I. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là quốc gia có nền nông nghiệp phát triển, hệ thống công trình đầu mối thủy lợi đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Các đập được thiết kế theo phương pháp truyền thống, trong đó các chỉ tiêu kỹ thuật của công trình được mô phỏng qua khả năng chịu tải nhưng chưa xét đến sự ảnh hưởng của các thành phần công trình đến an toàn chung. Các yếu tố từ phía tự nhiên tác động vào hồ đập ngày càng phức tạp, làm cho hồ đập trở thành nơi tiềm ẩn các tai họa do vỡ đập gây ra. Đặc biệt, việc sử dụng vật liệu thép trong xây dựng cửa van cũng chưa được kiểm định và tiêu chuẩn thiết kế chưa có, dẫn đến khó khăn trong việc đánh giá và đảm bảo an toàn cho các công trình thủy lợi. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong phân tích và đánh giá an toàn cho hệ thống đầu mối thủy lợi là rất cần thiết.
II. Mục đích của đề tài
Mục đích chính của nghiên cứu này là phân tích độ tin cậy kết cấu cửa van thép trong công trình thủy lợi và thủy điện nhằm đánh giá mức độ an toàn. Đề tài sẽ cung cấp cơ sở để đề xuất các giải pháp gia cố cửa van, từ đó nâng cao hiệu quả và an toàn cho các công trình thủy lợi. Việc áp dụng lý thuyết độ tin cậy sẽ giúp các kỹ sư có cái nhìn rõ ràng hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn kết cấu, từ đó đưa ra các quyết định thiết kế và bảo trì hợp lý.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận trong nghiên cứu này bao gồm tiếp cận hệ thống, tổng hợp và hiện đại. Nghiên cứu sẽ xem xét đầy đủ các yếu tố kinh tế, kỹ thuật và xã hội, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu an toàn về kỹ thuật, kinh tế và xã hội. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là lý thuyết độ tin cậy, kết hợp với các phương pháp toán học và thống kê để phân tích các số liệu cơ bản, từ đó xác định các đặc trưng thống kê của các biến ngẫu nhiên tải trọng và độ bền. Điều này sẽ giúp đánh giá chính xác hơn về an toàn của kết cấu cửa van thép trong các điều kiện làm việc khác nhau.
IV. Tổng quan về cửa van và ứng dụng lý thuyết độ tin cậy
Cửa van là bộ phận cơ khí quan trọng trong các công trình thủy lợi, có chức năng điều tiết lưu lượng nước. Các loại cửa van hiện nay rất đa dạng, từ cửa van phẳng, cửa van cung, đến cửa van quạt. Lý thuyết độ tin cậy được áp dụng để đánh giá an toàn cho các kết cấu này, giúp xác định khả năng chịu tải và các cơ chế sự cố có thể xảy ra. Việc phân tích độ tin cậy không chỉ giúp nâng cao an toàn mà còn góp phần vào việc bảo trì và cải tiến thiết kế cho các cửa van, đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện.
