TS Vũ Thanh Te Tìm hiểu biện pháp hợp lý và tối ưu để dẫn được nước từ thượng lưu về hạ lưu, hạn chế và đẩy lùi sự tác động sự tác động phá hoại của dòng chảy để công trình được triển kh
Trang 1MỤC LỤC
Trang 2TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
HỒ CHỨA NƯỚC VĨNH YÊN 2
1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
1.1.1- Vị trí địa lý
Hồ chứa nước Vĩnh Yên 2 đặt trên suối Tranh cách làng Thanh Lanh200m về phía Bắc thuộc xã Trung Mỹ, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc Vớiđịa hình khá thuận lợi cho việc thi công công trình đầu mối
1.1.2- Nhiệm vụ công trình
Công trình Hồ chứa nước Vĩnh Yên 2 có nhiệm vụ:
- Cấp nước tưới cho 967 ha đất canh tác nông nghiệp thuộc các xã Trung
Mỹ, Phúc Yên, Bá Hiến và Thiện Kế
- Cấp nước sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản
- Hạn chế lũ lụt cho Tam Đảo - Vĩnh Phúc và cải thiện tiêu úng cho vùng
hạ du
- Góp phần cho công tác cải tạo, tạo nên môi trường trong sạch nhằm bảo
vệ môi trường sinh thái cho lưu vực
- Cấp công trình:Công trình đầu mối thuộc cấp III
- Mực nước dâng bình thường : ∇76
Trang 3- Mực nước dâng gia cường : ∇77,4
Mái hạ lưu trồng cỏ bảo vệ Mái hạ lưu 2,0; không có hai cơ rộng 2m nằm
Trang 4TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
1.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.3.1- Điều kiện địa hình
- Hồ chứa nước Vĩnh Yên 2 nằm ở phía Bắc làng Thanh Lanh thuộchuyện Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc.Lũng sông vùng tuyến đập tương đối mở rộng
- Thềm sông có cao độ thay đổi từ cao độ (54÷56)m chủ yếu nằm ở bênphải dòng chảy Đáy sông ở cao độ (52÷53)m Địa hình hai vai đập tương đốidốc vai phải dốc 32o vai trái dốc từ 15÷200.Vùng phủ thực vật chỉ phát triển ởcác vai đập bao gồm các cây nhỏ,dây leo và một phần được trồng thông từ(10÷15)năn nay
- Cống lấy nước : Được bố trí ở vai trái đập cao độ tự nhiên nơi đặt cống
từ (62÷63)m
- Tràn:Tràn có cửa đặt ở đập phụ II nằm trên yên ngựa có cao độ 71,5
- Đập phụ 1: Nằm phía bên trái đập chính được xây dựng trên eo núi.
Hai vai đập là 2 quả núi có cao độ (82÷83)m,yên ngựa thấp có cao độ 66 m
- Đập phụ 2: ở bên phải đập chính,cách đập chính 300 m yên ngựa thấp
nhất ở cao độ 71,5 hai vai đập thoải trên măt tầng phủ là cây nhỏ và rừngthông mới trồng
1.3.2- Điều kiện địa chất - Địa chất thuỷ văn
1-Đập chính:
Xét từ trên xuống dưới vùng tuyến đập chính có cấu tạo như sau:
- Lớp 1: Là đất á sét vừa,mỏng phân bố ở hạ lưu tuyến I
- Lớp 2: Hỗn hợp cuội sỏi,cát lòng sông.Phân bố trên mặt lũng sông chiều
dày từ (2,5÷5)m được phủ một lớp á sét mỏng.Từ tim tuyến I về hạ lưu lớp nàyhoàn toàn lộ thiên
Hàm lượng cuội sỏi từ(30 ÷ 40)% có nơi(50 ÷ 60)% kích thước d = (5 ÷ 10)cm cólẫn những hòn d=25 cm phần còn lại là sỏi và cát.Hệ số thấm k=1.10-2cm/s
- Lớp 3: Lớp pha tàn tích không phân chia phân bố rộng trên mặt sườn đồi.Đỉnh
Trang 5+ γtn=1,77 T/m3
+ γk=1,47T/m3
Hệ số thẩm thấu k=4,55.10-5cm/s.Phần trên mặt trung bình 0,5 m là lớp pháttriển thực vật đang tơi xốp
- Lớp 4: Là lớp đá gốc nền đập bao gồm các loại trầm tích bị phong hoá
mạnh,chiều dày khá lớn cách mặt đất (25÷30 m) có nơi (35÷40)m ở dạng mềmbở,nhiều nơi thành đất vì vậy có thể coi đập đặt trên nền đất
2- Đập phụ I và II
Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 3: Là lớp á sét nặng lẫn dăn sạn,chiều dày phân bố không đều trung
bình từ (2÷3)m
- Đá gốc: Nằm dưới lớp 3 gồm các loại cát bột bết và đấ phiến thạch
anh,mica bị phong hoá mạnh dưới, mặt đất
3-Tràn xả lũ:
Địa tầng từ trên xuống dưới bao gồm:
- Lớp 3: Là lớp á sét nặng lẫn dăn sạn,chiều dày phân bố không đều từ
(1,5÷2)m có nơi từ (5÷6)m
-Đá gốc: Nguồn gốc là cát bột kết hợp hoặc đá phiến thạch anh phong hoá
mạnh ở khá sâu so với mặt đất
4 - Cống lấy nước :
Cấu tạo địa tầng tương tự đập tràn trên cùng là ba lớp dày (4÷7) m dưới
là đá gốc phân hoá mạnh nằm khá sâu so với mặt đất mực nước ngầm ở cao độ(50÷51)
Điều kiện địa chất thuỷ văn:
- Vùng đập chính tồn tại hai vùng chứa nước:Tầng cát cuội sỏi thềm sông vàtầng đá nứt nẻ.Tầng đá nứt nẻ ở sâu dưới mặt đất, khả năng lưu thông nước kém
-Tầng cát cuội sỏi có diện phân bố rộng (tới 250 m) Nước chứa trong lớpnày lưu thông trực tiếp với sông Đây là vấn đề cần giải quyết chống thấm cho
Trang 6TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
1.3.3- Điều kiện khí tượng thuỷ văn
1.Khí tượng:
Khu vực xây dựng nằm ở trung du Bắc Bộ qua số liệu đo đạc ta thấy:
- Nhiệt độ không khí :Trung bình 23,70 C,cao nhất là 40,20C,thấp nhất là 3,70C
- Độ ẩm:Trung bình 81,% lớn nhất 100% thấp nhất 14 %.Những tháng độ ẩmlớn như tháng 8,tháng 9.Những tháng khô hanh như tháng 11 và tháng 12
- Lượng mưa trung bình 1705 mm/năm.Số ngày mưa 117,2 ngày /năm
- Lượng nước bốc hơi :1154 mm/năm
- Theo tần suất p=1,5 %.là Qmax1,5%=447m3/s
- Thời gian của lũ chính vụ là 24 giờ
1.3.4 các đặc trưng thuỷ văn và các yếu tố về dòng chảy vùng công trình đầu mối
Hồ chứa Vĩnh Yên 2 được xây dựng ở phần sườn núi Tây nam các dãy núi Tam Đảo Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được 23 km2 Lượng mưa bình quân nhiều năm của lưu vực là 1632,4 mm.Lưu lượng dòng chảy chuẩn
Qo= 0,651m3/s; Cv=0,41; Cs=2 Cv
Trang 71.4 ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG VẬN TẢI
Từ quốc lộ 2 (ở ngã ba Hương Canh) vào công trường là đường liên xã 201 tới ấp Bảo Sơn theo đường 217 vào Vĩnh Yên 2 cự li khoảng 15 km.Đây là đường đất dải cấp phối,các loại xe đi lại được bình thường.Ngoài quốc lộ 2 thì từ quốc lộ 2 đi các tỉnh khác còn có :
-Đường sắt :Tuyến Hà Nội -Hương Canh
-Đường thuỷ: Trên sông Hồng theo tuyến Hà Nội -Việt Trì.Nhìn chung
mạng lưới giao thông tương đối thuận lợi
1.5 TÌNH VẬT LIÊU XÂY DỰNG
Theo cácbáo cáo địa chất ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật để chuẩn bị vật liệuxây dựng công trình đã tiến hành khảo sát các mỏ vật liêu:đất đá,cát sỏi.Đặcđiểm từng mỏ như sau:
và thông mới trồng.Độ dày tầng phủ (0,2÷0,3)m
- Lớp đất khai thác là lớp á sét vừa lẫn dăm sạn (10÷15)% ở trạng thái dẻocứng
2.Mỏ B:
Nằm bên phải đập chính cách đập chính (400÷600)m là vùng đồi thấp,cao
độ từ (50÷90)m.chiều dày tầng phủ (0,2÷0,3)m.Trên mặt gồm các cây nhỏ vàthông mới trồng.Lớp khai thác là đất pha tàn tích ở trạng thá dẻo cứng đến nửa
Trang 8TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
3.Mỏ C:
Nằm cạnh Vĩnh Yên 2 cách đập chính từ (500÷1500)m Toàn bộ mỏ làchân đồi cao độ (50÷90) m chiều dày tầng phủ từ(0,2÷0,3)m>Trên mặt gồm câynhỏ và thông mới trồng.Lớp khai thác là á sét trung đến nặng lẫn dăm sạn chiềudày từ (1÷3)m
4.Mỏ D:
Nằm trên đưòng quốc lộ 2 vào Vĩnh Yên 2 cách đập chính 4,5 km.Lớp đấtkhai thác thuộc đất canh tác của dân trữ lượng nhỏ (100.000m3) do vậy khôngkhai thác
5.Mỏ E:
Nằm trên đường từ Hương Canh vào Vĩnh Yên 2 cách đập chính 4,5 km
là mỏ có bề mặt bằng phẳng,cao độ từ(23÷24).Lớp phủ trên mặt là đất canh tácdầy (0,2÷0,3)m.Lớp đất khai thác là lớp đất á sét nặng,có chõ là á sét nhẹ ít sạnsỏi.Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng chiều dầy khai thác từ (1,5÷2)m
- Dưới đây là bảng tính trữ lượng và các chỉ tiêu kỹ thuật xây dựng
Tên
mỏ
Trữ lượng
Cự li đếnđậpchính(km)
Các chỉ tiêu kỹ thuật dùng trong tính toán
Bóc
bỏ
Khaithác
γk(T/m3)
γw(T/m3)
Đấtchưabão hoà
Đấtbão hoà Độ ẩm
tự nhiên(%)
K(cm/s)
ϕ 0
C(kg/cm3) ϕ0
C(kg/cm3)
A 123848 1367000 0,5 ÷ 1 1.7 1.76 18 0.2 14 0.14 13 ÷ 16 10 -5
B 29926 380500 0,4 ÷ 0,6 1.75 1.86 18 0.17 14 0.13 13 ÷ 16 10 -5
C 56763 724870 0,5 ÷ 1,5 1.66 1.82 19 0.2 15 0.13 15 ÷ 18 10 -5
E 3100 18300 4 ÷ 4,5 1.62 1.83 19 0.23 11 0.16 21 ÷ 22 10 -6
Trữ lượng tổng cộng đất làm vật liêu xây dựng là:2490670 m3 Với các
mỏ vật liệu đất khảo sát ở trên nhìn chung chiều dày khai thác không đồng đều
và tương đối mỏng.Trữ lượng các bãi ngoài phạm vi lòng hồ ít chủ yếu là mỏ A(Trong lòng hồ) do vậy cần phải sử dụng đất đắp hợp lý nhằm tận dụng được đất
mỏ A
Trang 9- Đã tiến hành khảo sát nằm ở bãi hạ lưu công trình dọc theo suối ThanhLanh cách tuyến đập từ (4÷6) km Chiều dày lớp phủ 0,1 m,chiều dày khai thác(1,5÷2) m.Qua thí nghiệm các bãi trên đều đảm bảo yêu cầu xây dựng.
- Dưới đây là bảng tổng hợp khối lượng cát sỏi:
Tên
mỏ
cộngTrên mức nước Dưới mực nước
- Trữ lượng :
+ Bóc vỏ :6000m3
+ Khai thác 30.000m3
1.6 DÂN SINH KINH TẾ
Địa bàn Tam Đảo -Vĩnh Phú là vùng dân cư có nghề nghiệp chính là pháttriển nông nghiệp.Do chưa đáp ứng được nhu cầu nước để phát triển nôngnghiệp vì thế dân trong vùng này rất thiết tha được xây dựng công trình nhằm có
đủ điều kiện để sản xuất.Do thiếu nước,thiếu lương thực nên dân trong vùng nàyphải vất vả mới đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hàng ngày.Trong đó không kể tìnhtrạng phá rừng lấy củi làm gỗ,để bán,làm cho tình trạng rừng ngày càng bịh tànlụi cân bằng sinh thái bị phá vỡ nghiêm trọng.Vì thế để đáp ứng ổn định và lấylại cân bằng sinh thái nhất thiết phải xây dựng công trình
CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích, ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công
Trang 10TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Tìm hiểu biện pháp hợp lý và tối ưu để dẫn được nước từ thượng lưu về hạ lưu, hạn chế và đẩy lùi sự tác động sự tác động phá hoại của dòng chảy để công trình được triển khai thi công trong điều kiện khô ráo, đồng thời đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp.
2.1.2 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng
- Chọn phương án dẫn dòng
- Chọn tần suất và lưu lượng dẫn dòng thi công
- Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy Qua đó thiết kế các công trình tạm, ngăn dòng, thi công công trình chính.
2.1.3.Ý nghĩa của công tác dẫn dòng
Công tác dẫn dòng thi công có ý nghĩa quyết định đến việc lựa chọn hình thức kết cấu và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, tiến độ thi công, biện pháp thi công và giá thành công trình.
2.2 Phương án dẫn dòng thi công
2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án dẫn dòng thi công:
- Thời gian thi công ngắn nhất
- Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất.
- Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao.
- Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của tự nhiên và các đặc điểm của kết cấu công trình thuỷ công để giảm bớt khối lượng và giá thành các công trình tạm
- Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức và quản lý như: Máy móc có năng suất cao, phương pháp và công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thi công khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu quả cao nhất.
Cụ thể là mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng tập trung đắp đập với tốc
độ nhanh vượt lũ tiểu mãn và lũ chính vụ.
- Khi thiết kế các công trình tạm nên chọn các phương án thi công đơn giản, dễ làm, thi công nhanh, dỡ bỏ dễ dàng, tạo điều kiện cho công trình chính sớm khởi công và thi công thuận lợi, đặc biệt là tạo điều kiện để công trình sớm phát huy tác dụng.
2.2.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn
Trang 112.2.2.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.
Công trình Vĩnh Yên 2 là công trình cấp III Theo tiêu chuẩn TCXDVN 285:2002, tần suất lưu lượng để thiết kế công trình tạm phục vụ cho dẫn dòng thi công được xác định dựa vào thời gian công trình đầu mối hoàn thành, chọn tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình tạm phục vụ cho công tác dẫn dòng là P=10%.
2.2.2.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
Lưu lượng mực nước lớn nhất được lấy với trị số lớn nhất xuất hiện trong từng mùa dẫn dòng Căn cứ vào lưu lượng trung bình tháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết kế dẫn dòng đã chọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
2.3.1 Nêu phương án dẫn dòng thi công
Căn cứ vào việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công,
có thể đề xuất các phương án sau:
đầu tiên, trong thời gian này thi công kênh dẫn dòng bên vai phải; mùa lũ dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp kết hợp dẫn dòng qua cống ngầm Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua cống dẫn nước và tràn chính xây dở, mùa lũ năm thứ hai qua cống và tràn xả lũ Theo phương án này thời gian thi công là 2 năm.
Trang 12TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Công việc phải làm và các mốc khống chế
I
Mùa khô ( tháng XI đến IV)
Qua lòng sông tự nhiên
6,9
- Đắp đê quai ngăn dòng -Thi công xong cống lấy nước (bờ trái)
-Thi công một phần đập(bờ phải và trái) tới cao trình
68,2 m
Mùa lũ ( tháng V đến X)
Qua lòng sông tự nhiên
Qua cống dẫn nước và tràn chính xây dở
- Phương án 2: Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên trong mùa kiệt năm xây dựng đầu
tiên, trong thời gian này thi công cống dẫn dòng bên vai phải; mùa lũ dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua cống, mùa lũ năm thứ hai qua cống kết hợp xả lũ qua đập bê tông đang xây dở Năm thứ ba dẫn dòng qua tràn
xả lũ
Trang 13Công việc phải làm và các mốc khống chế
I
Mùa khô ( tháng XI đến
IV)
Qua lòng sông tự nhiên
6,9
- Chuẩn bị mặt bằng -Thi công xong cống lấy nước (bờ trái)
-Thi công một phần đập(bờ
phải ) tới cao trình 65,5 m
Mùa lũ ( tháng V đến
X)
Qua lòng sông thu hẹp
335.5
- Thi công tiếp một phần
đập(bờ trái) tới cao trình 74
m
II
Mùa khô ( tháng XI đến
65,5 m.
Mùa lũ ( tháng V đến
X)
Qua tràn chính xây
-Thi công hoàn thiện toàn
bộ đập đến cao trình 80,7m
Trang 14TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
2.3.1.3 So sánh lựa chọn phương án dẫn dòng thi công
Phương án 1
+ Thời giant hi công nhanh
+ Theo phương án này khi thi công lợi dụng được địa hình khu vực, các hạng mục của công trình được thi công liên tục đảm thi công công trình
+ Chế độ thuỷ lực hạ lưu đơn giản.
+ Dẫn dòng qua đập xây dở có kích thước lớn nên dễ thi công, khi gặp sự cố cũng dễ xử lý hơn.
+ Đòi hỏi khối lượng công việc lớn thời gian bị rút ngắn do cường
độ công việc lớn, số lượng xe vận chuyển vật liệu,nhân công huy động lớn từ đó dẫn đến chi phí công trình lớn và có thể làm quá trình thi công bị gián đoạn
lớn mà thời gian thi công ngắn
Phương án 2
lòng sông tự nhiên, thi công đập phần lớn trong mùa khô, tránh được những trận mưa lớn
+ Thời gian thi công ngắn giảm được khối lượng công trình tạm
+ Chế độ thuỷ lực ở hạ lưu phức tạp hơn, cần biện pháp tiêu năng phức tạp.
Như vậy, qua sự phân tích ưu nhược điểm của từng phương án, ta chọn
phương án 2 làm phương án dẫn dòng thi công là hợp lý và có tính khả thi cao.
2.4 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công cho phương án 2
2.4.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
Trang 15Theo QCVN 04-05 theo cấp công trình (Cấp III) ta chọn tần suất dẫn dòng thiết kế (tần suất lũ thi công) P=10%.
2.4.2 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công
chủ yếu phụ thuộc vào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thi công.
dẫn dòng Do công trình không lớn với nhiều hạng mục nên khối lượng đào đắp nhỏ
và thời gian thi công ngắn Đồng thời trong quá trình thi công cho phép nước không tràn qua vào mùa kiệt, mùa lũ cho phép nước tràn qua đập đang xây dở Như vậy, ta chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế là 1mùa và lưu lượng thiết kế dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong năm đó ứng với tần suất đã chọn.
trình dẫn dòng cũng như giá thành công trình Ta chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng theo từng mùa với thời đoạn như sau:
+ Mùa kiệt: Bắt đầu từ tháng 11 đến tháng tháng 4.
+ Mùa lũ : Bắt dầu từ tháng 5 đến hết tháng 10.
2.4.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công đã chọn.
- Tần suất và lưu lượng tính toán lớn nhất trong các năm thi công như sau:
+ Mùa khô từ tháng 11 tới tháng 4 năm sau lưu lượng :
+ Mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 10 lưu lượng đỉnh lũ
2.5.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng thi công
2.5.1.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng giai đoạn I mùa lũ:
Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
a Xác định mức độ thu hẹp
- Sơ đồ tính toán
Trang 16TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
- Xác định mức độ thu hẹp của lòng sông.
Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằng thi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ du
mà không gây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theo công thức:
K =
1 2
*100%
ω ω
- Diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m 2 )
K - Mức độ thu hẹp của lòng sông
Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60%.
Dựa vào mặt cắt doch tuyến đập xác định được
% 100
Như vậy mức độ thu hẹp dòng sông đảm bảo.
Tuy nhiên với những sông miền núi có lưu lượng lớn nên tính toán với mức độ thu hẹp lòng sông nhỏ để giảm bớt xói cho lòng sông.
Trang 17Tra quan hệ ( Q-Z hl ) : ứng với lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ là : Q dd
ml = 335,5m3/s
ta xác định được Z hl = 57,5 m ; và lưu lượng dẫn dòng về mùa kiệt là : Q dd
mk = 6,9 m3/s ta được Z hl = 53,5m
- Xác định độ cao nước dâng Z c
Khi lòng sông bị thu hẹp thì mực nước sẽ tăng lên một đoạn:
Z c =
2 2 2
V c - lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (m/s)
V o - lưu tốc trung bình trước mặt cắt co hẹp (m/s)
• Vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp:
Trong đó :
TK dd
Và tính được các giá trị V o =
TK dd o
Q
ω
Tiến hành thử dần đến khi nào Z cgt ≈ Z ctt thì dừng lại
• → Kết quả tính toán như bảng 1 và bảng 2 sau
Bảng2 1: tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ
Trang 18TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ năm thứ nhất :
• Mùa lũ: ở bảng tính 2 ta có ∆Z tt = ∆Z gt = 0.2 m thảo mãn điều kiện tính gần đúng.
Với δ = (0.5-0.7) m là độ cao an toàn
• Kiểm tra khả năng xói nền:
Với Q ddmk = 6.9(m 3 /s)
V c = 0.34 ( m/s) > [V] kx = 1.1(m/s)
( [V] kx Tra phụ lục II tiêu chuẩn 14TCN 57-88}
Vậy lòng suối cũ không xói
Với Q ddml = 335.5(m 3 /s)
V c = 1.75 ( m/s) > [V] kx = 1.1 (m/s)
Vậy lòng suối cũ xói cần có biện pháp gia cố để chống xói
2.5.1.2 Tính toán thuỷ lực qua cống dẫn dòng mùa kiệt năm thứ hai:
Trang 19- Kích thước cống (b x h): 1x 1.7 (m 2 )
- Độ nhám lòng cống (tra bảng 4-1 các bảng tính thuỷ lực) ta có n =0,017
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng : Q c = 1.4 m 3 /s
- Chiều dài cống L c = 117 m (đo trên bình đồ)
Trang 20TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
b Mục đích:
- Lập quan hệ giữa lưu lượng qua cống và mực nước thượng lưu cống: (Q ~
Z TLC ).
- 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
Trình tự tính toán :
Giả thiết một số chỉ số lưu lượng qua cống để tính toán và xác định quan hệ Q-
Q hl – Z Tl Ứng với mỗi trị số lưu lượng Q giả thiết ta tính toán như sau :
Dòng chảy trong cống diễn ra ở một trong ba trạng thái : có áp, bán áp và không
áp Muốn xác định lưu lượng qua cống trước hết phải xác định trạng thái chảy qua cống.
Hình 2.3 – Sơ đồ tính toán thủy lực của cống
- Giả thiết cống chảy không áp:
- Về mặt định tính, ta thấy L>L K = (8-10)H nên coi cống làm việc như một đập tràn đỉnh rộng Nghĩa là phải xét đến ảnh hưởng của độ dốc và độ nhám của lòng cống.
- Tính độ sâu phân giới (h k ):
h k =
3 2
2
b g Q
α
Trang 21Q lưu lượng qua cống ngầm
Bảng2.3 :Tính độ sâu phân giới
* Ta lập bảng tính toán đường mặt nước:
- Mục đích để xác định cột nước tính toán đầu cống h x từ đó biết được chế độ chảy trong cống.
- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống h r ta tính ngược lên trên đầu cống xác định được cột nước h x
h r = h x khi h k > h n
h r = h n khi h k < h n
Trong đó:
h x - Độ sâu cột nước gần cửa vào
- Ta dùng phương pháp cộng trực tiếp để vẽ đường mặt nước Theo phương pháp này khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h 1 và h 2 đã biết sẽ là:
; i = 0.001%
Trang 22TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
2
2
1 J J
J = +
; Với J 1 = C R
V
1 1 2
; J 2 = C R
V
2 2 2
- Diện tích mặt cắt ướt với cống : ω = b i h i (m 2 )
- Chu vi ướt của cống : χ = b i + 2h i (m)
(theo công thức Maninh).
- Ứng với từng cấp lưu lượng Q i và chiều dài cống L = 117 m.
- Tiến hành vẽ đường mặt nước trong cống theo phương pháp cộng trực tiếp, vẽ từ cuối cống lên đầu cống với độ sâu cuối cống là h = h k Từ đó chúng ta xác định được h x
- h(m) là các chiều sâu cột nước giả thiết từ h c (m) trở lên
- ω (m 2 ) là diện tích mặt cắt ướt của cống : ω = b.h
2
2 α +
Trang 23- K =C R
được xác định bằng cách tra BTTL, ứng với mỗi giá trị cột 4
và hệ số nhám n = 0.016 tra phụ lục (8-2) BTTL ta sẽ tìm được các giá trị
RC
*Kết quả tính toán trong bảng sau:
Bảng2.4: tính toán đường mặt nước trong cống với Qk10% =6.9 m3/s
0.01
0 2.37 29.12
117.1 4
- Từ đây ta có quan hệ giữa các cấp lưu lượng và cột nước tính toán đầu cống.
Trang 24TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
- Dòng chảy trong cống là chảy ngập khi:
(1, 2 1, 4)
x k
pg
hx h
Z 2 : Độ cao hồi phục khi mở sau đập tràn đỉnh rộng.
φ n : Hệ số lưu tốc khi chảy ngập
Theo bảng (14-4) ( Bảng tra thuỷ lực ) với cửa vào không thuận, hệ số lưu lượng
m = 0,32 ta có φ n = 0,87 Trong tính toán gần đúng ta coi Z 2 ≈ 0 Vậy ta có:
Q = φ n bh n
h H
g( o− n2
h g hn b n
Tính toán với các cấp lưu lượng Q i ta được các cột nước H o
- Nếu chảy không ngập công thức tính lưu lượng là:
Q = φω
) (
2g H o−h x
Trong đó:
h x : cột nước tính toán đầu cống
φ : Hệ số lưu tốc phụ thuộc vào hình dáng kích thước cửa vào
Tra 14-4 (Bảng tra thủy lực) với m = 0,32 ta có φ = 0,953
h g
h x b
Trang 25- Kiểm ta trạng thái chảy trong cống:
Theo Hứa Hạnh Đào ta so sánh
nếu H < 1,2d: Cống chảy không áp;
nếu H > 1,4d: Cống chảy có áp;
nếu 1,2d ≤ H ≤ 1,4d: Cống chảy bán áp hoặc có áp;
Theo bảng tổng hợp trên thì ta thấy:
- Ứng với các cấp lưu lượng 6.9 m3/s thì có: H > 1,4d =1,4*1.7=2.38 m, do vậy
ta giả thiết lại cống chảy có áp để tính toán.
• Tính thuỷ lực cống chảy có áp giả thiết với các lưu lượng như trường hợp cống chảy không áp để tính toán cho trường hợp cống chảy có áp.
- Tính toán cột nước trước cống:
Dòng chảy qua cống có lưu lượng được xác định theo công thức dòng có áp trong cống.
α ξ + +∑ ∑ξ + ξ = α ξ+ +ξ +ξ +
Trong đó các tổn thất:
Trang 26TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
gL R
L
2
2
4 = λ
Với R: bán kính thuỷ lực; R =
39 0 7 1
* 2 1
7 1
* 1
+
= +
=
h b
bh
χ ω
C: Hệ số SêZi: C =
28 50 39 0 017 0
1 1
6
1 6
1
=
=
R n
43 2 39 0
* 28 50
122
* 81 9
* 2
51 0 43 2 1 0 1 25 0 1
1
= +
+ + +
- Với các cấp lưu lượng tính toán ở trên ta luôn có h n > d/2 do đó ta có chênh lệch cột nước thượng hạ lưu:
Z o = H o + iL – h n → H o = h n + Z o – iL (h n = Z hl – Z cửa ra ).
Z tl = Z cv + H o (Z cv = Z cửa ra = 60m).
- Ta lập bảng tính toán thuỷ lực với dòng chảy trong cống có áp:
Bảng2.6: tính toán thuỷ lực dòng chảy trong cống có áp
Trang 27Ứng với Q i = (m 3 /s) thì H =3.56> 1,4d = 1,4*1.7 = 2.38m → cống chảy có áp Giả thiết cống chảy có áp là hợp lý.
- Mực nước thượng lưu: Z tlc = Z đáy cống + H o (m).
- Từ đó ta có bảng quan hệ Q c và Z tlc như sau:
- Xác định cao trình đê quai hạ lưu:
Z đê quai hl = Z hl + δ
= 53.5+ 0.5 = 54 (m ) Chọn cao trình đê quai hạ lưu bằng 55 m.
Trang 28TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
2.5.1.3 Tính toán thuỷ lực qua đập tràn xây dở mùa lũ năm thứ hai :
a Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn
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% = 335.5m3/s .tương ứng với mực nước hạ lưu Z hl = 57.5 m
Các bước tính toán:
Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua tràn Qi (m3/s).
Tính toán cột nước tràn ứng với các cấp lưu lượng theo công thức:
ε
(coi lưu tốc tới gần Vo = 0) Xác định hệ số lưu lượng m:
Giả thiết cửa vào là tương đối thuận, ngưỡng tràn có tường cánh thu hẹp dần
Xác định hệ số co hẹp bên: Hệ số co hẹp bên xác định theo công thức.
H n
ξ + ( − 1 ) Trong đó:
Trang 29ξmb: Là hệ số hình dạng của mố bên Chọn mố bên có dạng vát: ξmb = 0.7.
ξmt: Là hệ số hình dạng của mố trụ.( đập có 1 khoang nên ξmt = 0).
H n
Tính cao trình mực nước thượng lưu tràn:
ZTRTL = ZNgưỡng tràn+ Ho Tính với các cấp lưu lượng khác nhau ta được bảng tính sau:
Bảng 2.8: Tính toán thuỷ lực tràn ứng với
Trang 30TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
2.5.1.4 Tính toán điều tiết lũ.
− Xác định mực nước lũ trong hồ Z TLmax và lưu lượng xả q xả max của tràn khi xả lũ;
− Xác định cao trình đắp đập vượt lũ, các cao trình phòng lũ;
− Vì không có đủ tài liệu thuỷ văn nên ta tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Kôtrêrin Lưu vực tính toán có diện tích tập trung nước nhỏ, lũ tập trung nhanh Coi lũ có dạng tam giác.
− Tiến hành tính toán với trận lũ có tần suất P = 10% và có lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất là Q max p=10% = 335.5m 3 /s.
− Các thông số cơ bản của tràn xả lũ:
o
Wmax qmax
Qmax Q
Trang 31Từ hình vẽ (2-6) ta có :
max 2
q
Q W
Trong đó :
W m : Là dung tích phòng lũ (m 3 )
W L : là tổng lượng lũ đến: W L = 14.5(10 6 m 3 )
T: là thời gian trận lũ chính vụ 24 (giờ)
q max :là lưu lượng xả max qua tràn (m 3 /s)
Q max : là lưu lượng đỉnh lũ đến Q max = 335.5(m 3 /s)
− Tính thử dần ta sẽ được q max và W m : Trước hết giả thiết
gt ax
− Với W MNDBT =71.6 m tra quan hệ (Z hồ ~ W) ta có W 71.6 =5.95.10 6 m 3
− Tra quan hệ (Z ~ V) của hồ chứa ứng với W xác định được mực nước thượng lưu trước tràn Z TL ,cột nước trước tràn tính theo công thức:
H = Z TL - ∇
ngưỡng tràn (2)
− Thay H vào công thức tính lưu lượng xả qua tràn ta được:
tt xa
q
=
3 2 0 m b 2 g H
(3) Trong đó: ε = 0.9841; m = 0.32; ∑b 15= m
là các hệ số co hẹp bên, hệ số lưu lượng, và tổng bề rộng tràn nước.
− Nếu
gt ax
m
q
≈
tt xa
q
thì
gt ax
m
q
là đúng
Trang 32TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
− Theo tài liệu tính toán thuỷ văn ta có tổng lượng lũ đến W L = 14.5(10 6 m 3 ) và thời gian trận lũ đến T = 24 giờ Ta lập bảng tính điều thiết ứng với các q maxgt
q
thì
gt ax
2.6 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng
2.6.1 Thiết kế đê quai thượng lưu:
a Tuyến đê quai :
Căn cứ theo QCVN 04-05 : tuyến đê quây được chọn đảm bảo các yêu cầu
sau:
Chiều dài đê quai là nhỏ nhất
Diện tích hố móng được đê quai bảo vệ phải đủ rộng để đảm bảo thi công hố móng được tiến hành trong điều kiện khô ráo rộng rãi và tiện lợi.
Bố trí hệ thống thoát nước, đường lên xuống hố móng và đường thi công và phải đảm bảo thi công công trình chính được an toàn.
Tận dụng điều kiện thuận lợi của địa hình, đặc điểm kết cấu công trình thuỷ lợi để đắp đê quai có khối lượng ít, giá thành thấp.
Trang 33Thuận dòng chảy, khả năng xả nước lớn mà lòng sông và đê quai không bị xói lở
b Kết cấu đê quai:
Đê quai thượng lưu được đắp bằng đất pha cát Để đề phòng sóng và xói mái đê phía tiếp xúc với nước phủ 1 lớp đá bảo vệ có chiều dầy 30 cm, mái đê phía kia làm vật thoát nước kiểu lọc ngược để đề phòng dòng thấm cuốn đất trong thân đê quai.
Đê quai chỉ dùng ngăn nước mùa kiệt còn mùa lũ tràn qua đê quai thượng lưu, qua tràn, qua đê quai hạ lưu do vậy chỉ cần thiết kế đê quai thượng và hạ lưu với mùa kiệt năm 2014 khi đang thi công phần hố móng đập, sang mùa lũ 2015 đê quai thượng lưu và hạ lưu là một phần đập lúc đó tiến hành tích nước hồ.
c Kích thước mặt cắt đê quai:
Bề rộng đỉnh đê quai thượng lưu : ngoài mục đích bảo vệ hố móng còn kết hợp làm đường thi công nên chiều rộng phải đủ cho xe máy và người có thể đi lại được theo tiêu chuẩn thiết kế đường tạm cho công trường lấy bề rộng đỉnh đê quai thượng lưu là B t = 6m.
Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu:
Z đqtl = Z tl sông+ δ
Trong đó:
δ: độ vượt cao của đê quai δ = 0.5m ÷ 0.75m → Chọn δ = 0.7m
Cao trình đỉnh đê quai năm thi công thứ II( mùa khô năm 2 qua cống) :
Z II đqtl = 63.56+ 0.58 = 64.2 m
Để đảm bảo cho công tác vận chuyển và lắp đặt cần trục tháp ta đắp đê quai lên cao trình
Trang 34TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Hình 2-4 Mặt cắt ngang đê quai thượng lưu
2.6.2 Thiết kế đê quai hạ lưu:
Cũng chọn theo 14TCN 57-88 ta xác định được tuyến:đê quai hạ lưu
Kết cấu đê quai:
Đê quây hạ lưu được đắp bằng đất tận dụng từ đất đào cống lấy nước Đê quai hạ lưu đắp bằng phương pháp đầm nén Bảo vệ mái phía tiếp xúc với nước bằng đá đổ đường kính 20 ÷
30 cm
Bề rộng đỉnh: ngoài mục đích bảo vệ hố móng còn kết hợp làm đường thi công nên chiều rộng phải đủ cho xe máy và người có thể đi lại được theo tiêu chuẩn thiết
kế đường tạm cho công trường lấy bề rộng đỉnh đê quai thượng lưu là B t = 6m.
Mái đê quai xác định theo 14TCN 55 - 88: Hệ số mái thượng lưu m = 2, hệ
Trang 352.7.1 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng
2.7.1.1.Chọn thời đoạn ngăn dòng
Thời đoạn ngăn dòng cần đảm bảo các nguyên tắc sau:
- Là thời kỳ nước sông kiệt nước để có lưu lương tính toán nhỏ, ngăn dòng thuận lợi nhanh chóng, an toàn, giá thành hạ, ảnh hưởng đến việc lợi dụng dòng chảy là ít nhất;
- Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian cho công tác chuẩn bị;
- Sau khi ngăn dòng nâng đê quai lên đến cao trình thiết kế, đảm bảo thời gian thi công công trình chính tới cao trình chống lũ;
- Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến thời gian ngăn dòng, chọn thời gian ngăn dòng vào tháng 12 mùa kiệt năm xây dựng thứ II.
2.7.1.2.Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng
Tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng theo bảng (4-7) QCVN 04-05:2012 Công trình Vĩnh Yên 2 thuộc công trình cấp III do đó chọn tần suất thiết kế P =10 %.
2.8.Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng
Với tần suất lưu lượng dẫn dòng đã chọn ở trên, theo tài liệu thủy văn ta chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng tháng 12 mùa kiệt năm 2 là Q = 0.75 (m 3 /s)
Ta có sơ đồ bố trí ngăn dòng như sau
Trang 36TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Hình2.6 : sơ đồ bố trí cửa ngăn dòng
2.8.2.Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng
Có nhiều phương pháp ngăn dòng như đổ vật liệu vào dòng chảy, nổ mìn định hướng, bồi đắp bằng thuỷ lực, đóng cửa cống Nhưng phổ biến nhất là phương pháp đổ vật liệu vào dòng chảy, thông thường có ba phương pháp sau đây:
- Phương pháp lấp đứng:
Dùng vật liệu ( đất, cát, đá, khối bê tông, bó cành cây ) đắp từ bờ bên này sang
bờ bên kia hoặc đắp từ hai bờ tiến vào giữa cho đến khi dòng chảy bị chặn lại và dẫn qua nơi khác.
Phương phấp này có ưu điểm là không cần cầu công tác, công tác chuẩn bị giản đơn, rẻ tiền nhanh chóng Nhưng phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ thi công chậm, lưu tốc trong giai đoạn cuối khả năng rất lớn gây cho công tác ngăn dòng thêm khó khăn.Vì lẽ đó nên dùng ở nơi có nền chống xói tốt, còn việc đắp từ bờ này sang bờ kia hay đắp từ hai bờ tiến vào giữa còn tuỳ thuộc vào việc cung cấp, chuyển vật liệu.
