CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE HO CHUA, DUONG TRAN ZÍC ZAC VÀ VAN ĐÈ CAN NGHIÊN CUU 1.1 Tinh hình xây dựng và khai thác hd chứa nước ở Việt Nam Nhiều năm nay ở nước ta, những hồ chứa nước đã đồng vai tr ích cực trong việ trữ nước mùa mưa, cắp nước trong mùa khô nắng nóng, lim giảm bớt khổ khăn và thiệt hại do hạn hắn gây ra, củi thiện mỗi trường sống. Thực té, các hồ đã trở thành một phần không thể thiểu trong phát triển kinh tế xã hội và cuộc sống hằng. ngày của người dân ở địa phương. Theo số liệu thông kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, đến nay cả nước cô khoảng 3.500 hồ chứa nước các loi.
Trong đó hỗ chứa vừa và lớn có khoảng 700 hỗ với dung tích mỗi hỗ hơn 1 triệu mô, đập cao hơn 10m - chiếm 20%, trong dé có khoảng 72 hi có dung tích trên 10 triệu m3 - chiếm 2%, edn lạ 80% là các hỗ chứa có quy mô nhỏ hơn. , điều kiện tự nhiên có sự thay đổi nhiều so như rừng đầu ngu bị khai thác bữa bãi dẫn thảm thực vật bị thu hẹp 60-70%, khí hậu khu vực thay đổi, yêu cầu dùng nước ngày càng ting hỗ đã bộc lộ những hư hỏng và tồn tại “Theo kết quả khảo sit mới nhất v hiện trang hỗ đập trên cả nước mới được “Tổng Cục Thủy lợi (Bộ NN&PTNT) công bổ cho thấy, các hi chứn nước vừa và nhỏ chưa được quan tim, sửa chữa, nâng cắp nên nhiều hd dang ở tinh trang mắt ăn toàn cao. Cụ thể, trong số 600 hồ chứa vừa và nhỏ, có tới 30% thiểu năng lực xã lũ, xô tut lớp gia c mãi thượng lưu, các cổng by nước đều bị rõ rỉ do xuống cấp nghiêm trọng.Vì không đủ năng lực xả lũ, nên ở nhiễu nơi người dân đã phải thao trần nước từ hồ ra, chỉ giữ lại dung tích chứa côn 30-40%, điều này đã biến nhiều hồ thành các ao chứa nước, không còn tác dụng tích nước như thiết kế. "Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng xuống cắp các hồ đập là phần lớn các hồ chứa nước hiện nay được xây dựng từ những năm 70, 80 của thể ky trước.
Do thời sian thi công gắp nên công tác khảo st thiết kế, thi công có nhiề thiểu sót, nhiều hồ chứa còn thiếu năng lực xả lũ - do mé hình thiết kế lũ không phù hợp với tình hình mưa (thực tẾ) trên lưu vực, do tà liệu quan trắc khí tượng thuỷ văn ngắn nên thiết kế không chính xác, trong khi đó diễn biến thời tiết ngày càng bắt lợi, hạn hán, 1G lụt xây ra ign tip, rừng đầu nguồn hỗ chứa bị tin phi nên tốc độ lũ trên lưu vực đổ tập trung về hồ nhanh, mạnh và nhiều hơn so với trrớc đây làm mực nước trong hỗ dang cao xấp xi cao trình đập, gây mắt an toàn. Một nguyên nhân khác làm cho các hồ chứa ở tinh trạng mắt an toàn la cơ so hạ tầng phục vụ cho công tác quản lý vận hành còa thiểu và yếu kém: nhiều hồi không có đường cho xe cơ giới fp cận công tỉnh để ứng cứu khi có sự cổ, nhiều hồ thiểu phưc tiện thông tin liên lạc phục vụ công tác quản lý và phòng chống lụt bão. Bến cạnh đó, công tác quản lý các hd (đặc biệt là các hd nhỏ) đã bộc lộ nhiều bắt cập. Đó là, năng lục cần bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý côn yếu.
