L IăCAMă OAN Tên là: D Th Thanh T i H c viên l p: 23C11 Tôi xin cam đoan công trình nghiên c u c a riêng Các thông tin tài li u trích d n Lu n v n đ c ghi rõ ngu n g c, nh ng n i dung k t qu trình bày Lu n v n trung th c ch a đ c công b b t k công trình khoa h c Tác gi D ăTh ThanhăT i i L I C Mă N Sau m t th i gian h c t p nghiên c u t i Khoa Công trình tr Hà N i, d tr ng i h c Th y l i i s d y b o, giúp đ t n tình c a th y cô giáo b môn ng, s c ng tác c a c quan chuyên môn b n bè c ng s , đ ng nghi p v i s n l c ph n đ u c a b n thân, tác gi đư hoàn thành Lu n v n Th c s k thu t, chuyên ngành k thu t xây d ng Công trình th y v i n i dung: “Nghiên c u ng d ng hình th c tràn m v t cho h ch a n c lo i v a nh , áp d ng cho h k Trít, Kon Tum” Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n th y giáo GS.TS Nguy n Chi n, cán b h ng d n khoa h c, đư t n tình h ng d n, ch b o cho tác gi nh ng ki n th c qúy báu đ tác gi hoàn thành Lu n v n Xin chân thành c m n s giúp đ c a th y cô giáo Khoa Công trình tr h c Th y l i b n đ ng nghi p ng i nhi u l nh v c chuyên môn khác nhau, c quan, đ n v đư cung c p tài li u t o u ki n thu n l i giúp tác gi hoàn thành Lu n v n Tác gi xin chân thành c m n ng i thân, gia đình, c quan tác gi công tác đư t o m i u ki n su t trình h c t p nghiên c u đ tài Do u ki n th i gian trình đ h n ch nên trình làm Lu n v n không tránh kh i nh ng m khuy t, tác gi mong đ c đóng góp ý ki n, ch b o c a th y cô giáo, b n bè đ ng nghi p đ Lu n v n đ c hoàn ch nh tr n v n h n Hà N i, tháng n m 2016 Tác gi D ăTh ThanhăT ii i M CL C M CH N U VIII NGă1 T NG QUAN V XÂY D NGă NG TRÀN H CH A C 1.1 Xây d ng H ch a n c Vi t Nam 1.1.1 M c đích nhi m v c a vi c xây d ng h ch a 1.1.2 Quá trình xây d ng, phát tri n h đ p Vi t Nam 1.1.3 V n đ qu n lý, khai thác an toàn h đ p 1.2 Nhi m v hình th c b trí công trình tháo l h ch a n 1.2.1 Nhi m v c a công trình tháo l c h ch a n 1.2.2 Hình th c b trí công trình tháo l h ch a n 1.3 Yêu c u đ c m b trí công trình tháo l 1.3.1 Yêu c u b trí công trình tháo l 1.3.2 Kh n ng u ti t l u l ng 1.5 CH h ch a n c lo i v a nh 11 công trình tháo l 12 h ch a n c v a nh 13 t nhi m v nghiên c u 15 K t lu n ch ng 15 NGă2 NGHIÊN C U T NG QUÁT V B L CăMÁNGăTHUăN 2.1 c h ch a 11 1.3.3 L a ch n b trí công trình tháo l 1.4 c C C A TRÀN M B trí công trình tràn t đ ng TRÍ VÀ TÍNH TOÁN TH Y V T 17 h ch a v a nh 17 2.1.1 Yêu c u chung v b trí tràn h ch a n 2.1.2 Các hình th c u ti t l u l ng c a đ p tràn t i h ch a 18 2.1.3 Các hình th c b trí ng 2.2 c .17 ng tràn t đ ng .18 B trí tràn t đ ng ki u m v t 23 2.2.1 B trí m t b ng 23 2.2.2 M t c t ngang c a ng 2.3 ng tràn .25 Tính toán th y l c máng thu n c c a tràn m v t .26 2.3.1 Yêu c u tính toán 26 2.3.2 Các ph ng pháp tính toán th y l c máng thu .26 2.3.3 L a ch n ph 2.4 ng pháp tính toán 31 Nghiên c u t ng quát thông s th y l c c a máng thu n iii c tràn m v t 32 2.4.1 Gi i h n ph m vi bi n đ i c a thông s 32 2.4.2 Quy trình tính toán 34 2.4.3 K t qu tính toán 35 2.4.4 Nh n xét k t qu tính toán 47 2.5 CH 3.1 K t lu n ch ng 48 NGă3ăăăăă NG D NG TÍNH TOÁN CHO TRÀNă KăTRệT 50 k Trít 50 Gi i thi u chung v h 3.1.1 Tên d án: 50 3.1.2 a m xây d ng: 50 3.1.3 M c tiêu nhi m v c a d án: 50 3.1.4 Các h ng m c d án 50 3.1.5 i u ki n t nhiên, xã h i 50 3.1.6 Gi i thi u H k Trít 52 3.2 B trí đ ng tràn ph 3.3 Tính toán u ti t l cho ph ng án nâng c p h k Trít 55 ng án ch n 55 3.3.1 M c đích tính toán 55 3.3.2 Tài li u tính toán 56 3.3.3 L a ch n ph ng án u ti t l 57 3.3.4 N i dung tính toán 57 3.4 Tính toán th y l c máng thu n c tràn k Trít 64 3.4.1 Các hình th c b trí tràn 64 3.4.2 Tính toán th y l c máng thu n c cho ph ng án 66 3.4.3 Phân tích k t qu tính toán 72 3.4.4 So sánh v i k t qu nghiên c u 3.4.5 Phân tích l a ch n ph 3.5 K t lu n ch ch ng 72 ng án 73 ng 75 K T LU N VÀ KI N NGH 76 TÀI LI U THAM KH O 78 PH L C 79 iv DANH M C HÌNH V nh Bình - Bình Hình - 1: H Hình - 2: H C a nh t- Thanh Hóa Hình - 3: H T Tr ch - Th a thiên Hu .5 Hình - 4: H Hòa Bình - Hòa Bình Hình - 5: p h ch a m Hà ng - Qu ng Ninh v ngày 30/10/2014 Hình 1- 6: ng tràn d c [1] Hình - 7: ng tràn ngang [1] 10 Hình - 8: Tràn b sung c a h Núi C c - nhìn t h l u 12 Hình - 9: Tràn s c h Tru i nhìn t h l u .13 Hình - 10: Mô hình 1/2 tràn Ph Hình - 11: Tràn phím piano Hình - 12: Ng c Hòa (nhìn t th ng l u) 14 p dâng V n Phong - Bình ng tràn ki u Zik z c Hình - 1: Tràn ngang H ch a n đ p dâng Ph nh 14 c Hòa - Bình D c Ông Lành - Bình Hình - 2: Tràn x l n cong H Tuy n Lâm - Lâm ng 15 nh .20 ng 20 Hình - 3: Tràn x l Sông Móng - Bình Thu n 21 Hình - 4: M t b ng d ng ng ng tràn zik z c .21 Hình - 5: M t b ng tràn m v t 22 Hình - 6: Máng thu m r ng d n (S đ 1) 24 Hình - 7: Máng thu thu h p d n (S đ 2) 25 Hình - 8: Máng thu l ng tr (S đ 3) 25 Hình - 9: M t s d ng đ nh tràn [9] 26 Hình - 10: Hình minh h a tính di n tích gia c máng thu 35 Hình - 11: Minh h a xác đ nh tr s i h p lý 35 Hình - 12: Quan h i ~ q, H, theo s đ .42 Hình - 13: Quan h i ~ H, q, theo s đ .43 Hình - 14: Quan h Fmin ~ q, H, theo s đ 45 Hình - 15: Quan h Fmin ~ H, q, theo s đ 46 k Trít [6] 54 Hình - 1: M t b ng t ng th khu v c h Hình - 2: Bi u đ u ti t l t n su t Thi t k P = 1% .63 Hình - 3: Bi u đ u ti t l t n su t l Ki m tra P = 0,2% .63 v Hình - 4: M ng b ng b trí máng thu m r ng d n (S đ 1) 65 Hình - 5: M ng b ng b trí máng thu thu h p d n (S đ 2) 65 Hình - 6: M ng b ng phân chia m t c t tính đ Hình - 7: Minh h a đ ng m t n ng m t n c (S đ 1) 68 c máng bên (S đ ) 68 Hình - 8: M ng b ng phân chia m t c t tính đ Hình - 9: Minh h a đ ng m t n ng m t n c (S đ 2) 68 c máng bên (S đ 2) 68 Hình - 10: Minh h a m t b ng, c t d c, c t ngang tràn (S đ 2) 75 vi DANH M C B NG BI U B ng - 1: Tính toán đ ng m c n c máng cho m t tr ng h p; hình th c m r ng d n 36 B ng - 2: Tính di n tích gia c máng thu; hình th c m r ng d n 37 B ng - 3: B ng t ng h p k t qu tính di n tích gia c máng thu .38 B ng - 4: Quan h i, q, H, theo s đ 41 B ng - 5: Quan h i, H, q, theo s đ 41 B ng - 6: Quan h Fmin ~ q, H, theo s đ 44 B ng - 7: Quan h Fmin ~ H, q, theo s đ 44 B ng - 1: Quá trình l đ n t i n đ p k Trít 56 B ng - 2: Quan h F ~ Z V ~ Z H ch a k Trít 56 B ng - 3: Tính toán u ti t l Thi t k T n su t P = 1% Theo ph ng pháp th d n 61 B ng - 4: Tính toán u ti t l Ki m tra T n su t P = 0,2% Theo ph ng pháp th d n.62 B ng - 5: T ng h p k t qu tính toán u ti t l h ch a B ng - 6: B ng tính h s l u l B ng - 7: Tính toán đ ng m c n k Trít 63 ng m 66 c máng bên theo ph ng pháp th d n, hình th c máng thu m r ng d n 69 B ng - 8: Tính toán đ ng m c n c máng bên theo ph ng pháp th d n, hình th c máng thu Thu h p d n 70 B ng - 9: B ng tính di n tích gia c máng M r ng d n d n 71 B ng - 10: B ng tính di n tích gia c máng Thu h p d n 71 B ng - 11: B ng t ng h p, so sánh di n tích gia c máng thu 71 vii DANH M C CÁC CH VI T T T MNDBT :M cn c dâng bình th NN&PTNT : Nông nghi p phát tri n nông thôn QTLD : Quá trình l đ n QTXL : Quá trình x l BNN & PTNT : B nông nghi p & phát tri n nông thôn QCNV : Quy chu n Vi t Nam TCVN : Tiêu chu n Vi t Nam viii ng M U Tính c p thi t c a đ tài Trong th i gian qua, xây d ng th y l i th y n đư phát tri n m nh m , đem l i nh ng thành t u khoa h c to l n s nghi p đ i m i công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n h ch a đ c Do nhu c u dùng n c, phát n không ng ng t ng lên nên c xây d ng ngày nhi u, phong phú v hình th c khác bi t v quy mô, hàng ngàn d án Th y l i, th y n l n nh đ phát n, t i tiêu, c p n c th c hi n cho m c đích c dân d ng, công nghi p c i t o môi tr thiên tai… đư góp ph n to l n vi c phát tri n kinh t đ t n ng, phòng ch ng c, c i thi n đ i s ng nhân dân Do m c đ quan tr ng đ c thù c a công trình Th y l i, nh ng yêu c u v đ m b o an toàn kinh t vi c tính toán thi t k , thi công qu n lý khai thác đ t ngày cao Theo th ng kê Vi t Nam hi n nay, g n 50% s c h đ p n b i lý khác nh l v van… c tràn đ nh đ p t thi t k , l t p trung nhanh, hay s c k t c a i u tr nên tr m tr ng h n u ki n bi n đ i khí h u, r ng phòng h b phá ho i… Vì v y thi t k m i h ch a, ho c rà xoát n ng l c x l c a h đư xây d ng, c n xem xét ph ng án tràn có n ng l c x l cao làm vi c t đ ng, đ h n ch th p nh t s c h l S d ng lo i tràn t đ ng (t c cao trình ng ng tràn b ng MNDBT) có b r ng tràn l n có nh ng u m n i b t nh : - Tràn t đ ng làm vi c có l v , lo i tr đ c a ng c s c k t c a van, ho c b t c n i qu n lý - Do Bt l n nên gi m đ k đ gia t ng m c n cc tn c tràn; đ c bi t l đ n v c h nh , tránh đ v , đ c bi t đ p b ng v t li u đ a ph c kh n ng n t l u l ng thi t c tràn đ nh đ p gây ng (đ t đá) V b trí, tràn t đ ng có Bt l n có th b trí d ng tràn ngang bên b h , ho c tràn d ng m v t phía tr hi n ch a đ sau ng c đ p có đ a hình thích h p Tuy nhiên lo i tràn d ng m v t c nghiên c u nhi u M t s v n đ v b trí m t b ng máng thu n c ng tràn nh đ d c máng, đ m r ng theo chi u dòng ch y, ch n chi u r ng m t c t cu i máng… ch a đ c làm rõ Vì v y lu n v n ch n đ tài nghiên c u b trí d ng tràn m v t cho h ch a n c lo i v a nh c n thi t, có ý ngh a khoa h c th c ti n M căđíchăc a đ tài - Nghiên c u ph ng pháp tính toán Th y l c máng thu n n ng ch y ng p qua ng ng c a tràn m v t - Nghiên c u thông s Th y l c c a máng thu n ph c, t ki m tra kh ng án b trí, l a ch n ph c, đánh giá tính h p lý c a t ng ng án thích h p đ áp d ng - Áp d ng tính toán cho công trình th c t Cách ti p c năvƠăph ngăphápănghiênăc u - Thu th p, th ng kê t ng h p tài li u nghiên c u liên quan đ n đ tài - Tham kh o 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 t h p b trí, tính toán phân tích - Áp d ng cho công trình th c t K t qu đ tăđ - c xu t quy trình b trí tính toán th y l c ng ng tràn máng thu n c ki u tràn m v t - Nghiên c u t ng quát v xác đ nh thông s b trí tràn m v t (đ d c máng, đ m r ng, b r ng cu i máng … ) đ làm tài li u tham kh o thi t k - L a ch n đ c s đ b trí tràn m v t máng thu thích h p v i u ki n c a h ak Trít - Kon Tum B ng II - 27: Tính toán di n tích gia c máng thu m r ng d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 1,5m, i = 6,3%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 20 90,90 9,101 45,27 18,80 91,529 8,471 42,76 10,0 440,16 18,07 92,159 7,841 40,25 10,0 415,04 17,35 92,789 7,211 37,75 10,0 389,97 16,62 93,419 6,581 35,23 10,0 364,90 15,89 94,049 5,951 32,72 10,0 339,79 15,16 94,679 5,321 30,21 10,0 314,67 14,44 95,309 4,691 27,71 10,0 289,60 13,71 95,939 4,061 25,20 10,0 264,53 10 13,00 96,552 3,448 22,75 9,73 233,28 T ng 89,73 3.051,93 B ng II - 28: Tính toán di n tích gia c máng thu m r ng d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 2,0m, i = 6,8%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 30 90,65 9,348 56,51 28,81 91,332 8,668 53,33 10,0 549,19 27,62 92,012 7,988 50,21 10,0 517,71 26,43 92,692 7,308 47,10 10,0 486,58 25,25 93,372 6,628 44,00 10,0 455,50 24,06 94,052 5,948 40,88 10,0 424,41 22,87 94,732 5,268 37,77 10,0 393,28 21,68 95,412 4,588 34,66 10,0 362,15 20,49 96,092 3,908 31,54 10,0 331,01 10 20,00 96,373 3,627 30,26 4,14 127,93 T ng 84,14 3.647,75 127 B ng II - 29: Tính toán di n tích gia c máng thu thu h p d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 0,5m, i = 5,7%, Zng = 100 m Zđáy STT b (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) (m) 3,76 93,02 6,984 23,51 4,00 93,586 6,414 22,14 10,0 228,26 4,23 94,156 5,844 20,76 10,0 214,50 4,47 94,726 5,274 19,39 10,0 200,72 4,70 95,296 4,704 18,00 10,0 186,95 4,94 95,866 4,134 16,63 10,0 173,18 5,17 96,436 3,564 15,25 10,0 159,41 5,40 97,006 2,994 13,87 10,0 145,59 5,64 97,576 2,424 12,50 10,0 131,81 10 5,88 98,146 1,854 11,12 10,0 118,09 11 6,00 98,447 1,553 10,39 5,28 56,80 T ngă 95,28 1.615,31 B ng II - 30: Tính toán di n tích gia c máng thu thu h p d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 1,0m, q = 40m3/s-m, i = 7,3%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m)  (m) x (m) F (m2) 10 10,63 11,37 12,10 12,84 13,57 14,31 15,04 15,78 15,62 17,00 91,92 92,652 93,382 94,112 94,842 95,572 96,302 97,032 97,762 98,243 8,078 7,348 6,618 5,888 5,158 4,428 3,698 2,968 2,238 1,757 33,48 32,15 30,82 29,49 28,16 26,83 25,50 24,18 21,95 21,97 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 6,59 328,17 314,87 301,57 288,27 274,97 261,68 248,38 230,63 144,72 T ng 86,59 2.393,25 128 B ng II - 31: Tính toán di n tích gia c máng thu thu h p d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 1,5m, i = 8,8%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m)  (m) x (m) F (m2) 19,53 20,90 22,28 23,65 25,02 26,40 27,77 29,14 30,00 91,54 92,418 93,298 94,178 95,058 95,938 96,818 97,698 98,248 8,462 7,582 6,702 5,822 4,942 4,062 3,182 2,302 1,752 43,46 42,35 41,24 40,12 39,00 37,89 36,77 35,65 34,96 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 6,25 429,05 417,91 406,77 395,58 384,44 373,30 362,11 220,65 T ng 76,25 2.989,83 B ng II - 32: Tính toán di n tích gia c máng thu thu h p d n q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 2,0m, i = 10,3%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 30 91,59 8,410 53,85 32,15 92,620 7,380 53,02 10,0 534,38 34,31 93,650 6,350 52,27 10,0 526,46 36,46 94,680 5,320 51,51 10,0 518,87 38,61 95,710 4,290 50,74 10,0 511,24 40,76 96,740 3,260 49,98 10,0 503,61 42,92 97,770 2,230 49,23 10,0 496,03 44,00 98,290 1,710 48,84 5,04 247,12 T ng 65,04 3.337,71 129 B ng II - 33: Tính toán di n tích gia c máng thu l ng tr q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 0,5m, i = 5,2%, Zng = 100 m Zđáy STT b (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) (m) 3,76 92,93 7,073 23,76 3,76 93,447 6,553 22,29 10,0 230,28 3,76 93,967 6,033 20,82 10,0 215,57 3,76 94,487 5,513 19,35 10,0 200,86 3,76 95,007 4,993 17,88 10,0 186,15 3,76 95,527 4,473 16,41 10,0 171,45 3,76 96,047 3,953 14,94 10,0 156,74 3,76 96,567 3,433 13,47 10,0 142,03 3,76 97,087 2,913 12,00 10,0 127,32 10 3,76 97,607 2,393 10,53 10,0 112,61 11 3,76 97,973 2,027 9,49 7,04 70,46 T ngă 97,04 1.613,47 B ng II - 34: Tính toán di n tích gia c máng thu l ng tr q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 1,0m, i = 6,4%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 10,63 91,64 8,357 34,27 10,63 92,283 7,717 32,46 10,0 333,61 10,63 92,923 7,077 30,65 10,0 315,51 10,63 93,563 6,437 28,84 10,0 297,41 10,63 94,203 5,797 27,03 10,0 279,31 10,63 94,843 5,157 25,22 10,0 261,21 10,63 95,483 4,517 23,41 10,0 243,10 10,63 96,123 3,877 21,60 10,0 225,00 10,63 96,763 3,237 19,78 10,0 206,90 10 10,63 97,403 2,597 17,97 10,0 188,80 11 10,63 97,509 2,491 17,68 1,65 29,41 T ng 91,65 2.380,27 130 B ng II - 35: Tính toán di n tích gia c máng thu l ng tr q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 1,5m, i = 7,3%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 19,53 91,14 8,861 44,59 19,53 91,869 8,131 42,53 10,0 435,62 19,53 92,599 7,401 40,47 10,0 414,97 19,53 93,329 6,671 38,40 10,0 394,33 19,53 94,059 5,941 36,34 10,0 373,68 19,53 94,789 5,211 34,27 10,0 353,03 19,53 95,519 4,481 32,21 10,0 332,38 19,53 96,249 3,751 30,14 10,0 311,74 19,53 96,979 3,021 28,08 10,0 291,09 10 19,53 97,319 2,681 27,11 4,66 128,59 T ng 84,66 3.035,44 B ng II - 36: Tính toán di n tích gia c máng thu l ng tr q = 40 m3/s-m V i thông s Ht = 2,0m, q = 40m3/s-m, i = 8,2%, Zng = 100 m STT b (m) Zđáy (m) h (m) x (m) F (m2)  (m) 30 91,02 8,984 55,47 30 91,836 8,164 53,16 10,0 543,15 30 92,656 7,344 50,84 10,0 519,96 30 93,476 6,524 48,52 10,0 496,76 30 94,296 5,704 46,20 10,0 473,57 30 95,116 4,884 43,88 10,0 450,38 30 95,936 4,064 41,56 10,0 427,18 30 96,756 3,244 39,24 10,0 403,99 30 97,284 2,716 37,75 6,44 247,89 T ng 76,44 3.562,89 131 Ph l c III: M ng b ng phân chia m t c tătínhăđ ng m tăn Hình III - 1: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 132 cătheoăcácăs ăđ ng m t n c (S đ 1) Hình III - 2: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 133 ng m t n c (S đ 2) Hình III - 3: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 134 ng m t n c (S đ 3) Hình III - 4: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 135 ng m t n c (S đ 1) Hình III - 5: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 136 ng m t n c (S đ 2) Hình III - 6: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 137 ng m t n c (S đ 3) Hình III - 7: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 138 ng m t n c (S đ 1) Hình III - 8: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 139 ng m t n c (S đ 2) Hình III - 9: M ng b ng phân chia m t c t tính đ 140 ng m t n c (S đ 3) ... k thu t xây d ng Công trình th y v i n i dung: Nghiên c u ng d ng hình th c tràn m v t cho h ch a n c lo i v a nh , áp d ng cho h k Trít, Kon Tum Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n th... Hình 1- 6: ng tràn d c [1] Hình - 7: ng tràn ngang [1] 10 Hình - 8: Tràn b sung c a h Núi C c - nhìn t h l u 12 Hình - 9: Tràn s c h Tru i nhìn t h l u .13 Hình. .. ng d ng ng Lo i hình thang (hình - 4a): Lo i hình tam giác (hình - 4b): Ki u ch nh t hay phím đàn piano (hình - 4c) Ki u m v t (hình - 4d) 21 ng tràn zik z c ng Ki u tràn bên (hình - 4e) + c