Nghiên cứu chế độ thủy lực và giải pháp tiêu năng phòng xói cống sơn đốc tỉnh bến tre

Nguyên nhân xói l .... Tính toán chi u dài sân sau ..... Tên công trình ..... cho thuy n bè đi qua.

th c hi n Các s li u, k t qu nêu trong lu n v n là trung th c và ch a đ c ai công b trong b t k công trình nào khác T t c các trích d n đã đ c ghi gõ ngu n

g c

TP H Chí Minh, ngày 10 tháng 10 n m 2015

H c viên

Nguy n Thái Bình

d i s giúp đ t n tình c a các th y cô, b n bè và đ ng nghi p, lu n v n: “Nghiên

c u ch đ th y l c và gi i pháp tiêu n ng phòng xói c ng S n c t nh B n Tre” đã đ c hoàn thành

Tác gi xin chân thành c m n đ n toàn th th y giáo, cô giáo tr ng i

h c Th y l i, khoa Sau đ i h c, khoa Công trình tr ng i h c Th y l i đã t n tâm gi ng d y tác gi trong su t quá trình h c t p t i tr ng

Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i GS-TS T ng c Th ng và TS Nguy n Thanh H i đã h ng d n, giúp đ t n tình trong th i gian tác gi làm lu n

v n

Tác gi xin chân thành g i l i c m n t i lãnh đ o cùng t p th C s 2 -

Tr ng i h c Th y l i, Phòng nghiên c u Th y công Th y l c - Vi n Khoa h c

Th y l i Mi n Nam đã đ ng viên và t o đi u ki n thu n l i v m i m t trong su t

I TÍNH C P THI T C A TÀI 1

II M C TIÊU C A TÀI 3

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 3

IV K T QU D KI N T C 4

V N I DUNG C A LU N V N 4

CH NG 1: T NG QUAN V N NGHIÊN C U 5

1.1 T ng quan đi u ki n t nhiên khu v c nghiên c u 5

1.1.1 V trí đ a lý 5

1.1.2 c đi m đ a hình 5

1.1.3 c đi m đ a ch t 8

1.1.4 c đi m th y v n 9

1.1.5 Nh n xét đánh giá đ c đi m t nhiên vùng nghiên c u 10

1.2 T ng quan v c ng vùng tri u 10

1.3 Các k t qu nghiên c u liên quan t i lu n v n 12

1.3.1 K t qu nghiên c u v xói ngoài n c 12

1.3.1.1 Chi u sâu l n nh t c a h xói 13

1.3.1.2 Chi u dài c a h xói 13

1.3.2 K t qu nghiên c u v xói trong n c 14

1.3.2.1 Nghiên c u c a Tr n Nh H i và các đ ng nghi p t i Vi n Khoa h c Th y l i Mi n Nam [4] 14

1.3.2.2 Nghiên c u c a Ph m Ng c Quý [6] 14

1.3.2.3 Nghiên c u c a Tr nh Công V n [8] 15

1.3.2.4 Nghiên c u c a Nguy n Thanh H i [3] 17

1.4 V n đ đ t ra 17

1.4.3 Nguyên nhân xói l 19

1.5 Nh n xét chung 20

CH NG 2: C S LÝ LU N NGHIÊN C U TH C NGHI M MÔ HÌNH TH Y L C CHO C NG S N C 21

2.1 Lý lu n v tiêu n ng sau c ng 21

2.1.1 Khái ni m chung v tiêu n ng 21

2.1.2 Nhi m v tính toán tiêu n ng 21

2.1.3 Ph ng pháp nghiên c u tiêu n ng 21

2.1.4 N i ti p dòng ch y h l u công trình 22

2.1.5 Các hình th c tiêu n ng 24

2.1.5.1 Tiêu n ng dòng đáy 25

2.1.5.2 Tiêu n ng dòng m t 26

2.1.6 Tính toán lý thuy t xác đ nh s b kích th c h th ng tiêu n ng phòng xói c ng S n c 27

2.1.6.1 Tính toán chi u dài sân tiêu n ng 27

2.1.6.2 Tính toán chi u dài sân sau 27

2.1.6.3 Tính toán chi u sâu h xói 28

2.1.7 ánh giá và nh n xét s b khi áp d ng các lý thuy t hi n nay vào tính toán tiêu n ng phòng xói công trình c ng S n c 29

