Công trình an lương 3 ok

VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH- Công trình đập đất An Lương 3 được dự kiến thi công trên suối An Lương 3với diện tích lưu vực 6,2 km2, để cấp nước tưới cho đất nông nghiệp và cấp nước sinhhoạt cho dâ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

- Công trình đập đất An Lương 3 được dự kiến thi công trên suối An Lương 3với diện tích lưu vực 6,2 km2, để cấp nước tưới cho đất nông nghiệp và cấp nước sinhhoạt cho dân cư thuộc địa bàn hai xã Sóc Hà, Quý Quân của huyện Hà Quảng- TỉnhCao Bằng Công trình đầu mối của suối An Lương 3 nằm cách thị xã Cao Bằng 60 kmtheo đường 203 và có toà độ địa lý như sau:

- 22056'30'' Vĩ Bắc

- 105058'55'' Kinh Đông

- Suối được khai thác tai khu vực xây dựng công trình bởi hai nhánh suối chính

An Lương 3 dài 3,2km và suối nhánh Sóc Giăng ( Bò Tẩu) dài 1,3 km hợp thành AnLương 3 là một nhánh suối phía hữu của Trường Hà, chảy từ Trung Quốc sang, quađịa phận hai xã nói trên và đổ vào sông Bằng Giang Độ dốc trung bình 2.5% - 4%.Thượng nguồn của suối Trường Hà năm ở phía Trung Quốc đã được khai thác rất triệt

để, do đó lưu lượng cơ bản của con suối này hầu như chỉ là phần lưu lượng tập trungsau khi vượt qua biên giới Việt – Trung

1.2 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

* Công trình đập chắn nước An Lương 3 có nhiệm vụ:

- Điều tiết nước tưới cho 165 ha đất nông nghiệp theo nông lịch thời vụ và cơcấu cây trồng

- Cấp nước sinh hoạt cho dân cư của các địa phương nằm trong hệ thốngcông trình

- Ngoài ra còn có nhiệm vụ điều tiết lũ làm giảm thiên tai cho vùng hạ lưucông trình

- Tạo điều kiện cho phát triển chăn nuôi thủy sản, cải thiện môi trường sinhthái, du lịch, bảo vệ an ninh biên giới Góp phần thúc đấy nền kinh tế phát triển, ổnđịnh cuộc sống nhân dân, thực hiện từng bước “xóa đói giảm nghèo” của Đảng vàChính phủ

1.3 QUY MÔ, KẾT CẤU HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

- Theo nội dung tư vấn thiết kế đã tính toán kiểm tra lại số liệu thuỷ văn, vìchỉnh tuyến đầu mối và khảo sát địa hình, địa chất bổ sung cho tuyến đầu mối mớicũng như các tuyến kênh, công trình trên kênh cần gia cố

- Trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công Công trình đặp chắn nước An Lương 3

là công trình cấp III, có tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất Pmax = 1.0%, tần suất lũkiểm tra 0.2%, tần suất đảm bảo tưới P= 85% với biện pháp thi công công trình bao gồmcác hạng mục sau:

- Hồ chứa nước có dung tích hửu ích 469 203m3 và dung tích toàn bộ 577851m3

- Cụm công trình đầu mối An Lương 3 gồm đập dâng, tràn xã lũ và cống lấy nước

+ Đập dâng bằng đất đồng chất, cao 27.7 m, chiều dài 138.4 m

+ Tràn dọc xã lũ bờ trái với ngưỡng tràn đỉnh rộng có chiều rộng 30m và dốcnước dài 108m, độ dốc 12.5%

+ Cống lấy nước bờ phải dài 110m, chảy có áp D =0.8m

- Khu tưới: Tổng chiều dài tất cả các kênh chính và kênh nhánh cần được kiên

cố 20 km cộng với 7 đập dâng cần được gia cố

-Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công đã được gửi trình lên Ban quản lý dự án gồmcác tập thuyết minh chuyên ngành và các tập bản vẽ chuyên ngành

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.

1.4.1 Điều kiện địa hình:

Địa hình khu vực dự án chia làm hai loại: đồi thấp và núi cao

Loại đồi núi thấp hình thành bởi sét kết, cát kết có cao độ trung bình từ 210mđến 300m phổ biến ở khu vực lòng hồ, có dạng bát úp đỉnh khá nhọn , sườn đối xứngkhá dốc ( độ dốc trung bình từ 30 – 35 độ ), tầng phủ không dày, nhiều cây cối, tươngđối dậm rạp

Khu tưới của dự án có đoạn đầu nằm ngay dưới chân công trình đầu mối và kéodài về tận xã Sóc Hà gồm 165 ha đất canh tác Từ thực tế địa hình địa mạo việc bố trí

hệ thống kênh tưới gặp rất nhiều khó khăn, phải có nhiều công trình trên kênh thì mớiđảm bảo dùng nước Hiện trạng khu tưới gồm 11 đập dâng phía dưới hạ lưu và các

hệ thống kênh chính, kênh nhánh cấp nước cho 165 ha diện tích canh tác

1.4.2.Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy.

1.4.2.1 Đặc trưng lưu vực công trình An Lương 3

- Suối Trường Hà: Chiều dài sông chính 13.5km, tổng chiều dài các sông nhánh23.0 km

- Suối An Lương 3: Chiều dài sụng chớnh 3.16km, tổng chiều dài cỏc sụngchớnh 1,2 km,

mật độ lưới sụng 0,68 km/ km2

Cỏc đặc trưng lưu vực An Lương 3 như bảng thống kờ dưới đõy:

2 Chiều dài sụng chớnh ( L ) Km 3,164

3 Tổng chiều dài sụng nhỏnh ( ΣL ) Km 1,2

6 Mật độ lưới sụng ( S ) Km/km2 0,68

7 Độ cao bỡnh quõn lưu vực ( Hbq ) m 560

9 Độ rộng bỡnh quõn lưu vực ( Blv ) Km 1,48

* Quan hệ cao trình và thể tích hồ chứa:

- Quan hệ đờng cong giữa diện tích bề mặt hồ chứa (F_km2), thể tích hồ chứa(V_106m3) với cao trình mực nớc hồ chứa (Z_m) Với bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1 :1000 đã

đợc kiểm tra, T vấn thiết kế đã lập bảng quan hệ giữa (F_km2), (V_106m3) và(V_106m3)

- Chế độ mưa (tính với chuỗi số liệu 1961-1978 )

Lượng mưa trung bình nhiều năm 1556 mm, lượng mưa năm lớn nhất 2263,6mm(1973), lượng mưa năm nhỏ nhất 945,6(1961).Phân phối mưa tháng, trung bìnhnhư dưới đây:

32,4

82,9

176,2

280,1

258,6

238,8

126,6

94,5

36,1

19,4

- Bốc hơi

Lượng bốc hơi năm trung bình 935,4 mm; lượng bốc hơi lớn nhất 1003,8 mm ( 1974 ),lượng bốc hơi năm nhỏ nhất 880,1 mm ( 1973 ) Phân phối bốc hơi tháng trung bình nhưsau:

Zi 87,2 86,2 94,2 107 102 86,4 104,3 90 99,1 131,7 58,3 71,7

- Chế độ nhiệt:

Nhiệt độ trung bình nhiều năm 21,20c, nhiệt độ lớn nhất 39,80C và thấp nhất - 3,40C.Nhiệt độ trung bình tháng như sau:

T0C 12,9 15,3 19 22,6 24,6 27 26,9 26,2 25,1 22,1 17,7 14,5

- Độ ẩm:

Độ ẩm trung bình nhiều năm 82% Độ ẩm trung bình tháng như bảng sau:

- Gió:

Tốc độ gió trung bình nhiều năm 1,1m/s, lớn nhất 36,0 m/s Hướng gió thịnh hànhĐông Bắc và Đông Nam Tốc độ gió trung bình lớn nhất và hướng gió tính trung bìnhtheo các tháng trong năm như sau:

V (m/s) 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 1,1 1,1

a Mưa năm và phân phối mưa năm thiết kế

- Lượng mưa năm thiết kế.