- Phương pháp lấp bằng:
Đổ vật liệu đắp đập ngăn dòng trên toàn bộ chiều rộng cửa ngăn dòng cho tới khi đập nhô ra khỏi mặt nước Do đó trong thời gian chuẩn bị phải bắc cầu công tác hoặc cầu nổi để vận chuyển vật liệu.
Phương pháp này tuy tốn vật liệu, nhân lực và thời gian làm cầu công tác nhưng lại có ưu điểm là diện công tác rộng, tốc độ thi công nhanh, ngăn dòng tương đối dễ dàng vì lưu tốc lớn nhất sinh ra trong quá trình ngăn dòng nhỏ hơn so với phương pháp lấp đứng Phương pháp này có thể thích dụng với cả nền cứng và nền mềm.
- Phương pháp lấp hỗn hợp:
Lúc đầu lưu tốc còn nhỏ thì dùng phương pháp lấp đứng để đắp dần từ bờ bên này sang bờ bên kia hoặc hai bờ tiến vào giữa Khi lưu tốc tương đối lớn thì dùng cầu nổi áp dụng phương pháp lấp bằng hoặc vừa lấp bằng vừa lấp đứng để trong một thời gian ngắn nhất đập ngăn dòng nhô ra khỏi mặt nước.
Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, đặc điểm thuỷ văn của dòng sông và nguồn cung cấp vật liệu ở khu vực xây dựng tuyến đập ta chọn phương pháp lấp
Trang 37hình hai bên bờ tương đối thuận lợi cho tập kết vật liệu ngăn dòng Dùng xe máy đổ vật liệu xuống dòng chảy từ hai phía.
2.8.3.Tính toán thủy lực ngăn dòng theo phương pháp lấp đứng.
Bài toán: Xác định quan hệ Qngd ~ Z TL và đường kính viên đá dùng để chặn dòng khi cho biết các số liệu sau:
Lưu lượng thiết kế ngăn dòng: Q ngd = 0.75 m 3 /s.
Hình 2.7 : sơ đồ tính toán thủy lực ngăn dòng
Tính toán thuỷ lực ngăn dòng phương pháp lấp đứng theo phụ lục 4 – tiêu chuẩn ngành 14 TCN 57-88 Lưu lượng ngăn dòng được tính theo công thức sau:
Q ngd = = Q C +Q dd +Q Thấm +Q Tích
Trong đó:
Q ngd : Lưu lượng thiết kế ngăn dòng (m 3 /s)
Q C : Lưu lượng qua cửa ngăn dòng (m 3 /s).
Q dd : Lưu lượng chảy qua công trình dẫn dòng (m 3 /s).
Q Thấm : Lưu lượng thấm qua băng két ngăn dòng (m 3 /s).
Q Tích : Lưu lượng tích lại ở thượng lưu (m 3 /s).
Do Q Thấm và Q Tích nhỏ, để thuận tiện tính toán ta coi Q Thấm = 0 và Q Tích = 0 Giả thiết này chỉ làm tăng thêm tính an toàn cho công việc ngăn dòng.
Khi đó ta có: Q ngd = Q C + Q dd
i
Q
∑
Trang 38TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
Lưu tốc tại cửa ngăn dòng đạt giá trị lớn nhất khi 2 chân kè gặp nhau, khi đó
chiều rộng trung bình của cửa ngăn dòng là: B tb = (H - ∆ Z).m tb = m tb H.(1 -
Z H
∆
= f( 0
Z H
) xác định trong tiêu chuẩn ngành 14 TCN 57-88.
Lưu lượng qua cửa ngăn dòng được tính theo công thức:
Q C = m.B tb
Trong đó :
m - hệ số lưu lượng lấy như sau : m = (1 - 0
Z H
).
Z H
khi
Z H
Z - độ dâng mực nước thượng hạ lưu, Z = Z TL - Z HL
H 0 - Cột nước thượng lưu khi tính cả lưu tốc tới gần, H 0 = H +
- Lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng khi hai chân kè gặp nhau:
1
c
Q V
z BH
2 H g
g
V o
2 2 α
Trang 39Z TL = Z HL + Z
H 0 ≈ H = H s + Z Tính các giá trị m, B tb từ đó tính lưu lượng qua cửa ngăn dòng Q c và vận tốc lớn nhất
Tính lưu lượng ngăn dòng Q ngd và vẽ quan hệ lưu lượng ngăn dòng và mực nước thượng lưu.
B tb = (H - ∆ Z).m tb = m tb H.(1 -
Z H
∆
) : m = (1 - 0
Z H
).
Z H
khi
Z H
2.8.4 Xác định đường kính viên đá nhỏ nhất khi ngăn dòng
Đường kính viên đá nhỏ nhất dùng để ngăn dòng được xác định theo 14TCN 5788:
n
2 ) (
2
γ γ
Trang 40TK TCTC Công trình Vĩnh Yên 2 GVHD: GS TS Vũ Thanh Te
D: Đường kính viên đá lớn nhất
- Theo Izbas lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng khi 2 chân kè gặp nhau
Khi đó lưu tốc được xác định theo công thức:
Q V
tb
C
1
Trong đó:
Q C : Lưu lượng qua cửa ngăn dòng khi 2 chân kè gặp nhau: Q C = 1.61 (m 3 /s).
B tb : Bề rộng trung bình cửa ngăn dòng khi 2 chân kè gặp nhau: B tb = 1.11 (m) Z: Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu cửa ngăn dòng: Z = Z TL - Z HL = 0,053 (m).
H: Độ sâu trung bình dòng chảy tới gần thượng lưu cửa ngăn dòng: H = 0.9 (m).
- Như vậy lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng là:
- Đường kính viên đá lớn nhất để ngăn dòng là:
D ≥
1,23
m
11 0 81 9
* 2
* ) 1 6 2 (
712 1