NGHIÊN CỨU NĂNG LỰC THÁO VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ QUA ĐẬP TRÀN ZÍCH ZẮC

Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

1

L I TÁC GI
V i s giúp đ c a phòng
tr

ng

ào t o

i h c và Sau

i h c, Khoa Công trình

i h c thu l i, T ng Công ty T v n xây d ng th y l i Vi t Nam - CTCP,

cùng các th y cô giáo, gia đình, b n bè, đ ng nghi p, đ n nay Lu n v n Th c s k
thu t chuyên ngành Xây d ng công trình th y v i đ tài: “Nghiên c u n ng l c tháo
và đi u ti t l qua đ p tràn zích z c ” đã đ

c hoàn thành.

Tác gi xin c m n chân thành đ n KS

inh S Quát, ng

i tr c ti p nghiên

c u tính toán áp d ng hình th c tràn Piano trong công trình V n Phong, cùng các c
quan đ n v và các cá nhân đã truy n đ t ki n th c, cho phép s d ng tài li u đã công
b c ng nh s giúp đ , t o đi u ki n c a lãnh đ o T ng Công ty t v n xây d ng th y
l i Vi t Nam – CTCP, Công ty t v n 11 cho tác gi trong quá trình h c t p, nghiên
c u v a qua.
c bi t tác gi xin đ
ng

i đã tr c ti p h

c t lòng bi t n sâu s c đ n PGS.TS Ph m V n Qu c,

ng d n, giúp đ t n tình cho tác gi trong quá trình th c hi n

lu n v n này.
Tác gi có đ

c k t qu nh hôm nay chính là nh s ch b o ân c n c a các

th y giáo, c ng nh s đ ng viên c v c a c quan, gia đình, b n bè và đ ng nghi p
trong nh ng n m qua.
V i th i gian và trình đ còn h n ch , lu n v n không th không tránh kh i
nh ng thi u sót. Tác gi r t mong nh n đ

c s ch b o và đóng góp ý ki n c a các

th y cô giáo, c a các Quý v quan tâm và b n bè đ ng nghi p.
Lu n v n đ

c hoàn thành t i phòng đào t o đ i h c và sau đ i h c, Tr

ng

i h c Th y l i.
Hà N i, Tháng 09 n m 2011
Tác gi

Hoàng M nh D ng

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

2

M CL C

N i dung
M

Ch

ng 1

Trang
9

U

T NG QUAN V CÁC LO I

P TRÀN TRÊN TH GI I

11

1.1

T ng quan v các lo i đ p tràn th c d ng

11

1.2

T ng quan v đ p tràn zích z c

17

1.2.1

Ng

ng tràn zíc z c ki u truy n th ng

18

1.2.2

Ng

ng tràn zíc z c ki u phím Piano

23

1.3

K t lu n ch

Ch

ng 2

ng 1

26

C S LÝ THUY T TÍNH TOÁN N NG L C THÁO C A TRÀN
ZÍCH Z C

27

2.1

N ng l c tháo c a ng

ng tràn th c d ng

2.1.1

Ng

ng tràn th c d ng t ng quát

27

2.1.2

Ng

ng tràn Creager – Ofixerov

29

2.2

Ng

ng tràn zích z c

32

c đi m c u t o và kích th

2.2.1

c c a tràn zích z c

Các k t qu nghiên c u v n ng l c tháo c a ng

2.2.2

27

32
ng tràn zích z c

i u ki n ng d ng

2.2.3

34
38

ng tràn zích z c ki u phím piano (piano keys weir)

2.3

Ng

2.3.1

M t c t đi n hình và kh n ng tháo c a tràn phím đàn

38

2.3.2

Các y u t

44

ng đ n kh n ng tháo c a tràn phím đàn Piano

i u ki n ng d ng

2.3.4

K t lu n ch

2.4
Ch

nh h

38

ng 3

L P CH

50

ng 2

51

NG TRÌNH TÍNH TOÁN KH N NG THÁO QUA

TRÀN ZÍCH Z C

53

3.1

C s lý thuy t c a ch

3.1.1

Nguyên lý c b n đi u ti t l b ng h ch a và c s phân tích
d ng đ

ng trình

53

ng x l

3.1.1.1

Nguyên lý c b n.

3.1.1.2

C s phân tích d ng đ

3.1.2

Các d ng đ

53
53
ng x l

54

ng x l khi tràn chính và tràn ph cùng tham gia

tháo l
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

55

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

3

3.1.2.1

Công trình x l chính là tràn t do

3.1.2.2

Công trình x l chính là tràn có c a van đi u ti t kh ng ch l u
l

ng

Các ph

3.2

55

59
ng pháp đi u ti t l b ng h ch a và l a ch n ph

ng

pháp xác đ nh quy mô tràn x l

63

3.2.1

Ph

ng pháp th d n

63

3.2.2

Ph

ng pháp Pôtap p

63

3.2.3.

Ph

ng pháp Runge-Kutta b c 3

65

3.2.4

Ph

ng pháp Kôtrêin

65

3.3

L a ch n ph

ng pháp tính đi u ti t l và l p ch

ng trình HMD

v1.0 xác đ nh quy mô công trình tháo l

67

3.3.1

L a ch n ph

67

3.3.2

Thu t toán và s đ kh i c a ch

3.4

K t lu n ch

Ch

ng 4

ÁP D NG CH

ng pháp tính toán đi u ti t l
ng trình

67

ng 3

76

NG TRÌNH HMD 1.0 TÍNH TOÁN I U TI T L

CHO M T S H CH A CÓ TH ÁP D NG NG

NG TRÀN

ZÍCH Z C

4.1

Gi i thi u v m t vài công trình áp d ng

77
77

4.1.1

Công trình th y l i h ch a n

c ng Cang

78

4.1.2

Công trình th y l i h ch a n

c Tân Giang

81

4.1.3

Công trình th y đi n N m Bú

83

4.2

Tính toán xác đ nh quy mô tràn zích z c cho các công trinh trên

87

4.2.1

Tính toán m t s ph

ng án công trình x l cho h ch a n

c

ng Cang

87

Tính toán công trình x l là tràn zích z c cho h ch a n

4.2.2

c Tân

Giang

91

4.2.3

Tính toán công trình x l là tràn zích z c cho h ch a N m Bú

95

4.3

K t lu n ch

99

Ch

ng 5

ng 4

K T LU N VÀ KI N NGH

100

5.1

K t lu n

100

5.2

Ki n ngh

102

Tài li u tham kh o
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011

Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

4

DANH M C CÁC HÌNH V
Trang
Hình 1-1:

Các đ i l

ng đ c tr ng c a đ p tràn

Hình 1-2:

M t c t c a tràn th c d ng

12

Hình 1-3:

M t c t c a tràn đ nh r ng

13

Hình 1-4:

Các hình d ng c a tràn

13

Hình 1-5:

Các d ng tuy n đ p

13

Hình 1-6:

M t s d ng đ p g

14

Hình 1-7:

M t s d ng đ p đá tràn n

11

c

14

Hình 1-8:

p dâng phân theo v t li u làm đ p

15

Hình 1-9:

p cao su

15

Hình 1-10: M t s lo i đ p tr ng l c c i ti n

16

Hình 1-11: S đ đ p vòm

16

Hình 1-12: Các d ng đ p tr ch ng ch n n

c

16

Hình 1-12: Các d ng m t c t đ p tr ch ng cho tràn n
Hình 1-14: M t s lo i van trên m t th

ng đ

c

16

c s d ng

17

Hình 1-15: Tràn m v t v i nhi u r ng tràn trên sông

17

Hình 1-16: Tràn m v t k t h p c ng đi u ti t và phân chia n

c trên kênh

Hình 1-17: Tràn zíc z c - M (nhìn t h l u)

18

Hình 1-18: Hình th c c u t o tràn labyrinth ki u ng
Hình 1-19: M t b ng các d ng ng
Hình 1-21: Mô hình 1/2 tràn Ph

ng r ng c a

19

ng tràn đ c bi t

Hình 1-20: Mô hình tràn Sông Móng (nhìn t th
p tràn phím Piano Maguga

Hình 1-23:

p tràn phím Piano Liege

Hình 1-24:

p tràn phím Piano Goulou

19

ng l u)

c Hòa (nhìn t th

Hình 1-22:

17

22

ng l u)

22

Xoa zi lân

23

B

24

Pháp

Hình 1-25: Mô hình đ p tràn phím Piano V n Phong

24
Vi t Nam

24

Hình 1-26: Hai mô hình nghiên c u đ p tràn phím Piano c a giáo s F.
Lempérière
Hình 1-27: Thi công tràn phím đàn- ng d n khí đ t d
Hình 2-1:

M t s d ng m t c t đ p tràn

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

25
i console h l u

26
30

Khóa 2009-2011

Tr

ng

i h c Th y l i

Hình 2-2:

C u t o tràn labyrinth ki u ng

Hình 2-3:

Các d ng đ nh tràn
đ

Hình 2-5:

ng tròn, m t b ng ng
nh h

ng r ng c a

33
34

ng cong h s l u l

Hình 2-4:

Lu n v n th c s k thu t

5

ng v i hình d ng đ nh ng

ng 3/4

ng tam giác

ng ch y ng p đ n l u l

35

ng

37

Hình 2-6:

M t b ng, c t ngang tràn PK-A (L=W+8H; N=L/W=6)

39

Hình 2-7:

M t b ng, c t ngang tràn PK-B (L=W+6H; N=L/W=6)

41

Hình 2-8:

th so sánh kh n ng x c a đ p tràn ki u Creager và ki u
PKA v i H=4m

Hình 2-9:

Thay th ng

42

ng tràn ki u Creager b ng ng

ng tràn ki u PKA

v i H=4m-

43

Hình 2-10: Thí nghi m dòng ch y qua tràn phím đàn

44

Hình 2-11: Các đ c tr ng hình h c c a m t đ n v tràn phím đàn

45

Hình 2-12: M t b ng m t phân đo n tràn phím đàn

45

Hình 2-13: H s l u l

ng ph thu c vào quan h W/H

46

Hình 2-14: H s l u l

ng ph thu c vào quan h L/W

47

Hình 2-15: H s l u l

ng ph thu c vào quan h b/a

47

Hình 2-16: H s l u l

ng ph thu c vào quan h d/c

48

Hình 2-17: H s l u l

ng ph thu c vào hình d ng c a vào d

i công xôn

48

Hình 2-18: V n hành c a PKW v i s t c ngh n c a v t n i

49

Hình 2-19: H s l u l

49

ng ph thu c vào s có m t c a v t n i

Hình 2-20: Các d ng m t c t thay th

50

Hình 2-21: Mô hình thí nghi m m t c t tràn lo i PKB, ô ra có d ng b c
thang áp d ng t i Th y đi n D k my2 - Qu ng Nam

50

Hình 3-1:

S đ thi t l p ph

54

Hình 3-2:

T h p các hình th c k t c u c a tràn chính và tràn ph

ng trình đi u ti t l

55

ng quá trình x l khi tràn chính và tràn ph đ u không có

Hình 3-3:
c a
Hình 3-4:

56
ng quá trình x khi tràn chính t do và tràn ph ki u t m

g p nhanh ho c đ p t v ( Tr
Hình 3-5:

ng h p 1)

57

ng quá trình x khi tràn chính t do và tràn ph ki u t m
g p (Tr

ng h p 2)

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

57
Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

6

ng quá trình x khi tràn chính là tràn t do và tràn ph ki u

Hình 3-6:

b n l ch tr c ngang (Tr

ng h p 1)

58

ng quá trình x khi tràn chính t do và tràn ph ki u b n

Hình 3-7:

l ch tr c ngang (Tr

ng h p 2)

59

Hình 3-8:

ng quá trình x l khi tràn chính có c a và tràn ph t do

Hình 3-9:

ng quá trình x khi tràn chính cóc a van và tràn ph ki u
t m g p nhanh ho c đ p t v ( Tr

ng h p 1)

59

60

ng quá trình x khi tràn chính cóc a van và tràn ph ki u

Hình 3-10:

t m g p nhanh ho c đ p t v ( Tr

ng h p 2)

61

ng quá trình x khi tràn chính có c a van và tràn ph ki u

Hình 3-11:

b n l ch tr c ngang (Tr

ng h p 1)

61

ng quá trình x khi tràn chính có c a van và tràn ph ki u

Hình 3-12:

b n l ch tr c ngang (Tr

ng h p 2)

62

Hình 3-13: Bi u đ ph tr bi u di n quan h f1, f2 theo q

64

ng quá trình l tam giác theo PP Kôtrêin

Hình 3-14:

Hình 3-15: S đ kh i c a ch

66

ng trình

69

Hình 4-1:

ng đ c tính quan h Z~V h ch a Tân Giang

83

Hình 4-2:

i u ti t l qua tràn ng Cang v i l thi t k P=1%

87

Hình 4-3:

i u ti t l qua tràn ng Cang v i l thi t k P=0-2%

88

Hình 4-4:

i u ti t l qua tràn zich z c ng Cang (ki u ng

ng r ng c a)

v i l thi t k P=1%

Hình 4-5:

i u ti t l qua tràn zich z c ng Cang (ki u ng

89
ng r ng c a)

v i l thi t k P=0,2%

89

Hình 4-6:

Ng

ng zích z c cong

90

Hình 4-7:

Ng

ng zích z c th ng

90

Hình 4-8:

i u ti t l qua tràn zich z c ng Cang (ki u ng

ng r ng c a)

v i l thi t k P=1%
Hình 4-9:

i u ti t l qua tràn zich z c ng Cang (ki u ng

91
ng r ng c a)

v i l thi t k P=1%
Hình 4-10:

91

i u ti t l qua tràn Tân Giang v i mô hình l ki m tra t n su t
P=0-2%

Hình 4-11:

Kích th

92
c g u tràn zích z c áp d ng cho tràn Tân Giang

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

93

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

7

Lu n v n th c s k thu t

Hình 4-12: Mô hình tràn Tân Giang sau khi nâng c p t o ph n tràn t do
thành tràn zích z c ki u phím đàn piano lo i A
Hình 4-13:

94

i u ti t l qua tràn Tân Giang v i mô hình l ki m tra t n su t
P=1%

Hình 4-14:

94

i u ti t l qua tràn Tân Giang v i mô hình l ki m tra t n su t
P=0,2%

Hình 4-15:

95

i u ti t l qua tràn Ophixerop N m Bú có k t h p tháo l v i
c ng x sâu qua mô hình l thi t k t n su t P=1%

Hình 4-16:

96

i u ti t l qua tràn Ophixerop N m Bú có k t h p tháo l v i
c ng x sâu qua mô hình l thi t k t n su t P=0,2%

96

Hình 4-17: Hình d ng m t đ n nguyên tràn zích z c ki u piano lo i B
Hình 4-18: B trí mô ph ng ng

ng zích z c ki u piano lo i B cho tràn N m

Bú
Hình 4-19:

97

i u ti t l qua tràn N m Bú có k t h p tháo l v i c ng x sâu
v i mô hình l thi t k t n su t P=1%

Hình 4-20:

97

98

i u ti t l qua tràn N m Bú có k t h p tháo l v i c ng x sâu
v i mô hình l thi t k t n su t P=0-2%

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

98

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

8

DANH M C CÁC B NG BI U
Trang
B ng 1-1

Thông s c b n m t s đ p tràn labyrinth đã xây d ng trên th

20

gi i
B ng 2-1

M t s s đ và công th c tính toán l u l

B ng 2-2

H s c ađ

B ng 2-3

So sánh đ p tràn zích z c ki u A v i đ p tràn Crigi , đ p thành

35
c
c

B ng 4-1

Mô hình l h ch a n

B ng 4-2

Quan h Z ~ F ~ W h ch a n

B ng 4-3

Quan h Q = f(Z) h l u h ch a n

B ng 4-5
B ng 4-6
B ng 4-7

36

So sánh đ p tràn zích z c ki u B v i đ p tràn Crigi , đ p thành
m ng v i cùng b r ng tràn n

B ng 4-4

28

ng cong m u

m ng v i cùng b r ng tràn n
B ng 2-4

ng qua tràn

ng quá trình l

43

c ng Cang

80

c ng Cang

h ch a n

c ng Cang

c Tân Giang

B ng quan h Z-F-V h Tân Giang
ng quá trình l

h ch a n

c N m Bú

81
81
82
85
86

B ng quan h Z-F-V h ch a N m Bú

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

9

M

U

I- Tính c p thi t c a đ tài
Công trình tháo l m t ph n không th thi u đ
m i, nh m x n

c trong c m công trình đ u

c l th a c a h ch a, đ m b o an toàn cho đ p ch n. V i vai trò

nh v y, công trình tháo l ph i đ

c chú ý đ c bi t trong thi t k , thi công, qu n lý và

v n hành.
n
đ

c ta, đ p tràn tháo l m t (ch y t do ho c có c a van đi u ti t), th

c thi t k theo d ng ng

i v i các ki u ng

Ofixerop.
tháo n
n

ng đ nh r ng, ho c ng

ng

ng th c d ng ki u Crigi -

ng này, khi cao trình đ t ng

ng và kích th

cc a

c đã xác đ nh, n u mu n t ng n ng l c tháo l thì c n ph i t ng chi u cao c t

c trên ng

ng tràn.

i u này có ngh a là t ng c t n

c siêu cao, t c là t ng dung

tích tr l , d n đ n ph i nâng cao cao trình đ nh đ p, làm t ng di n tích ng p l t c a
lòng h , vì th công tác đ n bù và tái đ nh c g p nhi u khó kh n.

Chúng ta bi t, theo quan h gi a cao trình m c n
ch a (V = f(Z)),
tích n

c trong h và th tích h

ph n trên cao c a b ng h , c m i mét chi u cao c t n

c trong h s l n h n r t nhi u so v i ph n b ng h

chúng ta tìm đ

c ki u đ p tràn m i có n ng l c tháo n

d

c thì th

i th p. Nh v y, n u

c l l n h n nhi u so v i các

ki u truy n th ng, thì ng v i vi c gi nguyên cao trình đ nh đ p không tràn (khi s
d ng đ p tràn ki u truy n th ng), chúng ta có th nâng cao trình m c n
th

ng lên, và nh v y nâng cao đ

c dâng bình

c dung tích h u ích. ây là v n đ có ý ngh a đ c

bi t quan tr ng, nó có th làm thay đ i các quan đi m c , cho phép chúng ta l a ch n
đ

c ph

ng án có các ch tiêu kinh t k thu t t t h n trong thi t k .

i v i các h

ch a đã xây d ng, n u áp d ng m t ki u đ p tràn m i có n ng l c tháo n

cl l n

h n nhi u so v i các ki u truy n th ng, có th cho phép c i t o công trình tháo l đ
nâng cao dung tích h u ích c a h ch a.
p tràn ki u m i có ng
l 1/1000 đ p l n và làm gi m đ

ng zích z c đã đ

c áp d ng

nhi u n

c trên v i t

c dung tích siêu cao (Vsc) 100-109 m3 trên toàn th

gi i, đem l i hi u qu t ng n ng l c tháo n

c l th a c a h ch a, nâng cao an toàn

cho đ p ch n, nâng cao dung tích h u ích, gi m di n tích ng p l t và đ n bù. Pháp,
Angêri, Trung Qu c là nh ng n
d ng lo i đ p tràn này.

