zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Tính toán hệ thống công trình đầu mối hồ chứa ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy

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

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Tính toán hệ thống công trình đầu mối hồ chứa ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy trình bày thuật toán và nội dung kiểm định đầu mối hồ chứa bằng phần mềm SYPRO2016; Ứng dụng SYPRO2016 để thực hiện một số bài toán theo lý thuyết độ tin cậy cho một hệ thống công trình thủy lợi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán hệ thống công trình đầu mối hồ chứa ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI HỒ CHỨA Ở VIỆT NAM THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY Nguyễn Lan Hương1, Nguyễn Quang Hùng1, Nguyễn Hữu Bảo1, Nguyễn Xuân Hùng1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: lanhuong@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. THUẬT TOÁN VÀ NỘI DUNG KIỂM ĐỊNH ĐẦU MỐI HỒ CHỨA BẰNG Việt Nam là một quốc gia có số lượng hồ PHẦN MỀM SYPRO2016 đập lớn trên thế giới với khoảng 6886 hồ chứa thủy lợi, thủy điện, trong đó chiếm phần Với quan niệm công trình bị mất an toàn lớn (96,5%) là các hồ thủy lợi có dung tích (xẩy ra sự cố), trong trường hợp tải trọng và vừa và nhỏ. Với chiều dài bờ biển hơn các tác động (S) vào công trình vượt quá khả năng chịu tải thiết kế (R), hoặc tải trọng và 3200km nên trung bình hàng năm Việt Nam tác động nằm trong giới hạn thiết kế nhưng phải chịu ảnh hưởng trực tiếp từ biển Đông 6 sức chịu tải của công trình đã bị suy giảm, đến 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới. Trong trong tính toán thiết lập được hàm tin cậy (Z). mấy thập kỷ vừa qua Việt Nam là một trong (1) Z  R S những quốc gia chịu ảnh hưởng nhiều của Trong đó sức chịu tải R và tải trọng tác hiện tượng biến đổi khí hậu. Do vậy các yếu dụng S là các hàm số của các đại lượng ngẫu tố bất định từ phía tự nhiên tác động vào hồ nhiên có luật phân phối xác định. Theo biểu đập ngày một phức tạp. Các hồ đập được xây thức (1) hàm Z được qui ước như sau: Z < 0 dựng trong nhiều thời kỳ khác nhau với công trình không thỏa mãn điều kiện an toàn; những tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau nên chất Z > 0, công trình thỏa mãn điều kiện an toàn; lượng của hồ đập hiện hữu, mô hình thiết kế Z = 0 là ranh giới giữa vùng an toàn và vùng đang áp dụng, cũng như công tác quản lý còn không an toàn Hàm tin cậy Z có thể là hàm nhiều bất cập. Xuất phát từ lý do đó, nghiên tuyến tính có các biến ngẫu nhiên phân phối cứu phát triển ứng dụng toán xác suất thống chuẩn; Z là hàm phi tuyến với các biến ngẫu kê kết hợp với lý thuyết về công trình thủy nhiên phân phối chuẩn; Z: là hàm phi tuyến lợi và lý thuyết về hệ thống vào các phân tích với các biến ngẫu nhiên có luật phân phối bất về an toàn đập nhằm đánh giá chất lượng kỳ. Các tính toán thiết kế theo xác suất, trong hiện hữu của các hệ thống đầu mối hiện có là đó các hàm tin cậy phi tuyến được tuyến tính một đóng góp mới nhằm cải thiện chất lượng hóa tại điểm thiết kế, các biến ngẫu nhiên (BNN) của hàm được biến đổi hoặc giả thiết các hoạt động thuộc lĩnh vực an toàn đập là dạng phân phối chuẩn được gọi là tính toán hiện nay ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, xác suất ở cấp độ II. Khi luật phân phối xác nhóm tác