2.2 Nghiên c u mô hình th y l c (MHTL) 29

2.2.1 N i dung, ph ng pháp c a nghiên c u MHTL 30

2.2.2 Khái ni m v mô hình 30

2.2.2.1 Mô hình 30

2.2.2.2 Mô hình hóa 31

2.2.3 M c đích, nhi m v nghiên c u MHTL 31

2.2.3.1 M c đích 31

2.2.3.2 Nhi m v 31

2.2.4 Lý thuy t t ng t thuy t l p MHTL 32

2.2.4.1 Khái ni m chung 32

2.2.4.2 T ng t v hình h c 33

2.2.4.3 T ng t đ ng h c 33

2.2.4.4 T ng t đ ng l c h c 34

2.2.4.5 Phân tích th nguyên và ng d ng 35

2.3 Thi t l p các ph ng án thí nghi m 38

2.3.1 M c đích thi t l p các ph ng án thí nghi m 38

2.3.2 Thi t l p ph ng trình nghiên c u thí nghi m 38

CH NG 3: NGHIÊN C U XU T GI I PHÁP TIÊU N NG PHÒNG XÓI C NG S N C 43

3.1 Gi i thi u chung công trình c ng S n c 43

3.1.1 Tên công trình 43

3.1.2 V trí xây d ng công trình 43

3.1.3 c đi m đ a hình 43

3.1.4 c đi m đ a ch t 44

3.1.4.1 a t ng 44

3.1.4.2 M t c t đ a ch t 44

3.1.4.3 Ch tiêu c lý các l p đ t 45

3.1.5 Nhi m v công trình 47

3.1.6 Các h ng m c chính c a công trình 47

c 48

3.2.1 c đi m làm vi c (th y l c) c ng S n c 48

3.2.2 C s lý lu n đ xu t gi i pháp tiêu n ng phòng xói c ng S n c 50

3.2.2.1 Gi i quy t dòng xiên gây xói l 50

3.2.2.2 Gi i quy t v n đ m ch đ ng gây xói l 50

3.2.2.3 Gi i quy t đ m c a c a van t đ ng 51

3.2.2.4 Gi i quy t tiêu n ng h l u công trình 51

3.2.3 xu t gi i pháp tiêu n ng phòng xói c ng S n c 52

3.3 Các tài li u c b n ph c v thí nghi m 53

3.4 Thi t k mô hình hóa 54

3.4.1 Mô hình hóa 54

3.4.1.1 Ch n lo i mô hình 54

3.4.1.2 Ch n t l mô hình 54

3.4.1.3 Ph m vi b trí mô hình 55

3.4.1.4 V t li u làm mô hình 55

3.4.1.5 Xây d ng và ch t o mô hình 56

3.4.1.6 Ki m tra đi u ki n t ng t mô hình 56

3.4.2 Các thi t b đo đ c và quy trình thí nghi m 57

3.4.2.1 D ng c đo cao đ 57

3.4.2.2 D ng c đo l u l ng 58

3.4.2.3 Thi t b đo m c n c 58

3.4.2.4 o áp su t m ch đ ng 58

3.4.2.5 D ng c đo l u t c 58

3.4.2.6 Thi t b l u tr và x lý s li u 58

3.5.1 Ph ng án thi t k ban đ u (PATK1) 59

3.5.1.1 Công trình 59

3.5.1.2 M c n c thí nghi m (PATK1) 60

3.5.1.3 V n t c dòng ch y d c theo c ng 62

3.5.2 K t qu thí nghi m (PATK1) 62

3.5.3 Nh n xét ki n ngh 63

3.6 K t qu thí nghi m PATK s a đ i 1 (PATK2) 63

3.6.1 Ph ng án thi t k s a đ i 1 (PATK2) 63

3.6.1.1 Công trình 63

3.6.1.2 M c n c thí nghi m (PATK2) 64

3.6.2 K t qu thí nghi m PATK2: 65

3.6.3 Nh n xét ki n ngh 69

3.7 K t qu thí nghi m PATK s a đ i 2 (PATK3) 69

3.7.1 Ph ng án thi t k s a đ i 2 (PATK3) 69

3.7.1.1 Công trình 70

3.7.1.2 M c n c thí nghi m 70

3.7.2 K t qu thí nghi m PATK3 72

3.7.2.1 K t qu thí nghi m s a đ i phía đ ng PATK3 72

3.7.2.2 K t qu thí nghi m s a đ i phía sông PATK 3 72

3.7.3 Nh n xét ki n ngh 73

3.8 K t qu thí nghi m ph ng án ch n và v n hành 73

3.8.1 Ph ng án ch n (PAC) 73

3.8.1.1 Công trình 73

3.8.1.2 M c n c thí nghi m 73

3.9 L p công th c tính v n t c đáy t i m t c t cu i sân gia c v i kênh h

l u d a trên các thông s th y l c 76

3.9.1 nh h ng nghiên c u 76

3.9.2 K t qu thí nghi m 78

3.9.3 C s lý lu n ph ng pháp l p công th c tính v n t c đáy 78

3.9.4 Gi thuy t các hàm toán h c bi u th s liên quan gi a các đ i l ng 80

3.9.5 Xác đ nh các thông s ch a bi t c a hàm gi đ nh 80

3.9.6 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i các v trí nghiên c u A, B, C, D, E, F 81

3.9.6.1 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí A 82

3.9.6.2 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí B 83

3.9.6.3 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí C 83

3.9.6.4 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí D 83

3.9.6.5 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí E 83

3.9.6.6 Xây d ng công th c tính v n t c đáy t i v trí F 83

3.9.7 So sánh gi a công th c th c nghi m và k t qu thí nghi m 84

3.10 Phân tích, đánh giá k t qu nghiên c u 84

3.10.1 ánh giá đ nh tính 84

3.10.2 ánh giá đ nh l ng 85

3.11 L a ch n gi i pháp tiêu n ng h p lý 86

K T LU N VÀ KI N NGH 90

Hình 1 1: Các h ng m c c a HTTLBBT 5

Hình 1 2: B n đ đ a hình t nh B n Tre 7

Hình 1 3: B n đ đ a ch t t nh B n Tre 8

Hình 1 4: Xói l c ng Vàm n t nh B n Tre 19

Hình 2 1: N i ti p ch y đáy sau b c 22

Hình 2 2: N i ti p ch y m t sau b c 23

Hình 2 3: Các hình th c n i ti p dòng ch y h l u 25

Hình 2 4: S đ xác đ nh các đ i l ng k t c u h l u công trình 38

Hình 3 1: V trí xây d ng c ng S n c 43

Hình 3 2: M t c t ngang đ a ch t tuy n c ng 45

Hình 3 3: M t c t d c đ a ch t tuy n c ng 45

Hình 3 4: Hình th c k t c u tiêu n ng công trình c ng S n c 53

Hình 3 5: S đ thí nghi m 56

Hình 3 6: M t b ng mô hình c ng S n c ph ng án thi t k (PATK1) 60

Hình 3 7: V trí các m t c t đo v n t c trung bình phía đ ng 62

Hình 3 8: V trí các m t c t đo v n t c trung bình phía sông 62

Hình 3 9: M t b ng mô hình c ng S n c PATK2 65

Hình 3 10: V trí các đi m nghiên c u A, B, C 77

Hình 3 11: V trí các đi m nghiên c u D, E, F 77

B ng 1 2: T ng h p ch tiêu c lý các l p đ t tuy n ven sông Hàm Luông 9

B ng 2 1: B ng tính chi u dài sân tiêu n ng 27

B ng 2 2: B ng tính chi u dài sân sau 28

B ng 2 3: B ng tính chi u sâu h xói 28

B ng 3 1: Các ch tiêu c lý c a l p đ t 46

B ng 3 2: Các thông s c a tr ng h p B-2 (PATK1) 60

B ng 3 3: Các thông s c a tr ng h p D-1 (PATK1) 61

B ng 3 4: Các thông s c a tr ng h p D-2 (PATK1) 61

B ng 3 5: Các thông s c a tr ng h p D-3 (PATK2) 64

B ng 3 6: Ch đ th y l c, n i ti p qua c ng (PATK2) 65

B ng 3 7: Các thông s c a tr ng h p B-3 (PATK3) 70

B ng 3 8: Các thông s c a tr ng h p D-1 (PATK3) 71

B ng 3 9: Các thông s c a tr ng h p D-3 (PATK3) 71

B ng 3 10: Các thông s c a tr ng h p D-4 (PATK3) 71

B ng 3 11: K t qu thí nghi m s a đ i phía đ ng PATK3 72

B ng 3 12: K t qu thí nghi m s a đ i phía sông PATK3 72

B ng 3 13: Tr ng h p m l y n c, m 4 & 5 c a ng v i các t h p c a tr ng h p B-3 (PAC) 74

B ng 3 14: Tr ng h p m tiêu n c, m 4 & 5 c a ng v i các t h p c a tr ng h p D-1 (PAC) 74

B ng 3 15: K t qu thí nghi m v n hành, tr ng h p l y n c t sông vào đ ng (PAC) 74

