Nghiên cứu năng lực tháo và điều tiết lũ qua đập tràn zích zắc

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu năng lực tháo và điều tiết lũ qua đập tràn zích zắc, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Hoàng Mạnh Dũng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Quốc
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
• Đề tài: Nghiên cứu năng lực tháo và điều tiết lũ qua đập tràn zích zắc
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đập Tràn Zích Zắc Giải Pháp Tháo Lũ Hiệu Quả

Công trình tháo lũ là một phần không thể thiếu trong cụm công trình đầu mối, có vai trò quan trọng trong việc xả lũ thừa của hồ chứa và đảm bảo an toàn cho đập chắn. Ở Việt Nam, đập tràn tháo lũ mặt thường được thiết kế theo dạng ngưỡng đỉnh rộng hoặc ngưỡng thực dụng kiểu Crigiơ-Ofixerop. Tuy nhiên, việc tăng năng lực tháo lũ bằng cách tăng chiều cao cột nước trên ngưỡng tràn có thể dẫn đến tăng diện tích ngập lụt và khó khăn trong công tác đền bù, tái định cư. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các kiểu đập tràn mới có năng lực tháo lũ lớn hơn, như đập tràn zích zắc, là một vấn đề cấp thiết. Đập tràn zích zắc đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới và mang lại hiệu quả trong việc tăng năng lực tháo nước lũ thừa, nâng cao an toàn cho đập chắn, nâng cao dung tích hữu ích và giảm diện tích ngập lụt.

1.1. Các Loại Đập Tràn Phổ Biến Ưu và Nhược Điểm

Có nhiều loại đập tràn khác nhau, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Các loại đập tràn phổ biến bao gồm đập tràn thành mỏng, đập tràn thực dụng và đập tràn đỉnh rộng. Đập tràn thành mỏng có cấu tạo đơn giản, dễ thi công, nhưng năng lực tháo lũ hạn chế. Đập tràn thực dụng có năng lực tháo lũ tốt hơn, nhưng cấu tạo phức tạp hơn. Đập tràn đỉnh rộng có thể điều tiết lũ tốt, nhưng chiếm nhiều diện tích. Việc lựa chọn loại đập tràn phù hợp phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng công trình. Theo tài liệu gốc, 'Hầu hết quy mô các công trình xả lũ được nghiên cứu lựa chọn sao cho thoả mãn các điều kiện: Xả lũ được thuận lợi, hạn chế đến mức thấp nhất các ảnh hưởng xấu đến chế độ thủy lực của dòng chảy ở hạ lưu.'

1.2. Giới Thiệu Đập Tràn Zích Zắc Cấu Tạo và Nguyên Lý Hoạt Động

Đập tràn zích zắc là một loại đập tràn đặc biệt có ngưỡng tràn được thiết kế theo hình zích zắc. Thiết kế này giúp tăng chiều dài ngưỡng tràn trên một đơn vị chiều rộng, từ đó tăng năng lực tháo lũ. Đập tràn zích zắc có thể được áp dụng cho cả các công trình mới và các công trình hiện có để cải thiện khả năng tháo lũ. Có hai loại đập tràn zích zắc chính là kiểu ngưỡng răng cưa và kiểu phím Piano. Mỗi kiểu có những ưu điểm riêng và phù hợp với các điều kiện khác nhau.

II. Thách Thức và Giải Pháp Trong Thiết Kế Đập Tràn Zích Zắc

Thiết kế đập tràn zích zắc đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về nhiều yếu tố, bao gồm địa hình, thủy văn, địa chất và kinh tế. Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo ổn định của công trình trong quá trình vận hành. Ngoài ra, cần phải tính toán chính xác năng lực tháo lũ của đập tràn để đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực hạ lưu. Các giải pháp thiết kế cần phải tối ưu hóa hiệu quả tháo lũ, giảm thiểu chi phí xây dựng và bảo trì, đồng thời đảm bảo tính bền vững của công trình.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Đập Tràn Zích Zắc