c kh i đ u, đã và đang ti p t c nghiên c u đ áp

Vi t Nam, tràn zích z c đã đ

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

c nghiên c u và ng d ng

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

10

vào m t s công trình nh tràn sông Móng, đ p dâng V n Phong, tràn N m Bú, tràn

Tiên Thành v.v…
Ti p c n v i thành t u nghiên c u v đ p tràn zichz c trên th gi i (labyrinth
weir, ho c key piano weir - g i theo ti ng Anh) và trong n

c, vi c nghiên c u ng

d ng nh ng thành t u này trong thi t k nh ng công trình tháo n

c đã, đang và s

xây d ng là m t v n đ r t c n thi t. S phát tri n c a công ngh tin h c, đ c bi t là s
ra đ i c a nhi u ngôn ng l p trình b c cao cùng v i nhi u ph n m m tính toán m nh
giúp cho nh ng k s có thêm nhi u công c , nhi u ph

ng pháp gi i quy t nh ng bài

toán trong thi t k v i đ chính xác cao. Do v y, vi c nghiên c u thi t l p m t ch

ng

trình tính toán kh n ng tháo và đi u ti t l qua tràn zích z c xu t phát t bài toán đi u
ti t xác đ nh quy mô công trình x v i hình th c tràn này là đi u h t s c c n thi t.
N i dung c a lu n v n th c s này nghiên c u l p m t ch

ng trình tính toán

kh n ng tháo và đi u ti t l qua tràn zích z c v i m c đích cung c p thêm m t công
c cho các k s thi t k công trình thu l i và mong mu n hình th c tràn zích z c này
ngày càng đ

c ng d ng r ng rãi h n trong th c t .

II- M c đích nghiên c u
Thông qua vi c s d ng m t ngôn ng l p trìnht l p ch

ng trình tính toán thi t

k tràn zích z c cho m t s hình th c tràn zích z c thông d ng hi n nay- Trên c s
các s li u đ u vào, ch

ng trình s cung c p cho ng

v xác đ nh quy mô tràn trong các tr

i thi t k các k t qu tính toán

ng h p làm vi c có và không có k t h p v i các

công trình tháo khác.
III- Cách ti p c n, ph

ng pháp và đ i t

ng nghiên c u

1- Cách ti p c n
Nghiên c u thông qua các tài li u v tràn zích z c

trong n

Tìm hi u qua m t s các công trình tràn zích z c đã và đang đ
2- Ph

c và n

c ngoài.

c áp d ng.

ng pháp nghiên c u

Dùng các lý thuy t v tính toán n ng l c tháo v i công trình tháo n
trên th gi i, k t h p v i các ph

c là tràn zích z c

ng pháp tính toán đi u ti t xác đ nh quy mô tràn đ

gi i quy t v n đ nghiên c u đã đ a ra.
3-

it

ng nghiên c u
ng d ng vào m t s công trình tràn trong n

d ng trong t

c đã đ

c xây d ng ho c s xây

ng lai.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

CH
1.1.

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

11

NG 1: T NG QUAN V CÁC LO I
T NG QUAN V CÁC LO I

P TRÀN TRÊN TH GI I

P TRÀN TH C D NG:

p và h ch a có nh ng đóng góp r t l n t i môi tr

ng và s phát tri n kinh t

c a khu v c. Trong đó công trình x l n i đ u m i h ch a đóng vai trò r t quan
tr ng trong quá trình th c hi n d án. H u h t quy mô các công trình x l đ

c

nghiên c u l a ch n sao cho tho mãn các đi u ki n:
-X l đ

c thu n l i, h n ch đ n m c th p nh t các nh h

th y l c c a dòng ch y

ng x u đ n ch đ

h l u.

- Nâng cao v a đ đ u n

c tr

c đ p đ có th d n n

t ch y cho ph n l n di n tích đ t canh tác c a khu t

c vào kênh đ m b o t

i

i.

- Di n tích ng p l t ít nh t.
- Thi công thu n l i, qu n lý v n hành d dàng.
- Có kh i l

ng xây d ng và giá thành h p lý.

- Phù h p v i c nh quan môi tr

ng.

p dâng tràn là bi n pháp công trình đ dâng cao m c n
ph c v t

c trong sông su i

i t ch y cho khu v c nh lân c n mà v n đ u t không cao, xây d ng

không ph c t p nh bi n pháp h đ p.
0

B

H

b

Z

δ

hh

P

P1

Vo

0

Hình 1-1: Các đ i l
V i: b:

ng đ c tr ng c a đ p tràn

Chi u r ng đ p tràn: là chi u dài đo n tràn n

c.

P1:

Chi u cao c a đ p so v i đáy kênh ho c sông th

P:

Chi u cao c a đ p so v i đáy h l u.

H:

C tn

:
hh:

c tràn: là chi u cao m t n

c th

ng l u.

ng l u so v i đ nh đ p.

Chi u dày đ nh đ p.
Chi u sâu c t n

c h l u.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

hn:

Lu n v n th c s k thu t

12

ng p h l u: là chi u sâu t m t n

c h l u đ n đ nh đ p (khi n

c

h l u cao h n đ nh đ p), h n = h h - P
Ng

i ta phân lo i các d ng công trình x l theo các tiêu chí sau:

1)

Phân lo i theo hình d ng kích th

c m t c t ngang tràn:

Theo cách phân lo i này đ p tràn có th chia ra làm 3 lo i sau đây:
p tràn thành m ng (hình 1-1).

a.

Khi chi u dày c a đ nh đ p

th

< 0.67H, làn n

c ngay sau khi tràn qua mép

ng l u c a đ nh đ p thì tách r i kh i đ nh đ p, không ch m vào toàn b m t đ nh

đ p, do đó hình d ng và chi u dày c a đ p không nh h
l

ng đ n làn n

c tràn và l u

ng tràn.
p tràn có m t c t th c d ng (hình 1-2).

b.

Khi chi u dày đ nh đ p nh h

ng đ n làn n

c tràn, nh ng không quá l n, c

th là:
0.67H < < (2÷3)H
M t c t đ p có th là đa giác ho c hình cong.
H

O = 90

O

a

§¸ x©y

b)

a)

c)

Hình 1-2: M t c t c a tràn th c d ng
a)

p th c d ng hình cong; b)
c)

c.

p th c d ng hình thang;

p tràn th c d ng có c a van đi u ti t l u l

ng

p tràn đ nh r ng (hình 1-3).

Khi đ nh đ p n m ngang (ho c r t ít d c) và có chi u dày t

ng đ i l n:

(2÷3)H < < (8÷10)H
Trên đ nh đ p hình thành m t đo n dòng ch y có tính ch t thay đ i d n. Nh ng
n u chi u dày đ nh đ p quá l n

> (8÷10)H, thì không th coi là đ p tràn n a mà ph i

coi nh m t đo n kênh.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

13

P

P1

H

Tr

Hình 1-3: M t c t c a tràn đ nh r ng

H

H

H

H

2) Phân lo i theo hình d ng c a tràn:

a.

p tràn c a ch nh t (1-4a)

c.

p tràn c a hình thang (1-4c)

b.

p tràn c a tam giác (1-4b)

d.

p tràn c a hình cong (1-4a)

Hình 1-4: Các hình d ng c a tràn
3) Phân lo i theo d ng tuy n đ p trên m t b ng:
a. Ng

ng tràn trên m t b ng có d ng đ

ng th ng.

-

p tràn th ng ho c tràn chính di n (hình 1-5a)

-

p tràn xiên (hình 1-5b)

-

p tràn xiên (hình 1-5c)

b. Ng

ng tràn trên m t b ng có d ng không ph i là đ

-

p tràn hình gãy khúc (hình 1-5d)

-

p tràn hình cong (hình 1-5e)

-

p tràn khép kín (th

ng th ng.

ng là ki u gi ng đ ng) (hình 1-5f)

b

b

b

Hình 1-5: Các d ng tuy n đ p
4) Phân lo i theo nh h

h

ng c a m c n

c h l u đ i v i dòng ch y:

a.

p tràn không ng p, lúc đó Q và H đ u không ph thu c vào h n .

b.

p tràn ch y ng p: Khi m c n

ng đ n hình d ng làn n

c h l u cao h n đ nh đ p đ n m c đ

c tràn và n ng l c tháo n

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

nh

c c a đ p.
Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

14

Ngoài ra đ p tràn c a ch nh t còn ph i c n c vào quan h gi a chi u dài tràn

n

c c a đ p v i chi u r ng lòng d n

th

ng l u mà chia ra hai lo i là: đ p không

có co h p bên và đ p có co h p bên.
5) Phân lo i theo hình th c k t c u, v t li u làm đ p:
i v i đ p dâng tràn th
a.

p g tràn n

ng đ

c phân lo i theo các hình th c sau:

c: Theo k t c u có các lo i:

-

p c c g (Hình 1-6a) : Dùng c c g k t h p v i v t li u đ t đá

-

pt

-

p c i g (Hình 1-6b): Dùng c i g trong đó ch a đ t, cát, đá đ t o thành đ p

ng ch ng: B n ch n n

c và các t

ng ch ng đ u b ng g .

V t li u g tuy s n có nh ng lo i đ p này không nên khuy n khích phát tri n nh t
là trong đi u ki n di n tích r ng ngày càng b thu h p hi n nay.
1 :5

1 :3

1 :3

a)

b)

O

=25-30

Hình 1-6: M t s d ng đ p g
b.

p đá tràn n

c: S d ng v t li u đá k t h p v i m t ph n v t li u khác nh

đ t, bê tông. Do kh i đá đ thân đ p có chuy n v nên m t tràn th

ng b bi n d ng

sau mùa l c n ph i tu s a l i.
-

p trên n n đ t (Hình 1-7a): có m t tràn n

-

p trên n n đá (Hình 1-7b): có m t tràn d c h n,

kh i bê tông gi

n đ nh, m t tràn đ

16.82

c tho i
đ nh và chân mái h l u có

c xây b ng t m bê tông ho c đá xây.

a)

15.2

15.3

12.25
3.5

11.25

1:3

MNDBT

2.5

b)

Hình 1-7: M t s d ng đ p đá tràn n
c.

p b ng r đá: (Hình 1-8c)

d.

p BT (Hình 1-8a) , h n h p BT, BTCT - v t li u đ a ph

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

c
ng (Hình 1-8b):

Khóa 2009-2011

Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

15

§¸ x©y

Hình 1-8:
-

c)

b)

a)

p dâng phân theo v t li u làm đ p

p xen c p: g m b n m t và các vách d c ngang b ng đá xây phía trong ch t

đ y b ng v t li u t i ch nh : đ t, cát, s i, đá
e.

p đá x p b c bê tông: ph n lõi là kh i đá x p.
p cao su:

Thân đ p là m t túi cao su có th b m c ng b ng n
thành v t ch n n

c.Thành túi đ

n n. Khi tháo l thì x h t n

c hay không khí đ t o

c g n ch t v i b n đáy b ng BTCT ti p giáp v i

c hay không khí đ túi x p xu ng b n đáy và n

c ch y

tràn t do trên đó.

p cao su

Hình 1-9:
6) Phân lo i theo ph
Theo cách th c gi

ng th c gi

n đ nh:

n đ nh có các lo i đ p sau:

p tr ng l c, đ p vòm, đ p tr

ch ng.
-

p tr ng l c gi

n đ nh nh tr ng l

ng b n thân, đ p có th làm b ng bê

tông, bê tông c t thép, đá xây, đá đ , đá b c bê tông. (hình 1-10)
-

p vòm có th b ng đá xây nh ng là đ p r t th p, ph n l n làm b ng bê

tông, bê tông c t thép. (hình 1-11)
Các m t c t n m ngang đ p là nh ng vòng vòm, chân t a vào hai b do v y yêu
c u v đ a ch t n i xây d ng đ p ph i t t th

ng là đá r n ch c.

Ngoài đ a ch t ph i t t thì đ a hình c ng nh h
đ p. Lòng sông có m t c t ch V là tr

ng rõ r t đ n kh n ng xây d ng

ng h p đ a hình lý t

ng nh t đ xây d ng đ p

vòm.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

16

Hình 1-10: M t s lo i đ p tr ng

Hình 1-11: S đ đ p vòm

l c c i ti n
a)

p tr ng l c khe r ng;

b)

p tr ng l c có l khoét l n
p tr ch ng đ

đ đ b n.

c t o b i các b n ch n n

p có các hình th c sau: đ p ch n n

c n m nghiêng và các tr ch ng

c và đ p tràn n

c.

