(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giải pháp xây dựng tràn sự cố kiểu máng đặt trên đỉnh đập đất áp dụng cho hồ Khuôn Vó, tỉnh Bắc Giang

L I CAM OAN
Tên tôi là Nguy n V n Thành.
H c viên l p cao h c CH23C11.
Chuyên ngành xây d ng cơng trình th y khóa 2015-2017.
Tơi xin cam đoan lu n v n th c s “Nghiên c u gi i pháp xây d ng tràn s c ki u
máng đ t trên đ nh đ p đ t - áp d ng cho h Khuôn V , t nh B c Giang” là s n
ph m nghiên c u c a riêng cá nhân tôi cùng v i s giúp đ c a giáo viên h
Các thơng tin, tài li u trích d n trong lu n v n đã đ

c ghi rõ ngu n g c. K t qu nêu

trong lu n v n là khách quan, trung th c và ch a t ng đ
cơng trình nào tr

ng d n.

c ai cơng b trong b t k

c đây.

Tác gi

Nguy n V n Thành

i


L IC M

N

Trong quá trình h c t p và làm lu n v n t t nghi p, đ
giáo tr

ng

c s giúp đ c a các Th y, Cô

i h c Th y L i, đ c bi t là Th y giáo GS.TS. Nguy n Chi n, s tham

gia đóng góp ý ki n c a b n bè, đ ng nghi p và cùng v i s n l c c a b n thân.

n

nay, tác gi đã hoàn thành lu n v n th c s v i đ tài lu n v n: “Nghiên c u gi i pháp
xây d ng tràn s c ki u máng đ t trên đ nh đ p đ t – áp d ng cho h Khuôn V ,
t nh B c Giang”.
Tác gi bày t lòng bi t n sâu s c t i Th y giáo GS.TS. Nguy n Chi n đã h

ng d n,

ch b o t n tình và cung c p các ki n th c khoa h c c n thi t trong quá trình th c hi n
lu n v n. Xin chân thành c m n các Th y, Cô giáo thu c B mơn Th y Cơng - khoa
Cơng trình cùng các Th y, Cơ giáo phịng

ào t o

i h c và sau

i h c tr

ng

i

h c Th y L i, Các đ ng nghi p trong S Nông nghi p và PTNT t nh B c Giang đã t o
m i đi u ki n thu n l i đ cho tác gi hoàn thành lu n v n th c s c a mình.

ng th i

xin g i l i c m n đ n gia đình, b n bè, đã đ ng viên và khuy n khích tác gi trong
quá trình th c hi n đ tài nghiên c u c a mình.
Xin trân tr ng c m n./.
Hà N i, ngày

tháng
Tác gi

n m 2017

Nguy n V n Thành

ii


M CL C
M

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

1. Tính c p thi t c a

tài ...........................................................................................1

2. M c đích nghiên c u .................................................................................................2
3. Cách ti p c n và ph
4. Các k t qu đ t đ
CH

ng pháp nghiên c u ...............................................................2
c .................................................................................................2

NG 1: T NG QUAN V XÂY D NG H

H CH A CÓ

P

CH A N

C VÀ TRÀN S

C

T ..........................................................................................3

1.1. Khái quát v xây d ng h ch a n

c

Vi t Nam ...................................................3

1.1.1. Nh ng khái ni m ...................................................................................................3
1.1.2. Khái quát v xây d ng h ch a n

c

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

1.2. S c n thi t ph i xây d ng tràn s c cho h ch a n

c có đ p .............................8

1.3. Các hình th c tràn s c cho h ch a có đ p đ t .....................................................9
1.3.1. Tràn s c ki u tràn t do ......................................................................................9
1.3.2. Tràn s c ki u n

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v ..............................................9

1.3.3. Tràn s c ki u đ p đ t gây v b ng thu c n (ki u n mìn gây v ) .................11
1.3.4. Tràn s c ki u có c a van ..................................................................................12
1.3.5. Tràn s c ki u có c a van t đ ng.....................................................................12
1.3.6. Tràn s c ki u gia t i b ng n

c gây v đ p đ t ...............................................13

1.3.7. Tràn s c ki u d n xói gây v đ p đ t ...............................................................14
1.3.8. Tràn t do ki u zích z c (Labyrinth) ...................................................................14
1.3.9. Tràn s c ki u c u chì ........................................................................................16
1.3.10. Tràn s c ki u t m g p m nhanh ...................................................................17
1.3.11. Tràn s c ki u tràn qua đ p ch n .....................................................................18

1.4. Tình hình áp d ng tràn s c cho h ch a n

c

Vi t Nam ................................18

1.5. M t s k t qu nghiên c u v tràn s c và máng thu n

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

1.5.1. M t s k t qu nghiên c u v Tràn s c ...........................................................21
1.5.2. K t qu nghiên c u v máng thu n
1.6.

c ................................................................23

t nhi m v nghiên c u........................................................................................23

1.7. K t lu n ch

ng 1 ..................................................................................................24

iii


CH

NG 2:

NGANG

NGHIÊN C U B

T TRÊN

2.1. B trí đ

NH

P

TRÍ VÀ TÍNH TỐN TH Y L C TRÀN
T .......................................................................26

ng tràn b sung cho các h ch a đã xây d ng .......................................26

2.1.1. Ng

ng tràn d c ..................................................................................................26

2.1.2. Ng

ng tràn ngang ..............................................................................................26

