Nghiên cứu giải pháp dầm khoét đáy so le và kết cấu tiêu năng hợp lý cho công trình tràn xả lũ Đá Hàn, tỉnh Hà Tĩnh

Bài viết trình bày tóm tắt một số kết quả nghiên cứu thí nghiệm trên mô hình thủy lực xác định giải pháp dầm khoét lỗ đáy so le để triệt phá dòng xiên trên dốc nước và kết cấu tiêu năng hợp lý cho công trình tràn xả lũ Đá Hàn, tỉnh Hà Tĩnh.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi Đá Hàn được xây dựng trên sông Rào Nổ, thuộc địa phận xã Hoà Hải, huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh.

Tràn xả lũ là công trình cấp III, thiết kế khác với các công trình tràn xả lũ thông thường, tràn được phân làm 3 đoạn với hai bên là đập tràn tự do ở giữa là tràn có cửa van điều tiết. Nối tiếp sau tràn là dốc nước thu hẹp dần, cuối dốc nước là đoạn cong chuyển tiếp nối với bể tiêu năng đáy. Quy mô và các thông số công trình tràn xả lũ:

- Lưu lượng lũ thiết kế: Qtk =1742,0m3/s. Lưu lượng lũ kiểm tra: Qkt = 2038,0 m3/s.

- Cột nước thiết kế: Htk = 4,44 m. Cột nước kiểm tra: Hkt = 4,50 m.

- Cao trình ngưỡng tràn tự do: 38,36 m. Cao trình ngưỡng tràn có cửa: 34,0 m.

- Chiều rộng tràn tự do: 65,0 m. Chiều rộng tràn có cửa: 12,0 m.

- Chiều dài dốc nước: 25,0 m. Chiều rộng dốc nước: 47,2 m đến 49,2 m.

- Chiều dài đoạn chuyển tiếp: 20,0 m.

- Chiều dài bể tiêu năng: 50,0 m. Cao trình đáy bể tiêu năng: 17,0 m.

- Cao trình đỉnh tường bể tiêu năng: 29,0 m. Chiều sâu bể tiêu năng: 3,50 m.

- Cao trình đáy kênh hạ lưu sau bể: 20,50 m.

Địa chất công trình: Nền thân đập tràn, dốc nước, đáy bể tiêu năng và đáy kênh hạ lưu đặt trên nền mềm yếu là đất sét bột kết phong hóa mạnh đến phong hóa vừa màu xám vàng, xám nâu, tím gụ lẫn xám xanh. Cấu tạo phân lớp mỏng, đá mềm, cường độ kháng nén khô 12,75kg/cm2¸43,10kg/cm2, cường độ kháng kéo từ 3,20´10-5¸4,37´10-5(cm/s)

Giai đoạn 1 công trình đã thí nghiệm phương án thiết kế tiêu năng bằng dòng phun. Tuy nhiên do địa chất tại tuyến tràn không tốt so với tài liệu khảo sát ban đầu nên phương án tiêu năng bằng dòng phun không được áp dụng và được cấp quyết định đầu tư cho phép thay đổi sang phương án tiêu năng đáy để đảm bảo ổn định cho công trình.

Với điều kiện làm việc của tràn xả lũ Đá Hàn có ảnh hưởng lớn tới chế độ thuỷ lực dòng chảy, khả năng tháo, tác động của trường lưu tốc và áp lực trên tràn, biên và kết cấu nối tiếp, kết cấu tiêu năng hạ lưu, diễn biến ổn định kênh dẫn hạ lưu… bằng lý thuyết không thể tính toán một cách chính xác được. Vì vậy mô hình thủy lực tràn xả lũ Đá Hàn được nghiên cứu để chính xác hoá các thông số công trình. Trong phạm vi của bài báo chúng tôi chỉ đề cập tới việc lựa chọn giải pháp bố trí dầm khoét lỗ đáy so le để triệt phá dòng xiên trên dốc nước và kết cấu tiêu năng hợp lý đảm bảo công trình làm việc an toàn hiệu quả.

2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM   

2.1. Thiết kế và xây dựng mô hình

2.2. Các chế độ lưu lượng và mực nước thí nghiệm mô hình

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả thí nghiệm phương án thiết kế

a. Về khả năng tháo của công trình

b. Về tình hình thủy lực

c. Về lưu tốc dòng chảy

3.2. Nhận xét về phương án thiết kế

3.3 Nghiên cứu chọn phương án kết cấu tiêu năng hợp lý

3.3.1. Phương án kết cấu 1

3.3.2. Phương án kết cấu 2

3.3.3. Phương án kết cấu 3

3.3.4. Phương án kết cấu đề nghị

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Báo cáo kết quả thí nghiệm mô hình thuỷ lực tràn xả lũ Đã Hàn tỉnh Hà Tĩnh (phương án tiêu năng đáy), năm 2010.

[2]. Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Văn Đặng, Ngô Trí Viềng - Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thuỷ lợi. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà nội, năm 1977.

[3]. P.G. Kixelep và các tác giả khác -Sổ tay Thủy lực (Bản dịch tiếng Việt). NXB “Cầu vồng” - Matxcova, năm 1988.

[4]. Quy phạm thiết kế của Trung Quốc (Sổ tay thiết kế thủy công SL-259).

Chi tiết bài báo xem tại đây: Nghiên cứu giải pháp dầm khoét đáy so le và kết cấu tiêu năng hợp lý cho công trình tràn xả lũ Đá Hàn, tỉnh Hà Tĩnh

Tác giả: ThS. Đặng Thị Hồng Huệ; PGS.TS. Lê Văn Nghị; KS. Nguyễn Tiến Hải
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông biển 

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI