Một số vấn đề thủy lực dòng chảy khi bố trí mố nhám gia cường trên dốc nước - áp dụng cho tràn xả lũ hồ chứa nước Kazam, tỉnh Lâm Đồng

Bài viết đề cập đến vấn đề thủy lực của dòng chảy trên các dốc nước có độ dốc lớn và chiều dài dài, đặc biệt tại các tràn xả lũ như tràn Kazam, nơi lưu tốc dòng chảy cao có thể gây phá hủy bề mặt dốc. Để khắc phục, giải pháp mố nhám gia cường được áp dụng nhằm tăng chiều sâu và giảm lưu tốc dòng chảy, dù vẫn còn tồn tại một số hiện tượng thủy lực bất lợi cần được nghiên cứu.

Các kỹ sư, nhà nghiên cứu và chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật thủy lợi, đặc biệt là những người làm việc trong thiết kế, xây dựng và vận hành các công trình thủy công như đập và tràn xả lũ, quan tâm đến giải pháp tiêu năng và tối ưu hóa dòng chảy.

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích thủy lực dòng chảy trên dốc nước có bố trí mố nhám gia cường, đặc biệt áp dụng cho tràn xả lũ hồ chứa Kazam, Lâm Đồng. Vấn đề chính là dòng chảy tốc độ cao trên các dốc dài và dốc, gây nguy cơ phá hủy bề mặt dốc nước, đòi hỏi các giải pháp tiêu năng hiệu quả. Mố nhám gia cường là một trong những giải pháp được áp dụng để tăng chiều sâu và giảm lưu tốc dòng chảy, tuy nhiên vẫn còn những hiện tượng thủy lực bất lợi như sóng, hàm khí và khí thực cần được đánh giá chi tiết. Mục tiêu nghiên cứu là chỉ ra các hiện tượng thủy lực bất lợi khi có kết cấu tiêu năng trên dốc và đánh giá kết quả tính toán mô hình toán so với mô hình vật lý của tràn Kazam. Phương pháp nghiên cứu sử dụng mô hình toán động lực học chất lỏng (CFD) với phần mềm Flow 3D Hydro, dựa trên dữ liệu từ thí nghiệm mô hình vật lý tỷ lệ 1:20 đã thực hiện trước đó. Kết quả mô phỏng cho thấy các hàng nhám trên dốc nước giúp phân tán dòng chảy, làm cột nước trên mặt cắt ngang đều và ổn định, đồng thời giảm lưu tốc đáng kể và tạo ra các đệm khí ngay sau mố nhám. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc bố trí các cấu kiện tiêu năng với kích thước khác nhau có thể không tiện lợi cho thi công. Bài viết khuyến nghị áp dụng các cấu kiện có cùng kích thước nhưng khoảng cách không đều để tối ưu hiệu quả tiêu năng, đồng thời cần tính toán đến khả năng dòng chảy tách khỏi bản đáy khi lưu lượng và lưu tốc lớn. Nghiên cứu cũng mở ra hướng phát triển cho việc tích hợp các răng/mố tiêu năng trong bể tiêu năng cuối công trình.