B ng 3 17: K t qu các sêry thí nghi m xác đ nh v n t c đáy t i m t s v trí h

l u công trình 78

B ng 3 18: K t qu thí nghi m v i các đ i l ng không th nguyên 79

B ng 3 19: K t qu thí nghi m v i các đ i l ng không th nguyên cho các v trí nghiên c u 82

B ng 3 20: K t qu tính toán v n t c đáy t i m t s đi m nghiên c u t i h l u công trình c ng S n c theo các công th c th c nghi m t (3-10) ÷ (3-15) so sánh

v i k t qu thí nghi m 84

B ng 3 21: T ng h p s a đ i cho m t s hình th c tiêu n ng phòng xói c ng S n

c 86

1 M U

I TÍNH C P THI T C A TÀI

T nh B n Tre là t nh duy nh t trong 8 t nh đ ng b ng sông C u Long ch a

đ c ng t hóa Vùng B c B n Tre chi m 60% di n tích toàn t nh; là trung tâm kinh

t , chính tr , v n hóa, và là đ u m i giao thông quan tr ng nh t c a t nh B n Tre Ngu n n c ng t ph c v s n xu t và sinh ho t trong vùng b h n ch do xâm

nh p m n 3 đ n 4 tháng mùa khô, n ng đ m n l n làm nh h ng nghiêm tr ng

đ n t c đ phát tri n kinh t và đ i s ng c a nhân dân Xâm nh p m n ngày càng gay g t và quy t li t h n, ng i dân vùng B c B n Tre ph i mua n c ng t v i giá

d ng d án Trong đi u ki n phát tri n kinh t xã h i hi n nay nh t là khi đã xây

d ng xong c u R ch Mi u, ph ng châm đó không còn thích h p n a Ng i dân trong vùng c n có m t môi tr ng s ng t t đ p h n, ch đ ng đ c n c ng t và

n c m n Ch có ng t hóa toàn vùng m i ch đ ng đ c trong sinh ho t và s n

xu t, t o đi u ki n phát tri n kinh t xã h i cho vùng d án mang tính b n v ng Các nghiên c u v quy ho ch th y l i c a t nh B n Tre trong nh ng n m qua cho th y đ có th ng n m n, ng t hóa h u h t nh ng vùng b m n trong t nh, ph c

v s n xu t sinh ho t, t o ra m t b c chuy n l n v kinh t , xã h i, ngoài vi c hoàn thi n các d án th y l i đã có còn c n ph i xây d ng h th ng thu l i B c

B n Tre

C ng S n c là m t trong nh ng c ng thu c d án h th ng th y l i B c

B n Tre C ng đ t t i lòng sông S n c, n m gi a b sông Hàm Luông và đ p

S n c c , cách b sông Hàm Luông kho ng 350m thu c xã H ng L , huy n

Gi ng Trôm, t nh B n Tre Cùng v i các công trình khác trong h th ng, c ng S n

c có nhi m v : ki m soát m n, tiêu cho 139.000 ha đ t t nhiên thu c các Huy n Châu Thành, Gi ng Trôm, Ba Tri, Bình i và thành ph B n Tre t nh B n Tre; ch

đ ng l y n c, tiêu n c, l y phù sa, thau chua, r a phèn ph c v s n xu t nông nghi p k t h p nuôi tr ng th y s n cho kho ng 100.000 ha theo h ng đa d ng hóa cây tr ng, v t nuôi; cung c p n c ng t ph c v cho di n tích 20.100 ha nuôi tr ng

th y s n c a 2 huy n Bình i và Ba Tri; t o đ a bàn phân b dân c và k t h p giao thông th y b , t o thành m ng l i liên t c trong vùng

Vùng D án thu l i B c B n Tre nói chung, c ng S n c nói riêng ch u nh

h ng tr c ti p c a thu tri u bi n ông nên dòng ch y qua c ng có c u trúc ph c

t p Dòng ch y sau khi qua c ng ít nhi u b co h p và khu v c n i ti p sau c ng dòng ch y ch a th tr v gi ng nh dòng ch y thông th ng trên sông, r ch t nhiên mà th ng t n t i b t l i nh v n t c phân b không đ u theo m t c t, dòng

ch l u l ch dòng không n đ nh, nên có th gây xói l c c b khu v c n i ti p sau

c ng n u không đ c gia c đ y đ d n đ n m t n đ nh công trình

c bi t, trong th i gian qua c ng vùng tri u đã đ c quan tâm nghiên c u

và đã đ t đ c k t qu khá t t, hình th c c u t o h p lý khá đa d ng, c th nh “s

đ k t c u tiêu n ng phòng xói”; c ng l p ghép b ng c b n bê tông c t thép d ng

l c; c ng d ng phao đánh chìm…Th i gian g n đây do yêu c u c a phát tri n s n

xu t nông nghi p, ng phó v i bi n đ i khí h u… các c ng có qui mô l n đang

đ c xem xét l p k ho ch xây d ng Các c ng v a đ c p th ng có ng ng c ng

đ t th p, c ng có nhi u khoang c a, l u l ng đ n v khá l n, nên khi áp d ng k t

qu nghiên c u đã có cho c ng l n này còn nh ng h n ch , khó kh n, ch a có

h ng d n tính toán thi t k và th ng ph i thí nghi m mô hình th y l c đ xác

đ nh hình th c k t c u h l u h p lý

M c dù lý thuy t tính toán và thi t k công trình tiêu n ng khá phong phú, tuy

nhiên th ng ch đ c áp d ng trong bài toán ph ng i v i các công trình th y

l i có hình th c tiêu n ng đáy làm vi c theo bài toán không gian, vi c tính toán r t

ph c t p và đ chính xác th p Do đó khi thi t k các công trình l n, quan tr ng thì

c n ph i s d ng các mô hình v t lý C ng S n c là công trình l n, làm vi c trong đi u ki n ph c t p, c ng đ t lòng sông nên vi c tính toán xác đ nh tiêu n ng phòng xói cho c ng S n c s khó kh n h n so v i các công trình đã có

V i nh ng lý do phân tích nêu trên, tác gi ch n đ tài: “Nghiên c u ch đ

th y l c và gi i pháp tiêu n ng phòng xói c ng S n c t nh B n Tre” nh m

tìm ra đ c hình th c tiêu n ng h p lý cho công trình c ng S n c t nh B n Tre

T k t qu nghiên c u công trình c th này, có th rút ra nh ng k t lu n chung cho

- Ph ng pháp chuyên gia, k th a: K th a nh ng k t qu kh o sát, nghiên

c u t nh ng đ tài, d án tr c đây có liên quan đ n n i dung nghiên c u c a đ tài

IV K T QU D KI N T C

Tìm ra đ c t ng quan c a y u t th y l c v i k t c u tiêu n ng phòng xói và

đ xu t đ c hình th c tiêu n ng h p lý cho công trình c ng S n c t nh B n Tre ánh giá thay đ i th y l c h l u theo quy trình v n hành đóng m c a van t i các kích th c c a k t c u tiêu n ng

V N I DUNG C A LU N V N

M U: Tính c p thi t c a đ tài, m c đích, cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u, k t qu d ki n đ t đ c

48’ đ n

10019’10’’ v đ B c; t 1060

09’ đ n 1060

55’ kinh đ ông, đ c bao b c b i 3 sông

l n và hàng tr m sông nh , kênh r ch khác đ c gi i h n b i: phía B c giáp sông

M Tho – C a i; phía Nam giáp sông Hàm Luông; phía ông giáp bi n ông và phía Tây giáp các huy n Ch Lách, M Cày và Th nh Phú (xem hình 1.1)

Hình 1 1: Các h ng m c c a HTTLBBT

1.1.2 c đi m đ a hình

Vùng DATLBBT là vùng có đ a hình khá b ng ph ng, đ cao t 0,5 ÷ 1,5m, chi m 75% di n tích t nhiên có xu th đ a hình th p d n t tây B c xu ng ông Nam Khu v c giáp bi n có xu th nhô cao lên r i thoái d n ra bi n làm cho đ a hình toàn khu v c có d ng yên ng a Vùng tr ng nh t là 2 huy n Bình i và Ba Tri v i cao đ bình quân 0,5 ÷ 0,75m, vùng cao nh t là đ a ph n huy n Châu Thành, TP B n Tre, vùng Tây Bình i và Tây Gi ng Trôm có cao đ trung bình

t 1,25 ÷ 1,75m Vùng ven bi n có cao đ t 1,00 ÷ 1,25m đ a hình th p nh t, khu

v c xã i Hoà L c và Bình Th ng c a huy n Bình i, khu v c L c a huy n Ba Tri có đ cao 0,3 ÷ 0, 5m th ng xuyên b ng p úng trong mùa m a T l đ a hình phân theo cao đ đ c th hi n trong b ng 1.1

B ng 1 1: Phân b di n tích theo các c p cao đ (đ n v ha)

vi c v n chuy n n c và v n đ giao thông thu Sông Ba Lai có chi u dài 76km đ

ra bi n ông theo h ng t Tây sang ông đi qua trung tâm vùng d án, vào mùa khô do l ng n c sông Ti n đ vào sông Ba Lai nh nên m n xâm nh p sâu vào phía th ng l u và vào các kênh, r ch n i đ ng

Sông M Tho – C u i và Hàm Luông là hai dòng chính chuy n m t l u

l ng khá l n c a sông Ti n vào vùng d án Ngày nay, do đo n đ u ngu n c a

sông Ba Lai đã b thoái hoá nên vi c chuy n n c ng t t sông Ti n vào đ u ngu n sông Ba Lai h u nh không đáng k , cho nên l ng n c ng t t sông Ti n ch còn

đ vào sông Ba Lai t sông M Tho qua sông An Hoá và m t ph n t sông Hàm Luông qua sông B n Tre Trong vùng d án các sông l n có chi u dài 232km và hàng tr m km c a 23 kênh r ch l n nh , trong đó có nh ng r ch l n v i chi u r ng

h n 200m và chi u dài trung bình c a các kênh r ch t là t 8 ÷ 15km t o thành

m t m ng l i sông, kênh, r ch dày đ c và đ t đai trong vùng d án b chia c t thành nhi u khu v c nh làm cho vi c ng n m n và d n ng t g p r t nhi u khó

An Hóa, không nh ng là m t trong nh ng tuy n đ ng giao thông thu quan tr ng

t khu v c phía nam đ n thành ph H Chí Minh mà cong là tuy n d n n c ng t chính t sông Ti n vào vùng đ ng b ng các huy n Châu Thành, Bình i, Ba Tri và

TP B n Tre, vì vùng đ u ngu n sông Ba Lai đã b thoái hoá (xem hình 1.2)

Hình 1 2: B n đ đ a hình t nh B n Tre

1.1.3 c đi m đ a ch t

Vùng d án n m trong vùng tr m tích Holocen (Q4) có ngu n g c sông đ m

l y h n h p, l p trên là tr m tích, đ m l y có thành ph n sét l n b i màu xám đen

ch a nhi u xác th c v t phân hu và bán phân hu L p d i là tr m tích sông có thành ph n sét pha, ít cát, h t m n, màu xám đen, cát có màu nâu vàng tr ng, ch

y u là th ch anh B dày tr m tích ch a xác đ nh chính xác (xem hình 1.3)

Hình 1 3: B n đ đ a ch t t nh B n Tre

c đi m đ a ch t khu v c nh sau:

Theo các chuyên gia, đ c đi m đ a ch t trong vùng d án là t ng t nh nhau nên có th l y c u t o đ a ch t khu v c ven sông Hàm Luông làm đ i bi u cho toàn h th ng Tr m tích l u v c này đ c phân thành 7 l p, ch tiêu c lý c a các

l p này đ c th hi n trong b ng 1.2

B ng 1 2: T ng h p ch tiêu c lý các l p đ t tuy n ven sông Hàm Luông

1,61 1,68 1,67 1,68 2,1 1,89

1,01 1,14 1,12 1,29 1,77 1,53

1,49 2,72 1,08 2,11 0,79 0,22

3,43 5,42 4,07 8,37 21,57 15,46

0,60 0,90 0,60 0,90 0,60 2,80

- L p 1: ây là l p m t, có chi u dày thay đ i t 0,9 ÷ 1,6m, thành ph n: cát sét

Mang đ c đi m c a đ ng b ng sông C u Long, vùng d án có h th ng kênh

r ch khá dày đ c Do đ a hình t ng đ i b ng ph ng, m t khác ngoài kênh r ch t nhiên là các kênh r ch nhân t o nên nhìn chung các kênh r ch đ u n thông v i nhau t o thành m t m ng l i ph c t p Bao b c phía B c c a t nh B n Tre là sông

M Tho có đ r ng bình quân kho ng 1000m, sâu 8 đ n 13m Phía đông giáp bi n ông, phía Nam giáp sông Hàm Luông có đ r ng bình quân trên 1500m, sâu t 8

đ n 14m Trong ph m vi d án v sông r ch chính có th k đ n nh sau:

- Thu c đ a ph n huy n Gi ng Trôm – Ba Tri có các kênh r ch: Sông B n Tre – Ch t, r ch Ba Tri Rôm, r ch Vàm H L n, Vàm H Nh , r ch M Nhân, R ch

i u, r ch Nô, r ch B n Thang, kênh Cây a, kênh S n c, kênh Mi n ông,

r ch Cái Bông, kênh Ba Tri – Gi ng Trôm và m t s kênh đào Các kênh r ch này

ph n l n đ u ch y ra sông Ba lai Các kênh r ch này là các kênh chính làm nhi m

v d n ng t và tiêu úng và là các tuy n giao thông th y ch y u c a t nh

- Sông B n Tre – Giao Hòa – Ch t S y là sông đào n i sông Hàm Luông và sông M Tho, c t ngang qua sông Ba Lai theo h ng B c – Nam, lòng sông r ng

200 đ n 300m, cao trình đáy -5,0 đ n -6,0m, phía kênh Giao Hòa sâu đ n -11,0m

1.1.5 Nh n xét đánh giá đ c đi m t nhiên vùng nghiên c u

ch t c a vùng nghiên c u đa ph n là đ t m m y u, tính kháng xói c a đ t nh , tính

n đ nh t nhiên c a đ t th p, đây là v n đ còn t n t i đ i v i vi c phòng xói

h l u c ng vùng tri u

Do v y xây d ng công trình đi u ti t, ng n m n và ng n tri u c ng th ng

g p r t nhi u khó kh n, v i đ c đi m này mà c u t o n i ti p h l u công trình c ng vùng tri u c n đ c nghiên c u sao cho phù h p

1.2 T ng quan v c ng vùng tri u

C ng đ c xây d ng d i đê bi n hay c a sông ven bi n, ch u s tác đ ng tr c

ti p c a ch đ th y tri u g i là c ng vùng tri u Các c ng này th ng có nhi m v tiêu n c, l y n c, ng n tri u,… Nhi u c ng còn có nhi m v giao thông th y

(cho thuy n bè đi qua)

Công tác th y l i BSCL có t lâu đ i, g n li n v i quá trình khai thác và phát tri n BSCL, nh ng mãi đ n cu i th k 19 đ u th k 20 các kênh đào l n m i phát tri n và t gi a th k 20 đ n nay h th ng th y l i ngày càng phát tri n, đ c

bi t sau ngày gi i phóng đ t n c (1975)

Song song v i vi c phát tri n h th ng th y l i có r t nhi u công trình đã đ c xây d ng v i nhi m v đi u ti t m t ho c hai chi u (t i, tiêu) S ít công trình xây

d ng trong th i đ u (1975 ÷ 1990) theo m u c ng truy n th ng, xói l h l u t n

t i và di n bi n ph c t p và đ u ph i s a ch a Sau 1990 đa s nh ng công trình

lo i v a và l n (c ng truy n th ng c i ti n) đ c xây d ng đ u thông qua nghiên

c u thí nghi m đ xác đ nh hình th c tiêu n ng phòng xói h p lý, cho đ n nay các công trình này đ u n đ nh và an toàn v th y l c

C ng h BSCL đã đ c xây d ng r t nhi u cùng v i h th ng kênh r ch

đ m b o cho yêu c u tiêu thoát, ng n m n, ng n l và môi tr ng Theo quá trình phát tri n các hình th c c ng h đã đ c nghiên c u và đa d ng hóa v hình th c

c u t o đ phù h p v i đ c đi m, s n xu t c a t ng vùng C ng đ p phân ranh m n

ng t thu c vùng có biên tri u th p, kh u đ c ng x p x b ng m t c t kênh, dòng

ch y qua c ng b thu h p không đáng k , nên xói l h l u c ng v c b n là ít x y

ra C ng h d ng truy n th ng c i ti n đ c xây d ng khá nhi u v trí đ u m i các d án (c ng ngu n), ch đ th y l c ph c t p, gi i pháp h n ch xói l h l u

c ng c n đ c quan tâm nghiên c u

Khi xem xét v n đ tiêu n ng phòng xói cho các c ng vùng tri u, c n chú ý các đ c đi m sau:

- M c n c th ng h l u th ng xuyên thay đ i, làm cho ch đ ch y qua

c ng không n đ nh, có th chuy n đ i t ch đ này sang ch đ khác (ví d chuy n t ch y ng p sang ng p l ng và n c nh y sóng,…)

- Dòng ch y h l u khu ch tán không đ u do các c a van đóng m không

đ ng b và không đ u i v i c ng có van t đ ng tr c đ ng thì khi c a van m

không h t (cánh c a không ép sát vào tr ) c ng là nguyên nhân gây l ch dòng, l u

l ng t p trung vào nh ng lu ng nh t đ nh gây xói l đáy ho c hai b khi ra kh i sân sau c ng

- T ng b r ng c ng (∑b) th ng nh h n nhi u so v i b r ng kênh h l u nên khi dòng ch y ra kh i b tiêu n ng th ng có hi n t ng ch l u tách kh i b kênh hình thành các xoáy n c có tr c đ ng 2 bên b Các xoáy này th ng có v trí l ch nhau 2 b , gây nên dòng ch y ngo n ngoèo h l u c ng, tr ng thái này

th ng đ c duy trì trên m t đo n dài, v t quá chi u dài sân sau, gây xói đáy và hai b đo n kênh n i ti p ngay sau sân sau

- H qu c a các đi u ki n đã nêu (m c n c h l u thay đ i th ng xuyên, dòng ch y khu ch tán không đ u, c ng m r ng đ t ng t trên m t b ng) là làm gia

t ng biên đ và ph m vi tác đ ng c a m ch đ ng l u t c và áp d ng trong dòng

ch y h l u c ng, góp ph n gây xói trên m t ph m vi dài c a kênh h l u n i ti p

v i sân sau

- Ph n l n các c ng vùng đ ng b ng ven sông, ven bi n th ng đ t trên n n

m m y u và ph c t p Kênh h l u đào qua các vùng đ a ch t y u th ng r t d b xói, đ c bi t là trong đi u ki n mà m ch đ ng l u t c và áp l c có biên đ l n,

ph m vi tác đ ng r ng

Nh ng đi u ki n nêu trên đã làm cho tình hình xói h l u các c ng vùng tri u tr nên ph bi n, đe d a s làm vi c an toàn c a nhi u công trình M t s c ng

có h xói sâu đi n hình nh c ng C u Xe (H i D ng) xói sâu 11,3m; c ng Ngô

ng (Nam nh) xói sâu 9,9m; c ng Vàm n (B n Tre) xói sâu 7,4m,…

1.3 Các k t qu nghiên c u liên quan t i lu n v n

1.3.1 K t qu nghiên c u v xói ngoài n c

Nghiên c u v xói t c là tìm các bi n pháp không cho xói xu t hi n ho c

kh c ph c h xói không d báo tr c hay l a ch n các kích th c, hình th c thích

h p khi ch đ ng cho xói xu t hi n S xu t hi n xói và hình th c xói là ph c t p nên vi c nghiên c u xói luôn ph i k t h p gi a lý lu n và th c nghi m

1.3.1.1 Chi u sâu l n nh t c a h xói

Nhi u tác gi đã xác l p bi u th c th c nghi m tính toán chi u sâu l n nh t

c a h xói sau công trình v i nh ng h s khác nhau:

d

32 , 0 90

75 , 4

68 , 3

6 (1-3)

d

q Z

90

6 , 0 5 , 0

88,

22 (1-4) Trong đó:

- hm: chi u sâu l n nh t c a h xói

- hh: chi u sâu m c n c h l u

- q: l u l ng đ n v

- Z: chênh l ch m c n c th ng – h l u

- d90: đ ng kính đ c tr ng c a v t li u đáy (lòng d n)

1.3.1.2 Chi u dài c a h xói

C ng nh vi c tính toán chi u sâu l n nh t c a h xói, khi tính toán chi u dài h xói các nhà nghiên c u c ng gi i thi u ph ng pháp xác đ nh chi u dài h xói d a trên k t qu th c nghi m

- Theo Yurixki, chi u dài h xói trên n n đá:

pg

m h h

L= 4 , 5 + 2 (1-5)

- Theo Damazin, chi u dài h xói trên n n đ t:

m

h b

L= +2 (1-6) Trong đó:

- L: chi u dài h xói

- hm: chi u sâu l n nh t c a h xói

- hpg: chi u sâu phân gi i c a dòng ch y

- b: b r ng đáy h xói, b=q/Vkx Trong đó: q: l u l ng đ n v ; Vkx: l u t c cho phép không xói

1.3.2 K t qu nghiên c u v xói trong n c

Xói sau c ng n c ta đ c nghiên c u khá nhi u v i nhi u k t qu có tính

ng d ng cao, đ c th c hi n ch y u Vi n Khoa h c Th y l i Mi n Nam, Vi n Khoa h c Th y l i (Hà N i), Công ty T v n xây d ng Th y l i 2, Tr ng i

- L a ch n l u t c không xói đ so sánh v i l u t c đáy khi ch n ph ng án

- Xác đ nh k t c u h tr đ t thân c ng đ c a van m h t, n đ nh,

- Xác đ nh và ki m đ nh k t c u tiêu n ng phòng xói

Gi i pháp l i, g , ng ng, sân sau, h phòng xói là k t qu đã đ c ki m

ch ng cho h n 40 công trình K t qu th c t là nh ng công trình này làm vi c khá

t t, an toàn

1.3.2.2 Nghiên c u c a Ph m Ng c Quý [6]

Nghiên c u s xu t hi n xói sau đ p tràn có c t n c th p, không tiêu n ng,

c a van l i gà Tác gi đã đ ngh m t s công th c tính toán chi u sâu h xói n

đ nh sau công trình nh sau:

- Không xét hình th c n c nh y

h v

h

L d

H h q

90

05205 0 5826 0 3749 0

95

1 (1-7)

- N c nh y không ng p

h v

h

L d

H h q

90

03935 0 0625 1 3025 0

93

0 (1-8)

- N c nh y hoàn ch nh

h v

s h

L d h

H q

h = 0.09060.76490.00140.087750.0431 −

.05

2 (1-9)

- N c nh y phóng xa

h v

s h

L d h

H q

08775 0 7649 0

.

05

.

2 (1-10)

Trong đó d90 đ ng kính mà tr ng l ng các h t nh h n nó 90%, ds đ ng kính trung bình h t đ t

1.3.2.3 Nghiên c u c a Tr nh Công V n [8]

a) Công th c tính v n t c không xói c a đ t dính

Vkx= (2,5+0,581log h)C0,39 (1-11) Trong đó:

- h: Chi u sâu dòng ch y (m)

- C: L c dính c a đ t (kg/cm2

) b) H s phân gi i gi a tr ng thái n i ti p sau công trình t ch y đáy ng p sang

ch y ng p d ng sóng

= (hh/H) (1-12) Trong đó:

- hh: Chi u sâu ng p h l u

- L: Kho ng cách t cu i b tiêu n ng đ n đi m nghiên c u

- hh: Chi u sâu n c h l u

d) Công th c tính chi u sâu h xói sau đo n gia c :

Tr ng h p n i ti p sau c ng b ng n c nh y ng p

h kx

(1-15)

Tr ng h p n i ti p sau c ng b ng n c nh y sóng

h kx

1.3.2.4 Nghiên c u c a Nguy n Thanh H i [3]

ánh giá đ c nh h ng c a y u t không n đ nh đ n kh n ng tháo n c qua công trình trong mô hình th y l c, xác đ nh đ c y u t c b n liên quan, trên

b n: c ng có 01 khoang c a, c ng có 02 khoang c a và c ng có ≥ 03 khoang c a

Xác đ nh đ c s đ k t c u h p lý h l u cho 3 lo i công trình, bao g m

c ng 01 khoang c a, c ng 02 khoang c a và c ng ≥ 03 khoang c a, trong đó có các nguyên lý, ph ng trình th c nghi m đ xác đ nh các thông s tiêu n ng phòng xói

c n tìm nh chi u dài sân sau, chi u r ng và chi u sâu h phòng xói

1.4 V n đ đ t ra

1.4.1 Xói sau công trình

Vi c xây d ng công trình th y l i trên sông đã phá h y tr ng thái cân b ng

c a lòng d n và có th d n đ n xói h l u Xói xu t hi n ngay chân công trình,

n i có l u t c r t l n l i phân b không đ u, n i có m ch đ ng l u t c và áp l c r t

l n t đ c m t ph n b cu n l c vào trong các xoáy n c, ph n khác đ c mang

v h l u r i l ng đ ng t o thành các bãi b i

Quá trình xói có th chia thành ba giai đo n:

- Giai đo n đ u: Xói trong kho ng th i gian t ng đ i ng n, h xói đ c t o nên r t nhanh (các kích th c hình h c c a h xói t ng r t nhanh theo th i gian)

- Giai đo n hai: Ti p theo giai đo n đ u, xói trong giai đo n này di n ra t t

S phá h y lòng d n di n ra t ng đ i ch m Th i gian c a giai đo n này là r t l n

- Giai đo n ba: S m r ng c a xói đ n m t chi u dài nh t đ nh h l u d n

đ n gi m cao trình đáy c a lòng d n Giai đo n này kéo dài bao lâu tùy vào đ d c

n c cho kho ng 7 nghìn ha thu c 5 xã phía nam huy n M Cày C ng có 5 khoang

c a, b n đáy dài 24m, cao trình đáy (-3.5m), hai bên c ng phía sông và phía đ ng

đ u có b tiêu n ng đáy (-5m), dài 15m, n i ti p b tiêu n ng là sân sau dài 28 -:- 30m, cao trình đáy (-3.5m), r ng 34m, đ c gia c b ng bê tông t m lát

N m 1986, sau 1 n m đ a vào s d ng công trình đã b xói l nghiêm tr ng

N m 1986 - 1987 ti n hành s a ch a l n th nh t, theo nguyên t c xói ch nào thì gia c b ng r đá và c c bê tông đó Nh ng s xói l v n không h t, còn

ti p t c m r ng, khoét sâu và v trí di chuy n ph c t p

N m 1989 ti n hành x lý đ t 2 Vi n Kh o sát Thi t k Thu l i Nam B thi t k s a ch a và công trình xây d ng thu l i 10 t ch c thi công v i l ng v t

li u là 10.000 m3 c c bê tông đá h c d ng r đá Nh ng trái v i mong mu n, xói

l đã không ng n ch n đ c, mà m c đ xói l l i c ti p t c phát tri n tr m tr ng

h n

So v i h xói sau ch ng xói l n 1 thì h xói sau ch ng xói l n 2 có quy mô, kích th c, hình d ng, v trí c a h xói đo n m1992 đ u l n h n, nguy hi m h n, vì không nh ng sâu, r ng, dài h n mà nó phát tri n m r ng n sâu vào các b ph n chính y u c a công trình là b tiêu n ng và t ng cánh h ng dòng Nh v y,

nh ng l n s a ch a trong các n m 1986, 1989 t n kém không nh nh ng không đ t

đ c hi u qu mong mu n là ng n ch n s xói l Còn n u nhìn khía c nh di n

bi n phát tri n xói, thì hình d ng h xói đ c t o ra m i l n s a ch a là là ti n đ góp ph n làm cho phát tri n xói nguy hi m h n

Hình 1 4: Xói l c ng Vàm n t nh B n Tre

1.4.3 Nguyên nhân xói l

Qua nhi u n m nghiên c u, nguyên nhân xói l sau c ng vùng BSCL đã

đ c xác đ nh là:

- N n đ t y u kh n ng ch ng xói c a đ t n n th p: đ i v i lòng d n tr , vùng châu th tr nh vùng BSCL thì quá trình s p x p t nhiên ch a đ đ các h t chèn ch t vào nhau Trong đ t dính, các khe r ng v n có n c t do làm c n tr các h t c k t v i nhau Chính vì v y mà vi c ch ng l i tác d ng phân khai h t do dòng ch y gây ra đ i v i lòng d n là y u kém, r t nh y c m v i bi n d ng xói

- Ch đ th y l c r t ph c t p: ph thu c vào tri u bi n ông v i ch đ tri u khác nhau, m c đ chênh l ch đ nh và chân tri u thay đ i liên t c và ph thu c vào ngu n n c th ng l u, dòng ch y qua c ng có l u t c trung bình l n, phân b không đ u, m ch đ ng l u t c và m ch đ ng áp l c l n, tr ng thái ch y qua c ng thay đ i theo th i gian Dòng ch y h l u thay đ i không đ u do c a van đóng

m không đ ng b , gây xói l h u h t các c ng

- K t c u c ng còn ch a thích h p v i vi c phòng ch ng xói l

- Trong tính toán thi t k ch a d báo đ c ph m vi xói l kênh d n th ng

h l u công trình

1.5 Nh n xét chung

- C ng vùng tri u n m trong t h p b t l i nhi u m t: đ a hình th p, đ a ch t

m m y u, ch đ th l c ph c t p

- Th ng làm vi c 2 chi u

- Bi n đ i m c n c nhanh, biên đ l n, liên t c do g n bi n

- Công tác đo đ c cung c p tài li u ph c v bài toán th y l c đòi h i kh i

l ng l n, đ chính xác cao là m t khó kh n l n làm nh h ng đ n k t qu tính

- Nh ng y u t trên góp ph n làm cho hi n t ng xói l h l u c ng vùng tri u BSCL tr nên g n nh ph bi n, nh t là giai đo n chúng ta ch a s d ng công c thí nghi m mô hình đ xác đ nh hình th c tiêu n ng phòng xói (giai đo n

1976 ÷ 1990) gây nhi u phi n hà cho nhân dân vùng h ng l i, nh h ng l n t i

m c tiêu thi t k ban đ u và cu i cùng là t n phí l n cho công tác kh c ph c s a

ph c t p và t t y u c a v n đ xói l h l u c ng vùng tri u, đ ng th i có đ c

h ng ti n hành các v n đ c n đi sâu nghiên c u ó là quan h c a th y tri u v i các khu v c nh h ng, gây bi n đ ng v c t n c, l u l ng, tác đ ng vào lòng

d n công trình, t o nên c ch b t l i gây xói l

Tóm l i, c ng vùng tri u BSCL ngoài y u t nh h ng th y tri u còn có thêm đ c đi m riêng là xây d ng trên n n đ t m m y u có kh n ng kháng xói th p,

do v y vi c tính toán, b trí công trình n i ti p h l u th ng g p r t nhi u khó

kh n và ph i k t h p v i công tác nghiên c u thí nghi m mô hình th y l c đ xác

đ nh hình th c n i ti p tiêu n ng phòng xói h p lý

2 CH NG 2: C S LÝ LU N NGHIÊN C U TH C NGHI M MÔ HÌNH

TH Y L C CHO C NG S N C

2.1 Lý lu n v tiêu n ng sau c ng

2.1.1 Khái ni m chung v tiêu n ng

Khi xây d ng công trình trên sông, trên kênh thì m c n cc phía tr c công trình s t ng lên ngh a là th n ng c a dòng n c t ng lên Khi dòng ch y đ t

th ng l u v h l u, th n ng đó chuy n thành đ ng n ng, m t ph n đ ng n ng

ph c h i thành th n ng, ph n còn l i g i là n ng l ng th a và n u không có gi i pháp tiêu hao h u hi u thì s gây xói c c b , bào mòn, xâm th c… nh h ng đ n

an toàn công trình Vì h l u công trình do dòng ch y h l u có: l u t c l n l i phân b không đ u trên m t c t ngang; m c n c h l u th ng xuyên thay đ i;

m ch đ ng áp l c và m ch đ ng áp su t x y ra v i m c đ cao; có kh n ng xu t

hi n dòng ch y ngo n nghèo, dòng xiên, n c nh y sóng…Do v y, vi c gi i quy t

v n đ tiêu n ng h l u là m t trong nh ng công vi c quan tr ng nh t trong tính toán thi t k các công trình th y l i

2.1.2 Nhi m v tính toán tiêu n ng

Ph i tìm đ c bi n pháp đ tiêu hao n ng l ng th a, đi u ch nh l i s phân

b l u t c và làm gi m m ch đ ng đ cho dòng ch y tr v tr ng thái t nhiên c a

nó trên m t đo n ng n nh t, gi m chi u dài đo n gia c h l u

th c th c nghi m Các công th c này có ph m vi ng d ng nh t đ nh và có k t qu

r t g n v i th c t Ngoài ra, ph ng pháp này còn dùng đ ki m ch ng các k t qu

có đ c t ph ng pháp lý lu n

- Nghiên c u trên nguyên hình: Chính là mô hình có t l 1:1 và m i đi u

ki n t ng t đ c đ m b o Nh ng dòng ch y trong th c t l i di n ra theo m t quá trình ngoài ý ch quan c a con ng i

2.1.4 N i ti p dòng ch y h l u công trình

Dòng ch y t th ng l u qua ng ng c ng có b c th ng đ ng n i ti p v i dòng ch y h l u công trình b ng hai hình th c n i ti p ch y u:

t c l n nh t c a dòng ch y xu t hi n g n đáy lòng d n (Hình 2.1)

Dòng ch y h l u là dòng êm, trong tr ng h p này dòng ch y qua ng ng

đ xu ng h l u xu t hi n m t c t co h p c - c, t i m t c t co h p đ sâu dòng ch y (hC) là nh nh t và l u t c đ t giá tr l n nh t, có hC < hK, do v y n i ti p ch y đáy

b t bu c ph i qua n c nh y D ng và v trí c a n c nh y ph thu c vào n ng

l ng đ n v c a m t c t co h p và m t c t dòng ch y êm phía h l u công trình

G i h”

C là đ sâu liên hi p v i hC, h’hlà đ sâu liên hi p v i hh

Hình 2 1: N i ti p ch y đáy sau b c

l ng th a đ c tiêu hao ph n l n b ng n c nh y D ng n c nh y này không n

đ nh vì không có công trình nào tho mãn đ c l u l ng n đ nh theo th i gian

Khi chi u sâu liên hi p h” C l n h n hh, n c nh y b đ y v phía h l u so

N i ti p ch y m t th ng g p trong đi u ki n công trình có b c th ng đ ng

- Khi đ sâu n c h l u ti p t c t ng đ n m c nào đó thì d ng n i ti p m t đáy không ng p khu đ u là tr ng thái m t, khu sau là tr ng thái ch y đáy D ng n i ti p này là trung gian, không n đ nh, ch t n t i trong ph m

vi thay đ i r t nh c a đ sâu h l u

- N i ti p ch y m t ng p, khi trên b c có khu ch y cu n và l u t c l n nh t

xu t hi n trên m t ây là d ng n i ti p n đ nh và t n t i trong ph m vi thay đ i đ sâu h l u khá l n

2.1.5 Các hình th c tiêu n ng

Nhi m v tính toán tiêu n ng là ph i tìm đ c bi n pháp tiêu h y toàn b

n ng l ng th a, di u ch nh l i s phân b l u t c và làm gi m m ch đ ng đ cho dòng ch y tr v tr ng thái t nhiên c a nó trên m t đo n ng n nh t, gi m chi u dài gia c h l u

D a vào nguyên lý c b n c a các hình th c tiêu n ng dòng ch y 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, khuy ch tán theo ph ng đ ng và ph ng ngang mà ng i

Tiêu n ng dòng đáy (hình 2.3a) là l i d ng s c c n ma sát n i b c a n c

nh y đ tiêu hao n ng l ng th a ây là hình th c khá ph bi n và th ng đ c dùng trong các công trình tháo n c v i c t n c th p, n n đ t i u ki n c b n

c a hình th c tiêu n ng này là chi u sâu n c h l u ph i l n h n chi u sâu liên

hi p th hai c a n c nh y (hh > hc”) đ đ m b o sinh n c nh y ng p, và tiêu

d c thu n khi m c n c h l u l n đ cho s xáo tr n n i b dòng ch y càng mãnh

li t và t ng ma sát gi a dòng ch y v i các thi t b đó nh m làm tiêu hao m t ph n

n ng l ng Bi n pháp này có hi u qu t t và đ c ng d ng r ng rãi

2.1.5.2 Tiêu n ng dòng m t

Dòng ch y c a hình th c tiêu n ng này tr ng thái ch y m t (hình 2.3b)

Hi u qu tiêu n ng dòng m t không kém nhi u so v i hình th c tiêu n ng đáy (có

th đ t 65%) , nh ng chi u dài sân sau ng n h n 1/2 ÷1/5 l n, đ ng th i l u t c

đáy nh nên chi u dày sân sau bé, th m chí trên n n đá c ng không c n làm sân

sau Ngoài ra còn có u đi m là có th tháo đ c nh ng v t n i qua đ p mà không

- Khi c t n c h l u tr ng thái gi a đ sâu gi i h n th nh t (hgh1) và đ

sâu gi i h n th hai (hgh2): hgh1 < hh < hgh2 s có dòng ch y m t không ng p và dòng

ch y này yêu c u hh > hc” c a n c nh y đáy, đ ng th i hh > a, th ng dùng chi u

cao b c th t a= 0,25÷0,35 chi u cao đ p Góc nghiêng chân đ p có nh h ng

đ n tr ng thái ch y: n u l n quá có th sinh ra ch y phóng xa, nh quá có th

xu t hi n dòng ch y đáy Th ng dùng =100

÷150 là thích h p

- Khi c t n c h l u l n h n đ sâu gi i h n th hai:hh > hgh2 s xu t hi n

dòng ch y m t ng p

Hình th c tiêu n ng m t có m t s nh c đi m là làm vi c không n đ nh

khi m c n c h l u thay đ i nhi u, h l u có sóng làm nh h ng t i ch đ làm

vi c c a các công trình khác nh nhà máy th y đi n, âu tàu, đe d a s n đ nh c a

b gây xói l lòng sông

Nhìn chung, v i ch đ nh y m t h l u t o thành sóng gi m d n làm xói

l vùng này Th ng đ ng n ng th a phân tán trên m t chi u dài l n h n so v i

ch đ ch y đáy Ch đ ch y m t thích h p trong tr ng h p n n đá, khi không

c n gia c h l u hay gi m chi u dài gia c , m c n c h l u ít thay đ i

2.1.6 Tính toán lý thuy t xác đ nh s b kích th c h th ng tiêu n ng phòng xói c ng S n c

2.1.6.1 Tính toán chi u dài sân tiêu n ng

2

2 0

α+

K t lu n: l a ch n chi u dài sân tiêu n ng cho c 2 phía th ng h l u là 15m

2.1.6.2 Tính toán chi u dài sân sau

Công th c tính: L s =α q ∆H

Trong đó: =10÷12; Bs=80; Bc=60 K=Bs/Bc=1,33

∆H: đ chênh m c n c tr c và sau ng ng cu i b tiêu n ng