CHƯƠNG 1 VAL TRÒ CUA DAP DANG TRAN TRONG VIỆC LAY NƯỚC VÀ. ANH HUONG CUA NO TRONG VIEC THOAT LU 1. Đập dâng phục vụ lấy nước và đảm bảo thoát lũ 1. Ưu nhược điểm của hồ chứa.
“Các hoạt động dan sinh kinh tế của của con người có những đòi hỏi khác nhau. về nước, gọi chung là yêu cầu về nước. Ở Việt Nam chia lim 2 mùa rõ rét, mia mưa và mùa khô. VỀ mùa mưa thì lượng nước thừa nhiễu, gây ngập ng, có khi gây Hồ lụt de doa đến tải sản và tính mạng của nhân dân.
Về mia khô lại hạn hắn, không 6 đủ nước cung cấp cho nhân din sinh hoạt và những hoạt động khác. Các trang thấi tự nhign của đồng chảy sông ngồi không dip ứng được các yêu son người đã tìm ra các biện pháp làm thay đổi trang thé ự nhiền của nó cho phù hợp với yêu cầu ma họ cần có. Một trong những biện pháp đó là tạo ra các hỏ chứa. nhằm khống chế sự thay đổi tự nhiên của đồng chảy.
Hỗ chứa là biện pháp quan trọng nhất trong hệ thông các công tinh điều ti nó có khả năng làm thay đổi sâu sắc về nguồn nước theo thời gian vã không gian. Như vậy, một hỗ chứa được mồ tà như một hệ thống ma sự trao dBi nước của nó với các hệ thống khác trong mỗi quan hệ giữa lượng nước vào, lượng nước ra và dung tích chứa. Vậy hỗ chứa ra đời đã cải thiện toàn bộ dân sinh kinh tế, tích nước mùa lũ để đành đến mùa kiệt xã ra cung cấp cho nhân dân, tránh được lũ cho nhân dân, va hoạt động theo sự vận hành của con người. Tuy nhiên với những vùng cao phía hạ lưu hỗ chứa, dưới sự điễu tit của hồ chứa vẫn không thể tự lấy nước để dùng cho dân sinh.
Nên phải dùng những biện pháp lấy nước như dùng bơm nước áp lực cao, đập dâng tràn, rồi dùng hệ thống kênh mương dẫn nước, 1. Ưu nhược điể của đập dang Dap ding trin là Ì hạng mục trong hệ thống dầu mi công trình, chin ngang sông vừa có tác dụng chắn nước vừa cho nước tràn qua để khai thác dong chảy tự. én (lưu lượng cơ bản) và không có tác dụng điều tiết Đập dâng trần được xây dựng khi " = Có nhủ cầu nâng cao mực nước = Lưu lượng nước dùng nhỏ hơn lưu lượng nước đến tự nhiên hàng thang - Khi địa hình không cho phép xây dựng hồ chứa do không tạo được bụng hd Dap dâng trăn là biện pháp công trình để ning cao mực nước rong sông suối phục vụ tưới tự chảy cho khu vực nhỏ lân cận mà vốn đầu tr không cao, xây dựng không phức tạp như biện pháp hé đập. Hầu hét quy mô các công trình đập ding được nghiên cứu lựa chọn sao cho thoả mãn các điều kiện về việc sử dụng tông hợp nguồn nước như sau: - Xã li được thuận lợi, hạn chế đến mức thấp nhất các ảnh hướng xiu đến chế độ thủy lực của dòng chảy ở hạ lưu.
+ Nâng cao vừa di đầu nước trước đập T dẫn nước vào kênh đảm bảo tưới tự chủy cho phần lớn diện tích đất canh tác của khu tưới ~ Diện tích ngập lụt ít nhất. - Thi công thuận lợi, quan lý vận hành dễ đàng, - Có khối lượng xây dựng và giá thành hợp lý. Phù hợp với cảnh quan mỗi trường Trong thời gian gin đây, yêu cầu về hạn chế ngập lụt ở thượng lưu của các đập dâng trở nên cấp thiết do yêu cầu canh tác của người din, qui mô của các công trình. Bên cạnh đó, việc xây dụng một đập dâng qua các con sông lớn côn cần phủ hợp với cảnh quan, thân thiện với môi trưởng va quản lý vận hành dé dang cũng là những yêu cầu quan trong cho người thiết kệ 1.