Các khâu đảo tạo, tập huẳn những kién thức tối thiểu về quản ý hỗ chưa được ai chú trong (nhất là các hồ do dân quản ý). Thiếu kinh phí cho việc duy tu, bão dưỡng định kỷ, cho nên thường là chỉ đến khi công trình có nguy cơ sụp 46 cao hoặc đã bắt đầu hư hỏng. mới được cắp kính phí sữa chữa “rong khi tỉnh trạng các hd chứa như trên th theo dự bảo của ngành khí tượng thủy văn, thời tết năm nay tiếp tục có những diễn biển phúc tạp. hạn hin diễn ra trên điện rộng và kéo đãi trong những thing dầu năm, thing 9, 10 vữa qua đã có những trận mưa, lũ lớn.
Vì thế, chuẩn bị sẵn sảng chống lũ cho dé, kè và các hồ chứa nước la việc cần phải được hm ý. "Để giải quyết nhu cầu cần tăng dung tích hb mà vẫn đảm bảo yêu cầu thoát Ii hoặc như cầu cin phải dim bảo thoát được những cơn là ngày cảng lồn, có nhiều biện pháp công trình đã được để xuất 1 - Nâng ngưỡng tran chính bing đập trần bê tông trong lực có mặt cắt thực dụng kiểu Creager-Ophixerov: Phương án này có giá thành thấp nhưng không dim bảo khả năng thoát lũ thiết kế (vì giảm mặt cắt thoát lũ) 2 - Lam tràn nhiều khoang có cửa van: Phương án này đảm bảo mục đích công trình đề ra nhưng kết edu công trình phức tạp, giá thành công trình cao, vận hành khó khăn. 3 — Mé rộng ngường trin để tăng khả năng thoát lũ: đây là giải pháp mới, đang được ứng dụng ở Việt Nam. Phương án này có ưu điểm là tăng được lưu lượng xa, giảm điện tích ngập ở thượng lưu, gi thành thi công rẻ, vận hành đơn giản an toản, thích hợp với các công tỉnh vừa và nhỏ, đặc bit ee công tình cần nâng cấp tràn để đáp ứng nhu cầu dùng nước hoặc đảm bao khả năng thoát lũ trong.
tinh hi thời tiết hiện tại 1.2 __ Tổng quan về các công trình tháo lũ ở hồ chứa “rong cụm công trình đầu mỗi hỗ chứa thường có nhiều hạng mục công trình, như: đập, trăn xa lũ, cổng lấy nước, kênh đẫn v.Trong dé trần xà lũ là hang mục quan trong và chiếm tỷ lệ khá cao về kinh phí xây dựng trong cụm công trình đầu. mối, có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho công trình đầu mỗi va cả vùng hạ du. Trong những năm gin đây nhiều công trình bị lũ đe doa phá hoại nên đã cấp hoặc xây đựng thêm trần sự cổ, Qua thing ké cúc trin xã lũ ở các hỗ chứa đđã xây dựng cho thấy tran xã lũ được thiết k rắt đa dạng về chủng loại, quy mô, kích hước.1 Phân loại trần 1. Phân loại theo hình dạng kích thước mặt cắt ngang tràn: “heo cách phân loi này đập trần có th chiara làm 3 loại sau dy: a.
Đập trần thành móng (hình 1-1), Khi chiều diy của dinh đập 8 < 0.67H, lin nước ngay sau khi trần qua mếp, thượng lưu của định đập thì tách rở khỏi định dp, không chạm vào toàn bộ mat định đập, do đó hình dạng và chiều day của đập không ảnh hưởng đến lần nước tràn và lưu lượng tran, Hình 1-l: Các đại lượng đặc trưng của dap tran Với: bi Chiều ring dip trần: là chiều đài đoạn trần nước Pi: Chiều ao của đập so với day kênh hoặc sông thượng lưu P: Chiều cao của đập so với đáy hạ lưu. Hi: Cộtnước trần: là chiều cao mặt nước thượng lưu so với dinh đập. é: Chiều dày dinh dap, hye Chiu siu cbt nud ha hn hai Độ ngập hạ lưu: là chiều sâu từ mặt nước hạ lưu đến đỉnh đập (khi nước hạ lưu cao hơn đỉnh đập), h, = WP b. Đập trần có mat cất thục dụng (hình 1-2).