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả đập tràn zích zắc, bao gồm hình dạng và kích thước của ngưỡng tràn, độ dốc của mái dốc, và điều kiện dòng chảy. Hình dạng ngưỡng tràn ảnh hưởng đến hệ số lưu lượng và khả năng tháo lũ. Độ dốc của mái dốc ảnh hưởng đến vận tốc dòng chảy và khả năng xói lở. Điều kiện dòng chảy ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình. Cần phải xem xét kỹ lưỡng các yếu tố này trong quá trình thiết kế để đảm bảo hiệu quả và an toàn của đập tràn zích zắc.

2.2. Mô Hình Hóa Thủy Lực Cho Đập Tràn Zích Zắc Phương Pháp và Ứng Dụng

Mô hình hóa thủy lực là một công cụ quan trọng trong thiết kế đập tràn zích zắc. Mô hình hóa giúp các kỹ sư dự đoán được hành vi của dòng chảy qua đập tràn và đánh giá hiệu quả của các giải pháp thiết kế khác nhau. Có nhiều phương pháp mô hình hóa thủy lực khác nhau, bao gồm mô hình vật lý và mô hình số. Mô hình vật lý sử dụng các mô hình thu nhỏ của công trình để mô phỏng dòng chảy. Mô hình số sử dụng các phần mềm máy tính để giải các phương trình thủy lực. Theo tài liệu gốc, 'Sự phát triển của công nghệ tin học, đặc biệt là sự ra đời của nhiều ngôn ngữ lập trình bậc cao cùng với nhiều phần mềm tính toán mạnh giúp cho những kỹ sư có thêm nhiều công cụ, nhiều phương pháp giải quyết những bài toán trong thiết kế với độ chính xác cao.'

III. Phương Pháp Tính Toán Năng Lực Tháo Lũ Của Đập Tràn Zích Zắc

Việc tính toán chính xác năng lực tháo lũ của đập tràn zích zắc là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực hạ lưu. Có nhiều phương pháp tính toán khác nhau, từ các công thức kinh nghiệm đến các mô hình số phức tạp. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp phụ thuộc vào độ phức tạp của công trình và yêu cầu về độ chính xác. Cần phải xem xét kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực tháo lũ, như hình dạng ngưỡng tràn, độ dốc mái dốc và điều kiện dòng chảy.

3.1. Các Công Thức Tính Toán Thủy Lực Cơ Bản Cho Đập Tràn Zích Zắc

Các công thức tính toán thủy lực cơ bản cho đập tràn zích zắc dựa trên nguyên lý bảo toàn năng lượng và bảo toàn khối lượng. Các công thức này cho phép tính toán lưu lượng dòng chảy qua đập tràn dựa trên các thông số hình học và thủy văn. Tuy nhiên, các công thức này thường có độ chính xác hạn chế và cần được hiệu chỉnh bằng các kết quả thí nghiệm hoặc mô hình số. Cần phải hiểu rõ các giả định và hạn chế của các công thức này để sử dụng chúng một cách hiệu quả.

3.2. Sử Dụng Phần Mềm Để Tính Toán Thủy Lực Cho Đập Tràn Zích Zắc

Hiện nay, có nhiều phần mềm chuyên dụng để tính toán thủy lực cho đập tràn zích zắc. Các phần mềm này cho phép mô phỏng dòng chảy qua đập tràn một cách chi tiết và chính xác. Việc sử dụng phần mềm giúp các kỹ sư tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời nâng cao độ tin cậy của kết quả tính toán. Tuy nhiên, cần phải có kiến thức chuyên môn về thủy lực và sử dụng phần mềm để có thể sử dụng các phần mềm này một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tế và Đánh Giá Năng Lực Xả Lũ Của Đập Zích Zắc

Đập tràn zích zắc đã được ứng dụng thành công ở nhiều công trình trên thế giới và ở Việt Nam. Các công trình này cho thấy đập tràn zích zắc có khả năng tháo lũ hiệu quả và an toàn. Tuy nhiên, cần phải đánh giá kỹ lưỡng năng lực xả lũ của đập tràn trong từng điều kiện cụ thể để đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực hạ lưu. Việc đánh giá cần dựa trên các kết quả quan trắc thực tế và các mô hình số đã được kiểm chứng.

