Mô hình dòng chảy qua tràn ngưỡng phím Piano bằng mô hình vật lý và mô hình toán – áp dụng cho tràn xả lũ Đăkmil 2
Tóm tắt
Tràn có ngưỡng kiểu dạng phím Piano (PKW) là dạng tràn mới, biến thể từ dạng tràn Lybarinth. So với tràn truyền thống với cùng bề rộng, khả năng tháo của tràn PKW tăng lên do cấu trúc của tràn làm tăng chiều rộng hiệu quả. Tràn PKW đã được áp dụng cho nhiều dự án ở một số quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên cơ sở khoa học về chế độ thủy lực của tràn cũng như các thông số về thủy lực chưa được làm rõ và xác định cụ thể. Trong tất cả các dự án về tràn PKW, việc xác định các thông số thiết kế cũng như khả năng tháo của tràn phải dựa trên kết quả thí nghiệm trên mô hình vật lý.Hiện nay, mô hình toán là một công cụ hiệu quả để giải quyết các vấn đề về thủy lực nói chung cũng như các vấn đề cụ thể trong việc thiết kế các công trình thủy lợi nói riêng. Cách tiếp cận này được các nhà khoa học sử dụng rộng rãi do tính ưu việt của nó. Việc thực hiện mô phỏng trên mô hình toán tiện lợi, linh động, truy xuất và phân tích kết quả dễ dàng và rẻ hơn so với mô hình vật lý.
Trong nghiên cứu này, việc khảo sát dòng chảy qua tràn PKW được thực hiện bởi sự kết hợp cả hai phương pháp mô hình vật lý và mô hịnh toán. Phương pháp tích hợp này kết hợp điểm mạnh của cả hai phương pháp để khảo sát dòng chảy qua công trình. Thí nghiệm mô hình vật lý được thực hiện trên một số phân đoạn tràn PKW. Thông qua thí nghiệm mô hình vật lý, ảnh hưởng của các thông số mặt cắt tràn tới khả năng tháo của loại tràn này sẽ được đánh giá, phân tích rõ. Mô hình toán 3 chiều mô phỏng dòng chảy qua tràn PKW được thực hiện thông qua phần mềm Flow-3D với 2 trường hợp. Một trường hợp được lấy từ mô hình 2D đã được khảo sát trên mô hình vật lý với chiều rộng tổng thể W là cố định, chiều rộng ô đón nước (Wi) và ô tháo nước Wo thay đổi. Trường hợp mô phỏng thứ 2 được thực hiện trên mô hình của tràn xả lũ Đakmi 2, tỉnh Quảng Nam. Kết quả thí nghiệm trên mô hình vật lý được sử dụng cho việc cân chỉnh, hiệu chỉnh mô hình toán. Dựa trên kết quả mô phỏng, các thông số thiết kế của tràn Dakmi 2 cũng như quy trình vận hành tràn có cửa kết hợp với tràn PKW được đề xuất.
