1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu hiện tượng xói lở trên mái đập đất khi nước tràn qua, kiểm chứng cho đập phân lân vĩnh phúc

121 111 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 121
Dung lượng 3,56 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

xói mòn và bong tróc.

Trang 1

B N CAM K T

H và tên h c viên: Th Thùy Dung

Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y

Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u hi n t ng xói l trên mái đ p đ t khi n c tràn qua, ki m ch ng cho đ p Phân Lân – V nh Phúc”

Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tôi hoàn toàn là do tôi làm Nh ng k t qu nghiên c u, tính toán là trung th c, không sao chép t b t k ngu n thông tin nào khác N u vi ph m tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m và ch u b t k hình th c k lu t nào c a Khoa và Nhà tr ng.

Hà N i, ngày tháng n m 2017

H c viên cao h c

Th Thùy Dung

Trang 2

Tuy đã có nh ng c g ng song do th i gian có h n, trình đ b n thân còn h n ch , lu n

v n này không th tránh kh i nh ng t n t i, tác gi mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp và trao đ i chân thành c a các th y cô giáo, các anh ch em và b n bè đ ng nghi p Tác gi r t mong mu n nh ng v n đ còn t n t i s đ c tác gi phát tri n

m c đ nghiên c u sâu h n góp ph n ng d ng nh ng ki n th c khoa h c vào ph c v

Trang 3

M C L C

DANH M C HÌNH v

DANH M C B NG vii

PH N M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích c a đ tài 6

3 i t ng và ph m vi nghiên c u 6

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 7

5 K t qu đ t đ c c a lu n v n 7

CH NG 1 T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U 8

1.1 S c n thi t c a v n đ nghiên c u 8

1.2 Nguyên nhân n c tràn đ nh 13

1.3 C ch xói l đ p đ t khi n c tràn đ nh đ p 17

1.4 Phân tích nh ng y u t nh h ng đ n xói l c a đ p đ t khi n c tràn qua 20

1.5 K t lu n ch ng 1 22

CH NG 2 C S LÝ THUY T C A V N XÓI M T P D I TÁC D NG C A DÒNG CH Y TRÀN 23

2.1 Xói c a đ t h t m n 23

2.2 Xói c a đ t h t r i 27

2.3 C s lý thuy t 31

2.4 Gi i thi u ph n m m Embank 32

2.5 Mô ph ng thí nghi m 35

2.6 K t lu n ch ng 2 37

CH NG 3 NGHIÊN C U CÁC Y U T NH H NG N XÓI MÁI P KHI N C TRÀN QUA 39

3.1 Nghiên c u nh h ng c a đ ch t đ n xói l b ng th c nghi m 39

3.2 Mô hình s tính toán 45

3.3 K t lu n ch ng 3 61

CH NG 4 TÍNH TOÁN KI M CH NG CHO P PHÂN LÂN – V NH PHÚC KHI N C TRÀN QUA 62

4.1 T ng quan v đ p Phân Lân – V nh Phúc 62

Trang 4

4.2 Mô t s c đ p Phân Lân 64

4.3 Tính toán mô ph ng s c 65

4.4 K t lu n ch ng 4 72

K T LU N VÀ KI N NGH 73

TÀI LI U THAM KH O 75

PH L C TÍNH TOÁN 77

Ph l c A B ng ch tiêu c lý c a đ t đ p đ p Phân Lân 77

Ph l c B1 K t qu đo t c đ xói m u đ t - c p l u l ng Q = 7,5 l/s 78

Ph l c B2 K t qu đo t c đ xói m u đ t - c p l u l ng Q = 12,22 l/s 79

Ph l c B3 K t qu đo t c đ xói m u đ t - c p l u l ng Q = 17,74 l/s 80

Ph l c B4 K t qu đo t c đ xói m u đ t - c p l u l ng Q = 21,94 l/s 81

Ph l c B5 K t qu đo t c đ xói m u đ t - c p l u l ng Q = 26,61 l/s 82

Ph l c C1 K t qu tính toán l đ n h Phân Lân 1 83

Ph l c C2 K t qu tính toán đi u ti t l 85

Ph l c D M t s hình nh trong quá trình thí nghi m 87

Ph l c E K t qu tính toán mô ph ng s c đ p Phân Lân 1 92

Trang 5

DANH M C HÌNH

Hình 1 p chính m Hà ng khi n c tràn qua 4

Hình 2 M t s hình nh v đ p khi n c tràn qua 5

Hình 1 1 Mô hình thí nghi m HR Wallingford, Anh 9

Hình 1 2 K t qu thí nghi m HR Wallingford, Anh 9

Hình 1 3 Mô hình thí nghi m tràn đ nh Na Uy 10

Hình 1 4 K t qu thí nghi m tràn đ nh Na Uy 10

Hình 1 5 Mô t thi t b thí nghi m xói m u đ t c a Fujisawa [8] 11

Hình 1 6 V đ p th y đi n Ia Krel 2 – Gia Rai 14

Hình 1 7 V đ p th y đi n H Hô 15

Hình 1 8 V đ p ph s 2 m Hà ng – Qu ng Ninh 16

Hình 1 9 Hình nh đ p Vajont sau khi x y ra s c n m 1963 17

Hình 1 10 Quá trình v đ p do tràn đ nh 20

Hình 2 1 L c và áp l c tác đ ng lên h t trong đi u ki n n c t nh 24

Hình 2 2 L c và áp l c tác đ ng lên h t trong đi u ki n n c ch y 25

Hình 2 3 C ch tr t c a h t đ t 27

Hình 2 4 C ch quay c a h t đ t 29

Hình 2 5 C ch nh c h t đ t 30

Hình 2 6 S đ tính toán c a ph n m m Embank 33

Hình 2 7 S đ b trí thí nghi m 35

Hình 2 8 Kích th c máng thí nghi m 36

Hình 2 9 Thi t b thí nghi m xói m u đ t 36

Hình 2 10 ng ch a m u đ t 37

Hình 2 11 Hình nh chu n b m u đ t 39

Hình 2 12 Hình nh đo t c đ xói c a m u đ t 40

Hình 3 1 B trí các m t c t đo m c n c và l u t c trên máng 42

Hình 3 2 M u đ t sau khi thí nghi m 43

Hình 3 3 Bi u đ quan h gi a ng su t và t c đ xói 45

Hình 3 4 S đ tính toán 46

Hình 3 5 ng quan h gi a th i gian và cao trình m c n c th ng l u 47

Trang 6

Hình 3 6 ng quan h gi a th i gian và l u l ng n c tràn qua đ nh 47

Hình 3 7 Mô ph ng quá trình xói mái h l u đ p khi mái đ p không đ c b o v 51

Hình 3 8 ng quan h gi a kh i l ng đ t b xói và th i gian 52

Hình 3 9 ng quan h gi a t c đ xói và th i gian 52

Hình 3 10 S đ tính toán 53

Hình 3 11 Mô ph ng quá trình xói mái h l u đ p khi mái đ p đ c b o v b ng c 56 Hình 3 12 ng quan h gi a kh i l ng đ t b xói và th i gian 57

Hình 3 13 ng quan h gi a t c đ xói và th i gian 57

Hình 3 14 S đ tính toán 58

Hình 3 15 Mô ph ng quá trình xói mái h l u đ p khi mái đ p đ c b o v b ng t m bê tông 60

Hình 4 1 B n đ l u v c h ch a Phân Lân – V nh Phúc 63

Hình 4 2 âp Phân Lân 1 sau khi x y ra v đ p 65

Hình 4 3 ng quá trình l đ n đ p Phân Lân 1 66

Hình 4 4 ng quá trình Qđ n ~ t và qx ~ t 67

Hình 4 5 S đ tính toán 68

Hình 4 6 Mô ph ng quá trình xói mái h l u đ p Phân Lân khi x y ra s c 71

Trang 7

DANH M C B NG

B ng 1 T ng h p k t qu đánh giá an toàn đ p thông qua kh n ng v n hành 2

B ng 2 1 Tr ng l c và l c Van der Waals c a h t cát và sét 24

B ng 2 2 ng su t c t gi i h n ccho đ t sét 26

B ng 2 3 M t s nhân t nh h ng đ n xói c a đ t h t m n 27

B ng 3 1 Tr ng l ng kh i đ t t ng m u và các tính ch t c a đ t 40

B ng 3 2 K t qu đo các y u t th y l c 42

B ng 3 3 B ng k t qu tính toán ng su t τ t i m t c t V-V 44

B ng 3 4 K t qu tính t c đ xói cho t ng m u đ t 44

B ng 3 5 K t qu tính ng su t c t và h s xói cho t ng m u 45

B ng 3 6 B ng thông s đ u vào 46

B ng 3 7 Quá trình xói t i 14 b c tính toán 49

B ng 3 8 B ng k t qu tính toán kh i l ng đ t b xói và t c đ xói theo th i gian 50

B ng 3 9 Quá trình xói t i 14 b c tính toán 54

B ng 3 10 B ng k t qu tính toán kh i l ng đ t b xói và t c đ xói theo th i gian 55 B ng 3 11 Quá trình xói t i 14 b c tính toán 59

B ng 4 1 Thông s h ch a n c Phân Lân 1 63

B ng 4 2 Các đ c tr ng c a h ch a 65

B ng 4 3 Quan h Z-F-V c a h Phân Lân 1 65

B ng 4 4 B ng thông s đ u vào 68

B ng 4 5 Quá trình xói t i 17 b c tính toán 70

Trang 9

PH N M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Vi t Nam là m t qu c gia có n n kinh t d a vào nông nghi p và là m t trong nh ng

qu c gia d t n th ng nh t b i thiên tai do v trí đ a lý, đi u ki n đ a hình, khí h u, c

c u kinh t và phân b dân c V i 14 l u v c sông l n phân b trên c n c, Vi t Nam có ngu n tà i nguyên n c phong phú v i t ng l ng dòng ch y trên toàn lãnh

th c tính kho ng 850 t m3 H n 62 t m3n c đ c tr l i trong 6.886 h ch a đ

đi u ti t, c p n c cho các m c tiêu phát tri n kinh t - xã h i Có th kh ng đ nh

r ng, các h ch a đóng m t vai trò r t quan tr ng trong các ho t đ ng s n xu t và phát tri n kinh t c a Vi t Nam Trong t ng s 4,0 tri u hecta đ t nông nghi p thì có h n 3,0 tri u hecta đ c t i nh l y n c t 6.648 h ch a V i 238 đ p th y đi n đang

v n hành, đã cung c p t ng công su t l p đ t là 13.066 MW, trong đó 86 nhà máy th y

đi n l n v i công su t l p đ t 30 MW tr lên v i chi u cao đ p l n h n 15m Các h

ch a đ c xây d ng đ ph c v đa m c tiêu nh c p n c cho nông nghi p, công nghi p, sinh ho t, phát đi n và các ngành kinh t khác, c i t o c nh quan môi tr ng sinh thái, đi u ti t l đ gi m nh thiên tai

Theo th ng kê c a T ng c c Th y l i [1], các h ch a l n có chi u cao đ p t 15m tr lên ho c có dung tích h ch a t 3 tri u m3 tr lên là 675 h (chi m 9,8% t ng s ), trong đó có 115 h th y đi n và 560 h th y l i S l ng h ch a có dung tích l n

h n 1 t m3

là 13 h ch a (11 h ch a th y đi n, 2 h ch a th y l i) Các h ch a nh

có chi u cao đ p t 5m đ n 15m và có dung tích h ch a t 50.000 m3 đ n d i 3 tri u

m3 là 6.211 h ch a (chi m 90,2% t ng s ), trong đó 123 h th y đi n, 6.088 h th y

l i Trong s 6.648 h ch a th y l i có 16 h có dung tích trên 100 tri u m3, 87 h có dung tích t (10 ÷ 100) tri u m3, 68 h có dung tích t (5 ÷ 10) tri u m3, 84 h có dung tích t (3 ÷ 5) tri u m3, 459 h có dung tích t (1 ÷ 3) tri u m3, 1.752 h có dung tích

t (0,2 ÷ 1) tri u m3 và 4.182 h có dung tích d i 0,2 tri u m3

S l ng đ p th y đi n có k t c u bê tông tr ng l c là 186/238 đ p (chi m 78,15%),

s l ng k t c u đ p v t li u đ a ph ng (đ p đ t, đ t đá, đá đ lõi sét, đá đ b n m t)

Trang 10

là 52/238 đ p (chi m 21,85%) i v i đ p th y l i, k t c u đ p v t li u đ a ph ng chi m đa s (đ p đ t chi m kho ng 98% ), ch có m t s đ p k t c u bê tông tr ng l c;

v t li u đ t đ p đ p có th đ c chia thành 3 lo i: (i) t đ Bazan: Ch y u s d ng

l p đ t thu n không có d m s n đ đ p; (ii) t ven bi n mi n trung (t à N ng tr vào): Thu c lo i pha tàn tích s n núi nh ng l i có tính ch t nh lo i hoàng th , khi

g p n c th ng tr ng n – lún, t nhanh, tan rã m nh S d ng lo i đ t này n u không có gi i pháp k thu t v k t c u s d n đ n m t an toàn và n đ nh công trình;

và (iii) t pha tàn tích s n núi: Thông th ng k t c u đ p ch đ n thu n m t d ng là

đ ng ch t v i γc = 1,6 – 1,7t/m3 đ c ch n trên c s thí nghi m Lo i này đ c s

d ng h u h t các đ p thu c các t nh phía B c và khu b n c

a ph n tràn x l đã xây d ng là tràn không c a van (tính theo s l ng chi m t i 95%), 80% ng ng tràn đ nh r ng, n i ti p sau tràn là d c n c, b c n c đ n đi u

v i Vmax không v t quá 15 ÷ 18m/s; hình th c tiêu n ng đáy chi m u th , sân sau

th hai ít đ c chú tr ng khi thi t k Tr m t s công trình l n đóng m van b ng pittông th y l c, còn l i đa ph n b ng vitme và t i cu n B ng 1 th hi n k t qu đánh giá hi n tr ng an toàn đ p thông qua kh n ng v n hành [1]

B ng 1 T ng h p k t qu đánh giá an toàn đ p thông qua kh n ng v n hành

Trang 11

H u h t các h đ p này đ u có nhi m v đa m c tiêu nh t i nông nghi p, phòng

ch ng l , c p n c cho dân sinh và công nghi p, du l ch, th y s n, phát đi n,… Ph n

l n h ch a th y l i đ c xây d ng trong b i c nh: (i) i u ki n kinh t ch a phát tri n nên ngu n v n đ u t h n h p, th ng ph i gi m nh qui mô; (ii) K thu t kh o sát h n ch , thi u các tiêu chu n, quy ph m thi t k , thi t b thi công không đáp ng yêu c u k thu t, thi u ho c không có quy trình v n hành và không đ c s a ch a đ nh

k , thi u n ng l c d báo; (iii) do yêu c u b c bách c p n c cho h l u nên m t s

h còn t nâng cao dung tích hi u d ng, trong khi đa s là các h đ p đ t d n đ n an toàn v h ch a b đe d a K t qu là nhi u đ p đã b xu ng c p và m c đ an toàn

c a đ p th p h n so v i tiêu chu n qu c t , t ng nguy c r i ro đ i v i s an toàn c a con ng i và kinh t

a s các đ p Vi t Nam đ u đ c xây d ng t nhi u n m tr c, chúng đ c áp

d ng tiêu chu n và quy chu n c , thêm vào đó nh h ng c a bi n đ i khí h u đang ngày càng hi n h u nên hi n nay kh n ng m t an toàn h ch a ngày càng cao C th nhi t đ t ng d n đ n b c h i t ng, nhu c u dùng n c t ng, dòng ch y đ n các h

Trang 12

ch a c ng thay đ i m t cách b t l i nh dòng ch y ki t gi m, dòng ch y l t ng do s thay đ i c a th m ph Nh ng nh h ng này d n đ n hi u qu c a các h ch a theo thi t k s không đ m b o, mà mu n đ m b o thì ph i t ng dung tích hi u d ng, v i chi u cao đ p không đ i thì dung tích ch ng l cho công trình s b gi m nh , đ c bi t

v i các h có dung tích nh , b ng h bé thì m c đ an toàn c a h đ p s gi m xu ng

r t nhanh Kh n ng n c tràn qua đ nh đ p r t d x y ra Ngoài ra, do sai sót trong công tác qu n lý nh không m k p th i c a van khi l v hay do thi t b qu n lý v n hành b h h ng nh tr ng h p đ p H Hô do m t đi n nên không m đ c c a van khi l v ; c a van c a m Hà ng không đ c b o d ng đúng, gãy tai van c a đ p

D u Ti ng,… c ng d n đ n s c n c tràn qua đ nh đ p V i m i công trình, khi x y

ra s c đ u gây nên nh ng t n th t khác nhau, có đ p b v nh ng c ng có nh ng đ p không b v Nh đ p chính c a m Hà ng khi x y ra s c n c tràn đ nh đ p chính không b v mà h l u ch b n c làm cho mái đ p b xói m nh (Hình 1)

Hình 1 p chính m Hà ng khi n c tràn qua

Trang 13

S c v đ p c a các công trình th y l i, th y đi n thì không nh ng nh h ng t i khu

v c công trình mà còn nh h ng t i khu v c r ng l n phía sau đ p, khi hàng tri u m3

n c v t kh i t m ki m soát và quét s ch nh ng gì có trên đ ng đi c a chúng Có

r t nhi u nguyên nhân gây ra s c v đ p, tuy nhiên th c t cho th y n c tràn qua

đ nh đ p là m t trong các nguyên nhân chính Khi l ng n c đ n h v t quá kh

n ng tr c a h ch a, n c b t đ u tràn qua đ nh đ p, ch y d c theo mái h l u v phía h du công trình T i v trí chân mái h l u, t i n i l p gia c b h h ng s x y ra xói mòn c c b và hình thành các v t n t gây nên hi n t ng s t l mái h l u C

nh v y, quá trình hình thành v t n t phát tri n r ng ng c lên đ n đ nh đ p và x y ra

v đ p M t s đ p b v do tràn đ nh nh đ p Hò Võ, n Húng, V V ng (1978), Phân Lân, ng áng, Thung C i (2013),… (Hình 1)

p ph s 2 - m Hà ng p ng áng–Thanh Hóa ngày

01/10/2013

p Phân Lân – V nh Phúc ngày 3/8/2013 p akrong 3 – Qu ng tr ngày

20/9/2013 Hình 2 M t s hình nh v đ p khi n c tràn qua

Có th th y r ng, h u h t các công trình này đ u đ c xây d ng t nhi u n m tr c

v i bi n pháp thi công th công, còn nhi u h n ch v công ngh , v t li u M t khác các công trình h ch a th ng phân b r i rác, dân c th a th t làm cho công tác qu n

Trang 14

Bên c nh đó, di n bi n ph c t p c a khí h u, không theo quy lu t thông th ng đã gây khó kh n cho công tác d báo c ng nh công tác qu n lý an toàn h ch a B i v y

vi c nghiên c u hi n t ng xói trên mái đ p đ t khi n c tràn qua là h t s c c n thi t

tài: “Nghiên c u hi n t ng xói l trên mái đ p đ t khi n c tràn qua, ki m ch ng cho đ p Phân Lân – V nh Phúc” trên c s k th a các nghiên c u đã và đang phát tri n trên th gi i c ng nh trong n c s t p trung thí nghi m m t s y u t nh

h ng đ n hi n t ng xói c a đ t đ p đ p khi b n c tràn qua; l a ch n s d ng mô hình s đ tính toán ki m ch ng cho hi n t ng v đ p do tràn đ nh c a đ p Phân Lân – V nh Phúc và đ xu t m t s gi i pháp gia c mái h l u đ p

2 M c đích c a đ tài

Thông qua nghiên c u thí nghi m hi n t ng xói c a các m u đ t và phân tích di n

bi n xói b ng mô hình s nh m:

− Nghiên c u hi n t ng xói c a đ t đ p đ p khi n c tràn đ nh

− Mô ph ng quá trình v c a đ p Phân Lân – V nh Phúc

Trang 15

− Nghiên c u di n bi n xói c a đ p Phân Lân trong m t s tr ng h p gia c mái khác nhau b ng mô hình s (mô hình 2D)

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

Cách ti p c n: Ti p c n t t ng quan đ n c th Ti p c n toàn di n đ không b sót các y u t nh h ng chính đ n k t qu nghiên c u V n đ nghiên c u đ c suy ra t

ki n th c t ng h p và mang tính thuy t ph c cao ng th i t p h p các tài li u có đ

c p đ n t c đ bào mòn b m t và các công trình nghiên c u liên quan đ n tràn đ nh

Ph ng pháp nghiên c u:

− Ph ng pháp đi u tra kh o sát, thu th p t ng h p tài li u

− Ph ng pháp nghiên c u lý thuy t, s d ng mô hình toán và các ph n m m ng

d ng

− Ph ng pháp phân tích, t ng h p

5 K t qu đ t đ c c a lu n v n

− T ng quan tình hình nghiên c u hi n t ng v đ p do n c tràn đ nh trên th gi i

c ng nh Vi t Nam Phân tích nguyên nhân, c ch v đ p do tràn đ nh;

− T ng quan đ c c ch xói c a đ t h n m n, đ t h t r i và c s lý thuy t c a hi n

Trang 16

CH NG 1 T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U

1.1 S c n thi t c a v n đ nghiên c u

i v i đ p đ t, hi n t ng n c tràn đ nh đ p là m t trong s nguyên nhân gây v

đ p Khi s c v đ p x y ra gây h u qu vô cùng nghiêm tr ng cho vùng h du h , thi t h i đ n tính m ng con ng i; kinh t và làm m t cân b ng sinh thái, Khi n c tràn qua đ nh đ p, mái đ p xu t hi n nh ng rãnh xói nh sau đó chúng m r ng d n gây xói mòn, k t c u mái đ p b phá v , làm mái đ p không còn kh n ng ch ng đ gây tr t mái d n t i v đ p S an toàn c a các đ p b ng v t li u đ a ph ng tr c

nh ng di n bi n b t l i c a bi n đ i khí h u và thi t h i to l n v ng i, tài s n khi các con đ p này b s c đã đ t các qu c gia, các nhà khoa h c trên th gi i c ng nh

Vi t Nam tr c m t yêu c u c p bách là nghiên c u các gi i pháp công ngh đ ng phó v i các s c có th x y ra, trong đó có v n đ ng phó v i s c tràn đ nh đ p

1.1.1 Trên th gi i

V n đ tràn đ nh đ i v i đê đ p đã đ c quan tâm t nhi u n m nay trên th gi i ã

có nhi u nghiên c u chuyên sâu v v n đ xói l trên m t đ p khi n c tràn đ nh Các

mô hình nghiên c u đ c thi t l p, mô ph ng tính toán, các ph n m m ph c v tính toán nghiên c u xói trên b m t đ c phát tri n N m 1943, White and Gayed đã ti n hành thí nghi m cho n c tràn trên đ nh m t đ p đ t cao 0,3m xây d ng trong phòng thí nghi m N m 1985, Powledge and Dodge đã th c hi n thí nghi m xói trong máng

th y l c N m 1998 Visser đã nghiên c u quá trình v c a đ p đ t không dính khi

n c tràn đ nh T ng c ng đã có 22 thí nghi m v tràn đ nh đ p đ c th c hi n t i

Vi n Nghiên c u th y l c Wallingford – Anh (Hassan và nnk., 2004 ) trên mô hình đ p

đ p b ng đ t dính và đ t r i (Hình 1.1); m c tiêu chung c a các thí nghi m này là đ

hi u rõ h n v các quá trình v đ p do tràn đ nh ho c x i ng m và xác đ nh các thông

s quan tr ng nh h ng đ n quá trình này; k t qu xác đ nh đ c m i quan h gi a

l u l ng dòng ch y, m c n c th ng l u và th i gian v (Hình 1.2) V i 5 thí nghi m tràn đ nh quy mô l n đ c th c hi n Na Uy d i s tài tr c a H i đ ng nghiên c u Na Uy; mô hình thí nghi m là m t đ p đ t có chi u cao trên 6m (Hình

Trang 17

1.3), l u l ng dòng ch y l n nh t 450m3/s, k t qu xác đ nh đ c m i liên quan gi a

l u l ng dòng ch y và th i gian v (Hình 1.4)

Hình 1 1 Mô hình thí nghi m HR Wallingford, Anh

Hình 1 2 K t qu thí nghi m HR Wallingford, Anh

Trang 18

Hình 1 3 Mô hình thí nghi m tràn đ nh Na Uy

Hình 1 4 K t qu thí nghi m tràn đ nh Na Uy (The Agricultural Research Service - ARS) n v Nghiên c u K thu t th y l c t i Stillwater, Oklahoma đã ti n hành nghiên c u quá trình xói mòn c a đ p đ t khi có c

b o v Nghiên c u này đã d n t i m t mô hình xói mòn đã đ c tích h p vào ph n

m m máy tính c a c quan b o t n tài nguyên USDA Natural Resources Conservation Service (NRCS) Nh ng k t qu nghiên c u đã t o s phát tri n c a nghiên c u trong l nh v c xói l đ p đ t

Trang 19

Hình 1 5 Mô t thi t b thí nghi m xói m u đ t c a Fujisawa [2]

Fujisawa và các c ng s (2008) t i đ i h c Okayama đã ti n hành thí nghi m xói m u

đ t cát pha (10% sét, 12% h t b i và 78% cát) trên máng kính th y l c (Hình 1.4) Thí nghi m đ c ti n hành trên 28 m u đ t có s thay đ i c a n ng l ng đ m, dung tr ng khô c a đ t và ng su t c t trên b m t m u K t qu thí nghi m đã ch ra s nh

h ng c a n ng l ng đ m (đ đ m ch t) đ n t c đ xói c a m u đ t và m i quan h

gi a ng su t ti p sinh ra do dòng ch y và kh n ng xói c a đ t.

Trang 20

1.1.2 Vi t Nam

V n đ nghiên c u quá trình v đ p đ c quan tâm t lâu Giai đo n đ u t p trung vào nghiên c u sóng gián đo n dùng đ mô ph ng quá trình truy n l do v đ p ti p đ n là các nghiên c u trên mô hình v t lý v s phát tri n c a l v n nh ng n m 1990 tr

l i đây, mô hình toán đ c s d ng đ mô ph ng quá trình truy n l và ng p l t h du

đ n đ c p l u l ng vào h ch a Vì chi u dài máng có h n nên mô hình m t c t

ch mô ph ng đ c 90m kênh d n th ng l u và 80m kênh x h l u Mô hình m t

c t nh trên đã nêu ch y u là xét c ch v đ p lúc ban đ u và quá trình xói sâu phá v đ p V t li u ch t o tràn s c c ng đ c thi t k tính toán nh trong ph n thi t k v t li u làm mô hình t ng th Nghiên c u đã thu đ c quá trình phát tri n

l v c a đ p s c ; Xác đ nh l u l ng tràn qua đ p tràn s c , đ sâu và v n t c dòng n c trên mái h l u; Xác đ nh hình d ng và kích th c l v theo th i gian; Xác đ nh Q, H qua đ p s c trong quá trình v đ p; Xác đ nh th i gian v đ p t lúc b t đ u n c tràn đ n khi l v l n nh t và đ p v đ n đáy

− N m 2016, PGS.TS Lê V n Ngh [4]cùng các c ng s đã xây d ng 1 mô hình v t lý

g m mô hình t ng th chính thái 3D và mô hình phân đo n (mô hình m t c t 2D)

v i t l 1/125, t ng t theo tiêu chu n Froude V t li u đ p đ p đ c tính toán theo c p ph i v t li u c a công trình th c t theo h s thi t k , mô ph ng các l p

v t li u đ p đ p có đ ng kính trung bình l n h n 50mm theo ph ng pháp t ng

Trang 21

t ng t v l u t c kh i đ ng K t qu thí nghi m cho th y quá trình hình thành l

v t i đa c a đ p v t li u đ a ph ng (đ p Hòa Bình) di n ra trong th i gian kho ng

3 gi trên mô hình m t c t và 1,2 gi trên mô hình t ng th Sóng gián đo n ch

xu t hi n và đo đ c trong tr ng h p v đ p bê tông, xu t hi n ngay sau khi v và

t n t i ch vài phút, chi u cao sóng đ ng l n nh t h n 30m V n t c truy n sóng l n

nh t g n 40m/s, n ng lu ng sóng tác đ ng vào lòng d n r t l n đ t ≅110m Trên mô hình v t li u đ a ph ng không có sóng gián đo n

N c ch y tràn qua đ nh đ p là hi n t ng khi l ng n c đ n h v t quá kh n ng

tr c a h ch a, n c b t đ u tràn qua đ nh đ p, ch y d c theo mái h l u v phía h

du công trình Các nguyên chính gây ra s c n c tràn đ nh đ p bao g m:

− L v t t n su t thi t k , không có tràn x l d phòng

Trang 22

Hình 1 6 V đ p th y đi n Ia Krel 2 – Gia Rai

S c x y ra lúc 8 gi 30 phút, ngày 01/8/2014, do tình hình m a trên di n r ng và kéo dài t i l u v c h ch a, l u l ng l v h l n, m c n c h ch a t ng nhanh,

m c n c h ch a v t qua cao trình đ nh đê quai th ng l u đ p (cao trình 204,8m) gây xói l và làm v hoàn toàn đê quai th ng l u

− Tính toán sai kh n ng tháo c a tràn đ n đ n tràn không đáp ng đ kh n ng tháo;

− H u h t các đ p c a Vi t Nam đ c xây d ng t nhi u n m tr c nên khi thi t k ,

đ p đ t đ c áp d ng tiêu chu n c , đ n nay do đi n bi n khí h u ph c t p đ n đ n

đ p có kh n ng m t an toàn, cao trình đ nh đ p th p h n so v i tiêu chu n hi n hành Ngoài ra khi thi công đ nh đ p đ p th p h n cao trình thi t k ho c b lún trong quá trình ho t đ ng gây n c tràn qua đ nh đ p;

− Tính toán th y v n sai: M a gây ra l tính nh , l u l ng đ nh l nh : t ng l ng

l nh h n th c t : các d ng l thi t k không ph i là b t l i; thi u l u v c; l p

Trang 23

đ ng cong dung tích h W = f(H) l ch v phía l n, l p đ ng cong kh n ng l

c a đ p tràn Q=f(H) sai l ch v i th c t ;

− Nhi u công trình đ c xây d ng t lâu, do s bi n đ i v khí h u, th m ph , ch t phá r ng nên l v nhanh và l n h n so v i thi t k tr c đây d n đ n h ch a không đ m b o kh n ng thoát l ;

− nâng cao s c ch a c a h , nhi u đ a ph ng đã t ý xây cao ng ng tràn lên, nên tràn không đ m b o n ng l c x l theo thi t k , d n đ n n c l tràn đ nh đ p;

− i v i nh ng tràn đi u ti t b ng c a van, trong quá trình v n hành c a van tràn b

k t gây n c tràn đ nh đ p

Hình 1 7 V đ p th y đi n H Hô

S c x y ra do m t đi n và không có ph ng án máy phát đi n d phòng nên các c a

x tràn m không tri t đ , m c n c trong lòng đ p t đó dâng cao gây tràn đ nh đ p

− V n hành c a van tràn x l không đúng theo quy trình;

Trang 24

Hình 1 8 V đ p ph s 2 m Hà ng – Qu ng Ninh

L l n và m a nh trút kéo dài t đêm 29 t i r ng sáng 30.10 là m t tác nhân chính gây v đ p th y l i m Hà ng (huy n m Hà, Qu ng Ninh), nh ng theo ng i dân, l s không có s c công phá l n đ n th n u x l k p th i, b i m t trong 3 c a x

