zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Một số phương án nâng cao độ tin cậy cho đầu mối hồ chứa Đá Bạc - Hà Tĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Một số phương án nâng cao độ tin cậy cho đầu mối hồ chứa Đá Bạc - Hà Tĩnh nghiên cứu ứng dụng lý thuyết ngẫu nhiên cấp độ II để phân tích xác suất an toàn của hệ thống hồ chứa Đá Bạc, làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy cho đầu mối hồ chứa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Một số phương án nâng cao độ tin cậy cho đầu mối hồ chứa Đá Bạc - Hà Tĩnh

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO ĐẦU MỐI HỒ CHỨA ĐÁ BẠC - HÀ TĨNH Nguyễn Lan Hương, Phạm Ngọc Quý Trường Đại học Thủy lợi, email: lanhuong@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ   Z  R Ynj  N  X ni  (1) Hệ thống đầu mối hồ chứa thủy lợi Đá Bạc trong đó: N  N  X ni  (2): Hàm tải trọng; - Hà Tĩnh là hệ thống công trình cấp II được vận hành năm 2006, trên địa phận phường   R  R Ynj (3): Hàm sức chịu tải; Đậu Liêu - Thị xã Hồng Lĩnh - Tỉnh Hà Tĩnh. Hệ thống đầu mối hồ chứa gồm: 1 đập đất; 1  X ni  và  Ynj  là các biến ngẫu nhiên cống lấy nước;1 tràn xả lũ chính (tràn tự do), (BNN) có luật phân bố xác suất (PBXS) đã 1 tràn sự cố (tràn có cửa van phẳng); hệ được xác định. thống kênh cùng các công trình trên kênh. Hiện tại, đầu mối hồ chứa Đá Bạc bị xuống 2.1.1 Hàm tin cậy Z là hàm tuyến tính, cấp nghiêm trọng. Mái hạ lưu đập đất bị xói các BNN tuân theo luật phân bố chuẩn lở do nước mưa, nước thấm tập trung thành vũng ở đống đá tiêu nước. Tràn chính bị Z  a1.X1  a 2 .X2  a3 .X3  ...  a n .X n (4) thấm mạnh từ thượng lưu, xì nước qua lớp áo Kỳ vọng của hàm Z: bê tông gia cố tường bên ngưỡng tràn và dốc n nước. Cửa van tràn sự cố không kín nước, hạ  Z   ai . Xi (5) i 1 lưu và tiêu năng sau tràn bị xói lở mạnh. Cống còn vận hành khá tốt [1]. Độ lệch chuẩn của hàm Z: n 2 Z    ai .Xi  (6) C èng ngÇm i 1 Kỳ vọng của các BNN: n nh Xi cè c hÝ §Ëp ® Êt sù µn  Xi  X   (7) Tr µn Tr i 1 n Lß ng h å §¸ B¹c Độ lệch chuẩn của các BNN: Hình 1. Sơ đồ bố trí tổng thể đầu mối n 1 2 hồ chứa nước Đá Bạc Xi   n  1   Xi  X  (8) i 1 Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết ngẫu nhiên n (X1 , X2 , X3 , ..., Xn) là số quan sát về BNN đó. cấp độ II để phân tích xác suất an toàn của hệ thống hồ chứa Đá Bạc, làm cơ sở khoa học 2.1.2 Hàm tin cậy Z là phi tuyến, các cho việc đề xuất các giải pháp nâng cao độ BNN tuân theo luật phân bố chuẩn tin cậy cho đầu mối hồ chứa. Hàm Z được tuyến tính hóa tại điểm thiết 2. LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG kế (ĐTK) ban đầu. n TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH Z X0  Z  Z  X0     . X i  X io  (9) 2.1. Xây dựng hàm tin cậy i1 X i Từ sức chịu tải và tải trọng tác dụng vào công Tọa độ ĐTK ban đầu X0 : trình thiết lập được hàm tin cậy (HTC) Z.  X o X1o , Xo2 , X o3 ,..., X on  (10) 48
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 Kỳ vọng ( Z )o ban đầu: - Các sự cố liên kết với nhau theo cổng n Z  X 0  “hoặc”, xác suất an toàn của công trình thứ i: ( Z )o  Z  X0     .  Xi  X oi (11)  PatCTi xác định theo (18) và xác suất sự cố i 1  Xi Độ lệch chuẩn ban đầu  Z  o PscCTi tính theo (19): m (Z ) o  n ( Z  X 0  .Xi ) 2 (12) PatCTi  1   1  Pij  (18) X i j1 i 1 2.1.3. Với các BNN có luật PBXS bất kỳ  PscCTi  1 PatCTi  (19) - Các sự cố liên kết với nhau theo cổng “và”, Biến đổi các biến ngẫu nhiên có luật phân xác suất an toàn của công trình thứ i: PatCTi xác bố xác suất bất kỳ về luật phân bố chuẩn sao m cho các giá trị của hàm mật độ fXi và hàm phân bố xác suất F Xi ban đầu khác phân bố định theo (20): PatCTi  1   1  Pij  (20); Pij - j 1 chuẩn bằng các giá trị tương ứng của một Xác suất an toàn của từng cơ chế sự cố tính BNN có phân bố chuẩn tại ĐTK. theo (17). 1  X*i   ,Xi    f Xi X*i  .  ,Xi  ,Xi  (12) 2.4. Độ tin cậy của hệ thống PatHT  Khi chưa xét tương quan giữa các công  X*i   ,Xi  FXi X*i     ,  (13) trình trong hệ thống  Xi  Hệ thống làm việc theo sơ đồ ghép nối tiếp Tính các đặc trưng thống kê mới: n PatHT   Pati (21) ( 'Xi ; 'Xi ) theo (14) và (15). i 1  'Xi = X*i -  -1 (F Xi (X *i )) Xi (14) Pai : xác suất an toàn của phần tử i trong hệ thống, tính theo mục 2.3 'Xi =    -1 ( FX i (X *i ))  (15) Hệ thống làm việc theo sơ đồ ghép song * n f Xi (X i ) 1 trong đó:  : Là hàm ngược của hàm phân song: PatHT  1   1  Pati   (22) i 1 bố chuẩn tiêu chuẩn. 3. XÁC SUẤT AN TOÀN CỦA HỆ 2.2. Xác suất an toàn của các cơ chế sự THỐNG ĐẦU MỐI HỒ CHỨA ĐÁ BẠC cố theo cấp độ II 3.1. Sơ đồ cây sự cố  Thông qua việc đánh giá hiện trạng đầu Chỉ số tin cậy:  Z  Z (16); Xác suất an Z mối hồ chứa Đá Bạc, xây dựng sơ đồ cây sự toàn của từng cơ chế sự cố: cố như hình 2, trong đó mỗi hư hỏng có thể Pat  Z 0      (17) được mô phỏng theo một cơ chế phá hoại có nguy cơ dẫn đến sự cố công trình hoặc sự cố trong đó:    giá trị của hàm phân phối chuẩn. hệ thống. Nghiên cứu mới xét đến hệ thống gồm 3 công trình làm việc theo sơ đồ ghép 2.3. Xác suất an toàn của công trình nối tiếp: đập đất, tràn chính và tràn sự cố. Lập bảng ma trận xác suất làm việc an hoÆc Sù cè hÖ thè ng ®Çu mèi h å chøa hoÆc hoÆc toàn của các công trình, với giả thiết có n Sù cè ®Ë p ® Êt hoÆc hoÆc Sù cè trµn chÝnh hoÆc hoÆc S ù cè trµn sù cè hoÆc h oÆc công trình trong hệ thống và m cơ chế sự cố Níc trµ n Trît m¸i Têng bªn T êng bªn N gì ng Ngì ng ng ìng tr µn ng ìng trµ n b Þ trµn bÞ ®Ønh ®Ëp h¹ lu bÞ trî t trµ n b Þ lËt tr ît xảy ra với từng công trình đó, do chưa xét lËt mối tương quan giữa các cơ chế sự cố nên coi Hình 2. Sơ đồ cây sự cố hệ thống đầu mối các cơ chế sự cố xảy ra độc lập. hồ chứa Đá Bạc 49
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 3.2. Độ tin cậy của hệ thống Đá Bạc trình để nâng cao ĐTC cho hệ thống, phương Sử dụng phần mềm SYPRO2016 tính ĐTC án hiệu quả nhất sẽ được lựa chọn thông qua của đầu mối hồ chứa, kết quả như bảng 1. các tính toán, phân tích về kỹ thuật và kinh tế. Phương án 1: Làm thêm tràn sự cố bên cạnh Bảng 1. Độ tin cậy của các cơ chế sự cố 2 tràn hiện trạng, tại eo núi bên vai trái đập đất để tăng khả năng tháo, giảm cột nước lũ trên % ảnh TT Cơ chế sự cố Psc ngưỡng tràn, từ đó độ tin cậy của đập đất sẽ hưởng tăng lên do sự cố nước tràn đỉnh giảm xuống. Trượt mái hạ lưu Phương án 2: Mở rộng tràn sự cố làm tăng 1 0.01102 16.46 đập đất khả năng tháo sâu, giảm cột nước trước đập Nước tràn đỉnh đập đất để tăng độ tin cậy cho phần tử có độ tin 2 0.055917 83.53 đất cậy thấp nhất trong hệ thống là đập đất. Tường bên tràn Phương án 3: Nâng cao trình đỉnh đập đất 3 2.85E-6 0.004257 để giảm xác suất sự cố nước tràn đỉnh khi chính bị trượt phẳng Tường bên tràn mực nước hồ dâng cao. 4 1.82E-10 2.72E-07 Phương án 4: Kết hợp: làm thêm tràn sự cố chính bị lật Ngưỡng tràn sự cố 0.002301 số 3 và nâng cao trình đỉnh đập đất. 5 bị trượt phẳng 1.54E-6 Với mong muốn hệ thống đầu mối hồ chứa theo 4 phương án nâng cấp như trên có được độ Ngưỡng tràn sự cố 6 bị lật 4.51E-9 6.74E-06 tin cậy cho phép  P   0.98 , phân chia cho các công trình trong hệ thống theo nguyên tắc độ Với các số liệu thu thập được từ hồ Đá Bạc, tin cậy như nhau theo (22), kết quả về ĐTC cho khi tính toán với MNLTK + 31.27, Xác suất sự từng công trình sau khi nâng cấp như bảng 2. cố của hệ thống: PscHT  0.066937 ; ĐTC của hệ  Pj   4  P  (22); Trong đó:  Pj  - Độ tin thống: PatHT  0.93306 . Hệ thống có chỉ số độ cậy của từng công trình trong hệ thống. tin cậy thấp  HT  1.5     1.65 . Khi xét Bảng 2. Độ tin cậy của các công trình theo các tiêu chuẩn ĐTC này có thể kết luận được nâng cấp theo 4 phương án hệ thống có khả năng bị sự cố do phần tử đập Nâng cấp hệ thống theo các phương án đất có ĐTC thấp nhất trong hệ thống bị sự cố: Các PA1 PA2 PA3 PA4 Xác suất an toàn của đập đất: PA M ở Đập đất Đập đất Patdap  0.9337   P   0.98 . Các kết quả bảng 1 công Tràn 3 rộng sau sau Tràn 3 trình (sự cố) tràn sự nâng nâng (sự cố) cho thấy: Sự cố đập đất xảy ra do nguyên nhân cố 2 cấp cấp chính là nước tràn đỉnh đập, cơ chế này chiếm tỷ lệ xảy ra sự cố khá lớn 83.53%. Khi phân [Pj ] 0.99496 0.99329 0.99329 0.99496 0.99496 tích các BNN có ảnh hưởng đến sự cố nước 5. KẾT LUẬN tràn đỉnh thấy rằng: mực nước hồ có ảnh hưởng lớn nhất 88%, như vậy để hệ thống làm Từ các kết quả phân tích ĐTC hệ thống đầu việc an toàn cần quan tâm nhiều hơn đến BNN mối hồ chứa Đá Bạc, kết hợp hiện trạng mặt là mực nước hồ. Tràn chính và tràn phụ làm bằng tổng thế của đầu mối hồ chứa, nhóm tác việc an toàn với xác suất xảy sự cố rất nhỏ. giả đề xuất một số giải pháp công trình nhằm nâng cao độ tin cậy cho hệ thống khi trong hồ 4. ĐỀ XUẤT ĐỘ TIN CẬY CHO CÁC có lũ thiết kế. Nội dung của bài báo là tài liệu PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỒ CHỨA tham khảo thiết thực cho công tác đánh giá và ĐÁ BẠC quản lý an toàn hồ đập ở Việt Nam hiện nay. Sau khi xem xét hiện trạng, mặt bằng tổng TÀI LIỆU THAM KHẢO thể cụm công trình đầu mối và phân tích độ [1] Tiểu dự án 1 - Sửa chữa và nâng cao an tin cậy của hệ thống đầu mối hồ chứa Đá Bạc, toàn đập (WB8) tỉnh Hà Tĩnh, hạng mục: các tác giả kiến nghị một số giải pháp công Hồ Đá Bạc. 50

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.