Hình 1-12: Các d ng đ p tr ch ng ch n n

c

a)

p b n ph ng; b)

p liên vòm; c)

p to đ u

Hình 1-13: Các d ng m t c t đ p tr ch ng cho tràn n
7) Theo hình th c đi u ti t l u l

ng có c a van hay không c a van:

u đi m c a c a van: Tháo cùng m t l u l
m tc tn

c

ng thì lo i không có c a van c n

c cao h n. Mu n gi m th p MN trong h c n ph i t ng chi u r ng đ

tràn làm t ng kh i l

ng

ng đ p, giá thành công trình t ng lên; thêm n a c a van t o kh

n ng tháo bùn cát hay v t n i m t cách d dàng.
Tuy v y, vi c ch t o, thi công và qu n lý v n hành c a van ph c t p. Do v y,
c a van th
v c ng p

ng ch áp d ng cho nh ng công trình có m c n
th

c, l u l

ng l n và khu

ng l u l n.

đ p tràn th

ng s d ng lo i van trên m t.

đ u van nhô lên kh i m t n

c đi m c a lo i này là khi đóng

c.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

17

a)

b)

c)

Hình 1-14: M t s lo i van trên m t th

ng đ

c s d ng

a) Phai; b) Van ph ng kéo lên; c) Van cung; d) Van tr l n
1.2. T NG QUAN V

P TRÀN ZÍCH Z C:

Trong h th ng th y l i th y đi n ngày nay, đ p tràn ki u m i có ng
z c đang đ

c ti p t c nghiên c u, áp d ng

n

c ta và nhi u n

ng zích

c trên th gi i. hình

th c tràn này ra đ i xu t phát t yêu c u t ng kh n ng tháo nh ng v n ph i gi
nguyên b r ng tháo n

c nh c đ ng th i đ n gi n trong qu n lý v n hành công

trình. Khi mà các hình th c tràn t do khác nh tràn ngang hay tràn d c đ u không
tho mãn yêu c u trên thì hình th c đ p zích z c đang ch ng minh đ

c tính u vi t

c a nó. Kh i đ u t nh ng n m 60 c a th p k 17, hình th c đ p này ban đ u đ
hình thành d a trên nguyên lý kéo dài ng
đ un
ng

c và t ng kh tháo n

ng tràn truy n th ng có ph

hình th c khác nh tràn ng
Z, tràn ng

ng tràn (chi u r ng tràn n

c) đ nâng cao

c khi c n. D a trên nguyên lý này, ng
ng vuông góc v i ph

ng xiên so v i ph

c

i ta c i t o

ng dòng ch y thành m t s

ng dòng ch y, tràn ng

ng hình ch

ng cong v.v…..

Các hình th c công trình này ban đ u đ

c ng d ng r t hi u qu vào m t s công

trình đi u ti t trên kênh trong các h th ng thu nông n i đ ng ph c v cho vi c dâng
cao đ u n

ct

i nh ng v n đ m b o tháo l u l

Hình 1- 15: Tràn m v t v i nhi u r ng tràn
trên sông
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

ng th a khi c n thi t

Hình 1-16: Tràn m v t k t h p c ng đi u
ti t và phân chia n

c trên kênh
Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

18

Qua m t th i gian ng d ng hình th c đ p tràn m i này, ng

i ta đã c i ti n và phát

tri n thêm các hình th c tràn zích z c khác áp d ng cho c nh ng công trình tháo l
trong đ u m i h th ng thu l i nh m làm gi m giá thành đ u t xây d ng công trình,
gi m kinh phí v n hành qu n lý và b o d

ng nh ng v n đ m b o nh ng m c tiêu mà

d án c n đ t t i.
1.2.1 Ng
1.

ng tràn zích z c ki u truy n th ng:

nh ngh a:
Tràn labyrinth là tràn t do có m t b ng hình g p khúc (zích z c) nh m kéo dài

đ

ng tràn n

c dài h n tràn th ng có cùng kh u đ .

Hình 1-17: Tràn zích z c - M (nhìn t h l u)
Lâu nay, đ p tràn zích z c truy n th ng đã đ
n i trên th gi i. Tràn zích z c đ u tiên đ
l u l

ng x l n nh t Q=1020m3/s, c t n

c áp d ng thành công t i r t nhi u

c xây d ng

Australia vào n m 1941, có

c tràn H=1,36m,chi u cao ng

ng tràn

P=2,13m, s nh p n=11. Nh ng nghiên c u sâu v lý thuy t và mô hình có t cu i
nh ng n m 60, đ u nh ng n m 70 c a th k XX. Tràn zích z c l n nh t hi n nay là
đ p Ute trên sông Canadian
H=1,36m,chi u cao ng

c tràn

ng tràn P = 9,14m; n = 11 chu k zích z c, t ng chi u dài

đ nh là W = 1024m trên đ
Ng

New Mexico có Q max =15.700m3/s, c t n

ng tràn r ng 256m.

ng tràn g m nh ng t

ng bê tông c t thép th ng đ ng, t

ng đ i m ng,

gi ng đ p tràn thành m ng đ t trên sàn ph ng và b trí d ng r ng c a hình thang hay
tam giác nên cho l u l

ng x tràn l n g p đôi so v i ng

ng tràn thông th

ng ki u

Creager.
Lo i đ p này có nhi u bi n thái khác nhau, nhìn chung đ u nh m m c đích kéo
dài ng

ng tràn gi ng nh hình 1-18 .

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

19

b) Hình d ng b trí ng

a) Hình d ng 1 r ng tràn

Hình 1-18: Hình th c c u t o tràn labyrinth ki u ng

ng tràn

ng r ng c a

2. Các d ng m t b ng c a tràn Labyrinth.
a)

b)

c)

Hình 1-19: M t b ng các d ng ng

d)

e)

f)

ng tràn đ c bi t

- Lo i hình tam giác (hình 1-6b): Có m t b ng hình tam giác, lo i này th
đ

ng ít

c s d ng vì t i v trí góc tam giác hi u qu không cao, trong khi đó l i kéo dài

ph n đ móng tràn.
- Lo i hình thang (hình 1-6a): H u h t tràn labyrinth có hình d ng m t b ng ki u
hình thang, th m chí có tác gi còn đ nh ngh a “tràn labyrinth là tràn t do có hình
d ng m t b ng là m t s hình thang x p li n k ”. Ki u hình thang kh c ph c đ
nh

c đi m c a ki u tam giác, t i v trí góc hình tam giác thì đ

c

c c t đi (c t t i v trí

nào xem ph n sau), m c đích là c t b ph n mà kh n ng thoát không hi u qu , đ ng
th i còn làm gi m chi u r ng đ móng.
- Ki u ch nh t hay phím đàn piano (Hình 1-6c)
- Ki u m v t (Hình 1-6d)
- Ki u tràn xiên (Hình 1-6e)
- Ki u tràn bên (Hình 1-6f)
3.

ng d ng tràn labyrinth trên th gi i và
Tràn labyrinth đ

nhi u nh t là M và B

Vi t Nam:

c xây d ng trên kh p th gi i, n
ào Nha. Tràn có l u l

ng thoát l n nh t hi n nay là tràn Ute

thu c M . B ng 1-2 th ng kê m t s đ p tràn labyrinth đã đ
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

c ng d ng lo i tràn này
c xây d ng trên th gi i.
Khóa 2009-2011

Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

20

B ng 1-1. Thông s c b n m t s đ p tràn labyrinth đã xây d ng trên th gi i.
Tên đ p
Agua
Brance

N

c

N m

Q

Ho

P

W

L

xd

m3/s

m

m

m

m

Poutugal

n

Tác gi c p
nh t

124

1.65

3.5

12.5

28.0

2 Quintel et al

13.2

37.5

1 Quintel et al

Alfaiates

Poutugal 1999

99

1.6

2.5

Alijo

Poutugal 1991

52

1.23

2.5

8.7 21.05

Arcosso

Poutugal 2001

85

1.25

2.5

13.3 16.68

Avon

Australia 1970

1420

2.16

3.0

13.5

26.5

10 Darvis

USA

5920

2.19

3.43

18.3

70.3

20 Mayer

400

2.00

3/2

18.0

31.0

4

62.5

20 Afshar

18.3

53.5

2 Babb

Bartletts
Ferry
Belia
Beni

1983

Zaire
Algeria

1944

1000

0.5

Boardman

USA

1978

387

1.77

2.76

Calde

Poutugal 2001

21

0.6

2.5

Carty

USA

1977

387

Forestport

USA

1988

76

1.02

USA

1982

25.5

Bahdel

Garland
Canal
Genma

Poutugal

Hartezza

Algeria

Hyrum

USA

Influente

Mozamb
ique

1 Quintel et al

2 Magallaes

1 Quintel et al

18.3

54.6

2 Afshar

2.94

6.10

21.9

2 Lux ( 1989 )

0.37

1.40

4.57

19.6

3

115

1.12

3.0

12.5

30.0

2 Quintel et al

350

1.9

3.5

9.7

28.6

3 Lux ( 1989 )

256

1.68

3.66

9.1

45.7

2 Lux ( 1989 )

1985

60

1.00

1.60

1983

1.8 2.8/4.3

7.4 28.19

1 Magallaes

Jutarnaiba

Brazil

1983

862

0.7

Keddera

Algeria

1985

250

2.46

3.5

Kizileapinr

Turkey

2270

4.6

4.0

Meteer

USA

1972

239

1.83

Navet

Trinidad

1974

481

1.68

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

4.15 24.76

Lux/Hinchli
f

3 Magalhaes
Afshar

8.9

26.3

2 Lux ( 1989 )

75.4 263.9

5 Yildiz

4.57

5.49

17.6

4 CH2M Hill

3.05

5.49

12.8

10 Phelps
Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Ohau Canal

New

Zealand

Lu n v n th c s k thu t

21

1980

540

1.08

2.50

1980

3400

2.72

4.0

8.0 41.52

50

1.0

3.5

8.0 200.0

26.5

2.13

3.96

13.6

26.5

4 Magalhaes

83.8

411

9 Vermeyen

472

9 Tullis

Pacoti

Brazil

Pisao

Poutugal

Quincy

USA

Ristschard

USA

1555

2.74

3.05

Rollins

USA

1841

2.74

3.35

Saco

Brazil

1986

640

1.5

SDomings

Poutugal 1993

160

1.84

SamRaybur
n Lake

USA

Santa Justa

Poutugal

Sarioglan

Turkey

Sarno

Algeria

1973

6.25

37.5

15 Magalhaes
1 Quintel et al

45 248.5
3.0

7.5 22.53

6.1 195.1 526.7

1996

12 Walsh

16

USCOLD
ulletin

1.35

3.00

490.7

1.06

3.0

70 358.4

7 Yildiz

1952

360

1.5

6.0

27.9

8 Afshar

Teja

Poutugal 1995

61

1.05

2.0

12.0

36.0

1 Quintel et al

Ute

USA

5.79

9.14

18.3

73.7

Woronora

Australia 1941

1020

1.36

2.13 13.41 31.23

Flamingo

USA

1591

2.23

7.32

Tongue

1990

1557
0

95.1

67.4

2 Magalhaes

285

1983

10.5

Quin et al

67.4

2 Lux

14 Lux
11 Afshar
4 LasVegas,nv

USA

River
Twin Lake

USA

Decker, MT

1989

570

2.74

Vi t Nam, đ p tràn labyrinth b

3.35

c đ u đang đ

8.31 34.05

4

Buffalo,
WY

c nghiên c u và áp d ng

m t s công trình nh : Tràn x l Sông Móng - Bình Thu n (hình 1-10), tràn x l
Ph

c Hòa -Bình Ph

c (hình 1-11 tràn x l Tuy n Lâm, Lâm

ng)… M t s thông

s c b n c a tràn nh sau:

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

22

* Tràn x l Sông Móng (Bình Thu n):
-L ul

ng x : Qtk = 224,44 m3/s

-C tn

c tràn max: H = 2,54 m

- Chi u cao ng

ng tràn: 5,1 m

- S r ng: n = 2
- Chi u dày r ng: t = 0,30 m
- Góc α = 12ο7’.
- T ng chi u dài tràn: L= 53,20m

Hình 1-20: Mô hình tràn Sông Móng
(nhìn t th
* Tràn x
Ph

l

ng l u)

Ph

c Hòa (Bình

c):

- Tràn có c a k t h p tràn m v t.
-L ul

ng x :Q max = 8700 m3/s

-C tn

c tràn max: H mv =7.85m;
H c a =18.25m.