Trang 25

Hình 1 9 Hình nh đ p Vajont sau khi x y ra s c n m 1963

Th m h a x y ra n m 1963, do m t kh i l ng đ t đá l n đ t vách núi xu ng h , gây ra nh ng con sóng cao đ n 200m, n c tràn qua đ nh đ p khi n 2.000 ng i thi t

m ng dù cho Vajont v n còn nguyên

1.3 C ch xói l đ p đ t khi n c tràn đ nh đ p

V đ p do tràn đ nh b t đ u b ng m t s c nghiêm tr ng đ c t o ra b i các s ki n

t ng tác v i nhau S c này là s k t h p c a các y u t th y v n, th y l c, s v n chuy n bùn cát, đ a ch t , đ a hình và th m ph V m t toán h c quá trình này v n

ch a đ c xây d ng trên c s lý thuy t v ng ch c và khá ph c t p Quá trình trình

v t lý đ c quan sát và có th đ c chia thành các giai đo n riêng bi t cùng v i nh ng

h u qu mà nó gây ra Các bài h c kinh ngh m có th đ c rút ra t các quá trình này Quá trình này là s t ng tác gi a đ t và n c tr i qua 2 giai đo n mà b t đ u là n c tràn đ nh đ p cho đ n khi xu t hi n các rãnh nh sau đó các rãnh nh m r ng, đ t b

Trang 26

xói mòn và bong tróc Quá trình này s ti p t c cho đ n khi đ p v ho c đ n khi đ p không th xói thêm n a

Các y u t nh h ng đ n s c tràn đ nh là kích th c h ch a, kích th c đ p đ t,

v t li u đ p đ p, k t c u mái d c, đ sâu tràn và chi u cao c t n c Quá trình tràn

đ nh đ p đ c chia thành các giai đo n nh sau:

hi n xói ng m Hi n t ng này không th quan sát đ c b ng m t th ng và s càng

tr nên nguy hi m h n khi m c n c h ti p t c dâng cao Ngoài ra, tính ch t c a đ t

đ p đ p c ng nh h ng đ n t c đ xói ng m d n đ n v đ p t ng đ an toàn cho

đ p đ t, trong thân đ p b trí t ng lõi b ng đ t sét ho c b ng các v t li u ch ng th m

t t cho thân và n n đ p

1.3.2 Giai đo n n c tràn qua đ nh và các rãnh xói phát tri n

Khi n c b t đ u tràn qua đ nh và ch y v phía h l u, lúc này c t n c trên đ nh

th p, l c ma sát cao nên v n t c dòng n c khi ch y xu ng h l u nh Khi c t n c trên đ nh t ng dòng n c ch y xu ng h l u đ p có v n t c t ng, l c k t dính gi a các

h t đ t không đ s c ch ng ch u h t đ t b t đ u di chuy n, b t đ u xói mòn Trên mái

h l u b t đ u xu t ki n khe xói nh Trong tr ng h p mái h l u đ c b o v b i c thì quá trình xói s di n ra ch m h n ho c không di n ra n u nh v n t c c a n c trên mái h ch a đ s c kéo c b t kh i đ t Ngoài ra, đ d c c ng g p ph n làm t ng

Trang 27

1.3.3 V đ p do tràn đ nh

N c ch y xu ng m t h l u v i v n t c v t m c cho phép làm phá v t ng ph và kéo theo các h t đ t xu ng chân d c Khi n c ch y đ n chân đ p h ng dòng ch y b thay đ i đ t ng t do đ d c và ph m vi mái đ p thay đ i t s ng d c xu ng chân

đ p S thay đ i đ t ng t này t o n c nh y sinh ra n ng l ng làm xói m nh phía chân d c Khi hi n t ng xói không đ c x lý d i tác d ng c a dòng ch y v t xói

l n d n v phía trung tâm đ p và m r ng theo th i gian Khi v t xói b t đ u c t vào

đ nh đ p, b r ng đ nh đ p s gi m d n Khi v t xói đ t đ n th ng l u c a đ nh đ p thì s bào mòn di n ra m nh m h n, chi u cao đ p gi m theo nhanh chóng đ ng th i

c ng m r ng theo th i gian Quá trình v đ p do tràn đ nh đ c mô t chi ti t t i Hình 1.5 d i đây[5]

Trang 28

Hình 1 10 Quá trình v đ p do tràn đ nh

1.4 Phân tích nh ng y u t nh h ng đ n xói l c a đ p đ t khi n c tràn qua

Có nhi u y u t nh h ng đ n xói l c a đ p đ t khi n c tràn qua nh y u t th y

Trang 29

1.4.1 Th y v n

L đ n h v t t n su t thi t k làm m c n c h t ng d n đ n tràn đ nh đ p N c tràn trên mái đ p gây xói m t đ p Ngoài ra, Nhân t m a gây xói mòn ch y u thông qua l ng m a và c ng đ m a L ng đ t m t do xói mòn t l thu n v i l ng

m a, c ng đ m a Nh ng tr n m a nh có l ng xói mòn ít h n nh ng tr n m a

l n; cùng m t l ng m a, tr n m a nào có c ng đ m a l n h n thì l ng đ t xói mòn s nhi u h n

Khi n c tràn qua đ nh đ p k t h p v i m a l n làm dòng ch y trên m t mái h l u

1.4.3 Tính ch t c a đ t đ p đ p

Tính xói mòn c a đ t ch y u ph thu c vào thành ph n h t, ch tiêu c lý, đ r ng

c a đ t Khi n c tràn qua đ nh đ p, tùy thu c vào lo i đ t đ p đ p khác nhau đ n đ n

t c đ xói c ng khác nhau Ngoài ra, khi trên b m t đ p có cu i s i ho c đá, thì dòng

n c tràn t đ nh đ p xu ng va vào v t c n xé dòng n c làm t ng v n t c gây xói

m nh xung quanh v trí viên đá n m B m t đ p b l i lõm, không ph ng c ng làm cho t c đ xói x y ra nhanh h n

Trang 30

1.4.5 L p b o v mái

i v i nh ng lo i v t li u b o v mái c a đ p đ t khác nhau thì t c đ xói c a đ t

đ p đ p khác nhau khi n c tràn qua đ nh đ p Gi i pháp b o v mái đ p h l u cho các đ p đ t th ng đ c s d ng là tr ng c trên l p đ t màu k t h p v i thi t k

đ ng b h th ng tiêu thoát n c m t, n c th m Khi n c tràn qua đ nh đ p, v i mái

h l u đ c b o v t t thì quá trình xói mòn đ t di n ra ch m và khó kh n h n, giúp

− Khi n c tràn đ nh đ p có đ p v nh ng c ng có đ p không v Quá trình v đ p

do n c tràn đ nh ph thu c vào nhi u nguyên nhân khác nhau

− Quá trình di n ra v đ p do tràn đ nh đ c b t đ u b ng vi c n c tràn qua đ nh

đ p gây hi n t ng xói mòn phía chân đ p h l u Khi hi n t ng xói không đ c

x lý d i tác d ng c a dòng ch y v t xói l n d n v phía trung tâm đ p và m

r ng theo th i gian Khi v t xói b t đ u c t vào đ nh đ p, b r ng đ nh đ p s gi m

d n Khi v t xói đ t đ n th ng l u c a đ nh đ p thì s bào mòn di n ra m nh m

h n, chi u cao đ p gi m theo nhanh chóng đ ng th i c ng m r ng theo th i gian

− Di n bi n xói mái đ p khi n c tràn đ nh đ p ph thu c vào nhi u y u t nh tính

ch t c a đ t đ p, v t li u gia c mái đ p, th y v n, …

Trang 31

CH NG 2 C S LÝ THUY T C A V N XÓI M T P D I TÁC D NG C A DÒNG CH Y TRÀN

2.1 Xói c a đ t h t m n

i v i đ t bùn và đ t sét, bên c nh tr ng l ng c a h t còn có các lo i l c khác nh

l c t nh đi n và l c Van der Waals Hình 2.1 và Hình 2.2 th hi n các lo i l c và áp

su t tác đ ng lên h t đ t trong hai tr ng h p đi n hình [6] Áp su t n c u bao quanh h t n u đ t tr ng thái bão hòa L c t ng tác fci xu t hi n t i đi m ti p xúc

L c t nh đi n và l c Van der Waals fei Hình 2.2 th hi n tr ng h p n c t nh, áp

su t n c trên đ nh c a h t nh h n d i đáy nh ng s chênh l ch không đáng k S chênh l ch này cân b ng v i s chênh áp su t th y t nh do chi u cao c a h t và t o thành l c nâng h t Hình 2.2 th hi n tr ng h p n c ch y và làm gia t ng chênh

l ch áp su t trên đ nh và d i đáy Chú ý r ng áp su t n c u và l c nâng h t là hàm

c a th i gian t và dao đ ng c a dòng ch y Hình nh th hi n tr ng h p áp su t c a

n c th ng đ c tr ng l ng h t

L c đi n t nh b đ y b i vì các h t sét mang đi n tích âm, l c Van der Waals là l c

đi n t t ng đ i y u thu hút các phân t v i nhau, m c dù trung hòa v đi n, các phân t t o thành l ng c c thu hút nhau nh nam châm Các l c Van der Waals là

l c gi các phân t H20 v i nhau trong n c l n c a l c Van der Waals có th

c tính nh sau:

f(N/m2) = 10-28 / d(m)4trong đó:

d là kho ng cách gi a các h t đ t tính b ng m;

f là l c h p d n tính b ng N/m2

Nhân f v i di n tích b m t c a h t s đ c l c liên k t h t B ng 2.1 th hi n giá tr

c a l c này đ i v i h t cát và h t sét [6]

Trang 32

B ng 2 1 Tr ng l c và l c Van der Waals c a h t cát và sét

1 x 10-61,36 x 10-13 3,14 x 10-16 2,3 x 10-3

Hình 2 1 L c và áp l c tác đ ng lên h t trong đi u ki n n c t nh

Trang 33

Hình 2 2 L c và áp l c tác đ ng lên h t trong đi u ki n n c ch y

Trang 34

747 và m t con tem, vì v y n u ng su t c t gi i h n t l thu n v i tr ng l ng h t, thì ng su t c t gi i h n c a đ t sét g n nh b ng 0 Th hai, t l gi a l c Van der Waals và tr ng l ng c a h t cát th hi n r ng l c Van der Waals không đáng k trong

đ t cát Th ba, t s t ng t đ i v i đ t sét l n h n 1017 l n so v i cát và vì v y l c Van der Waals là không đáng k so v i kh i l ng c a h t sét i u này d n t i c g n

b ng 0 đ i v i đ t sét Do tính ch t ph c t p c a lo i liên k t này mà r t khó d đoán

c cho đ t sét d a trên c s c a m t vài ch s thu c tính M t s nghiên c u đã đ

xu t hàm th c nghi m c a c cho đ t sét nh Dunn(1959), Lyle và Smerdon(1965)

M t v n đ liên quan đ n vi c đo c là xác đ nh th i đi m b t đ u xói, khi h t đ t đ u tiên đ c mang đi (nhìn đ c b ng m t th ng) hay khi dòng ch y tr nên đ c B ng 2.2 th hi n các giá tr đo đ c trong m t ph m vi r ng là do thi u đ nh ngh a chính xác th i đi m b t đ u xói [6]

B ng 2 2 ng su t c t gi i h n c cho đ t sét Tác gi Giá tr c (N/m2)

Hydrotechnical Construction, Moscow (1936) 1–20

Lyle and Smerdon (1965)

Smerdon and Beasley (1959)

0,35–2,25 0,75–5

T c đ xói th ng r t nhanh trong đ t cát, ch m trong đ t sét và c c ch m trong đá

T c đ xói cao trong cát b i vì tr ng l c đ c kh c ph c, không có l c nào khác làm

ch m quá trình xói T c đ xói r t ch m trong đá b i vì nó m t m t l ng l n chu k

ng su t sinh ra b i dòng ch y đ th ng đ c liên k t tinh th r t m nh c a đá L u ý

r ng đá c ng có th xói r t m nh khi đá b phân hóa và dòng ch y có l u t c l n nh

cu i đ p tràn T c đ xói th p trong đ t sét là do nó ph i m t m t s l ng l n chu k

ng su t đ th ng đ c liên k t đi n t t o ra b i l c Van der Waals gi a các h t sét

M c dù các liên k t này t ng đ i y u, nó c ng đ đ làm ch m đáng k quá trình xói

u đã đo t c đ xói c a đ t dính, h u h t đ xu t quan h đ ng th ng

Trang 35

(Ariathurai và Arulanandan, 1978), m t s tìm ra d ng quan h cong ch S (Christensen, 1965) M t s nhân t nh h ng đ n t c đ xói c a đ t h t m n đ c trình bày trong B ng 2.3 [6]

B ng 2 3 M t s nhân t nh h ng đ n xói c a đ t h t m n Khi thông s này t ng T c đ xói

