Nghiên cứu đặc trưng thủy lực đập tràn tường ngực biên cong

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG

1.1. Khái quát chung về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

1.2. Một số ứng dụng của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

1.3. Đặc điểm dòng chảy qua đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

1.4. Các kết quả nghiên cứu về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

1.4.1. Kết quả nghiên cứu về hình dạng đường cong đập tràn

1.4.2. Các kết quả nghiên cứu về đập tràn thực dụng hình cong

1.4.2.1. Cấu tạo mặt tràn thực dụng hình cong

1.4.2.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về đập tràn thực dụng hình cong

1.4.2.3. Kết quả nghiên cứu lý thuyết về đập tràn thực dụng hình cong

1.4.3. Các kết quả nghiên cứu về công trình tháo xả sâu, xả mặt kết hợp xả sâu

1.4.3.1. Công trình tháo xả sâu (cống, tuynel, lỗ xả sâu)

1.4.3.2. Xả mặt kết hợp xả sâu

1.4.4. Chảy dưới cửa van

1.4.5. Những vấn đề tồn tại

1.5. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY LỰC Ở ĐẬP TRÀN THỰC DỤNG CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG

2.1. Phương pháp xác định chế độ dòng chảy

2.1.1. Phân tích một số dạng đường cong mặt đập tràn

2.1.2. Phương pháp xác định chế độ dòng chảy ở đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

2.1.3. Phương pháp nghiên cứu mô hình thuỷ lực

2.1.3.1. Tiêu chuẩn tương tự thuỷ động lực học

2.1.3.2. Xây dựng phương trình nghiên cứu thực nghiệm

2.1.3.3. Mô hình nghiên cứu

2.1.3.4. Thiết kế và lắp đặt mô hình

2.1.4. Mô hình mặt cắt dạng Creager-Ophixerop

2.1.5. Mô hình mặt cắt dạng WES

2.1.6. Tính đại diện của các mô hình nghiên cứu thực nghiệm

2.1.7. Kiểm định mô hình nghiên cứu

2.1.8. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và xây dựng hàm hồi quy

2.1.8.1. Xác định cấu trúc hệ

2.1.8.2. Xác định các hàm toán mô tả hệ

2.1.8.3. Các thông số đánh giá độ phù hợp của mô hình hồi quy

2.1.8.4. Kiểm định công thức thực nghiệm được xây dựng từ mô hình hồi quy

2.2. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG THỦY LỰC CỦA ĐẬP TRÀN CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG

3.1. Kết quả và đánh giá kết quả thực nghiệm

3.1.1. Kết quả xác định giới hạn chế độ chảy

3.1.2. Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm khả năng tháo, hệ số lưu lượng

3.1.3. Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm đường mặt nước

3.1.4. Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm vận tốc dòng chảy

3.1.5. Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm phân bố áp suất trên đập tràn

3.2. Xác định một số đặc trưng thủy lực của đập tràn thực dụng có tường ngực

3.2.1. Xây dựng công thức tính hệ số lưu lượng

3.2.2. Xác định đường mặt nước và vận tốc dòng chảy

3.2.3. Xác định quy luật phân bố áp suất trên mặt tràn

3.2.4. Xác định áp suất trên tường ngực

3.3. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH TÍNH TOÁN THUỶ LỰC CỦA ĐẬP TRÀN THỰC DỤNG CÓ TƯỜNG NGỰC BIÊN CONG

4.1. Quy trình tính toán đặc trưng thủy lực ở đập tràn có tường ngực biên cong

4.1.1. Lựa chọn kích thước công trình

4.1.2. Tính kiểm tra khả năng tháo

4.1.3. Tính toán đường mặt nước, vận tốc

4.1.4. Xác định áp suất lên mặt tràn, tường ngực

4.2. Ví dụ áp dụng tính toán

4.2.1. Nhiệm vụ thiết kế

4.2.2. Lựa chọn kích thước công trình

4.2.3. Tính kiểm tra khả năng xả và xác định chế độ chảy

4.2.4. Tính đường mặt nước, vận tốc

4.2.5. Xác định áp suất trên mặt tràn, tường ngực

4.3. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về đập tràn có tường ngực biên cong

Chương này trình bày tổng quan về đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong, bao gồm cấu tạo, ứng dụng, và đặc điểm dòng chảy. Đập tràn thực dụng hình cong được sử dụng phổ biến trong các công trình thủy lợi và thủy điện với hai dạng mặt cắt chính là Creager-Ophixerop và WES. Các nghiên cứu trước đây đã xây dựng các công thức, đồ thị, và bảng biểu để lựa chọn hình dạng hình học, khả năng tháo, đường mặt nước, vận tốc, và áp suất. Tuy nhiên, các nghiên cứu về đập tràn có tường ngực biên cong còn hạn chế, đặc biệt là ở Việt Nam. Chương này cũng đề cập đến các vấn đề tồn tại và kết luận về nhu cầu nghiên cứu sâu hơn.

1.1 Cấu tạo đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

Phần này mô tả cấu tạo của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong, bao gồm các yếu tố hình học như chiều cao, chiều rộng, và bán kính cong của tường ngực. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất thủy lực của công trình. Cấu tạo này cho phép đập tràn hoạt động hiệu quả ở các mức nước khác nhau, tăng dung tích phòng lũ và tối ưu hóa kích thước cửa van.

1.2 Đặc điểm dòng chảy qua đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

Phần này phân tích đặc điểm dòng chảy qua đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm chế độ chảy, lưu lượng tháo, và phân bố áp suất. Dòng chảy qua đập tràn này thường phức tạp do sự tương tác giữa dòng chảy và hình dạng cong của tường ngực. Các nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết đã chỉ ra rằng hình dạng cong của tường ngực có thể cải thiện hiệu suất thủy lực và giảm thiểu rủi ro sự cố.

II. Phương pháp nghiên cứu các đặc trưng thủy lực

Chương này trình bày các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận án để xác định các đặc trưng thủy lực của đập tràn có tường ngực biên cong. Các phương pháp bao gồm phân tích lý thuyết, thực nghiệm mô hình vật lý, và phương pháp thống kê. Mô hình thủy lực được thiết kế và lắp đặt để mô phỏng các điều kiện thực tế, bao gồm các dạng mặt cắt Creager-Ophixerop và WES. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và xây dựng hàm hồi quy cũng được áp dụng để phân tích và kiểm chứng kết quả.

2.1 Phương pháp xác định chế độ dòng chảy

Phần này mô tả phương pháp xác định chế độ dòng chảy qua đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm chế độ chảy hở và chảy có áp. Các thí nghiệm được thực hiện trên mô hình vật lý để đo lường lưu lượng, vận tốc, và áp suất. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các công thức lý thuyết để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy.

2.2 Phương pháp nghiên cứu mô hình thủy lực

Phần này trình bày quy trình thiết kế và lắp đặt mô hình thủy lực, bao gồm các tiêu chuẩn tương tự thủy động lực học và phương trình nghiên cứu thực nghiệm. Mô hình được thiết kế để mô phỏng các điều kiện thực tế của đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm các dạng mặt cắt Creager-Ophixerop và WES. Kết quả thí nghiệm được sử dụng để xây dựng các công thức và đồ thị phục vụ tính toán thực tế.

III. Kết quả và đánh giá kết quả thực nghiệm

Chương này trình bày kết quả thực nghiệm và đánh giá các đặc trưng thủy lực của đập tràn có tường ngực biên cong. Các kết quả bao gồm giới hạn chế độ chảy, khả năng tháo, hệ số lưu lượng, đường mặt nước, vận tốc dòng chảy, và phân bố áp suất. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các công thức lý thuyết và các nghiên cứu trước đây để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy. Các công thức và đồ thị được xây dựng từ kết quả thí nghiệm cung cấp cơ sở khoa học cho việc tính toán và thiết kế đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong.

3.1 Kết quả xác định giới hạn chế độ chảy

Phần này trình bày kết quả thí nghiệm xác định giới hạn chế độ chảy qua đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm chế độ chảy hở và chảy có áp. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các công thức lý thuyết để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy. Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ chảy, như tỷ lệ H/Hd và H/D, cũng được phân tích.

3.2 Kết quả và đánh giá kết quả thí nghiệm khả năng tháo

Phần này trình bày kết quả thí nghiệm về khả năng tháo của đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm lưu lượng tháo và hệ số lưu lượng. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các công thức lý thuyết và các nghiên cứu trước đây để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tháo, như hình dạng mặt cắt và tỷ lệ H/Hd, cũng được phân tích.

IV. Quy trình tính toán thủy lực của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong

Chương này trình bày quy trình tính toán thủy lực của đập tràn thực dụng có tường ngực biên cong, bao gồm lựa chọn kích thước công trình, tính kiểm tra khả năng tháo, tính toán đường mặt nước, vận tốc, và áp suất. Quy trình tính toán được xây dựng dựa trên kết quả thí nghiệm và các công thức lý thuyết. Một ví dụ áp dụng tính toán cũng được trình bày để minh họa quy trình này. Kết quả tính toán được so sánh với các phương án dự kiến để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy.

4.1 Lựa chọn kích thước công trình

Phần này trình bày quy trình lựa chọn kích thước công trình cho đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm chiều cao, chiều rộng, và bán kính cong của tường ngực. Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước công trình, như lưu lượng thiết kế và điều kiện địa hình, cũng được phân tích. Kết quả lựa chọn kích thước công trình được sử dụng để tính toán các đặc trưng thủy lực của đập tràn.

4.2 Tính kiểm tra khả năng tháo

Phần này trình bày quy trình tính kiểm tra khả năng tháo của đập tràn có tường ngực biên cong, bao gồm lưu lượng tháo và hệ số lưu lượng. Quy trình tính toán được xây dựng dựa trên kết quả thí nghiệm và các công thức lý thuyết. Kết quả tính toán được so sánh với các phương án dự kiến để đánh giá độ chính xác và độ tin cậy.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu các đặc trưng thủy lực của đập tràn có tường ngực biên cong