Khi chiều diy đỉnh đập ảnh hưởng đến làn nước tràn, nhưng không quá lớn, cụ thể 0.67 <ð<(213)H Mat cắt đập có thể là da giác hoặc hình cong. 4) Đập thực dụng hình cong: 6) Đập thực dụng hình thang: e) Đập tràn thực dạng có cửa van đu tế ha lượng e. Đập tràn đình rộng (hình 1-3) Khi đính đập nằm ngang (hoặc rit ít dốc) và có chiều day tương đổi lớn: )H <ã< (&=I0 (2=3 )H Trên định đập hình thành một đoạn dòng chảy có tính chất thay đổi dẫn Nhưng nếu chiều dây đính đập quá lớn ö > (&z10)H, thì không thé coi là đập tran nữa mà phải coi như một đoạn kênh. Hinh 1-3: Mat cắt của tràn đình rộng 1.2 Phân loại theo hình dang củu trần: a, Đập tràn cửa chữ nhật (I-4a)_ e.Đập tràn eta hin tháng (1-4e) b.
Đập tràn cửa tam giác (I-Ib) __ đ. Đập tran cửa hình cong (1-44) 1.13 Phân toa theo dang myễn đập trên mặt bằng: a. Ngường tràn trên mặt bằng có dạng đường thẳng. ~_ Đập tên thẳng hoặc trăn chính diện (hình l-5a) = Đập tin xiên (hình 1-56) + Đập tràn bên (hình 1-Se) 6.
Ngường trần trên mặt bằng có dang không phải là đường thing. ~ Dip trin hình gay Khúe (hình 1-5) = Dap tran hình cong (hình 1-Se) = _ Đập trin khép kin (thưởng là kiêu giếng đứng) (hình 1-51) ee ARES » » o a ø Hình 1-5: Các dạng tuyển đập.14 Phân loại theo ảnh hưởng mực nước ha lưu đối với đồng chảy a. Đập tin không ngập, lúc đó Q và H đều không phụ thuộc vào hy b. Đập trin chảy ngập: Khi mực nước hạ lưu cao hơn đỉnh đập đến mức độ nh hưởng đến hình dạng làn nước trần và năng lực tho nước của đập Ngoài ra đập tràn cửa chữ nhật còn phải căn cứ vào quan hệ giữa chiều dai tràn nước của đập với chiều rộng lòng dẫn ở thượng lưu mà chia ra ha loại là: đập không có co hep bên và đập có co hep bên 1.2 Lam lượng qua đập tràn “rong trường hợp chung, khi cửa trin hình chữ nhật, lưu lượng qua tràn phụ thuộc vào các đại lượng chủ yếu sau: © Chiều rộng cửa trần b, ~ _ Chiều rộng sông thượng lưu B, © Cộtnước toàn phần trên đỉnh tin HỤ = Chiểu sâu ở hạ lưu hy, ~ _ Chiều cao đập P.
= Gia tố trọng trường g Khi đó, có công thức chung tính lưu lượng qua trần: [2] Q=ø,smb.2 ay “Trong đó; m: Hệ số lưu lượng phụ thuộc đặc tính, cầu tạo từng loại đập. ø: Hệ số co hep bê „ phụ thuộc mức độ co hẹp l/B và hình dang cửa vào trên mặt bing. cụ: Hệ số ngập (g/=1), phụ thuộc chủ yếu vào mức độ ngập, tức quan hệ giữa hv Cie t số m, ,ơ sẽ được xét riêng cho từng loi đập cụ thể Một số công thức tính lưu lượng của dòng chảy qua một số loại mặt cắt đập thường gặp thể hiện ở bang 1-1 Bảng 1-1: Một số sơ đồ và công thức tink toắn lew lượng qua tràn TT Sơ đồ Công & thức tính lưu | Hệlệ số lưuhlượng lượng thiết kế oy Q) @) 4) x 1 s gemb.fig HỢP | men 049 y x 2 IR N Qmb. fg Hộ? | mu70552:0554 Q2mb.H,2? | (phụ thuộc vào mụ.H22 | hong ngập) + — a 3 Q=mb.85 " Q=pe/2g(1+Z,) | Ši là tổn thất từ cửa (HIR=1.