KẾ hợp sit dụng hệ thống hd chứa và đập dâng để khắc phục nhược điểm của mỗi loại Sau khi có hỒ chứa Dinh Bình cũng với sự điều tết của hỗ, thì khu vực Hà ‘Thanh, Văn Phong. là những khu nông nghiệp chỉnh của vùng này lại không thể tưới tự chảy, vây yêu cầu đặt ra là phải chặn dòng để ding đầu nước đảm bảo cho khu này có th tưới tự chiy. Nhưng đồng thời với việc dâng đầu nước thi đập dâng này không được làm ảnh hưởng đến khả năng thoát Ii của hd Định Bình khi có lũ vẻ. Vi vậy cần nghiên cứu1 loại đập ding tran có khả năng ting mực nước nhưng, cũng có đường tràn thật lớn đảm bảo thoát kịp nước khi lũ về Để giải quyết được bai toán da mục tiêu đó, vẫn đề quan trong nhất là đảm bảo được khả năng thoát lũ của trần, tôn trọng trang thái tự nhiên của lòng sông tại vi tí đập dâng, hạn ch tối 4a các ảnh hưởng xấu đến dng chảy trong mùa mưa lũ Các gti pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống thủy lợi bằng việc ning cao mực nước hợp mở rộng khả năng tháo là vấn dé đang được nghiên cứu nhiều.
trên thé giới va trong nước, Nhiều nước trên thé giới đã xây dựng và phát triển toàn diện lý thuyết cũng như thực nghiệm, tổng kết thành tiêu chuẩn thiết kế đập dâng. Tuy nhiên, sự phát triển của khoa học kỹ thuật dẫn đến sự thay thé các tiêu chuẩn cũ bằng tiêu chuẩn cao hơn hay trước sự biển đổi khí hậu toàn cầu làm lũ đến vượt thí lo đó tue nghiên cứu và thiết kế các dạng dập dâng trần có khả năng thio nước cao, Một số giải pháp đã được ứng dụng là Mở rộng khẩu diện tràn: Nhằm tăng khả năng tháo mà không tăng tỷ lưu, giải pháp này khác phục được nhược điểm của tăng cột nước trn. không ảnh hưởng đến kết cấu các bộ phận sau ngường tần. Tuy nhiên cin căn cứ vào điều kiện địa chất, địa hình tuyến tràn có cho phép mở rộng hay không.
‘Thay tràn không có cửa van bằng tràn có cửa van: Khi cần ting khả năng an toàn về tháo trong điều kiện địa bình hẹp, địa chất tốt có thể hạ thấp cao trình. ngưỡng tran và lắp thêm cửa van. Giải phip này cổ tu diém là khả năng tháo lớn, tinh chủ động cao, không làm tăng ngập lạt, khả năng vượt tải lớn, khả năng đảm bao an toàn cao, Đây là giải php tổng hợp ting khả năng tháo do nhiễu yêu cẫu và lý do khác nhan. Tuy vậy, giải pháp có nhược điểm là hình thức kết cấu phức tạp hơn, kỹ thuật thi công khó hơn, vận hành sử dụng đòi hỏi tinh khoa học hơn, tính chính xác cao hơn, chỉ phí đầu tơ, chi phí quân lý cao, có khả năng xây m sự Lâm trần sự cố Tran sự cố đã được nghiên cứu và xiy dụng ở Việt Nam để tăng khả năng tháo nước, tăng dung tích hữu ich ở các hỗ chứa và nâng cao mye ở các đập dâng ma không ảnh hưởng đến kha năng tháo, Mỗi loại đã bước dw dua ra nguyên lý hoạt động, hình thức kết cầu, ưu nhược điểm và điều kiện sử dụng.
Đó là các loại sau: Tran sự cổ kiểu tràn tự do, kiểu nỗ min gây vỡ, kiểu tự vỡ, kiểu có cửa van. Ở Trung Quốc, sau lì thing 8 năm 1975, ngườ ta đã đưa ra khái niệm. It bio vệ đập, và thiết kế, xây dựng bỏ sung tran sự có cho các hỗ chứa đã có hoặc. trong xây dựng mới.
