CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DAP TRẤN XÃ LŨ 1. Các loại đập tran áp dụng cho công trình dâng nước 1. Khái niệm |2], [3] Vat kiến trúc ngã n một dong không áp lim cho dòng đó chảy tràn qua đỉnh gọi là đập tràn. Đập tràn là một trong những bộ phận chủ yếu của nhiều công trình thủy lợi : phần trản nước tháo lũ của hỗ chứa.
đập ngăn sông dâng nước, một số. loại cổng "Đập ding tràn: là một hạng mục trong hệ thống đầu mỗi công tinh, chấn ngang, xông vừa cổ tác dung chin nước vữa cho nước trin qua để Khai thie dòng chảy tự nhiên (lau lượng ec bản) và nguồn nước điều tết từ hỗ chứa thượng lưu (nếu có). Đập ding trin được xây dựng khi + Có nhu cầu nâng cao mực nước. ~ Lưu lượng nước dùng nhỏ hơn lưu lượng nước đến tự nhiên từng tháng.
Qua, Qo: Lưu lượng nước đến từng tháng trong năm Qu: lưu lượng nước cần từng tháng trong năm - Khi địa hình khong cho phép xây dựng hồ chứa do không tạo được bung hồ Đập ding trin là biện pháp công trình để ding cao mục nước rong 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 hỗ đập. CHuyên ngành Xây đựng công trình thủy Tại Trấn Anh -CHIGC2 Trưởng Đại học Thủy lợi 10 Tuận vin thạc sĩ với: bs Chiều rộng dip tin: là chiều đồi đoạn tran nước. PL: “Chiều cao của đập so với đáy kênh hoặc sông thượng lưu.
Ps Chiều cao của dp so với đây hạ lưu Hs Ce muse tràn: là chiều cao mặt nước thượng lưu so với định đập 5: Chiều diy định đập hy: “Chiều sâu cột nước hạ lưu. hạ Độ ngập hạ lưu : là chiều sâu từ mặt nước hạ lưu đến đỉnh đ_ ập (khi nước hạ lưu cao hơn đình đập), hy = hy - P 1. [3Ì 1) Phân loại theo hình dang kích thước mat it ngang trân Theo cách phân loại này đập tràn có thể chia ra làm 3 loại sau đây: a. Đập trân thành mỏng (hình 1-1) Khi] su dây của đình đập _ ö < 0.67H, lan nước ngay sau khi trần qua mép, thượng lưu của đỉnh đập thì tách rời khỏi định đập.
không chạm vào toản bộ mặt định đập, do đó hình dang và chiều đây của đập không ảnh hưởngđ én lân nước trần và lưu lượng trăn b. Đập trin có mặt cắt thực dụng (hình 1-2) Khi chiều day định đập ảnh hưởng đến Kin nước tràn, nhưng không quá lớn, cụ 0.67H < ä<(2:3)H Mit cit đập có th là đa giác hoặc hinh cong Tình 1-2: Mặt cắt của trân thực dung 4) Đập thực dụng hình cong; b) Đập thực dụng hình thang; c) Đập trần thực dung có của van điều tất hat lượng tuyên ngành Xây đựng công trình thấy Tại Tuấn Anh - CHISC2 Trưởng Đại học Thủy lợi " Tuận vin thạc sĩ ©. Đập tran định rộng (hình 1-3) Khi đỉnh đập nằm ngang (hoặc tắt ít dốc) và có chiều diy tương đối lớn (223)H <8 < (§+10)H Trên định đập hình thành một đoạn đồng chảy có tính chất thay đồi din Nhung nếu chiều dày đính đập quá lớn _ ö > (8+10)H, thi không thé coi là đập tran nữa ma phải coi như một đoạn kênh. — Hình 1-3: Mặt cắt cửa trần đình rộng 2) Phân loại theo hình dang cửa trim a, Đập tràn cửa chữ nhật (1-4a) c.
Đập trin cửa hình thang (1-4c) 'b. Đập tràn cửa tam giác (1-4b). Đập trin cửa hình cong (1-4a) z[ L“ ape » » 2 ” Hinh 1-4: Cie inh dang cửa tràn 3) Phân loại theo dang tuyén đập trên mặt bằng a, Ngưỡng tràn trên mặt bằng có dạng đường thẳng = _ Đập tràn thẳng hoặc trần chính diện (hình 1-5a) - Đập tràn xiên (hình 1-Sb) = Đập tran bên (hình 1-Se) 'b. Ngưỡng tin trên mật bằng có dạng không phải là đường thẳng ~ _ Đập tràn hình gãy khúc (hình 1-Sd) = _ Đập tràn hình cong (hình 1-5e) ~_ Đập tràn khép kín (thường là kiểu giếng đứng) (hình 1-5f) tuyên ngành Xây đựng công trình thấy Tại Tuấn Anh - CHISC2 Tưởng Đại học Thủy lợi 2 Lun vin thạc sĩ Tơ ‡ neat DI J bà Hình 1-5: Các dạng tuyén đập 4) Phân loại theo ảnh hướng của mực nước hạ lieu đổi với đồng chảy' 4a.
Đập tran không ngập, lúc đó Q và II đều không phụ thuộc vào hy, 'b. Đập tran chảy ngập : Khi mực nước hạ lưu cao hơn _ đỉnh đập đến mức độ ảnh hưởng đến hình dang lần nước tran và năng lực tháo nước của đập, "Ngoài ra đập trin cửa chữ nhật còn phải căn cứ vào quan hệ giữa chiều dải tin nước của đập với chiều rộng long dẫn ở thượng lưu mà chia ra ai loại Ki đập không, có có hep bên và đập có co hep bên 5) Phân loại theo hình thức kết cầu, vật liệu làm dap Đối với đập dâng tran thường được phân log theo các hình thức sau: a Đập gỗ tràn nước: Theo kết cẫu có các loại = Đập cọc gỗ (hình 1-6) : Dũng cọc gỗ kết hợp với vật liệu đất đá ~ Đập tường chẳng: Bản chắn nước và các tường chống đều bằng gỗ. - Đập cũi gỗ (hình 1-6b): Dũng cũi gỗ trong đó chứa đất, cát, đá để tạo thành đập Vật liêu gỗ tuy sẵn có nhưng loại dip này không nên khuyến khích phát triển nhất là trong điều kiện diện ích rùng ngày cảng bị thu hep hiện nay Hình 1-6: Một số dang đập gỗ CHuyên ngành Xây đựng công trình thủy Tại Trấn Anh -CHIGC2 Trưởng Đại học Thủy lợi 1B Tuận vin thạc sĩ 1b. Đập đá tràn mước: Sit dụng vật liệu đã kết hợp với một phần vật liệu khác như dat, bê tông.
Do khối đá đỏ thin đập có chuyển vị nên mặt trin thường bị biến. dang sau mùa lĩ cần phải tu sử lại ~ Đập trên nén dat (hình 1-7a): có mat tran nước thoải ~ Đập trên nền đá (hình 1-7b): có mặt trin đốc hơn, ở đỉnh và chân mái hạ lưu 6 khối bê tông giữ ôn định, mặt tràn được xây bằng tim bê tông hoặc đá xây + Am. Hình 1-7: Một số dang dip đã tran nước.”ền nhac / =~ 8 : h Ki Thun by) 1 Minh 1-8: Đập ding phản theo vật liệu làm đập - Đập xen cốp: gồm bản mặt va các vách dọc ngang bằng đá xây phía trong chất diy bằng vật liệu tại chỗ như: đất, cát, sồi, đá = Đập đá xắp bọc b tông: phần lõi là khôi đã xếp ‘e. Đập cao su (hình 1-9) ‘Than đập là một túi cao su có thể bơm căng bằng nước hay không khí để tạo.
thành vật chắn nước.Thành tii được gắn chặt với bản đấy bằng BTCT tiếp giáp với nền, Khi tháo lũ thì xả hết nước hay không khí để túi xẹp xuống bản đáy và nude chảy trần tự do rên đ. tuyên ngành Xây đựng công trình thấy Tại Tuấn Anh - CHISC2 Trưởng Đại học Thủy lợi i Tuận vin thạc sĩ | Hình 1-9: Đập cao su 6) Phân loại theo phương thức giữ ôn định “Theo cách thức giữ ôn định có các loại đập sau: Đập trọng lực, đập vòm, đập trụ ching. -_ˆ Đập trọng lực giữ én định nhờ trọng lượng bản thân, đập có thé lim bằng bê tông, bê tông cốt thép, đá xây, đá đỏ, đá bọc bê tông. (hình 1-10) ~ Dap vòm có thé bằng đá xây nhưng là đập rất thấp, phần lớn làm bằng bê tông, bé tông cói thép.
(hình 1-11) Các mặt cắt nằm ngang đập là những vòng vòm, chân tựa vào hai bờ do vậy ‘you cầu về địa chất nơi xây đựng đập phải tốt thường là đá rắn chắc. Ngoài địa chất phải tốt thi 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 nhấ dựng đập vòm. B=8 sic Hình I-11: So đồ đập vom b) Đập trong lực có lỗ khoét lớn = Bip trụ chống được tạo bởi các bản chin nước nằm nghiêng và các trụ chống để đờ ban, Dap có các hình thức sau: đập chắn nước và đập tran nước.
tuyên ngành Xây đựng công trình thấy Tại Tuấn Anh - CHISC2 Trưởng Đại học Thủy lợi 15 Tuận vin thạc sĩ Hình 1-12: Các dang đập chan nước. 4) Đập bản phẳng; b) Đập liên vòm; c) Đập to đẳu 1. Tình hình xây dựng đập dang tràn trên thé giới và ở Việt Nam ‘Voi sự phát triển của xã hội nói chung và lĩnh vực khoa học kỹ thuật nói riêng, từ buổi sơ khai khỉ con người biết dùng vật liệu tai chỗ như đất đá, cảnh cây, gỗ để chặn dong chảy trên các sông suối để nâng cao mực nước, lấy nước vio các kênh. đất tự nhiên và nhân tạo dé phục vụ sản xuất va sinh hoạt, thi đập dâng đã trở thành phát mình thứ hai của nhân loại sau kênh mương, Đến nay, công trình đập ding không chỉ có nhiệm vu dâng nước phục vụ cho một vùng diện tích nhỏ với quy mô đơn giản mà đã có những nhiệm vụ và quy mô lớn hơn với sự phát triển không ngừng về hình thức, vật liệu và thời gian thi công.
Đó lả các công trình đập ding trên sông lồn, đập đãng nước phục vụ tuới sau đầu mỗi hứa, đập ding két hop phát dign. Vi dụ: Ở nước ta có một số đập dang lớn điển hình đã và đang được xây. dmg như: công trnh Thạch Nham- Quảng Neti, Ding Cam-Phú Yên. công tình thủy điện Hòa Bình, thủy điện Sơn La, thủy điện Tuyên Quang, tuyên ngành Xây đựng công trình thấy Tại Tuấn Anh - CHISC2 Tưởng Đại học Thủy lợi 16 Lun vin thạc sĩ Trên thé giới hàng loạt đập dng được xây dựng để phục vụ tưới và phát diện đơn cử như: Đập Tumwater Canyon (Mỹ); đập Irwell Ramsbottom, Bury ở Anh; dập Mildura xây dựng tên sông Murray ở Mỹ.
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển đó thì các yêu cầu về mực nước, khả năng. thảo là, vẫn dé ngập ạt. âm cho các tiêu chun cũ không còn đáp ứng được trong thiết kế và quản lý vận hinh dẫn đến sự thay thể các tiêu chun cũ bằng tiêu chuỗn mới cao hơn. Bên cạnh đó, sự thay đổi khí hậu toàn cầu làm cho các con lũ đến vượt thiết kế, sự phát iển của xã hội làm cho nhu cầu dũng nước tăng lên.
đã lâm cho các công trình đã xây dụng không dim bảo được an toàn trong mùa mưa lũ và giảm hiệu quả trong khai thắc vận hành. Vi vậy, vấn đề nâng cấp, thiết kế công trình, tăng Khả năng tháo của đập trăn 43 và dang được quan tâm nghỉ: iu, ứng dụng Một số giải pháp dang được dp dung là ~ Mở rộng khẩu diện tràn.