4.1. Các Dự Án Tiêu Biểu Sử Dụng Đập Tràn Zích Zắc Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, đập tràn zích zắc đã được ứng dụng trong một số dự án như tràn sông Móng, đập dâng Văn Phong, tràn Nậm Bú và tràn Tiên Thành. Các dự án này cho thấy đập tràn zích zắc có tiềm năng lớn trong việc cải thiện khả năng tháo lũ và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước. Cần phải tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng đập tràn zích zắc trong các dự án tương lai để phát huy tối đa ưu điểm của loại công trình này. Theo tài liệu gốc, 'Ở Việt Nam, tràn zích zắc đã được nghiên cứu và ứng dụng vào một số công trình như tràn sông Móng, đập dâng Văn Phong, tràn Nậm Bú, tràn Tiên Thành v.v…'

4.2. So Sánh Đập Tràn Zích Zắc Với Các Loại Đập Tràn Truyền Thống

Đập tràn zích zắc có nhiều ưu điểm so với các loại đập tràn truyền thống, như khả năng tháo lũ lớn hơn, giảm diện tích ngập lụt và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước. Tuy nhiên, đập tràn zích zắc cũng có một số nhược điểm, như cấu tạo phức tạp hơn và chi phí xây dựng cao hơn. Việc lựa chọn loại đập tràn phù hợp phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng công trình và cần phải cân nhắc kỹ lưỡng các ưu điểm và nhược điểm của từng loại.

V. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Đập Tràn Zích Zắc

Đập tràn zích zắc là một giải pháp hiệu quả để cải thiện khả năng tháo lũ và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước. Tuy nhiên, cần phải tiếp tục nghiên cứu và phát triển đập tràn zích zắc để tối ưu hóa thiết kế và giảm chi phí xây dựng. Các hướng nghiên cứu chính bao gồm nghiên cứu về hình dạng ngưỡng tràn, vật liệu xây dựng và phương pháp thi công. Ngoài ra, cần phải xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế và quy trình quản lý vận hành cho đập tràn zích zắc.

5.1. Ưu Điểm và Nhược Điểm Của Đập Tràn Zích Zắc Tổng Kết

Ưu điểm chính của đập tràn zích zắc là khả năng tháo lũ lớn hơn so với các loại đập tràn truyền thống, giúp giảm nguy cơ ngập lụt và bảo vệ an toàn cho khu vực hạ lưu. Ngoài ra, đập tràn zích zắc có thể giúp nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn nước và giảm diện tích ngập lụt. Tuy nhiên, đập tràn zích zắc cũng có một số nhược điểm, như cấu tạo phức tạp hơn và chi phí xây dựng cao hơn. Cần phải cân nhắc kỹ lưỡng các ưu điểm và nhược điểm này trong quá trình lựa chọn giải pháp thiết kế.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Thiết Kế Đập Tràn Zích Zắc

Các hướng nghiên cứu tương lai về thiết kế đập tràn zích zắc bao gồm nghiên cứu về hình dạng ngưỡng tràn tối ưu, vật liệu xây dựng mới và phương pháp thi công hiệu quả. Ngoài ra, cần phải nghiên cứu về tác động của đập tràn zích zắc đến môi trường và xã hội để đảm bảo tính bền vững của công trình. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, kỹ sư và các nhà quản lý là rất quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của đập tràn zích zắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI ĐẬP TRÀN TRÊN THẾ GIỚI 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI ĐẬP TRÀN THỰC DỤNG: Đập và hồ chứa có những đóng góp rất lớn tới môi trường và sự phát triển kinh tế của khu vực. Trong đó công trình xả lũ nơi đầu mối hồ chứa đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình thực hiện dự án. Hầu hết quy mô các công trình xả lũ được nghiên cứu lựa chọn sao cho thoả mãn các điều kiện: - Xả lũ được thuận lợi, hạn chế đến mức thấp nhất các ảnh hưởng xấu đến chế độ thủy lực của dòng chảy ở hạ lưu.