giả hướng tới việc sử dụng phần suất của các BNN được xem xét theo đúng mềm SYPRO2016 để thực hiện hai trong quy luật phân phối thực của chúng và không nhiều bài toán theo lý thuyết độ tin cậy cho sử dụng các thủ thuật tuyến tính hóa các hàm hệ thống công trình thủy lợi ở Việt Nam: bài phi tuyến thì đây là tính toán theo cấp độ III, toán kiểm định chất lượng đập theo một trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp phương án vận hành lũ, bài toán thiết kế đập Monte carlo để thực hiện các tính toán theo theo lý thuyết độ tin cậy. cấp độ III. 118
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 Phần mềm SYPRO2016 được viết bằng 3. ỨNG DỤNG SYPRO2016 ĐỂ THỰC ngôn ngữ C++ (phần tính độ tin cậy cho công HIỆN MỘT SỐ BÀI TOÁN THEO LÝ trình theo cấp độ II và cấp độ III) và Java THUYẾT ĐỘ TIN CẬY CHO MỘT HỆ (phần tính độ tin cậy cho hệ thống) trên nền THỐNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI hệ điều hành Windows nhằm mục đích mô Trong nghiên cứu này để minh họa cho hình hóa hệ thống các đối tượng công trình khả năng tính độ tin cậy hệ thống bằng phần theo lý thuyết độ tin cậy, phần mềm được vận mềm SYPRO2016, tác giả tiến hành tính độ hành theo các thuật toán như lưu đồ hình 1. Đối với tính độ tin cậy của hệ thống theo tin cậy của một hệ thống công trình đầu mối công thức (9), phần mềm OPEN FTA đã lập hồ chứa có sơ đồ bố trí tổng thể như ở hình 2. cho các trường hợp tổng quát. Tuy nhiên Trong đó đập dâng nước là đập đất đồng trong nghiên cứu này tác giả sử dụng phần chất. Công trình tháo lũ là đường tràn có code của phần mềm OPEN FTA cho trường ngưỡng thực dụng gồm 2 khoang, có cửa van hợp riêng. điều tiết. Theo quy chuẩn thiết kế đây là hệ thống cấp II, các công trình đã vận hành khai thác được hơn 50 năm. Phân tích theo cơ chế phá hoại dẫn đến sự cố vỡ đập của hệ kết cấu trong cụm đầu mối hồ chứa nước bố trí theo hình 2 cho thấy: một khi sự cố xẩy ra độc lập đối với tràn xả lũ hoặc đối với vị trí nào đó của đập đều được xem là đã xảy ra sự cố vỡ đập hay sự cố hệ thống. Mối quan hệ giữa sự cố của công trình tràn với sự cố vỡ đập trong đầu mối hệ thống thể hiện ở sơ đồ cây sự cố hệ thống hình 3. Với cách bố trí các công trình như trên hình 2, hệ thống được liên kết với nhau theo hình thức ghép nối tiếp [1], [2]. Hình 1. Lưu đồ tính độ tin cậy của hệ thống công trình theo cấp độ II và cấp độ III Trμn x¶ lò Chú thích các công thức trong lưu đồ hình 1: n Z X  0  . X  Xo ; Z  Z  X0    i 1 Xi i  i (1)  §Ëp ®Êt X o  1 ,  2 , 3 ,... ; (2) n Z  X 0  ( Z )o  Z  X 0    Xi .  Xi  Xio ;  (3) Hình 2. Sơ đồ bố trí tổng thể một hệ thống i 1 công trình đầu mối hồ chứa thủy lợi n Z  X 0  ( Z ) o  ( . Xi ) 2 ; Sù cè hÖ thèng (4) X i hoÆc hoÆc i 1 Sù cè ®Ëp ®Êt Z  X 0  Sù cè trμn  Xi hoÆc hoÆc hoÆc hoÆc hoÆc hoÆc  Xi Z  Z (5); i   (6); N−íc trμn Tr−ît m¸i BiÕn h×nh thÊm BiÕn h×nh Trμn bÞ Trμn bÞ Z Z ®Ønh ®Ëp h¹ l−u th«ng th−êng thÊm ®Æc biÖt tr−ît lËt   hoÆc hoÆc hoÆc hoÆc X* X1 , X* , X* ... ; X*   Xi  i ..Xi * 2 3 i (7); Xãi vÞ trÝ Xãi vÞ trÝ cöa ra Hang thÊm tËp Hang thÊm tËp n ch©n khay cña dßng thÊm trung trong trung trong nÒn      (8);  1  th©n ®Ëp ®Ëp i HT i Pat  Z 0  i Psc Pat (9) i 1 Hình 3. Cây sự cố hệ thống hồ chứa nước 119
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 3.1. Kiểm định chất lượng đập theo một bộ xác định kích thước của đập theo lý thuyết phương án vận hành lũ độ tin cậy. Trên cơ sở các dữ liệu thu thập được từ - Nước tràn đỉnh đập Psc  nuoctran    8.168E  04: công trình kết hợp với sơ đồ cây sự cố hình 3 xác định cao trình đỉnh đập thiết kế Zdd =38.5m lập các hàm tin cậy tương ứng, sử dụng phần mềm SYPRO2016 thực hiện các tính toán - Trượt mái thượng lưu Psc  1.333E 05:  maiTL  theo cấp độ II và III xác định được độ tin cậy xác định hệ số mái thượng lưu m1 = 4.75 của hệ thống công trình như hình 4. - Trượt mái hạ lưu  Psc maiHL     1.871E  04 : xác định hệ số mái hạ lưu m2 = 4.35 - Hình thành hang thấm trong nền đập  Hangtham   1.333E  05 : xác định chiều dài  Psc  đáy đập Lđ =318.6m Như vậy khi thiết kế đập theo kích thước như trên thì độ tin cậy an toàn của đập sẽ Hình 4. Kết quả độ tin cậy hệ thống bằng đảm bảo hay xác suất xảy ra sự cố của đập sẽ phần mềm SYPRO2016 nhỏ hơn xác suất sự cố cho phép. Xác suất làm việc an toàn của hệ thống HT 4. KẾT LUẬN Pat  0,9355 ( HT  1,52 ) nhỏ hơn xác suất Nghiên cứu phát triển thiết kế xác suất vào an toàn cho phép trong các tiêu chuẩn tính tính toán an toàn đập là một trong những giải toán [3], [4]. Đây là một chỉ số độ tin cậy pháp nâng cao chất lượng của công tác quản thấp, khi xét theo các tiêu chuẩn này có thể lý an toàn hồ, đập ở Việt Nam hiện nay. Bài kết luận hệ thống có khả năng bị sự cố do xảy báo giới thiệu các ứng dụng của lý thuyết độ ra sự cố của một trong 4 nguyên nhân sau: tin cậy cấp độ II và III khi thực hiện các tính nuoctran nước tràn đỉnh đập ( Psc  0,0454 , toán độ tin cậy cho một hệ thống công trình   1,69 ), trượt mái hạ lưu, xói tại xói tại cửa đầu mối hồ chứa nước thủy lợi. Các bài toán ra và chân khay. Khi giải bài toán này theo được giải bằng SYPRO2016 với mức độ xác nuoctran suất ở cấp độ II và cấp độ III phù hợp với xác suất cấp độ III Psc  0,038 . Như vậy, điều kiện thực tế của Việt Nam. Nội dung của sai số khi tính toán xác suất sự cố của cơ chế bài báo là tài liệu tham khảo thiết thực cho sự cố nước tràn đỉnh đập theo cấp độ II và công tác quản lý an toàn hồ, đập ở Việt Nam cấp độ III là 16,3%. hiện nay. 3.2. Thiết kế đập theo độ tin cậy cho phép 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hệ thống thủy lợi có sơ đồ bố trí như hình [1] Nguyễn Văn Mạo, Nguyễn Hữu Bảo, Nguyễn 9 là hệ thống thủy lợi cấp II, theo tiêu chuẩn Lan Hương, Cơ sở tính độ tin cậy an toàn Việt Nam tuổi thọ của công trình là 75 năm. đập, Nhà xuất bản Xây dựng, năm 2014. [2] Nguyễn Lan Hương, Tính độ tin cậy an toàn Theo kinh nghiệm thiết kế, xác suất sự cố hệ thống công trình đầu mối ở hồ chứa, Tạp cho phép của đập  Psc   0,001333 , [5].  dap  chí KHKT thủy lợi và MT số 44, năm 3-2014. [3] ISO 2394, International Standar, General Dựa trên việc phân tích cây sự cố của hệ principles reliability structures. thống như hình 3 và mức độ ảnh hưởng của [4] Tiêu chuẩn thống nhất để thiết kế độ tin cậy từng cơ chế sự cố đến sự cố hệ thống, mức độ kết cấu công trình, tiêu chuẩn nhà nước, nước cộng hòa nhân dân Trung Hoa JB ảnh hưởng của các biến ngẫu nhiên đến từng 50153 - 92. sự cố, có thể phân phối xác suất sự cố cho [5] Probabilistic design and risk assessment of phép của hệ thống cho 4 cơ chế sự cố như large dams. 1996, J.K Virijling/ M. Hauer/ bên dưới. Sử dụng SYPRO2016 tính lặp, sơ R.E. Jorissen. 120

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2428 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.