: Cột nước toàn phần thượng lưu so với đáy sân sau tại mặt cắt C-C Σξ : Tổng các hệ số tổn thất từ mặt cắt 0-0 đến C-C
= + ξ ϕ α 1 là hệ số lưu tốc (1-3)
Sau khi tính toán hc theo công thức đã nêu, có thể xác định độ sâu liên hợp giữa hc và hc”, cùng với độ sâu hạ lưu hh, từ đó xác định các hình thức nối tiếp khác nhau.
Trong trường hợp 1, hạ lưu được phân loại dựa trên dòng chảy êm, với các tình huống như sau: khi hc” > hh, dòng chảy nối tiếp được tạo ra bằng nước nhảy phóng xa; khi hc” = hh, dòng chảy nối tiếp là nước nhảy phân giới; và khi hc” < hh, dòng chảy nối tiếp sẽ là nước nhảy ngập.
Trong trường hợp 2, khi hạ lưu là dòng chảy xiết với hc” > hh, dòng chảy sẽ giảm dần từ hc đến hh Nếu hc” = hh, sẽ hình thành dòng chảy đều ngay sau mặt cắt co hẹp Ngược lại, khi hc” < hh, sẽ xuất hiện đường dâng nối tiếp với dòng chảy đều trong kênh dẫn.
Trong hình thức nối tiếp bằng nước nhảy phóng xa, ở sau mặt cắt co hẹp
C-C có một đoạn dòng chảy xiết( đường mặt nước loại C), rồi qua nước nhảy mà chuyển thành dòng chảy êm bình thường ở hạ lưu Độ sâu liên hiệp thứ 2 dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai hoc thuy loi dai sau nước nhảy chính là độ sâu dòng chảy bình thường ở hạ lưu Do đó biết độ sâu hạ lưu hc” = hh, ta có thể tính độ sâu trước nước nhảy và từ đó có thể xá định được chiều dài đoạn chảy xiết theo phương pháp tính dòng không đều
1.4.3 Các biện pháp tiêu năng trong chế độ chảy đáy
Nối tiếp chảy đáy có nước nhảy xa là một tình huống nguy hiểm, do đó cần tìm biện pháp chuyển đổi nó thành nối tiếp bằng nước nhảy ngập Mặc dù dòng chảy sau nước nhảy ngập vẫn giữ vận tốc lớn ở đáy và dòng mạch động kéo dài, điều này cho phép hình thành nối tiếp chảy mặt.
Có nhiều biện pháp tiêu năng, trong đó biện pháp cơ bản nhất là chuyển đổi chế độ nối tiếp từ nước nhảy xa sang nối tiếp bằng nước nhảy ngập Để thực hiện điều này, cần tăng độ sâu ở hạ lưu.
- Đào sân sau: Tức là làm bể tiêu năng:
- Làm tường chắn để nâng cao mực nước – Tức là làm tường tiêu năng;
- Vừa đào sâu, vừa làm tường – Bể và tường tiêu năng kết hợp
- Ngoài ra có trí thiết bị tiêu năng phụ - Các mố, ngưỡng, răng
Nhiệm vụ tính toán là xác định chiều sâu bể, chiều cao tường tiêu năng
Chiều dài bể L b và xác định hình thức, kích thước thiết bị tiêu năng phụ
1.4.3.1 Tính bể tiêu năng (hình vẽ 1-3)
Phương pháp chung thường tính chiều sâu bể tiêu năng theo công thức: d =σ hc”- hh-ΔZ (1-4)
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các thông số quan trọng trong thiết kế bể chứa nước Đầu tiên, hh là độ sâu hạ lưu khi chưa đào bể, trong khi hc” là độ sâu liên hợp với độ sâu co hẹp hc, được tính theo cao trình sân bể cùng với cột nước thượng lưu E0’ = E0 + d Hệ số an toàn ngập σ được xác định trong khoảng từ 1,05 đến 1,0 Cuối cùng, chênh lệch cột nước ở cửa ra của bể được tính bằng công thức ΔZ = ⎟⎟.
Diện tích mặt cắt ướt ở cuối bể được ký hiệu là ωb, với chiều sâu hb = σhc Trong khi đó, diện tích mặt cắt ướt ở hạ lưu sau bể được ký hiệu là Δ Hệ số lưu tốc ở cửa ra của bể được ký hiệu là ϕ’, có giá trị khoảng từ 0,95 đến 1,0.
Trong công thức (1-4), để xác định giá trị d, các thành phần hc” và ΔZ phụ thuộc vào ẩn số d Vì vậy, bài toán cần được giải quyết bằng cách tính toán d một cách chính xác từng bước.
Chiều c của tường tiêu năng tính bằng công thức:
H1: Cột nước tràn trên đỉnh tường, tính theo công thức tràn chảy ngập: