xây dựng hệ thống thủy lợi tiểu vùng v – nam cà mau

Đặc điểm thời tiết phân chia theo mùa có tác động nhiều đến sản xuất và đời sống: Mùa khô thuận tiện cho nuôi tôm nước lợ, xây dựng giao thông và các hoạt động thể thao, văn hóa thông ti

 Xác lập phương án tổng mặt bằng hợp lý, hiệu quả, khả thi trên cơ sở tậndụng được hiện trạng cũ có lợi nhất để đầu tư nâng cấp và xây dựngthành một vùng lúa – tôm theo quy trình công nghệ tiên tiến phù hợp vớiđiều kiện cụ thể ở vùng hưởng lợi dự án.

 Tạo nguồn nguyên liệu tôm – lúa có chất lượng ổn định, góp phần hoànthành nhiệm vụ của chương trình lương thực quốc gia cũng như chươngtrình xuất khẩu thủy sản, đồng thời góp phần tăng ngoại tệ và thu ngânsách cho nhà nước cũng như địa phương vùng hưởng lợi

 Xây dựng thành công một mô hình lúa – tôm, kết hợp hài hòa giữa nuôitôm và trồng lúa tạo môi trường trong sạch góp phần bảo vệ môi trườngsinh thái được lâu bền

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ,ĐỊA HÌNH KHU VỰC

Cống T4 nằm ở cuối kênh T4 đoạn đổ ra Biển Tây thuộc địa phận xã TânHải, huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau:

- Phía Bắc giáp với sông Mỹ Bình

- Phía Tây giáp Biển Tây

- Phía Đông giáp kênh Xáng Thọ Mai, Đường Cày (từ sông Quảng Phú đếnsông Mỹ Bình)

- Phía Nam giáp sông Cái Đôi Vàm

1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO

Địa hình trong vùng dự án khá bằng phẳng Đây là vùng đồng bằngthấp trũng độ dốc bề mặt tương đối nhỏ, có xu hướng thấp dần từ Bắc xuốngphía Nam, cao trình trung bình (0,5÷0,7)m so với mặt nước biển, trừ nhữngliếp vườn có độ cao (1,2÷1,5)m Địa hình bị chia cắt bởi các sông và kênhrạch lớn Vùng dự án bị ảnh hưởng mạnh của thủy triều, tạo nên một chế độdòng chảy phức tạp và hình thành những vùng giáp nước trong hệ thống Thế đất trũng gây khó khăn trong việc tiêu thoát nước trong mùa mưa Đâycũng là điều kiện cho thủy triều hoạt động mạnh và mặn theo đó mà xâmnhập sâu vào kênh rạch nội đồng

Địa hình, địa vật có nhiều vuông tôm, nhà cửa dân cư ở khu tái định canh,định cư, rải rác có các cống tiêu thoát nước, cầu – đường giao thông bằng bêtông cốt thép, đường dây tải điện, dây điện thoại

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN, CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1.3.1 Đặc điểm khí tượng

Huyện Phú Tân cũng như toàn bộ tỉnh Cà Mau, mang đặc trưng khí hậu nhiệtđới gió mùa cận xích đạo, có nhiệt độ cao quanh năm, nhiệt độ trung bình 26,9 oC

1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình cao nhất trong năm là vào tháng 4, khoảng 27,6oC, nhiệt

độ trung bình thấp nhất vào tháng giêng, khoảng 25oC Trong năm, thời tiết phân

thành 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đếntháng 4 năm sau

Bảng 1-1: Đặc trưng nhiệt độ bình quân hàng tháng ( o C)

Bảng 1-2: Đặc trưng bốc hơi hàng tháng (mm/ngày) – Cà Mau

Bình quân 3.0 3.7 3.9 3.9 2.6 2.3 2.3 2.3 2.0 1.8 2.2 2.7 2.7Max 6.3 7.5 6.9 6.1 5.1 5.0 4.4 4.2 4.2 4.1 6.1 4.8 7.5Min 0.9 1.1 0.5 0.6 0.6 0.3 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.5 0.1

1.3.4 Độ ẩm

Độ ẩm không khí trung bình 84%-85%, tháng có độ ẩm lớn nhất là tháng 10

có độ ẩm 91%, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 3 có độ ẩm 74%

1.3.5 Tài liệu về gió và truyền sóng

Chế độ gió: hướng gió thịnh hành theo mùa, trong mùa khô gió hướng Đông

và Đông Bắc, vận tốc gió trung bình từ 1,6 – 2,8 m/s, biển tương đối lặng, thời tiếttốt, thuận lợi cho khai thác biển Trong mùa nưa, gió hướng Tây Nam, tốc độ giótrung bình từ 1,8 - 4,5 m, thỉnh thoảng xuất hiện áp suất gần bờ, giông, lốc, gió xoáycấp 7 – cấp 8, ảnh hưởng đối với nghề khai thác biển

1.3.6 Mưa

Chế độ mưa: Trong tỉnh Cà Mau, huyện Phú Tân là địa bàn có lượng mưacao nhất (khu vực Tây Nam của tỉnh), lượng mưa trung bình hàng năm 2.200 mm,khu vực phía Đông tiếp giáp với huyện Cái Nước có lượng mưa thấp hơn, khoảng

2000 – 2100 mm

Lượng mưa phân bố không đều, mùa mưa chiếm tới 90% lượng mưa cả năm.

Từ tháng 7 đến tháng 10 là những tháng có lượng mưa lớn (trung bình từ

272-405mm/tháng) Nhưng trong mùa mưa vẫn có những đợt ít mưa kéo dài, có những

ngày tới 15 ngày và xảy ra trên diện rộng gây ra hạn thiếu nước ngọt ngay trong

mùa mưa (nông dân gọi là hạn Bà Chằn)

Đặc điểm thời tiết phân chia theo mùa có tác động nhiều đến sản xuất và đời sống:

Mùa khô thuận tiện cho nuôi tôm nước lợ, xây dựng giao thông và các hoạt động

thể thao, văn hóa thông tin có điều kiện thuận lợi.Mùa mưa, lượng nước cao, thuận

tiện cho sản xuất nông nghiệp (trồng lúa, rau màu).Tình trạng có những đợt hạn

trong mùa mưa là yếu tố tác động mạnh nhất đối với diện tích lúa trên đất nuôi tôm,

nhất là trong điều kiện chưa cho khép kín được thủy lợi giữ ngọt trong thời vụ trồng

lúa , không cho nước ngọt tưới bổ sung

Bảng 1-3: Lượng mưa bình quân nhiều năm các tháng

Đây là vùng bồi trầm tích biển, được tạo thành qua quá trình biển lùi và bồi

tụ của phù sa sông, địa hình của vùng tương đối thấp và khá bằng phẳng, chênh lệch

cao độ không đáng kể (khoảng 0,2 : 0,3m) khiến vùng đất này thường xuyên bịngập úng do triều, thế đất trũng gây khó khăn trong việc tiêu nước.

1.4 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

1.4.1.Địa chất công trình

1.4.1.1 Khái quát sơ lược về đặc điểm địa hình địa chất của khu vực công trình

- Địa hình, địa mạo: Địa hình vùng xây dựng cống thấp trũng dạng sườn liếp:

có cao độ +0,2 ÷ +1.5, vùng đất này thường xuyên ngập úng do triều Đây là vùngbồi trầm tích biển, được tạo thành qua quá trình biển lùi và bồi tụ của phù sa sông,địa hình của vùng tương đối thấp và khá bằng phẳng, chênh lệch cao độ không đáng

kể (khoảng 0,2m ÷0,3m) Tuyến công trình đi qua nhiều kênh rạch, vùng trũng cục

bộ và có nhiều chướng ngại vật

- Địa tầng: Căn cứ vào khảo sát hiện trường, thí nghiệm trong phòng, địa tầng

tại vùng khảo sát có các tầng chính như sau:

+ Bùn sét màu xám xanh, đen, xám nâu, trạng thái chảy.

+ Sét pha bụi màu nâu vàng, xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng.+ Sét pha màu nâu vàng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm đến dẻo

- Kiến tạo, động đất: Trong vùng khảo sát không có các hoạt động kiến tạo

động đất

- Các quá trình địa chất động lực công trình: Trong khu vực công trình chủ

yếu ảnh hưởng bởi thủy triều tạo dòng chảy

1.4.1.2 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn

a)Điều kiện địa chất công trình tuyến cống

- Đội khảo sát đã tiến hành khoan 05 hố khoan máy, sâu 30m, để khảo sát địachất công trình tại vị trí dọc tim cống, 02 điểm thí nghiệm nén hiện trường và 02 hốthí nghiệm cắt cánh Địa tầng và tính chất cơ lý các lớp đất như sau:

Lớp 4:

- Sét pha kẹp cát mịn màu nâu vàng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm

Các chỉ tiêu tiêu chuẩn như sau:

Khối lượng riêng tự nhiên γw (g/cm 3)

Khối lượng riêng khô γk (g/cm 3)

02051’0.0515.1x10-6

0.015.044.140.944.626.418.20.30732.01.8911.4322.7147.10.89297.0

12026’0.3673.8x10-6

0.02.552.245.350.328.921.40.56140.91.7721.2612.7153.51.15296.0

08014’0.2619.2x10-6

Chỉ tiêu tính toán độ tin cậy 0.85 như sau:

Lớp đất

Khối lượng riêng tự nhiên γw (g/cm 3)

Khối lượng riêng khô γk (g/cm 3)

Góc ma sát trong tự nhiên ϕo

Lực dính tự nhiên C (kG/cm2)

1.4820.811

02038’0.047

1.8751.41

11028’0.351

1.7641.251

08002’0.251

Chỉ tiêu tính toán độ tin cậy 0.95 như sau:

Lớp đất

Khối lượng riêng tự nhiên γw (g/cm 3)

Khối lượng riêng khô γk (g/cm 3)

Góc ma sát trong tự nhiên ϕo

Lực dính tự nhiên C (kG/cm2)

1.4800.810

02034’0.046

1.8711.40

11007’0.343

1.7611.250

07057’0.248

Cắt ngang địa chất cống T4

2 3 4

¬

b-/ Điều kiện địa chất công trình bãi vật liệu

Bãi vật liệu đã khảo sát có trữ lượng lớn và có chỉ tiêu cơ lý như sau:

Lớp 1:

- Đất đắp: sét màu xám nâu, xám xanh, lẫn nhiều rễ thực vật

Lớp 2:

- Bùn sét màu xám xanh, đen, trạng thái chảy

Các chỉ tiêu kiến nghị như sau:

Khối lượng riêng tự nhiên γw (g/cm 3)

Khối lượng riêng khô γk (g/cm 3)

02051’0.0515.1x10-6

0.015.044.140.944.626.418.20.30732.01.8911.4322.7147.10.89297.0

12026’0.3673.8x10-6

0.02.552.245.350.328.921.40.56140.91.7721.2612.7153.51.15296.0

08014’0.2619.2x10-6

Chỉ tiêu trị tính toán với độ tin cậy α= 0.85 vật liệu tự nhiên

Lớp đất

Khối lượng riêng tự nhiênγw (g/cm 3)Khối lượng riêng khô max γk (g/cm 3)Góc ma sát trong (ϕo)

Lực dính C (kG/cm2)

1.8511.44

18017’0.648

Chỉ tiêu trị tính toán với độ tin cậy α= 0.95 vật liệu tự nhiên

Lớp đất

Khối lượng riêng tự nhiênγw (g/cm 3)Khối lượng riêng khô max γk (g/cm 3)Góc ma sát trong (ϕo)

Lực dính C (kG/cm2)

1.8501.44

18000’0.489

Đánh giá điều kiện địa chất công trình

Tuyến cống

- Lớp 2: Lớp đất yếu có bề dày lớn, trạng thái chảy, góc ma sát trong nhỏ, lựcdính yếu, khả năng nén lún cao không có khả năng chịu tải trọng

- Lớp 3: Lớp đất tốt có góc ma sát trong và lực dính lớn Đây là lớp đất có khảnăng chịu lực cao

- Lớp 4: Lớp đất có chỉ tiêu cơ học trung bình, tính nén lún lớn

Bãi vật liệu

Bãi vật liệu đã khảo sát có trữ lượng lớn, chất lượng tốt, khối lượng bóc bỏnhỏ, vị trí gần khu vực làm cống thuận lợi cho việc vận chuyển

1.4.2 Địa chất thủy văn

a-/ Thủy triều, thủy văn:

Chế độ thủy triều: huyện Phú Tân tiếp giáp với Vịnh Thái Lan nên phần lớnchịu tác động trực tiếp của chế độ nhật triều không đều Vịnh Thái Lan, truyền lên

theo cửa sông Bảy Háp, cửa sông Cái Đôi lớn, cửa kênh T4, cửa Mỹ Bình…Thủytriều Vịnh Thái Lan tương đối yếu, độ lớn triều trung bình kỳ nước cường trên dưới1m, trong kỳ nước kém độ triều còn khoảng 0,5 m.

Đồng thời địa bàn huyện còn chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều biểnĐông từ sông Cửa Lớn truyền lên theo hướng kênh Tắc Năm Căn và rạch CáiKeo.Thủy triều biển Đông lớn hơn, vào ngày triều cường có biên độ triều khoảng 3– 3,5m, Các ngày triều kém biên độ triều từ 1,8 – 2m

Trong 1 tháng có 2 kỳ triều cường và 2 kỳ triều kém, kỳ triều cường thườngxuất hiện vào ngày mùng 1 âm lịch và ngày 15 âm lịch, mỗi kỳ triều cường kéo dài

3 -5 ngày; kỳ triều cường kém thường xuất hiện vào ngày 8 âm lịch và ngày 23 âmlịch, mỗi kỳ triều kếm thường kéo dài 2 – 3 ngày

Chế độ thủy văn của hệ thống sông rạch trong huyện chịu ảnh hưởng trựctiếp của triều quanh năm, càng về phía ngoài cửa sông ảnh hưởng của triều càngmạnh, càng vào trong vận tốc lan truyền nhỏ hơn

Chế độ thủy triều, thủy văn cũng là yếu tố chi phối nhiều đến hoạt động sảnxuất và sinh hoạt của nhân dân, như thu hoạch, lấy nước, thoát nước đầm nuôi tôm

Độ mặn nước sông biến đổi theo mùa, mùa khô nước các sông có độ mặncao hơn, trong mùa khô độ mặn nước sông từ 22‰ đến 32‰.Sang mùa mưa độmặn nước sông giảm đi, nhưng không có hệ thống cống ngăn mặn giữ ngọt nênngay trong mùa mưa, sau những ngày không có mưa thì nước sông, kênh rạch đều

có độ mặn cao ( trên dưới 10‰)

Như vậy chế độ mưa, chế độ thủy văn (độ mặn nước sông) là yếu tố chi phối

và quyết định đến sự thành công của quy hoạch chuyển đổi sản xuất ở huyện.Trongmùa mưa, nếu yếu tố thủy lợi khép kín chưa hoàn chỉnh, gặp nắng hạn giữa vụ thìlúa cấy thường bị thất thu, có thể mất trắng

Hệ thống sông rạch trên sông rạch vùng Dự án hầu như không có liên hệ nàoquan trọng đối với hệ thống sông Mêkông Lượng nước ngọt từ nơi khác chảy vềvùng dự án hầu như không có Nguồn nước ngọt tham gia vào các quá trình thủylực, sử dụng để tưới ruộng và phục vụ sinh hoạt chủ yếu hình thành từ lượng nướcmưa.Theo tính toán sơ bộ, lượng nước mưa tại chỗ sau khi khấu trừ phần bốc hơi,

đã cung cấp cho kênh rạch một lượng nước khá lớn, trung bình từ 3500 ÷ 13500

m3/ha diện tích đất tự nhiên, lượng nước này làm giảm độ mặn, ngọt hóa một sốvùng, làm biến dạng, phá vỡ một số quy luật thủy triều trên hệ thống kênh rạchtrong mùa mưa

Nguồn nước mặn xâm nhập vào hệ thống kênh rạch, vào nội đồng trước đây

đã gây khó khăn không ít cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh, nhưng trong xu thếhiện nay nhu cầu lương thực đã đầy đủ, khả năng tiêu thụ lại khó khăn, trong khicon tôm lại có giá trị kinh tế cao, thị trường tiêu thụ ổn định thì nguồn tôm giống,phù du, phiêu sinh được sinh ra từ nước biển vào loại có giá trị cho phát triển nuôitôm Vì vậy cần phải có sự bố trí sử dụng đất gắn với xây dựng hệ thống thủy lợihoàn chỉnh để có thể vừa thuận lợi cho thâm canh nông nghiệp, vừa đảm bảo chopháp triển lâu bền cho các loại hình nuôi trồng thủy sản

Do tác động của thủy triều và nước từ nguồn trên chảy về làm chậm khảnăng tiêu thoát nước trên kênh chính, cao trình mặt đất thấp, mực nước nội đồngcao, mực nước các kênh chính cao nên làm cho việc tiêu thoát nước mưa trở nênkhó khăn Một số vùng trong dự án thường bị ngập úng khá sâu từ 0.6 ÷ 1.0m, thờigian ngập kéo dài gây khó khăn cho sản xuất

b-/Tài nguyên nước:

Bao gồm nước mưa, nước mặt sông rạch, nước ngầm là nguồn tài nguyênquan trọng, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên nước là khai thác sử dụng phùhợp với yêu cầu sản xuất bằng các giải pháp thủy lợi, quản lý vận hành sản xuất

Sự thái quá sử dụng nước mặn nuôi tôm làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước ngọt

và môi trường Sự kết hợp hài hòa giữa sử dụng tài nguyên nước mặn và nước ngọt

là giải pháp khai thác tài nguyên bền vững

-Nước mưa là nguồn nước chủ yếu cung cấp cho cây trồng và một phần chosinh hoạt, trước khi chuyển dịch cơ cấu sản xuất nguồn nước mưa được điều hòacho sản xuất nông nghiệp bằng giải pháp thủy lợi (đắp đập, cống để giữ ngọt lại,kéo dài thời gian nước ngọt trong kênh rạch), làm lúa 2 vụ, trồng rau màu, nuôi cáđồng Nhưng hiện nay hệ thống đập cống gần như đã tháo dỡ hết nên không giữđược nước mưa để tưới bổ sung cho lúa khi gặp hạn Trong thời gian tới để sản xuất

được 1 vụ lúa trên đất nuôi tôm, nguồn nước mưa vẫn là nguồn nước duy nhất, phải

có biện pháp thủy lợi giữ ngọt tại chỗ

-Nguồn nước sông rạch: do có nhiều cửa sông liên tiếp giáp với biển, nênnước trong sông rạch đều bị nhiễm mặn trong mùa khô Trong mùa mưa độ mặncủa nước sông giảm nhanh, nhưng không có hệ thống thủy lợi nào ngăn nên nhữngngày không mưa nước sông lại mặn Khi chuyển đổi sang nuôi tôm và nuôi tôm kếthợp trồng lúa, nguồn nước mặn là tài nguyên cho nuôi tôm, nhưng mâu thuẫn vớiyêu cầu trồng lúa, vì vậy nếu không tổ chức quản lý tốt mùa vụ (nuôi tôm – trồnglúa) và không có hệ thống thủy lợi thì không thành công đối với sản xuất lúa –tômluân canh

-Nguồn nước ngầm Theo tài liệu của Liên đoàn Bản đồ - Địa chất Miền Nam (năm 2001) về nước dưới đất ở tỉnh Cà Mau thì ở địa bàn huyện Phú Tân cũngnhư toàn tỉnh Cà Mau được chia thành 7 tầng chứa nước dưới đất, có độ sâu từ 36,6m đến 372m Trong đó độ sâu trung bình của đáy tầng I từ 32- 45m, tầng II từ

89 - 140m, tầng III từ 146m – 233m, tầng VII từ 372 – 415 m Trong đó nước từ tầng II đến tầng VI là nước có áp Nguồn nước ngầm đang được khai thác sử dụng tại huyện Phú Tân có độ sâu từ tầng II đến tầng III (có độ sâu từ 72m đến 154m), trong đó khu vực thị trấn Cái Đôi Vàm khai thác nước tầng II và tầng III, còn lại là khai thác nước ở tầng II (có độ sâu từ 70 – 131 m)

Nước ngầm ở khu vực huyện Phú Tân có chất lượng tốt, không bị phơinhiễm mặn, thuộc nhóm nước mềm, có hàm lượng kim loại nặng thấp và chưa bị ônhiễm theo tiêu chuẩn VN 1995 ( trừ những giếng khoan do ống nối không tốt bịnhiễm mặn); tuy nhiên nước có mùi tanh bùn, một số mẫu nước bị ô nhiễm nhẹkhoáng hóa (độ khoáng hóa 1g/l), hàm lượng sắt trong nước cao (0,5mg/l) nên nước

có tính chất phèn, tuy nhiên mức bị ô nhiễm sắt thấp (theo tiêu chuẩn là 033mg/l)

Nước ngầm là tài nguyên quý hiếm, vì vậy trong quá trình khai thác sử dụngphải được quản lý chặt chẽ, tránh các hiện tượng gây ô nhiễm và lãng phí nguồnnước ngầm

Dự báo đến năm 2020 nhu cầu khai thác sử dụng tăng cao, vì vậy đối với cáckhu đô thị, dân cư tập trung cần khai thác tổng hợp 2-3 tầng nước nhằm hạn chế sựbiến đội động thái môi trường nước dưới đất.

c-/Tài nguyên đất đai:

Về địa chất: Đất đai của huyện hình thành từ trầm tích đầm lầy ven biển,nhìn chung nền đất yếu

Về thổ nhưỡng, theo chú giải bản đồ đất tỷ lệ 1/25.000 của huyện Cái Nước(cũ) do Phân viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp miền Nam thực hiện năm

1988 thì toàn bộ đất đai của huyện Phú Tân bị nhiễm mặn và mặn phèn với các mức

độ khác nhau, bao gồm các nhóm đất:

+Đất mặn sú vẹt đước, phân bố dọc ven biển của huyện

+Đất mặn nặng

+Đất mặn nặng trên nền phèn tiềm năng nông

+Đất mặn trên nền phèn tiềm năng sâu

+Đất phèn tiềm tàng, mặn (ở xã Phú Mỹ)

Đất có thành phần cơ giới nặng, tỷ lệ sét trong đất cao Từ sau khi chuyểnsang nuôi tôm đất thường xuyên chịu tác động của nước mặn, làm cho qua trìnhmặn hóa đất ngày càng mạnh.Quá trình mặn hóa có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc đấtđai, có thể dẫn đến những suy thoái và ô nhiễm đất.Vì vậy trong mùa mưa cần tíchcực rửa mặn, làm 1 vụ lúa luân canh (nếu đảm bảo về điều kiện thủy lợi khép kín)

để giảm quá trình mặn hóa của đất.Phần lớn diện tích đất đai của huyện có tầngphèn tiềm tàng, vì vậy trong quá trình canh tác nông nghiệp, xây dựng đầm nuôitôm cần hạn chế tác động vào tầng phèn và cần xử lý môi trường nước có độ pHthích hợp

Đất đai của huyện thích nghi với các loại hình sản xuất như: chuyên nuôitôm, trồng rừng, nuôi tôm kết hợp trồng rừng, nuôi tôm trong mương vườn, trồnglúa.Riêng đối với loại hình lúa – tôm chỉ có thể thành công nếu khi làm vụ lúa đấtđược rửa mặn kỹ và không bị hạn giữa vụ hoặc chủ động được về thủy lợi khép kín

…Từ sau khi chuyển đổi cơ cấu sản xuất, việc sử dụng tài nguyên đất của huyện có

sự chuyển đổi rất lớn, đã chuyển toàn bộ diện tích trồng lúa, đất vườn sang nuôi

tôm dưới dạng nuôi tôm chuyên, nuôi kết hợp trong mương liếp vườn, nuôi luâncanh 1 vụ lúa.

d-/Tài nguyên rừng:

Rừng ở huyện Phú Tân là rừng ngập mặn, được phân bố dọc theo ven biểnvới chiều dài 27km Theo số liệu của huyện, đến cuối năm 2004 toàn huyện PhúTân có 6.108 ha đất nông nghiệp, bao gồm:

+Đất rừng sản xuất:3.853 ha

+Đất rừng phòng hộ: 2.255 ha (không kể diện tích rừng phòng hộ phía trong

đê biển, hiện nay đất gò cao, mật độ cây rải rác, UBND tỉnh Cà Mau đã chủ trươngchuyển sang đất nông nghiệp tại Công văn số 1794/UB ngày 22/7/2004)

Diện tích có rừng năm 2004 là 4.085,5 ha, chiếm 59,47% diện tích đất lâmnghiệp Trong đó, rừng sản xuất 2.738,3 ha và rừng phòng hộ là 1.347 ha Như vậy

so với năm 2001, diện tích có rừng đã tăng 127 ha Rừng sản xuất là rừng đước,rừng trồng Rừng phòng hộ là mắm biển, có độ tuổi 14 – 15 năm, mật độ cây trungbình trên 4000 cây/ha

Rừng ngập mặn ven biển của huyện có vai trò phòng hộ và môi trường quantrọng , giúp cho nuôi trồng thủy sản bền vững Gần đây có tình trạng rừng phòng hộ

ở Lâm ngư trường Sào Lưới bị chết ( 23,7 ha, mức độ cây rừng bị chết khoảng60%), nguyên nhân do việc đắp đập các kênh thông ra biển, phù sa bồi tụ lấp cáclạch thông ra biển làm ứ đọng nước, gây ngập úng chết rừng, cần khắc phục sớmkhắc phục bằng cách khai thông các tuyến kênh trên biển

e-/Tài nguyên biển:

Huyện Phú Tân có bờ biển dài 27 km, chiếm 10,6% chiều dài bờ biển toàntỉnh, chạy dài từ cửa Mỹ Bình đến cửa sông Bảy Háp Vùng biển của huyện PhúTân ( Vịnh Thái Lan) thuộc miền thềm lục địa nước nông, có độ sâu trung bình46m, chỗ sâu nhất là 83m

Thủy hải sản là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng của biển, khaithác hải sản đang là một trong các ngành kinh tế chủ lực của huyện.Trong quyhoạch phát triển kinh tế biển của tỉnh Cà Mau, khu vực cửa Cái Đôi Vàm của huyện

Phú Tân là một trong số các cụm kinh tế thủy sản ven biển, có số lượng tàu cá neođậu khá lớn.

f-/Tài nguyên du lịch:

Theo quy hoạch phát triển Du lịch của tỉnh Cà Mau, một số địa điểm quenthuộc huyện Phú Tân có khả năng đầu tư pháp triển du lịch, nhưng khu này hiệnnay còn đang ở dạng tiềm năng:

+Tài nguyên du lịch sinh thái, khu vực đầm Thị Tường có thể quy hoạch đầu

tư thành khu du lịch sinh thái, kết hợp nuôi trồng thủy sản

+Tài nguyên du lịch nhân văn , gồm có:

*Khu chứng tích tội ác chiến tranh Bình Hưng – Hải Yến, biệt khu Hải Yến Bình Hưng có diện tích khoảng 30 ha bên bờ sông Cái Đôi Giữa, thuộc ấp ThanhĐạm, do tên Nguyễn Lạc Hóa cầm đầu, được thành lập năm 1959, là nơi giam giữtra tấn và hành quyết các chiến sĩ cách mạng Hiện nay khu này còn giữ được một

-số chứng tích như cầu vĩnh biệt, hố chôn người tập thể Ngành Văn hóa Thông tintỉnh Cà Mau đang lập dự án đầu tư khu chứng tích tội ác Bình Hưng – Hải Yến

*Khu căn cứ Tỉnh ủy Xẻo Đước, ở ấp Xẻo Đước, xã Phú Mỹ, đây là điểm ditích lịch sử cách mạng

Các điểm di tích trên cần được xây dựng thành các khu di tích lịch sử cáchmạng để giáo dục truyền thống cách mạng cho thế hệ trẻ, kết hợp thăm quan dulịch, nhất là các hoạt động về nguồn cho tuổi trẻ

Dân cư trong vùng phân bố không tập trung, chủ yếu sống ven kênhrạch Phương tiện giao thông, văn hóa, khoa học kỹ thuật còn chưa pháttriển Trình độ văn hóa của người dân ở đây chưa cao

Dân cư trong vùng sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp và nuôitrồng thủy sản

1.2 HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT XÂY DỰNG

CÔNG TRÌNH

- Kiểm soát nguồn nước, bảo đảm cung cấp nước đầy đủ cả về số lượng vàchất lượng, tiêu thoát nước mưa và nước thải phục vụ các mô hình sản xuất tôm +lúa, tôm quảng canh cải tiến, tôm + vườn.

- Kiểm soát mặn, trữ ngọt, tiêu chua, xả phèn phục vụ cho các vùng có sảnxuất lúa 1 vụ

- Phòng chống thiên tai, bảo vệ sản xuất, khai thác tổng hợp và phát triển bềnvững nguồn tài nguyên thiên nhiên trong vùng dự án

- Tạo điều kiện cải thiện và bảo vệ môi trường, cải tạo hệ thống giao thôngthủy, bộ

1.5 XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

1.5.1 Cấp công trình (theo QCVN 04-05:2012)

a-/ Xét theo nhiệm vụ của công trình

Công trình có nhiệm vụ kiểm soát mặn, tiêu nước cho khu vức vớidiện tích là 9.052 ha

- Cấp công trình là cấp III

b-/ Xét theo chiều cao công trình

Sơ bộ xác định chiều cao công trình như sau:

Trong đó: là độ vượt cao an toàn, lấy = 1,5m

là trị số mực nước lớn nhất trong chuối số liệu mực nước ởphần báo cáo thủy lực: = 0,57m

tạm thời lấy bằng cao trình đáy kênh: -2,5mVậy:

Theo QCVN 04-05:2012 đối với đối tượng là đập bê tông trên nền đất

H=2,95 hh

Zhp

- Tần suất kiểm tra: P = 1 %

- Hệ số bảo đảm được xét theo quy mô, nhiệm vụ công trình: Kn=1,15

Hệ số lệch tải n:

- Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05

- Áp lực nước trực tiếp lên bề mặt công trình: n =1,00

- Độ vượt cao an toàn: a=0,5 m, a’ = 0,4 m trang 117 GTTC tập I

CHƯƠNG 2

SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 2.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG

2.1.1 Tính toán sơ bộ khẩu diện cống

2.1.1.1.Trường hợp tính toán:

- Chọn khi chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nhỏ, cần tháo lưu lượng thiết

kế Q = 93 (m

3/s)

- Chênh lệch mực nước: m

2.1.1.2.Chọn hình thức ngưỡng và cao trình ngưỡng cống

- Chọn ngưỡng cống ngang với cao trình đáy kênh giúp tăng khả năng tháonước:= -2,5 m

- Hình thức ngưỡng cống: đập tràn đỉnh rộng

2.1.1.3.Xác định bề rộng cống

Hình 2-1: Sơ đồ tính khẩu diện cống

SVTH: Nguyễn Lâm Tùng Lớp: S12 – 51CTL218

Định trạng thái chảy : Theo QPTL C8-76,đập chảy ngập khi hn> nH0

×

α

= 2,95 +

81,92

58,1

Q

×

=

2095,2

2g Ho−h

Trong đó: Q= 93 m3/s ; g= 9,81 m3/s ; Ho = 3,08 m ; h = 2,74m

- ϕn là hệ lưu tốc ,lấy theo trị số lưu lượng m (tra bảng Cumin QPTL C8-76), với cửa vào tương đối thuận ngưỡng tròn hay bạt góc tường cánh thẳng thuhẹp dần hay tường cánh hình chóp lấy m= 0,35 Tra bảng 12(Trang 29)QPTL C8-76 ta có ϕn= 0,93

Q

g n

Để đảm bảo khả năng tháo, ta chọn Bc= 15m

2.1.4 Các tài liệu về thủy lực

Lưu lượng và mực nước tính toán

Với bài toán kiểm tra khẩu diện

QTK = 93m/s (từ đồng ra sông)

2.2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN CÔNG TRÌNH

Khi lựa chọn tuyến công trình cần căn cứ vào các yếu tố sau đây:

- Địa chất nền phải tốt đảm bảo ổn định nền công trình

- Vốn đầu tư xây dựng công trình ít: vốn xây dựng công trình,vốn đền

bù giải phóng mặt bằng

- Chế độ thủy lực tốt: tránh ngập hay xói lở công trình

- Phải phù hợp với quy hoạch chung về phát triển nông nghiệp, thủysản và giao thông thủy,bộ

- Căn cứ vào các điều kiện: điều kiện dẫn dòng thi công, bố trí mặtbằng công trường

Do tuyến kênh thẳng nên việc bố trí cống nằm dưới lòng kênh vừa hợp

lý về vấn đề thủy lực và vừa hợp lý về vấn đề đền bù giải phóng mặt bằng

2.2.2 Lựa chọn hình thức cống

Hiện nay sử dụng chủ yếu hình thức cống ngầm và cống lộ thiên,trong cống lộ thiên có kiểu cống truyền thống và cống công nghệ mới Mỗihình thức đều có những ưu nhược điểm khác nhau

