Công trình thuỷ điện đăk đoa được xây dựng trên suối ia krom, thuộc địa phận xã đă

Kết quả tính toán như sau: XoKonTum = 2050 mmXoKonplong = 2615 mmPhân phối lượng mưa tháng tại lưu vực công trình nêu trong bảng 2.8.. Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công Xây dựng

Vị trí địa lý của lưu vực suối Ia Krom được xác định ở toạ độ

14o10’÷14o19’ vĩ độ Bắc và 108o01’÷107o30’ kinh độ Đông

Suối Ia Krom cả lưu vực tương đối lớn, dòng sông chảy uốn lượn và khuvực thượng nguồn có chênh cao địa hình tạo nên trữ năng thuỷ điện có thểkhai thác hiệu quả

Khu vực dự kiến xây dựng công trình nằm cạnh đường giao thông tỉnh lộ

670 và gần khu trung tâm huyện nên rất thuận tiện cho việc đầu tư xâydựng cũng như khai thác vận hành sau này

1.2 Nhiệm vụ công trình và quy mô dự án.

Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có nhiệm vụ chủ yếu là phát điệncung cấp điện năng cho hệ thống quốc gia với sản lượng điện hàng nămcung cấp dự kiến khoảng 53.90 triệu KWh, công suất lắp máy 12.6MW, với

hồ chứa điều tiết năm sẽ góp phần giải quyết khó khăn về nhu cầu dùngđiện và cải thiện hệ thống điện quốc gia trong những năm tới

Ngoài ra khi thực hiện dự án cũng góp phần tích cực thúc đẩy pháttriển kinh tế của vùng Khi công trình hoàn thành góp phần tích cực cảithiện môi trường sinh thái, xã hội cho khu vực, còn tạo điều kiện cho việcphát triển nuôi trồng thuỷ sản và dịch vụ du lịch

Quy mô dự án: Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có vốn đầu tư khoảng270.0 tỷ đồng, thuộc dự án nhóm B

Cấp công trình: Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285 - 2002

công trình Thuỷ điện Đăk Đoa là công trình thuộc cấp III

1.3 Quy mô kết cấu các hạng mục công trình.

1.3.1 Đập ngăn sông.

Tổng chiều dài tuyến đập là 288.0m, trong đó đập tràn tự do bố trílòng sông có chiều dài 94.0m, đập bêtông trọng lực bờ trái dài 91.0m, bờphải dài 98.0m Toàn bộ nền đập được đặt trên lớp đá IIA (chi tiết xem cácbản vẽ 01-02) Các thông số chính như sau:

Đập dâng bờ trái và bờ phải.

Lưu lượng xả kiểm tra Q0,2% = 2276,1m3/s

Kích thước tràn tự do B= 90m

Cao độ ngưỡng tràn +614,00

Bê tông cốt thép bên

ngoài chịu nước

M250 dày 2m

Một hành lang trong thân

1.3.3 Tuyến năng lượng

Bao gồm cửa nhận nước đặt trong đập bờ phải cao trình ngưỡng vào599.5, đường ống thép hở có đường kính D = 3.5m, dài 350m chiều dàyống thép 10mm

1.3.4 Nhà máy thuỷ điện.

Đặt ở vị trí 1, bên bờ phải suối Ia Krom (sau thác nước), gồm 2 tổmáy tua bin Francis trục đứng cao trình lắp máy 576.3m Lưu lượng lớnnhất 36.76 m3/s, công suất lắp máy 11 MW, điện năng 44.96 triệu KWh.Trạm phân phối điện bố trí bên cạnh nhà máy về phía hạ lưu.

1.3.4 Công trình dẫn dòng.

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình.

1.4.1 Điều kiện địa hình:

Suối Ia Krom là phụ lưu cấp 2 nằm bên trái của sông Sê san, bắtnguồn từ vùng núi có độ cao trên 850m với toạ độ địa lý 108o01’ ÷107o30’kinh Đông và 14o10’ ÷14o19’ vĩ độ Bắc Phía Đông và Đông Nam giápranh với lưu vực sông Ba, phía Tây giáp với lưu vực suối Iagrai Từ nguồn

về, dòng chính chảy theo hướng Nam - Bắc và nhập vào sông Đak Bla ở vịtrí 108°05’10” kinh Đông và 14o19’00’’ vĩ độ Bắc

Lưu vực sông có dạng hình lông chim Lũng sông cắt sâu, lòng sôngtương đối dốc, nhiều ghềnh thác Địa hình lưu vực khá phức tạp, là địa hìnhvùng núi cao, bị chia cắt mạnh

Thượng lưu đập địa hình thượng lưu thoải hơn hạ lưu đập.Tại vị tríxây dựng đập địa hình bờ phải thoải hơn

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

Lượng mưa bình quân lưu vực tính đến các trạm thuỷ văn:

Tương tự như lượng mưa bình quân lưu vực Đăk đoa, lượng mưabình quân lưu vực tính đến trạm thuỷ văn Kon Tum và Konplong được tính

theo phương pháp chọn: phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm Kết quả

tính toán như sau:

XoKonTum = 2050 mmXoKonplong = 2615 mmPhân phối lượng mưa tháng tại lưu vực công trình nêu trong bảng 2.8

Bảng 1.2 Lưu lượng lũ thiết kế (Tuyến 3)

Tuyến P(%) I II III IV V VI VII XII I÷IV I÷VII XII÷VIĐập 10% 32,35 23,4 26,8 32,9 127,4 205,5 150,5 151,3 230,1 234,3 260,7

Bảng 1.3 Lưu lượng lớn nhất tháng và thời khoảng mùa kiệt ứng với các TSTK tại

tuyến công trình

1.4.3 Điều kiện địa chất , địa chất thuỷ văn.

1.4.3.1 Điều kiện địa chất vùng đầu mối công trình

Mặt cắt đầy đủ của vỏ phong hoá gồm các đới:

Hai vai đập được xây dựng tới lớp địa chất IA1 giới hạn khoan phụt

xử lý nền 15m

Đập tràn tự do được xây dựng tới lớp địa chất IB giới hạn khoanphụt xử lý nền 15m

Lớp sườn tàn tích (deQ): Thành phần gồm sét, sét pha màu nâu đỏ,cát pha lẫn dăm sạn thạch anh và mảnh vụn, tảng đá gốc nằm tại chỗ hoặcvận chuyển từ trên xuống

Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Thành phần chủ yếu là sét, sét phamàu xám, dăm sạn.Trong đới, các dấu vết cấu trúc, kiến trúc ban đầu của đágốc nhiều nơi còn quan sát được như cấu tạo khối, kiến trúc nổi ban

Đới phong hóa mạnh (IA2): Thành phần chủ yếu là dăm, cục, tảng

đá gốc bị biến màu hoàn toàn, khe nứt nhét sét pha, sạn

Đới đá phong hóa (IB): Khối đá gốc bị nứt nẻ mạnh, dọc khe nứt đá

bị biến đổi chuyển thành màu vàng, nâu Các khe nứt được mở rộng, phânchia khối đá thành những tảng, khối nhỏ Bề mặt các khe nứt thường có lớpđọng oxyt Fe, Mn màu nâu đen, một phần khe nứt được lấp nhét bởi cácsản phẩm phong hóa sét, sạn

Đới đá nứt nẻ, giảm tải (IIA): Đá tươi nhưng khối đá gốc bị nứt nẻtrung bình đến yếu, dọc khe nứt có chỗ bám ôxyt sắt Đới hình thành do cáctác nhân phong hóa vật lý giai đoạn đầu của hoạt động phong hóa và sựphân bố lại ứng suất thiên nhiên trong khối đá cứng khi thung lũng sông cắtsâu

Đới đá tương đối nguyên vẹn (IIB): Đá tươi, nguyên khối, nứt nẻ rấtyếu, khe nứt kín

không chứa tảng lăn 100

IA1: Đới phong hóa

mãnh liệt không chứa

tảng sót

100

Bảng 1.6.Phân cấp đất đá tại công trình thủy điện Đăk Đoa

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn vùng đầu mối công trình

Các thành tạo đất đá trong vùng có tính thấm nước yếu đến trungbình, tầng đá gốc tương đối nguyên khối, ít nứt nẻ được coi là tầng cáchnước Nước ngầm được chứa trong các lỗ rỗng tầng phủ và trong các khenứt trong các đới phong hoá đá gốc Có thể chia các tầng chứa nước trongvùng nghiên cứu như sau:

Tầng chứa nước trong trầm tích aluvi, deluvi-proluvi

Đặc điểm các tầng, phức hệ chứa nước

Nước chứa và vận động trong lỗ rỗng của các tích tụ bở rời sét pha,cát pha, cuội tảng nguồn gốc bãi bồi lòng sông, ven sông, thềm bậc I và hỗnhợp proluvi-deluvi

Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước mưa, nước từ các phức hệchứa nước nằm trên và nước suối Chế độ vận động và thành phần hóa họccủa nước trầm tích aluvi, deluvi-proluvi liên quan chặt chẽ với điều kiện vàthành phần hóa học nước suối

Tầng chứa nước trong các phức hệ đá granit, gneis

Nước có thành phần chủ yếu là bicacbonat-clorua Kali Natri, Canxi

Độ pH= 7,3 Các chỉ tiêu ăn mòn bê tông: HCO3 =14,56mg/l; SO42= vết;căn không tan=150mg/l Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nướcdùng cho bêtông thuỷ công), nước ngầm hoàn toàn đạt yêu cầu làm nướcdùng cho bê tông thuỷ công trong tất cả các khâu như trộn, bảo dưỡng, rửa,tưới cốt liệu và bê tông

Kết luận: Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nước dùng chobêtông thuỷ công) nước ngầm và nước mặt trong khu vực hoàn toàn đápứng yêu cầu kỹ thuật dùng cho bê tông thuỷ công

Tính thấm đất đá.

Để xác định tính thấm đất đá trong phạm vi vùng tuyến công trình đãtiến hành công tác thí nghiệm hiện trường địa chất thuỷ văn trong các hốkhoan, hố đào vùng tuyến bằng các thí nghiệm ép nước hố khoan và đổnước hố đào

Qua bảng kiến nghị cho thấy, theo tiêu chuẩn VN 4253-86, đới IB,IIA, IIB thuộc loại thấm yếu, các đới edQ, IA1, IA2 thuộc loại thấm vừa

1.5 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực.

Huyện Đăk Đoa :

Vị trí ở phía tây tỉnh Gia Lai (bắc Tây Nguyên) đất đai phì nhiêu, tàinguyên đa dạng, phong phú Là huyện mới thành lập Có một thị trấn và 15xã

Diện tích tự nhiên: 980,41 km2 Dân số: 72.928 người

Bình quân: 74 người / km2

Có nhiều dân tộc chung sống hòa thuận từ lâu đời, nay đang chungsức xây dựng một huyện có kinh tế phát triển, chính trị ổn định, xã hội côngbằng, dân chủ, văn minh

Xã Đăk Sơ Mei & Đăk Krong.

Xã Đăk Krong và Đăk SơMei nằm cách thị trấn Đăk Đoa 20 km.Đường 670, và 671 đi qua trung tâm 2 xã

Phía Tây và Tây Tây Bắc giáp huyện Chư Păh Phía Bắc, Đông Bắc giáp xã Hà Đông Phía Nam, Đông - Nam giáp Hà Bầu và Kon Gang(Đăk Đoa)

-Tổng diện tích của 2 xã là: 18189 ha, diện tích canh tác 3033,6ha,trong đó trồng cà phê: 896,7 ha, lúa nước 487,6 ha

Hai xã có 1815 hộ gồm 8465 nhân khẩu Bình quân một người trên 2

ha đất tự nhiên, canh tác 0, 4 ha đất trồng lúa, cà phê

Thu nhập bình quân năm 2006 quy ra thóc: 309 kg tương đươngthu nhập từ 1,800,000÷4,950,000đ (Thu nhập có sự chênh lệch giữa người

Kinh với đồng bào dân tộc thiểu số)

Nhân dân sản xuất nông nghiệp là chính (trồng lúa, màu và cà phê)

Gần đây phát triển diện tích trồng mỳ (sắn), cây cao su, nguyên liệu giấy

Công ty cà phê ĐăkĐoa nằm trên xã Đăk Krong, sản xuất trên diệntích hàng trăm ha

1.6 Điều kiện giao thông.

Điều kiện giao thông khá thuận lợi, có 2 đường thi công bạt mái taluy dẫn vào 2 vai đập

Hệ thống đường tạm và cầu phía hạ lưu đập cách đập khoảng 0,5 km

Tỉnh lộ 670 và hệ thống đường tạm dẫn vào 2 vai đập

Hệ thống đường tạm b= 5m phục vị công tác đắp đê quai

1.7 Nguồn cung cấp vật liệu điện nước.

đường chuyền cấp 2 (LC2-1) khoảng 100m về phía Tây Bắc

Vật liệu tận dụng đá đào từ hố móng nghiền làm vật liệu đổ bêtông.

Đào đá hở bằng khoan nổ mìn, dùng khoan máy kết hợp khoan tay, xúc dọn

đá dùng máy xúc chuyển lên ô tô chở ra bãi thải và bãi trữ, cự ly vận

chuyển 0.5÷2 km

Cấp điện thi công:

Dự kiến xây dựng trước đường dây 110KV chiều dài khoảng 5.0 km

từ khu vực ngã ba Tra Huỳnh vào trong công trường giai đoạn đầu phục vụ

thi công với cấp điện áp 35KV, sau khi thi công xong sử dụng đường dây

này truyền tải điện nhà máy vào hệ thống điện quốc gia và điểm đấu nối tạicột 110kV E45

Hệ thống cấp nước sinh hoạt và thi công:

Khu đầu mối dự kiến lấy nước tại thượng lưu suối chính (suốiIaKrom) cấp cho sinh hoạt và thi công Khu nhà máy dự kiến lấy nước ởsuối nhánh (suối ĐăkTim)

1.8 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực.

Công ty chúng tôi đáp ứng đủ nhu cầu cung ứng nhân lực và máy móc.

1.9 Thời gian được phê duyệt

Thời gian thi công: 3 năm.

1.10 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công.

1.10.1 Khó khăn

Do cấp công trình là cấp III, công trình lớn nên việc bố trí các côngtrình phụ trợ, nhà ở, công trình chính gặp nhiều khó khăn và cần được tínhtoán, bố trí hết sức thận trọng…

Địa hình phân cắt mạnh gây khó khăn trong việc làm thi công

Khu vực xây dựng công trình nằm ở vùng sâu vùng xa vì vậy hầunhư không có các cơ sở, xí nghiệp công nghiệp nào có thể sử dụng chophục vụ thi công xây dựng công trình Chính vì vậy phải xây dựng trêncông trường tất cả các cơ sở sản xuất với các xí nghiệp phụ trợ cần thiếtphục vụ cho việc xây dựng công trình

CHƯƠNG 2.DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công

Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước

hố móng, tiến hành công tác nạo vét… để đảm bảo công trình xây dựng

trên khô, an toàn, chất lượng và đúng tiến độ

Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xi phông…

dẫn dòng chảy về hạ lưu công trình, đảm bảo sinh hoạt bình thường của

vùng hạ lưu

2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng

2.2.1 Điều kiện thuỷ văn

Từ tài liệu của khu vực ta thấy dòng chảy sông Iakrom thay đổi theomùa và hình thành hai mùa rõ rệt, mùa lũ kéo dài từ tháng 8 đến tháng 11,

mùa khô từ tháng 12 đến tháng 7 Lượng mưa của lưu vực tập trung ở mùa

mưa Dòng chảy trong sông biến đổi khá lớn hàng năm đỉnh lũ tương đối

lớn

2.2.2 Điều kiện địa hình

Do địa hình lòng sông rộng nên năm đầu xây dựng ta lựa chọn dẫndòng qua lòng sông thu hẹp Mùa kiệt lòng sông lộ đá nhấp nhô ta lợi dụng

điều này để bố trí đê quai

2.2.3 Điều kiện địa chất

Lòng sông là đá cát kết cứng chắc, điều kiện địa chất khá tốt nênmức độ thu hẹp lòng sông trong năm xây dựng thứ nhất là khá lớn;

Do điều kiện địa chất công trình tốt nên ta chọn dùng cống để dẫndòng, nhưng cống đặt trên lớp địa chất IB nên ta cần xử lý chống thấm cho

cống tránh nước thấm làm ướt hố móng;

2.2.4 Điều kiện tổng hợp lợi dụng dòng chảy

Dẫn dòng về hạ lưu tổng hợp dòng chảy, bảo vệ môi trường, đáp ứngyêu cầu kinh tế dân sinh

2.2.5 Cấu tạo và bố trí công trình

Đập dâng là kết cấu đá đổ bê tông bản mặt theo nguyên tắc có thểcho nước tràn qua đập Do lưu lượng mùa lũ lớn nên ta sẽ dùng kết cấu xây

dở của đập và cống dẫn dòng để dẫn dòng chảy về hạ lưu;

Tràn xả lũ được bố trí bên bờ phải đập Hoàn thiện tràn trước mùa lũ

năm thứ 3 để dòng chảy được dẫn theo vận hành qua tràn

Cống dẫn dòng được bố trí hợp lí để đắp đê quai giai đoạn tiện cho

việc đào hố móng bên vai trái đập và phần lòng sông

2.3 Các phương án dẫn dòng thi công.

Sau khi phân tích các yếu tố anh hưởng em đưa 2 phương án dẫn dòng như sau:

Phương án I:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và cống dẫn dòng

Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, cống dẫn dòng kích thướcnxbxh=2x4x4

Lưulượngdẫn dòng(m3//s)

Các công việc phải làm và các mốc khốngchế

kiệt

1/12-Lòng sông tựnhiên

151,3 - Đào móng vai phải

1/1

- Thi công cống xong trước ngày 30/5

- Đào móng vầ thi công cửa nhận nước

- Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình600,5

- Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhàmáy, đường ống áp lực

32,9

- Đắp đê quai thượng lưu và hạ lưu đểchuẩn bị ngăn dòng

- Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2012

- Hoàn thành thi công hố xói trước ngày30/4

- Tiếp tục đào móng và thi công đập phíalòng sông tới cao trình 596,5chiều dài55m

- Phá đê quai thượng lưu và hạ lưu

30/11

205,5

- Hoàn thiện tràn

- Thi công đập tới cao trình 616

- Hoàn thành đường ống áp lực, nhà máy

- Nút cống trước ngày 15/7, tích nước hồchứa

- Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị

- Hoàn thiện nhà máy, chạy thử

- Phương án II:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và kênh.

+ Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, kênh dẫn

dòng kích thước bxh=8x6, m=1

Lưu lượng dẫndòng (m3//s)

Các công việc phải làm và các mốckhống chế

205,5

- Đắp đê quai bảo vệ hố móng bờ trái

- Tiến hành đào móng chân khay,vàbóc lớp bồi tích bên bờ trái

- Bạt núi tại mái dốc ổn định chốngtrượt bờ phải

- Thi công khoan phụt chống thấm

và chân khay đập dâng bờ phải

- Thi công phần đập bên bờ tới caotrình 602

- Thi công kênh xong trước ngày30/06

.- Thi công cửa nhận nước, nhà máy,đường ống áp lực và kênh xả

Mùa lũ

1/8-30/11

Qua lòngsông thuhẹp và kênh

994,1 - Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao

- Thi công đập phần lòng sông tới caotrình 594 chiều rộng khe răng lược 6m

- Thi công đập tới cao trình 610

- Tiếp tục thi công đập bê tông cả 2

bờ tới cao trình 616 và các hạng mụcchính

-Hoàn thành cửa nhận nước, đườngống áp lực và kênh xả

205,5

- Ngăn dòng tháng 1năm 2013

- Phá kênh, đào hố móng, khoan phụtchống thấm đoạn lòng sông, thi côngđập tới cao trình 614

-Hoàn thành cửa nhận nước, đườngống áp lực và kênh xả

- Lấp khe răng lược

- Thi công xong tràn

- Thi công đập tới cao trình thiết kế616

Mùa lũ

1/8-30/11

Dẫn dòngqua trànchính

994,1

- Hoàn thiện đập

- Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị

- Hoàn thiện các hạng mục nhà máy,chạy thử

Khi đào kênh khả năng chống xói, chống thấm sẽ gặp nhiều khókhăn vào mùa lũ

Khi dẫn dòng qua kênh thi mùa kiệt năm thứ 3 phải thi công khốilượng lượng công việc rất lớn dẫn tới khả năng cung ứng vất tư nhân lựckhó khăn đáp ứng được yêu cầu thực tế.

Khi đào kênh lại phải lấp khe răng lược rất khó khăn và gấp rút

Ta lựa chọn phương án dẫn dòng là phương án (I)

Tính toán thủy lực.

2.4.1 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm thứ nhất.

Quan hệ Q~Z HL

- Mục đích:

- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp;

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy;

Chọn lưu lượng dẫn dòng Q10%= Qtkmk= 205,5m3 =>Zhl=594,22m.Trong khi đó cao trình đáy cống là 590m, vị trí đặt cống lại ở lòng

- Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính Ztl=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắtngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng

⇒ Tính lại

g

V g

V

22

2 2

ε −

thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Zgt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0 9,ϕ = 0 95

- Kết quả tính toán xem phụ lục 2.1

ω

=

K 116 , 20 100 %

53 , 59

= = 51 , 23 %

- Xác định cao trình đê quai bảo vệ hố móng

Zđq=ZTL+δ chọn δ=0,52 m.(Độ cao an toàn)

 Zđq=594,98 + 0.52= 595,5 (m), mặt đê quai b=3m

- Kiểm tra khả năng chống xói của đê quai: V≤[V]kx

- Với [V]kx = Q0,1=205,50,1 =1,7m/s<V=3,2m/s => Không bảođảm khả năng chống xói =>vphải gia cố rọ đá ở đê quai dọc

2.4.2 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất.

- Lưu lượng dẫn dòng thi công Q= 994.1m3/s.=> Zhl= 597,41m

- Mặt khác cao trình đỉnh cống Zcđỉnh= 590+4+1,5=595,5(m) và thicông đập tới cao trình 600

- Địa hình vị trí xây dựng đập có độ dốc không lớn.Cao trình đáysông Zđs= 591m

- Ở cao trình 597,5 với diện tích ướt của lòng sông ω1=292,55 m 2 vàdiện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 76,44 m 2 , ⇒ Lậpbảng tính Ztl theo trình tự sau:

- Gia cố mép cống sát lòng sông tăng cao trình đê quai lên cao trìnhthiết kế

- Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính ZTL=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắtngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng

⇒ Tính lại

g

V g

V

22

2 2

ε −

V Nếu ∆Zgt≈∆Ztt

thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Ztt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0 9,ϕ = 0 95

Kết quả xem tính toán phụ lục 2.2

Hình 2.2: Mặt cắt lòng sông cuối mùa kiệt năm thứ hai

2ω

ω

=

K 338 , 05 100 %

45 , 92

= = 27 , 34 %

- Xác định cao trình thi công đập bờ phải

ZVL=ZTL+δ chọn δ=0,60m (Công trình cấp3)

 ZVL=597,98 + 0,52= 598,80(m)

- Để an toàn và dễ thi công cuối mùa kiệt năm thứ nhất cần thicông đâp tới cao trình 599(m)

2.4.3 Dẫn dòng giai đoạn 2 mùa kiệt năm thứ 2 qua cống dẫn dòng

- Giai đoạn 2 (từ tháng 1- tháng 4) mùa kiệt năm 2: dẫn dòng quacống dẫn dòng với lưu lượng nhỏ Q = 32,9m3/s.=> Zhl= 592,15.Khi đócống chảy không áp, chế độ chảy tính toán như đập tràn đỉnh rộng

Hình 2 - 3: Sơ đồ tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng

- Tính với lưu lượng dẫn dòng chảy qua cống là Q = 32,9 (m3/s)

- Giả thiết trạng thái chảy trong cống, áp dụng công thức tính lưulượng ứng với trạng thái chảy đã giả thiết để tính cột nước trước cống H,sau đó kiểm tra lại trạng thái chảy theo điều kiện:vì cửa vào không thuận

+ H < 1,4d Cống chảy không áp

+ H > 1,4d Cống chảy bán áp hoặc có áp.Xét có áp

Trong đó d = 3 m là chiều cao cống

Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cộtnước H ở trên là đúng Còn nếu không thoả mãn thì ta phải giả thiết lạitrạng thái chảy và tính cột nước H theo giả thiết trạng thái chảy đó

- Xác định cao trình mực nước trước cống: ZTC = ZĐC + H

* Nội dung tính toán:

- Giả thiết trạng thái chảy trong cống là chảy không áp

- Xác định cột nước trước cống H

- Xác định độ sâu phân giới hk và độ sâu dòng đều

* Tính toán cụ thể:

- Xác định độ sâu phân giới hk

Độ sâu phân giới trong cống tính theo công thức (2.1) trong đó:

4,1125

8

9,

1125,41

- Mặt khác giả thiết h= hncống = 592,15-590= 2,15m chế độ chảykhông áp và L/hn = 29,65/2,15 = 13,79 > 10 => Cống dài vậy chế độ thủylực tính như kênh+ đập tràn đỉnh rộng

* Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s

- Xét chỉ tiêu chảy ngập:

- Với Q = 32,9 (m3/s) , Zhl= 592,15=> hn= 592,15-590 = 2,15m

, 1

15 ,

2 = > x 1, 2

k pg

h h

Xác định chiều sâu cột nước đầu cống hx Sử dụng phương pháp cộngtrực tiếp xuất phát từ cột nước cuối cùng ta tính ngược lên trên đầu cốngxác định được cột nước hx

Để thuận tiện cho tính toán ta lập bảng:

- Cột 1: Ứng với cấp lưu lượng Q đã giả thiết ta có độ sâu phân giớihk; cột 1 là cột hx được giả thiết từ hn= 2,15m

- Cột 2: ω (m2) là diện tích mặt cắt ướt của cống và được xác địnhtheo công thức:

ω = b.h Trong đó b là chiều rộng cống b = 8m

h là chiều cao cột nước trong cống (cột 1)

- Cột 3: χ (m) là chu vi ướt được xác định theo công thức: χ = b +4h

- Cột 4: R(m) là bán kính thuỷ lực, R = ω

χ

- Cột 5: C2*R K = C R ; C =

1 6

i i

V J

V g

Kết quả được ghi trong bảng: phụ lục 2.3

- Ứng với khoảng cách cống L = 29,65m ta tìm được hđc= 2,125m,như vậy giả thiết đường mực nước hạ là đúng

* Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s

- Xét chỉ tiêu chảy ngập:tính toán như đập tràn đỉnh rộng

13 ,

2 = > x 1, 2

k pg

h h

Q

ω

ϕ = 0,84.8.2,13 2.9,81 0,269

9,

+ ϕn: hệ số chảy ngập, theo bảng 14-13 giáo trình thủy lực tập

II, lấy ϕn = 0,84

Trong đó: Q là lưu lượng chảy qua đập tràn đỉnh rộng Q = 32,9

m3/s

b là bề rộng cống b = 8m

2.4.4 Mùa kiệt năm thứ 3: Dẫn dòng qua cống dẫn dòng dẫn

- Lưu lượng dẫn dòng Q= 205,5 m3/s.Tính toán thủy lực như sau:

2.4.4.1 Mục đích tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm.

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng;

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đê quaithượng lưu;

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

2.4.4.2 Nội dung tính toán

• Sơ đồ tính toán

h b

3 2 4

3 4 2

+

= +

=

=χ

L g

c

c

2

.2

1

ξαϕ

+) Σξc =ξcv +ξmt =0,3+0= 0,3

cv

ξ = 0,3, vì cửa vào không thuận, theo bảng tra thủy lực trang 17.

mr

ξ = 0 : cửa van mở hoàn toàn, không có tổn thất co hẹp đứng

+) α = 1; hệ số động lượng cửa ra (cửa ra không có chướng ngạivật, gẫy khúc)

2 , 1 63 , 73

65 , 29 81 , 9 2 2

2

R C

L g

L g

c

c

.21

2

ξα

+ + 0 , 3 0 , 0894 1

+ Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do: Q = m b 2 g HO2

Với : + m: hệ số lưu lượng, theo bảng 14-12 của Cumin giáo trìnhthủy lực tập II, cửa vào không thuận, ngưỡng đập vuông cạnh, không cótường cánh lấy m = 0,32

- Dòng chảy qua cống hoàn toàn là dòng chảy có áp, tính toán nhưmục 2.5.2

- Lưu lượng dẫn dòng qua tràn: Qtr = Qdd - QcVới: Qtr – lưu lượng dẫn dòng qua tràn;

Qdd – lưu lượng dẫn dòng thiết kế;

Qc – lưu lượng dẫn dòng qua cống

• Trình tự tính toán:

- Giả thiết các cấp lưu lượng Qi

- Ứng với mỗi cấp lưu lượng chúng ta có ZHL từ đường quan hệ Q ~ZHL

- Giả thiết lưu lượng chảy qua cống ngầm: QC i

- Tính được lưu lượng chảy qua tràn: QT i = Qdd - QC i

- Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho ZT = ZC từ đó tìmđược lưu lượng qua cống và tràn ứng với mỗi cấp lưu lượng Qdd

- Công thức tính toán như sau:

Kết quả lưu lượng qua đập và cống:

Cột nước thượng lưu đập:

Lưu lượng xảqua cống (m3/s)

Lưu lượng xảqua đập (m3/s)

MNTL(m)

MNHL(m)

2.4.5.2 Dẫn dòng qua cống dẫn dòng và đập xây dở mùa lũ năm thứ 2.

• Trường hợp tính toán

- Dẫn dòng thi công mùa lũ năm thứ 2 với tần suất thiết kế P = 10%

có lưu lượng dẫn dòng thiết kế là Q = 994,1m3/s

- Nhận thấy với Q = 994,1m3/s thì Zhl= 597,41 >Ztr= 596,5 => Đậptràn chảy ngập

- Dòng chảy qua cống hoàn toàn là dòng chảy có áp, tính toán nhưmục 2.5.2

Dòng chảy qua đập xây dở đập tràn đỉnh rộng chảy ngập:

)2.g(H.b.h

Q=ϕn O−h

+ ϕn: hệ số chảy ngập, theo bảng 14-13 giáo trình thủy lực tập II, lấy

ϕn = 0,84

- Lưu lượng dẫn dòng qua tràn: Qtr = Qdd - Qc

Với: Qtr – lưu lượng dẫn dòng qua tràn;

Qdd – lưu lượng dẫn dòng thiết kế;

Qc – lưu lượng dẫn dòng qua cống

• Trình tự tính toán:

- Giả thiết các cấp lưu lượng Qi

- Ứng với mỗi cấp lưu lượng chúng ta có ZHL từ đường quan hệ Q ~ZHL

- Giả thiết lưu lượng chảy qua cống ngầm: QC i

- Tính được lưu lượng chảy qua tràn: QT i = Qdd - QC i

- Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho ZT = ZC từ đó tìm đượclưu lượng qua cống và tràn ứng với mỗi cấp lưu lượng Qdd

- Công thức tính toán như sau:

- Vào mùa lũ dẫn dòng qua đập xây dở và cống dẫn dòng.

- Do không có đủ tài liệu tính toán nên tính toán điều tiết lũ bằngphương pháp Kotrerin

- Lũ có 1 đỉnh => Lũ đến dạng tam giác

max

max L

m

W

W1Qq

Q

q1WW

max

max

max L

m

W

W1Qq

Q

q1WW

-Thời gian lũ đến T= 66h.

- W L =

2

600994,1.66.3

= 118,099.10 6 (m 3 ).

- Trên công thức Vm và qmax chưa biết nên ta dùng phương pháp tínhthử dần Giả thiết các giá trị qmax, tra quan hệ Q ~ ZTL ta xác định được caotrình mực nước trong hồ tương ứng là Zi Tra quan hệ Vhồ ~ Zhồ, ứng với các

Zi ta có được các Vi tương ứng Từ đó ta xác định được dung tích trữ lạitrong hồ Vm theo công thức sau:

Vm = Vhồ - VBĐVới: VBĐ: là dung tích nước hồ ban đầu trước khi lũ về ứngvới cao trình ngưỡng đập cho lũ tràn qua là +598,27 , tra quan hệ Vhồ ~ Zhồ

ta được: VBĐ = 2,963.106m3

- Thay Vm trở lại công thức (*) ta tính lại qmax

- So sánh qmax vừa tính toán với qmax giả thiết Nếu bằng nhauthì đó là nghiệm của bài toán

- Từ số liệu tính toán ta tính được lưu lượng xả max qmax =696m3/s, mực nước thượng lưu ZTL = 600,74m

Kết quả tính toán xem tại phụ lục 2.5

- Tra quan hệ khả năng xả của cống và đập xây dở ta xác định được lưulượng xả qua cống và đập xây dở

Lưu lượng

đến (m3/s)

Lưu lượng xảmax (m3/s)

Lưu lượng xảqua cống (m3/s)

Lưu lượng xảqua đập (m3/s)

MNTL(m)

MNHL(m)

Vậy ta có cao trình đắp đập vượt lũ là:

Zđắp đập = ZTL + δ = 600,74+ 0,76 = 601,5m

2.7 Thiết kế đê quai

Khi thiết kế đê quai cần phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

- Phải đủ cường độ chịu lực, ổn định, chống thấm và chống xói tốt;

- Cấu tạo đơn giản, dễ thi công đảm bảo công việc thi công và tháo dỡ

là nhanh chóng nhất;

- Phải liên kết chặt với 2 bên bờ sông, nếu lưu tốc dòng nước lớn phải

có biện pháp chống xói cho đê quai;

- Khối lượng vật liệu xây dựng là ít nhất tận dụng vật liệu tại chỗ, thicông hoàn thành trong thời gian ngắn;

2.7.1 Thiết kế đê quai chống lũ năm thứ nhất

Ta đắp đê quai dọc thu hẹp lòng sông để mở móng đắp bờ trái và thicông cống dẫn dòng

- Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 595,4m;

- Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m;

- Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5;

- Chiều dài đê quai: 165m;

- Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá, mái thượng lưu lát

đá dày 1m, cỡ đá trung bình D = 0,5m

2.7.2 Thiết kế đê quai ngăn dòng mùa kiệt năm thứ hai

o Thiết kế đê quai thượng lưu:

- Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 593,2m;

- Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m;

- Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5;

- Chiều dài đê quai: L = 50 m;

- Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá,

Thiết kế đê quai hạ lưu:

- Cao trình đỉnh đê quai: Zđq = 592,7m;

- Bề rộng đỉnh đê quai: B = 3m;

- Hệ số mái đê quai: mTL = 1,5; mHL = 1,5;

- Chiều dài đê quai: L = 66 m;

- Loại đê quai: Đê quai đắp bằng vật liệu đất đá

2.8 Thiết kế ngăn dòng

- Thời điểm ngăn dòng vào đầu 10/01/2012

- Phương pháp ngăn dòng: lấp đứng.

- Lưu lượng ngăn dòng: Q= 32,9m3/s

-Xác định vị trí ngăn dòng: đê quai thượng lưu

- Bề rộng cửa ngăn dòng.b = 8m, m=1,5

• Tính toán thủy lực:

+ Cống dẫn dòng: nxbxh=2x4x3,giả thiết chảy không áp

+ Cửa ngăn dòng: Zn = 591m, mặt cắt tam giác, độ nhám n = 0.03,

Kiểm tra chế độ chảy của cống dẫn ngăn dòng

Như đã tính toán ở trên với Q = 32,9 m3/s thì cống chảy không áp,vậy lúc này Qc< 32,9 m3/s => cống chảy không áp

- Cống ic= 0 => không có dòng đều trong cống, không tồn tại ho-Vì ik >ic = 0.00, đường nước hạ C2

- Mặt khác giả thiết cống chảy không áp và L/h = 29,65/3 = 9,88<

10 => Cống ngắn vậy chế độ thủy lực tính như đập tràn đỉnh rộng

, 1

15 ,

2 = > x 1, 2

k pg

h h

 

=

 

- Cột(1): Giả thiết lưu lượng chảy qua cống dẫn dòng: QC i

- Cột(2): Lưu lượng chảy qua cửa ngăn dòng: Qn = 32,9 - QC i

- Cột(3):Cột nước trước cống: Hoc= n

n

h g

2

ω

ϕ , lấy ω = 8 h c,ϕn

= 0,84, hnc=2,15m

- Cột(4):Cao trình trước mực nước cống: Ztlc= Hoc+590

- Cột(5):Cột nước trước cửa ngăn dòng: Hon= n

n

h g

ω ,b tìm được từ Ho và m=1,5, ϕn = 0,84, hnn=1,15m, Hon= Hoc-1.

- Cột(6):Cao trình trước mực nước cửa ngăn dòng: Ztln= Ho+591

- Tính thử dần cột nước thượng lưu sao cho Ztlc = Ztln từ đó tìmđược lưu lượng qua cống và tràn ứng với lưu lượng Q= 32,9m3/s

- Kết quả tính toán xem phụ lục 2.6

-Tính toán Qc= 30m3/s, Qn= 2,9m3/s.=> Ztl= 591).m=1,37.1,5=2,055m

592,37=>bn/2=(Ztl Xác định kích thước viên đá ngăn dòng.Theo hình dạng đê quaichọn Vmin tính kích thước viên đá

D g

K

V = d − ⋅

γ

γγ

2

min

Trong đó:

Vmin- Lưu tốc ổn định chống trượt của hòn đá (m/s);

K- Hệ số ổn định theo thực nghiệm (trượt K=0,86)

γd- Khối lượng riêng của đá (Tấn/m 3);

γ- Khối lượng riêng của nước (Tấn/m3);

γ

γd

g K

V

.2

452,2

3.1.1 Xác định khối lượng đào móng

3.1.1.1 Ý nghĩa của công tác đào móng

Trước khi đổ bê tông, phải đào và xử lý móng cho thật tốt Với côngtrình bê tông khối lượng đào đá thường lớn Do đó ta phải xác định chínhxác phạm vi mở móng để giảm khối lượng đào Việc xác định chính xácphạm vi mở móng thì việc lập tiến độ, tính dự toán sẽ sát thực và tránhđược những sai xót đáng kể

3.1.1.2 Xác định phạm vi mở móng

•Nguyên tắc mở móng:

Việc mở móng tràn xả lũ dựa trên những nguyên tắc sau:

+ Khối lượng đào đất đá là ít nhất;

- Để thuận lợi cho quá trình thi công và tăng ổn định cho hố móng ta bố trícác cơ tại hố móng Để hố móng được khô ráo, (mực nước ngầm dưới thấp, côngtrình bị ảnh hưởng bởi nước mưa), để giảm nước mặt ta bố trí hệ thống rãnh tiêuthoát nước

3.1.1.3 Tính toán khối lượng và cường độ đào móng

Tuyến tràn tự do ở giữa lòng sông Do vậy ta chia làm 4 thời kỳ đàomóng Đợt I: giai đoạn 1 mùa khô năm thứ nhất, Đợt II: giai đoạn 2 mùakhô năm thứ nhất, Đợt III: giai đoạn 1 mùa khô năm thứ hai, Đợt IV: giai

đoạn 2 mùa khô năm thứ hai Khối lượng đào móng được xác định theo

phương pháp mặt cắt

- Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt

- Diện tích trung bình giữa 2 mặt cắt FTB: 1

2

i i TB

F F

F = + +

- Khối lượng giữa 2 mặt cắt: V i =F L TB. i Li: Khoảng cách giữa haimặt cắt

- Khối lượng đào móng: V =∑V i

Tính khối lượng đào móng tuyến tràn: Phụ lục 3.1

- Phương án đào móng:

+ Khi bóc lớp đất tầng phủ dày trung bình 6,5m, lớp edQ làđất cấp 2 ta dùng máy đào, máy ủi và dùng ô tô vận chuyển

+ Khi bóc lớp đá IA1, IA2 là đá cấp 3 ta dùng phương pháp

nổ mìn rùi dùng máy xúc lên ô tô vận chuyển

•Xác đinh cường độ đào đất

Ta thi công: mùa khô : 24 ngày, mỗi ngày làm 3 ca

Bảng 3.1 Cường độ đào đất

Thời kỳ

đào Khối lượng (m

3) Thời gian thi công

Tổng số

ca thicông

Cường độđào(m3/ca)

Đợt I 44494.28

Tháng đầu mùa kiệt (tháng 12/2011 năm thi công thứ nhất)

72 617.97

Đợt II 39796.26

Tháng đầu mùa kiệt(tháng12/2012 năm thi công thứ hai)

3.1.1.3 Tính toán số lượng xe máy phục vụ thi công đào đất hố móng tràn

a) Chọn xe máy: