L IC M

N

Trong th i gian h c t p cao h c khóa 16 t i tr
cô

các b môn khoa h c c a tr

đ i h c quan tâm.

ng, h c viên đã đ

ng t n tình ch d n, giúp đ , đ

ng th i h c viên luôn nh n đ

c các th y

c khoa đào t o sau

c s giúp đ c a các anh ch em

h c viên cùng khóa.
Trong th i gian h c viên làm lu n v n, đ
giáo h

cs h

ng d n t n tình c a th y

ng d n khoa h c PGS.TS Lê V n Ngh , công tác t i Phòng thí nghi m tr ng

đi m qu c gia v đ ng l c h c sông bi n – Vi n khoa h c Th y l i Vi t Nam, giúp
h c viên hoàn thành lu n v n này.

c Phòng thí nghi m tr ng đi m qu c gia v

đ ng l c h c sông bi n – Vi n khoa h c Th y l i Vi t Nam và c quan t v n thi t k
giúp cung c p tài li u đ h c viên làm lu n v n.
Ngoài ra đ hoàn thành đ

c khóa h c, h c viên đã nh n đ

c s giúp đ t o

m i đi u ki n c a gia đình, c a lãnh đ o và anh ch em trong đ n v mà h c viên công
tác.
Vì v y nhân d p này h c viên xin chân thành g i t i nhà tr
b n bè, anh ch em

ng, các th y cô,

đ n v công tác và gia đình h c viên l i bi t n và c m n sâu s c

nh t.
c bi t h c viên xin bày t lòng bi t n và c m n sâu s c t i th y giáo h

ng

d n khoa h c PGS.TS Lê V n Ngh và Phòng thí nghi m tr ng đi m qu c gia v đ ng

l c h c sông bi n – Vi n khoa h c Th y l i Vi t Nam đã giúp đ h c viên hoàn thành
lu n v n này.
Do trình đ và th i gian có h n nên lu n v n không th tránh kh i nh ng t n t i,
h n ch . Tác gi r t mong nh n đ
ng

c m i ý ki n đóng góp và trao đ i chân thành c a

i đ c.
Hà N i, ngày 01 tháng 12 n m 2010
H c viên

Tr n Doãn Hùng


1

M CL C
M
U ....................................................................................................................5
1.Ý ngh a th c ti n, khoa h c c a lu n v n. ..............................................................5
2. M c tiêu, ph ng pháp và ph m vi nghiên c u. ....................................................8
3. B c c c a lu n v n ...............................................................................................9
CH NG 1: T NG QUAN ....................................................................................10
1.1. T ng quan v tình hình xây d ng tràn x l và tiêu n ng sau tràn trong các công
trình th y l i, th y đi n Vi t Nam ........................................................................11
1.2. T ng quan tiêu n ng ®¸y sau tràn th c d ng và cu i d c n c. .......................14
1.2.1.Tình hình xây d ng công trình tràn tiêu n ng đáy. ..........................................14
1.2.2. Tình hình v n hành th c t m t s h ch a và công trình x l . ................15
1.3. nh h ng c a chi u sâu, chi u dài b đ n hi u qu tiêu n ng. ......................16

1.4. Các hình th c k t c u tiêu n ng dòng đáy. .......................................................16
1.4.1. B tiêu n ng: ..................................................................................................17
1.4.2. T ng tiêu n ng..............................................................................................17
1.4.3. B t ng k t h p: ...........................................................................................18
1.5. K t lu n ch ng 1: ............................................................................................19
CH NG 2: NGHIÊN C U LÝ THUY T V B TIÊU N NG SAU TRÀN
V N HÀNH .............................................................................................................20
2.1.Lý thuy t t ng t đ thi t l p mô hình nghiên c u. .........................................20
2.1.1 Khái ni m v mô hình: ....................................................................................20
2.1.2 Lý thuy t t ng t . ..........................................................................................22
2.2. Nghiên c u lý thuy t v n i ti p và tiêu n ng sau tràn. ....................................25
2.2.1. N c nh y. .....................................................................................................25
2.2.2. N i ti p dòng ch y h l u công trình. .........................................................25
2.3. Tính toán b tiêu n ng sau tràn. ........................................................................27
2.3.1. Tính toán chi u sâu b .................................................................................... 28
2.3.2. Tính toán chi u dài b : ...................................................................................29
2.3.3. o n gia c h l u. ........................................................................................31
2.3.4. Các bi n pháp tiêu n ng ph tr . ...................................................................32
2.3.5. L u l ng tính toán tiêu n ng. ....................................................................... 37
2.4. K t lu n ch ng 2: ............................................................................................38
CH NG 3: NGHIÊN C U THÍ NGHI M MÔ HÌNH TH Y L C TRÀN V N
HÀNH Á HÀN HÀ T NH ....................................................................................39
3.1. Gi i thi u chung v công trình á Hàn Hà T nh. .............................................39
3.1.1. V trí công trình. .............................................................................................39
T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

Lu n v n th c s k thu t


2

3.1.2. Nhi m v công trình. ......................................................................................39
3.1.3. Quy mô công trình. ........................................................................................ 39
3.2. Nhi m v thí nghi m mô hình. .........................................................................42
3.3. Xây d ng mô hình. ............................................................................................42
3.3.1.Ch n lo i mô hình. ..........................................................................................42
3.3.2.Tiêu chu n t ng t . .......................................................................................43
3.3.3. Ch n t l mô hình. ........................................................................................ 44
3.3.4. Xây d ng mô hình. .........................................................................................45
3.3.5. Thi t b đo đ c, thí nghi m mô hình. .............................................................47
3.3.6. ánh giá sai s v xây d ng và l p đ t mô hình đ p tràn ..............................49
3.4. K t qu thí nghi m ph ng án thi t k . ............................................................50
3.4.1. Các tr ng h p và l u l ng yêu c u thí nghi m. .........................................50
3.4.2. Thí nghi m ki m nghi m mô hình. ................................................................50
3.4.3. K t qu thí nghi m mô hình ph ng án thi t k . ...........................................53
3.4.4. Nh n xét ph ng án thi t k và m t s đ ngh . ............................................65
3.5. K t qu thí nghi m ph ng án hoàn thi n. .......................................................69
3.5.1. N i dung c a ph ng án hoàn thi n đ a vào thí nghi m. ....................................69
3.5.2. K t qu thí nghi m ph ng án hoàn thi n. ...................................................70
3.6. K t lu n ch ng 3: ............................................................................................88
Ch ng 4: SO SÁNH K T QU TÍNH TOÁN LÝ THUY T VÀ THÍ NGHI M
MÔ HÌNH ................................................................................................................89
4.1. S li u ban đ u. .................................................................................................89

4.2. K t qu tính toán. ..............................................................................................90
4.2.1. Ph ng án thi t k . .........................................................................................90
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

4.2.2. Ph ng án hoàn thi n......................................................................................92
4.3. K t lu n. ............................................................................................................96
K T LU N, T N T I VÀ KI N NGH ................................................................97
1. K t lu n. ...............................................................................................................97
2. Nh ng v n đ còn t n t i, ki n ngh . ...................................................................98
2.1. V n đ còn t n t i, h n ch . ..............................................................................98
2.2. Ki n ngh . ..........................................................................................................98
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................101
T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

Lu n v n th c s k thu t

T
1


3

M C L C B NG

B ng 1.1. B ng th ng kê m t s h đ p, đ p tràn xây d ng Vi t Nam s d ng
bi n pháp tiêu n ng đáy. ...........................................................................................11
B ng 2.1. Tr s a*, b*, c*, S .....................................................................................34
B ng 2.2. Tr s M, N ..............................................................................................35
B ng 2.3. Tr s A ....................................................................................................35
B ng 2.4. Các h s r, t,s ..........................................................................................36
B ng 3.1. K t qu ki m nghi m mô hình v kh n ng tháo - PATK.......................50
B ng 3.2. K t qu ki m nghi m mô hình v kh n ng tháo - PATK.......................51
B ng 3.3. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c Tràn x l
á Hàn - Ph ng án

3
thi t k Q=2038 m /s; Z TL = 43,38m; Z HL = 24,70m; ...............................................55
B ng 3.4. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c Tràn x l
á Hàn Ph ng án
3
thi t k Q=1742 m /s; Z TL = 42,76m; Z HL = 24,05m ................................................56
B ng 3.5. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c Tràn x l
á Hàn Ph ng án
3
thi t k , Q=1400 m /s; Z TL = 42,05m; Z HL = 23,30m ................................................57
B ng 3.6. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c tràn x l
á Hàn Ph ng án
3
thi t k , Q=1100 m /s; Z TL = 41,40m; Z HL = 22,58m ............................................... 58
B ng 3.7. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c tràn x l
á Hàn Ph ng án
3
thi t k , Q=800 m /s; Z TL = 40,69m; Z HL = 21,80m ..................................................59
B ng 3.8. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c tràn x l
á Hàn - Ph ng án
thi t k , Q=500 m3/s; Z TL = 39,90m; Z HL = 20,85m ..................................................60
B ng 3.9. B ng các thông s n c nh y - PATK ....................................................64
B ng 3.10. B ng xác đ nh hi u qu tiêu n ng – PATK ..........................................65
B ng 3.11.
sâu dòng ch y trên ng ng và cu i d c. .........................................70
B ng 3.12. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3
Ph ng án hoàn thi n, Q=2038 m /s; Z TL = 43,38 m; Z HL = 27,75m .......................74
B ng 3.13. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3

Ph ng án hoàn thi n, Q=1742 m /s; Z TL = 42,67 m; Z HL = 26,87m .......................75
B ng 3.14. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3
Ph ng án hoàn thi n, Q=1400m /s; Z TL = 41,40m; Z HL = 26,47m .........................76
B ng 3.15. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3
Ph ng án hoàn thi n, Q=1100 m /s; Z TL = 42,05 m; Z HL = 25,87m .......................77
B ng 3.16. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3
Ph ng án hoàn thi n, Q=800 m /s; Z TL = 40,68 m; Z HL = 24,47m .........................78
B ng 3.17. K t qu thí nghi m đo đ ng m t n c mô hình tràn x l
á Hàn 3
Ph ng án hoàn thi nQ=500 m /s; Z TL = 39,90 m; Z HL = 23,16m ...........................79
B ng 3.18. Các thông s c a n c nh y- PAHT .....................................................84
B ng 3.19. Xác đ nh n ng l ng tiêu hao trong b -PA hoàn thi n ........................ 85
B ng 3.20. So sánh hi u qu hai ph ng án ............................................................87
B ng 4.1. B ng s li u đ u vào đ tính toán thông s chi u dài n c nh y ............89
B ng 4.2. K t qu tính chi u dài n c nh y – ph ng án thi t k ..........................93
B ng 4.3. K t qu tính chi u dài n c nh y – ph ng án thi t k ..........................94
B ng 4.4. K t qu tính chi u dài n c nh y – ph ng án hoàn thi n. ....................95
T
1

T
1

T
1

P


P

P

T
1

P

P

P

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

P

P

R

R

R

R

P

P

R

R


R

R

T
1

T
1

T
1

T
1

P

P

R

R

R

R

P


P

R

R

R

R

T
1

T
1

T
1

P

P

R

R

R


R

P

P

R

R

R

R

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

P

P

R

R

R

R

P

P

R

R

R


R

T
1

T
1

P

P

R

R

R

R

T
1

P

P

R

R


R

R

T
1

P

P

R

R

R

R

T
1

P

P

R

R


R

T
1

R

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

Lu n v n th c s k thu t

T
1


4

M C L C HÌNH NH

Hình 1.1. B tiêu n ng ..............................................................................................17
Hình 1.2. T ng tiêu n ng ....................................................................................... 18
Hình 1.3. B t ng k t h p ...................................................................................... 19
Hình 2.1. S đ tính toán b tiêu n ng .................................................................... 28
Hình 2.2. Bi u đ l u t c công trình tháo ............................................................... 31
Hình 2.3. M t s hình th c m nhám ...................................................................... 33

Hình 2.4. Hình th c các thi t b tiêu n ng (kích th c trong hình ghi theo m) ...... 36
Hình 2.5. S đ tình hình dòng ch y khi có thi t b tiêu n ng trên sân sau............. 37
Hình 3.1. m t b ng mô hình t ng th tràn x l á Hàn ......................................... 46
Hình 3.2. C t d c mô hình tràn x l á Hàn .......................................................... 46
Hình 3.3. V trí m t c t và đi m đo l u t c và m c n c trên mô hình .................. 49
Hình 3.4. Quan h th c nghi m Q = f(Z h ) và Q = f(Z kênh ) ..................................... 51
Hình 3.5. Quan h th c nghi m Q = f(m) - tràn t do ............................................. 52
nh 3.1. Tình hình th y l c trên tràn và d c n c – PATK ................................... 54
nh 3.2. N c nh y trong b tiêu n ng và nh y th c p sau b - PATK ............... 55
nh 3.3. B trí 02 ng ng trên d c n c, hai hàng m trong b và rút ng n chi u
dài b tiêu n ng (L b =30m)- PAHT .......................................................................... 68
nh 3.4. Tình hình th y l c trên d c n c và trong b tiêu n ng, n c tràn qua đ nh
thành b - PAHT ...................................................................................................... 72
nh 3.5. N c nh y đ y lùi vào đ u b và nh y ng p trong b tiêu n ng, không còn
n c nh y th c p kênh x sau b – PAHT .......................................................... 73
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1


T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

R

R

R


R

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

R

R


T
1

T
1

T
1

Lu n v n th c s k thu t


5

M
U
1.Ý ngh a th c ti n, khoa h c c a lu n v n.
tn

c ta có đi u ki n đ a hình r t đ c thù, phía Tây là đ i núi cao,

phía ông là các vùng đ ng b ng l n ven bi n, Vi t Nam là m t trong nh ng
n

c có h th ng sông, su i dày đ c.

ây là m t ti m n ng l n đ xây d ng

và phát tri n các công trình th y đi n, th y l i ph c v cho công cu c công
nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n


c, góp ph n vào quá trình phát tri n xã h i,

c i thi n đ i s ng nhân dân.
Vi c xây d ng các đ p ng n, đ p dâng trên các sông, su i s làm hình
thành nên các h ch a. Bên c nh tác d ng đi u hòa dòng ch y trong mùa l ,
gi m đ nh l , và ph c v m c đích th y l i, th y đi n.. h ch a l i làm t ng
c tn

c, m t trong nh ng m i nguy h i l n cho c vùng h du khi có s c

công trình x y ra. Do đó

các h ch a, ng

i ta b trí tràn x l nh m đ m

b o an toàn cho c m đ u m i công trình, an toàn cho c d án trong quá trình
xây d ng và ho t đ ng. Ngoài tràn x l th

ng xuyên nhi u công trình còn

b trí tràn s c đ x l , đ m b o an toàn cho công trình.
Theo s li u th ng kê, đ n n m 2003 c n

c đã có 1967 h ch a có

dung tích ch a t 0,2 tri u m3 tr lên v i t ng dung tích tr là 24,82 t m3 và
P


th ng kê có đ

c cho th y

P

P

P

các h ch a, s c đ p do nguyên nhân h h ng

tràn chi m t l đáng k và h u h t là s c l n. Theo s li u đi u tra n m
1992

n

c ta, trong s các h ch a đã xây d ng ch có 39,1% đ p, đ p tràn

làm vi c bình th

ng, trong khi 38,7% có h h ng nh và 22,2% có h h ng

l n. Theo tài li u đi u tra c a C c Thu l i, s c công trình mà nguyên nhân
xu t phát t vi c h h ng công trình tràn có t l nh sau: H có dung tích t
5 ÷ 10 tri u m3 có g n 30% h h ng là do s c tràn; H có dung tích 1 ÷ 5
P

P


tri u m3 có g n 40% và h có dung tích 0,2 ÷ 1 tri u m3 là g n 45%.
P

P

Lu n v n th c s k thu t

P

P


6

Nh v y h ng m c công trình tràn x n

c là m t trong nh ng y u t

quan tr ng quy t đ nh hi u qu làm vi c c a t ng th m t d án th y l i, th y
đi n. Vi c b trí đ p tràn có quan h v i b trí t ng th , đi u ki n thi công,
đi u ki n đ a ch t, đ a hình, th y v n..., vi c ch n ra đ
h p c ng là m t v n đ luôn đ
đ

c k t c u tràn phù

c quan tâm. Hình th c k t c u công trình tràn

c ch n s quy t đ nh hi u qu tiêu hao n ng l


ng th a c a dòng ch y

qua tràn. Trong đó k t c u m t c t tràn quy t đ nh kh n ng tiêu hao n ng
l

ng trên đo n m t tràn và hình th c tiêu n ng quy t đ nh kh n ng tiêu hao

n ng l

ng đo n sau tràn.

V i nh ng công trình có c t n

c cao có nhi u bi n pháp tiêu n ng nh :

Tiêu n ng phóng x , tiêu n ng dòng m t, tiêu n ng dòng đáy… M i hình th c
tiêu n ng này l i có nh ng u nh

c đi m khác nhau và phù h p v i nh ng

đi u ki n đ a hình, đ a ch t khác nhau. Chính vì v y vi c nghiên c u m t bi n
pháp tiêu n ng thích h p cho m i công trình là h t s c c n thi t. Nó là ti n đ
cho công trình ho t đ ng n đ nh có hi u qu sau này. V i nh ng công trình
có đ a ch t y u (n n đ t ho c đá phong hoá m nh) ho c có c t n

c th p thì

vi c ch n hình th c tiêu n ng ki u m i phun là không h p lý. Khi đó bi n
pháp tiêu n ng đ


c l a ch n là b tiêu n ng (tiêu n ng đáy).

Ngu n n ng l

ng d th a c a dòng n

c x qua đ p tràn là r t l n,

n u không có bi n pháp tiêu n ng h p lý s t o nên nh ng ch đ n i ti p
th y l c ph c t p, nh h

ng tr c ti p đ n n đ nh c a công trình và xói l

lòng d n phía h l u công trình tràn.
Vì v y m t trong nh ng v n đ hàng đ u trong thi t k , b trí công
trình là gi i quy t t t v n đ n i ti p th y l c sau công trình x , đ m b o an
toàn làm vi c cho h ng m c tràn nói riêng và các h ng m c khác trong d án
nói chung. Vi c tính toán thi t k k t h p v i thí nghi m mô hình nh m ki m
ch ng k t qu tính toán lý thuy t b ng các s li u đo t

Lu n v n th c s k thu t

ng đ i t

ng đ ng


7

v i th c t đ ng th i tìm ra nh ng hi n t

lý thuy t không th l

ng h t đ

ng b t l i cho công trình mà trên

c là m t trong nh ng bi n pháp đang đ

c

áp d ng ngày càng r ng rãi.
i v i tràn v n hành, các c p l u l

ng, m c n

c x qua tràn có đ

chênh l ch khá l n nên hi u qu làm vi c c a tràn ph thu c r t nhi u vào
hình d ng kích th

c c a tràn.

b quy t đ nh ch đ n

c bi t là chi u dài, chi u sâu b . Chi u sâu

c nh y sau b tiêu n ng (n

ch , nh y phóng xa); còn chi u dài b


nh h

c nh y ng p, nh y t i

ng r t l n đ n đi u ki n kinh t

k thu t công trình. Vì v y, tính toán và l a ch n kính th

c h p lý c a b

tiêu n ng s góp ph n r t l n trong hi u qu tiêu hao n ng l

ng c a dòng

ch y, gi i quy t v n đ n i ti p th y l c sau công trình x , làm gi m xói l h
l u công trình và gi m m c đ uy hi p s c t i t ng th d án và đem l i
hi u qu kinh t cho công trình.
Vi c xác đ nh kích th
ph

c b tiêu n ng hi n nay đ u d a trên các

ng pháp lý thuy t và công th c th c nghi m tính toán chung dành cho t t

c các công trình. Trong khi, th c t m i công trình có nh ng đi u ki n đ c
tr ng v đ a hình, đ a ch t, th y v n th y l c...là r t khác nhau, nên vi c áp
d ng hình th c tiêu n ng c a t ng công trình c ng khác nhau. Do đó vi c
nghiên c u b tiªu n¨ng h p lý ch đúng khi ta nghiên c u v i t ng công trình
c th .
Do đó, bên c nh k t qu tính toán lý thuy t, vi c k t h p thí nghi m mô

hình trong nh ng đi u ki n biên c th c a m i công trình s r t h u ích và
phù h p cho công trình đó.
Công trình

á Hàn t nh Hà t nh thi t k ban đ u ch n hình th c tiêu

n ng ki u m i phun song do tình hình đ a ch t t i tuy n tràn không ph i là
n n đá, ngay c l p đá phi n sét 4b có c
185KG/cm2 do v y ph

Lu n v n th c s k thu t

ng đ kháng nén khô ch a t i

ng án tiêu n ng b ng m i phun sau tràn là không


8

thớch h p. Do ú ph i chuy n i sang tiờu n ng ỏy nh m b o m n nh
cụng trỡnh.
Cỏc thụng s v b tiờu n ng c a trn v n hnh
toỏn v

ỏ Hn ó

c tớnh

c ti n hnh thớ nghi m t i Trung tõm nghiờn c u Th y l c


Phũng thớ nghi m tr ng i m Qu c gia v ng l c h c sụng bi n - Vi n
Khoa h c Th y l i Vi t Nam. Tuy nhiờn k t qu thớ nghi m ú ch a

c

nghiờn c u, phõn tớch, ỏnh giỏ v i ch ng v i tớnh toỏn lý thuy t trong bi
toỏn c th nh m xỏc nh kớch th
hnh ỏ Hn v cho cỏc cụng trỡnh t

c h p lý cho b tiờu n ng c a trn v n
ng t .

ti Nghiờn c u xỏc nh kớch th

c b tiờu n ng h p lý ỏp d ng

cho cụng trỡnh ỏ Hn H T nh ti n hnh phõn tớch k t qu o

c t thớ

nghi m mụ hỡnh, so sỏnh, i ch ng v i cỏc k t qu tớnh toỏn lý thuy t l h t
s c c n thi t v cú ý ngh a th c ti n i v i cụng trỡnh
cỏc cụng trỡnh cú i u ki n t

ỏ Hn núi riờng v

ng t núi chung, nờn õy l ti c n thi t v

cú ý ngh a th c ti n.
2. M c tiờu, ph


ng phỏp v ph m vi nghiờn c u.

2.1. M c ớch c a ti:
- Nghiên cứu xác định kích thước hợp lý của bể tiêu năng và khả năng
tiêu năng của tràn, tính toán áp dụng cụ thể cho tràn vận hành Đá Hàn tỉnh Hà
Tĩnh.
-

ánh giá so sánh kết quả tính toán lý thuyết và kết quả thí nghiệm mô

hình để rút ra vấn đề cần lưu ý trong việc nghiên cứu xác định kích thước bể
tiêu năng.
- Thu th p cỏc ti li u tham kh o.
2.2. Ph

ng phỏp nghiờn c u:

- Lu n v n k t h p gi a nghiờn c u lý lu n v nghiờn c u th c nghi m
a ra nh ng so sỏnh, k t lu n v xu t ỏp d ng.
Lu n v n th c s k thu t


9

- T p h p các tài li u và k t qu nghiên c u đã có, s d ng k t qu thí
nghi m mô hình tràn v n hành

á Hàn đ so sánh, đ i ch ng và ki m đ nh


v i k t qu tính toán lý thuy t.
2.3. Ph m vi nghiên c u
Xác đ nh kích th

c b tiêu n ng h p lý c a tràn v n hành áp d ng cho

tràn v n hành á Hàn.
2.4. K t qu d ki n đ t đ
a ra đ

-

c:

c k t qu kích th

c h p lý c a b tiêu n ng.

- Ki m tra, đánh giá đ tin c y c a k t qu thí nghi m, s d ng cho thi t
k c th b tiêu n ng tràn v n hành á Hàn.
- Là tài li u tham kh o cho các công trình t

ng t .

3. B c c c a lu n v n
M

U

CH


NG 1: T NG QUAN
1.1 T ng quan v tình hình xây d ng đ p tràn và tiêu n ng sau tràn trong

các công trình th y l i, th y đi n

Vi t Nam.

1.2 T ng quan tiêu n ng ®¸y sau tràn th c d ng và cu i d c n
1.3. nh h

c.

ng c a chi u sâu, chi u dài b đ n hi u qu tiêu n ng.

1.4. Các hình th c k t c u tiêu n ng dòng đáy.
CH

NG 2: NGHIÊN C U LÝ THUY T V

B

TIÊU N NG SAU

TRÀN V N HÀNH
2.1 Lý thuy t t

ng t đ thi t l p mô hình nghiên c u.

2.2 Nghiên c u lý thuy t v n i ti p và tiêu n ng sau tràn.

2.3 Tính toán b tiêu n ng sau tràn.
CH

NG 3: NGHIÊN C U THÍ NGHI M MÔ HÌNH TH Y L C TRÀN

V N HÀNH ®¸ hµn.
Lu n v n th c s k thu t


10

3.1. Gi i thi u chung v công trình á Hàn.
3.2. Nhi m v thí nghi m mô hình.
3.3. Xây d ng mô hình.

CH

3.4. K t qu thí nghi m ph

ng án thi t k .

3.5. k t qu thí nghi m ph

ng án hoàn thi n.

NG 4: SO SÁNH K T QU

TÍNH TOÁN LÝ THUY T VÀ THÍ

NGHI M MÔ HÌNH.

4.1. S li u ban đ u.
4.2. K t qu tính toán.
4.3. Nh n xét k t qu tính toán và k t qu thí nghi m mô hình.
K T LU N, T N T I VÀ KI N NGH
TÀI LI U THAM KH O

CH

Lu n v n th c s k thu t

NG 1: T NG QUAN


11

1.1. T ng quan v tình hình xây d ng tràn x l và tiêu n ng sau tràn
trong các công trình th y l i, th y đi n
n

Vi t Nam, [13].

c ta hi n nay có r t nhi u h ch a n

d ng. Các công trình này ch y u đ

c xây d ng

c đã và đang đ

c xây


trung du và mi n núi. Các

công trình này đóng góp m t ph n không nh cho s phát tri n c a nhi u
ngành kinh t , góp ph n n đ nh xã h i, an ninh, qu c phòng.
Tràn x l là m t ph n không th thi u trong h th ng đ u m i công
trình h ch a, chi m m t t tr ng khá l n trong t ng v n đ u t xây d ng
công trình. Vì v y vi c tính toán, l a ch n ph

ng án tràn x l và tiêu n ng

sau tràn có ý ngh a r t quan tr ng. Vi c l a ch n hình th c, b trí tràn x l
và tiêu n ng sau tràn tùy thu c vào đi u ki n đ a hình, đ a ch t, gi i pháp b
trí t ng th công trình, đi u ki n qu n lý v n hành...
V i công trình tràn x l vi c tiêu hao n ng l

ng c a dòng ch y là vô

cùng quan tr ng. Chính vì v y vi c l a ch n hình th c tiêu n ng có ý ngh a
quan tr ng v i công trình tràn x l và v i c h th ng công trình. V i nh ng
công trình có đ a ch t n n y u, c t n

c th p thì s d ng bi n pháp tiêu n ng

đáy là thích h p. Trong th c t

c ta c ng r t nhi u công trình s d ng

n


bi n pháp tiêu n ng đáy.
B ng 1.1. B ng th ng kê m t s h đ p, đ p tràn xây d ng

Vi t Nam s

d ng bi n pháp tiêu n ng đáy.
N m
TT Tên công trình

xây
d ng

H ch a n
1

2

ch a

đ p
p

1964

đ t

c 1969-

p


n

ng Mô-Ng i S n

Lu n v n th c s k thu t

1974

Chi u
cao

Qx
Hình th c tràn

đ t

29

20

max
(m3/s)

H max
R

c Su i 1958-

Hai
H


Lo i

P

Tràn t do
Tràn có c a,
tiêu n ng đáy

P

80

90


12

N m
TT Tên công trình

xây
d ng

H
3

ch a n

ch a n


đ t
p
đ t

c Cam

ranh
H

6

1961
c An

ch a n

c

T h

1996

Chi u
cao

Qx
Hình th c tràn

p

đ t

1986-

p

1996

đ t

12,5

P

Tràn đ nh r ng

ch a

n

c 1982-

p

1987

đ t

Tuy n Lâm


27,5

chân không
Tràn th c d ng,
23,21

có c a van đi u

H Iam
8

H Sông Ray
9

H N

c Trong

10

Lu n v n th c s k thu t

2010

đ t

2006-

p


2010

đ t

2006-

27,3

32

Tràn BTCT-TN
đáy

2010

đ m

618

ng tràn

đ nh r ng, n i
ti p d c n

c,

500

c


Tràn có c a/
32

Th c d ng +
D cn

654

c

Có c a/ D c
35

n

c + Tiêu
n ng đáy

Bê
tông

539

ti t

b cn
p

474,6


Ôphixêr p, ko

7
2006-

P

Tràn

Ng
H

max
(m3/s)

H max
R

p

Mã
H ch a n

5

đ p

i 1959-

L i

H

4

c

Lo i

72

C a van + TN
đáy

2400


13

N m
TT Tên công trình

xây
d ng

Lo i
đ p

Chi u
cao


Qx
Hình th c tràn

(m3/s)

H max
R

P

l n
11 H T Tr ch

2006-

p

2010

đ t

56

BT
12

14 T Sroc-phumieng
15 Th y l i Ph
16 T


c hòa

ami

1984-

p

1991

đ t

2002

p
đ t

2006-

p

2010

đ t

1997-

p đá

2001


đ

đáy

TN đáy

l c

13 Th y đi n Tr An

C a van + TN

C a van đt +

tr ng

Th y đi n Thác bà

40

31

28

80

Tiêu n ng đáy
Có c a van.
Tiêu n ng đáy

Tràn bên t do

Bê
T Av

ng

2004-

tông

2008

đ m

17

72

Có c a van +
D cn

c

l n
áđ
T Tuyên quang

2002-


+ BT

2007

b n

18
19 Sông Ba h

Lu n v n th c s k thu t

92,2

Có c a van. TN
đáy

m t
2005-

Bê

50

max

Có c a van. TN

P



14

N m
TT Tên công trình

xây

Lo i
đ p

d ng
2010

Chi u
cao

Qx
Hình th c tràn

(m3/s)

H max
R

tông

max
P

P


đáy

đ m
l n
1.2. T ng quan tiêu n ng ®¸y sau tràn th c d ng và cu i d c n

c, [6],

[13].
1.2.1.Tình hình xây d ng công trình tràn tiêu n ng đáy.
Theo th ng kê Vi t nam có kho ng trên 650 h , đ p ch a c l n và
v a, trên 35.000 h , đ p ch a c nh . Tính đ n nay, chúng ta đã xây d ng và
đ a vào khai thác trên 500 h ch a n

c có dung tích t 1 tri u mét kh i tr

lên, tr m t s h có m c đích chính là phát đi n còn l i ch y u là tr n
đ t

i và c p n

c

c sinh ho t.

Trong vi c b trí t ng th m t d án th y l i, th y đi n, công trình tràn
x n

c và v n đ tiêu n ng sau tràn nh m đ m b o n i ti p dòng ch y h l u


chi m m t v trí quan tr ng. Hình th c tiêu n ng phòng xói đ
d a trên đi u ki n đ a hình, đ a ch t, đi u ki n dòng x , ph
hành, chi u sâu n

c l a ch n
ng th c v n

c h l u...

c đi m tiêu n ng dòng đáy là l i d ng s c c n n i b c a n
đó là hình th c th

ng dùng nh t.

này là chi u sâu n

c

n

i u ki n c b n c a hình th c tiêu n ng

h l u ph i l n h n chi u sâu liên h p th hai c a

c nh y h h > h c '' đ đ m b o sinh n
R

R


R

RP

P

Trong tiêu n ng đáy, l u t c
n ng xói l , vì th trong khu v c n

Lu n v n th c s k thu t

c nh y,

c nh y ng p và tiêu n ng t p trung.

đáy r t l n, m ch đ ng mãnh li t, có kh
c nh y (sân sau) ph i b o v b ng bê


15

tông. Khi n n đá x u, đo n n i ti p theo sau sân sau (sân sau th hai) c n
đ

c b o v thích đáng. Mu n t ng hi u qu tiêu n ng thì th

xây thêm các thi t b tiêu n ng ph nh m , ng

ng trên sân sau


ng, v.v....đ cho s xung

kích n i b dòng ch y càng mãnh li t và ma sát gi a dòng ch y v i các thi t
b đó c ng có th tiêu hao m t ph n n ng l
t t và đ
n

ng. Bi n pháp này có hi u qu

c ng d ng r ng rãi. Tiêu n ng dòng đáy th

c th p, đ a ch t n n t

chi u sâu n

c

ng đ i kém. Khi c t n

ng đ

c dùng v i c t

c cao, h c " r t l n, yêu c u
R

RP

P


h l u l n, nh v y ph i đào sâu sân sau và c n đ

kiên c h n. Lúc đó, hình th c tiêu n ng đáy th

cb ov

ng không kinh t .

Trong nh ng n m g n đây, các công trình th y đi n, th y đi n k t h p
th y l i l n đ

c phát tri n xây d ng nhanh, trong lúc kinh nghi m thi t k ,

nghiên c u c a ta còn h n ch . Nhi u nghiên c u c a n
c p nh t h

ng d n s d ng trong n

c ngoài ch a đ

c

c. Hi n nay có r t nhi u công th c và

đ a đ n nh ng k t qu c ng r t khác nhau. Do đó vi c áp d ng công th c tính
toán nh th nào đ k t qu tính toán là ch tiêu k thu t tin c y, an toàn và
kinh t cho công trình là m t bài toán cho m i công trình c th .

gi i quy t


v n đ này, vi c k t h p phân tích, đ i ch ng, so sánh gi a tính toán lý thuy t
và k t qu nghiên c u th c nghi m mô hình đang là h

ng đi h p lý và ngày

càng ph bi n.
1.2.2. Tình hình v n hành th c t
Các h ch a

n

m t s h ch a và công trình x l .

c ta hi n nay th

ng g p nh ng s c ch y u sau:

S t mái th

ng l u (25,84%); H ng đ p tràn x l (25,39%); C ng b h ng

(17,3%);

p b th m (15,06%);

nh đ p th p (9,00%); C a van b h ng

(3,60%).
Nh v y s c h ch a do s c đ p tràn gây ra chi m t l r t cao. S
c đ p tràn th


ng do các nguyên nhân: L v

Lu n v n th c s k thu t

t qua đ nh đ p tràn; Th m qua


16

n n; Th m qua thân đ p;

p b trôi ho c b gãy; Xói tiêu n ng; Xói l h

l u; Gãy, k t c a van; H ng thi t b đóng m ...
Trong đó xói tiêu n ng th
đ a ch t n n; Xác đ nh sai m c n

ng do các nguyên nhân sau:

ánh giá sai

c h l u đ p, Bi n pháp tiêu n ng không

h p lý; Thi công ph n tiêu n ng không đ m b o ch t l

ng; V n hành tràn sai

quy trình.
1.3. nh h


ng c a chi u sâu, chi u dài b đ n hi u qu tiêu n ng.

Các kích th

c chi u sâu, chi u dài b có nh h

qu tiêu n ng, phòng xói

ng r t l n đ n hi u

h l u công trình.

Chi u sâu b ph i đ m b o đi u ki n c b n c a hình th c tiêu n ng
đáy là chi u sâu n
n

c

h l u ph i l n h n chi u sâu liên h p th hai c a

c nh y h h > h c '' đ đ m b o sinh n
R

R

R

RP


P

quá l n s d n đ n n

c nh y ng p. Nh ng n u chi u sâu b

c nh y quá ng p, lúc này dòng n

đáy và d n đ n phá h y lòng d n
Chi u dài b c ng có nh h

c l i ch y lu n

đáy công trình.
ng r t l n đ n hi u qu kinh t k thu t

c a công trình. N u ta làm b quá dài thì đ m b o tiêu n ng t p trung trong b
(b gói g n n

c nh y) nh ng không kinh t và ng

chúng ta không gói đ

cn

c l i n u b ng n thì

c nh y trong b .

Vì v y ngoài k t qu tính toán lý thuy t, c n ti n hành thí nghi m mô

hình v i m i công trình c th , trong đi u ki n biên t
xác đ nh kích th

ng đ ng v i th c t đ

c b tiêu n ng h p lý, đ m b o tiêu hao n ng l

c a dòng ch y đ t hi u qu cao nh t đ i v i công trình đó.

1.4. Các hình th c k t c u tiêu n ng dòng đáy, [16].

Lu n v n th c s k thu t

ng th a


17

K t c u tiêu n ng dòng đáy g m có các hình th c sau:
n ng, Xây t

ng tiêu n ng, B t

ào b tiêu

ng k t h p.

1.4.1. B tiêu n ng:
1
qt

vo
Eo

E'o

q

Ct

C

vo

O

h"c
hc

O'
1

Z'
hh

Z'o
O

do
O'


C
Hình 1.1. B tiêu n ng

ây là hình th c đ

c áp d ng ph bi n

các công trình tiêu n ng

dòng đáy, đ c bi t là

nh ng công trình có đ a ch t n n y u, có t ng đá g c

sâu. Hình th c này th

ng t o ra ch đ ch y ng p khi qua ng

ng b nên ch

c n tiêu n ng m t l n.
1.4.2. T

ng tiêu n ng:

N u đi u ki n k t c u và thi công, khi làm b tiêu n ng không thích
h p thì nên dùng t

ng tiêu n ng. T

ng tiêu n ng làm vi c nh m t đ p tràn


và chúng ta ph i ki m tra tr ng thái ch y qua t

Lu n v n th c s k thu t

ng:


18

- Ch y ng p n u h 'n > 0 ;
qt
vo

(v'o )2 q

E

Eo

2g

Z'
H'

C

hc

O


h"c

v'o

h'n
Co

hh
O

C

Hình 1.2. T
Tr

ng h p này ch y qua t

toán tiêu n ng cho t

ng tiêu n ng
ng là ch y g p nên ta không ph i tính

ng.

- Ch y không ng p n u h 'n < 0 ;
Tr
sau t

ng h p này ta ph i ki m tra ch đ ch y sau t


ng là dòng ch y xi t thì ta ph i tiêu n ng cho t

1.4.3. B t

ng.

ng k t h p:

Trong th c t , có nhi u tr

ng h p n u làm b tiêu n ng ch b ng

cách h th p đáy kênh h l u ho c ch b ng cách xây t
lý. Trong tr

ng thì không h p

ng h p th nh t, b s ph i r t sâu, đáy kênh h l u ph i h

th p quá nhi u và tiêu n ng
th hai, t

ng. N u dòng ch y

h l u đ p s n ng n thêm. Trong tr

ng s ph i quá cao, sau t

xa và ta ph i làm ti p t


ng r t có kh n ng x y ra n

t ch ng t dùng bi n pháp này trong nhi u tr

Lu n v n th c s k thu t

c nh y

ng th hai… Trong đi u ki n nh th , t t h n h t

là k t h p c hai bi n pháp trên, v a h th p đáy kênh, v a làm t
kinh t và k thu t.

ng h p

ng. Th c

ng h p r t có l i v m t


19

Co

hh

d

Hình 1.3. B t

1.5. K t lu n ch

ng k t h p

ng 1:

Hi n nay r t nhi u công trình tháo l

các công trình th y l i, th y

đi n s d ng bi n pháp tiêu n ng đáy, đ c bi t là nh ng công trình có c t
n

c v a và th p, nh ng công trình có đ a ch t n n y u. Vi c l a ch n hình

th c k t c u, kích th
qu tiêu n ng, đ n s

c b tiêu n ng h p lý có nh h

ng r t l n đ n hi u

n đ nh và hi u qu kinh t k thu t c a công trình.

Nh ng nh ng v n đ này ch a đ
nghiên c u tính toán c th

Lu n v n th c s k thu t

c nghiên c u tính toán c th , c n đ


nh ng ch

ng sau.

c


20

NG 2: NGHIÊN C U LÝ THUY T V B TIÊU N NG SAU

CH

TRÀN V N HÀNH
2.1.Lý thuy t t

ng t đ thi t l p mô hình nghiên c u, [9], [12].

2.1.1 Khái ni m v mô hình:
2.1.1.1. Mô hình:
Mô hình là hình nh c a t duy hay là m t s n ph m v t ch t t o ra
b ng các v t li u khác nhau nh m ph n ánh ho c gi ng đ i t

ng nghiên c u

và nh ng k t qu nghiên c u trên đó đem đ n nh ng thông tin chính xác v
đ it

ng c n nghiên c u trong th c t .


2.1.1.2. Mô hình hóa:
Mô hình hóa là s bi u th b ng hình nh các công trình ho c hi n
t

ng c a th c t , b ng công c v t lý và toán h c h p lý đ có th nghiên

c u hi u qu , toàn di n và t i u công trình ho c hi n t

ng đó.

2.1.1.3. Mô hình v t lý:
Mô hình v t lý là mô hình d a trên s t

ng t gi a hai h th c th .

Mô hình th y l c là m t lo i c a mô hình v t lý, th

ng đ

c ch t o v i t

l bé h n và đ t trong phòng thí nghi m. V t li u dùng trong mô hình th y
l c c ng ph i đ m b o t

ng t nh trong th c t .

Mô hình hóa hi n t

ng th y l c d a trên lý thuy t t


ng t . Lý thuy t

t

ng t xu t phát t s phân tích toán h c ho c phân tích th nguyên các đ i

l

ng nh h

t

ng t cho phép chúng ta chuy n nh ng k t qu thu đ

ng đ n hi n t

ng nghiên c u. Các đ nh lu t hay tiêu chu n
c trên mô hình sang

th c t .
2.1.1.4. Mô hình toán:
Mô hình toán đ
duy. S t

c thành l p d a trên s t

ng t gi a th c t và t

ng t đó cho phép nghiên c u th c t b ng s giúp đ c a h


th ng t duy t

ng t

ng v t lý ph c t p, đ

Lu n v n th c s k thu t

c miêu t b ng h ph

ng trình


21

vi phân đ o hàm riêng đ

c gi i b ng ph

ng pháp s , gi i tích ho c đúng

d n.
+ Mô hình toán m t hi n t

ng v t lý đ

c t o thành:

T m t mô hình th c.

T s bi u th b ng toán h c các m i quan h v t lý gi a các đ i l
xác đ nh hi n t

ng

ng c n nghiên c u.

T các ph

ng pháp gi i đ

c b ng toán h c các m i quan h v t lý.

