Đồ án thi công công trình đê quai hạ lưu thủy điện sơn la

Đồ án công trình thủy điện sông la

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SƠN

LA 5

1.1 Nhiệm vụ công trình 5

1.2 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 6

1.2.1 Cấp công trình 6

1.2.2 Các hạng mục công trình chính 6

1.2.2.1 Đập dâng 6

1.2.2.2 Công trình xả lũ 7

1.2.2.3 Tuyến năng lượng 7

1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 8

1.3.1 Điều kiện địa hình 8

1.3.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy 8

1.3.2.1 Điều kiện khí hậu 8

1.3.2.2 Đặc trưng thủy văn sông Đà trong vùng xây dựng 9

1.3.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 14

1.3.3.1 Điều kiện địa chất 14

1.3.3.2 Địa chất thủy văn 14

1.3.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 14

1.4 Điều kiện giao thông 15

1.4.1 Giao thông ngoài công trường 15

1.3.3 Giao thông trong nội bộ công trường 15

1.5 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 16

1.5.1 Điều kiện vật liệu xây dựng công trình 16

1.5.1.1 Mỏ cát 16

1.5.1.2 Mỏ đá 16

1.5.1.3 Mỏ đất 16

1.5.2 Khả năng cung cấp điện thi công trong công trường 16

1.6 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực 17

1.6.1 Điều kiện cung cấp vật tư 17

1.7 Thời gian thi công được phê duyệt 17

1.8 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 17

1.8.1 Thuận lợi 17

1.8.2 Khó khăn 18

CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 19

2.1 Dẫn dòng 19

2.1.1 Khái niệm 19

2.1.2 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công 19

2.1.3 Ý nghĩa của công tác dẫn dòng thi công 19

2.1.4 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng thi công 19

2.1.5 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến công tác dẫn dòng 20

2.1.5.1 Điều kiện địa hình 20

2.1.5.2 Điều kiện thuỷ văn 20

2.1.5.3 Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn 20

2.1.5.4 Các phương án dẫn dòng thi công 21

2.1.5.5 Phương án 1 21

2.1.5.6 Phương án 2 23

2.1.5.7 So sánh lựa chọn phương án dẫn dòng thi công 24

2.1.6 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công cho phương án 1 25

2.1.6.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công 25

2.1.6.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công 26

2.1.6.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 27

2.1.7 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng thi công 27

2.1.7.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn I: 27

2.1.7.2 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn II: 32

2.1.7.3 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn III: 49

2.1.7.4 Tính toán thuỷ lực giai đoạn IV: 52

2.1.8 Tính toán điều tiết lũ 55

2.1.8.1 Chọn điều tiết dẫn dòng qua cống dẫn dòng thi công và đập tràn xây dở tại cao trình 126 m 55

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHÍNH 61

3.1 Công tác hố móng và xử lý nền 61

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng 61

3.1.1.1 Đề xuất lựa chọn phương án 61

3.1.1.2 Xác định lưu lượng nước cần tiêu 62

3.2 Phân chia các giai đoạn thi công 67

3.3 Tính khối lượng đắp đê của từng giai đoạn 69

3.4 Tổ chức thi công cho đê quai hạ lưu 77

3.4.1 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 77

3.4.2 Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu 79

3.4.3 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 81

3.4.4 Tổ chức thi công trên mặt đập 90

3.4.5 Quản lý và kiểm tra chất lượng 91

CHƯƠNG 4: TIẾN ĐỘ THI CÔNG 92

4.1 Các hạng mục và khối lượng công việc trong thi công đê quai GĐ 2 92

4.2 Lập tiến độ thi công công trình đơn vị - Đê quai giai đoạn 2 92

4.3 Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực: 95

CHƯƠNG 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG 96

5.1 Những vấn đề chung 96

5.1.1 Những nguyên tắc cơ bản 96

5.1.2 Trình tự thiết kế 97

5.2 Công tác kho bãi 98

5.2.1 Mục đích 98

5.2.2 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 98

5.2.3 Xác định diện tích kho và đường bốc dỡ hàng hóa 100

5.2.3.1 Tính toán diện tích kho 100

5.2.3.2 Xác định đường bốc dỡ vật liệu 101

5.3 Tổ chức cung cấp điện - nước trên công trường 102

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 102

5.3.1.1 Xác định lượng nước cần dung 102

5.3.1.2 Chọn nguồn nước 105

5.3.2 Tổ chức cung cấp điện 105

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 105

5.4.1 Xác định số người trong khu nhà ở 106

5.4.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà .107

5.4.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi 107

CHƯƠNG 6: DỰ TOÁN 109

6.1 Căn cứ để lập dự toán 109

6.2 Lập dự toán xây dựng hạng mục công trình: Đê quai hạ lưu 109 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển ngày càng lớn mạnh của đất nước, thuỷ điện Sơn

La sau khi hoàn thành xây dựng sẽ góp phần không nhỏ vào sản lượng điện ởViệt Nam Việc đảm bảo cho công trình hoàn thành đúng và vượt tiến độ khôngnhững củng cố về vấn đề an ninh năng lượng mà còn sớm mang lại lợi ích kinh tế

to lớn

Được thực tập và tham gia tìm hiểu tại công trường thuỷ điện Sơn La làdịp để bản thân em trau dồi kiến thức đã học và có cái nhìn thực tế về côngtrường Thuỷ Lợi Sau khi thực tập tốt nghiệp em được giao đề tài tốt nghiệp:

" Thi công đê quai hạ lưu "

Đồ án gồm 6 chương:

 Chương 1: Giới thiệu chung về công trình Sơn La

 Chương 2: Dẫn dòng thi công

 Chương 3: Thi công đê quai hạ lưu

 Chương 4: Kế hoạch tiến độ thi công

 Chương 5: Bố trí mặt bằng công trường

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SƠN LA

Vị trí công trình

Tuyến bố trí công trình đầu mối Sơn La tại tuyến Pa Vinh II nằm trênsông Đà, thuộc tỉnh Sơn La cách đầu mối thủy điện Hòa Bình về phía thượng lưukhoảng 215km Bờ phải công trình đầu mối là huyện Thuận Châu, bờ trái làhuyện Mường La