2.2.1.1 So sánh các hình thức cống

Bảng 2-1: So sánh hình thức cống

Đặc điểm Cống đặt dưới thân đậphoặc thân đê Cống hở

Chức năng Dùng chủ yếu để tháo hoặc

lấy nước từ hồ chứa nước, ngăn chiều, giữ ngọt,Dùng để lấy nước, tháo

khống chế lưu lượng, điều

tiết mực nướcĐặc điểm thủy lực Dòng chảy trong cống phứctạp(Dòng có áp, không áp) Không phức tạp

Điều kiện giao

Tiêu năng sau cống có lưu tốc lớn nên phức tạpDòng chảy ra sau cửa cống

hơn

Dòng chảy sau cửa cống cólưu tốc nhỏ nên tiêu năng

đơn giảnCửa van

Sử dụng cửa van phẳnghoặc van cung Đóng mởcửa van khó hơn

Sử dụng được hầu hết cácloại cửa van Thuận tiện khiđóng mở, sửa chữa

2.2.1.2 Chọn hình thức cống

Căn cứ vào nhiệm vụ công trình và ưu nhược điểm của 2 hình thứccống trên đã cho thấy hình thức cống lộ thiên đáp ứng được các yêu cầu đặt

ra Trong đồ án này em chọn hình thức cống là cống lộ thiên

2.2.3 Lựa chọn hình thức cửa van

Cửa van là một bộ phận của công trình thủy lợi,bố trí tại các lỗ thoát nướccửa cống,để khống chế mực nước và điều tiết lưu lượng theo yêu cầu thoát nước tạicác thời kỳ khác nhau Khi thiết kế của van thì cần đảm bảo 1 số yêu cầu:cấu tạođơn giản đóng mở nhẹ,đóng mở nhanh,lắp ráp-sửa chữa dễ dàng,giá thành hạ,làmviệc an toàn

Trong thức tế có thể phân thành 2 loại cửa van chính:

- Cửa van đóng mở cưỡng bức

- Cửa van đóng mở tự đông

2.2.2.1 Loại cửa van đóng mở cưỡng bức

Cửa van đóng mở cưỡng bức là loại cửa van có thể đóng mở mọi lúc,nhưngloại cửa van này cần người điều hành, gồm 3 loại cửa van:

- Cửa van phẳng

- Cửa van cung

- Cửa van sập

a) Cửa van phẳng

Đây là loại cửa van thích hợp khi sử dụng ở vùng lũ,đặc điểm cửa van này là

có thể đóng mở bằng trục vít hoặc tời là loại có thể đóng mở bằng thủ công hoặc bằng máy

Ưu điểm:

- Cấu tạo đơn giản,lắp ráp tương đối dễ dàng

- Tác dụng chắn nước và điều tiết lưu lượng khá tốt

- Có thể chịu áp lực tốt,có thể sự dụng với nhịp lớn

Nhược điểm:

- Lực đóng mở tương đối lớn

- Tốc độ đóng mở chậm

- Khe van khá sâu,mố trụ dày

b) Cửa van cung

Đây là loại cửa van có bản chắn nước cong mặt trụ

Ưu điểm

- Điều tiết lưu lượng khá tốt

- Lực đóng mở nhỏ,đóng mở nhanh và dễ dàng

Nhược điểm:

- Thường bị rò rỉ hay bị kẹt khi vận hành

- Cửa van có cấu tạo phức tạp,chế tạo và lắp ráp khó khăn

- Làm việc 1 chiều

- Không thuận lợi cho giao thông thủy

hình 2-3:cửa van cung

c) Cửa van sập

Là loại cửa van phẳng xoay quanh các trục tựa nằm ngang Khi đóng loại cửavan này nằm xuống dưới đáy

Ưu điểm:

- Lực kéo cửa van khi vận hành nhỏ

- Lực được phân bố đều lên các mố

- Khẩu diện thông nước cho 1 cửa rộng tới 30m

- Cửa van này cho phép làm cống có chiều rộng bằng với chiều rộng của sông nên giảm được công trình tiêu năng sau nó.

Nhược điểm:

- Do kết cấu cửa có các gối tựa cũng như bản thân cửa đều nằm dưới nước nênviệc kiểm tra và sửa chữa khó khăn

2.2.2.2 Loại cửa van đóng mở tự động

Đây là loại cửa van hoạt động dựa trên sự chênh lệch mực nước thượng lưu

hạ lưu,cửa van đóng mở tự đông gồm các loại sau:

- cửa van Clape

- cửa van hình chữ nhân

- Không có khả năng về giao thông thủy

- Chế độ dòng chảy không ổn định,gây nên xói lở lớn ở phía hạ lưu

- Kết cấu cửa không ổn định do luôn rung động trong quá trình đóng mở,dễlàm cửa bị mỏi,gây hư hỏng trục của sau một thời gian hoạt động

Hình 2-4: cửa van clape

b) Cửa van nhân

Là loại cửa van đóng mở tự động và đóng mở 1 chiều

Nhược điểm:

- Không tự động điều tiết lưu lượng

- Chế độ dòng chảy không ổn định,gây xói lở lớn phía hạ lưu

- Kết cấu phức tạp

- Hạn chế về giao thông thủy

- Làm việc 1 chiều.hình 2-5: cửa van chữ nhân

c) Cửa van chữ nhất

Là loại cửa van tự động đóng mở 2 chiều có bản lề có thể hoạt động theo cácchế độ khác nhau

Ưu điểm:

- Làm việc 2 chiều với cửa chữ nhất

- Là loại cửa hoàn toàn tự động nên đóng mở nhanh và đơn giản với chi phí ít

- Dòng chảy khá thuận,thuận lợi cho giao thông thủy

- Tác dụng chắn nước và điều tiết tốt

Nhược điểm:

- Do cửa van có trọng lượng lớn nên gây khó khăn trong công tác chuyên chở

và lắp ráp cửahình 2-6: cửa van chữ nhất

2.2.2.3 Chọn cửa van

Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các loại của van,và để đảm bảo nhiệm

vụ phục vụ giao thông thủy,yêu cầu làm việc của cống ta chọn loại cửa van đóng

Do đối với phương án cống 2 cửa,do cửa bố trí đối xứng nên dòng chảy xuôithuận hơn do có chiều hướng vào nhau,làm tiêu hao bớt một phần năng lượng củadòng chảy,giảm bớt khả năng gây xói lở ở phía hạ lưu.đối với cống 3 cửa,số cửa lẻ

sẽ làm cho dòng chảy trong cống bị lệch về 1 phía,dòng chảy không thuận,gây xói

Ta xác định m theo mục 3.7 trang 21 QPTL C-8-76 lấy m =0,35,dựa theo đó ta trabảng 12 trang 29 ta được

- : hệ số co hẹp bên do các mố trụ gây nên, tính theo công thức

ΣdΣb

Nhận xét: Ta thấy cả 2 Phương án có lưu lượng chảy qua cống chênh lệch

không nhiều

công dễ dàng hơn.