M c đích c a nghiên c u th c nghi m mô hình th y l c là kh o sát nh ng
nghiên c u quy lu t c a dòng ch y, tác đ ng c a n

c lên môi tr

ng mà nó

chuy n đ ng trong đó nh m góp ph n thi t th c vào vi c thi t k t i u h
th ng công trình ho c h ng m c công trình.
+ Nhi m v c a thí nghi m mô hình th y l c là:
B ng th c nghi m gi i quy t nh ng v n đ th c t c a thi t k , xây
d ng và khai thác s d ng công trình th y l i, th y đi n mà nh ng v n đ đó
không gi i quy t th a đáng đ

c b ng con đ

Phát hi n nh ng quy lu t c a các hi n t

ngh a đ

ng lý lu n.
ng th y đ ng l c h c và đ nh

c chúng.

Ki m tra, b sung và chính xác hóa các công th c lý thuy t c a th y
l c b ng cách xác đ nh giá tr c th c a các h s khác nhau (mà tr

c đó l a

ch n ch là g n đúng), ki m tra các k t qu c a mô hình toán.
Thi t l p quan h th c nghi m gi a thông s riêng bi t c a hi n t

ng

nghiên c u.
Ki m tra các k t qu tính toán theo lý thuy t đã có và góp ph n vào s
phát tri n ti p theo c a th y l c.
+ Khi nghiên c u trên mô hình th y l c, có nh ng ti n l i sau:
Kích th

c bé h n so v i th c t .

o các đ i l

ng th y l c đ

Lu n v n th c s k thu t


c chính xác, nhanh và ti n l i.


22

o đ c mang tính h th ng cao.
Có th đ n đ

c b t k v trí nào đ đo.

Có th quan sát và nghiên c u t

ng đ i lâu m t hi n t

ng ho c đ ng

th i các y u t (c c u trúc bên trong và tác đ ng bên ngoài).
2.1.2 Lý thuy t t
2.1.2.1. T

ng t .

ng t hình h c:

N u chúng ta ch t o mô hình gi m nh so v i công trình th c t thì
hình d ng c a công trình c ng t
đ i, m i kích th
t


cđ uđ

ng ng phù h p. M i góc t

ng ng không

c gi m nh theo cùng m t t l . Ta g i đó là

ng t hình h c gi a mô hình và th c t . T l gi a đ dài trong th c t (l t )
R

R

ng ng trên mô hình (l m ) g i là t l hình h c.

và đ dài t

R

λl =

R

lt
lm

(2.1)

N u λ l là h s không đ i cho toàn b mô hình thì t l v di n tích và th
R


R

tích là:

λs =

St
V
2
= λl ; λv = t = λl 3
Sm
Vm

λlx = λly = λlz ; λax = λay = λaz =

2.1.2.2. T
T

λlx λu
= ;
λt λl

ng t đ ng h c:
ng t đ ng h c là t

ng t các thành ph n t

ng ng c a l u t c,


gia t c th c t và mô hình.
Ta có:
λl =

tt
tm

N u t l đ dài theo 3 ph

Lu n v n th c s k thu t

(2.2)
ng là:


23

l
ltx
l
; λly = ty ; λlz = tz
l mx
lmz
lmy

(2.3)

λux =

uty

u
utx
; λuy =
; λuz = tz
u mz
u mx
u my

(2.4)

λax =

aty
atx
a
; λay =
; λaz = tz
amx
amy
amz

λlx =

Thì t l l u t c đi m là:

Và t l gia t c là:

Khi chúng ta có t l l u t c và t l gia t c là h ng s thì chúng ta có đ
t


c

ng t đ ng h c:
λlx = λly = λlz ; λax = λay = λaz =

2.1.2.3. T

λlx λu
= ;
λt λl

ng t đ ng l c h c:

Là s t

ng t hoàn toàn c a các l c trong th c t và trên mô hình.

Theo đ nh lu t Newton (P = m.a) chúng ta có th vi t:
Ptx = mt .atx ; Pty = mt .aty ; Ptz = mt .atz
Pmx = mm .amx ; Pmy = mm .amy ; Pmz = mm .amz

Khi có t

ng t hình h c theo c 3 ph
λp =

ng nh nhau ( λlx = λly = λlz ) thì ta có:

λm .λl
λ2 t


Vì

λm = λ p .λv = λ p .λ3l

Nên:

λ p = λ p .λ2 l .λ2v

T

ng t c h c gi a công trình th c t và mô hình đ

đ

ct

ng t hình h c, t

Lu n v n th c s k thu t

ng t đ ng h c và t

c đ m b o khi có

ng t đ ng l c h c.


24


2.1.2.4. Tiêu chu n t

ng t .

Dòng ch y qua công trình tháo l và

h l u th

ng là dòng ch y t

do - dòng ch y có m t thoáng, ch u tác đ ng ch y u c a tr ng l c, theo lý
thuy t mô hình th y l c có th s d ng tiêu chu n t

ng t chính là Froude

(Fr).
V2
= idem
gL

Fr =

V 2 
V 2 


=
Fr = idem hay    
 gL  m  gL  n


ng th i th a mãn Re m ≥ Re gh (đ đ m b o ch đ ch y
R

R

R

R

khu bình ph

ng

s c c n).
Tr s Re gh có th xác đ nh theo các công th c sau:
R

R

Re gh =

14 Rm
∆m ε m

ho c Re gh = 500

dm
km

Trong đó:

V: L u t c dòng ch y.
L: Kích th

c dài.

G: Gia t c tr ng tr
∇m:
R

R

nhám t

ng (g=9,81 m/s2).
P

P

ng đ i c a mô hình.

R m : Bán kính th y l c trong mô hình.
R

R

ε m : H s s c c n ma sát c a mô hình.
R

R


n, m: Ký hi u nguyên hình và mô hình.
Nói m t cách ch t ch thì tiêu chu n Froude đ

c áp d ng khi l c nh t

có th b qua so v i tr ng l c, Reynolds bé nh t trên mô hình ph i không bé
h n giá tr gi i h n (Re gh ) nào đó. Ngh a là khi đó tiêu chu n Reynolds không
R

có hi u l c, dòng ch y

Lu n v n th c s k thu t

R

khu t đ ng mô hình hay khu bình ph

ng s c c n.