- Nâng cao vừa đủ đầu nước trước đập để có thể dẫn nước vào kênh đảm bảo tưới tự chảy cho phần lớn diện tích đất canh tác của khu tưới. - Diện tích ngập lụt ít nhất. - Thi công thuận lợi, quản lý vận hành dễ dàng. - Có khối lượng xây dựng và giá thành hợp lý.

- Phù hợp với cảnh quan môi trường. Đập dâng tràn là biện pháp công trình để dâng cao mực nước trong sông suối phục vụ tưới tự chảy cho khu vực nhỏ lân cận mà vốn đầu tư không cao, xây dựng không phức tạp như biện pháp hồ đập. 0 B b H Vo Z δ P1 P hh 0 Hình 1-1: Các đại lượng đặc trưng của đập tràn Với: b: Chiều rộng đập tràn: là chiều dài đoạn tràn nước. P1: Chiều cao của đập so với đáy kênh hoặc sông thượng lưu.

P: Chiều cao của đập so với đáy hạ lưu. H: Cột nước tràn: là chiều cao mặt nước thượng lưu so với đỉnh đập. δ: Chiều dày đỉnh đập. hh: Chiều sâu cột nước hạ lưu.

Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 12 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hn: Độ ngập hạ lưu: là chiều sâu từ mặt nước hạ lưu đến đỉnh đập (khi nước hạ lưu cao hơn đỉnh đập), h n = h h - P Người ta phân loại các dạng công trình xả lũ theo các tiêu chí sau: 1) Phân loại theo hình dạng kích thước mặt cắt ngang tràn: Theo cách phân loại này đập tràn có thể chia ra làm 3 loại sau đây: a. Đập tràn thành mỏng (hình 1-1). Khi chiều dày của đỉnh đập δ < 0.67H, làn nước ngay sau khi tràn qua mép thượng lưu của đỉnh đập thì tách rời khỏi đỉnh đập, không chạm vào toàn bộ mặt đỉnh đập, do đó hình dạng và chiều dày của đập không ảnh hưởng đến làn nước tràn và lưu lượng tràn. Đập tràn có mặt cắt thực dụng (hình 1-2).

Khi chiều dày đỉnh đập ảnh hưởng đến làn nước tràn, nhưng không quá lớn, cụ thể là: 0.67H < δ < (2÷3)H Mặt cắt đập có thể là đa giác hoặc hình cong. H O = 90 O a §¸ x©y a) b) c) Hình 1-2: Mặt cắt của tràn thực dụng a) Đập thực dụng hình cong; b) Đập thực dụng hình thang; c) Đập tràn thực dụng có cửa van điều tiết lưu lượng c. Đập tràn đỉnh rộng (hình 1-3). Khi đỉnh đập nằm ngang (hoặc rất ít dốc) và có chiều dày tương đối lớn: (2÷3)H < δ < (8÷10)H Trên đỉnh đập hình thành một đoạn dòng chảy có tính chất thay đổi dần.

Nhưng nếu chiều dày đỉnh đập quá lớn δ > (8÷10)H, thì không thể coi là đập tràn nữa mà phải coi như một đoạn kênh. Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 13 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật H P1 P Hình 1-3: Mặt cắt của tràn đỉnh rộng 2) Phân loại theo hình dạng cửa tràn: H H H H a. Đập tràn cửa chữ nhật (1-4a) c. Đập tràn cửa hình thang (1-4c) b.