Trang 36

Khi t ng v n t c, ng su t sinh ra do dòng ch y tr nên đ l n đ v t qua l c ma sát gi a hai h t đ t đ t trên đ nh c a chúng, đ t b tr t ng su t c t gi i h n c là

ng su t mà đó xói b t đ u di n ra Cân b ng l c theo ph ng ngang ta có:

ρρπ

α

τc ( D502 /4)=( s − ω)g( D503 /6)tan (b)

α ϕ ρ

ρ

τc =2( s − ω)gD50(tan )/3 (c) trong đó:

: là t s gi a vùng ma sát hi u qu và m t c t ngang l n nh t c a h t đ t hình c u,

D50: đ ng kính m t sàng có 50% kh i l ng h t chui qua,

s, : dung tr ng c a h t đ t và c a n c

Công th c (c) ch ra r ng ng su t c t t i h n có quan h tuy n tính v i đ ng kính

h t Briaud và các c ng s đã ti n hành thí nghi m cho đ t cát và cu i s i EFA và đã xác đ nh quan h x p x :

)()

/(N m2 D50 mm

Trang 37

50 2

απ

hay τc =2((ρs −ρω)gD50sinβ)/(3α(1+cosβ)) (g)

Công th c (g) th hi n c quan h tuy n tính v i D50 Cho giá tr h p lý c a s, , g

và cho =1, t (d) và (g) đi u này th hi n m t s x p x p l ng l o c a đ t Trong thí nghi m EFA đ tìm ra công th c (d) c ng s d ng lo i đ t kém ch t Vì v y, c ch quay h p lý h n c ch tr t Công th c (g) c ng ch ra r ng c t l tuy n tính v i

D50 và h s t l ph thu c vào m t đ t ng đ i

C ch nh c h t đ n gi n là gi thi t h t đ t hình kh i, áp su t n c trên đ nh c a kh i

là ut và áp su t d i đáy là ub Hình 2.5 th hi n m t c ch nh c h t đ t đ n gi n [7]

Trang 38

Hình 2 5 C ch nh c h t đ t

N u nh gi thi t r ng t t c các h t đ c nh c lên cùng m t th i đi m S chênh l ch

áp su t gi a đ nh và đáy c n thi t đ t o s nâng ban đ u c a h t ho c kh i h t là:

2)(u u a

u u

i v i h t đ t có a = 1mm, áp su t th y t nh (ub-ut)0 b ng 10N/m2, áp su t th y t nh làm gi m tr ng l ng h t Chênh áp su t c n thi t đ nâng h t đi u = 15N/m2

Giá tr

c a u t ng đ ng v i 1,5mm n c và nó r t d t ng lên Nó đ c sinh ra t đ ng

b i dòng ch y bao g m s dao đ ng và xáo tr n trong n c Áp su t dao đ ng này r t khó đo đ c, nó có th tính toán b ng mô hình s

Các phân tích v c ch tr t, quay, và nh c lên giúp xác đ nh các nhân t quan tr ng

nh h ng đ n chuy n đ ng ban đ u c a đ t Tuy nhiên, chúng không đáng tin c y đ

d đoán, ngày này nhi u thí nghi m đ c th c hi n đ xác đ nh c

Trang 39

2.3 C s lý thuy t

D a vào hàm mô t t c đ xói c a đ t dính t các nghiên c u tr c đây (Kazunori

Fujisawa, Akira Kobayashi, Kiyohito Yamamoto, 2008):

γ

ττ

V n t c gi i h n t o ra ng su t gi i h n c là ng su t khi đ t b t đ u b xói Khi v n

t c c ng nh ng su t c a dòng ch y th p h n giá tr này thì không có xói, ng c l i xói s di n ra m t t c đ xác đ nh Giá tr gi i h n xói này r t c n thi t trong xây

d ng, nh ng nó không t n t i m t cách t nhiên, ví d nh đá granite có giá tr ng

su t gi i h n r t cao Trong tr ng h p này, ng su t ch a đ t giá tr gi i h n nh ng

đá v n b xói Lý do gi i thích cho vi c này là không có m t gi i h n tu n hoàn cho

v t li u và ng su t tu n hoàn th m chí r t nh c ng có th phá v đ c liên k t v t

li u, ch có đi u là s chu k c n thi t đ phá v liên k t Vì v y, ng i ta đã ch p

nh n m t đ nh ngh a c th v ng su t gi i h n, đó là ng su t t ng ng v i t c đ xói 1mm/gi trong hàm xói N u v t quá ng su t gi i h n, xói b t đ u di n ra và

c n bi t xói đang di n ra nhanh nh th nào v i m t giá tr v n t c c th

ng su t c t trung bình trên b m t m u đ t xác đ nh theo công th c c a Shaikh và

các c ng s (G.J hanson, K.R Cook, S.L Hunt) :

2 2

fy

fx S S

Trang 40

h là chi u sâu n c (m);

fx

S , S fy là n ng l ng mái d c đ c xác đ nh theo công th c Manning :

3 / 4

2 2 2

h

v u u n

S fx = + ; 4/3

2 2 2

h

v u v n

n là h s nhám Manning;

u và v là l u t c dòng ch y theo ph ng x và y

Các h s xói c a v t li u ph thu c vào nhi u y u t nh đ ng kính h t đ t, đ m

c a đ t khi đ m, nhi t đ n c, đ đ m ch t và các ch tiêu c lý c a đ t ( , , c),…Thí nghi m s t p trung nghiên c u s thay đ i c a các h s xói c a v t li u

d i nh h ng c a đ đ m ch t K, dung tr ng c a đ t , các ch tiêu c lý c a đ t ,c, c ng nh m i quan h gi a t c đ xói v i ng su t c t sinh ra do dòng ch y, t đó xác đ nh đ c các h s xói c a v t li u khi thay đ i các ch tiêu trên

2.4 Gi i thi u ph n m m Embank

EMBANK là ch ng trình tính toán kh n ng xói gây v đ p v t li u đ a ph ng khi

n c tràn qua đ nh đ p Ch ng trình đ c th c hi n b i t p đoàn Simons, Li & Associates, Inc, hai tác gi chính là Y.H Chen và Bradley A Anderson D a theo các

k t qu thí nghi m đ c công b trên báo cáo “Development a Methodology for Estimating Embankment Damage Due to Flood Overtopping, n m 1987” các tác gi

đã xây d ng m t ch ng trình tính toán mô ph ng c ch v đ p b ng ngôn ng Fortran [8] S đ tính toán c a ch ng trình đ c trình bày t i Hình 2.7 V i J là th i

đo n tính toán; ITIME là s th i đo n gi i h n

Ngày đăng: 02/04/2019, 15:12

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w