Nghiên cứu giải pháp nối tiếp tiêu năng sau bậc hạ thấp áp dụng cho tràn xả lũ ngàn trươi

L IC M

N

Sau kho ng th i gian h c t p và làm Lu n v n v i s giúp đ t n tâm c a
th y giáo PGS.TS Lê V n Ngh cùng các th y giáo, cô giáo tr

ng

i h c Thu

L i, b n bè đ ng nghi p c ng v i s n l c c g ng h c t p, tìm tòi, nghiên c u,
tích l y kinh nghi m th c t c a b n thân, tác gi đã hoàn thành lu n v n th c s t i
Phòng Thí nghi m tr ng đi m qu c gia v đ ng l c h c sông bi n v i đ tài:
“Nghiên c u gi i pháp n i ti p tiêu n ng sau b c h th p áp d ng cho tràn x l
Ngàn Tr

i”

Tác gi xin g i l i c m n trân thành t i lãnh đ o tr
Phòng

ng

i h c Th y L i,

ào t o đ i h c và sau đ i h c, khoa Công trình, các th y cô đã tham gia

gi ng d y trong th i gian qua đã t o đi u ki n thu n l i đ tác gi có th hoàn thành
khóa h c và Lu n v n c a mình.
c bi t tác gi c ng xin đ

Lê V n Ngh đã đã t n tình h

c g i l i c m n sâu s c t i th y giáo PGS.TS.

ng d n, ch b o và cung c p các thông tin khoa h c

quý báu cho tác gi trong su t quá trình th c hi n Lu n v n.
Cu i cùng, tác gi xin g i l i c m n t i gia đình, b n bè, đ ng nghi p
nh ng ng

i đã đ ng viên, t o đi u ki n cho tác gi trong su t quá trình h c t p và

nghiên c u v a qua.
Do h n ch v th i gian, ki n th c lý lu n còn ch a sâu, kinh nghi m th c t
còn ít nên Lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót. Tác gi r t mong nh n
đ

c các ý ki n đóng góp c ng nh ch b o t n tình c a các th y cô giáo và b n bè

đ ng nghi p đ Lu n v n đ

c hoàn thi n h n.

Xin trân thành c m n!
Hà N i, ngày 20 tháng 11 n m 2013
Tác gi Lu n v n

Nguy n Th Minh Ng c

B N CAM K T
Tôi là: Nguy n Th Minh Ng c
H c viên l p Cao h c: 19C12
Tôi xin cam đoan lu n v n Th c s v i đ tài: “Nghiên c u gi i pháp n i
ti p tiêu n ng sau b c h th p áp d ng cho tràn x l Ngàn Tr

i ” là công trình

nghiên c u c a b n thân tôi. Các thông tin, tài li u, b ng bi u, hình v … l y t
ngu n khác đ u đ

c trích d n ngu n đ y đ theo quy đ nh. N u có gì sai trái tôi

xin hoàn toàn ch u trách nhi m theo quy đ nh c a nhà tr

ng.

Hà N i, ngày 20 tháng 11 n m 2013
Tác gi lu n v n

Nguy n Th Minh Ng c


M CL C
M

U ....................................................................................................................1

1. TÍNH C P THI T C A
2. M C TIÊU C A

TÀI............................................................................1

TÀI .......................................................................................2

3. CÁCH TI P C N VÀ PH
4. K T QU D KI N

NG PHÁP NGHIÊN C U ......................................2

T

C .........................................................................2

5. B C C C A LU N V N ....................................................................................3
CH

NG 1. T NG QUAN V N

NGHIÊN C U ............................................4

1.1. T NG QUAN V TÌNH HÌNH XÂY D NG
1.2. TÌNH HÌNH XÂY D NG D C N

P TRÀN

VI T NAM.........4

C TRONG CÁC CÔNG TRÌNH X L

T I VI T NAM ..........................................................................................................6
1.3. CÁC BI N PHÁP N I TI P TIÊU N NG SAU TRÀN ....................................7
1.3.1. Tiêu n ng dòng ch y đáy ..................................................................................8
1.3.1.1. B tiêu n ng....................................................................................................8
1.3.1.2. T
1.3.1.3. B t

ng tiêu n ng .............................................................................................8
ng k t h p ............................................................................................9

1.3.2. Tiêu n ng dòng ch y m t ..................................................................................9
1.3.3. Tiêu n ng phóng xa .........................................................................................10
1.4. M T S CÔNG TRÌNH S D NG NHÁM GIA C

NG TRÊN M T CÔNG

TRÌNH.......................................................................................................................11
1.5. K T LU N CH
CH

NG 1 ...................................................................................12

NG 2. LÝ THUY T TÍNH TOÁN N I TI P, TIÊU N NG ......................13

2.1. TÍNH TOÁN TH Y L C CÔNG TRÌNH N I TI P B NG D C N
2.1.1. Tính toán th y l c d c n

C .....13

c ...........................................................................13

2.1.1.1. Tính toán c a vào .........................................................................................13
2.1.1.2. Tính toán thân d c........................................................................................13
2.1.2. Tính đ sâu đ u d c n

c ...............................................................................14

2.1.2.1. Tính đ sâu đ u d c n

c theo ph

ng trình Becnuli .................................14

2.1.2.2. Tính đ sâu đ u d c n

c theo 14TCN 81-90 .............................................15


2.1.2.3. Tính đ sâu đ u d c n
2.1.3.

ng m t n

c theo công th c th c nghi m ..............................15

c trên d c n

c ......................................................................16

2.1.3.1. Ph

ng pháp sai phân ..................................................................................16

2.1.3.2. Ph

ng pháp tích phân g n đúng .................................................................17

2.2. TÍNH TOÁN DÒNG CH Y TRÊN D C CÓ
2.2.1. Tính toán nhám gia c

NHÁM L N ......................18

ng theo E. A. Zamarin...............................................18

2.2.2. Tính toán nhám nhân t o theo F. I. Pikalov ....................................................19
2.2.3. Tính toán nhám nhân t o theo P. I. Goocđiencô .............................................22
2.3. TÍNH TOÁN TIÊU N NG
2.3.1. L u l

H L U CÔNG TRÌNH ...................................23

ng tính toán tiêu n ng .........................................................................23

2.3.2. Tính chi u sâu b tiêu n ng.............................................................................25
2.3.3. Tính chi u dài b tiêu n ng .............................................................................26
2.3.4. Các y u t

nh h

ng đ n hi u qu tiêu n ng dòng đáy

h l u công trình .28

2.3.4.1. nh h

ng c a tr s Froude........................................................................28