- Phân phối mưa năm thiết kế:

Phân phối lượng mưa năm thiết kế 85% xem bảng sau:

Tæng lîng

ma (mm) 5.7 11.8 10.6 70.2 237.4 133.6 201.8 362 165 18.4 16.8 29.3

b Bốc hơi năm và phân phối bốc hơi năm thiết kế:

- Lượng bốc hơi năm thiết kế như sau (với K=1,2):

- Phân phối bốc hơi năm thiết kế:

Zi 87,2 86,2 94,2 107 102 86,4 104,3 90 99,1 131,7 58,3 71,7

c Mưa ngày lớn nhất thiết kế:

1.4.2.3 Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm thiết kế:

a Dòng chảy chuẩn ( Q0, m3/s ):

- Lưu lượng dòng chảy chuẩn cho lưu vực hồ An Lương 3: Q0 = 0,135 m3 / s

Dòng chảy năm thiết kế:

Phân phối dòng chảy năm thiết kế:

Qi(m3

/s)-năm 85%

0,036

0,042

0,032

0,023

0,061

0,064

0,039

0,336

0,21

0,158

0,084

0,055

ρ = 1983∑1971

i

ρ / n = 2180,4 / 12 = 181,7 g/m3

- Các công thức tính toán:

Lưu lượng bùn cát lơ lửng: R = ρ Q0 10-3 ( kg/s )

Lượng bùn cát di đẩy: S = β.R ( kg/s ) với β = 0,3

Tổng lượng bùn cát lơ lửng: Wll = 31,5.106 R ( kg )

Tổng lượng bùn cát di đẩy: Wdd = 31,5.106 S ( kg )

Tổng lượng bùn cát: Wbc = Wll + Wdd ( kg )

Cho kết quả tính với lưu vực suối An Lương 3 như sau:

đ Dòng chảy lũ thi công:

- Lưu lượng lớn nhất tháng ứng tần suất thiết kế P = 10% của lưu vực Đức Thông vớimùa kiệt và mùa lũ như bảng sau:

Trong đó: Qt,10% - lưu lượng lũ tháng thứ i mùa kiệt lưu vực suối An Lương 3

Qt,10%,a - lưu lượng lũ tháng thứ i mùa kiệt lưu vực Đức Thông

F = 6,4 km2 - diện tích lưu vực An Lương 3

Fa = 65 km2 - diện tích lưu vực Đức Thông

n = 0,4 – hệ số triết giảm mô đuyn đỉnh lũKết quả tính lũ thi công lưu vực suối An L¬ng 3 như bảng sau:

Qt,10% (m3/s) 0,55 0,33 0,83 4.86 1,82 0,63 29.65

- Lưu lượng lớn nhất mựa lũ ứng với tần suất 10%: Qmax10% = 166.4m3/s

- Thời gian lũ lờn: 4h, thời gian lũ xuống: 8h

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn:

1.4.3.1 Điều kiện địa chất:

* Theo tài liệu khảo sỏt địa chất:

Trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi cụng tuyến đầu mối được chọn lại, năm giữahai tuyến cũ Cụng tỏc khảo sỏt địa chất chủ yếu được tập trung vào tuyến mới này baogồm cỏc cụng tỏc khoan, đào và đo địa vật lý để xỏc địnhcỏc tầng địa chất thuộc tuyếnđập Việc tận dụng cỏc số liệu tài liệu địa chất củ trờn cỏc phương ỏn tuyến đầu mốicủa giai đoạn trước đó làm giảm khối lượng khoan, đào để cung cấp thụng tin địa chất

ch cỏc tuyến cụng trỡnh mới Trong giai đoạn này cụng tỏc đo địa vật lý được đưa vàonhăm mục đớch phỏt hiện cỏc hang, khe thấm lớn dưới nờn tuyến đầu mối vỡ theo tàiliệu và phõn tớch thực địa, tầng dưới địa chất cuối cựng của hồ chứa năm khụng sõu và

cú chứa thành phần đỏ vụi Từ đú để cú biện phỏp sử lý khi thi cụng cụng trỡnh đầumối, nhăm ngăn chăn cỏc dũng thấm lớn từ đỏy hồ chứa xuống hạ lưu cụng trỡnh Dotớnh chất lưu vực khu hồ chứa dốc, nếu hỡnh thành cỏc hang khe đi xuống hạ lưu cụngtrỡnh thỡ nhất định sẽ đi qua tuyến đầu mối, nờn cụng tỏc đo địa vật lý chỉ tập trung vàovựng này Trong giai đoạn thiết kế Bản vẽ thi cụng được bổ sung cụng tỏc khoan, lấy

và thớ nghiệm cỏc mẫu đất ở cỏc mỏ vật liệu nờn Tư vấn cũng đó khoan đào lấy mẫu ở

3 mỏ vật liệu và tiến hành thớ nghiệm xỏc định cỏc chỉ tiờu cơ lý để phục vụ thiết kế

Sau đõy là cỏc thụng tin chớnh của cụng tỏc khảo sỏt địa chất, cỏc số liệu chỉtiờu cơ lý cụ thể trong hụ sơ tài liệu địa chất gửi kốm theo

* Tuyến đập:

- Lớp đất phủ (Ký hiệu 1a): Thổ nhỡng là sét pha đến sét lẫn vật chất hữu cơ và rễ câymàu xám vàng, xám nâu đen Trạng thái nửa cứng – cứng, kết cấu kém chặt Chiều dày trungbình 0,3m

- Lớp (1b): Hỗn hợp đá tảng, cuội, sỏi và cát hạt thô màu xám xanh, xám nhạt

Đá tảng thành phần chủ yếu là đá sét – bột kết phong hoá nhẹ – tơi, cứng chắc, kíchthớc từ 0,2 – 0,3m, có chỗ đạt tới kích thớc từ 0,3 – 0,4m, chiếm từ 50 – 70% tronghỗn hợp Cát hạt thô mầu xám xanh, thành phần là thạch anh phong hoá, kích thớc từ0,5 – 2mm, chiếm từ 20 – 30% trong hỗn hợp, phần còn lại là cuội sỏi Lớp bão hoànớc, kết cấu kém chặt Gặp ở hố khoan HK1, chiều dày lớp là 3,2m Lớp phân bố chủ

yếu tại lòng suối, diện phân bố hẹp, chiều rộng khoảng 20 – 30m Nguồn gốc bồi tíchhiện đại lòng suối (aQ).

- Lớp (1): Đất sét pha chứa ít dăm sạn màu xám vàng, vàng nhạt Dăm sạn thànhphần là sét bột kết phong hoá, bán sắc cạnh, mềm bở, hàm lợng từ 3 – 10%, kích thớc

từ 2 – 10mm Lớp phân bố rộng rãi tại các khu vực đồi, núi trong khu vực nghiên cứuvới chiều dày thay đổi từ 1,2 – 2,2m Trạng thái dẻo cứng, kết cấu kém chặt Nguồngốc pha tàn tích (deQ)

- Lớp (2): Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành các mảnh đá mềm bở, lẫn sét,

đá bị biến đổi màu sắc có màu nâu đỏ, tím gụ, nõn khoan bị vỡ cục thành các mảnhnhỏ có kích thớc 1 – 5cm, búa đập nhẹ dễ vỡ, có thể đào bằng thủ công Đới phân bốrộng trong khu vực với chiều dày trung bình 3 – 5m, nằm trực tiếp dới lớp (1)

- Lớp (3): Đá trầm tích lục nguyên có thành phần là sét bột kết phong hoá mạnh

đến vừa, đá bị biến đổi màu thành xám nâu, xám vàng Đá bị dập vỡ và nứt nẻ rấtmạnh, khe nứt màu đen, đá cứng trung bình, nõn khoan bị vỡ vụn thành các mảnh đá

có kích thớc 5 – 15cm Lớp này phân bố rộng trong khu vực tuyến công trình, nằm

d-ới lớp phong hoá mạnh (Lớp 2), chiều dày cha xác định đợc vì vợt quá chiều sâu khảosát

- Lớp (4): Đá sét vôi phong hoá mạnh thành dăm tảng có lẫn sét, phần dăm tảngtơng đối tơi, cứng màu xám xanh, xám đen khi khoan mất mẫu hoàn toàn, nớc rửa màutrắng Đá phân bố ở khu vực lòng suối bị phủ bởi các lớp cuội sỏi Trên sờn hai vai đậphầu nh các hố khoan đều cha gặp

- Lớp (5): Đá sét vôi phong hoá vừa đến nhẹ màu xám xanh, xám đen, đá nứt nẻ

ít, tơng đối nguyên khối Đá có đặc điểm phong hoá không đều, khá cứng chắc Tuynhiên với hố khoan lòng suối (HK1) đã khoan sâu vào lớp này 24,9m không gặp hangKarter Lớp này chỉ gặp ở hố khoan tại lòng suối (HK1) và nằm dới lớp (4)

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thuỷ văn:

- Qua công tác khảo sát ĐCCT suối An Lơng 3, giai đoạn TKKT, có thể rút ra

đ-ợc các kết luận sau:

- Trong khu vực lòng suối, các dải bờ phía Bắc Tây Bắc, phía Bắc, Tây Bắc có

bề rộng hàng vài Km trở lên, đợc cấu tạo bởi đá sét bột bị phiến hoá có tính thấm yếu.Trên bề mặt sờn núi, đồi là các lớp phủ pha tàn tích dày (1 – 6m) có hệ số thấm nhỏ K

= 10-4 – 10-5cm/s, nên không có khả năng mất nớc từ lòng hồ sang các lu vực khác

- Các vấn đề sạt lở tái tạo bờ hồ không có gì đáng ngại, vì các sờn núi có độ dốclớn đều lộ đá gốc cứng chắc, ổn định Còn các sờn đồi núi thấp có tầng phủ dày nhngsờn thoải (<200) và có các lớp thảm thực vật che phủ nên khả năng sạt lở ít sảy ra

- Đối với tuyến đập cần lu ý vấn đề thấm mất nớc nền đập Khu vực đập các lớptầng phủ lòng suối có chiều dày (3,2m), hệ số thấm lớn (Theo tài liệu giai đoạn trớc K

= 1 – 9x10-2cm/s) nên cần có biện pháp xử lý thấm nền phù hợp và tiêu nớc hố móngtrong quá trình thi công Tại lớp địa chất sâu dới nền đập ở khu vực giữa đập theo kết

quả đo địa vật lý có xuát hiện vùng điện trở suất thấp ăn xuyên từ thợng lu đến hạ lu,

có thể đó là hang them hoặc vùng địa chất yếu, cần có công tác khảo sát bổ sung haybiện pháp công trình xử lý phòng ngừa

1.4.4 Điều kiện dõn sinh, kinh tế khu vực

1.4.4.1 Tỡnh hỡnh dõn sinh – xó hội:

Theo tài liệu bỏo cỏo của xó Súc Hà, xó Quý Quản huyện Hà Quảng, tỉnh CaoBằng tỡnh hỡnh dõn sinh xó hội như sau:

Hà Quảng tự động canh tỏc trờn thửa ruộng của mỡnh Ruộng ai nấy làm, mặc dự HTXnụng nghiệp vẫn tồn tại song khụng thể điều hũa ruộng đất được Tuy nhiờn với ý thứcchấp hành mọi chủ trương chớnh sỏch của Đảng và Chớnh phủ, bà con nụng dõn xó Súc

Hà vẫn thực hiện tốt nghĩa vụ của một cụng dõn đối với nhà nước Xuất phỏt từ quan

hệ sản xuỏt như vậy vấn đề quy hoạch cơ cấu cõy trồng và quy hoạch thủy lợi gặpnhiều khú khăn và phức tạp

1.4.4.2 Tỡnh hỡnh kinh tế

Tỡnh hỡnh phõn bố và sử dụng ruộng đất như đó núi ở phần trờn Vấn đề tậpquỏn canh tỏc và thời vụ cõy trồng Do thời tiết vựng nỳi mựa đụng lạnh và kộo dài

hơn vì vậy từ xa xưa tập quán và thời vụ cây trồng nhất là cây lúa và cây ngô gieotrồng và thu hoạch muộn hơn miền xuôi Vụ cấy vào cuối tháng 2 và thu hoạch vàotháng 6, vụ mùa gieo cấy vào tháng 7 thu hoạch cuối tháng 10.

Về năng suất và sản lượng lương thực tại địa phương trong thời gian qua không ổnđịnh, phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết Những năm mưa thuận gió hòa năng suấtsản lượng có cao hơn Những năm hạn hán kéo dài năng suất và sản lượng thấp

Những năm 1990 trở lại đây năng suất bình quân vụ chiêm từ 30 ÷ 35 tạ/ha vụmùa từ 35÷45 tạ/ha Sản lượng 900 tấn đến 1.082 tấn Ngoài ra sản xuất nông nghiệpđồng bào các dân tộc còn làm nương rẫy, chăn nuôi gia súc gia cầm song với quy mônhỏ mang tính tự cung tự cấp Trong thời gian qua chương trình 327 “phủ xanh đấttrống đồi trọc” ủy ban nhân dân Xã đã giao đất, giao rừng, khuyến khích bà con nôngdân trồng và bảo vệ rừng đã mở ra một hướng mới phát huy thế mạnh nông dân củađịa phương

Diện tích đất nông nghiệp đối với miền núi rất hạn hẹp vì vậy vấn đề lươngthực đối với đồng bào dân tộc miền núi hết sức quan trọng và cần thiết

1.4.4.3 Nhu cÇu dïng níc cña dù ¸n:

Xã Sóc Hà, xã Quý Quân thuộc các xã vùng 3 của huyện Hà Quảng, địa hình đồinúi chiếm đa số, dân trí của đồng bào còn thấp, đời sống kinh tế của người dân còn gặpnhiều khó khăn

Hệ thống công trình thủy lợi xã Sóc Hà và xã Quý Quân, huyện Hà Quảng lấynước từ suối Sóc Giang chảy từ Trung Quốc sang và các khe lạch trong vùng Tuyếnkênh mương do nhân dân địa phương tự đào đắp để dẫn nước tưới ruộng Tuyến kênhdẫn là kênh đất do vậy hiệu quả khai thác thấp, qua quá trình sử dụng do ảnh hưởngcủa thiên tai bão lụt nên công trình đã xuống cấp trầm trọng gây ảnh hưởng không nhỏtới đời sống của nhân dân trong vùng Khi được đầu tư xây dựng kiên cố hóa hệ thốngcác công trình thủy lợi xã Sóc Hà và Quý Quân thì 165 ha ruộng lúa cấy 1 vụ bấp bênhnâng lên cấy được 1 vụ mùa lúa ăn chắc và 1 vụ màu… Chuyển đổi cơ cấu cây trồng,

áp dụng khoa học kỹ thuật, áp dụng giống mới vào nông nghiệp và thâm canh tăng vụtăng năng suất cây trồng, đẩy mạnh phát triển chuồng trại chăn nuôi gia súc gia cầm,phát triển kinh tế đồi rừng cây ăn quả Đẩy mạnh phát triển trồng cây công nghiệp nhưcây thuốc lá cao sản có giá trị kinh tế cao và cây đậu tương Để cuộc sống của nhândân trong vùng dần ổn định và nâng cao mức sống của nhân dân, xóa được đói giảm

được nghốo Phự hợp với chủ trương của Đảng và của nhà nước là “xúa đúi giảmnghốo” nõng cao đời sống của nhõn dõn đối với Đảng.

Xuất phỏt từ tỡnh hỡnh thực tế cỏnh đồng của xó Súc Hà và Quý Quõn thiếunước tưới Việc dẫn nước tưới phục vụ cho sản xuất nụng nghiệp gặp nhiều khú khăn.Năng suất và sản lượng thấp, nhiều năm hạn hỏn, thiờn tai mất mựa dẫn đến nhõn dõndõn địa phương thiếu ăn từ (2-:-3) thỏng

Để nhanh chúng ổn định sản xuất, cải thiện đời sống nhõn dõn cỏc dõn tộc, đẩymạnh phỏt triển nụng nghiệp, để tiến nhanh tiến kịp tốc độ phỏt triển nụng nghiệpchung của cả tỉnh cũng như cả nước Từ lý do trờn vấn đề đầu tư xõy dựng hồ chứanước An Lương 3 đảm bảo phục vụ tưới là cần thiết và cấp bỏch

Dự ỏn cụng trỡnh An Lương 3 được đầu tư xõy dựng sẽ giải quyết nước tướicho 165 ha đất canh tỏc nụng nghiệp, cấp nước sinh hoạt cho hơn 3200 dõn xó Súc Hàhuyện Hà Quảng Tạo điều kiện cho phỏt triển chăn nuụi thủy sản, cải thiện mụitrường sinh thỏi, du lịch, bảo vệ an ninh biờn giới Gúp phần thỳc đấy nền kinh tế phỏttriển, ổn định cuộc sống nhõn dõn, thực hiện từng bước “xúa đúi giảm nghốo” củaĐảng và chớnh phủ

1 5 ĐIỀU KIỆN GIAO THễNG

Đờng giao thông đến tuyến công trình có thể đi từ đờng vành đai biên giới Sóc

đồi vai trái đập

- Qua kết quả khảo sát, địa tầng các mỏ đất vật liệu xây dựng tơng đối đồngnhất với nhau và đợc phân chia chủ yếu thành 2 loại đất sau:

- Đất sét pha nặng lẫn ít dăm sạn màu xám vàng, nâu đỏ (đất lớp 1), hàm lợngdăm sạn chiếm khoảng 3 – 5% đôi chỗ 10% Trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa.Lớp phân bố rộng rãi trên các đỉnh, sờn đồi trong khu vực, tuy vậy do độ dốc của các s-

ờn đồi thay đổi từ 10 – 200 và các mỏ vật liệu chủ yếu phân bố trên các sờn đồi, nêncần có quy trình khai thác đất phù hợp với điều kiện địa hình của từng mỏ Chiều dàylớp này trung bình khoảng 1,7 – 2,6m Lớp khai thác làm vật liệu xây dựng

- Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành dăm tảng lẫn sét, đá có màu nâu đỏ mềm

bở có thể đào bằng thủ công (đất lớp 2), đá nứt nẻ dập vỡ mạnh Chiều dày lớp này chaxác định đợc vì vợt quá chiều sâu khảo sát

* Mỏ VL1:

- Nằm tại dãy đồi vai trái đập Đây là một quả đồi thấp với chiều dài khoảng300m, rộng khoảng 150m Khu vực dự kiến khai thác là phần sờn đồi có diện tích rộngkhoảng 45.000m2.

* Về địa tầng của mỏ, gồm chủ yếu lớp đất sau:

- Lớp (1a): Thổ nhỡng là sét pha đến sét lẫn vật chất hữu cơ và rễ cây màu xámvàng, xám nâu đen Trạng thái nửa cứng – dẻo cứng, kết cấu kém chặt Chiều dàytrung bình 0,3m

- Lớp (1): Đất sét pha nặng lẫn 5 – 7% dăm sạn màu xám vàng, vàng nâu.Trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng, kết cấu chặt vừa Lớp phân bố rộng rãi trên toàn bộdiện tích mỏ với chiều dày khai thác trung bình khoảng 2,7m Lớp khai thác làm vậtliệu xây dựng

- Lớp (2): Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành dăm tảng lẫn sét, đá có màu nâu

đỏ mềm bở có thể đào bằng thủ công, đá nứt nẻ dập vỡ mạnh Lớp này nằm ngay dớilớp (1), phân bố rộng rãi trên toàn bộ diện tích mỏ, bề dày của lớp cha xác định đợc vìvợt quá chiều sâu khảo sát

* Về địa tầng của mỏ, gồm chủ yếu lớp đất sau:

- Lớp (1a): Thổ nhỡng là sét pha đến sét lẫn vật chất hữu cơ và rễ cây màu xámvàng, xám nâu đen Trạng thái nửa cứng – dẻo cứng, kết cấu kém chặt Chiều dàytrung bình 0,3m

- Lớp (1): Đất sét pha nặng lẫn 4 – 7% dăm sạn màu xám vàng, vàng nâu.Trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng, kết cấu chặt vừa Lớp phân bố rộng rãi trên toàn bộdiện tích mỏ với chiều dày khai thác trung bình khoảng 2,4m Lớp khai thác làm vậtliệu xây dựng

- Lớp (2): Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành dăm tảng lẫn sét, đá có màu nâu

đỏ mềm bở có thể đào bằng thủ công, đá nứt nẻ dập vỡ mạnh Lớp này nằm ngay dớilớp (1), phân bố rộng rãi trên toàn bộ diện tích mỏ, bề dày của lớp cha xác định đợc vìvợt quá chiều sâu khảo sát

- Mỏ VL3 nằm ở trong lòng đập Đây là quả đồi có sờn đồi tơng đối dốc (20 –

300), mỏ có chiều dài khoảng 250m, rộng khoảng 200m Với diện tích rộng khoảng50.000m2, thuận lợi cho công tác khai thác và vận chuyển vì tại đây dự kiến mở đờngthi công chạy qua

* Về địa tầng của mỏ, gồm chủ yếu lớp đất sau:

- Lớp (1a): Thổ nhỡng là sét pha đến sét lẫn vật chất hữu cơ và rễ cây màu xámvàng, xám nâu đen Trạng thái nửa cứng – dẻo cứng, kết cấu kém chặt Chiều dàytrung bình 0,3m

- Lớp (1): Đất sét pha nặng lẫn 4 – 6% dăm sạn màu xám vàng, vàng nâu.Trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng, kết cấu chặt vừa Lớp phân bố rộng rãi trên toàn bộdiện tích mỏ với chiều dày khai thác trung bình khoảng 2,3m Lớp khai thác làm vậtliệu xây dựng

- Lớp (2): Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành dăm tảng lẫn sét, đá có màu nâu

đỏ mềm bở có thể đào bằng thủ công, đá nứt nẻ dập vỡ mạnh Lớp này nằm ngay dớilớp (1), phân bố rộng rãi trên toàn bộ diện tích mỏ, bề dày của lớp cha xác định đợc vìvợt quá chiều sâu khảo sát

* Đánh giá chung về đất vật liệu xây dựng:

- Đất vật liệu xây dựng trong khu vực qua kết quả khảo sát cho thấy khối lợng

đất đáp ứng đợc nhu cầu của thiết kế Lớp đất khai thác là lớp (1) - đất sét pha nặnglẫn ít dăm sạn có nguồn gốc pha tàn tích sờn đồi (deQ) Đất lớp (1) với hàm lợng dămsạn 3 – 5% có thể dùng để đắp khối chính của đập

- Lớp (2) - Đá sét bột kết phong hoá mạnh thành dăm tảng lẫn sét, đá có màunâu đỏ mềm bở có thể đào bằng thủ công, đá nứt nẻ dập vỡ mạnh Lớp này có hệ sốthấm tơng đối cao, hàm lợng sét ít, lẫn nhiều dăm tảng vì vậy không thích hợp lắm choviệc sử dụng làm đất đắp Trờng hợp nếu cần thiết phải dùng đến lớp này làm vật liệu

đất đắp thì phải pha trộn thêm lớp số (1) theo một tỷ lệ thích hợp

- Các mỏ vật liệu đất đều nằm gần công trình, chất lợng tốt khối lợng đất đắpphong phú, cần có biện pháp thích hợp để tận dụng các nguồn vật liệu khác (đất đá dàotràn, đất bóc bỏ tại các mỏ vật liệu xây dựng và các hố móng thi công), đất lớp (1) đềnghị sử dụng để đắp khối đắp chính của đập Với khối lợng thiết kế yêu cầu đất đắp lớnkhoảng 350 000 m3 khi khai thác cần quy hoạch các khu vực khai thác để không ảnh h-ởng lớn tới đất canh tác của địa phơng, u tiên khai thác mỏ trong khu vực lòng hồ trớc,sau đó là các mỏ hai bên vai đập

- Công tác quy hoạch khai thác đất vật liệu nên tiến hành vào mùa khô, để độ

ẩm tự nhiên gần giá trị độ ẩm tối u, có thể thực hiện theo quy trình sau: các mỏ tronglòng hồ đều phải đợc khai thác triệt để, trong mỏ VL3 dùng để đắp tuyến đập, nếuthiếu có thể khai thác bổ sung ở mỏ VL1-2 (ở hai vai tuyến đập)

1.6.2.Về nguồn điện, nước:

- Về nguồn điện và lới điện tại khu vực xây dựng công trình đã có lới điện quốc gia.

Cú 2 phương ỏn cung cấp điện: - Sử dụng điện lưới.

- Sử dụng điện mỏy phỏt

- Vỡ thời gian thi cụng tương đối dài nờn ta cú thể sử dụng điện lưới

- Về nguồn nước: Tại khu vực xõy dựng cụng trỡnh cú nước suối và nước sụng ,

do tớnh chất cụng trỡnh nờn lượng nước cấp cho xõy dựng và thi cụng khụng đang kể.Nhu cầu nước sinh hoạt cú thể dựng nước mưa, nước giếng khơi của dõn địa phươngbờn cạnh cụng trỡnh

1.7 ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ, THIẾT BỊ, NGUỒN NHÂN LỰC THI CễNG

+ Cung cấp vật tư: Cụng trỡnh được xõy dựng trờn địa bàn miền nỳi nờn nguồnvật tư cần thiết cho thi cụng là rất thuận tiện

+Cung cấp thiết bị: Cỏc thiết bị mỏy múc thi cụng ( như ụ tụ, mỏy đào, mỏyxỳc, mỏy đầm, mỏy khoan …); cỏc nhà thầu thớ cụng, xõy lắp sẽ đảm bảo cung ứng tốtkhi được giao nhiệm vụ thi cụng cụng trỡnh

+ Nguồn nhõn lực: Ngoài lực lượng lao động chớnh ta cũn cú thể sử dụng lựclao động nhàn rỗi của địa phương gần cụng trỡnh

1.8 THỜI GIAN THI CễNG ĐƯỢC PHấ DUYỆT

- Sau xem xét hồ sơ dự án và đi khảo sát thực địa, T vấn thiết kế (Công tyTV&CGCN Đại học thuỷ lợi) đã trình lên Ban quản lý dự án Đề cơng khảo sát địa hình,

địa chất bổ sung và thiết kế bản vẽ thi công công trình đập An Lơng 3 và đã đợc Ban quản

lý phê duyệt

- Thời gian thi cụng cụng trỡnh được phờ duyệt là: 2,5 năm.

1.9 NHỮNG KHể KHĂN THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRèNH THI CễNG

*Thuận lợi: là được sự quan tõm của Đảng, Nhà nước, của lónh đạo địa phương

nơi thi cụng cụng trỡnh, sự phối kết hợp chặt chẽ của chủ đầu tư và cỏc nhà thầu nờncụng trỡnh sẽ sớm hoàn thành đỳng tiến độ và đạt hiệu quả cao Bờn cạnh đú cũn cúnhững thuận lợi về nguồn vật liệu thi cụng sẵn cú, về nhõn lực địa phương dồi dào,được sự đồng thuận và hưởng ứng của nhõn dõn địa phương

* Khú khăn: Do điều kiện thi cụng ở vựng nỳi nờn việc sinh hoạt, đi lại khụng

thuận lợi, nhiờn liệu cho mỏy múc cú nhiều khú khăn, cỏc trang thiết bị hiện đại hạnhẹp nờn sẽ ảnh hưởng đến thi cụng cụng trỡnh

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG2.1 DẪN DÒNG.

2.1.1 Mục đích - ý nghĩa của việc dẫn dòng thi công

- Dẫn dòng là dẫn dòng chảy theo đường dẫn nhân tạo hoặc lòng sông tự nhiênnhằm mục đích tạo hố móng khô ráo mà vẫn đảm bảo được yêu cầu tổng hợp lợi dụngdòng nước trong quá trình thi công

- Thực tế cho thấy, những công trình có khối lượng nhỏ, ở sông suối nhỏ, ítnước, điều kiện và khả năng thi công cho phép có thể xây dựng xong trong mùa khôthì có thể không cần dẫn dòng

- Nói chung việc dẫn dòng là một công tác tất yếu

- Công trình thuỷ lợi An Lương 3 có những đặc điểm sau :

- Xây dựng trên Suối An Lương 3, móng đặt sâu dưới mặt đất thiên nhiên của lòng sông Cho nên trong quá trình thi công không thể tránh khỏi những ảnhhưởng bất lợi của dòng nước mặt, nước ngầm…

- Toàn bộ công trình đầu mối gồm có 3 hạng mục chính ( đập

chính, tràn xả lũ, cống lấy nước) đều là các hạng mục có khối lượng thi công lớn, điềukiện thi công, địa hình, địa chất không thuận lợi

- Phần lớn vật liệu xây dựng được sử dụng là vật liệu địa phương tại

chỗ Khu vực xây dựng công trình có đường ô tô lâm nghiệp chạy qua có thể cải tạolàm đường quản lý kết hợp thi công

- Trong quá trình thi công một mặt phải đảm bảo hố móng được khô ráo,

đồng thời phải đảm bảo các yêu cầu dùng nước ở phía hạ lưu công trình

- Dẫn dòng thi công nhằm giải quyết:

+ Đảm bảo cho việc thi công hố móng được dễ dàng, hố móng luôn được giữkhô ráo

+ Ngăn chặn sự phá hoại của dòng chảy, ảnh hưởng xấu đến công trình

+ Đảm bảo sinh hoạt ở vùng hạ lưu được bình thường

+ Đảm bảo cho công trình thi công được an toàn, chất lượng, đúng tiến

độ đã đề ra (Thi công trong khoảng 2,5 ÷ 3 năm)

- Như vậy công tác dẫn dòng có một vai trò hết sức quan trọng trong công

trỡnh thuỷ lợi Đũi hỏi người kỹ sư thuỷ lợi cần phải cú thỏi độ thận trọng, nghiờm tỳctrong điều tra, nghiờn cứu và giải quyết cỏc vấn đề trong thiết kế cụng trỡnh, thiết kếthi cụng núi chung và thiết kế dẫn dũng núi riờng.

2.1.2.Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến việc chọn phương ỏn dẫn dũng:

- Biện phỏp dẫn dũng ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi cụng toàn bộcụng trỡnh, hỡnh thức kết cấu, chọn và bố trớ cụng trỡnh thuỷ lợi đầu mối, chọn phươngphỏp thi cụng, bố trớ cụng trường và cuối cựng là ảnh hưởng đến giỏ thành cụng trỡnh

Vỡ vậy để chọn một phương ỏn dẫn dũng hợp lý, đũi hỏi chỳng ta phải nghiờn cứu kỹcàng, phõn tớch một cỏch khỏch quan và toàn diện cỏc nhõn tố cú liờn quan

a) Điều kiện thuỷ văn.

- Khu vực xõy dựng cụng trỡnh chia thành hai mựa rừ rệt: Mựa khụ (từ thỏng 11đến hết thỏng 4 năm sau), lưu lượng dũng chảy rất nhỏ mựa mưa từ thỏng 5 đến hếtthỏng 10 , giú bóo thường suất hiện trong khoảng từ thỏng 8 đến thỏng 10 ( cựng thời

kỳ bóo của vựng đồng bằng Bắc Bộ )

- Do đặc điểm về thuỷ văn, khớ tượng như đó nờu trờn , cần tranh thủ tập trungthi cụng về mựa khụ

b) Điều kiện địa hỡnh.

- Khu vực cụng trỡnh đầu mối nằm trờn lưu vực Suối An Lương 3, thuộc vựng nỳicủa tỉnnh Cao Bằng, địa hỡnh được chia làm hai loại đồi thấp và nỳi cao, khu tưới củacụng trỡnh là ruộng bậc thang nờn phải bố trớ nhiều đập dõng và cụng trỡnh trờn kờnh thỡmới đảm bảo dựng nước cho 165 ha diện tớch canh tỏc của cụng trỡnh

- Cỏc vựng tuyến chọn nghiờn cứu, xem xột đều tương đối thuận lợi cho việc bốtrớ cụng trỡnh đầu mối và tổ chức mạt bằng thi cụng

c) Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn.

- Qua công tác khảo sát ĐCCT suối An Lơng 3, giai đoạn TKKT, đợc kết luận nhưsau:

- Trong khu vực cụng trỡnh, các dải bờ phía Bắc Tây Bắc, phía Bắc, Tây Bắc có

bề rộng hàng vài Km trở lên, đợc cấu tạo bởi đá sét bột bị phiến hoá có tính thấm yếu.Trên bề mặt sờn núi, đồi là các lớp phủ pha tàn tích dày (1 – 6m) có hệ số thấm nhỏ K

= 10-4 – 10-5cm/s, nên không có khả năng mất nớc từ lòng hồ sang các lu vực khác

- Các vấn đề sạt lở không có gì đáng ngại, vì các sờn núi có độ dốc lớn đều lộ đágốc cứng chắc, ổn định Còn các sờn đồi núi thấp có tầng phủ dày nhng sờn thoải(<200) và có các lớp thảm thực vật che phủ nên khả năng sạt lở ít sảy ra

- Đối với tuyến đập cần lu ý vấn đề thấm mất nớc nền đập Khu vực đập các lớptầng phủ lòng suối có chiều dày (3,2m), hệ số thấm lớn (Theo tài liệu giai đoạn trớc K

= 1 – 9x10-4cm/s) nên cần có biện pháp xử lý thấm nền phù hợp và tiêu nớc hố móngtrong quá trình thi công Tại lớp địa chất sâu dới nền đập ở khu vực giữa đập theo kếtquả đo địa vật lý có xuát hiện vùng điện trở suất thấp ăn xuyên từ thợng lu đến hạ lu,

có thể đó là hang them hoặc vùng địa chất yếu, cần có công tác khảo sát bổ sung haybiện pháp công trình xử lý phòng ngừa

d) Điều kiện vật liệu xõy dựng.

- Vật liệu xõy dựng trong vựng khỏ phong phỳ:

- Đất đắp đập cú trữ lượng lớn, khoảng cỏch vận chuyển để thi cụng đập khỏgần( 700 m đến 1000 m), thành phần và cỏc tớnh chất cơ lý của đất tại cỏc bói vật liệu

đủ đảm bảo cỏc yờu cầu đắp đập cỏc loại vật liệu khỏc cũng khỏ thuận lợi để khai thỏcphục vụ cho ccong trỡnh

e) Điều kiờn giao thụng vận tải.

- Khu vực xõy dựng hệ thống cụng trỡnh, thuộc vựng miền nỳi, nằm sỏt trục đường

vành đai biờn giới Súc Hà – Cần Yờn chỉ cỏch cụng trỡnh 500m nờn việc đi lại là rất thuụnlợi

2.1.3 Đề xuất phương ỏn dẫn dũng thi cụng.

- Dựa vào thời gian thi cụng cụng trỡnh dự kiến là 2,5 ữ 3 năm cựng với điềukiện địa hỡnh, địa chất, địa chất thuỷ văn, điều kiện lợi dụng trường hợp dũng chảy,cấu tạo – bố trớ cụng trỡnh đầu mối thuỷ lợi cũng như điều kiện và khả năng của đơn vịthi cụng, ta cú thể cú cỏc phương ỏn dẫn dũng sau đõy:

*) Đề xuất phương ỏn dẫn dũng:

a) Phương ỏn I: Thi cụng trong 2,5 năm.

Dẫn dũng qua lũng sụng tự nhiờn, thu hẹp, cống ngầm và tràn tạm

* Năm thi cụng thứ nhất: Do cụng trỡnh được xõy dựng trờn suối An Lương

3 nờn dũng chảy thường thuận theo dữa lũng suối vỡ vậy ta cú thể bố trớ đắp đập giai đoạn này như sau.

+ Mở móng, đào chân khay hai bên vai đập.

+ Đắp đập hai bên vai đập tới cao trình vượt lũ ( 225.0)

+ Thi công cống ngầm

- Mùa lũ từ tháng 5/2014 ÷ hết tháng 10/2014:

+ Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

+ Đắp đập tiếp hai bên từ cao trình (225.0) đến cao trình (230.0)

+ Nghiệm thu, bàn giao công trình

Bảng 2.1: Bảng tóm tắt nội dung phương án dẫn dòng phương án 1.

thi

công Thời gian

Công trình dẫn dòng

Lưu lượngdẫn dòng(m3/s)

Các công việc phải làm

đến 31/10/2014 Lòng sôngthu hẹp 166.4 Hoàn thiện cống ngầm

Đắp đập hai bên từ cao trình 225.0 đến cao trình vượt lũ 230.0

Mùa lũ từ 01/5/2015

đến 31/10/2015 Tràn tạm

Đắp một phần ba phía hạ lưu

®Ëp cßn l¹i và một phần hai đậpphía thượng lưu đến cao trình 241

166.4Mùa khô từ

01/11/2015 đến

30/4/2016

Hoàn thiện đập đất và các hạng mục khác

III Cống ngầm, 4,86 của cụm công trình đầu mối

Nghiệm thu và bàn giao công trình

b) Phương án II: Thi công trong 3 năm.

- Theo phương án này công trình được thi công trong vòng 3 năm bắt đầu từtháng 11/2013đến tháng 11/2014.

*Năm thi công thứ nhất: Từ 1/11/2013 đến 30/04/2014.

- Mùa khô từ tháng 11/ 2013 đến 30/04/ 2014 Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

Công việc cần làm:

+ Chuẩn bị mặt bằng thi công: Xây dựng lán trại, làm đường thi công, vận chuyểntrang thiết bị xe máy, lắp đặt điện nước, bố trí nhân lực để phục vụ công trường

+ Mở móng, đào chân khay hai bên vai đập

+ Đắp đập hai bên tới cao trình vượt lũ 225.0

+ Thi công cống ngầm

Mùa lũ từ tháng 05/2014 đến tháng 10/ 2014 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.+ Đắp đập hai bên tiếp đến cao trình 230.0

+ Hoàn thiện công cống ngầm

*Năm thi công thứ hai: Từ 1/11/2014 đến tháng 11/2015.

- Mùa khô từ tháng 11/2014 đến cuối tháng 4/2015: Dòng chảy được dẫn quacống ngầm

+ Đắp đê quay thượng, hạ lưu đập

+ Đắp chặn dòng long sông thu hẹp

+ Thi công hai phần đập phía thượng lưu đến cao tr×nh vượt lũ 240,5

*Năm thi công thứ ba: Từ 1/11/2015 đến 1/11/2016.

- Mùa khô từ tháng 11/2015 đến tháng 4/ 2016 dòng chảy được dẫn dòng qua cống.+ Đắp một phần hai đập từ cao trình 240,5 đến cao trình đỉnh đập thiết kế.+ Hoàn thiện tràn xã lũ

- Mùa lũ từ tháng 05/2016 đến 31/ 10/2016

+ Đắp toàn bộ phần đập còn lại đến cao trình đỉnh đập thiết kế

+ Hoàn thiện cỏc hạng mục khỏc của cụm cụng trỡnh.

+ Tiến hành cụng tỏc nghiệm thu và bàn giao cụng trỡnh

Bảng 2.1: Bảng túm tắt nội dung phương ỏn dẫn dũng phương ỏn 2.

01/11/2014 đến

30/4/2015

đắp đờ quai thượng hạ lưu,4,86 thi cụng tràn tạm,

Cống Đắp chăn dòng sụng thu hẹp

II đắp hai phần đập phớa thượnglưu đến cao trỡnh vượt lũ

240,0

Mựa lũ từ 01/5/2015

đến 31/10/2015 Tràn tạm 166.4 Hoàn thiện cống ngầm.

Đắp tiếp một phần hai đập phớa hạ lưu còn lại

đỉnh đập thiết kế,Hoàn thiện tràn xã lũ

4,86

Thi cụng xong đập đất đến cao trỡnh đỉnh đập thiết kế

của cụm công trình đầu mối.Nhiệm thu và bàn giao công trình.

2.1.4 So sánh, chọn phương án dẫn dòng.

b) Phương án I: Thi công trong 2,5 năm.

- Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên, lòng sông thu hẹp, cống ngầm và tràn tạm

* Ưu điểm:

- Thời gian thi công ngắn

- Mặt bằng thi công tương đối rộng, thuận lợi cho thi công cơ giới

- Giảm được cường độ thi công các công trình hạng mục

- Công trình được đưa vào khai thác sớm

* Nhược điểm:

- Thời gian thi công ngắn yêu cầu công tác bố trí phối hợp thi công giữa cáchạng mục đòi hỏi phải có sự phối hợp nhịp nhàng, chính xác

- Kết thúc công trình vào gần mùa mưa nên công tác nghiệm thu bàn

c) Phương án II: Thi công trong 3 năm.

* Ưu điểm:

- Mặt bằng thi công rộng, thuận lợi cho thi công cơ giới

- Giảm được cường độ thi công các công trình hạng mục

- Phương án được chọn phải đảm bảo các nguyên tắc sau đây :

- Thời gian thi công ngắn nhất

- Phí tổn về dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

- Thi công được thuận lợi, liên tục, an toàn và chất lượng cao

- Đảm bảo yêu cầu tổng hợp lợi dụng ở mức cao nhất

Kết Luận: Qua việc phân tích các ưu, nhược điểm cũng như căn cứ vào điều

kiện thực tế của khu vực xây dựng, điều kiện lợi dụng tổng hợp nguồn nước đối vớidân sinh kinh tế trong vùng, điều kiện và khả năng của đơn vị thi công Ta chọnphương án 1 thi công trong 2,5 năm là phương án dẫn dòng thi công công trình là tốtnhất

2.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG

- Khi thiết kế công trình dẫn dòng thi công cần chọn một hoặc một số trị số lưu

lượng nào đó làm tiêu chuẩn để tính toán gọi là lưu lượng thiết kế dẫn dòng

2.2.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.

- Tần suất thiết kế phụ thuộc vào quy mô công trình, tính chất quan trọng củacông trình đối với nền kinh tế đất nước và điều kiện sử dụng công trình

- Chọn theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: QCVN 04-2012 và giáo trình thi

công mà em được học

- Do công trình Hồ An lương 3 là công trình cấp III , thi công 3 mùa khô nêntần suất thiết kế dẫn dòng thi công là: P=10%

2.2.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công:

- Do công trình là đập đất nên không thể cho nước tràn qua, khối lượng đào đắplớn, khả năng cũng như điều kiện thi công dài Do đó thời đoạn dẫn dòng thiết kế được

chọn ở đây là 6 tháng.

- Do chênh lệch lưu lượng giữa hai mùa khá lớn nên để giảm bớt giá thành củacông trình dẫn dòng ta tiến hành chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng cho từng mùa

- Ta có: Dòng chảy lũ thiết kế Qmax10% = 128 m3/s

Bảng lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất 10% của các tháng mùa khô

- Dựa vào phân phối dòng chảy trong năm thiết kế ta có thời đoạn dẫn dòng như sau:

+ Mùa kiệt: bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau

+ Mùa lũ: bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 10

2.2.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

- Lưu lượng dẫn dòng thiết kế (Qdd TK) được chọn ở đây là lưu lượng lớn nhất trongcác mùa ( Qmax ) ứng với tần suất và thời đoạn dẫn dòng thiết kế đã chọn

- Ta có: Trong mùa khô Qdd TK = 4,86 m 3/ s

Trong mùa lũ Qdd TK = 166,40 m 3/ s

2.2.4.Tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp

a Mục đích

- Xác định quan hệ Q~ ZTL

- Xác định cao trình đê quai thượng lưu

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối muà khô

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

b Nội dung tính toán

- Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.

Hình 1 Mặt cắt ngang sông

Hinh 2 Mặt cắt dọc sông

ω2

Tra quan hệ (Q ~ Zhl): ứng với lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ là: Qddml =166.40 m3/s ta xác định được Zhl = 223,4m ; và lưu lượng dẫn dòng về mùa kiệt là:Qddmk = 4.86m3/s ta được Zhl = 218,8m.

Giả thiết ∆Zgt ⇒ Tính ZTL = Zhl + ∆Zgt

Ta đo diện tích trên mặt cắt ngang được: diện tích ướt của lòng sông cũ ω2(m2)

và diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ ω1(m2 )

V g

V

22

2 2

Q V

ε ω ω

=

Trong đó:

ε: là hệ số thu hẹp, (thu hẹp hai bên ε = 0.90)

Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng sông (m/s)

Vo: Lưu tốc đến gần (m/s)

g: Gia tốc trọng trường (g = 9.81m/s2)

Qp%: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng ứng với tần suất lũ thi công P = 10%

Vào mùa kiệt thì: Qp% = Qddmk Vào mùa lũ thì: Qp% = Qddmlφ: Hệ số lưu tốc Mặt bằng đê quai bố trí theo dạng hình thang nên chọn φ = 0.85

∆Ztt: Độ cao nước dâng tính toán (m)

∆Zgt: Độ cao nước dâng giả thiết (m)

- Với các giá trị ∆Zgt ta đo diện tích mặt cắt ướt của lòng sông ta được các ω0

0 0( / )

Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ:

ZTL = ZHL + ΔZXác định phạm vi hố móng cho giai đoạn thi công đầu

Xác định mức độ thu hẹp lòng sông

K = 2*100%

1

ωω

Trong đó: ω2: Tiết diện ướt của sông cũ.

ω1: Tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ.Nếu K = 30 ÷ 60 % là hợp lý

→ Kết quả tính toán như bảng sau:

Bảng - Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ

(m) (m2) (m2) (m) (m) (m2) (m/s) (m/s) (m)223,4 54,42 161,45 0,00 223,40 161,45 1,03066 1,72745 0,15637223,4 54,42 161,45 0,01 223,41 167,10 0,99581 1,72745 0,15997

223,4 54,42 161,45 0,16 223,56 170,4 0,97653 1,72745 0,16191

223,4 54,42 161,45 0,20 223,60 174,65 0,95276 1,72745 0,16424223,4 54,42 161,45 3,00 226,40 178,52 0,93211 1,72745 0,16623223,4 54,42 161,45 4,00 227,40 183,76 0,90553 1,72745 0,16872223,4 54,42 161,45 5,00 228,40 189,47 0,87824 1,72745 0,1712

- Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa mùa lũ:

+ Kết quả tính toán như bảng trên ta có ∆Ztt ≈ ∆Zgt = 0,16 m thỏa mãn điều kiện tính gầnđúng

* Kiểm tra khả năng xói nền:

Lòng sông là hỗn hợp sét – đá, sét nặng, hệ số thấm ít Độ sâu bình quân củadòng chảy vào mùa lũ lớn hơn 3m Tra bảng 1-3 giáo trình Thi công tập 1 ta được

Q V

ε ω ω

=

− = 1,72 m/s >[V]kx =1,25 m/s → lòng sông bị xói.

Với vận tốc co hẹp lớn, nên khi đắp đê quai mái đê quai phía lòng sông phải gia

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu,cao trình đắp đập vượt lũ

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

b Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn sau cống: Căn cứ vào địa hình vùng xây

dựng công trình, sơ bộ thiết kế kênh dẫn dòng có các thông số như sau:

- Chiều rộng của đáy kênh: b = 2 m

- Cao trình cửa vào: Zcvk = Zcr cống = 225,75 m

- Cao trình cửa ra: Zcrk = Zcvk – iLk = 225,75 – 0.002*100 = 225,55m

• Tính toán thuỷ lực qua kênh:

- Mục đích: Lập quan hệ (Q ~ ZKTL)

Xác định độ sâu mực nước cuối kênh hCK (m):

- Muốn xác định độ sâu mực nước cuối kênh (hCK), ta phải xác định được cao trình mực nước cuối kênh ZCK (m).

- Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hK để xác định đường mặt nước trong kênh:

- Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

- Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh: Qk = Qddmk = 4,86m3/s

f(Rln) =

Q

i4mo

cn

3

σ1

Với : hkcn = 3

2

2gb

αQ

=

2 3

2

1*4.86 0,8449,81*2 = m

→ đường mặt nước là đường nước dâng hoặc đường nước hạ.

- Tính độ dốc ik: ik =

R C

Q

k k

6

.0, 436 51, 220,017

Ztl

N1

N1 K

K K N2 N2

- Ta lập được bảng tính h0 và hK tương ứng với các cấp lưu lượng như sau

Bảng Tính ho và hk cho kênh dẫn dong sau cống ứng với các cấp lưu lượng Qi

- Giả thiết các cột nước trong kênh hi từ giá trị hk, ta xác định được:

+ Diện tích mặt cắt ướt: ωi = (b + m.hi).hi

+ Chu vi mặt cắt ướt: χi = b + 2.hi. 1 m+ 2

+ Từ đó tính được vận tốc dòng chảy trong kênh: Vi =

i i

+ Năng lượng đơn vị của dòng chảy:

+Độ dốc thuỷ lực:

ji =

R C

V

2

2 ⇒ j i = 1

+Chia kênh thành nhiều đoạn nhỏ và cộng lại ta sẽ có kết quả toàn đoạn kênh

L= Lk

1

n i

L

=

∆

∑+ Kết quả tính toán thuỷ lực ứng với trường hợp lưu lượng dẫn dòng 4,86 m3/s cho ở

bảng sau:

Bảng Tính toán đường mặt nước trong kênh với Q =4,86m³/s

h(m) ω(m²) (m) R(m) V(m/s) V²/2g Э CR½ J Jtb ∆Э ∆L(m) L(m)0,63 1,855 4,271 0,434 2,619 0,350 0,980 51,191 0,0026 0

0,0025 0,008 15,4250,65 1,934 4,344 0,445 2,513 0,322 0,972 51,402 0,0024 15,425

0,0023 0,005 17,1220,67 2,013 4,416 0,456 2,414 0,297 0,967 51,606 0,0022 32,548

0,0021 0,002 25,4330,69 2,094 4,488 0,467 2,321 0,275 0,965 51,806 0,0020 57,981

0,0017 0,013 42,045

- Ứng với chiều dài kênh Lk= 100 m ta có hx≈0,78m

- Tính toán với các cấp lưu lượng khác nhau ta có quan hệ Q~hx như bảng sau:Với Lk = 100 m

- Đoạn đầu kênh coi như đập tràn đỉnh rộng:

85,07,0

.

.

g p k

n k n

g o

n o n

h

h h h

H

h H h

- Ta lấy gần đúng hn = hđk rồi xét chỉ tiêu chảy ngập

- Nếu chảy không ngập : Q=ϕ ω 2 (g H o−h dk) → Ho = ( ) +

ϕω

Q g

2

2

1

hđk Trong đó:ω = +(b m h h ) , với h = hđk

Khi dòng chảy ra khỏi bể tiêu năng cống ngầm có ngưỡng vuông cạnh Vậy theo Cumin có m=0,32, Chọn: ϕ = 0,956 và φn = 0,84

- Nếu chảy ngập: Q = φnω 2g(H o−h) → Ho =  ϕnω  +

Q g

Biểu đồ quan hệ lưu lượng và cao trình đầu kênh

c Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm

- Tính toán thuỷ lực qua cống với các cấp lưu lượng giả thiết:

- Ứng với cấp lưu lượng dẫn dòng mùa kiệt Qdd mk = 4.86m 3/s tra quan hệ (Q ~ Zhl) ta được Zhl = 218,9m

- Giả thiết cống chảy có áp.

- Về mặt định tính, ta thấy L > Lk = (8 ÷10)H nên có thể coi cống làm việc như một đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với hạ lưu bằng một đoạn kênh Nghĩa là phải xét đến ảnh hưởng của độ dốc và độ nhám của lòng cống

* Ta lập bảng tính toán đường mặt nước:

- Mục đích để xác định cột nước tính toán đầu cống hx từ đó biết được chế độ chảy trong cống

- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống hr ta tính ngược lên trên đầu cống xác định được cột nước hx

- Qua bảng tính trên ta thấy hn < hk nên ta lấy độ sâu ở cuối cống hr = hk

α

; Э1 = h1 + 2V g

2 1

J = +

; Với J1 =  C R  

V

11

2

; J2 =  C R  

V

22

2

Hình 3 Sơ đồ tính toán thuỷ lực của cống ngầm

- Diện tích mặt cắt ướt với cống : ωi = Πx R2 (m2)

- Chu vi ướt của cống : χi = ΠxR (m)

- Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L = 100 m tiến hành vẽ đường mặt nước chúng ta xác định được hX

Bảng quan hệ Q~hx:

* Tính toán xác định cột nước đầu cống:

- Dòng chảy trong cống là chảy ngập khi:

)4.12.1( ÷

h

pg k

x

Nếu chảy ngập công thức tính lưu lượng là:

Q = φnω 2g(H o−hz)Trong đó: hz = hn – Z2

Z2: Độ cao hồi phục khi mở sau đập tràn đỉnh rộng

φn: Hệ số lưu tốc khi chảy ngập Theo bảng (14-4) Bảng tra thuỷ lực (BTTL) với hệ số lưu lượng m = 0.32 ta có φn = 0.84 Trong tính toán gần đúng ta coi Z2 ≈ 0 vậy ta có:

Q = φnbhn 2g(H o−h n)

g hn b n

Tính toán với các cấp lưu lượng Qi ta được các cột nước Ho

- Nếu chảy không ngập công thức tính lưu lượng là:

Q = φω 2g(H o−h x)

Trong đó: hx: cột nước tính toán đầu cống

φ: Hệ số lưu tốc phụ thuộc vào hình dáng kích thước cửa vào Tra bảng thuỷ lực14-4 với m = 0.32 ta có φ = 0.956

g

h x b

Tính toán với các lưu lượng Qi ta có các cột nước Ho

- Kết quả tính toán tổng hợp thể hiện trong bảng sau:

Bảng tổng hợp chế độ chảy ứng với các cấp lưu lượng

Qi(m³/s) Zhl(m) hk (m) hx(m) hX/hK (hX/hK)pg Chế độ chảy hn (m) Ho(m)1,000 226,31 0,467 0,350 0,749 1,400 Chảy không ngập 0,557 0,9402,000 226,41 0,742 1,132 1,527 1,400 Chảy ngập 0,656 1,3573,000 226,47 0,972 1,642 1,690 1,400 Chảy ngập 0,723 1,8834,000 226,54 1,177 2,015 1,712 1,400 Chảy ngập 0,786 2,3004,860 226,58 1,340 2,620 1,955 1,400 Chảy ngập 0,833 2,8696,000 226,67 1,542 3,210 2,081 1,400 Chảy ngập 0,924 3,4627,000 226,89 1,709 3,820 2,235 1,400 Chảy ngập 1,135 4,063

- Kiểm ta trạng thái chảy trong cống:

* Theo Hứa Hạnh Đào hay Van Te Chow ta so sánh

- Theo bảng tổng hợp trên thì ta thấy:

Bảng tổng hợp chế độ chảy ứng với các cấp lưu lượng

Qi(m³/s) hn (m) Ho(m) 1.2D 1.4D Chế độ Kết luận Ztl

chảy giả thiết Cống(m)

Lập quan hệ giữa lưu lượng tháo qua tràn và mực nước thượng lưu tràn: (Q ~ Ztltr)

Từ đó xác định được cao trình đắp đập khống chế vượt lũ vào mùa lũ năm thi công thứhai

c Tính toán thuỷ lực qua tràn:

- Hình thức dòng chảy qua tràn là chảy qua đập tràn đỉnh rộng, chảy tự do, có ngưỡng Khi tính toán lấy lưu lượng đỉnh lũ Qp=10% = 166.4m3/s

- Áp dụng công thức tính lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng chảy tự do,

2 / 3 3/ 2

81,9.2.30.35,0

4,166

ZTL : Cao trình mực nước thượng lưu

Tính toán với các cấp lưu lượng khác nhau ta có bảng sau:

2.3 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

2.3.1.Mục đích tính toán

- Xác định mực nước lũ trong hồ ZTLmax và lưu lượng xả qxảmaxcủa công trình tháo nước khi xả lũ

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ, cao trình phòng lũ

2.3.2.Phương pháp tính toán: (Điều tiết lũ qua tràn chính )

max max

(1 )(1 )

m L

q

Q W