Đập tràn cửa tam giác (1-4b) d. Đập tràn cửa hình cong (1-4a) Hình 1-4: Các hình dạng cửa tràn 3) Phân loại theo dạng tuyến đập trên mặt bằng: a. Ngưỡng tràn trên mặt bằng có dạng đường thẳng. - Đập tràn thẳng hoặc tràn chính diện (hình 1-5a) - Đập tràn xiên (hình 1-5b) - Đập tràn xiên (hình 1-5c) b.

Ngưỡng tràn trên mặt bằng có dạng không phải là đường thẳng. - Đập tràn hình gãy khúc (hình 1-5d) - Đập tràn hình cong (hình 1-5e) - Đập tràn khép kín (thường là kiểu giếng đứng) (hình 1-5f) b Hình 1-5: Các dạng tuyến đập 4) Phân loại theo ảnh hưởng của mực nước hạ lưu đối với dòng chảy: a. Đập tràn không ngập, lúc đó Q và H đều không phụ thuộc vào h n. Đập tràn chảy ngập: Khi mực nước hạ lưu cao hơn đỉnh đập đến mức độ ảnh hưởng đến hình dạng làn nước tràn và năng lực tháo nước của đập.

Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 14 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ngoài ra đập tràn cửa chữ nhật còn phải căn cứ vào quan hệ giữa chiều dài tràn nước của đập với chiều rộng lòng dẫn ở thượng lưu mà chia ra hai loại là: đập không có co hẹp bên và đập có co hẹp bên. 5) Phân loại theo hình thức kết cấu, vật liệu làm đập: Đối với đập dâng tràn thường được phân loại theo các hình thức sau: a. Đập gỗ tràn nước: Theo kết cấu có các loại: - Đập cọc gỗ (Hình 1-6a) : Dùng cọc gỗ kết hợp với vật liệu đất đá - Đập tường chống: Bản chắn nước và các tường chống đều bằng gỗ. - Đập cũi gỗ (Hình 1-6b): Dùng cũi gỗ trong đó chứa đất, cát, đá để tạo thành đập Vật liệu gỗ tuy sẵn có nhưng loại đập này không nên khuyến khích phát triển nhất là trong điều kiện diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp hiện nay.

Hình 1-6: Một số dạng đập gỗ b. Đập đá tràn nước: Sử dụng vật liệu đá kết hợp với một phần vật liệu khác như đất, bê tông. Do khối đá đổ thân đập có chuyển vị nên mặt tràn thường bị biến dạng sau mùa lũ cần phải tu sửa lại. - Đập trên nền đất (Hình 1-7a): có mặt tràn nước thoải - Đập trên nền đá (Hình 1-7b): có mặt tràn dốc hơn, ở đỉnh và chân mái hạ lưu có khối bê tông giữ ổn định, mặt tràn được xây bằng tấm bê tông hoặc đá xây.

Hình 1-7: Một số dạng đập đá tràn nước c. Đập bằng rọ đá: (Hình 1-8c) d. Đập BT (Hình 1-8a) , hỗn hợp BT, BTCT - vật liệu địa phương (Hình 1-8b): Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 15 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật §¸ x©y a) b) c) Hình 1-8: Đập dâng phân theo vật liệu làm đập - Đập xen cốp: gồm bản mặt và các vách dọc ngang bằng đá xây phía trong chất đầy bằng vật liệu tại chỗ như: đất, cát, sỏi, đá - Đập đá xếp bọc bê tông: phần lõi là khối đá xếp. Đập cao su: Thân đập là một túi cao su có thể bơm căng bằng nước hay không khí để tạo thành vật chắn nước.Thành túi được gắn chặt với bản đáy bằng BTCT tiếp giáp với nền.