2.2. Các hình th c b trí tràn ngang cho các h đã xây d ng .......................................27
2.2.1. V trí đ t đ

ng tràn ngang .................................................................................27

2.2.2. Hình th c b trí máng bên ...................................................................................30

2.3. C s lý thuy t tính tốn th y l c tràn ngang ........................................................31
2.3.1. Yêu c u tính tốn .................................................................................................31
2.3.2. Các ph

ng pháp tính tốn th y l c máng thu ...................................................31

2.3.3. L a ch n ph

ng pháp tính tốn .........................................................................35

2.4. Thu t tốn và quy trình tính tốn th y l c máng thu .............................................37
2.4.2. Quy trình tính tốn th y l c máng thu n

c .......................................................38

2.5. Nghiên c u t ng quát xác đ nh các thông s máng thu n

c trên đ nh đ p đ t ....40

2.5.1. Ph m vi nghiên c u .............................................................................................40
2.5.2. Các Sêri tính tốn ................................................................................................41
2.5.3. Các b

c tính tốn nghiên c u t ng quát ............................................................41

2.5.4. K t qu tính tốn .................................................................................................42
2.5.5. Nh n xét k t qu tính tốn ...................................................................................48
2.6.

xu t quy trình b trí và tính tốn tràn s c ki u máng đ t trên đ nh đ p đ t ..49

2.7. K t lu n ch
CH

ng 2 ..................................................................................................51

NG 3: ÁP D NG TÍNH TỐN CHO H KHUÔN V T NH B C GIANG 53

3.1. Gi i thi u cơng trình...............................................................................................53
3.1.1. V trí, nhi m v ....................................................................................................53
3.1.2. Quy mơ, thành ph n cơng trình đ u m i .............................................................53
3.1.3. S c n thi t ph i xem xét b trí tràn s c ..........................................................54
3.2. Phân tích, l a ch n ph

ng án b trí tràn s c .....................................................55

3.3. Tính tốn đi u ti t l cho con l v

t l ki m tra ..................................................56

3.3.1. S li u đ u vào ....................................................................................................56
3.3.2. Ph

ng pháp tính tốn .........................................................................................59

iv


3.3.3. Tính tốn v i tr

ng h p l P=0,1% khi ch a xây d ng tràn s c ...................59

3.3.4. Tính tốn v i tr

ng h p l P=0,1% khi có làm tràn s c ................................62

3.4. Tính tốn th y l c khi tháo l p=0,1% và có tràn s c .......................................64
3.4.1. B trí ph

ng án đ

ng tháo ...............................................................................64

3.4.2. Tính tốn máng thu n

c.....................................................................................65

3.4.3. Tính tốn th y l c d c n

c ................................................................................67

3.4.4. Tính tốn tiêu n ng ..............................................................................................69
3.4.5. Thuy t minh v vi c tơn cao t
3.5. Tính toán th y l c d c n
3.6. Ph

ng d c n

c tràn và b tiêu n ng ....................71

c khi tháo l p=0,1% và khơng có tràn s c ............72

ng án m r ng tràn chính ...............................................................................73

3.6.1. Tính tốn v i tr
3.6.2. Tính tốn đ

ng h p l P=0,1% khi m r ng tràn chính .............................73

ng m t n

c c a tràn sau khi m r ng .........................................76

3.7. Ki m tra n đ nh đ p cho các ph

ng án b sung .................................................78

3.7.1. Gi i thi u v ph n m m Geo - Slope ..................................................................78
3.7.2. Ch tiêu c lý đ t đ p và đ t n n .........................................................................79
3.7.3. Ph

ng án máng tràn ngang ................................................................................80

3.7.4. Ph

ng án làm t

ng ch n sóng .........................................................................82

3.8. Phân tích và l a ch n ph

3.8.1. Tính tốn kh i l

ng án ...........................................................................84

ng 3 ph

3.8.2. Phân tích và l a ch n ph
3.9. K t lu n ch

ng án ......................................................................84
ng án ........................................................................84

ng 3 ..................................................................................................86

K T LU N VÀ KI N NGH .......................................................................................88
I. Các k t qu đ t đ

c c a lu n v n .............................................................................88

II. M t s đi m t n t i và h

ng ti p t c nghiên c u ...................................................89

TÀI LI U THAM KH O .............................................................................................91
PH L C TÍNH TOÁN ...............................................................................................92

v


DANH M C CÁC HÌNH NH

Hình 1.1: M t c t tràn s c ki u t do _____________________________________9
Hình 1.2: Tràn s c ki u n
Hình 1.3:

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v __________________10

p tràn s c ki u t v c a h Sông Hinh. _______________________10

Hình 1.4: Tràn s c ki u đ p đ t gây v b ng n ng l
Hình 1.5:

p tràn gây v b ng n mìn

ng thu c n [2] _________11

h A V nh S n. _____________________11

Hình 1.6: Tràn s c ki u c a van t đ ng [2] ______________________________12
Hình 1.7: Tràn s c ki u c a van t đ ng [2] ______________________________13
Hình 1.8: Tràn s c ki u gia t i b ng n

c gây v đ p đ t [2] ________________14

Hình 1.9: Tràn s c ki u d n xói gây v đ p đ t [2] _________________________14
Hình 1.10: M t b ng các d ng ng
Hình 1.11: Tràn phím piano
Hình 1.12: Ng

ng tràn zik z c __________________________15

p dâng V n Phong - Bình

ng tràn ki u Zik z c

đ p dâng Ph

nh _________________15

c Hòa - Bình D

ng _______16

Hình 1.13: Tràn s c ki u c u chì _______________________________________16
Hình 1.14: L p đ t tràn c u chì __________________________________________17
Hình 1.15: Thi cơng tràn c u chì t i đ p Saloun _____________________________17
Hình 1.16: Tràn s c ki u t m g p m nhanh [2] ___________________________18
Hình 2.1: B trí chung tràn s c ki u máng thu trên đ nh đ p đ t ______________28
Hình 2.2: Máng thu m r ng d n (S đ 1) _________________________________30
Hình 2.3: Máng thu l ng tr (S đ 2) _____________________________________31
Hình 2.4: M t c t ngang máng thu n

c tràn đ nh đ p đ t ____________________38

Hình 2.5: S đ kh i nghiên c u t ng quát đ

ng m t n

c trong máng thu ______42

Hình 2.6: Quan h i 1 ~ Ht, Bt____________________________________________46

Hình 2.7: Quan h i 1 ~ Ht, Bt____________________________________________47
Hình 3.1: Quan h Z~F ________________________________________________58
Hình 3.2: Quan h Z~W ________________________________________________58
Hình 3.3: Quan h q~t l v i t n su t P=0,1% ch a có tràn s c ______________61
Hình 3.4: Quan h q~t đi u ti t l v i t n su t P=0,1% khi có tràn s c _________64
Hình 3.5: S đ tính tốn c t n

c t i v trí nh p dịng _______________________68

Hình 3.6: Quan h q~t l v i t n su t P=0,1% khi m r ng tràn c B=15,5m _____75

vi


Hình 3.7: Chi ti t đ nh đ p ph

ng án làm tràn ngang ________________________81

Hình 3.8: Chi ti t c u t o tràn ngang _____________________________________81
Hình 3.9: K t qu ki m tra n đ nh mái th

ng l u Kminmin= 1,991 ____________81

Hình 3.10: K t qu ki m tra n đ nh mái th

ng l u Kminmin= 1,124 ___________82

Hình 3.11: Chi ti t đ nh đ p ph
Hình 3.12: C u t o t

ng án làm t

ng ch n sóng __________________82

ng ch n sóng ______________________________________83

Hình 3.13: K t qu ki m tra n đ nh mái th

vii

ng l u Kminmin= 1,864 ___________83


DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1.1: B ng th ng kê h ch a theo dung tích _____________________________4
B ng 1.2: M t s h đ p l n

Vi t Nam [10] ________________________________5

B ng 1.3: Th ng kê m t s cơng trình đã xây d ng tràn s c __________________20
B ng 2.1: Tính tốn đ

ng m c n

c trong máng bên theo ph

ng pháp th d n __35

B ng 2.2: S li u các Sêri tính toán _______________________________________41
B ng 2.3:

ng m t n

c trong máng theo seri 1, i1=9% ____________________43

B ng 2.4: Tính V cho máng theo seri 1, i1=9% ______________________________44
B ng 2.5: T ng h p k t qu tính tốn l a ch n i 1 và V ________________________45
B ng 3.1: Các thông s k thu t c a h Khuôn V [6] ________________________53
B ng 3.2: Quá trình l thi t k P= 1% ____________________________________56
B ng 3.3: Quá trình l ki m tra P= 0,2% __________________________________57
B ng 3.4: Quá trình l v

t ki m tra P=0,1%_______________________________57

B ng 3.5: B ng quan h đ a hình lịng h __________________________________57
B ng 3.6: B ng thơng s tràn x l hi n tr ng ______________________________59
B ng 3.7: B ng tính tốn đi u ti t l v i t n su t P=0,1% ch a có tràn s c _____59
B ng 3.8: K t qu tính tốn đi u ti t l v i t n su t P=0,1% ch a có tràn s c ___61
B ng 3.9: B ng tính tốn đi u ti t l v i t n su t P=0,1% khi có tràn s c _______62
B ng 3.10: K t qu tính tốn đi u ti t l v i t n su t P=0,1% khi có tràn s c ____63
B ng 3.11: Tính tốn đ

ng m c n

B ng 3.12: Tính tốn kh i l

c trong máng bên theo ph

ng pháp th d n _65

ng ph n gia c máng __________________________66

B ng 3.13: B ng tính đ

ng m t n

c đo n thu h p khi có tràn s c ___________67

B ng 3.14:B ng tính đ

ng m t n

c đo n khơng đ i khi có tràn s c __________67

B ng 3.15: B ng tính đ

ng m t n

c đo n khơng đ i khi có tràn s c _________68

B ng 3.16: K t qu tính tốn theo ph

ng pháp th d n ______________________71

B ng 3.17: B ng tính đ

ng m t n

c đo n thu h p khơng có tràn s c _________72

B ng 3.18: B ng tính đ

ng m t n

c đo n khơng đ i khơng có tràn s c _______72

B ng 3.19: B ng tính tốn đi u ti t l v i t n su t P=0,1% khi m r ng tràn chính _74
B ng 3.20: K t qu tính đi u ti t l v i t n su t P=0,1% khi m r ng tràn c
B=15,5m ____________________________________________________________75

viii


B ng 3.21: B ng tính đ

ng m t n

c đo n thu h p khơng có tràn s c _________76

B ng 3.22: B ng tính đ

ng m t n

c đo n khơng đ i khơng có tràn s c _______77

B ng 3.23: Các ch tiêu c lý c a đ t n n và đ t đ p [7] ______________________80
B ng 3.24: B ng t ng h p kh i l

ng 3 ph

ix

ng án tràn ______________________84


DANH M C CÁC T
Ký hi u

VI T T T VÀ GI I THÍCH THU T NG

Tên g i

MNDBT

M cn

c dâng bình th

MNLTK

M cn

MNLKT

M cn

Ký hi u

Tên g i

MNC

M cn

c ch t

c l thi t k

MNDGC

M cn

c dâng gia c

c l ki m tra

PPPTHH

Ph

ng

x

ng

ng pháp ph n t h u h n


M

U

1. Tính c p thi t c a

tài

Trong nh ng n m qua Nhà n

c đã đ u t nhi u nghìn t đ ng đ xây d ng các cơng

trình th y l i l n và nh ph c v cho các m c đích phát đi n, t

i tiêu, c p n

c dân

d ng, công nghi p c i t o mơi tr

ng, phịng ch ng thiên tai,….. đã góp ph n to l n

trong vi c phát tri n kinh t đ t n

c, c i thi n đ i s ng nhân dân. Do m c đ quan

tr ng và đ c thù c a cơng trình Th y l i, nh ng u c u v đ m b o an toàn và kinh t
trong vi c tính tốn thi t k , thi công và qu n lý khai thác đ t ra ngày càng cao.
Theo th ng kê

Vi t Nam hi n nay, g n 50% s c h đ p là do n

b i các lý do khác nhau nh l v
hay l i do công tác qu n lý…

c tràn đ nh đ p

t thi t k , l t p trung quá nhanh, s c k t c a van
i u này càng tr nên tr m tr ng h n trong đi u ki n

bi n đ i khí h u, r ng phịng h b phá ho i, các tiêu chu n thi t k cơng trình, đ c
bi t là t n su t l áp d ng hi n nay đã thay đ i theo Quy chu n k thu t qu c gia
(Cơng trình th y l i - Các quy đ nh ch

y u v

thi t k

QCVN 04-05:2012/

BNNPTNT). Vì v y trong thi t k m i h ch a, ho c rà soát n ng l c x l c a các h
đã xây d ng, c n xem xét các ph

ng án tràn có n ng l c x l cao và làm vi c t

đ ng, đ h n ch th p nh t s c h do l .
S d ng lo i tràn t đ ng (t c cao trình ng

ng tràn = MNDBT) và có b r ng tràn

l n có nh ng u đi m n i b t nh :

- Tràn t đ ng làm vi c khi có l v , lo i tr đ
c a ng

c s c do k t c a van, ho c b t c n

i qu n lý.

- Do B t l n nên gi m đ

cc tn

k thì đ gia t ng m c n

c tràn; đ c bi t khi l đ n v

c h là nh , tránh đ

v , đ c bi t là khi đ p b ng v t li u đ a ph

c kh n ng n

t quá l u l

ng thi t

c tràn đ nh đ p gây

ng (đ t đá).

Cơng trình h khn V t nh B c Giang có đi u ki n đ a hình, đ a ch t ph c t p không

thu n l i v m t kinh t cho vi c m r ng tràn c đ thoát l v i t n su t v
l ki m tra c a cơng trình.
1

t t n su t


Vì v y lu n v n này ch n đ tài “ Nghiên c u gi i pháp xây d ng tràn s c ki u máng
đ t trên đ nh đ p đ t – Áp d ng cho h khuôn V , t nh B c Giang” là c n thi t, có ý
ngh a khoa h c và th c ti n.
2. M c đích nghiên c u
Nghiên c u m t gi i pháp b trí tràn s c cho đ p đ t c a các h v a và nh đã xây
d ng nh m đ m b o an tồn cho cơng trình, gi m chi phí đ u t và có tính kh thi
trong th c t .
3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u

+ Thu th p, th ng kê và t ng h p tài li u nghiên c u liên quan đ n đ tài.
+ Tham kh o các tài li u lý thuy t có liên quan đ n đ tài đ ph c v m c đích nghiên c u
+ Nghiên c u ng d ng: đ xu t các t h p b trí, tính tốn và phân tích.
+ Áp d ng cho cơng trình th c t .
4. Các k t qu đ t đ

c

+ B trí t ng th gi i pháp tràn s c ki u máng thu n

c đ t trên đ nh đ p đ t n i

thơng v i tràn chính đã xây d ng.
+ Nghiên c u t ng quát v xác đ nh các thơng s b trí máng thu n

c đ t trên đ nh

đ p đ t đ làm tài li u tham kh o khi thi t k tràn s c d ng này.
+ L a ch n đ

c s đ b trí tràn ngang và máng thu thích h p v i đi u ki n c a h

Khuôn V , t nh B c Giang.

2


CH
NG 1: T NG QUAN V
TRÀN S C
H CH A CÓ

XÂY D NG H
P
T

1.1. Khái quát v xây d ng h ch a n

CH A N

C VÀ

c trên b m t trái đ t. H ch a n

c g m có

c

Vi t Nam

1.1.1. Nh ng khái ni m
1.1.1.1. H ch a n
H ch a n

c

c là nh ng khu v c ch a n

h t nhiên và h nhân t o.
+ H t nhiên là lo i h đ

c hình thành và phát tri n m t cách t nhiên sau m t quá

trình v n đ ng lâu dài c a v trái đ t mà không do bàn tay c a con ng

i t o nên. H

t nhiên có th là các h kín d ng h ch a ví d nh h Baican (Nga), Bi n H
(Campuchia), h Ba B (Vi t Nam), ho c d ng h đ m

vùng tr ng.

+ H nhân t o là m t lo i cơng trình thu l i đ c bi t có nhi m v bi n đ i và đi u
ti t ngu n n

c phù h p v i yêu c u dùng n

c khác nhau c a các ngành kinh t , xã

h i, an ninh, qu c phòng và phòng ch ng gi m nh thiên tai. H nhân t o do con
ng

i t o ra đ ph c v cho cu c s ng c a chính con ng

i.

Trong ph m vi lu n v n này ch đ c p đ n lo i h ch a n

c nhân t o đ

c xây d ng

trên sơng, su i nh có đ p ng n t o h .
1.1.1.2. Các b ph n c a h ch a
a.

L uv c

Ph n di n tích h ng n

c cho h ch a n

c g i là l u v c (k c n

hình thành h ch a tr

c h t ph i có ngu n n

c. N

c ng m). Mu n

c trên l u v c ch y theo h

th ng sông su i t p trung vào m t lịng chính r i đ vào h ch a.
b.

Lòng h

Lòng h là m t ph n di n tích l u v c, dùng đ ch a n
ng m, n

c m a. Lòng h là n i tích tr n

c, bao g m c n

c và cung c p n

3

c m t, n

c

c theo nhi m v c a h .


Lịng h càng l n thì kh n ng đi u ti t, kh n ng tr và c p n
c.

c c a h càng l n.

u m i công trình

Các cơng trình đ

ct ph p

m t khu v c xây d ng đ cùng gi i quy t nh ng nhi m

v c a gi i pháp khai thác s d ng ngu n n

c và phòng ch ng gi m nh thiên tai g i

là đ u m i cơng trình thu l i.
u m i cơng trình h ch a n

c th

ng g m có: đ p ch n dâng n

c (đ p chính và

có th có m t hay nhi u đ p ph ), tràn x l (tràn chính, tràn b sung, tràn s c ...),
cơng trình l y n
đ

c và có th có: nhà máy thu đi n, âu t u, đ

ng chuy n bè g ,

ng cá đi, cơng trình du l ch, cơng trình thu s n, v.v...

d.

H th ng cơng trình

T p h p các đ u m i cơng trình thu l i, các cơng trình thu l i trên m t ph m vi r ng
l n nh t đ nh đ cùng gi i quy t nh ng nhi m v c a m t gi i pháp thu l i g i là h
th ng cơng trình.
1.1.2. Khái quát v xây d ng h ch a n
Theo k t qu rà sốt, hồn thi n Ch

c

Vi t Nam

ng trình b o đ m an tồn h ch a n

Nông nghi p và Phát tri n nông thôn th c hi n n m 2015, c n
th y l i đã tích n

cc aB

c có 6.648 h ch a

c, trong đó có 702 h ch a l n (chi u cao đ p t 15m tr lên ho c

có dung tích h ch a t 3.000.000 m3 tr lên), đ c bi t có 2 h dung tích trên 1 t m3
(C a

t 1,450 t m3, D u Ti ng 1,58 t m3); 2.698 h có dung tích t 0,2 tri u m3

đ n 3 tri u m3, cịn l i là các h có dung tích d
dung tích th hi n

i 0,2 tri u m3. S l

ng h ch a theo

B ng 1.1:
B ng 1.1: B ng th ng kê h ch a theo dung tích

Quy mơ
(.106 m3)
S l ng
(h )

V≥ 10

V=3÷10,
H≥15m

V=1÷3

V=0,2÷1

V≤0,2

124

578

363

2.335

3.248

Danh m c m t s h đ p l n

Vi t Nam theo t ng h p c a TS. Tr nh Công V n đ

t ng h p theo B ng 1.2:

4

c


B ng 1.2: M t s h đ p l n

Vi t Nam [10]

Chi u
Qx
cao đ p
max
Hmax

T nh

N m
xây d ng

Núi C c

Thái
Nguyên

1973-1982

27

C mS n

B c Giang

1966-1974

41.5

Su i Hai

Hà N i

1958-1964

ng
S n

Mơ-Ng i

Hà N i

X H

ng

H ch a

850

Dung
tích
tồn b

Dung
tích h u
ích

175.5

168

338

227.7

29

726.
84
80

46.5

42

1969-1974

20

90

110

58.04

V nh Phúc

1977-1982

41

259

14.2

12.7

V nh Phúc

1959-1961

12.5

34.5

20.7

K G

Hà T nh

1976-1988

37.4

425

345

Sơng Rác

Hà T nh

1987-1996

26.8

780

124.5

109.8

Phú Vinh

Qu ng Bình

1993-1995

20

380

22.364

19.164

An Mã

Qu ng Bình

67.646

63.846

Hịa M

Th a Thiên
Hu

1990-1992

29.6

670

9.67

8.97

TP. à
N ng

1990-1996

25

350

17.17

15.87

40

401

344

273

iL i

ng Ngh
Phú Ninh

474.
6
106
5

27.5

Qu ng Nam

Núi M t

Bình

nh

1978-1980

32.5

254

138.7

111

Thu n Ninh

Bình

nh

1992-1996

28.7

600

35.36

32.26

Gia Lai

1990-1999

36

123
7

253

201

Khánh Hịa

1996

23.21

539

22.1

19.39

1986-1996

27.3

618

24

19.19

Ayun H
CamRanh
T h

Lâm

ng

5


H ch a

N m
xây d ng

T nh

Chi u
Qx
cao đ p
max
Hmax

Dung
tích

tồn b

Dung
tích h u
ích

Tuy n Lâm

Lâm

ng

1982-1987

32

500

10.6

9.6

Cà Giây

Bình Thu n

1996-2000

25.4

304

36.63

29.43

Sơng Quao

Bình Thu n

1988-1997

40

105
8

73

67

D u Ti ng

Bình
D ng,
Bình Ph c

1981-1985

28

280
0

1580

1110

kL k

2002-2005

27

792

146.94

135.94

kL k

2006-2010

33

102
0

109.3

95.7

2006-2010

32

654

177.8

162.5

2006-2010

38

54.15

48.64

2006-2010

35

714
240
0

215

196.5

nh

2003-2006

50

t

Thanh Hóa

2004-2009

118.5

115
94

1364.8

1070.8

c Trong

Qu ng Ngãi

2006-2010

72

Th y đi n Thác
Bà

Yên Bái

Th y đi n Hịa
Bình

Hịa Bình

1979-1994

128

354
00

9450

5600

Th y đi n Tr An

ng Nai

1984-1991

40

2765

2547

1993-2001

69

1997

46

Easoupe th

ng

Krong buk h

Gia Lai- k
L k
Gia Lai

Iam
IaM'lá
Sơng Ray
nh Bình
C a
N

Th y đi n Ialy
Th y đi n Thác
M

ng Nai
Bình

Gia Lai
Bình Ph

c

6

137
33

779


H ch a

N m
xây d ng

T nh

Chi u
Qx
cao đ p

max
Hmax

Th y đi n C n
n

Bình Ph

c

1999

70

T
SrocPhumieng

Bình Ph

c

2002

31

Th y l i Ph
Hịa

Bình D

ng

2006-2010

28

c

T Hàm Thu n

Lâm

ng

1996-2001

93.5

T

Bình Thu n

1997-2001

80

Lâm

ng

2003-2007

54

Qu ng Nam

2004-2008

72

Qu ng Tr

2003-2007

70

Tun
Quang

2002-2007

92.2

T

ami
i Ninh

T AV

ng

T Q ang Tr
T Tun Quang

Dung
tích
tồn b

Dung
tích h u
ích

790
0
343.5

T

ng Nai 3

k NơngLâm ng

2005-2009

108

104
00

T

ng Nai 4

k NơngLâm ng

2005-2010

128

100
00

S n La
B nV

S n La
Ngh An

2006-2010
2005-2009

138.1
137

9260
1800

Sông Ba H

Phú Yên

2005-2010

50

349.7

266.5

(Ngu n )

7


1.2. S c n thi t ph i xây d ng tràn s c cho h ch a n

c có đ p

đ u m i cơng trình h ch a Th y l i, Th y đi n đ u có tràn x l đ x n
x l . Quy mô tràn x l đ

c xác đ nh t

c th a,

ng ng v i t n su t l theo c p cơng trình

quy đ nh t i tiêu chu n, quy chu n hi n hành (hi n nay th c hi n theo Quy chu n k
thu t Qu c gia v cơng trình th y l i – Các quy đ nh ch y u v thi t k - QCVN 0405: 2012/BNNPTNT). T nhi m v h ch a, quy mơ cơng trình, đi u ki n đ a ch t

cơng trình và t m quan tr ng c a cơng trình đ i v i an toàn h du, chúng ta xác đ nh
đ

c c p cơng trình, t đó xác đ nh t n su t l theo quy chu n nêu trên. V i m i t n

su t l , qua tính tốn th y v n, có đ

c đ nh l (Q maxp ), t ng l

l (Q~t)p. T đây chúng ta xác đ nh đ
trình ng

ng l (W p ), quá trình

c b r ng tràn ( ng v i hình th c tràn và cao

ng tràn đã ch n) và m t m c n

cl t

ng ng trong h . Nh v y, tràn x

l c a đ u m i h ch a Th y l i, Th y đi n ch có th đ m b o x l v i m t t n su t
nh t đ nh. Song yêu c u l i ph i đ m b o an toàn cho đ p chính, c ng, tràn và các
cơng trình khác v i l đ n b t k t n su t nào. H n n a theo đi u ki n bi n đ i khí h u
trong nh ng n m g n đây c ng v i n n ch t phá r ng b a bãi và m t s ngun nhân
khác nh đã phân tích
(th

trên thì các đ c tr ng c a l theo th i gian l i có th thay đ i

ng là l n lên) so v i thi t k tính tốn ban đ u. C ng có th do đi u ki n v n

hành, trình đ qu n lý v n hành ch a đáp ng, trách nhi m ch a đ

c nâng cao, c

ch qu n lý ch a phù h p d n đ n đi u hành khơng chính xác, khơng phù h p v i th c
t x y ra và th c t đã x y ra

m t s h ch a

Vi t Nam, làm t ng thêm nguy c

m t an toàn cho c m cơng trình đ u m i nói riêng và c h ch a nói chung. Vì v y
trong tính tốn thi t k ho c rà sốt cơng trình c n đ m b o an tồn, khơng có n
v

t thi t k và nh t là khơng có n

cl

c l tràn qua đ p ch n. Trong th c t có nhi u

gi i pháp cơng trình đ gi i quy t các v n đ nêu trên nh tơn cao đ p chính, m r ng
tràn, làm thêm tràn b sung, x tr

c m t ph n dung tích h u ích tr

d báo khơng đúng thì có th h s khơng bao gi đ t đ

các gi i pháp đó, gi i pháp tràn s c s giúp tránh đ
an toàn đ p, gi m thi t h i cho h l u.

c khi l v (N u

c MNDBT thi t k ). Trong

c kh n ng n

c tràn làm m t

ây là bi n pháp ch đ ng đ t ng kh n ng

tháo khi kh n c p. H n n a tràn s c còn tham gia vào vi c ng t ph n trên c a đ nh
l thi t k (khi l đ n g n ho c b ng l thi t k ) góp ph n gi m quy mơ tràn chính

8


ho c t ng hi u qu c a tràn chính. Rõ ràng tràn s c có v trí quan tr ng trong vi c
đ m b o an toàn và phát huy hi u qu c a h ch a thu l i - thu đi n.
Vi c thi t k tràn s c có th th c hi n trong các tr
+ H ch a đang đ

ng h p:

c thi t k (xây d ng m i), khi đó tràn s c góp ph n làm gi m

b t quy mơ tràn chính, gi m kinh phí đ u t xây d ng cơng trình.
+ H ch a đã đ

c xây d ng, qua rà soát th y tràn chính ch a đ n ng l c x l an

tồn, khi đó ph i nghiên c u làm tràn ph ho c tràn s c .
1.3. Các hình th c tràn s c cho h ch a có đ p đ t
Theo đ c đi m làm vi c tràn s c có các lo i sau:
1.3.1. Tràn s c ki u tràn t do
Tràn s c ki u tràn t do là lo i kênh tràn đào trong n n đ t đá t nhiên. Cao trình ng

ng

tràn đ t trong kho ng t MNDBT t i cao trình m c n

ng

tràn có th đ

c gia c m t đo n. N i ti p sau ng

c l kh ng ch .

ng tràn th

u ng

ng là l i d ng đ a hình

t nhiên và t tiêu n ng.

Hình 1.1: M t c t tràn s c ki u t do

* i u ki n áp d ng:
Tràn s c ki u tràn t do đ

c áp d ng v i h ch a nh ho c h có l tính tốn thi t

k tràn x l tràn s c chênh không nhi u v i l thi t k tràn chính. Trong tr
này có th dùng đ

ng tràn không kiên c ho c bán kiên c .

1.3.2. Tràn s c ki u n

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v

9

ng h p


Lo i tràn mà trên ng
dâng v

ng tràn có b trí m t đ p đ t t m, khi l v m c n

c trong h

t đ nh đ p đ t t m gây xói v đ p t m và tràn th c s làm vi c g i là tràn s

c ki u n

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v , g i t t là tràn s c ki u đ p đ t t v .

* Nguyên lý ho t đ ng:
N

c tràn qua đ nh đ p, gây xói mái h l u. Xói di n ra t ng b

đ t trên ng
*

c d n đ n thân đ p

ng tràn v hoàn toàn và tràn s c làm vi c v i kh n ng tháo l n nh t.

c đi m k t c u:

Trên ng

ng tràn (có th đ

là đ p đ t t v .
th

(MNLKC)

c gia c ho c khơng gia c ) có b trí m t đ p đ t t m g i

nh đ p đ t t v không cao h n cao trình m c n

c l kh ng ch

ng l u.

Ví d Tràn s c thu đi n Sơng Hinh 1.3. Ranh gi i gi a 2 kh i nghiêng v phía h
l u nh m t o cho kh i th

ng l u nhanh v hoàn toàn khi kh i cỏt h l u b xúi.

Đất đắp đập

211,85
1:2

Lăng trụ cát

,5

1:
2

212,00MNLN P= 0,1%

,75
1:2

1:3

,75

,5

Đá lát dày 25 cm

37,4

1:2

Hỡnh 1.2: Trn s c ki u n

Hình 1.3:

1:
2

198,00

1:1

1:3

198,00

196,00

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v

p tràn s c ki u t v c a h Sông Hinh.

10

i = 0,0058


* i u ki n s d ng:
Tràn s c ki u n
v in nt

c tràn qua đ nh đ p đ t gây v (tràn s c ki u đ p đ t t v ) dùng

ng đ i t t và đ a hình yên ng a th p, nh ng không đ r ng đ làm tràn t

do (vì khi đó c t n

c tràn t

ng đ i l n và l u t c dòng ch y không nh ).

1.3.3. Tràn s c ki u đ p đ t gây v b ng thu c n (ki u n mìn gây v )
Trên ng

ng tràn có b trí đ p v t li u đ a ph

ng, trong thân đ p b trí h th ng l

mìn ho c bu ng mìn. Khi c n tháo x kh n c p s n p thu c n , kích n theo các
ph

ng pháp hi n đ i đ gây v đ p.

Hình 1.4: Tràn s c ki u đ p đ t gây v b ng n ng l

(Ki u gây v đ p đ t b ng n ng l

Hình 1.5:

p tràn gây v b ng n mìn
11

ng thu c n [2]

ng thu c n )

h A V nh S n.


* i u ki n áp d ng:
Tràn s c ki u n mìn gây v dùng v i đi u ki n đ a ch t có kh n ng ch ng xói t t
(ng

ng tràn n m trên n n đá phong hố v a và ít), đi u ki n đ a hình khơng có n

ng a r ng và thu n l i, n u làm các lo i tràn s c khác kh i l

ng cơng tác s r t l n.

Nh ng cơng trình h ch a l n có yêu c u an tồn phịng l cao, cơng trình đang
nghiên c u làm tràn b sung (ho c tràn s c ) v i l u l

ng tràn l n đ u có th áp

d ng hình th c tràn s c ki u n mìn gây v .

1.3.4. Tràn s c ki u có c a van
Lo i này th

ng có quy mô, c u t o nh đ i v i tràn chính. Nó đ

l b sung, tháo l v
C a van dùng trong tr

c dùng khi c n tháo

t thi t k (n u ch có tràn chính thì khơng x h t theo yêu c u).
ng h p này có th là c a van cung, c a van hình qu t…vv.

1.3.5. Tràn s c ki u có c a van t đ ng
Tràn s c ki u có c a van t đ ng là tràn trên ng
van t đ ng th

ng b trí c a van t đ ng. C a

ng là t m ph ng quay xung quanh m t tr c. Tr c quay c a c a van t

đ ng có th b trí th ng đ ng ho c n m ngang ( trên,
l v

t thi t k , c a van t đ ng l t và vi c tháo x kh n c p đ

Lo i này v nguyên lý thì r t hay, song có nhi u nh
b od

gi a ho c

ng nên nó ch a đ

ng). Khi có

c th c hi n.

c đi m v ho t đ ng, qu n lý,

c dùng nhi u.

Hình 1.6: Tràn s c ki u c a van t đ ng [2]

12

ng


Nguyên lý ho t đ ng: Khi mô men áp l c th y đ ng l n h n mô men tr ng l

ng c a

c a van v i l c ma sát đ i v i đi m g i t a, c a van t đ ng m đ n m t góc đ nh t
đ nh, t i v trí góc đ này mơ men áp l c th y đ ng b ng mô mentr ng l
đ i v i đi m g i t a, c a van

tr ng thái cân b ng m i. Khi l u l

m c ng thay đ i. Khi l u l

ng th

mô men tr ng l

ng c a van

ng thay đ i góc đ

ng l u gi m nh đ n m c đ nh t đ nh, khi n

ng c a van l n h n mô men áp l c th y đ ng v i l c ma sát đ i v i

đi m g i t a, c a van s p t kh ng ch th y l c có th t hành quay l i đ ng đ n m t
góc đ nh t đ nh, c a van l i

tr ng thái cân b ng m i khi đ t đ n l u l

ng này.

Hình 1.7: Tràn s c ki u c a van t đ ng [2]
1.3.6. Tràn s c ki u gia t i b ng n
Tràn s c ki u gia t i b ng n
t m b ng v t li u đ a ph
ch n t o b ch a n

c gây v đ p là lo i tràn trên ng

ng, th

c gia t i.

c gây v đ p đ t

ng là đ p đ t. Ph n h l u c a đ nh đ p có t

đáy đ p có l p k p cát t o m t tr

trí các ng xiphông n thông v i b ch a n
mi ng ng xi phơng, n

ng có b trí m t đ p

c gia t i. Khi m c n

t. Trên đ nh có b
c th

ng l u v

c theo xiphơng ch y vào b gia t i. B gia t i đ y n

m t n đ nh mái h l u. T đó t o v đ p

13

ng

t

c s gây

Hình 1.8: Tràn s c ki u gia t i b ng n

c gây v đ p đ t [2]

1.3.7. Tràn s c ki u d n xói gây v đ p đ t
c đi m c a lo i này là trên ng
có kh i đ t d xói trơi (th

ng tràn có b trí đ p t m b ng đ t, phía h l u đ p

ng là kh i cát); phía trên giáp đ nh đ p có b trí các ng

xiphơng. Mi ng vào c a ng ngang m c n
mái đ p thu c kh i đ t d xói trơi. Khi n

c l kh ng ch . C a ra c a ng áp vào

ch v

tm cn

ch y qua các ng ra mái h l u gây xói mái h l u đ p.

c l kh ng ch , n

cs

n khi đ p m t n đ nh và

v , thì tràn s c b t đ u làm vi c đ tháo x l kh n c p.

Hình 1.9: Tràn s c ki u d n xói gây v đ p đ t [2]
1.3.8. Tràn t do ki u zích z c (Labyrinth)
Trên ng
tràn n
n

ng tràn đ nh r ng, có th dùng hình th c zích z c đ t ng chi u r ng th c t
c. Vì v y mà t ng kh n ng tháo, gi m m c n

c tràn.

c trong h , gi m chi u cao c t

ơi khi c ng dùng hình th c này đ c i t o tràn x l t do đã có b r ng

tràn c đ nh đ nâng cao m c n

c dâng bình th

14

ng (c ng chính là nâng cao trình


ng

ng tràn t do) mà không mu n nâng cao đ p. Ki u ng

ng tràn Zích z c có th là

ki u phím đàn Piano, ki u m v t.
Các d ng m t b ng c a tràn Zik z c:

Hình 1.10: M t b ng các d ng ng

ng tràn zik z c

Chú thích hình 1.10:
a. Lo i hình thang.
b. Lo i hình tam giác
c. Ki u ch nh t hay phím đàn piano
d. Ki u m v t
e. Ki u tràn bên

Hình 1.11: Tràn phím piano

p dâng V n Phong - Bình

15

nh