Hình 1-1: Vị trí xây dưng thuỷ điện Sơn La

Tọa độ phạm vi xây dựng công trình:

X: 2377100m - 2379000m

Y: 498600m – 501000m

1.1 Nhiệm vụ công trình

Công trình thủy điện Sơn La là một công trình đặc biệt quan trọng đối vớinền kinh tế quốc dân Khi đi vào hoạt động nó thực hiện 3 nhiệm vụ sau:

Một là, Cung cấp điện năng để phát triển kinh tế- xã hội, phục vụ sự nghiệp

công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Khi hoạt động với 6 tổ máy, nhà máy sẽ phát điện với công suất 2400MW ( trongkhi đó thủy điện Hòa Bình là 1900Mw), cung cấp 10 tỷ Kwh/năm, phục vụ đắclực công cuộc CNH-HĐH đất nước

Hai là, Góp phần chống lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa kiệt cho đồng

bằng Bắc Bộ

Hồ Sơn La với dung tích điều tiết 6 tỷ m3, cung cấp nước tưới về mùa khô chođồng bằng Bắc Bộ, mặt khác nó cùng với hồ Hòa Bình tạo dung tích phòng lũ 7

tỷ m3 ( trong đó hồ Sơn La là 4 tỷ m3)

Ba là, Góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc.

Sự ra đời của công trình thủy điện Sơn La đã góp phần thúc đẩy sự pháttriển của cơ sở hạ tầng như hệ thống điện, đường , cầu cống, trường học, bệnhviện…, qua đó góp phần cải thiện, nâng cao đời sống kinh tế, văn hóa, giáo dụccho các dân tộc vùng Tây Bắc

1.2 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

1.2.1 Cấp công trình

Theo TCXDVN 315-2004, cấp công trình được xác định như sau:

+ Các hạng mục công trình chủ yếu:

Đập tràn, đập không tràn, đập- cửa lấy nước: xếp cấp đặc biệt

Nhà máy thuỷ điện, trạm phân phối điện ngoài trời: xếp cấp I

+ Các công trình thứ yếu:

Tường biên, tường chắn không nằm trên tuyến chịu áp; công trình gia cố

bờ nằm ngoài cụm công trình đầu mối; nhà quản lý hành chính: xếp cấp II

1.2.2 Các hạng mục công trình chính

Công trình đầu mối thủy điện Sơn La gồm các hạng mục: đập dâng, côngtrình xả lũ, tuyến năng lượng

Bảng 1-1: Các thông số chính của đập tràn

1.2.2.3 Tuyến năng lượng

Bao gồm cửa lấy nước, đường ống áp lực dẫn nước và nhà máy thủy điệnsau đập bố trí tại lòng sông

- Cửa lấy nước: gồm có 6 khoang độc lập nằm trong thân đập

- Đường ống áp lực dẫn nước vào tuabin được bố trí riêng cho từng tổ máy vàđược đặt trên mái hạ lưu đập

- Nhà máy thủy điện: là nhà máy kiểu hở sau đập, tổ máy trục đứng, lưu lượnglớn nhất qua nhà máy thủy điện 3.462m3/s

1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.3.1 Điều kiện địa hình

Tuyến công trình đầu mối có bờ trái dốc đứng đạt cao độ 400 – 500m và

bờ phải thoải hơn đạt cao độ khoảng 300m Ven bờ phải có một đoạn thềm kháthoải dài 400m có cao độ 115- 125m

Đáy sông trong vùng tuyến có cao độ khoảng 108 – 111m, khoảng cáchgiữa hai bờ theo mép sông dao động từ 120 đến 270m

1.3.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy

1.3.2.1 Điều kiện khí hậu

a Nhiệt độ

Khí hậu vùng xây dựng công trình thuộc nhiệt đới gió mùa Mùa đônglạnh và khô, mùa hè nóng và mưa nhiều Vùng công trình chịu ảnh hưởng của giómùa đông bắc, mùa hè gió Tây Nam và bão từ biển Đông Phân chia mùa đông từtháng 11 đến tháng 3, mùa hè từ tháng 5 đến tháng 9

Bảng 1-3: Nhiệt độ không khí trung bình tại tuyến công trình

b Độ ẩm

Độ ẩm tuyệt đối trung bình nhiều năm, theo trạm khí tượng Lai Châu vàSơn La được xác định vào khoảng 20 – 23,3mb Độ ẩm tương đối dao động từ81-83%, lớn nhất đạt 100%, nhỏ nhất là 12%

c Mưa

Mưa trên lưu vực sông Đà phân bố không đều theo không gian và thờigian, và phụ thuộc vào nhiều yếu tố tác động:

+ Theo không gian: chủ yếu phụ thuộc vào cao độ địa hình và hướng núi

+ Theo thời gian: lượng mưa phân bố theo hai mùa rõ rệt Mùa mưa (từ tháng 5 –9) chiếm tới 85 – 88% tổng lượng mưa cả năm

Thời gian mưa liên tục dài nhất là 67 giờ, ít nhất là 11 giờ 30 phút Trongthời kỳ mùa lũ số ngày mưa có thể đạt tới 90 – 120 ngày và chủ yếu tập trung vàohai tháng 7 và 8 Trung bình mỗi tháng đạt khoảng 24 – 25 ngày (tại Lai Châu và

Theo tài liệu quan trắc của trạm khí tượng Sơn La tổng lượng bốc hơi nămđạt khoảng 936mm, lớn nhất vào tháng 3 đạt 123mm và nhỏ nhất vào tháng 8 đạt55,4mm.

Lượng bốc hơi mặt nước trung bình nhiều năm có xét tới kích thước hồchứa Pa Vinh được xác định theo công thức của viện KTTV Quốc gia Nga bằng1192mm

e Gió

Hướng gió thịnh hành thay đổi theo mùa:

+ Mùa đông: hướng Đông Bắc

+ Mùa hè: hướng Tây Nam

Tốc độ gió trung bình hàng năm trên lưu vực sông Đà theo tài liệu khítượng của trạm khí tượng Sơn La và Lai Châu là 1 - 2 m/s Đà gió dùng để tínhchiều cao sóng D = 1000m

Bảng 1-4: Vận tốc gió lớn nhất ứng với các tần suất

1.3.2.2 Đặc trưng thủy văn sông Đà trong vùng xây dựng

Chế độ nước sông Đà chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa Phùhợp với chế độ mưa vùng núi, chế độ sông chia thành 2 mùa rõ rệt: mùa lũ vàmùa kiệt Mùa lũ xảy ra đồng thời với tác động của gió mùa Tây Nam, bắt đầuvào tháng 6, kết thúc vào tháng 10 Mùa kiệt với tác động của gió mùa ĐôngBắc, bắt đầu từ tháng 10 và kết thúc vào tháng 5

Độ đục của nước sông trong thời kỳ mùa lũ thông thường là 2.0 – 3.0 Kg/

m3, đôi khi đạt 12Kg/m3 Nước sông không ăn mòn bê tông

Lượng mưa và số ngày mưa của từng tháng trong năm có ảnh hưởng đáng

kể đến thi công công trình

Các đặc tài liệu thủy văn và đặc trưng dòng chảy thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 1-5: Bảng quan hệ lưu lượng và mực nước hạ lưu (Q~Zhl) tuyến Pa Vinh II

Bảng 1-8: Lưu lượng lũ thiết kế tại tuyến công trình thủy điện Pa Vinh II

Tần suất thiết kế P( % ) Lưu lượng lũ Q (m/s3 )

1.3.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.3.3.1 Điều kiện địa chất

Lớp mặt ở 2 bờ là sản phẩm phong hoá của 1 phần đá gốc, dày 2,5m Ởlòng sông nơi có công trình chính có trầm tích cuội tảng dày 1,5 – 8,6 m Cáccông trình chính nằm trên khối Bazan foócphirit, đê quai thượng lưu và đê quai

hạ lưu nằm trên đá trầm tích lục nguyên

Tại vùng xây dựng công trình xuất hiện nhiều đứt gãy kiến tạo, trong đó

có những vết nứt kiến tạo sâu Dọc thung lũng sông Đà còn có những đứt gãynhỏ, ảnh hưởng cục bộ tới lòng hồ

Tại đây cũng xảy ra các hiện tượng: Cáctơ, xói ngầm cáctơ, xâm thực,phong hoá đất đá, và đặc biệt tại vùng xây dựng công trình và hồ chứa có độngđất ở cấp 7-9

1.3.3.2 Địa chất thủy văn

Ở vùng công trình chính phát hiện 2 hệ thống nước ngầm:

+ Tầng nước ngầm Aluvi phát triển ở vùng Aluvi lòng sông Đà và trongtầng cát giáp bờ

+ Hệ thống nước khe nứt và nước mặt

Nước ngầm chứa ít khoáng và không ăn mòn bê tông

1.3.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Kinh tế của vùng xây dựng công trình chủ yếu là nông nghiệp, chỉ có mộtvài xưởng sản xuất thủ công nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân trong vùng,công nghiệp không phát triển Huyện Mường La có khoảng 55 nghìn dân, trong

đó khoảng 14 nghìn người sống trong vùng lòng hồ, chủ yếu là người dân tộcThái

Đến cuối năm 2004, giao thông khu vực đã được cải tạo, nâng cấp và làmmới, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại, vận chuyển từ các trung tâm kinh tếchính trị đến công trường Hơn nữa, hệ thống điện cũng được xây dựng và hoànthành, góp phần tạo điều kiện thi công bằng các phương tiện hiện đại có năngsuất cao

Hiện nay tỉnh Sơn La đã có nhà máy xi măng năng suất 80000 T/năm vànhà máy sản xuất gạch tuynen năng suất 20 Triệu viên /năm Trong mặt bằngcông trường đã tiến hành xây dựng trạm nghiền clinke công suất 100 T/năm phục

vụ công tác thi công bê tông trên công trường

1.4 Điều kiện giao thông

1.4.1 Giao thông ngoài công trường

hµ nam chi nª

Hình 1-4: Sơ đồ giao thông vùng xây dựng công trình

Hàng hoá đến công trường xây dựng công trình đầu mối sẽ được vậnchuyển bằng đường bộ và đường thuỷ:

+ Đường thuỷ: Hải Phòng- Hà Nội- Hoà Bình- Công trình đầu mối, dàikhoảng 500km

+ Đường bộ: Hải Phòng- Hà Nội- Hoà Bình- Hát Lót- Công trình đầu mối,dài khoảng 450km

Do thiết bị vận chuyển đến công trường chủ yếu là các thiết bị có chiềudài và khối lượng siêu trường, siêu trọng nhập từ nước ngoài Vì vậy phươngthức vận chuyển chủ yếu là bằng đường thuỷ

1.3.3 Giao thông trong nội bộ công trường

Có 2 tuyến đường chính dọc hai bên bờ sông phải và trái bắt đầu từ cầuvĩnh cửu đến tuyến công trình đầu mối và 1 tuyến đường từ cầu vĩnh cửu đến sânbay Tổng chiều dài khoảng 25km

1.5 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.5.1 Điều kiện vật liệu xây dựng công trình

Tại xung quanh vùng xây dựng, các mỏ vật liệu địa phương sau có thểkhai thác phục vụ sản xuất

1.5.1.1 Mỏ cát

Các mỏ cát dọc sông từ tuyến công trình xuống dưới hạ lưu khoảng 5km

có chỉ tiêu không phù hợp với yêu cầu xây dựng bê tông công trình chính Đãxem xét và đề nghị sử dụng mỏ cát Kỳ Sơn (Hoà Bình) nằm ở xa hơn 200km làmcát chế tạo bê tông cống dẫn dòng, gia cố kênh và bê tông truyền thống Ngoài ra,

sử dụng thêm cát vàng từ các mỏ cát Việt Trì và cát Sông Mã để hỗ trợ cho lượngcát thiên nhiên lấy từ Kỳ Sơn Hơn nữa, công trình còn sử dụng cát nghiền từ đá

để chế tạo bê tông đầm lăn

1.5.1.2 Mỏ đá

Qua khảo sát đã chọn mỏ đá Bản Pểnh cung cấp đá làm cốt liệu dăm, cátcho công trình chính Mỏ đá này với trữ lượng khoảng 3,2 triệu m3, cùng vớikhoảng 1 triệu m3 đất đá từ hố móng sẽ đáp ứng được nhu cầu khai thác 4,2 triệu

m3

1.5.1.3 Mỏ đất

Đã tìm ra các mỏ đất số I, số II, mỏ đất Bản Rạng ( mỏ số III) có các chỉtiêu cơ lý phù hợp với yêu cầu làm lớp chống thấm cho đê quai

1.5.2 Khả năng cung cấp điện thi công trong công trường

Trong thời kỳ chuẩn bị, xây dựng trạm biến áp 110/35/6KV và lắp đặt mộtmáy phát công suất 25MVA tại công trường, cùng với đoạn đường dây 110KVSơn La – Mường La để tải điện 35KV và 6KV từ trạm 110/35/6KV đến các cơ sởsản xuất của công trường

Tiếp đó sẽ lắp đặt thêm một máy công suất 25MVA tại trạm 110/35/6KVnâng công suất toàn trạm lên 500MVA, xây dựng đường dây 220KV từ Sơn La

đi Việt Trì và dùng toàn bộ tuyến đường 220KV này để chuyển tải điện áp110KV Cũng trong thời gian đó tiến hành xây dựng trạm hạ áp 35/0.4 và6/0.4KV cùng hệ thống đường dây tại công trường phục vụ thi công

1.6 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực

1.6.1 Điều kiện cung cấp vật tư

Khối lượng chủ yếu của công trình đầu mối chủ yếu là bê tông và bê tôngcốt thép Để làm ra bê tông và bê tông cốt thép chúng ta cần có: Xi măng, thép,phụ gia…, các vật tư này trong nước đều có sẵn

+ Xi măng có thể được cung cấp từ các nhà máy xi măng lớn trong nước, ví dụnhư xi măng Hoàng Thạch, Bỉm Sơn, Bút Sơn, Nghi Sơn…

+ Tro bay có thể mua từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại, hoặc có thể nhập khẩu từnước ngoài

+ Thép có thể mua từ trong hoặc ngoài nước với nhiều sản phẩm, chủng loạiphong phú, đáp ứng nhu cầu số lượng và chất lượng của thi công

1.6.2 Điều kiện cung cấp thiết bị, nhân lực

Nước ta có nhiều tổng công ty lớn như tổng công ty Sông Đà, tổng công tylắp máy Việt Nam LILAMA, công ty tư vấn xây dựng Điện 1…, đây là những tổchức có đủ năng lực, trình độ, máy móc, kỹ thuật hiện đại, nhân lực trình độ cao,

để thực hiện công việc thiết kế cũng như thi công các hạng mục của công trìnhnày

1.7 Thời gian thi công được phê duyệt

Thời gian thi công được phê duyệt như sau:

+ Khởi công xây dựng công trình: 2/12/2005

+ Hoàn thành công trình: năm 2012

Trong thời gian được phê duyệt có 1 số mốc khống chế sau:

+ Ngăn sông đà đợt 1: Tháng 12/2005

+ Tích nước hồ chứa: Tháng 7/2010

+ Phát điện tổ máy 1: Cuối 2010

1.8 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công

1.8.1 Thuận lợi

Lòng sông rộng nên thuận lợi cho việc bố trí các công trình dẫn dòng, địahình bờ trái cụm công trình đầu mối khá rộng thuận lợi cho bố trí các hạng mụcphụ trợ thi công

Nguồn vật liệu địa phương (chủ yếu là đá) khá phong phú với chất lượngtốt, trữ lượng lớn, đảm bảo cung cấp cho quá trình thi công.

Yêu cầu nhân lực, vật tư, thiết bị thi công của công trình được đáp ứng thuận lợi.Dân cư thưa thớt, thuận lợi cho công tác phóng mặt bằng và di dân tái định cư

1.8.2 Khó khăn

Vùng xây dựng công trình là vùng kinh tế kém phát triển, cơ sở vật chấtnghèo nàn.Do đó phải xây mới hoàn toàn các cơ sở vật chất cần thiết như điện,nước, giao thông và thông tin liên lạc

Vật liệu đá trữ lượng lớn nhưng vật liệu cát khan hiếm, không đủ đáp ứngyêu cầu về trữ lượng và chất lượng Vì vậy, ta phải sử dụng cát nhân tạo đượcxay từ đá bazan với yêu cầu phải xây dựng trạm nghiền sàng liên hợp công suấtlớn

Lực lượng lao động địa phương ít, trình độ thấp

2.1.2 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công

- Tạo thuận lợi trong suốt quá trình thi công luôn được khô ráo

- Tránh bất lợi do dòng chảy gây ra

- Đảm bảo cho môi trường môi sinh của khu vực ven sông cũng như hạ lưucông trình

- Phát triển nguồn thuỷ sinh

- Ngoài ra, công trình thuỷ điện Sơn La nằm trên hệ thống khai thác bậc thangcủa sông Đà do vậy phải thường xuyên cấp nước cho cấp nước hồ Hoà Bìnhđảm bảo công suất phát điện của nhà máy

2.1.3 Ý nghĩa của công tác dẫn dòng thi công

- Đảm bảo chất lượng thi công công trình

- Đảm bảo được tiến độ thi công

- Đảm bảo không tăng thêm chi phí giá thành xây dựng công trình

- Bảo tồn cho hệ sinh thái và môi trường dưới hạ lưu

- Thuận lợi cho việc đạt mục tiêu xây dựng công trình

2.1.4 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng thi công

- Phân tích các điều kiện địa chất, địa hình, thuỷ văn…để đề xuất phương ándẫn dòng thi công

