Thiết kế TCTC hồ chứa nước prenn

Vị trí công trình Hồ chứa nước Prenn được xây dựng trên suối đá Prenn, thuộc phạm vi hành chính của phường 10 thành phố Đà Lạt, cách trung tâm thành phố Đà Lạt khoảng 10km, tuyến công t

MỤC LỤC

Chương 1 4

GIỚI THIỆU CHUNG 4

1.1 Vị trí công trình 4

1.2 Nhiệm vụ công trình 4

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 4

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 7

1.4.1 Điều kiện địa hình, địa mạo 7

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

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn 9

1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực 11

1.5 Điều kiện giao thông 12

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 12

1.6.1 Vật liệu 12

1.6.2 Điện, nước 12

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư thiết bị, con người 12

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt 13

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công 13

1.9.1 Thuận lợi 13

1.9.2 Khó khăn: 13

Chương 2 14

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 14

2.1 Dẫn dòng 14

2.1.1 Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng 14

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng 14

2.1.3 Đề xuất phương án dẫn dòng 15

2.1.4 So sánh chọn phương án 19

2.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng 20

2.2.1 Bố trí công trình dẫn dòng 20

2.3 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 37

2.3.1 Đê quai 37

2.3.2 Công trình tháo nước 38

2.4 Ngăn dòng 38

2.4.1 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 38

2.4.2 Chọn vị trí và độ rộng của ngăn dòng 39

2.4.3 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng 39

2.2.4 Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng 41

Chương 3 44

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 44

3.1 Công tác hố móng 44

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng 44

3.1.2 Thiết thi công tổ chức đào móng 50

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 57

3.2.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập 57

3.2.2 Tính khối lượng đắp đập của từng giai đoạn 59

Tổng cộng 60

Tổng cộng 65

3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 67

3.2.4 Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu 69

3.2.5 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 71

Bảng 3.15: Bảng thống kê ô tô máy đào cho các giai đoạn đắp đập 77

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 79

Chương 4 90

KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 90

4.1 Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị 90

4.1.1 Mục đích và ý nghĩa 90

4.1.2 Kế hoạch lập tiến độ thi công 91

4.2 Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực 92

Chương 5 94

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 94

5.1 Những vấn đề chung 94

5.2 Công tác kho bãi 95

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 95

5.2.2 Xác định diện tích kho 96

5.3 Tổ chức cung cấp điện - nước trên công trường 98

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 98

5.3.2 Tổ chức cung cấp điện 101

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 103

5.4.1 Xác định số công nhân ở công trường 103

5.4.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà 104

5.4.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi 105

Chương 6 105

DỰ TOÁN 105

6.1 Mục đích của việc lập dự toán 105

6.2 Ý nghĩa của việc lập dự toán 105

6.3 Cơ sở của lập dự toán 106

6.4.Tổng hợp dự toán chi phí xây dựng công trình 106

e) Chi phí chung (C ): 108

f) Thu nhập chịu thuế tính trước ( TL ): 108

CHƯƠNG 7 112

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112

7.1 Kết luận 112

7.2 Kiến nghị 113

Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản cad

và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí công trình

Hồ chứa nước Prenn được xây dựng trên suối đá Prenn, thuộc phạm vi hành chính của phường 10 thành phố Đà Lạt, cách trung tâm thành phố Đà Lạt khoảng 10km, tuyến công trình nằm ở hạ lưu thung lũng Sở Lăng có vị trí tọa độ như sau:

- Bảo đảm mực nước tối thiểu trong mùa kiệt để phục vụ du lịch

- Kết hợp nuôi trồng thủy sản, cải thiện khí hậu, tạo hành lang phòng cháy rừng trong mùa khô

- Cấp nước sinh hoạt theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội của huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng, dự tính đến năm 2020 thi quy mô dân số khoảng 65.000 đến 70.000 người Theo tiêu chuẩn dùng nước 150lít/người/ngày thì lượng nước thô cần thiết hàng tháng là 315.000 m3/tháng

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

Bảng 1.1: Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật

9 Chiều dài đoạn thu hẹp Lth m 20,00

7 Thiết bị đóng mở 2 van trược phẳng tại vị trí tháp van

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình, địa mạo

1.4.1.1 Điều kiện địa hình

- Khu vực xung quanh lòng hồ mang đậm nét địa hình vùng núi, độ dốc trung bình lớn, lớp phủ chủ yếu là rừng thông phân bố ở các sườn núi cao Khu đồi thấp khá thoải là các vườn cây ăn trái, rau và cà phê, độ che phủ khá lớn

- Lòng hồ là vùng thềm suối và các khe tụ thủy là nơi tập trung dòng chảy,lòng hồ thoải hình lòng chảo hệ số điều tiết tốt, khu vực này hầu hết là trồng rau, hoa nên sau khi giải phóng mặt bằng công tác vệ sinh lòng hồ không gặp trở ngại

Bảng 1.2: Quan hệ đặc trưng lòng hồ Z ~ V, Z ~F Z(m) V(103m3) F(ha) Z(m) V(103m3) F(ha)

1.149,00 39,23 4,57 1.169,00 7.373,54 76,19 1.150,00 95,18 6,68 1.170,00 8.158,85 81,49 1.151,00 173,36 9,00 1.171,00 8.994,42 85,64 1.152,00 275,07 11,39 1.172,00 9.868,97 89,29 1.153,00 400,46 13,73 1.173,00 10.779,88 92,91 1.154,00 552,59 16,75 1.174,00 11.727,21 96,57 1.155,00 740,35 20,88 1.175,00 12.709,01 99,79 1.156,00 996,23 24,34 1.176,00 13.721,56 102,72 1.157,00 1.227,94 28,05 1.177,00 14.763,57 105,69 1.158,00 1.524,49 31,29 1.178,00 15.835,02 108,61 1.159,00 1.857,35 35,31 1.179,00 16.935,96 111,58 1.160,00 2.234,03 40,07 1.180,00 18.066,29 114,49 1.161,00 2.649,61 43,06 1.181,00 19.228,06 117,87

1.162,00 3.096,27 46,29 1.182,00 20.426,07 121,74 1.163,00 3.578,33 50,15 1.183,00 21.662,08 125,48 1.164,00 4.101,31 54,48 1.184,00 22.935,77 129,27 1.165,00 4.670,51 59,40 1.185,00 24.246,52 132,89 1.166,00 5.283,84 63,29 1.186,00 25.591,19 136,06

1.4.1.2 Điều kiện địa mạo

Địa mạo trong khu vực gồm hai dạng chính:

- Dạng tích tụ: Phân bố dọc theo thung lũng là khu vực bụng hồ, nham thạch thường

là sét pha, các lớp hữu cơ nguồn gốc aQ-dQ

- Dạng bào mòn: Phân bố chủ yếu ở các sườn dốc, các đỉnh núi là sản phẩm của nham thạch Bazan, Điabazan có dạng sét pha đến sét, bên dưới là đất tàn tích dạng sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng

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

1.4.2.1 Điều kiện khí hậu

- Vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một năm chia ra làm hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

+ Mùa mưa: Tổng lượng mưa trong khu vực khá lớn: Mưa trạm (Đà Lạt và Liên Khương) là 1.710,54mm, nhưng phân bố không đều trong năm Lượng mưa trong các tháng mùa mưa chiếm 78% lượng mưa trong năm

+ Mùa khô: Lượng bốc hơi trong khu vực cũng thay đổi tùy theo mùa, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chiếm 70% lượng bốc hơi toàn năm

1.4.2.2 Điều kiện thủy văn

- Vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một năm chia làm hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo các tài liệu thu thập và dựa vào một số phương pháp tính toán mới nhất hiện nay, ta tổng hợp ở các bảng sau

Bảng 1.3: Kết quả tính toán lũ thiết kế

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn

1.4.3.1 Điêu kiện địa chất công trình

- Khu vực lòng hồ: Lòng hồ được tạo thành hình lòng chảo, lớp phủ khá dày, hệ số thấm nước nhỏ 10-6(cm/s), địa tầng không nằm trong đới đứt gãy, tầng đá nằm sâu nên không chịu tác động bởi xâm thực, nhờ vậy mà khả năng mất nước lòng hồ do hang động là không thể xảy ra

- Tuyến đập: Theo hình trụ hố khoan và mặt cắt địa chất đập, nền đập gồm 5 lớp, tại khu vực lòng và hai bên thềm suối gồm từ (5-7) lớp theo mặt cắt dọc và ngang địa chất tuyến đập: Các lớp này có các chỉ tiêu thí nghiệm như sau: k = 10-5 ÷10-7, C = 0,3 ÷ 0,39, φ

= 130 ÷180 Căn cứ vào mặt cắt địa tầng và các chỉ tiêu thí nghiệm cho ta thấy địa chất nền

đủ điều kiện cho phép xây dựng đập đất

- Tuyến tràn: Tuyến tràn được bố trí bên sườn đồi trái của đập đất Từ cửa vào đến hết

bị lõm, chon giải pháp bù lõm bằng bê tông M200

Theo kết quả khảo sát địa chất công trình hồ chứa nước Prenn địa tầng từ trên xuống dưới được mô tả như sau:

- Lớp 1: Sét pha chứa dăm sạn, màu nâu sẫm, trạng thái nửa cứng

- Lớp 2a: Sét pha, màu nâu vàng, nâu sẫm, trạng thái dẻo cứng Dày từ 0,1 đến 0,5m, phân bố hai bên thềm kéo dài từ thượng lưu về hạ lưu

- Lớp 2b: Sét, sét pha hữu cơ, màu xám,xám đen, trạng thái dẻo mềm Dày từ 1 đến 3m, phân bố hai bên thềm từ thượng lưu về hạ lưu

- Lớp 2c: Cát lẫn sỏi, cuội, thạch anh, màu xám xanh, trạng thái chặt, lớp bồi tích đáy mềm Dày từ 1 đến 3m, phân bố từ thượng lưu về hạ lưu

- Lớp 3: Sét, sét lẫn dăm sạn, màu nâu sậm, nâu vàng, trạng thái cứng Dày từ 0,3 đến 1,5m, phân bố trên mặt sườn dốc

- Lớp 4: Sét, màu nâu vàng sẫm, trạng thái nữa cứng đến cứng Dày từ 1 đến 4m, phân

bố hai bên vai tuyến đập

- Lớp 5a: Đá riôlít, màu xám vàng, xám trắng, nâu đỏ, phong hóa hoàn toàn, đá mềm

bở gần như đất sét Dày từ 5 đến 10m, phân bố trên toàn bộ khu vực tuyến

- Lớp 5b: Đá riôlít, màu xám vàng, xám trắng, nâu đỏ, phong hóa mạnh, trạng thái tương đối mềm (bẻ vở bằng tay dễ dàng), phân bố trên toàn bộ khu vực tuyến

- Lớp 5c: Đá riôlít, màu xám vàng, nâu đỏ, phong hóa trung bình, trạng thái cứng, đá nứt nẻ mạnh, chủ yếu khe nứt dọc, mật độ dày, mặt khe nứt đa phần phẳng Dày từ 0,5 đến 2m, phân bố chủ yếu ở khu vực tràn

- Lớp 5d: Đá riôlít, màu xám xanh, xám xanh đen, phong hóa nhẹ, trạng thái rất cứng, phân bố chủ yếu ở hai vai

1.4.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn công trình

- Nước mặt trong khu vực xây dựng công trình nghèo nàn, chỉ có suối Prenn và các nhánh suối nhỏ chảy từ thượng nguồn về, dồi dào nước về mùa mưa, khô cạn dần về mùa khô

- Nước ngầm trong khu vực xây dụng công trình chủ yếu trong các trầm tích thềm suối tương đối phong phú, còn trong các sườn tích, tàn tích, đá phong hóa nghèo nàn và hầu như không có nước

1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực

1.4.4.1 Điều kiện dân sinh

- Khu vực xây dựng công trình thuộc phường 10 thành phố Đà Lạt, có hơn 3.000 hộ với khoảng 14.896 nhân khẩu, chủ yếu là người kinh

- Tập quán canh tác: Định canh định cư, có trình độ canh tác và thâm canh cao Dân số trong vùng chủ yếu sống bằng nghề trồng rau, hoa, và cây ăn quả, nền kinh tế chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp, mật độ dân cư còn thưa, thu nhập còn thấp Vì vậy xây dựng hồ chứa nước Prenn là cần thiết để phát triển kinh tế, cải thiện đời sống của nhân dân địa

phương và điều tiết một phần nước cho khu tưới hạ lưu

- Khu vực hạ lưu đất đai màu mỡ vì vậy việc phát triển kinh tế càng đa dạng, theo nhiều ngành nghề như: Nông nghiệp công nghiệp cao và tiểu thủ công nghiệp

1.4.4.2 Điều kiện kinh tế

- Lâm Đồng là một tỉnh Tây Nguyên có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế như: Đất đai, khí hậu, nguồn nước, lao động để phát triển du lịch và nông ngiệp Khu vực xây dựng công trình hồ chứa nước Prenn gần trung tâm thành phố Đà Lạt, là nơi du lịch nổi tiếng, trung tâm thương mại của tỉnh Lâm Đồng, đây là khu vực có nhiều điều kiện để phát triển kinh tế, trong đó đối với dân cư trong khu vực dự án có nguồn thu nhập chủ yếu từ hoạt động sản xuất và mua bán các loại nông sản

- Diện tích đất tự nhiên và đất có khả năng trồng lúa, hoa màu là rất lớn để phát triển công nghiệp chế biến

- Đa dạng hóa các hình thức du lịch như du lịch sinh thái, du lịch nghỉ dưỡng, để thu hút các đối tượng khách du lịch trong và ngoài nước đến với thành phố Đà Lạt

Prenn

- Phát triển đa dạng các nghành nghề gắn liền với tiêu thụ hàng hóa cho nông dân

- Tiếp tục chương trình kiên cố hóa kênh mương để nâng cao năng lực tưới cho các công trình đã đầu tư

- Tiếp tục đẩy mạnh củng cố, phát triển và xây dựng mới các vùng chuyên nghành canh tác về cây công nghiệp dài ngày theo định hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi của tỉnh đề ra

1.5 Điều kiện giao thông

- Hệ thống giao thông vào khu công trình đầu mối là tương đối thuận tiện và hiện tại

đã có tuyến đường nối từ đường Mimôza vào khu công trình đầu mối

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.6.1 Vật liệu

- Đất đắp: Vật liệu đắp đập lựa chọn là đất đồng chất, trữ lượng đất đắp khoảng

460.000m3, trữ lượng khai thác khoảng 650.000m3 Khoảng cách từ bãi vật liệu đến tâm công trình nhỏ hơn 1km, có đường giao thông rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, được bố trí ở hai bãi

- Bãi vật liệu số 1: Nằm ở phần sườn và lòng hồ phía bên phải cách tuyến đập trung bình khoảng 400m, mỏ dài nhỏ dọc theo hướng đông bắc khoảng 500m, chiều rộng là sườn thấp bên phải có trữ lượng khá dồi dào, độ sâu khai thác khoảng từ 2,0m đến 3,5m

- Bãi vật liệu số 2: Bố trí một phần mõm đồi trái cách thượng lưu cửa vào tràn, cống khoảng 200m Toàn bộ khu vực khai thác vật liệu sau này sẻ ngập trong lòng hồ, khi xây dựng xong hồ phải san trả trước khi tích nước hồ

- Cát, sỏi, xi măng, thép… mua từ thành phố Đà Lạt

1.6.2 Điện, nước

- Hiện tại đã có lưới điện hạ thế đến công trình

- Nguồn nước trong khu vực này qua thí nghiệm đều đạt yêu cầu dùng nước cho thi công và sinh hoạt

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư thiết bị, con người

- Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Prenn phải tiến hành chuẩn bị đầy đủ như: Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, xe máy chuyên nghành, đường thi công…

- Khu sản xuất, phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho cán bộ, công nhân

tham gia thi công công trình và khai thác hết những ích lợi của công trình và đáp ứng được

sự mong muốn của người dân địa phương

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt

- Thời gian thi công công trình hồ chứa nước Prenn được phê duyệt là 2 năm

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

1.9.1 Thuận lợi

- Công trình hồ chứa nước Prenn gần trung tâm thành phố Đà Lạt, hệ thống giao thông thuận tiện có đường Mimôza đến gần công trình thuận tiện cho việc mở đường thi công, vận chuyển vật liệu, điều hành, giám sát công trình từ bước khảo sát thiết kế đến thi công, vận hành khai thác khi xây dựng xong công trình Hệ thống lưới điện đã đến gần công trình

- Nguồn nhân lực lao động tại khu vực xây dựng dồi dào, thuận lợi cho việc thuê mướn nhân công tại chỗ

- Điều kiện địa chất, địa hình tương đối thuận lợi cho công tác thi công

1.9.2 Khó khăn:

- Công tác đền bù, di dân tái định cư: Khu vực lòng hồ có diện tích ngập lụt lớn, khoảng 120 ha Chủ yếu là diện tích nông nghiệp để trồng rau, cây ăn quả và cây công nghiệp Đây là nguồn thu nhập chủ yếu của phần lớn dân cư sống trong khu vực này vì vậy việc di dời cho các hộ dân nằm trong khu vực lòng hồ ra khu tái định cư mới là khó khăn bởi quỹ đất nông nghiệp ở thành phố Đà Lạt là không còn Việc đền bù cho các hộ dân bằng tiền mặt sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống của phần lớn các hộ dân ở nơi đây

-  -

Prenn

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Dẫn dòng

2.1.1 Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng

- Đặc điểm của các công trình thủy lợi là xây dựng trên sông suối, kênh, rạch,… lợi dụng các thung lũng có dãy núi bao bọc, tạo thành các lòng chảo để xây dựng kho nước Trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng luôn phải khô ráo, thi công liên tục Do đó phải có biện pháp dẫn dòng hợp lý để thi công các công trình đầu mối được an toàn, thuận lợi, đảm bảo thi công công trình hoàn thành đúng tiến độ và đạt hiệu quả cao nhất

- Công trình hồ chưa nước Prenn có móng được cắm sâu dưới lòng đất của sông Vì

vậy trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng phải khô ráo liên tục nên ta phải có biện pháp

dẫn dòng hợp lý để thi công thuận lợi, an toàn

- Hồ chứa nước Prenn là công trình có khối lượng thi công rất lớn, không thể hoàn thành trong một thời gian ngắn, do đó không thể chọn những thời điểm trong năm có lượng

nước ít để thi công hoàn thành

- Mặt khác, do ở phía hạ lưu của khu vực cần có nước để phục vụ các hoạt động sản

xuất nông nghiệp và phục vụ các hoạt động kinh tế quốc dân khác

- Do đó công tác dẫn dòng cần phải thực hiện và phải đảm bão thỏa mãn các điều kiện làm cho công tác thi công luôn được khô ráo, giảm bớt chi phí thi công và những ảnh hưởng của dòng chảy đến công trình Ngoài ra còn phải đảm bảo nguồn nước để phục vụ cho các

hoạt động kinh tế quốc dân ở phía hạ lưu

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng

- Dẫn dòng thi công là một công tác có tính chất quan trọng, liên quan và quyết định nhiều vấn đề khác Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình đầu mối, chọn phương pháp thi công và bố trí công trường và ảnh hưởng đến gia thành công trình Nếu không giải quyết đúng đắn và hợp lý khâu dẫn dòng thi công thi quá trình thi công sẽ không

liên tục, làm đảo lộn kế hoạch tiến độ, kéo dài thời gian thi công và giá thành công trình sẽ tăng lên gây lãng phí trong quá trình thi công

- Công tác dẫn dòng thi công chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thuỷ văn, địa chất, địa hình, đặc điểm kết cấu và sự phân bố các công trình thuỷ công, điều kiện lợi dụng dòng nước, điều kiện thi công, thời gian thi công, …

- Do đó nhất thiết phải thấy rõ tính chất quan trọng của công tác dẫn dòng thi công để làm tốt các công tác điều tra nghiên cứu và giải quyết vấn đề khi đưa ra biện pháp dẫn dòng

► Qua phân tích các điều kiện ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công cho tuyến đập,

đề xuất 2 phương án dẫn dòng thi công cho hồ chứa nước Prenn như sau:

2.1.3.1 Phương án 1:

+ Thời gian thi công công trình là 2 năm, bắt đầu khởi công từ ngày 01 tháng 12 năm

2012 đến ngày 30 tháng 11 năm 2014

Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 2.1: Nội dung phương án 1

Dẫn dòng

Lưu lượng

Dẫn dòng

Công việc phải làm và các mốc khống chế

Lưu lượng lớn nhất mùa khô ứng với tần suất P=10%:

- Tiến hành đào và xử lý nên đập bên vai trái đập

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào khai thác đất

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy lũ P=10% tra bảng

ta có Q=

53,85(m3/s)

- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

- Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

- Tiếp tục thi công bê tông tường chống thấm thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu phần bên trái, xây rãnh thoát nước

- Đắp đập bên trái đến cao trình khống chế

Lưu lượng lớn nhất mùa khô ứng với tần suất P=10% :

Qmax=4,37(m3/s)

- Đắp lấn dần đê quay thượng lưu để chuẩn bị ngăn dòng

- Chặn dòng vào ngày 01 tháng 12 năm 2013

- Dẫn dòng thi công qua cống lấy nước và bóc móng đập phần còn lại bên vai phải

- Thi công đống đá tiêu nước

- Đắp đập ở vai phải đến cao trình khống chế

và tràn

xả lũ

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy lũ P=10%:

- Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 2.2: Nội dung phương án 2

Dẫn dòng

Lưu lượng

Dẫn dòng

Công việc phải làm và các mốc khống chế

Lưu lượng lớn nhất mùa khô ứng với tần suất P=10% :

Qmax=4,37(m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi, tập kết vật tư thiết bị xe máy

- Đắp đê quai hai bên vai đập

- Bóc phong hóa, đào móng cống lấy nước

- Bóc phong hóa, đào móng đập tràn xã lũ, bóc phong hóa bãi vật liệu, đào khai thác đất để đắp đập

- Bóc phong hóa, đào móng đập, xử lý móng đập và đắp hai bên vai đập

- Thi công đống đá tiêu nước phần hạ lưu công trình

- Đắp đập, đổ bê tông tường chống thấm thượng lưu phần bên trái vượt cao trình khống chế ứng với lưu lượng Q=4,37(m3/s)

- Thi công xong cống lấy nước

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy lũ P=10% :

Q = 53,85(m3/s)

- Thi công đập tràn đến cao trình thiết kế, đổ bê tông lót và lớp đáy tràn xã lũ

- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

- Tiếp tục thi công bê tông tường chống thấm thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu phần bên trái, xây rãnh thoát nước

- Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

Lưu lượng lớn nhất mùa khô ứng với tần suất P=10% :

Qmax=4,37(m3/s)

- Đào móng, đắp đê quai và xử lý móng đập phần bên phải

Chặn dòng vào ngày 01 tháng 2 năm 2013

- Thi công đống đá tiêu nước

- Đắp đập và đổ bê tông tường chống thấm thượng lưu phần bên phải đến cao trình thiết kế

và tràn

xả lũ

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy lũ P=10% : Q= 53,85(m3/s)

- Đắp đập và hoàn thiện đến cao trình thiết kế

- Đổ bê tông tường chống thấm thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu toàn tuyến đập đến cao trình thiết kế

- Đổ bê tông phần gia cố đập

- Đập đất được thi công liên tục

- Phân đợt thi công ít, dễ bố trí hiện

trường thi công đảm bảo về kỹ thuật

- Đảm bảo nhu cầu dùng nước hạ lưu

- Có thời gian xử lý nền

- Đập đất được thi công liên tục

- Khối lượng đào đắp đê quai lớn

- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời

gian tích nước trong hồ dài không bảo

đãm an toàn trong thi công

- Phải đào kênh dẫn dòng

- Khối lượng đào đắp đê quai lớn

- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian tích nước trong hồ dài không bảo đãm an toàn trong thi công

- Cường độ thi công đập qua cao, khó khăn cho việc bố trí nhân lực và xe máy

- Phân đoạn nhiều đợt, khó bố trí hiện trường thi công

2.1.4.3 Kết luận

- Qua những phân tích trên đây thấy rằng chọn phương án I là hợp lý vì có nhiều ưu

điểm, thuận lợi cho các công tác thi công khác và phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp của công trình hồ chứa nước Prenn

- So sánh về kinh tế thì phương án II tốn kém hơn phương án I, đòi hỏi phải tập trung

nhân lực lớn hơn, khó khăn về việc bố trí nhân lực, xe máy và không đảm bảo về kỹ thuật khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

- Từ đó ta thấy phương án I có ưu điểm hơn phương án II, nên ta quyết định chọn

phương án I làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước Prenn

* Vậy phương án chọn để tính toán thủy lực dẫn dòng là phương án I

2.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng

2.2.1 Bố trí công trình dẫn dòng

- Theo phương án đã chọn, năm thứ nhất của quá trình thi công ta dẫn dòng bằng kênh dẫn Sang năm thứ hai sử dụng cống lấy nước đã thi công xong trong năm thứ nhất để dẫn dòng trong mùa khô và kết hợp với tràn xã lũ để dẫn dòng trong mùa mưa

2.2.1.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh

+ Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất ứng với tần xuất thiết kế

và thời đoạn thiết kế

* Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

- Công trình đầu mối là công trình cấp III, lấy theo TCXDVN 285-2002 (Công trình thủy lợi các quy định chủ yếu về thiết kế ), lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm phục vụ công tác dẫn dòng thi công, được xác định theo bảng 4-6 với công trình cấp III Công trình dẫn dòng lấy tần suất P=10%

*Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

- Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công căn cứ vào đặc điểm thủy văn, giai đoạn dẫn dòng thi công

- Do đó ta chọn ta chọn thời đoạn dẫn dòng thi công theo mùa

+Thời đoạn dẫn dòng thi công mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, thì lưu lượng ứng với tần suất thiết kế P=10% lớn nhất mùa kiệt là Q=4,37 (m3/s)

+ Thời đoạn dẫn dòng thi công mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 11, thì lưu lượng ứng với tần suất thiết kế P=10% lớn nhất mùa lũ là Q= 53,85 (m3/s)

+ Tính toán thủy lực qua kênh dẫn

Mục đích:

- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật

- Xác định được mực nước đầu kênh, xác định được cao trình đắp đê quai, cao trình đắp đập vược lũ cho từng giai đoạn:

+ Mùa kiệt: Tính toán để xác định cao trình đắp đê quai, cao trình bờ kênh

+ Mùa lũ: Tính toán để xác định cao trình đắp đập vược lũ

Nội dung tính toán

- Để chọn và thiết kế kênh dẫn hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật ta cần phải chọn tuyến kênh hợp lý, tại vị trí tụ thủy ở thượng lưu cọc 10, cách bên vai phải đập 72 m

Prenn

Với vị trí kênh dẫn như trên ta có chiều dài kênh dẫn là Lk=420 m Khối lượng đào kênh tương đối lớn nhưng vẫn đảm bảo được thoát nước từ thượng lưu về hạ lưu rất tốt so với các phương án chọn kênh dẫn tại những vị trí khác

- Xác định nước đầu kênh: Để tính toán và chọn cao trình mực nước đầu kênh ta căn

cứ vào bình đồ và mặt bằng tổng thể để chọn và giả thiết nhiều cao trình để tính rồi so sánh

về kinh tế, kỹ thuật để chọn ra giá trị hợp lý và kinh tế nhất

- Nếu chọn đáy kênh dẫn quá cao thì khả năng tháo nước nhỏ ảnh hưởng đến việc thi công đáy móng của hai vai đập chính khó khăn vì vậy ta phải chọn cao trình đáy kênh dẫn ở thượng lưu sao cho ảnh hưởng ít nhất đến quá trình thi công

- Căn cứ vào mặt bằng tổng thể và tài liệu địa chất ta chọn các thông số của kênh dẫn như sau:

+ Độ dốc kênh: i=0,0002 + Chọn mặt cắt kênh dạng hình thang có hệ số mái: m= 1,5

+ Hệ số nhám: n=0,025(kênh đất) + Lưu lượng dẫn dòng mùa lũ: Q=53,85 (m3/s) + Lưu lượng dẫn dòng mùa kiệt: Q=4,37 (m3/s) + Chọn bề rộng kênh dẫn: bk=8(m)

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán thủy lực kênh dẫn dòngNội dung:

- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật

- Tính toán mặt cắt kênh theo phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về thủy lực(Agơrốtskin)

Trình tự tính toán như sau:

- Ta có: Theo cách tính của Agơrốtskin:  

Q

i m R

0002 , 0 424 , 8

4 0

Q

i m R

f

Với n= 0,025 tra phụ lục 8-1 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: Rln=2,475(m)

Chọn b=8(m), lập tỷ số 3 , 232

475 , 2 8

ln





R b

Tra phụ lục 8-3 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: 1 , 5

ln ln

* Xác định mực nước trước khi đổ vào kênh

- Nội dung tính toán: Vẽ đường mực nước trong kênh từ cuối kênh lên đầu kênh, coi mực nước đầu kênh là hạ lưu của tràn đỉnh rộng

- Trước hết ta tính dòng chảy trong mặt cắt hình thang của kênh, ứng với lưu lượng lớn nhất trong mùa lũ

- Tính hk (Độ sâu phân giới trong kênh): áp dụng công thức (9-15) trang 319 sách giáo

Prenn

665 , 1 8 81 , 9

85 , 53

3

2

2 3

, 0 3

* Từ kết quả tính toán trên ta nhận xét:

Ứng với lưu lượng lớn nhất mùa lũ Q=53,85 (m3/s) ta được h0=3,836(m) ˃ hk=1,51(m)

R C

Q i

 (2-2)

Trong đó:

+ k: Diện tích mặt cắt ướt trong kênh ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)

Đối với kênh hình thang ta có công thức tính diện tích mặt cắt ước là:

b mh kh k 8 1 , 5 1 , 51 1 , 51 15 , 5 (m2 )

+ R k: Bán kính thủy lực ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)

+ k: Chu vi ước trong kênh ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)

Ta có: k b 2h k 1 m2  8  2  1 , 51  1  1 , 52  13 , 44 (m) (2-4)

153 , 1 44 , 13

5 , 15

- Thay tất cả các giá trị vừa tìm được vào công thức (2-2)

153 , 1 96 , 40 5 , 15

85 ,

R C

Q i



- So sánh các độ sâu của kênh và độ dốc của kênh:

hk=1,51(m) ˂ h0=3,9(m)

ik=0,00624 ˃ i=0,0002

- Vậy đường mực nước là đường loại I (Đường nước đổ b1)

Để vẽ đường mực nước b1 trong kênh ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, xuất phát

từ mặt cắt cuối kênh dẫn (chỗ tiếp giáp với dòng chảy thiên nhiên ở hạ lưu).có độ sâu

h=hk=1,51(m), tính ngược về đầu kênh Kết quả tính toán ghi ở bảng 2-5:

Các giá trị trong bảng 2.5

- Ta có

J i

là cột nước lưu tốc tới gần

- Tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

g

v

i i

-  i1 i (m) Biến thiên tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

- Ji là độ dốc thủy lực tính theo công thức

R C

V

i

. 2

Prenn

Bảng 2.5: Bảng tính thủy lực kênh dẫn dòng

1.45 14.75 3.65 0.68 2.129 0.00 13.23 1.12 41.05 0.00003257 0.00 0 1.51 15.50 3.47 0.62 2.125 0.00 13.44 1.15 41.37 0.00002546 22.33 -22 1.54 15.88 3.39 0.59 2.126 0.001 13.55 1.17 41.53 0.00002258 6.33 -16 1.57 16.26 3.31 0.56 2.129 0.003 13.66 1.19 41.68 0.00002007 16.32 0 1.60 16.64 3.24 0.53 2.134 0.005 13.77 1.21 41.84 0.00001788 25.28 26 1.63 17.03 3.16 0.51 2.140 0.006 13.88 1.23 41.99 0.00001596 33.37 59 1.66 17.41 3.09 0.49 2.147 0.008 13.99 1.25 42.13 0.00001427 40.71 100 1.69 17.80 3.02 0.47 2.156 0.009 14.09 1.26 42.28 0.00001278 47.40 147 1.72 18.20 2.96 0.45 2.166 0.010 14.20 1.28 42.42 0.00001147 53.52 201 1.75 18.59 2.90 0.43 2.178 0.011 14.31 1.30 42.56 0.00001031 59.14 260 1.78 18.99 2.84 0.41 2.190 0.012 14.42 1.32 42.70 0.00000928 64.32 324 1.81 19.39 2.78 0.39 2.203 0.013 14.53 1.34 42.84 0.00000837 69.09 393

1.82 19.54 2.76 0.39 2.208 0.005 14.57 1.34 42.89 0.00000806 26.46 420

1.85 19.93 2.70 0.37 2.222 0.014 14.67 1.36 43.01 0.00000731 72.48 492 1.88 20.34 2.65 0.36 2.237 0.015 14.78 1.38 43.15 0.00000661 78.92 571 1.91 20.75 2.59 0.34 2.253 0.016 14.89 1.39 43.28 0.00000599 82.64 654 1.94 21.17 2.54 0.33 2.270 0.017 14.99 1.41 43.40 0.00000543 86.10 740 1.97 21.58 2.50 0.32 2.287 0.017 15.10 1.43 43.53 0.00000494 89.34 829

Từ kết quả tính toán trong bảng 2-5 ta có độ sâu tại đầu kênh h=1,82 (m) ứng với chiều dài kênh dẫn dòng Lk=420 (m)

h =h=1,51mk

Hình 2.2: Hình biểu diễn đường mực nước trong kênh

- Chỉ tiêu chảy ngập được xác định theo công thức sau:

4 , 1 2 ,

- Từ kết quả tính toán trên ta có 1 , 2

51 , 1

82 , 1

- Vậy kênh dẫn dòng làm việc như một đập tràn chảy ngập: áp dụng công thức tính đập tràn chảy ngập ta có:





) ( 27 , 2 82 , 1 81 , 9 2 5 , 19 93 , 0

85 , 53

2 2

2 2

* Kiểm tra điều kiện không xói

- Vì kênh dẫn nước từ hồ nên hàm lượng bùn cát trong nước nhỏ không cần thiết kiểm tra bồi lắng cho kênh, nhưng phải kiểm tra điều kiện xói lở Để đảm bảo kênh không bị xói

và lở cần điều kiện: Vmax < [Vkx]

- Căn cứ vào điều kiện địa chất của kênh dẫn dòng là lớp cuội sỏi dày từ 1m đến 5m nên ta xác định lưu tốc bình quân cho phép không xói

- Theo bảng 1-2 giáo trình thi công tập I, trang 8, ứng với độ sâu bình quân của dòng chảy là 1,82 m ta tra được [Vkx]=1,3÷1,5(m/s)

Ta có:



max max

85 , 53

max max   

Xác định mực nước đầu cống, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đắp đập vược lũ

+ Nội dung tính toán

Bảng 2.6: Tài liệu thiết kế cống lấy nước

2 Hình thức cống Cống hộp chữ nhật

5 Kết cấu cống Bê tông cốt thép max 200

7 Thiết bị đóng mở 2 van trược phẳng tại vị trí tháp van

- Sau cống là một đoạn dốc nước để dẫn nước trở lại dòng sông cũ, do đó mực nước

hạ lưu không ảnh hưởng đến lưu Q qua cống vì vậy cống làm việc với chế độ chảy tự do

- Cống bắt đầu làm việc ở năm thứ 2, khi nước trong hồ đã tích đến cao trình 1152m

- Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào quá trình dẫn dòng mùa kiệt, lưu lượng lớn nhất là 4,37 m3/s Vì lưu lượng dẫn dòng lớn nhất trong mùa kiệt rất nhỏ so với QTK=10 m3/s Khi đó để tính toán ta coi cửa cống mở hoàn toàn (a=h), lưu lượng dẫn dòng qua cống là Q=4,37 m3/s Để phục vụ cho tính toán điều tiết thường xuyên sau khi đắp đê quai ngăn dòng chính Còn trong mùa lũ, lưu lượng lớn hơn lưu lượng thiết kế của cống, ta sẽ tính toán dẫn dòng đồng thời qua cống và tràn

+ Tính toán dẫn dòng mùa kiệt năm thứ hai

37 , 4

64 , 3 1 , 1

005 , 0 8

4 0

Q

i m R

f

Với n= 0,014 tra phụ lục 8-1 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: Rln=0,4(m)

4 , 0

2 , 1

ln





R b

Tra phụ lục 8-3 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: 2 , 733

ln



R h

0932 , 1 4 , 0 733 , 2

ln ln

R C

Q i



Trong đó:

+ k: Diện tích mặt cắt ướt trong cống ứng với độ sâu phân giới hk=1,41(m)

Đối với kênh hình chữ nhật ta có công thức tính diện tích mặt cắt ước là:

) ( 692 , 1 41 , 1 2 ,

+ R k: Bán kính thủy lực ứng với độ sâu phân giới hk=1,41(m)

+ k: Chu vi ước trong cống ứng với độ sâu phân giới hk=1,41(m)

Ta có: k b c  2h k  8  2  1 , 41  4 , 02 (m) 0 , 42

02 , 4

692 , 1

Prenn

42 , 0 81 , 61 962 , 1

37 ,

R C

Q i



- So sánh độ dốc của cống: ik=0,00309 < i=0,005

Như vậy đường mặt nước ứng với trường hợp này là đường nước hạ bII

- Để vẽ đường mặt nước trong cống với trường hợp này ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, từ độ sâu hD tính ngược lên ta được hx, xem hx là độ sâu hh Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau Có hx ta kiểm tra trạng thái chảy và tìm được công thức thích hợp, do đó ta tìm được HTL.

- Ta có

J i

là cột nước lưu tốc tới gần

- Tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

g

v

i i

-  i1 i (m) Biến thiên tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

- Ji là độ dốc thủy lực tính theo công thức

R C

V

i

. 2

j : Độ dốc thủy lực trung bình

- L:Chiều dài từng đoạn cống(m)

- L (m) chiều dài cộng dồn của kênh

Sau khi tính toán ta lập bảng tính kết quả như sau:

Bảng 2-7: Bảng tính thủy lực cống lấy nước

1.40 1.68 2.60 0.34 1.74 0.00 4.00 0.42 61.2 0.00152217 - 0.00 0.0 1.50 1.80 2.43 0.30 1.80 0.06 4.20 0.43 61.5 0.00112389 0.00132303 15.11 15.1 1.60 1.92 2.28 0.26 1.86 0.06 4.40 0.44 61.7 0.00084724 0.00098556 15.85 31.0 1.70 2.04 2.14 0.23 1.93 0.07 4.60 0.44 61.8 0.00065039 0.00074881 16.43 47.4 1.80 2.16 2.02 0.21 2.01 0.07 4.80 0.45 62.0 0.00050733 0.00057886 16.90 64.3 1.90 2.28 1.92 0.19 2.09 0.08 5.00 0.46 62.1 0.00040139 0.00045436 17.30 81.6 2.00 2.40 1.82 0.17 2.17 0.08 5.20 0.46 62.3 0.00032163 0.00036151 17.62 99.2 2.10 2.52 1.73 0.15 2.25 0.08 5.40 0.47 62.4 0.00026067 0.00029115 17.90 117.1 2.20 2.64 1.66 0.14 2.34 0.09 5.60 0.47 62.5 0.00021346 0.00023707 18.14 135.2 2.30 2.76 1.58 0.13 2.43 0.09 5.80 0.48 62.6 0.00017643 0.00019495 18.34 153.6 2.40 2.88 1.52 0.12 2.52 0.09 6.00 0.48 62.7 0.00014708 0.00016176 18.51 172.1 2.50 3.00 1.46 0.11 2.61 0.09 6.20 0.48 62.8 0.00012357 0.00013533 18.67 190.8

2.55 3.06 1.43 0.10 2.65 0.05 6.30 0.49 62.8 0.00011357 0.00011857 9.38 200.1

2.60 3.12 1.40 0.10 2.70 0.05 6.40 0.49 62.9 0.00010456 0.00010907 9.41 209.6 2.65 3.18 1.37 0.10 2.75 0.05 6.50 0.49 62.9 0.00009643 0.00010050 9.44 219.0 2.70 3.24 1.35 0.09 2.79 0.05 6.60 0.49 63.0 0.00008907 0.00009275 9.47 228.5 2.75 3.30 1.32 0.09 2.84 0.05 6.70 0.49 63.0 0.00008239 0.00008573 9.49 238.0 2.80 3.36 1.30 0.09 2.89 0.05 6.80 0.49 63.0 0.00007633 0.00007936 9.52 247.5

Từ kết quả tính toán, ta nhận thấy tại vị trí cống có chiều dài tính từ hạ lưu là >31m,

37 ,

sm m b

Q

41 , 1

04 , 1

'

m h

h k

h k

2

2 0 0

2 0

 với ,lấy   0 , 95

h h

h h g

q h

h

c h

c h h

04 , 1 41 , 1

04 , 1 41 , 1 81 , 9

64 , 3 1 2 41 , 1

37 , 4

2 2 2 2

H

Z TL  đaycong TL   

+ Tính toán thủy lực dẫn dòng trong mùa lũ năm thứ 2

Xem toàn bộ lưu lượng dẫn dòng lớn nhất chảy qua cống Q=53,85 m3/s

Ta tiến hành xác định các thông số theo phương pháp như tính trong mùa kiệt

85 , 53

88 , 44 1 , 1

005 , 0 8

4 0

Q

i m R

f

Với n= 0,014 tra phụ lục 8-1 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: Rln=1,12(m)

Lập tỷ số 1 , 07

12 , 1

2 , 1

ln





R b

Tra phụ lục 8-3 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: 2 , 872

ln



R h

2 , 3 12 , 1 872 , 2

ln ln

Vậy cống làm việc theo trạng thái của cống dài chảy có áp, áp dụng công thức tính

toán cho cống dài chảy có áp:

Qcống = c* *  c

n h Li H

g 0 

2

  0 , 95 1 , 2 1 , 6 2 9 , 81 200 0,005 6,09 49,5( )

85 , 53

2 2

2

2

g h b

Prenn

Với cột nước thượng lưu cống như trên ta có cao trình mực nước thượng lưu tràn

=1.152+49,5=1.201,5>cao trình đỉnh đập =1.178m nên ta phải tính toán dẫn dòng kết hợp giữa tràn và cống

Trong mùa lũ lưu lượng Qmax=53,85(m3/s)>Qcống=10(m3/s) của cống nên ta sử dụng đồng thời cống và tràn để dẫn dòng thi công

Xác định thời gian làm việc:

Wtích=Wđến – Wđi

Wđến =53,85*30*24*3600 = 139.579,2x103 (m3)

Wđi = 10*30*24*3600 = 25.920,0x103 (m3)

Wtích=Wđến – Wđi=139.579,2x103 - 25.920,0x103=113.659,2x103 (m3)

Wtích tại cao trình ngưỡng tràn 1.174,5 tra theo biểu đồ quan hệ là 12.218,11x103(m3)

Thời gian tràn bắt đầu làm việc tính từ đầu tháng là:

53 , 85 10 3,224

600

.

3

10 11 , 118

6 , 1 152 1 5 , 174

Giả thiết cống chảy có áp, tràn chảy tự do ta có công thức tính lưu lượng qua tràn và cống

như sau: Qtràn =mb g H2tran

3

2 

n C

c 2g H0 Lih



81 , 9 95 , 0

3 )

( 3 14

10 85 , 53

3 2

2 3

2

2

m g

q h

m b

  0 , 08

23 95 , 0

33 , 8

2 3 2

3 0

0

"

"

m H

h c c     >hh=1,98m

) ( 63 , 0 65 , 0

23 0178 , 0

H h

+ Kiểm tra cột nước trước tràn: H tran H công   23  21 , 7  1 , 3 (m)

- Với cột nước thượng lưu cống như trên, có Htràn=1,3m < Htràn max=2,06m, thỏa mãn điều kiện làm việc của tràn và ta có cao trình mực nước thượng lưu tràn

=1174,5+1,3=1175,8 < cao trình đỉnh đập =1178m nên ta không cần tính điều tiết lũ

- Ứng dụng kiết qủa tính toán dẫn dòng thì phần đập thi công đến cuối mùa kiệt năm thứ hai phải vược cao trình 1175,8 m

2.3 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng

2.3.1 Đê quai

- Tuyến đê quai: khi đắp đê quai cần thỏa mãn những yêu cầu sau:

+ Phải đủ cường độ, chống thấm và chống xói tốt

+ Cấu tạo đơn giản, đãm bảo xây dựng, sửa chữa và tháo dỡ dễ dàng

+ Vị trí đắp đê quai thượng lưu được nối từ bờ trái của dòng sông hướng vào kênh dẫn dòng, đê quai này có nhiệm vụ ngăn nước từ thượng lưu về không cho tràn vào hố móng làm ảnh hưởng đến thi công hố móng đập

+ Phải liên kết tốt hai bờ và lòng sông, trường hợp cần thiết phải bảo vệ thích đáng để tránh dòng chảy làm xói lỡ và phá hoại

+ Khối lượng ít nhất, tận dụng được vật liệu địa phương, đãm bảo nhân lực, vật liệu và máy móc ít nhất mà có thể xây dựng xong trong thời gian ngắn nhất với giá thành rẽ nhất

- Chọn cao trình và mặt cắt đê quai:

+ Với đặc điểm về địa hình và phương án dẫn dòng thi công đã chọn, ta chỉ cần đắp đê quai thượng lưu để thực hiện

+ Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng, khả năng xả của các công trình tháo nước và khả năng điều tiết hồ

+ Căn cứ vào cao trình đáy cống và lưu lượng Q10% của tháng chặn dòng(cụ thể là tháng 12 của năm thi công thứ 2) ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu

Prenn

+ theo kết quả tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh, ta đã xác định được cao trình đê quai thượng lưu là 1150,4

+ Chọn các thông số của đê quai thượng lưu như sau:

Đê quai đắp bằng đất, hệ số mái m=2, bề rộng đỉnh đê quai b=5m, chiều dài L=125m

- Tính khối lượng đê quai:

+ Với địa hình bố trí tuyến đê quai tương đối bằng phẳng cao độ mặt đất tự nhiên

khoảng 1147m, nên có thể xác định khối lượng đắp đê quai theo giá trị mặt cắt trung bình như sau:

2.3.2 Công trình tháo nước

- Trong thi công các công trình thủy lợi các công trình tháo nước thường gặp nhiều khó khăn Trong công việc tính toán, lựa chọn và bố trí công trình tháo nước hợp lý thì tiến

độ thi công tăng nhanh và hiệu quả, sẽ giảm được chi phí cho công trình Công trình hồ chứa nước Prenn gồm có những hạng mục chính cần phải bố trí công trình tháo nước sau:

- Tuyến công trình: Chọn tuyến công trình ngắn nhất, khối lượng đào, đắp ít dễ thi công, thuận tiện cho giao thông đi lại

- Các kích thước: Cống lấy nước (b  h) = (1,2  1,6) m

- Biện pháp thi công: Căn cứ vào tình hình địa chất, địa hình và các yêu cầu thực tế trong thi công, vị trí tràn ở vai trái đập Lưu lượng một phần được xả qua cống lấy nước (Qc = 4,37 m3/s);

2.4 Ngăn dòng

2.4.1 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

2.4.1.1 Chọn ngày ngăn dòng

Khi chọn ngày tháng ngăn dòng cần thực hiện các nguyên tắc sau:

- Chọn thời đểm ngăn dòng là 8h ngày 01 tháng 12 năm thứ hai vì lúc này có những thuận lợi sau:

- Bắt đầu vào mùa khô có lưu lượng (QT12= 3,13m3/s )

- Các công trình phục vụ cho công tác ngăn dòng đã được chuẩn bị sẵn sàng, vật liệu

và trang thiết bị máy móc đã chuẩn bị đầy đủ

- Đảm bảo được sau khi ngăn dòng có đủ thời gian để đắp đê quai, bơm nước, nạo vét hố móng và thi công đập thuận lợi, dễ dàng

- Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian làm công tác chuẩn bị như đào hoặc đắp các công trình tháo nước hoặc dẫn nước, chuẩn bị vật liệu, thiết bị,

- Ảnh hưởng ít nhất đến việc lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.4.1.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Căn cứ vào TCXDVN 285-2002 Đối với công trình cấp 3 chọn P = 10%

2.4.2 Chọn vị trí và độ rộng của ngăn dòng

- Xác định cửa dòng chảy cũng rất quan trọng trong công tác ngăn dòng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ và kỹ thuật ngăn dòng Khi chọn cửa ngăn dòng cần chú ý đến những yêu cầu sau:

+ Nên bố trí giữa dòng chảy, thuận chiều dòng chảy, có khả năng tháo nước lớn + Bố trí vào những nơi có vị trí chống xói lỡ tốt để tránh tình trạng khi lưu tốc tăng lớn thì lòng sông bị xói lỡ nhiều Nếu gặp nền bùn hoặc phù sa thì cần nạo vét và gia cố + Bố trí các vị trí xung quanh nó có đủ hiện trường rộng rãi để tiện cho việc vận chuyển, chất đống dự trữ vật liệu, người đi lại và hoạt động khi ngăn dòng

+ Dựa vào các điều kiện địa hình, địa chất lòng sông và điều kiện tổ chức thi công và tuyến đê quai đã chọn ta chọn vị trí cửa ngăn dòng tại ví trí giữa kênh dẫn dòng b=8m

2.4.3 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng

- Phương pháp ngăn dòng:

Prenn

Có rất nhiều phương pháp chặn dòng như đổ vật liệu vào dòng chảy (đất, đá, khối bê tông đúc sẵn …) nổ mìn định hướng bồi đắp bằng thủy lực, đóng cửa cống Nhưng phương pháp phổ biến nhất hiện nay là dùng vật liệu đổ vào dòng chảy để ngăn dòng

Theo điều kiện địa hình, địa chất đặc điểm thủy văn của lòng suối Prenn và nguồn cung cấp vật liệu mà có thể quyết định trình tự chặn dòng và phương pháp chặn dòng khác nhau, hiện nay thường dùng 3 phương pháp sau đây:

a) Phương pháp lấp đứng

- Dùng chủ yếu vật liệu là đất, đá, cát Đắp từ bờ này sang bờ kia hoặc từ hai bên bờ tiến vào giữa cho tới khi đê quai nhô cao khỏi mặt nước, dòng chảy bị chặn lại và nước được dẫn qua công trình dẫn dòng đi nơi khác

- Phương pháp này có nhiều ưu điểm là không phải làm cầu công tác hoặc cầu nổi, công tác chuẩn bị đơn giản nhanh chóng và giá thành hạ, nhưng diện hoạt động hẹp, tốc độ thi công chậm lưu tốc trong giai đoạn cuối có khả năng lớn, gây ra cho công tác chặn dòng thêm khó khăn, phức tạp Phương pháp này thường dùng trong những trường hợp công trình

có nền địa chất chống xói tốt

b) Phương pháp lấp bằng

- Dùng vật liệu ngăn dòng đắp đồng thời trên toàn bộ chiều rộng cửa ngăn dòng cho tới khi đê quai nhô cao khỏi mặt nước, dòng chảy bị chặn lại và nước được dẫn qua công trình dẫn dòng đi nơi khác, nên dùng cầu công tác hoặc cầu nổi để vận chuyển vật liệu

- Phương pháp này tuy có nhược điểm là tốn vật liệu và thời gian làm cầu công tác, nhưng lại có ưu điểm là diện hoạt động rộng, tốc độ thi công nhanh, ngăn dòng tương đối dễ dàng vì lưu tốc sinh ra trong quá trình ngăn dòng nhỏ

b) Phương pháp lấp hỗn hợp

- Đây là sự kết hợp của hai phương pháp trên Lúc đầu khi lưu tốc còn nhỏ thì dùng phương lấp đứng để đắp từ bờ bên này sang bên kia Khi lưu tốc lớn thì dùng phương pháp lấp bằng hoặc vừa lấp bằng vừa lấp đứng để trong một thời gian ngắn nhất đập được ngăn dòng và đê quai nhô lên khỏi mặt nước

Qua những phân tích trên và dựa vào tình hình đặc điểm công trình đập đất hồ chứa nước Prenn, ta chọn phương pháp lấp đứng vì không cần làm cầu công tác hoặc cầu nổi, thi