-Dễ quản lý và vận hành

-Cửa van có kích thước nhỏhơn so với cống 2cửa nên lắpđặt dễ dàng hơn

Nhược

điểm

-Cửa van có kích thước lớn hơn, lắp

đặt cửa khó khăn hơn

-Có thêm mố trụ nên kết cấuphức tạp hơn, bố trí nhiềuthép ở bản đáy hơn

Nhận xét: Xét về kết cấu, phương án cống 2 cửa có nhiều ưu điểm hơn so với

cống 3 cửa

2.2.3.4 So sánh về giao thông thủy

Giao thông thủy có vai trò rất quan trọng trong đời sống của nhân dân Do đócông trình ngoài nhiệm vụ tiêu nước, giữ ngọt cần đảm bảo giao thông thuỷ

Do cống 2 cửa có khẩu độ cửa cống là Bc = 7,5m nên sẽ đảm bảo cho tàuthuyền, xà lan có tải trọng lớn hơn cống 3 cửa có khẩu độ 1 cửa cống làBc = 5m

Vì vậy, sử dụng phương án cống 2 cửa sẽ có lợi về giao thông thủy hơn sovới phương án cống 3 cửa

2.2.3.5 So sánh về khối lượng và giá thành xây dựng

Sơ bộ chọn kích thước kết cấu cho 2 phương án

- Bản đáy dày 1 m,dài 17 m với cống 2 khoang và 16m với cống 3 khoang

- Trụ bin dày 1,2m ,cao trình đỉnh trụ pin +2,57 m

- Cao trình đáy cống -2,5 m

- Sân tiêu năng dài 15 m ,dày 0,6 m

Bảng 2-4: Bảng so sánh khối lượng và giá thành 2 phương án

Sân tiêu năng phía sông 135 800 108000

Nhận xét: Nhìn vào bảng so sánh khối lượng và giá thành của 2 phương án

2 cửa và 3 cửa,ta thấy phương án cống 2 cửa khối lượng và giá thành nhỏ hơn so với phương án cống 3 cửa

2.3 KẾT LUẬN VỀ VIỆC LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

Qua những phân tích lựa chọn từ chế độ chảy ,tổn thất dòng chảy,kết cấu,giao thông thủy,khối lượng và giá thành xây dựng ta đi đến kết luận:Cống T4 cóphương án thiết kế là cống lộ thiên 2 cửa,đóng mở bằng cửa van tự động kiểu chữnhất

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CHỌN 3.1 TÍNH TOÁN THỦY LỰC KÊNH DẪN

3.1.1 Thiết kế mặt cắt kênh

Theo tính toán thủy lực mạng, ta có thông số kênh dẫn thượng hạ lưuthuộc cống T4 như sau:

3.1.2 Kiểm tra mặt cắt kênh

• Tài liệu cơ bản: kết quả bài toán thủy lực mạngkênh dẫn thượng hạ lưu:

• kiểm tra điều kiện không xói

Điều kiện đảm bảo kênh không bị xói: Vmax< Vkx.

Khi không biết bán kính thủy lực, vận tốc không xói được xác định theo côngthức: (theo mục 6.3.11 TCVN 4118:1985)

= 0,57 = 0,897 (m/s)Trong đó:

- Vkx : Lưu tốc đảm bảo kênh không bị xói (m/s)

-Q: Lưu lượng thiết kế của kênh (m3/s), Q = 93 (m3/s)

-K: kệ số phụ thuộc đất lòng kênh Tra bảng 13 TCVN 4118:1985, đốivới đất lòng kênh là đất sét pha nhẹ ta có K=0,57

2,104Q

0,24 – (-2,5) = 2,74 m

 Ta thấy 0,897 m/s < = 1,493 m/s, có hiện tượng kênh bị xói Cần bố trí kết cấu rọ

đá, tấm bê tông để bảo vệ lòng kênh Với vận tốc chảy lớn và xảy ra hiện tượng xóilòng sông nên hầu như không xảy ra bồi lắng cát

3.2 KIỂM TRA KHẨU DIỆN CỐNG

3.2.1 Các trường hợp tính toán

Khẩu diện cống được kiểm tra theo điều kiện bất lợi, khi chênh lệchmực nước giữa phía đồng và phía sông nhỏ, nhưng cống vẫn đảm bảo tháođược lưu lượng yêu cầu Trong đồ án ta kiểm tra khẩu diện cống với trườnghợp tiêu với:

3.2.3 Kiểm tra chế độ chảy qua cống

Chọn cao trình ngưỡng cống bằng với cao trình đáy kênh hay

Do đó ta coi cống làm việc như đập tràn đỉnh rộng

- Chảy tự do:

( )3 2 0

0 b 2g

Trong đó:

+ Q :lưu lượng nước qua cống (m3/s)

+ H0 :cột nước thượng lưu có tính đến lưu tốc tới gần

) h 2g.(H

b h

(5-4)Trong đó:

+ Q :lưu lượng nước qua cống (m3/s)

+ H0 :cột nước thượng lưu có tính đến lưu tốc tới gần.(m)

0ε:hệ số co hẹp bên do các mố trụ gây nên, tính theo công thức

ΣdΣb

h n

hay hn > n.H0Trong đó

- hn là chiều sâu dòng chảy từ mực nước hạ lưu tới đến đỉnh ngưỡng

hn =0,24 - (-2,5) = 2,74 (m)

- n là hệ số ngập cho phép ,lấy:n=0,8

- H0 là cột nước trên đỉnh tràn có kể tới lưu tốc tới gần v0

= 2,95 + = 3,02 m+ H là mức nước trước cống, H= Ztl– Zđk = 0,45 – (-2,5) = 2,95 m+ α

là hệ số cột nước lưu tốc chọn α =1

+

) / ( 22 , 1 95 , 2 ).

95 , 2 2 20 (

bk=20 (m), m= 2

 hn = 2,74 > n.H0 = 0,8.3,02 = 2,42 m, chế độ chảy quá cống là chảy ngập.Vậy cống làm việc như đập tràn đỉnh rộng chảy ngập

3.2.3 Kiểm tra khả năng tháo

Lưu lượng chảy qua cống được xác định dựa vào công thức tính lưu lượngcủa đập tràn đỉnh rộng chảy ngập theo công thức:

).(

2

(*)Trong đó:

+ H0 là cột nước trên đỉnh tràn có kể tới lưu tốc tới gần v0

93,02,115

15Σd

+ : hệ số chảy ngập,phụ thuộc vào hệ số lưu lượng m

Ta xác định m theo mục 3.7 trang 21 QPTL C-8-76 lấy m =0,35,dựa theo đó ta trabảng 12 trang 29 ta được

+ h : Cột nước trên ngưỡng cống (tại vị trí đường mặt nước thay đổi dần)

h = hn - Zhp=2,74 – 0,12 = 2,62 m+

hp

Z

: Chiều cao hồi phục

12,03,1.09,0

= hp k

khi dòng chảy đi xuống

hạ lưu và độ ngập tương đối n

74,2

h

h

ξ

59,08,69

74,2.15

=

=Ω

=∑

H

n H

h b

93.1

3 2

81,9.2.15.62,2.965,

3.3 TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG

3.3.1 Tài liệu tính toán

- Khẩu diện cống: B = 15 m

- Cao trình ngưỡng cống: -2,5 m

- Chiều rộng đáy kênh dẫn Bk= 20m

- Cao trình đáy kênh: -2,5 m

- Hệ số mái kênh: m = 2,0

tôtTổ hợp mực nước tính toán tiêu năng:

Z tl

Z hl

Hình 3-3: Sơ đồ tính toán tiêu năng

3.3.3 Xác định trạng thái nước nhảy sau cống

Điều kiện làm việc như đập tràn đỉnh rộng:

(2÷3)H < L < (8÷10)HTrong đó:

+ H: chiều sâu dòng chảy vào trên ngưỡng (m) ,H=Ztl –Zđk+ L: chiều dài ngưỡng, L = 17m

Bảng 3-1: Các thông số liên quan

+ 0,55 -2,5 3,05 6,1÷9,15 24,4÷30,5Vậy trong trường hợp tính toán tiêu năng cống vẫn làm việc như một đậptràn đỉnh rộng

Kiểm tra chế độ chảy:

H = 3,05 m

n

h

=Zhl –Zđk = 0,21 – (-2,5) = 2,71 mChảy ngập khi mà n.H< n

h ⇔0,8.3,05=2,44<2,71

Trong đó n là hệ số ngập cho phép n = ( 0 , 7 ÷ 0 , 85 )

Vậy tính toán tiêu năng sau cống tính theo đập tràn đỉnh rộng chảy ngậpNhư vậy sử dụng công thức tính lưu lượng sau:

) (

2

 Xác định chế độ nước nhảy sau cống:

Khi đó các bước tính toán tiêu năng của cống như sau:

- Xác định hình thức nối tiếp sau cống bằng cách so sánh

'' c

h

< h

h

: Nối tiếp sau cống là nước nhảy ngập

- Nếu nối tiếp sau cống là nước nhảy phóng xa, phân giới thì phải thiết kế tiêunăng

- Nếu nối tiếp sau cống là nước nhảy ngập thì bố trí tiêu năng theo cấu tạo

3.3.4 Tính toán tiêu năng

3.3.4.1 Xác định hình thức nối tiếp sau cống

3/2 0

τ

.E

q F

α.V H E

2 0

0 = +

+ H: Chiều cao cột nước thượng lưu so với đáy kênh hạ lưu

k 0

: Diện tích mặt cắt ướt kênh thượng lưu

+ Q: Lưu lượng tiêu năng

+ q: Lưu lượng đơn vị tính toán = ∑ b

Q q

+ ϕ

: Hệ số lưu tốc của cống Đối với đập tràn đỉnh rộng thì lấy bằng 0,95÷ 0,85

( theo giáo trình Thủy lực tập 2 trang 176) Chọn ϕ = 0,95

0 c

c τ E

0

'' c

Do đặc điểm làm việc của cống làm việc 1 chiều nên ta bố trí bể tiêu năng ở1phía Phía sông làm việc nhiều hơn do vậy kết hợp một phần thân cống phía sônglàm bể tiêu năng Cao trình đáy bể tiêu năng chọn -3,5 m,thấp hơn cao trình ngưỡngcống 1 m.

Phần cuối phần sân tiêu năng có bố trí lỗ thoát nước và ngưỡng Các lỗ thoát nước bố trí thành hàng so le và phía dưới có đặt tầng lọc ngược để bảo vệ đất nền không bị mất ổn định thấm, khoảng cách giữa các lỗ thoát nước là 2 m

Chiều dài sân tiêu năng theo kết quả thí nghiệm mô hình Lb= n n

l

l 0,8 =

β

Trong đó β =(0,7 ÷0,8) là hệ số kinh nghiệm

04,1023,2.5,4

,

Chọn chiều dài sân tiêu năng Lb là 10m

Chiều dày sân tiêu năng có thể tính theo công thức của Đômburốpxki:

1

1 h0,15V

(m/s)68,31,82.20

134B

h

Qω

Q

V

k 1

 t = 0,15.3,68

1,82

= 0,745 mTuy nhiên trong thực tế mực nước thượng hạ lưu cống thay đổi liên tục do đólưu tốc V1 tính toán trên chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn Do đó có thể chọn chiềudày sân tiêu năng mỏng hơn chiều dày trên để tiết kiệm vật tư mà vẫn đảm bảo ổnđịnh không xói Nên ta chọn sân tiêu năng dày 0,6m

3.4 CẤU TẠO CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN CỐNG

3.4.1 Thân cống

Thân cống là phần chủ yếu của cống có tác dụng điều tiết lưu lượng ,khốngchế mực nước và liên kết với bờ hoặc công trình khác ,thân cống bao gồm ngưỡngđáy,các mố giữa,các mố bên ,của van và các bộ phận bố trí bên trên như cầu giaothông,cầu công tác…

3.4.1.1 Cửa van

Có tác dụng khống chế mực nước và điều tiết lưu lượng theo yêu cầu dùngnước của các thời kỳ khác nhau Nhằm thuận lợi trong xây dựng công trình,đảm bảotiến độ thi công ta chọn loại cửa van đã được chế tạo theo kích thước tiêu chuẩn Dophân cống thành 2 khoang có bề rộng bằng 7,5 nên ta chọn:

Chiều rộng cửa van là 7,5 m

Chiều dày cửa van là 0,5 m

Chiều cao cửa van là 4,57 m

3.4.1.2 Đáy cống

Bản đáy cống có tác dụng chịu lực của các bộ phận ở thân cống,phân bốtương đói đều đặn lên nền,đồng thời tạo ra lực ma sát với nền,giữ ổn định cho thâncống,bản đáy còn có tác dụng chống xói và chống thấm ở nền

Chiều dài bản đáy cần thỏa mãn các điều kiện thủy lực,ổn định của cống vàyêu cầu bố trí bên trên Ta chọn chiều dài bản đáy Lbđ=17 m

Chiều dày bản đáy chọn theo điều kiện chịu lực,phụ thuộc vào bề rộngkhoang cống,tải trọng bên trên và tính chất nền,thường chọn theo kinh nghiệm,chọnchiều dày bản đáy t =1 m

Bản đáy làm bằng bê tông cốt thép mác M300, phía dưới có BT lót M100dày 0,1 m

100

100

-2.5

-2.7 -2.7