2.3.4.2. nh h

ng c a c t n

2.4. K T LU N CH
CH

c h l u ...................................................................28

NG 2 ...................................................................................28

NG 3. TÍNH TOÁN XÁC

NH HÌNH TH C N I TI P, TIÊU N NG

H L U CÔNG TRÌNH ..........................................................................................29
3.1. GI I THI U V CÔNG TRÌNH NGÀN TR

I..............................................29

3.1.1. V trí ................................................................................................................29
3.1.2. Nhi m v .........................................................................................................29
3.1.3. Tóm t t quy mô công trình ..............................................................................30

3.2. TÍNH TOÁN N I TI P TIÊU N NG DÒNG CH Y TRÊN D C TR N ......33
3.2.1. Xác đ nh đ sâu m c n
3.2.2. Xác đ nh d ng đ

ct iđ ud cn

ng m t n

c trên d c n

c ..................................................33
c ...............................................33

3.2.3. Tính toán dòng ch y trên d c v i đ nhám bé ................................................34
3.2.4. Tính toán xác đ nh chi u sâu b tiêu n ng sau tràn ........................................34
3.3. TÍNH TOÁN N I TI P TIÊU N NG DÒNG CH Y TRÊN D C CÓ
NHÁM L N..............................................................................................................37


3.3.1. Tính toán xác đ nh đ c tr ng th y l c cu i d c n

c ....................................37

3.3.2. Tính chi u cao m nhám .................................................................................38
3.3.3.

ng m t n

c trên d c v i đ nhám gia c

3.4. K T LU N CH
CH

ng .........................................40

NG 3: ..................................................................................40

NG 4. SO SÁNH K T QU

TÍNH TOÁN VÀ THÍ NGHI M MÔ HÌNH

TH Y L C TRÀN X L NGÀN TR

I ...........................................................45

4.1. LÝ THUY T MÔ HÌNH HÓA CÁC HI N T

NG TH Y L C ...................45

4.1.1. Mô hình v t lý .................................................................................................45
4.1.2. Lý thuy t t

ng t ...........................................................................................46

4.1.2.1. T

ng t hình h c ........................................................................................46

4.1.2.2. T

ng t đ ng h c .......................................................................................46

4.1.2.3. T

ng t đ ng l c h c .................................................................................47

4.2. GI I THI U V MÔ HÌNH TH Y L C TRÀN X L NGÀN TR

I .......48

4.2.1. Lo i mô hình ...................................................................................................48
4.2.2. Tiêu chu n t

ng t và t l mô hình .............................................................48

4.2.3. Ph m vi thí nghi m mô hình t ng th tràn ......................................................49
4.2.3.1. Chi u dài theo chi u dòng ch y c n xét trong mô hình ...............................49
4.2.3.2. Chi u cao c n mô hình hoá ..........................................................................50
4.2.3.3. Chi u r ng c n mô hình hóa ........................................................................50
4.2.4. Thi t b đo đ c thí nghi m trên mô hình .........................................................51
4.2.4.1. o kích th
4.2.4.2. o đ

c công trình, đ a hình ..............................................................51

ng m t n

c......................................................................................53

4.2.4.3. o l u t c, m ch đ ng l u t c dòng ch y ...................................................53

4.2.4.4. o l u l

ng ................................................................................................53

4.2.4.5. o áp su t trung bình, m ch đ ng áp su t ...................................................53
4.2.5. V trí các m t c t đo đ c thí nghi m ...............................................................54
4.2.6. Các ph

ng án thí nghi m trên mô hình .........................................................56

4.3. K T QU THÍ NGHI M V I PH

NG ÁN D C N

C G N NHÁM LIÊN

T C (PA1) ................................................................................................................58


4.3.1. Thí nghi m xác đ nh kh n ng tháo ................................................................58
4.3.2. Tình hình th y l c ...........................................................................................60
4.3.3.

ng m t n

c..............................................................................................62

4.3.4. K t qu đo l u t c dòng ch y .........................................................................66
4.3.5. Xác đ nh chi u cao sóng trên kênh x h l u .................................................67
4.3.6. ánh giá hi u qu tiêu n ng ............................................................................68

4.4. K T QU THÍ NGHI M PH

NG ÁN NHÁM SO LE .................................70

4.4.1. Kh n ng tháo .................................................................................................70
4.4.2. Tình hình th y l c ...........................................................................................72
4.4.3. K t qu thí nghi m đ

ng m t n

c...............................................................73

4.4.4. K t qu thí nghi m l u t c dòng ch y ............................................................76
4.4.5. Xác đ nh chi u cao sóng trên kênh x h l u .................................................78
4.4.6. ánh giá hi u qu tiêu n ng ............................................................................79
4.5. SO SÁNH K T QU TÍNH TOÁN VÀ THÍ NGHI M MÔ HÌNH TH Y L C
...................................................................................................................................81
4.6. K T LU N CH

NG 4 ...................................................................................82

K T LU N VÀ KI N NGH ...................................................................................84
TÀI LI U THAM KH O.........................................................................................86


DANH M C HÌNH
Hình 1.1 Các hình th c tiêu n ng

h l u công trình ............................................. 11

Hình 2.1 Các d ng dòng ch y trên d c n
Hình 2.2 Các d ng m nhám gia c

c ........................................................... 14

ng trên d c n

c............................................ 21

Hình 2.3 Bi u đ xác đ nh Q tính toán tiêu n ng..................................................... 24
Hình 2.4 S đ tính toán b tiêu n ng ...................................................................... 25
Hình 2.5 S đ tính chi u dài b tiêu n ng .............................................................. 26
Hình 3.1 C t d c, m t b ng tràn, d c n

c g n nhám PA1 ..................................... 32

Hình 4.1 V trí các m t c t đo đ c, thu th p s li u thí nghi m. .............................. 55
Hình 4.2 Nhám ki u d m so le b trí trên toàn d c n

c ........................................ 57

Hình 4.3 Quan h Q-ZTL qua tràn 7 c a PA1 ......................................................... 59
Hình 4.4 Quan h Q-m’ qua tràn 7 c a – PA1 ......................................................... 59
Hình 4.5 Quan h Q-ZTL qua tràn 7 c a – PA 2 ..................................................... 71
Hình 4.6 So sánh thí nghi m Q x qua tràn PA1 và PA2 ........................................ 71


DANH M C B NG BI U
B ng 1.1 B ng th ng kê đ c đi m m t s đ p tràn đã xây d ng
B ng 1.2

c đi m m t s d c n

c đã đ

c xây d ng

Vi t Nam ......... 4

Vi t Nam...................... 6

B ng 2.1 Các giá tr C và o đ i v i ch y trên d c khi

= b/h1 ≥ 3 (theo P. I.

Goocđiencô) ............................................................................................................. 22
B ng 3.1 B ng thông s c a công trình đ u m i ph
B ng 3.2 B ng tính đ sâu đ u d c n

ng án tràn 6B ...................... 31

c................................................................. 33

B ng 3.3 B ng tính đ sâu dòng đ u, đ sâu phân gi i trên d c n

c .................... 33

B ng 3.4 K t qu tính chi u sâu b tiêu n ng sau d c tr n ..................................... 34
B ng 3.5 B ng tính đ

ng m t n

c trên d c n

c v i đ nhám bé (tr

ng h p

Qx = 3129m3/s, Bk = 100,8m) ............................................................................... 35
B ng 3.6 B ng tính đ

ng m t n

c trên d c n

c v i đ nhám bé (tr

ng h p

Qx = 2464m3/s, Bk = 100,8m) ............................................................................... 36
B ng 3.7 B ng tính đ sâu và v n t c dòng ch y cu i d c khi s d ng nhám gia
c

ng ........................................................................................................................ 38

B ng 3.8 B ng tính chi u cao m nhám gia c
B ng 3.9 B ng tính h s nhám gia c
B ng 3.10 B ng tính đ

ng m t n

ng theo các tác gi ........................ 38

ng v i chi u cao m nhám đ
c trên d c n

c l a ch n 39

c khi g n nhám liên t c, tr

ng

h p Qx = 3129m3/s; ngc = 0,042 ........................................................................... 41
B ng 3.11 B ng tính đ

ng m t n

c trên d c n

c khi g n nhám liên t c, tr

ng

h p Qx = 2464m3/s; ngc = 0,044 ........................................................................... 42
B ng 3.12 B ng tính đ

ng m t n

c trên d c n

c khi g n nhám so le tr

ng h p

Qx = 3129m3/s; ngc = 0,048 .................................................................................. 43
B ng 3.13 B ng tính đ

ng m t n

c trên d c n

c khi g n nhám so le tr

ng h p

Qx = 2464m3/s; ngc = 0,052 .................................................................................. 44
B ng 4.1 Các thông s chính c a mô hình t ng th tràn ......................................... 49
B ng 4.2 V trí các m t c t thí nghi m .................................................................... 56


B ng 4.3 Kh n ng tháo qua tràn 7 c a ng v i các c p MNTL ............................ 58
B ng 4.4 B ng các thông s n

c nh y PA1 ........................................................... 62

B ng 4.5 K t qu thí nghi m chi u sâu dòng ch y khu v c đ u m i tràn PA1 ...... 63
sâu dòng ch y (m) ng v i các c p MNTL (m) ................................................. 63
B ng 4.6 K t qu đo l u t c l n nh t ph m vi đ u m i tràn PA1 ........................... 66
B ng 4.7 Chi u cao sóng

hai b kênh x h l u PA1 ........................................... 67

B ng 4.8 Xác đ nh hi u qu tiêu n ng qua công trình PA1 ..................................... 69
B ng 4.9 Xác đ nh hi u qu tiêu n ng qua d c n

c v i m t so sánh là cao trình đáy

kênh 30,0m PA1 ....................................................................................................... 69
B ng 4.10 Xác đ nh hi u qu tiêu n ng qua d c n

c tính v i m t so sánh là cao

trình cu i d c 36.4m, PA1 ....................................................................................... 69
B ng 4.11 Kh n ng tháo qua tràn 7 c a ng v i các c p MNTL – PA2 ............... 70
B ng 4.12 Các thông s n

c nh y t i b tiêu n ng PA2 ........................................ 73

B ng 4.13 K t qu thí nghi m đ sâu dòng ch y PA2 ............................................ 75
B ng 4.14 K t qu đo l u t c l n nh t ph m vi đ u m i tràn Vmax/Vmaxday (m/s)
.................................................................................................................................. 77
B ng 4.15 Chi u cao sóng

hai b kênh x h l u PA2 ......................................... 79

B ng 4.16 Xác đ nh hi u qu tiêu n ng qua công trình PA2 ................................... 80
B ng 4.17 Xác đ nh hi u qu tiêu n ng qua d c n

c PA2 .................................... 80

B ng 4.18 So sánh k t qu tính toán và thí nghi m đ
ph

ng m t n

c trên d c các

ng án ................................................................................................................. 81

B ng 4.19 So sánh k t qu tính toán và thí nghi m v n t c trung bình trên d c n
các ph

c

ng án .......................................................................................................... 81

B ng 4.20 So sánh k t hi u qu tiêu tán n ng l

ng (%) trên d c n

c ................. 82


1

M
1. TÍNH C P THI T C A

U

TÀI

Vi t Nam là m t trong nh ng n

c có h th ng sông ngòi dày đ c.

ây là

m t ti m n ng l n đ xây d ng và phát tri n các công trình th y l i, th y đi n ph c
v cho công cu c công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n

c, góp ph n vào quá trình

phát tri n xã h i, c i thi n đ i s ng nhân dân.
n

c ta đ n nay có kho ng h n 3600 h ch a n

trình đ u có đ

c các lo i, m i công

ng tràn x l và h n 4000 đ p tràn lòng sông lo i v a và l n. H u

h t sau m i công trình tràn nh v y đ u có công trình n i ti p tiêu n ng. Trong h
th ng công trình thu l i, công trình n i ti p có m t v trí quan tr ng và chi m m t
t tr ng t

ng đ i l n c a giá thành công trình. M t trong nh ng gi i pháp công

trình n i ti p nh m gi m nh k t c u tiêu n ng, gi m giá thành công trình là các
d ng nhám gia c

ng nh m tiêu n ng ngay trên m t công trình.

Gi i pháp nhám gia c

ng trên m t công trình mang nhi u u đi m v kinh

t và k thu t v i các b c trên m t tràn có tác d ng tri t gi m m t ph n l n n ng
l

ng dòng ch y ngay trên tràn tr

c khi đ xu ng b tiêu n ng, cho phép gi m nh

h n k t c u công trình tiêu n ng, đ m b o an toàn cho đ p c ng nh h l u công
trình, đã đ
đ

c áp d ng

m t s tràn nh Sông Sào, Ngàn Tr

i, Bái Th

ng và c n

c nghiên c u hoàn thi n đ áp d ng r ng rãi, phù h p v i các đi u ki n c a Vi t

Nam.
Vi c tính toán d a trên các c s lý thuy t v tính toán thu l c đ p tràn, d c
n

c và dòng tràn trên các m nhám l n. Tuy nhiên, v i tính toán lý thuy t còn

nhi u sai s do v y khi áp d ng các gi i pháp này c n ph i ti n hành thí nghi m mô
hình v t lý. Do đó vi c tính toán lý thuy t, k t h p thí nghi m mô hình trong nh ng
đi u ki n biên c th c a m i công trình s r t h u ích và phù h p cho công trình.
tài “Nghiên c u gi i pháp n i ti p tiêu n ng sau b c h th p áp d ng
cho tràn x l Ngàn Tr
tích k t qu đo đ

i ” ti n hành tính toán lý thuy t l a ch n gi i pháp, phân

c t thí nghi m mô hình. So sánh, đ i ch ng v i các k t qu tính


2
toán lý thuy t là h t s c c n thi t và có ý ngh a th c ti n đ i v i công trình tràn x
l Ngàn Tr

i nói riêng và các công trình có đi u ki n t

ng t nói chung. Do đó

nghiên c u gi i pháp n i ti p tiêu n ng sau b c h th p áp d ng cho tràn x l Ngàn
Tr

i là đ tài c n thi t và có ý ngh a th c ti n.

2. M C TIÊU C A

TÀI

- Nghiên c u gi i pháp n i ti p tiêu n ng sau tràn x l , áp d ng c th cho
tràn x l Ngàn Tr

i t nh Hà T nh.

- ánh giá so sánh k t qu tính toán lý thuy t và k t qu thí nghi m mô hình
đ rút ra v n đ c n l u ý trong vi c nghiên c u xác đ nh gi i pháp n i ti p tiêu
n ng sau b c h th p.
3. CÁCH TI P C N VÀ PH
* Ph

NG PHÁP NGHIÊN C U

ng pháp ti p c n:
- T p h p các tài li u và k t qu nghiên c u đã có, s d ng k t qu thí

nghi m mô hình tràn v n hành Ngàn Tr

i đ so sánh, đ i ch ng và ki m đ nh v i

k t qu tính toán lý thuy t.
- Lu n v n k t h p gi a nghiên c u lý lu n và nghiên c u th c nghi m đ
đ a ra nh ng so sánh, k t lu n và đ xu t áp d ng cho công trình tràn x l Ngàn
Tr

i.

* Ph

ng pháp nghiên c u
- Nghiên c u th c nghi m
- Nghiên c u lý thuy t
- Nghiên c u phân tích t ng h p

4. K T QU D

KI N

T

C

- L a ch n hình th c nhám gia c
n ng l
n

ng trên d c n

ng trên d c n

c phù h p đ tiêu hao

c, gi m nh t i đa chi u sâu b tiêu n ng sau b c th t d c

c.

- Phân tích k t qu thí nghi m mô hình thu l c đ

c th c hi n v i nhi u


3
c pl ul

ng khác nhau, đ m b o đ c tr ng c a các tr

ng h p l u l

ng s tháo

qua công trình.
- So sánh k t qu tính toán và thí nghi m mô hình các ph
gia c

ng khác nhau.
-

xu t các gi i pháp n i ti p tiêu n ng sau b c h th p cho công trình, áp

d ng cho tràn x l Ngàn Tr
5. B

ng án b trí nhám

i.

C C C A LU N V N
Ch

ng I: T ng quan v n đ nghiên c u

Ch

ng II: Lý thuy t tính toán n i ti p, tiêu n ng

Ch

ng III: Tính toán xác đ nh hình th c n i ti p, tiêu n ng

Ch

ng IV: So sánh k t qu tính toán và thí nghi m mô hình th y l c tràn

h l u công

trình
x l Ngàn Tr

i

K T LU N VÀ KI N NGH
1. K t lu n
2. Ki n ngh
TÀI LI U THAM KH O

4
Ch

ng 1.

T NG QUAN V N

NGHIÊN C U

1.1. T NG QUAN V TÌNH HÌNH XÂY D NG

P TRÀN

VI T NAM

Trong các h th ng h ch a thì tràn x l là m t ph n không th thi u chi m
m t t tr ng khá l n trong t ng v n đ u t xây d ng công trình. S làm vi c hi u
qu c a tràn x l quy t đ nh đ n hi u qu ho t đ ng c a toàn b h th ng. Vì v y
vi c tính toán, l a ch n ph

ng án tràn x l và tiêu n ng sau tràn có ý ngh a r t

quan tr ng. Vi c l a ch n hình th c, b trí tràn x l và tiêu n ng sau tràn tùy thu c
vào đi u ki n đ a hình, đ a ch t, gi i pháp b trí t ng th công trình, đi u ki n qu n
lý v n hành..… Các công trình tháo đã và đang đ

c xây d ng

n

c ta t

ng đ i

phong phú v th lo i và đa d ng v hình th c k t c u (B ng 1-1).
B ng 1.1 B ng th ng kê đ c đi m m t s đ p tràn đã xây d ng

TT

Công trình

T nh

L u
l ng
(m3/s)

à N ng

1800

Chi u
cao
đp
(m)

Chi u
r ng
tràn
(m)

S
khoang
tràn

48

12

Vi t Nam
Hình th c
tràn
(lo i đ p)

1

An Tr ch

2

Bái Th ng

Thanh Hóa

9700

17,0

220

3

Bàn Th ch

Thanh Hóa

36,72

4,2

13,2

6

p tràn

4

B nV

Ngh An

7847,2

135

10

6

p tràn

5

Bàu Nít

24

3

p tràn

à N ng

750

p tràn
p dâng

p tràn th c
6

Cam Ranh

Khánh Hòa

720,25

23,2

24

3

d ng có c a
van đi u ti t

7

C mS n

Hà B c

476

19,5

3

p tràn

8

Cn

Sông Bé

5287

50

5

p tràn

9

C m Ly

Qu ng Bình

265

9

1

p tràn

10

iL i

V nh Phú

366

32

4

11

ng Mô

Hà Tây

120

n

5,0

12,5

2

p tràn đ nh
r ng
p tràn có
c a van


5

TT

Công trình

T nh

L u
l ng
(m3/s)

12

Sông Hinh

Phú Yên

6128

13

Hùng S n

Hòa Bình

296

14

K Cc

Ngh An

912

15

Minh Hòa

Thanh Hóa

1540

16

Lòng Sông

Bình Thu n

2093

17

pN i

Hòa Bình

270

18

N ng Phai

Yên Bái

1430

19

Nhân M c

Tuyên Quang

197

20

Ngòi Nhì

Yên Bái

21

PleiKrong

22

Chi u
cao
đp
(m)

2,7

Chi u
r ng

tràn
(m)

S
khoang
tràn

72

6

Hình th c
tràn
(lo i đ p)
p tràn đ nh
r ng
p dâng

40

Tràn th c

60

d ng
p tràn

10,5
48

6

Tràn x l

45

p tràn

55

p dâng

6,0

42

p dâng

1291

8,0

65

p tràn

Gia Lai

7606

54,7

60

Sông Tiêm

Hà T nh

2519

23

Sê San 4

Gia Lai

20090

49,0

120

24

Tân Quang

Hà Giang

1092

11,0

48,8

25

Thác Hu ng

Thái Nguyên

3000

6,7

92,6

26

Thác Nhông

Qu ng Ninh

540

2,2

55

p tràn

27

Th ch Nham

Qu ng Ngãi

16200

11,5

200

p dâng

28

Thông Gót

Cao B ng

1530

5,5

200

p tràn

29

Thu n Ninh

Bình

590

28,7

24

30

Th ng Tuy

Hà T nh

177

2,5

60

31

V nH i

Bình

329

32

Ba H

Phú Yên

33

Ngàn Tr i

Hà T nh

nh
nh

3,0

9

26,5

8

p tràn
p dâng

5

3

p tràn

p dâng
p dâng

3
12

100,8

p tràn
p tràn

100

45,5
3129

6

7

Có c a van
p đ t đá
nhi u kh i


6
1.2. TÌNH HÌNH XÂY D NG D C N

C TRONG CÁC CÔNG TRÌNH X

L T I VI T NAM
Do đi u ki n kinh t , k thu t
ph

Vi t Nam hi n nay, vi c s d ng v t li u đ a

ng trong xây d ng công trình th y l i r t đ

công trình đ p dâng n

c c a h ch a l n đ u là đ p đ t ho c đá đ . Khi b trí

công trình, công trình x l ki u đ
đ

c s d ng r ng rãi.

đ

c nêu trong B ng 1-2.
B ng 1.2

c coi tr ng. Do v y h u h t các

ng tràn d c g m đ p tràn n i ti p v i d c n

c đi m m t s d c n

c đi m m t s d c n

c đã đ

L u l ng

c đã đ

c xây d ng

1

An Mã

Qu ng Bình

332

18,4

Chi u
r ng
dc
(m)
18

2

Cà Giây

Bình Thu n

139

7,7

3

Cam Ranh

Khánh Hòa

539

4

C uM i

ng Nai

5

D u Ti ng

6
7

TT

Vi t Nam

Vi t Nam
S
Froud
cu i
dc
7,1

64

7

V
cu i
dc
(m/s)
11,6

18

60

8

9,1

10,2

19,8

27,2

60

15

13,5

12,6

352

14,1

25

107

10

13,0

16,0

Tây Ninh

2.81

39,0

72

60

5

12,5

6,3

ng Mô

Hà Tây

120

8,0

12

82

15

11,0

16,0

ng Tròn

Phú Yên

838

30,8

27,2

71

15

14,3

11,8

kL k

220

22,0

10

45

17,5

15,0

-

nh

342

19,0

18

68

10

17,1

26,9

Qu ng Tr

7.3

26,7

135

25

25

-

-

Công trình

8

Eakao

9

M Bình

10

c xây d ng

c

Nam Th ch
Hãn

T nh

Bình

Q
(m3/s)

q
(m3/sm)

Chi u
dài (m)

dc
(%)

11

Nhân M c

Tuyên Quang

830

30,1

27,6

150

15

21,2

26,0

12

Núi C c I

Thái Nguyên

830

29,6

28

60

15

15,8

13,7

13

Núi C c II

Thái Nguyên

584

32,4

18

66

15

16,5

18,4

14

Phú Vinh

Qu ng Bình

380

18,1

21

80,3

7

13,4

13,6

15

Sông Hinh

Phú Yên

6.285

70,2

89,5

64

15

14,3

15,1

16

Su i Hoa

Hòa Bình

1.02

25,5

40

100

12

10,3

-

17

Thu n Ninh

Bình

550

20,2

27,2

85

11,2

15,0

17,4

18

Tràng Vinh

Qu ng Ninh

729

34,7

21

60

12,5

16,0

12,0

nh


7
L u l ng
TT

T nh

Công trình

Chi u
r ng
dc
(m)

Chi u
dài (m)

dc
(%)

V
cu i
dc
(m/s)

S
Froud
cu i
dc

Q
(m3/s)

q
(m /sm)

971

45,8

21,2

85

15

18,6

18,5

à N ng

543

14,3

38

128

20

16,3

24,5

159

18,8

8,5

47

15

14,5

19,0

1.0328

98,3

105

194

32

30,3

28,9

30,1

27,6

150

15

21,2

26,0

100,8

140

7,1

Th a Thiên

19

Tru i

20

Vi t An

21

V V ng

Ngh An

22

Yaly

Gia Lai

23

Yên L p

Qu ng Ninh

830

24

Sông Sào

Ngh An

780

25

Ngàn Tr i

Hà T nh

3129

Hu

3

1.3. CÁC BI N PHÁP N I TI P TIÊU N NG SAU TRÀN
M t trong nh ng h ng m c quan tr ng

đ u m i công trình thu l i là công

trình tháo l . Dòng ch y qua công trình tháo l th
cao, n ng l

ng d th a l n. N ng l

ng là dòng ch y xi t, có l u t c

ng đó tiêu hao b ng nhi u d ng khác nhau:

m t ph n phá ho i lòng sông và hai bên b gây nên xói c c b sau đ p, m t ph n
tiêu hao do ma sát n i b dòng ch y, ph n khác do ma sát gi a n

c và không khí.

Khi ch y xu ng h l u nó có th gây ra xói l lòng d n n u không đ

c gia c đ y

đ d n đ n làm m t n đ nh công trình.
Có nhi u gi i pháp tiêu n ng đ đ m b o an toàn cho công trình đ u m i
c ng nh h n ch xói l h l u công trình nh sau:
+ Tiêu n ng dòng ch y đáy (Hình 1.1 a,b)

+ Tiêu n ng dòng ch y m t (Hình 1.1 c,d)
+ Tiêu n ng phóng xa (Hình 1.1 e)
Nguyên lý c b n c a các hình th c tiêu n ng trên là làm cho dòng ch y tiêu
hao n ng l

ng b ng ma sát n i b , phá ho i k t c u dòng ch y b ng xáo tr n v i

không khí, khu ch tán dòng ch y theo chi u đ ng và đ gi m l u l
hình th c tiêu n ng này có liên quan l n nhau, khi m c n
hình th c này có th chuy n đ i l n nhau [2], [10], [12].

ng đ n v . Các

c h l u thay đ i các


8
1.3.1. Tiêu n ng dòng ch y đáy
Tiêu n ng dòng đáy là hình th c l i d ng s c c n n i b c a n
tiêu hao n ng l

ng th a (Hình 1.1 a,b).

ây là hình th c th

trong xây d ng công trình th y l i tuy nhiên khu v c n
v t t đ tránh xói l .

ng đ

c nh y đ
c dùng nh t

c nh y (sân sau) ph i b o

i u ki n c b n c a hình th c tiêu n ng này là chi u sâu
c nh y hh > hc’’ đ đ m b o

n

c h l u l n h n chi u sâu liên hi p th hai c a n

n

c nh y ng p và tiêu n ng t p trung. Trong tiêu n ng dòng đáy, l u t c

đáy r t

l n, m ch đ ng mãnh li t, đ t giá tr l n c v t n s l n biên đ , có kh n ng gây
xói l . Th

ng xây thêm các thi t b tiêu n ng ph nh m , ng

phân dòng đ khu ch tán dòng đ u ch y

th

ng

h l u, t ng ma sát gi a dòng ch y v i

các thi t b đó làm t ng hi u qu tiêu hao n ng l
Hình th c tiêu n ng này th

ng, d m, t o t

ng.

ng dùng v i công trình có chênh l ch c t n

c

ng h l u nh và đ a ch t n n không t t.
K t c u tiêu n ng dòng đáy g m có các hình th c sau:

1.3.1.1. B tiêu n ng
ây là bi n pháp đ
nh t là

c áp d ng ph bi n

các công trình tiêu n ng dòng đáy

các công trình có đ a ch t n n m m y u, t ng đá g c n m sâu. Hình th c

này t o ra ch đ ch y ng p khi qua ng

ng b nên ch c n tiêu n ng m t l n, tuy

nhiên n u chi u sâu b quá l n thì vi c thi công s g p khó kh n khi đó ph

ng án

đào b tiêu n ng không kinh t .
1.3.1.2. T

ng tiêu n ng

N u đi u ki n k t c u và thi công khi làm b tiêu n ng không thích h p ho c
đi u ki n n n đ a ch t t t vi c thi công b tiêu n ng g p khó kh n thì chúng ta làm
t

ng tiêu n ng. Lúc này t

ng tiêu n ng làm vi c nh m t đ p tràn th c d ng ho c

thành m ng vì th khi thi t k chúng ta ph i ki m tra tr ng thái ch y sau t
sau t

ng có n

c nh y phóng xa ho c t i ch ta ph i tính toán tiêu n ng cho t

t c là ph i làm thêm các t
làm thêm các t
không kinh t .

ng. N u

ng

phía sau. Tr

ng phía sau lúc này kh i l

ng h p t

ng

ng quá cao chúng ta ph i

ng công trình s t ng lên vì th s


9
1.3.1.3. B t

ng k t h p

Trong th c t có nhi u tr

ng h p n u làm b têu n ng ch b ng cách h th p

đáy kênh h l u ho c ch xây t

ng tiêu n ng thì không h p lý. Tr

nh t n u b r t sâu đáy kênh h l u ph i h th p quá nhi u, kh i l

ng h p th

ng đào quá l n

và vi c thi công khó kh n đ ng th i ph n chân đ p s ph i có thêm kh i bê tông l n
làm t ng kh i l
n

ng công trình. Tr

ng h p th hai là t

c nh y phóng xa vì v y ta ph i làm thêm t

ki n nh th ng

i ta th

làm b đ ng th i xây t

ng có

ng th hai, th ba…Trong đi u

ng k t h p hai bi n pháp trên t c là v a ha th p đáy kênh
ng

bên trên. Bi n pháp này giúp ta không ph i đào b

quá sâu đ ng th i c ng không ph i xây t
pháp này trong nhi u tr

ng quá cao sau t

ng quá cao. Th c t đã ch ng t bi n

ng h p r t có l i v m t kinh t và k thu t.

1.3.2. Tiêu n ng dòng ch y m t
Dòng ch y c a hình th c tiêu n ng này

tr ng thái ch y m t (Hình 1.1 c,d).

Tiêu n ng dòng m t g n li n v i b c th t ho c ng

ng th p là m t khía c nh

r ng l n và ph c t p nh ng r t có ý ngh a trong vi c phát hi n ra các quy lu t dòng
ch y sau công trình nh m khai thác t i đa l i ích c a các d ng n
chúng trong vi c tiêu hao n ng l

ng th a, n đ nh lòng d n.

V i d ng n i ti p ch y m t này khi chi u cao b c, ng
d ng n

c nh y

h l u c ng thay đ i theo. N u chi u cao t

so v i đ sâu dòng ch y

l i thì sinh n

c nh y, ng d ng
ng thay đ i, hình
ng đ i c a b c nh

h l u thì dòng ch y qua đó v n có d ng ch y đáy ng

c

c nh y m t.

u đi m c a hình th c tiêu n ng này đ t hi u qu tiêu n ng không kém
nhi u so v i hình th c tiêu n ng đáy (có th đ t 65%), nh ng k t c u công trình
đ

c rút ng n (chi u dài sân sau ng n h n 1/2 ÷1/5 l n), đ ng th i do l u t c

đáy

nh nên có th gi m chi u dày sân sau, th m chí trên n n đá c ng không c n làm
sân sau.
i u ki n ng d ng tiêu n ng dòng m t th

ng là chi u sâu m c n

n đ nh và l n h n đ sâu liên hi p th hai (hh > hc’’); dùng v i l u l

ch l u

ng l n nh ng


10
chênh l ch đ u n

c th

ng h l u không l n, b

h l u có kh n ng n đ nh,

ch ng xói t t.
Nh
n

c đi m c a hình th c tiêu n ng này là làm vi c không n đ nh khi m c

c h l u thay đ i l n;

h l u có sóng làm nh h

ng không t t t i ch đ làm

vi c c a nhà máy th y đi n, v n t i th y, xói l b sông và yêu c u m c n
l u ph i sâu. Tiêu n ng dòng m t gây tr ng i cho thuy n bè đi l i
s

n đ nh c a b d sinh ra n

ch

h l u, đe d a

c nh y phóng xa, sân sau làm vi c v i ch đ thay

đ i liên t c.
1.3.3. Tiêu n ng phóng xa
Tiêu n ng phóng xa đ

c l i d ng m i phun

chân đ p đ dòng ch y có l u

t c l n phóng xa kh i chân đ p (Hình 1.1 e).
ây là hình th c tiêu n ng l i d ng ma sát v i không khí đ tiêu hao m t
ph n n ng l

ng, ph n còn l i s đ

c tiêu tán b i l p n

c đ m h l u. Do l u t c

cao, ma sát l n làm m c đ r i c a dòng ch y t ng lên, không khí tr n vào dòng
n

c càng nhi u. Dòng ch y càng khu ch tán l n trong không khí và càng tr n l n

nhi u không khí thì n ng l

ng đ

c tiêu hao càng l n. Dòng ch y phóng xu ng h

l u gây nên xói l , sau khi h xói đ t đ
th a c a dòng ch y đ
n

c đ n m t đ sâu nh t đ nh thì n ng l

ng

c hoàn toàn tiêu hao b ng ma sát n i b , do đó n u m c

c h l u càng l n và kh n ng m r ng c a dòng phóng xa càng nhi u thì m c

đ xói l c a lòng sông càng gi m.
đ pt

ng th i do dòng ch y đ

c phóng kh i chân

ng đ i xa nên dù có xói l c c b đáy sông h l u c ng ít nh h

ng nguy

h i đ n an toàn đ p.
C u t o c a hình th c tiêu n ng phóng xa đ n gi n, th

trình có c t n

c cao và đi u ki n đ a ch t t t. Tuy nhiên nó c ng có m t h n ch :

h xói do dòng phun t o ra có th h th p m c n
c u dùng n
h

ng dùng v i công

c,

c h l u làm nh h

ng đ n nhu

m i phun có th x y ra khí th c, dòng phun t o ra s

ng mù nh

ng đ n giao thông và môi tr

ng xung quanh.


11
i u ki n đ áp d ng đ
ph i cao h n m c n

c hình th c tiêu n ng phóng xa là đ nh m i phun

c l n nh t

h l u, chi u cao c t n

t o ra dòng phun phóng xa đ không nh h

cđ pđ l nđ

ng đ n b t l i công trình, c t n

l u c ng đ l n đ chi u sâu h xói không quá l n. Th
c tn

c tr

ch

ng dùng v i công trình có

c trung bình và l n.

a. Tiêu n ng dòng ch y đáy

b. Tiêu n ng dòng ch y đáy m t h n h p

c. Tiêu n ng b ng dòng m t không ng p

d. Tiêu n ng b ng dòng m t ng p

e. Tiêu n ng phóng xa
Hình 1.1 Các hình th c tiêu n ng
1.4. M T S

CÔNG TRÌNH S

h l u công trình

D NG NHÁM GIA C

NG TRÊN M T

CÔNG TRÌNH
Nh m tiêu hao n ng l

ng dòng ch y trên m t công trình

các công trình s d ng nhám nhân t o trên m t tràn, ho c d c n
l

Vi t Nam đã có
c đ tiêu hao n ng

ng dòng ch y.
p dâng Bái Th

ng thu c h th ng th y l i sông Chu t nh Thanh Hóa, là

công trình ng n sông Chu nh m dâng cao đ u n

cđ l yn

ct

i cho h th ng


12
th y l i sông Chu, n m 1996 đ

c c i t o nâng c p. Trong giai đo n đó đã s d ng

gi i pháp nhám nhân t o d ng b c hay m nhám âm. Theo k t qu nghiên c u và thí
nghi m mô hình cho th y v i gi i pháp m nhám âm trên m t đ p và khi đó g i là
đ p b c thì hi u qu tiêu n ng dòng ch y qua công trình t ng lên t 6 - 12% [9].
Tràn x l h ch a sông Sào đ

c nghiên c u thí nghi m n m 1997, các nhà

th c nghi m đã s d ng ch 03 m nhám nhân t o d ng l
30cm

cu i d c nh m m c tiêu gi m v n t c dòng ch y

b m td cn

n tròn v i chi u cao

cu i d c, tránh xâm th c

c, và gi i pháp này c ng đã làm t ng đ nhám, t ng chi u sâu dòng

ch y trên d c n

c, t ng kh n ng tiêu hao n ng l

ng trên d c n

c, đã t o cho

dòng ch y trong b tiêu n ng chuy n t tr ng thái nh y phóng xa thành nh y ng p
t i b . Hi n t i h sông Sào đã đi vào v n hành và k t qu cho th y tác d ng r t t t
c a 03 m nhám gia c

ng trên d c n

c [3].

Ngoài ra trong nh ng n m g n đây m t s công trình c ng đ
d ng nhám gia c

ng theo ki u m nhám âm đ tiêu hao n ng l

kmil 4, tràn Ngàn Tr
1.5. K T LU N CH

c s d ng các
ng nh tràn

i ...

NG 1

Tràn x l là h ng m c quan trong trong đ u m i h ch a, đ m b o cho h
ch a làm vi c an toàn. Trong các d ng n i ti p tiêu n ng sau tràn thì d c n
m t lo i công trình đ

c là

c s d ng nhi u h n c khi l a ch n gi i pháp n i ti p.

Khi n n đ a ch t sau công trình là n n y u thì vi c l a ch n gi i pháp tiêu
n ng b ng b thông qua n
hao n ng l

c nh y ng p là gi i pháp th

ng đ

c l a ch n đ tiêu

ng th a c a dòng ch y và h n ch xói l h l u.

Trong nh ng đi u ki n c th thì ngoài các gi i pháp tiêu n ng qua n
nh y ng p trong b tiêu n ng thì gi i pháp nhám gia c
gi m b t n ng l

ng d t p trung

c a b tiêu n ng. Trong nhi u tr
thì gi i pháp s d ng nhám gia c

trình sinh n

c nh y ng p.

ng c ng đ

c

c s d ng đ

cu i d c, đi u đó c ng làm gi m kh i l

ng

ng h p không cho phép đào sâu h n b tiêu n ng
ng là l a ch n duy nh t đ đ m b o cho công


13

Ch

ng 2. LÝ THUY T TÍNH TOÁN N I TI P, TIÊU N NG

2.1. TÍNH TOÁN TH Y L C CÔNG TRÌNH N I TI P B NG D C N

C

2.1.1. Tính toán th y l c d c n c
D cn

c trong th c t là m t đo n kênh ng n có đ d c đáy l n.

D cn

c có th chia ra thành các b ph n sau: C a vào, thân d c và ph n tiêu

n ng, sau đây trình bày lý thuy t tính toán th y l c n i ti p tiêu n ng b ng d c n c [1],
[2] , [5], [10], [12].
2.1.1.1. Tính toán c a vào
Hình th c c a vào có th là đ p tràn đ nh r ng, đ p tràn th c d ng hay đ p
tràn khe h . C a vào c a d c n

c th

đ u d c, đo n chuy n ti p này th

ng có m t đo n chuy n ti p thu h p n i v i

ng có đ d c đáy r t bé ho c đáy n m ngang

(Hình 2.1a).
2.1.1.2. Tính toán thân d c
M t c t thân d c có d ng hình ch nh t ho c hình thang, thân d c có th là
hình l ng tr v i chi u r ng đáy thay đ i.
thân d c th
a)

ng l y kho ng t 0,01 ÷ 0,02.

iv id cn

c hình l ng tr

Dòng ch y trên d c luôn luôn
đ

ng n

d c đáy tùy thu c vào v t li u c a

c h bII ho c đ

ng n

tr ng thái ch y xi t, đ

c dâng cII. D ng đ

ng m t n

ng m t n

c là

c ph thu c hoàn

toàn vào hình th c c a vào.
* C a vào không có ng
d c là đ

ng n

* C a vào có ng

ng (Hình 2.1a): Khi đó hđ = hk đ

ng m t n

c trong thân

c h bII .
ng (Hình 2.1b): Khi đó hđ = hc

- N u hc > h o đ

ng m t n

c trong thân d c là đ

ng n

c h bII

- N u hc < ho đ

ng m t n

c trong thân d c là đ

ng n

c dâng cII

(ho là đ sâu ch y đ u trên thân d c)
* C a vào có van đi u ti t (Hình 2.1c, d): Sau c a van có đo n chuy n ti p đáy n m
ngang nên hđ có th l n h n ho c bé h n ho trên d c.
- N u hđ > h o đ

ng m t n

c trong thân d c là đ

ng n

c h bII


14
- N u hđ < h o đ

ng m t n

c trong thân d c là đ

N u đo n chuy n ti p l n thì trong đo n có n
đ

ng n

c h bo và lúc này hđ = hk đ

ng m t n

ng n

c dâng cII

c nh y, sau n

c nh y là

c trong thân d c là đ

ng n

c

h bII

a. C a vào không có ng

ng

b. C a vào có ng

d. C a vào có c a van đi u ti t

c. C a vào có c a van đi u ti t

Hình 2.1 Các d ng dòng ch y trên d c n
b)

iv id cn

ng

c hình l ng tr

c hình l ng tr (chi u r ng đáy thay đ i)

đ m b o đ sâu dòng ch y trên thân d c không đ i, ng
h p chi u r ng đáy d c, đ

ng m t n

c lúc này là đ

i ta th

ng thu

ng th ng song song v i đáy.

2.1.2. Tính đ sâu đ u d c n c
sâu đ u d c n

cđ

2.1.2.1. Tính đ sâu đ u d c n

Vi t ph
d cn

c tính toán theo các cách sau:
c theo ph

ng trình Becnuli

ng trình Becnuli cho hai m t c t: M t c t tr

c tràn và m t c t đ u

c A-A.
vA =

q
= 2 g (d A + H − h A cos θ )
hA

( 2-1)


15

trong đó:
+ dA: Chênh cao t ng
+ H: C t n

ng tràn đ n đi m đ u d c n

c trên đ p tràn (m)

+ : Góc h p v i ph
+ h A: C t n

ng ngang v i d c n

+ q: L u l

c

c t i đi m đ u d c (đi m A)

+ vA: V n t c t i đi m đ u d c n

c

ng đ n v (m3/s.m)

2.1.2.2. Tính đ sâu đ u d c n

c theo 14TCN 81-90

Chi u sâu t i đi m đ u d c n
hA =

c (đi m A)

c (đi m A) đ

c tính nh sau:

q

( 2-2)

ϕ 2 g (E 0 − h A )

trong đó:
: H s l u t c, l y
q: L u l

ng đ n v

E o: C t n

c n ng l

hA: C t n

c t i đi m đ u d c n

B ng ph
các c p l u l

= 0.9- 1,0
ng t ng tính đ n đi m A, Eo = Zh -

ng pháp tính th d n ta tìm đ

∇A

c
c đ sâu hA đi m A t

ng ng v i

ng.

2.1.2.3. Tính đ sâu đ u d c n
ng n

cđ đ

c theo công th c th c nghi m

c tính t m t c t đ u d c n

c.

sâu dòng ch y

đây

luôn nh h n đ sâu phân gi i hk. T k t qu thí nghi m mô hình th y l c m t s
đ p tràn có đ d c d c n
hA =

c i ≥ 0.2, đ sâu đi m A đ

c tính theo công th c:

k × hk
il

ng m t n
trên nhi u công trình

( 2-3)

c trên d c n

c có đ d c l n đã đ

c tính toán thí nghi m

Vi t Nam trong đó có th y đi n Yaly. Theo k t qu thí

nghi m mô hình th y l c đ p tràn Yaly [8] có: i = 35%; k = 0,63; l = 0.08.


16
ng m t n c trên d c n c

2.1.3.

Hi n nay đã có nhi u ph ng pháp tính toán đ
n

c ta cho đ n nay, khi thi t k các đ

pháp c a th y l c dòng m t h
2.1.3.1. Ph
Ph
các ph

ng m t n

c trên d c n

c.

ng tháo nói chung v n áp d ng các ph ng

ng, ch y u thi t k theo các ph ng pháp sau [1], [4]:

ng pháp sai phân
ng pháp sai phân hay còn g i là ph

ng pháp c ng tr c ti p s d ng

ng trình c b n sau đây.
Ph

ng trình c b n đ

ng m t n

c trong d c n

c có d ng:

d∋
=i−J
dl

Chuy n ph

( 2-4)

ng trình vi phân trên thành ph
∆∋
=i−J
∆l

∆l =

hay

ng trình sai phân:

∆∋
i−J

( 2-5)

Trong đó:
+ J:

d c th y l c trung bình c a đo n ∆l

Q2
v2
J= 2 =
K
C2 R
h=

V i:

( 2-6)

hi +1 + hi
v +v
C + Ci
R + Ri
v = i +1 i C = i +1
R = i +1
2 ;
2 ;
2
2
;

+ ∆ ∋ : Chênh l ch n ng l

ng gi a hai m t c t i và i+1 có kho ng cách ∆l


αvi2+1  
αvi2 





∆ ∋ = ∋ i +1 - ∋ i =  hi +1 +
 -  hi + 2 g 
2
g
 



Chia d c n

( 2-7)

c thành nhi u đo n ng n ∆l, t i m i đo n áp d ng bi u th c (2-

5) r i c ng l i s có chi u dài d c n
n

∆ ∋i
i =1 i − J i
n

l = ∑ ∆li = ∑
i =1

c:
( 2-8)