Mô phỏng số dòng chảy qua tràn xả lũ: áp dụng cho tràn xả lũ Ta Hoét

Từ khóa:

tràn xả lũ
Fluent
CFTD
Ta Hoét

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2023.vi.vol3-5

Tóm tắt:

Tràn xả lũ là một trong những công trình quan trọng trong hệ thống đầu mối công trình thủy lợi, nó là chìa khóa đảm bảo sự an toàn cho công trình hồ chứa. Trong nghiên cứu này chế độ thủy lực trong tràn lũ Ta Hoét đã được mô phỏng bằng mô hình số 3D - Fluent. Có 8 kịch bản mô phỏng được thực hiện với các tần suất lũ khác nhau và các chế độ mở cửa van khác nhau. Sự thay đổi về vận tốc, đường mặt nước cùng các yếu tố thủy lực khác đã được mô phỏng chi tiết. Kết quả cũng cho thấy, hướng dòng chảy vào tràn bị uốn cong đã dẫn đến các chế độ thủy lực khác nhau tại các cửa van. Kết quả mô phỏng đã được kiểm định so sánh với kết quả thực nghiệm và cho thấy độ chính xác cao. 

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1] S. Gu et al. (2017), “SPHysics simulation of experimental spillway hydraulics,” Water, vol. 9, no. 12, p. 973.

[2] TCVN-9147:2012, “Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9147:2012 về Công trình thủy lợi - Quy trình tính toán thủy lực đập tràn,” Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, p. https://thuvienphapluat.vn/TCVN/Xay-dung/TCVN-9147.

[3] TCVN-8420:2010, “Tiêu chuẩn TCVN 8420:2010 Tính thủy lực công trình xả kiểu hở,” https//luatvietnam.vn/xay-dung/tieu-chuan-tcvn-8420-2010-tinh-thuy-luc-cong-trinh-xa-kieu-ho-164531-d3.html (accessed Jul. 07, 2023).

[4] TCVN-12262:2018, “Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12262:2018 Công trình thủy lợi - Tính toán thủy lực tràn dạng phím piano”.

[5] TCVN-8214:2009, “TCVN 8214:2009 Thí nghiệm mô hình thủy lực công trình thủy điện, thủy lợi”.

[6] F. H. Harlow and J. E. Welch (1965), “Numerical calculation of time‐dependent viscous incompressible flow of fluid with free surface”, Phys. fluids, vol. 8, no. 12, pp. 2182–2189.

[7] B. M. Savage and M. C. Johnson (2001), “Flow over ogee spillway: Physical and numerical model case study”, J. Hydraul. Eng., vol. 127, no. 8, pp. 640–649.

[8] C. B. Cook, M. C. Richmond, J. A. Serkowski, and L. L. Ebner (2002), “Free-surface computational fluid dynamics modeling of a spillway and tailrace: Case study of the Dalles project”.Citeseer.

[9] M. Tabbara, J. Chatila, and R. Awwad (2005), “Computational simulation of flow over stepped spillways”, Comput. Struct., vol. 83, no. 27, pp. 2215–2224.

[10] N. C. Thành (2013), “Ứng dụng mô hình dòng chảy rối trong tính toán dòng chảy tự do qua đập tràn”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, tập 43, pp. 27–34.

[11] Đ. X. Khánh, L. T. T. Nga và H. V. Hùng (2018), “Ứng dụng phần mềm Flow-3D tính toán vận tốc và áp suất trên đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, tập 61, pp. 99–106.

[12] S. Damarnegara, W. Wardoyo, R. Perkins, and E. Vincens (2020), “Computational fluid dynamics (CFD) simulation on the hydraulics of a spillway”, in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 437, no. 1, p. 12007.

[13] S. Gu, W. Zheng, H. Wu, C. Chen, and S. Shao (2022), “DualSPHysics simulations of spillway hydraulics: A comparison between single-and two-phase modelling approaches”, J. Hydraul. Res., vol. 60, no. 5, pp. 835–852.

[14] Liên danh Công ty cổ phần tư vấn xây dựng Thủy lợi 3 (HEC3), Công ty TNHH tư vấn xây dựng 2H Việt Nam và Văn phòng Tư vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lượng Công trình, “Báo cáo kết quả thí nghiệm mô hình thủy lực hồ chứa nước Ta Hoét,” 2021.