Khi tháo lũ thì xả hết nước hay không khí để túi xẹp xuống bản đáy và nước chảy tràn tự do trên đó. Hình 1-9: Đập cao su 6) Phân loại theo phương thức giữ ổn định: Theo cách thức giữ ổn định có các loại đập sau: Đập trọng lực, đập vòm, đập trụ chống. - Đập trọng lực giữ ổn định nhờ trọng lượng bản thân, đập có thể làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, đá xây, đá đổ, đá bọc bê tông. (hình 1-10) - Đập vòm có thể bằng đá xây nhưng là đập rất thấp, phần lớn làm bằng bê tông, bê tông cốt thép.

(hình 1-11) Các mặt cắt nằm ngang đập là những vòng vòm, chân tựa vào hai bờ do vậy yêu cầu về địa chất nơi xây dựng đập phải tốt thường là đá rắn chắc. Ngoài địa chất phải tốt thì địa hình cũng ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng xây dựng đập. Lòng sông có mặt cắt chữ V là trường hợp địa hình lý tưởng nhất để xây dựng đập vòm. Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 16 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình 1-10: Một số loại đập trọng Hình 1-11: Sơ đồ đập vòm lực cải tiến a) Đập trọng lực khe rỗng; b) Đập trọng lực có lỗ khoét lớn - Đập trụ chống được tạo bởi các bản chắn nước nằm nghiêng và các trụ chống để đỡ bản.

Đập có các hình thức sau: đập chắn nước và đập tràn nước. Hình 1-12: Các dạng đập trụ chống chắn nước a) Đập bản phẳng; b) Đập liên vòm; c) Đập to đầu Hình 1-13: Các dạng mặt cắt đập trụ chống cho tràn nước 7) Theo hình thức điều tiết lưu lượng có cửa van hay không cửa van: Ưu điểm của cửa van: Tháo cùng một lưu lượng thì loại không có cửa van cần một cột nước cao hơn. Muốn giảm thấp MN trong hồ cần phải tăng chiều rộng đường tràn làm tăng khối lượng đập, giá thành công trình tăng lên; thêm nữa cửa van tạo khả năng tháo bùn cát hay vật nổi một cách dễ dàng. Tuy vậy, việc chế tạo, thi công và quản lý vận hành cửa van phức tạp.

Do vậy, cửa van thường chỉ áp dụng cho những công trình có mực nước, lưu lượng lớn và khu vực ngập ở thượng lưu lớn. Ở đập tràn thường sử dụng loại van trên mặt. Đặc điểm của loại này là khi đóng đầu van nhô lên khỏi mặt nước. Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Khóa 2009-2011 Trường Đại học Thủy lợi 17 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật a) b) c) Hình 1-14: Một số loại van trên mặt thường được sử dụng a) Phai; b) Van phẳng kéo lên; c) Van cung; d) Van trụ lăn 1.

TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN ZÍCH ZẮC: Trong hệ thống thủy lợi thủy điện ngày nay, đập tràn kiểu mới có ngưỡng zích zắc đang được tiếp tục nghiên cứu, áp dụng ở nước ta và nhiều nước trên thế giới. hình thức tràn này ra đời xuất phát từ yêu cầu tăng khả năng tháo nhưng vẫn phải giữ nguyên bề rộng tháo nước như cũ đồng thời đơn giản trong quản lý vận hành công trình. Khi mà các hình thức tràn tự do khác như tràn ngang hay tràn dọc đều không thoả mãn yêu cầu trên thì hình thức đập zích zắc đang chứng minh được tính ưu việt của nó. Khởi đầu từ những năm 60 của thập kỷ 17, hình thức đập này ban đầu được hình thành dựa trên nguyên lý kéo dài ngưỡng tràn (chiều rộng tràn nước) để nâng cao đầu nước và tăng khả tháo nước khi cần.

Dựa trên nguyên lý này, người ta cải tạo ngưỡng tràn truyền thống có phương vuông góc với phương dòng chảy thành một số hình thức khác như tràn ngưỡng xiên so với phương dòng chảy, tràn ngưỡng hình chữ Z, tràn ngưỡng cong v.