Hình thức, loại tràn sự cố hay dùng ở Trung Quốc là erin tự do, tran sự cổ kiễu đập đắt tự vỡ, rin sự cổ liễu nỗ min gây vỡ. Nói chung, trăn sự cố đều dùng hình thức kết cấu đơn giản, chiều cao từ 2-5 mét và với chiều dai lớn để giảm vận tốc và lưu lượng đơn vị và vẫn dỀ iêu năng không nặng n. Cùng với việc nghị n cứu vé tràn chỉnh, người ta còn nghiên cứu kết hợp tràn sự cổ tháo kết hợp với trần chính để giảm giá thành công trình tràn xã lũ. Ở tỉnh Liêu Ninh (Trung 'Quốc) làm tran sự cổ kiều nước tràn qua định đập gây vỡ, kết hợp tràn chính xả lã đã giảm 40%-6 tí phí công trình xã lũ.
Ở Australia so sánh 5 đập có dùng trin sự cổ (kết hợp với tràn chính) cho thấy vốn dau tư giảm 20%-30% so với chỉ dùng trần chính. Tuy nhiên, giải pháp trin sự cổ chỉ phủ hop với những hd chứa lớn hay với những dip dâng lớn, còn với những đập ding tran quy mô nhỏ xây dựng trén sông, khi áp dụng cần cân nhắc đến hiệu ich kinh tế Thay dị hình thức ngưỡng tran ting khả năng tháo: Ở Mỹ, Mexico, Pháp, Australia, Bồ Đào Nha, Algeria người ta đã có những nghiên cửu lý thuyết và mô. xây dựng các loại: Phim đản Piano, mỏ vịt, ngưỡng xiên. để ting chiều dai ngưỡng, trần lên nhiề lần (mặc dit chiều rộng đường trăn thẳng không đổi) Tran zich zie đầu tiên được xây dựng ở Australia vào năm 1941, có lưu lượng xa lớn nhất Q=1020m3/, cột nước tràn H=1,36m, chiều cao ngưỡng trần P=2,13m, số nhịp n=11.
Những nghiên cấu sâu vé lý thuyết và mô hình có từ cuỗi những năm 60, đầu những năm 70 của thé ky XX. Tran zich zắc lớn nhất hiện nay là đập Ute trên sông Canadian ở New Mexico có lưu lượng xi lớn nhất Q=15.100m3/s, cột tran 36m, lều cao ngưỡng trăn Lâm; n=11 chu kỳ zich zie, tổng chiều đãi đình là W=1024m trên đường trần rộng 256m, “rong những năm gần đây, tình hình diễn biến khí hậu trên thể giới nói chung và ở Việt Nam nói gú tất phức tạp và có xu hướng ngày cảng bất lợi. Mùa mưa ti lượng mưa tập trừng lớn, cường suất mưa ao, lớp thảm phổ thực vật ngày cảng bị suy dẫn đến lũ tập trung nhanh, mùa khô thì nắng hạn gay gắt lượng. dng chảy kit ngày cả mia khô không thể tạo ra ding “chảy mặt.
Mặt khác nhu cầu dùng nước ngày cảng tăng, nhu cẩu dùng nước thay đổi tim quả ti nding lực thết kế của đập dâng và hồ chúa đã xây dụng Hiện nay ở nước ta những đập tự trần lòng sông thường có dạng đập trên thực dụng Creager hoặc Creag -Ophixerop.Dé tăng khả năng thoát lũ cho đập trin người ta thường dùng cửa van dé hạ thấp cao tình ngưỡng trần (ting chiều cao lớp nước tràn) để chủ động dié ết lưu lượng. Tuy nhiên với những công trình đập cdâng lớn, việc bổ trí nhiều khoang tran có cửa sẽ gây khó khăn cho việc vận hành, ít an toàn (do kẹt cửa van), và giá trị xây lắp lớn. Trong bài toán xác định khả năng tháo của trần tự do khi đã Không chế mực nước thượng lưu thi yếu tố quan trong nhất là chiều rộng tràn.