- Phân tích ưu nhược điểm của từng phương án để chọn ra phương án tốt nhất

- Xác định được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: Chọn tần xuất, thờiđoạn, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

- Tính toán thuỷ lực dẫn dòng

2.1.5 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến công tác dẫn dòng

2.1.5.1 Điều kiện địa hình

- Phía bên bờ phải có địa hình thoải hơn, có đoạn thềm sông rộng 400 m và độcao của núi khoảng 200 – 300 m với bề mặt thoải hơn Địa hình này thuận lợi

để xây dựng kênh dẫn dòng thi công

- Bờ trái có sườn núi dốc đứng và ở cao độ khoảng 400 – 500 m Dạng địa hìnhnày chỉ thuận lợi cho việc làm hầm dẫn dòng thi công

- Lòng sông Đà tại vị trí tuyến đập khá rộng khoảng 200 m, rất thuận lợi choviệc dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, đạt hiệu quả kinh tế nhất

2.1.5.2 Điều kiện thuỷ văn

- Chế độ gió mùa trên lưu vực sông Đà chia làm 2 mùa rõ rệt, đối lập nhau:Mùa lũ ứng mùa hè và mùa kiệt ứng với mùa đông kéo dài từ tháng XI – Vnăm sau, chọn làm thời đoạn dẫn dòng

- Lượng nước mùa lũ rất lớn chiếm khoảng 80% tổng lượng nước cả năm vàlưu lượng đỉnh lũ lớn gấp 2 – 3 lần so vời mùa kiệt, nhất là tháng VII, VIII

2.1.5.3 Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn

- Bờ trái sông Đà có núi đá vôi Hủa Non theo hướng Tây Bắc – Đông Namcách tuyến đập 400 m về hạ lưu có nguồn gốc từ núi cáttơ nên không thể bốtrí hầm dẫn dòng thi công tại đây được

- Đê quai thượng và hạ lưu đều nằm trên khối đá rắn chắc, việc đắp đê quai sẽkhông gặp nhiều khó khăn nên dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp rấtthuận lợi

- Sau khi bóc bỏ các lớp bên trên tới lớp IIA và IIB thì nền đập hoàn toàn đặttrên nền đá bazan – điaba Do đó phương án dẫn dòng thi công hợp lý nhất làkênh dẫn dòng kết hợp với cống dẫn dòng

2.1.5.4 Các phương án dẫn dòng thi công

- Công trình thủ điện Sơn La là 1 công trình có khối lượng lớn, thời gian thicông lại kéo dài và dòng sông rất rộng có lưu lượng và mực nước lớn biến đổitheo nhiều năm nên cần phải ngăn dòng theo nhiều đợt

- Các phương án dẫn dòng của thuỷ điện Sơn La được nghiên cứu rất nhiềunhưng ở đây chúng ta đề xuất 2 phương án tối ưu nhất cho công trình:

Mùa Tần

suất

Lưulượng

m3/s

Công việc cầnlàm

2004 –

2005

Dẫn dòng qua lòngsông thu hẹp

Kiệt 10 % 4346 Thi công kênh +

2 lỗ xả của cốngthi công

Lũ 10 % 11722

2006 –

2007

Dẫn dòng qua kênhthi công + 2 lỗ xảcủa cống thi công

Kiệt 5 % 5330 Lấp sông

Đào hố móng, đổ

bê tông và lắp đặtcác thiết bị tổmáy tại phầnlòng sông

Lấp kênh dẫndòng

Kết hợp xả lũ vàtích nước hồ vàocuối năm

Xả qua lỗ xả sâuvận hành 12 6 12  

Kiệt 5 % 5330 Làm việc theo

chế độ vận hành.Hoàn thành tất cảcác công việc

Xả theo các côngtrình xả vận hành

Lũ 0,01% 44722

 Trình tự dẫn dòng thi công theo phương án 1: Được chia làm 4 giai đoạn

chính

- Giai đoạn I(Năm 2004 – 2005): Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp bởi đê quaigiai đoạn I

 Từ tháng 4 – 11/2004 đào kênh dẫn dòng thi công phần trên cao mựcnước sông tự nhiên

 Tháng 11/2004 sẽ đắp dê quai giai đoạn I để ngăn nước mùa kiệt vàlưu lượng được xả qua lòng sông thu hẹp

 Mùa lũ năm 2005 đắp xong 2 đê quai giai đoạn I đảm bảo chống lũnăm 2005 với tần suất P = 10 % Cao trình đê quai thượng lưu 127,0 m và hạ lưu125,5 m

 Từ tháng 3 – 10/2005 hoàn thành công tác xây dựng kênh dẫn dòng thicông rộng B = 90 m, cao độ 110,0 m và 2 lỗ xả của cống dẫn dòng thi công cókích thước 2 12 12   m, cao độ 108,0 m

 Tháng 11 – 12/2005 ngăn sông bằng banket, công tác đắp đê quai giaiđoạn II

- Giai đoạn II (Năm 2006 – 2007): Dẫn dòng thi công đồng thời qua cống vàkênh dẫn dòng thi công

 Từ tháng 1 – 6/2006 tiến hành đắp hoàn chỉnh đê quai giai đoạn II đảmbảo chống lũ

 Thực hiện công tác đào hố móng công trình chính từ cuối năm 2005đến tháng 8/2006 hoàn thành

 Tiến hành thi công công trình tuyến năng lượng gồm cửa lầy nước vànhà máy thuỷ điện

- Giai đoạn III (Năm 2008 – 6/2009): Dẫn dòng qua cống dẫn dòng thi côngvào mùa kiệt, mùa lũ xả nước đồng thời qua cống dẫn dòng và đập RCC xây dở ởcao độ 126 m

 Tháng 12/2007 – 1/2008 tiến hành lấn dòng đắp đê quai giai đoạn III(Đê quai lấp kênh dẫn dòng thi công)

 Tháng 4 – 11/2008 tiếp tục thi công đập RCC phân đoạn vai trái

 Tháng 12/2008 tiếp tục thi công đập RCC phân đoạn kênh dẫn dòng từcao độ 126 m trở lên

 Tiến hành thi công bê tông CVC và lắp đặt thiết bị cửa lấy nước, côngtrình xả lũ vận hành và nhà máy thuỷ điện

 Tháng 1 – 6/2009 thi công xong toàn bộ dốc nước sau tràn, lắp đặt cửavan xả sâu, lưới chắn rác

- Giai đoạn IV (Tháng 7/2009 – 3/2012): Cuối tháng 6/2009 tiến hành nút cốngdẫn dòng thi công Tích nước, mùa lũ 2009 nước xả qua các cửa xả sâu của côngtrình xả lũ vận hành

 Cuối mùa lũ 2009 tích nước hồ đến cao trình 190 m Phát điện tổ máy

1 vào tháng 3/2010, các phần công trình khác tiếp tục thi công đến cao độ thiếtkế

 Mùa lũ năm 2010 xả lũ qua công trình vận hành

 Cuối tháng 9/2010 phát điện tổ máy số 2

 Năm 2011 phát điện tổ máy 3 vào cuối tháng 3, tổ máy 4 cuối tháng 7

m3/s

Công việc cầnlàm

2004 –

2005

Dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên

Kiệt 10 % 4346 Thi công kênh

và cống dẫndòng

độ 108 m

Kiệt 5 % 5330 Lấp sông

Đào hố móng,

đổ bê tông vàlắp đạt thiết bị

tổ máy tại phần

Xả qua cống dẫn dòng Kiệt 5 % 5330

Xả qua 6 lỗ kích thước

m, ngường tràn mặt

125 m,và cống dẫndòng thi công

2008 Xả qua 6 lỗ xả và

cống dẫn dòng thicông

Kiệt 5 % 5330

2009

Xả qua cống dẫndòng

Kiệt 5 % 5330 Nút 6 lỗ xả

Nút cống dẫndòng

Kết hợp xả lũ +tích nước

Xả qua các lỗ xả sâuvận hành12 6 10   m,cao độ 145m

Lũ 0,5 % 19955

2010 –

2012

Xả qua chế độ vậnhành

Kiệt 5 % 5330 Theo chế độ vận

hành

Hoàn tất côngtrình

Xả qua chế độ vậnhành

Lũ 0,01% 44722

2.1.5.7 So sánh lựa chọn phương án dẫn dòng thi công

 Phương án 1

- Ưu điểm:

 Khả năng tháo nước lớn

 Chế độ thuỷ lực hạ lưu đơn giản

 Giảm nhỏ khối lượng đê quai trong mùa kiệt và ngăn dòng đơngiản

 Dẫn dòng qua tràn xây dở có kích thước lớn nên dễ thi công,khi gặp sự cố cũng dễ xử lý hơn

- Nhược điểm:

 Do kết hợp cống dẫn dòng làm tường phân dòngluôn nên kích thước rất dài, gặp nhiều khó khăn trong việc nút cống

 Dòi hỏi tốc độ nâng đập bằng bê tông đầm lănRCC trong mùa kiệt là rất cao, khoảng 70 – 80 m tương ứng khoảng 700 – 800

m3 Do đó cần nguồn nhân lực dồi dào và trang thiết bị hiện đại

 Giảm nhỏ được khối lượng đê quai và ngăn dòng đơn giản.

 Chủ động trong vấn đề thi công vượt lũ năm 2008

Như vây, qua sự phân tích ưu nhược điểm của từng phương án, ta chọn

phương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công là hợp lý và có tính khả thi cao

2.1.6 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công cho phương án 1

2.1.6.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

- Tần suất tính toán lớn nhất đảm bảo xả lưu lượng nước sông hàng năm

và các giai đoạn áp dụng theo tiêu chuẩn thiết kế công trình tạm, đê quây và kênhdẫn dòng thi công TCXDVN 315 : 2004 được Bộ Xây dựng ban hành theo Quyếtđịnh 07/2004/QĐ ngày 29/4/2004

- Thiết kế kỹ thuật giai đoạn 1 và thiết kế kỹ thuật các hạng muc côngtrình dẫn dòng đã được phê duyệt cho thấy tần suất, lưu lượng tính toán dẫn dòngthi công trong từng giai đoạn dẫn dòng như sau:

 Năm 2004 – 2005: Lưu lượng sông xả qua lòng sông tự nhiên bị cohẹp bởi đê quai giai đoạn I Mực nước trên sông sẽ là 126,06 m ứng với lưulượng Qlũ = 11722 m3/s tính toán theo tần suất P = 10 % Lấp dòng chính cuốinăm 2005 với tần suất đảm bảo P = 5 % với lưu lượng tương ứng là Qlũ = 5330

m3/s

 Năm 2006 – 2007: Lưu lượng dẫn dòng thi công được xả đồng thờiqua kênh và cống dẫn dòng Đê quai giai đoạn II được thiết kế đảm bảo tần suất

P = 5 % tương ứng với lưu lượng lớn nhất của mùa lũ (tháng 8) là Qlũ = 13646

m3/s, mùa kiệt là Qlũ = 5330 m3/s

 Năm 2008: Mùa kiêt: Đê quai giai đoạn III được thiết kế đảm bảo ngănđược lưu lượng ứng với tần suất P = 5 % là Qlũ = 5330m3/s

Mùa lũ: Lưu lượng tính toán ứng với tần suất P = 3 % là Qlũ = 15018 m3/s

 Năm 2009: Mùa lũ lưu lượng dẫn dòng thi công được xả qua 12 lỗ xảsâu của tràn xả lũ vận hành, lưu lượng được tính toán ứng với tần suất P = 0,5 %

là Qlũ = 19955 m3/s

 Năm 2010 – 2012: Mùa lũ lưu lượng dẫn dòng được xả theo chế độvận hành ứng với tần suất P = 0,01 % là Qlũ = 44722 m3/s

2.1.6.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

- Sau khi dã xác định được tần suất thiết kế thì việc chọn lưu lượng thiết

kế chủ yếu phụ thuộc vào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thi công

- Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế chính là thời gian phục vụ của côngtrình dẫn dòng Do công trình lớn với nhiều hạng mục nên khối lượng đào đắplớn và thời gian thi công kéo dài Đồng thời trong quá trình thi công không chophép nước tràn qua vào mùa kiệt, mùa lũ cho phép nước tràn qua đập đang xay

dở Như vậy, ta chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế là 1 năm và lưu lượng thiết kếdẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong năm đó ứng với tần suất đã chọn

- Do sự chênh lệch lưu lượng giữa 2 mùa là rất lớn, để giảm khối lượngcông trình dẫn dòng cũng như giá thành công trình Ta chọn lưu lượng thiết kếdẫn dòng theo từng mùa với thời đoạn như sau:

 Mùa kiệt: Bắt đầu từ tháng 11 đến tháng tháng 5 năm sau

 Mùa lũ : Bắt dầu từ tháng 6 đến hết tháng 10

2.1.6.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thờiđoạn thiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công đãchọn

- Tần suất và lưu lượng tính toán lớn nhất trong các năm thi công nhưsau:

2.1.7 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng thi công

2.1.7.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn I:

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp bởi đê quai (năm 2005)

2 - Diện tích ướt của phần đê quai và hố móng chiếm chỗ

1 - Diện tích ướt ban đầu của lòng sông

Để tính K, từ lưu lượng dẫn dòng Qdd tra quan hệ Q~Zhl ta được Zhl tương ứng.Sau khi có Zhl, dựa vào mặt cắt địa hình dọc tim đập năm thứ nhất ta sẽ xác địnhđược 1và  2

S«ng §µ

S«ng §µ

Mực nước

hạ lưu

Bề rộng lòngsông tự nhiênBs

Bề rộng lòngsông thu hẹp

Mực nước

hạ lưu

Bề rộng lòngsông tự nhiên Bs

Bề rộng lòngsông thu hẹp

b Xác định khả năng xảy ra xói lở lòng sông

Vận tốc dòng nước tại mặt cắt thu hẹp được xác định theo công thức :

 1 2

dd C

Q V

  



 (2-2)Trong đó: VC- Vận tốc dòng nước tại mặt cắt thu hẹp

 - Hệ số thu hẹp lòng sông, với thu hẹp một bên  =0,95

Lòng sông không bị xói khi: VCV KX

Với V KX là vận tốc không xói cho phép của lòng sông Tra giáo trình thicông tập 1, với địa chất lòng sông có nhiều cuội sỏi dăm sạn và đá tảng ta có[VKX] = 2,5÷3,4 m/s

+ Mùa kiệt:

43460,95 2351,75 516,78

C

V 

Như vậy, lòng sông bị xói vào mùa lũ Ta lợi dụng dòng chảy mùa lũ vớilưu tốc lớn để cuốn đi lớp đất đá lòng sông, sau này đỡ tốn công đào hố móng.Tuy nhiên phải có biện pháp chống xói mái và chân đê quai, ví dụ gia cố bằng rọđá.

c Xác định độ cao dâng nước ở thượng lưu

Hình 2-3 Sơ đồ dòng chảy qua lòng sông thu hẹp

Khi co hẹp lòng sông, mực nước thượng lưu sẽ dâng cao lên so với mựcnước hạ lưu một đoạn Z c, độ cao dâng nước này được xác định theo công thức:

Z V C g V g

c

2 2

2 0 2

2





 (2-3)Trong đó:  - hệ số lưu tốc  = 0,85÷0,9; chọn =0,85

V0 - vận tốc trung bình của dòng nước trước mặt cắt trước thu hẹp,

TL dd

Q V



 0

B - Chiều rộng trung bình lòng sông

Để tính toán độ dâng mực nước thượng lưu ta sử dụng phương pháp thửdần, giả thiết Z gt để tính V0, sau đó tính lại Z c đến khi nào Z gt=Z c thì dừnglại

+ Mùa kiệt:

Bảng 2-3 Bảng tính thử dần Zcho mùa kiệt

Từ kết quả tính toán theo bảng ta chọn giá trị Z c = 0,59 m là hợp lý.

Cao trình mực nước thượng lưu khi co hẹp :

Vậy chọn: + Cao trình đê quai mùa kiệt phía thượng lưu: 120,50 m

+ Cao trình đê quai mùa kiệt pháiz hạ lưu: 119,80 m

+ Mùa lũ:

Tiến hành tính toán tương tự mùa kiệt ta được,Z c=1,45m

Cao trình mực nước thượng lưu khi co hẹp :

Ztl = MNHL + Z c = 124,59 + 1,45 = 126,04 mCao trình đê quai thượng lưu:

dqTL MN a

   = 126,04 + 0,7 = 126,74 mCao trình đê quai hạ lưu:

dqHL MNHL a

   = 124,59 + 0,7 = 125,29 mVậy chọn: + Cao trình đê quai mùa lũ phía thượng lưu: 126,80 m

+ Cao trình đê quai mùa lũ phía hạ lưu: 125,30 m

2.1.7.2 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn II:

Xả lưu lượng đồng thời qua cống và kênh dẫn dòng thi công (năm 2006 – 2007)

a.Số liệu cơ bản

 Đáy kênh cao độ 108 m, hoàn toàn là bê tông cốt thép n1 = 0,016

- Đoạn 2: Cống đoạn cửa lấy nước:

Chiều dài cống đoạn cửa lấy nước L2 = 23 m, có tiết diện chữ nhật, i = 0.

Có 4 cửa, chiều rộng của 1 cửa b = 5 m, chiều cao cửa h = 12 m.

Chiều dài cống L3 = 285 m.

Cao trình đáy thượng hạ lưu 108 m.

- Đoạn 4: Đoạn hạ lưu từ cống:

Chiều dài đoạn cống hạ lưu: L4 = 86 m.

Cao trình đáy thượng hạ lưu 108 m.

Trong tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh hệ số mái dốc tính toánđược lấy trung bình m = 0,25; độ nhám lòng dẫn được lấy trung bình n =0,03

- Đoạn 2: Đoạn kênh thuộc phạm vi đập chính thuỷ điệnSơn La:

Chiều dài kênh tính toán theo tim L2 = 114 m, i = 0, chiều rộng đáy B =

90 m

Cao trình đáy kênh 110 m, nằm trên khối đá thuộc đới IIA & IIB đã đổ

bê tông dày 1 m và khoan phun gia cố, chống thấm có hệ số nhám n =0,016

Mái bờ trái kênh là các tường cống bê tông cốt thép m = 0, hệ số nhámn1 = 0,016

Mái bờ phải kênh là mái đào đá thuộc đới IIA & IIB có hệ số mái m =0,5 có gia cố bằng phun vữa xi măng cát để chống xói lở, hệ số nhám n =0,03

Trong tính toán thuỷ lựuc dẫn dòng qua kênh hệ số mái dốc tính toánđược lấy trung bình m = 0,25; độ nhám lòng dẫn được lấy trung bình n =0,03

- Đoạn 3: Đoạn kênh thuộc phạm vi bể tiêu năng sau cáclỗ xả thi công trên kênh năm 2007 – 2008:

Đoạn L3-1 = 30 m đây là đoạn dốc từ cao độ 110 m xuống cao độ đáy bểtiêu năng 106 m Đoạn này được bộc bê tông toàn bộ đáy và mái kênh m

= 0,25; n = 0,016

Đoạn L3-2 = 57 m đây là đoạn đáy bể tiêu năng 106 m, đoạn này đượcbọc bê tông toàn bộ mái và đáy kênh: m = 0,25; n = 0,016

- Đoạn 4: Đoạn kênh dẫn ra hạ lưu:

Chiều dài kênh tính toán theo tim L4 = 305 m, i = 0, chiều rộng đáy B =

Trong tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua kênh hệ số mái dốc tính toánđược lấy trung bình m = 0,25; độ nhám lòng dẫn được lấy trung bình n =0,03

 Mùa kiệt: Chế độ chảy trong cống là không áp ổnđịnh Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua cống lúc này như tính toán dòng chảyqua lòng dẫn hở

- Chế độ thuỷ lực của kênh dẫn dòng: Tính toán thuỷ lực qua kênhdẫn dòng được tính toán từ hạ lưu lên thượng lưu công trình Đường mặt nướctrên kênh dẫn dòng là đường nước đổ b0

c.Tính toán thuỷ lực

 Sơ đồ tính toán như sau:

- Giả thiết các cấp lưu lượng khác nhau

- Giả thiết trạng thái chảy trong cống và tính toán cộtnước thượng lưu trước cống

- Đối chiếu công thức kinh nghiệm của Hứa Hạnh Đàohay Van Re Chow:

H  (1,2  1,4).D và hn < D ==> Dòng chảy trong cống là dòng khôngáp

+ H > (1,2÷1,4)D có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc

độ dài của cống và mực nước hạ lưu cống;

Trong đó:

H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào

Q

g b



(m) (2 – 7)

Trong đó:

hK – Độ sâu phân giới của dòng chảy không áp trong cống: (m)

Q – Lưu lượng qua 1 cống: (m3/s)

Q (m3/s)(qua 1 cống)

q(m2/s)

hKCN(m)

hn(m)



 (lấy =1) Lập bảng tính toán để vẽ đường mặt nước:

Mục đích là xác định được cột nước tính toán đầu cống hX từ đó biếtđược chế độ chảy trong cống

Xuất phát từ chảy ra cuối cống hr ta tính ngược lên trên đầu cống xácđịnh được cột nước hX với: hr = hK khi hK > hn

hr = hn khi hK < hn

h n H

h k

Sơ đồ thủy lực trong cống chảy tự do, hn>hk

h n H

h k

Sơ đồ thủy lực trong cống chảy tự do, h n <h k

V J

2

V J

 - Chiều dài đoạn kênh tính toán

  - Chênh lệch năng lượng giữa 2 mặt cắt:

2 1

2 1

1 1

.2

V h g



   (2 – 13) và

2 2

2 2

.2

V h

Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L = 285 m, ta tiến hành

vẽ đường mặt nước xác định được hX: Bảng tính toán đường mặt nước xem phụlục 2 – 1

Bảng 2 – 5: Quan hệ giữa các cấp lưu lượng và cột nước tính toán đầu cống

Q (m3/s) 25 50 250 500 750 1000 1250 1500

hX (m) 3,9166 4,4291 6,2128 7,688 9,527 9,6694 12,836 13,05

- Tính toán xác định cột nước đầu cống:

Dòng chảy trong cống là chảy ngập khi:

  (Theo sổ tay của Kixêliép)

Dòng chảy trong cống là chảy ngập, công thức tính toán lưu lượng:

hX - Cột nước tính toán đầu cống: (m)

 - Hệ số lưu tốc, phụ thuộc hình dạng kích thước cửa vào:Với m = 0,32 hay 0,956

2 0

120.52

13.81

121.81

1250 10.34

12.836

1.24

Khôngngập

16.51

124.51

1500 11.67

13.056

1.11

Khôngngập

18.17

126.17

Kiểm tra trạng thái chảy trong cống:

Ứng với lưu lượng Qi = 25; 50; 250; 500; 750; 1000 m3/s thoả mãn điều kiệnchảy không áp: H < 1,2.d = 1,2 12 = 14,4 m Vậy giả thiết ban đầu là chảy không

ZC = Zdáy cống + H0 (m) Kết quả trong bảng 2 – 5

- Giả thiết với lưu lượng Qi = 1250; 1500, m3/s dòngchảy trong cống ở trạng thái có áp

h n

H

h k

Sơ đồ tính thủy lực cống chảy có áp

Tính toán cột nước trước cống: Lưu lượng của dòng chảy qua cống được

xác định theo công thức sau: Theo QPTL C – 1 – 75:

0

2

2 0

2

Q Z

Tra quan hệ Q ~ ZHL ta được ZHL và hn = ZHL – Z cửa ra cống

Bảng 2 – 7: Bảng xác định cột nước h n với mỗi giá trị Q i giả thiết