- T ng chi u dài tràn m v t: L= 190m
- Chi u dài tràn có c a: L=40m
Hình 1-21: Mô hình 1/2 tràn Ph
(nhìn t th

c Hòa - S r ng tràn trên m v t: n=20

ng l u)

* Nh n xét:
Ta th y kh n ng thoát c a tràn labyrinth có th g p t 2 đ n 5 l n các tràn có
ng

ng th ng do v y có th t ng m c đ an toàn h ch a ho c nâng cao kh n ng tích

n

c c a h . Tuy v y các đi u ki n ràng bu c v các y u t thu l c c ng r t kh t khe,

nh là c t n

c tràn th p, dòng ch y sau tràn là dòng xi t, kh n ng đi u ti t h ch a

v.v… đ n các y u t v m t c u t o tràn nh là gi i h n v t s gi a chi u cao tràn
v ic tn

c trên tràn, gi i h n góc t

ng bên, chi u dài vùng xáo tr n v.v… là h t s c

ph c t p. i u ki n ng d ng thích h p:
- Hình d ng ng

ng tràn: C n có chi u cao ng

H/P<0,9, do v y thay th tràn c có chi u cao ng

ng tràn đ m b o sao cho

ng, nh là: tràn th c d ng, hình

thang ho c thành m ng là thích h p nh t.

- B ph n thân d c: C n ph i t o ra sao cho phía sau ng

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

ng tràn là dòng xi t.

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

23

- B ph n tiêu n ng sau tràn: đ n gi n và có th t ng t l u lên ho c m r ng
đuôi tràn .
-

a hình:

i v i tràn labyrinth, kh u di n tràn n u b ng kh u di n tràn c kh

n ng tháo có th l n h n t 2 đ n 5 l n tràn th ng, do v y không c n ph i m r ng mà
v n có kh n ng tháo v i l u l
đ a hình s

-

ng l n h n. Nh v y thích h p lo i tràn khó m r ng,

n d c đ ng ch ng h n.

a ch t: Do c n ph i có chi u cao ng

v y n u c n ph i đào sâu ng

ng tràn đ m b o sao cho H/P<0,9, do

ng tràn thì đ a ch t n n có th đào sâu đ

ph n tiêu n ng, do đ m nh n tiêu n ng v i t l u l n h n tr

c (tr

c.

c bi t b

ng h p không m

r ng b ph n sau tràn) thì n n phía sau t t nh t là n n đá c ng ch c ho c tiêu n ng
b ng m i phun.
Tràn labyrinth đ t hi u qu cao h n các lo i tràn có ng

ng th ng khi các y u t nh :

hình d ng tràn, đ a hình, đ a ch t thu n l i cho vi c áp d ng nh phân tích

trên, kh

n ng đi u ti t c a h kém ho c coi nh b ng không, b ph n tiêu n ng đ n gi n, ho c
không c n thi t (n n đá g c ch ng h n). V i kh n ng tháo u th , tràn labyrinth đã
làm gi m đáng k chi u cao c t n
ng p. Nh
t

c đi m c a ki u ng

c tràn, gi m th i gian ng p do l và gi m di n tích

ng này là mu n t ng l u l

ng thì ph i t ng chi u cao

ng và c n di n tích r ng trên sàn ph ng, do đó khó b trí trên đ nh đ p tr ng l c.

1.2.2 Ng

ng tràn zích z c ki u phím Piano: (Piano Keys Weir)

a)Toàn c nh th

ng l u công trình

Hình 1-22:

p tràn phím Piano Maguga

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

b) H l u tràn x l
Xoa zi lân

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Hình 1-23:

Hình 1-24:

Lu n v n th c s k thu t

24

p tràn phím Piano Liege

p tràn phím Piano Goulou

B

Pháp

Hình 1-25: Mô hình đ p tràn phím Piano V n Phong

Vi t Nam

N m 1999, nhóm c a giáo s F. Lempérière (thu c t ch c Hydrocoop C ng
hoà Pháp ) đã ti n hành các nghiên c u và tìm ra ki u đ p tràn m i này v i ki u thi t
k đ u tiên đã đ
vào n m 2002

c th nghi m vào
tr

phòng thí nghi m L.N.H.E c a i n l c Pháp và

ng đ i h c Roorke c a n

cùng v i tr

ng đ i h c Biskra c a

Algeria.
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Khóa 2009-2011


Tr

ng

i h c Th y l i

Lu n v n th c s k thu t

25

a) Mô hình nghiên c u tràn phím đàn Piano
b) Mô hình nghiên c u tràn phím đàn

ki u A

Piano ki u B
Hình 1-26: Hai mô hình nghiên c u đ p tràn phím Piano c a giáo s F. Lempérière
T

n m 2000, nhi u nghiên c u và thí nghi m mô hình v tràn theo ki u

labyrinth có th b trí đ
Algeri, Trung Qu c,
u v ph

n

c th c hi n

Pháp,

c c g ng t i

ng di n k t c u và thi công. H n 100 ki u

c nghiên c u và thí nghi m, nhi u gi i pháp có tính kh thi song các

ki u thu n l i nh t đã đ
Các t

ng đã đ

, Vi t Nam và Th y S . M t s ki u đã đ

ng di n th y l c c ng v ph

d ng tràn đã đ
-

c trên đ p tr ng l c thông th

c xây d ng trên hai nguyên lý sau:

ng có d ng ch nh t trên m t b ng, t

c ng vì v y ki u tràn này đ

ng t nh các phím đàn piano;

c đ t tên là tràn phím đàn piano, g i t t là tràn phím đàn,

t ti ng Anh là Piano Keys Weirs, vi t t t là P.K. Weirs.

- Các t

ng theo ph

ng th ng góc v i dòng ch y đ u đ

(nghiêng). B trí này t o nên thu n l i v ph
h pl ul

ng x l n, đ ng th i l i gi m đ

ng di n th y l c, nh t là trong tr

ng

c chi u r ng đáy c a k t c u, và do v y,

có th b trí tràn phím đàn trên các đ p tràn ng
l c thông th

c b trí theo m t d c

ng đ nh r ng hay đ p bêtông tr ng

ng.

V đi u ki n thi công, tràn phím đàn có th đ
s n ho c đ t i ch . Trong tr
c u s d ng c t thép. Tr

ng h p t

c xây d ng b ng bê tông c t thép đúc

ng th p, có th ch n chi u d y t

ng h p H < 2 m, có th s d ng t

c ng. Chi phí xây d ng theo m t mét chi u r ng tràn th
Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

ng t yêu

ng thép có các đai t ng

ng t l v i H.

Khóa 2009-2011