Khi thiết kế và vận hành đường ống lớn (với đường kính 1,8m) và dài (hơn 40km) như đường ống nước sông Đà, người ta phải chú ý đến quán tính cực lớn của khối nước trong ống (có khối lượng 0,9x0,9x3,14x40.000= 101.736 tấn).
Khoảng thời gian đóng hay mở van (tính từ lúc bắt đầu đóng hay mở van đến khi van mở hay đóng hoàn toàn) quyết định việc áp suất trong ống tăng lên đến mức nào.
Từ lưu lượng Q=60000m3/ngày, ta tính được vận tốc dòng chảy trong ống là: V=60000/24/3600/0,9/0,9/3,14=0,27 m/s.
Từ các công thức: a= - V/T ( "a" là gia tốc của dòng nước, "T" là thời gian để vận tốc nước giảm từ V đến 0), p.S=F=ma ("p" là áp suất ở cửa van, "S" là diện tích mặt cắt ống, "m" là khối lượng nước trong ống), ta tính được nếu T=1s thì p= 10921514 N/m2 = 108 atm; nếu T=2s thì p= 54 atm; T=10s thì p=11 atm... nếu T=20s thì p=5atm.
Như vậy, nếu thời gian đóng mở van không đủ lâu và đều đặn thì áp suất trong ống tăng lên rất lớn, không một loại ống nào có thể chịu được.
Sự cố nước sạch Sông Đà liên tục vỡ. Ảnh: Nhật Quang |
Ngoài việc thiết kế ống chịu được tải trọng của đất và rung động của đường, ta cần tính toán sự thay đổi áp suất trong ống trong quá trình làm việc và có quy trình đóng mở van phù hợp. Đầy đủ hơn, cần tính toán cả sự truyền sóng vào trong ống.
Liệu có phải đường ống nước sông Đà vỡ do không thể chịu được áp suất quá lớn? Các nhà xây dựng đường ống mới có quan tâm điều này?
>> Xem thêm: Người dân Hà Nội thức đêm xin nước
'Áp lực nước va là nguyên nhân vỡ đường ống sông Đà'
Ống nước Sông Đà vượt ngưỡng “quá tam ba bận” đạt tới 6 lần vỡ. Để tránh lặp lại sự cố, biện pháp tích cực khẩn trương lúc này là cần lắp đặt van chống lại áp lực nước. |
Chia sẻ bài viết của bạn về đời sống, xã hội tại đây.