Thiết kế và TCTC hồ chứa nước thành sơn

Thiết bị thi công Đối với thiết bị thi công có rất nhiều thuận lợi, đơn vị thi trong tỉnh cũng như ngoài tỉnh đã tham gia thi công những công trình rất lớn của tỉnh như đập Sông Trâu, đ

nước Thành Sơn Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình gửi bạn bản

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

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 5

GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 Vị trí công trình 5

1.2 Nhiệm vụ công trình 5

1.3 Qui mô kết cấu hạng mục công trình 5

1.3.1 Các thông số hồ chứa nước của phương án chọn: 5

1.3.2 Các hạng mục chính của công trình đầu mối : 6

1.3.1 Công trình đầu mối: 6

1.4 Điều kiện tự nhiên lưu vực 7

1.4.1 : Điều kiện địa hình : 7

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy 7

1.4.3: Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 9

1.4.4: Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực: 10

1.5 Điều kiện giao thông 10

1.6 Điều kiện nguồn cung cấp vật liệu 11

1.6.1 Vật liệu đất đắp 11

1.6.2 Vật liệu cát, cát: 11

1.6.3 Vật liệu đá xây lát và đá dăm: 11

1.6.4 Điều kiện điện, nước 11

1.6.5 Ximăng, sắt thép: 11

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư và thiết bị nhân lực: 11

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư: 11

1.7.2 Thiết bị thi công 11

1.7.3 Nhân lực thi công: 12

1.8.Thời gian thi công được phê duyệt: 02 năm 12

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công 12

1.9.1 Khó khăn: 12

nước Thành Sơn

1.9.2 Thuận lợi: 12

CHƯƠNG 2 13

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 13

2.1 Dẫn dòng 13

2.1.1 Mục đích yêu cầu 13

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công 13

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng 13

2.1.4 Đề xuất phương án dẫn dòng: 15

2.2 Các phương án dẫn dòng 15

2.2.1 Phương án I: Thời gian thi công ( từ 1/1/2011 đến 30/12/2012) 15

2.2.2 Phương án II: Thời gian thi công từ 1/1/ 2011đến 30/6/2013 17

2.3 Phân tích đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng 18

2.3.1 Ưu điểm: 18

`2.3.2 Nhược điểm: 18

2.3.3 Phân tích định lượng về kinh tế kỹ thuật: 18

2.4 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: 18

2.4.1 Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: 18

2.4.2 Chọn tần suất dẫn dòng 18

2.4.3.Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công 18

2.4.4.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua dòng sông thu hẹp 19

2.4.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm (cống lấy nước) (tính cho năm thứ hai) 23

2.4.7 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 36

2.5 Tính thủy lực ngăn dòng: 38

2.5.1 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng: 38

2.5.2 Chọn vị trí cửa ngăn dòng & độ rộng cửa ngăn dòng 39

2.5.3 Phương pháp ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng 39

2.5.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng 40

CHƯƠNG 3 : 44

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 44

nước Thành Sơn

3.1 Công tác hố móng 44

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng 44

3.1.2 Thiết kế tổ chức đào móng 47

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 51

3.2.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập 51

3.2.2 Tính khối đắp đập của từng giai đoạn: 53

Bảng 3-2-1 55

3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 55

Biểu đồ cường độ đào cho các đợt đắp 56

3.2.4 Qui hoạch sử dụng bãi vật liệu 57

3.2.5 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 58

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 67

3.3 Thi công mùa mưa lũ: 78

CHƯƠNG 4 : 79

KẾ HOẠCH TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 79

4.1 Mục đích & ý nghĩa 79

4.2 Kế hoạch & tiến độ thi công 79

4.3 Khối lượng công việc để lập tiến độ : 80

CHƯƠNG 5 82

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 82

5.1 Những vấn đề chung 82

5.1.1 Nguyên tắc bố trí mặt bằng công trường: 82

5.1.2 Trình tự thiết kế: 83

5.1.3 Chọn phương án bố trí mặt bằng: 83

5.2 Công tác kho bãi: 83

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho: 83

5.2.2 Xác định diện tích kho: 84

5.3 Tổ chức cung cấp điện-nước trên công trường: 84

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 84

5.3.2 Tổ chức cung cấp điện: 86

nước Thành Sơn

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường: 87

5.4.1.Xác định số người trong khu nhà ở: 87

5.4.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà: 88

5.4.3 Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi: 88

5.5 Đường giao thông: 89

5.5.1 Đường thi công ngoài công trường 89

5.5.2 Đường nội bộ trong công trường 89

CHƯƠNG 6 90

KHỐI LƯỢNG VÀ TỔNG DỰ TOÁN 90

6.1 Khối lượng và tổng dự toán 90

6.2 Các căn cứ để lập dự toán 90

CHƯƠNG 7 : AN TOÀN LAO ĐỘNG 93

7.1 Những quy định chung về công tác an toàn lao động 93

7.2 Kỹ thuật an toàn trong thi công cơ giới 93

7.3 Kỹ thuật an toàn trong thi công xây lắp 93

7.4 Kỹ thuật phòng chống cháy nổ trên công trường 94

7.5 Vệ sinh môi trường 94

CHƯƠNG 8 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

8.1 Kết luận 95

8.2.Kiến nghị 95

nước Thành Sơn

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Tỉnh Ninh Thuận nằm ở vị trí trung tâm giao thông dọc theo Quốc lộ IA đi các tỉnh phía nam, có đường sắt thống nhất nối liền đất nước và Quốc lộ 27 lên Tây Nguyên

Công trình “ Hồ chứa nước Thành Sơn” dự kiến xây dựng trên suối Ro, thuộc

xã Xuân Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận cách đường quốc lộ 1A khoảng 6km

- Cải tạo môi trường sinh thái , tạo cảnh quan cho vùng

- Giữ nước ngọt vào mùa khô để cung cấp nước sản xuất và sinh hoạt cho dân trong vùng nhưng vẫn đảm bảo thoát lũ vào mùa lũ

- Bổ sung nguồn nước ngầm đã cạn kiệt và bị ô nhiễm, kết hợp bảo vệ môi trường

1.3 Qui mô kết cấu hạng mục công trình

1.3.1 Các thông số hồ chứa nước của phương án chọn:

- Diện tích khu vực : Flv = 30Km2

- Mực nước dân gia cường (P=1%) : MNGCTK = + 31.4m

- Mực nước dâng bình thường : MNDBT= +30m

nước Thành Sơn

1.3.2 Các hạng mục chính của công trình đầu mối :

Căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất của khu vực xây dựng dự án, căn cứ vào kết quả tính toán xác định quy mô công trình đầu mối các phương án, hình thức các hạng mục công trình đầu mối như sau:

1.3.2.3.Cống lấy nước: bố trí tại giữa đập đất tuyến I

8 Cao trình ngưỡng cống : +25,80 m

10 Lưu lượng thiết kế : 0,145 m3/s

11 Lưu lượng dẫn dòng lớn nhất qua cống : 0,988 m3/s

12 Khẩu diện cống (đường kính ống thép) : 60cm

14 Hình thức : Cống ngầm chảy có áp, bằng ống thép bọc BTCT M200, van côn hạ lưu, phai thượng lưu cống

1.3.1 Công trình đầu mối:

- Tuyến đập dài 2.334m : Phương án Tuyến I

- Hình thức : Đập đất

- Tràn xã lũ bằng bêtông cốt thép dài 41m và 1 cống lấy nước có kết cấu bằng thép, đường kính cm

nước Thành Sơn

Bảng 1-1: Khối lượng công tác chính công trình đầu mối

1.4 Điều kiện tự nhiên lưu vực

1.4.1 : Điều kiện địa hình :

Hồ chứa nước Thành Sơn có thể phân ra thành 2 đơn nguyên địa mạo chính là: dạng địa hình đồi núi – bóc mòn và dạng địa hình thung lũng – tích tụ Dạng địa hình bóc màn phát triển trên các khu có độ cao từ 25-70m Bao gồm các đỉnh núi cao, các sường dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thung lũng giữa núi, các thềm sông suối và bãi bồi, dạng địa hình phát triển theo hướng kéo từ Đông Bắc xống Tây Nam, với đặc trưng và chiều rộng hẹp, bề mặt tương đối phẳng, độ cao thây đổi từ 25-33m

Lớp phủ thực vật của vùng thây đổi rõ rệt theo từng độ cao Trên núi cao, lớp phủ thực vật còn khá phong phú, càng xuống thấp lớp phủ càng thưa dần, nhiều chổ đất bị khai thác triệt để, có chỗ đá trơ sỏi đá Nói chung thảm thực vật nghèo nàn và mỏng làm cho khả năng giữ nước của lưu vực càng kém

Với đặc trưng dạng địa hình khu vực lòng hồ Thành Sơn như thế cho thấy có thể hình thành hồ chứa có dung tích hơn 2 triệu m3, mặt cắt lòng hồ có dạng hình V, mặt bằng thuận lợi cho việc bố trí kho bãi, lán trại, điều kiện thi công thuận lợi dễ dàng

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

1.4.2.1 Điều kiện khí hậu:

Vùng xây dựng công trình ngòai chịu khí hậu nhiệt đới gió mùa mà còn chịu ảnh hưởng của Nam Trung Bộ, với đặc điển nổi bật của khí hậu là khô hạng, khắc nghiệt Lượng mưa trung bình nhiều năm khoảng 900mm Phân phối lượng mưa trong năm không điều hòa: mùa khô gồm 9 tháng từ tháng 12 đến tháng 8, mùa mưa 3 tháng

từ tháng 9 – 12, chiếm 54% lượng mưa năm Trong mùa mưa hoạt động của các hình thế thời tiết nguy hiểm như bão, áp thấp nhiệt đới, gió mùa đông bắc mạnh nên thường gây ra mưa lũ lớn

Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt và mùa lũ tiểu mãn

Qmax 10%(m3/s) 0,1 0,2 0,3 0,5 8.3 23.7 29.5

Đặc trưng nhiệt độ không khí Tháng I II III IV V VI VII VII IX X XI XII Năm

Tcp(oC) 24,6 23.2 27.2 28,4 28 28,7 28.6 29 27.3 26,6 25 24.6 27.1

nước Thành Sơn

Tmax(oC) 33,5 35,2 36,2 38,7 39 40,5 39 39,5 37,7 34,7 34 33 40,5

Tmin(oC) 15,5 15,6 18,9 20,7 22 22,5 22 21 20,8 19,3 17 16 16,1 Nhiệt độ trung bình Tcp

Nhiệt độ không khí cao nhất Tmax

Nhiệt độ không khí thấp nhất Tminảng phân phối đặc trưng độ ẩm

Độ ẩm tương đối lớn nhất đạt tới Umax= 100%

Ucp : Độ ẩm không khí trung bình

Umin : Độ ẩm không khí nhỏ nhất

Umax : Độ ẩm không khí cao nhất

1.4.3: Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

1.4.3.1 Đặc điểm về địa chất:

Trong khu vực hồ có mặt các đá trầm tích và đệ tứ.Các đá cổ là các thành tạo mácma thành phần trung tính đến acid bao gồm granit, qranodinit…….Thành phần khóang vật tạo đá chủ yếu là thạch anh Các trầm tích đệ tứ là sản phẩm của các quá trình phân hóa đá gốc dưới dạng tổng hợp các tác nhân phân hóa, các quá trình bào mòn xâm thực và tích tụ

1.4.3.2 Đặc điểm đại chất thủy văn:

Địa hình lòng hồ tương đối bằng phẳng, chủa yếu địa hình thềm suối Phần lòng

hồ ứng với dạng thềm sông, suối là các tích tụ có nguồn gốc Aluvi và Deluvi có thành phần phổ biến là các, cuội sỏi, á sét, á cát, bề dày thây đổi từ 3-6m

Nước dưới đất rất nghèo, các đ1a gốc và phần lớn lớp vỏ phong hóa đều không

có khả năng chứa nước Nước chỉ tồn tại trong các đá cuội sỏi, á cát bồi tích với trữ lượng rất nhỏ nguổn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa

1.4.3.3 Địa chất công trình khu đầu mối:

Theo thứ tự từ trên xuống dưới gồm có các phân vị địa tầng chính như sau:

- Lớp1a: Lớp á cát chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, kết cấu chặt vừa

và thành phấn chủa yếu là cát bại sạn đất sạn

- Lớp 1a’: Lớp sạn thạch anh chứa ít sét, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái ẩm kết cấu chặt vừa và thành phần chủa yếu là cát bại sạn đất sạn

chứa

nước Thành Sơn

- Lớp 1b : Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành phần của đá granit Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm kết cấu chặt vừa

- Lớp 1b’ : Lớp đá tảng kích thước 30-50cm, chứa ít dăm sạn thạch anh, sét màu nâu

- Lớp 1c: Lớp cuội sỏi chứa ít sét, cát.Trạng thái bảo hòa nước, kết cấu chặc vứa, kích thước cuội >5 đến 10m

1.4.4: Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực:

Tỉnh Ninh Thuận có thành phố Phan Rang - Tháp Chàm và 4 huyện: Bác ái, Ninh Sơn, Ninh Hải, Ninh Phước Thành phố Phan Rang - Tháp Chàm là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của cả tỉnh

Diện tích và dân số năm 2005 phân chia theo các đơn vị hành chính như sau: Đơn vị hành chính Số xã Số phường,

thị trấn

Diện tích (km2)

Diện tích tự nhiên của thị xã Phan Rang – Tháp Chàm chỉ chiếm 2,36% diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh, dân số chiếm 28,8% dân số toàn tỉnh nhưng tổng thu ngân sách chiếm tới 81% tổng thu ngân sách của toàn tỉnh

Tổng giá trị GDP trên toàn tỉnh năm 2005 đạt 2.356.302 triệu đồng, trong đó nông-lâm-thủy sản chiếm tỷ trọng lớn:

o Nông-lâm-thủy sản : 1.057.102 triệu đồng chiếm 44,9%

o Công nghiệp-xây dựng : 463.779 triệu đồng chiếm 19,7%

o Dịch vụ : 835.421 triệu đồng chiếm 35,4%

Các xã Xuân Hải – huyện Ninh Hải; xã Phước Hà & Phước Minh – huyện Ninh Phước là các xã nghèo miền núi, gồm nhiều đồng bào dân tộc sinh sống, tập quán canh tác lạc hậu, cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông, sinh hoạt, sản xuất còn thiếu nhiều nên ảnh hưởng lớn đến sự phát triển sản xuất và đời sống nhân dân trong xã

1.5 Điều kiện giao thông

Đường thi công vào các công trình đều đã có nối liền với các trục giao thông liên xã, liên huyện, thuận lợi cho việc vận chuyển thiết bị, vật tư xây dựng công trình

chứa

nước Thành Sơn

Công tác thi công đắp đường và sửa chữa cần hoàn thành trước khi khởi công

để đảm bảo sử dụng vận chuyển vật tư, vật liệu xây dựng công trình

Trong quá trình thi công, đường phải được duy tu sửa chữa thường xuyên

1.6 Điều kiện nguồn cung cấp vật liệu

1.6.1 Vật liệu đất đắp

- Vật liệu đất đắp chủ yếu dùng để đắp đê quai thi công cụm công trình đâu mối Qua khảo sát đả sát định được 3 mỏ đất đắp đập Mỏ 1 nằm trong lòng hồ, mỏ 2 nằm bên vai phải tuyết đập, mỏ 3 nằm bên vai trái tuyến đập Các mỏ vật liệu đều có thể khai thác bằng cơ giới rất thuận tiện, có chất lượng tốt như đất á sét vừa đến nặng màu xám vàng, trạng tái thiên nhiên cứng, kết cấu chặt vừa, bề dầy khai thác từ 2-3.5m

và đáp ứng đủ trữ lượng để đắp

1.6.2 Vật liệu cát, cát:

- Qua khảo a sát vùng cách công trình 10 km có một lượng cát rất lớn Sỏi cách 3-4km về phía hạ lưu

1.6.3 Vật liệu đá xây lát và đá dăm:

Theo kết qua điều tra xác định được hai vị trí

Bãi 1: Nằm phía thượng lưu tràn

Bãi 2: Nằm phía hạ lưu tuyến công trình từ 2Km

1.6.4 Điều kiện điện, nước

Tại khu vực đầu mối công trình không có điện, cần xây dựng tuyến đường dây tải điện từ khu vực dân cư vào với chiều dài khoảng 3,0km

Tại công trường cần bố trí máy phát điện diezel dự phòng

Nước sử dụng cho sinh hoạt và thi công được sử dụng các nguồn là: nước trong lòng hồ; nước tại suối; nước giếng đào hay khoan tại chỗ hoặc dùng xe tec chở từ khu vực dân cư vào Tuy nhiên nguồn nước ngầm ở đây khá dồi dào vì vậy vào mùa khô thì nên sử dụng nguồn nước giếng khaon đào tại chỗ, vào mùa mưa thì sử dụng nước trong hồ, nước suối

1.6.5 Ximăng, sắt thép:

- Đối với xi măng, sắt thép có thể mua tại Thành Phố Phan Rang - Tháp Chàm

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư và thiết bị nhân lực:

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư:

1.7.2 Thiết bị thi công

Đối với thiết bị thi công có rất nhiều thuận lợi, đơn vị thi trong tỉnh cũng như ngoài tỉnh đã tham gia thi công những công trình rất lớn của tỉnh như đập Sông Trâu, đập Tân Giang, đập Sông Sắt v.v nên thiết bị thi công đồng bộ dồi dào, đội ngũ công nhân có tay nghề cao, làm việc đạt hiệu quả, các loại thiết bị hầu hết là của các nước XHCN sản xuất nên dễ sửa chữa khi hư hỏng, phụ tùng thay thế nhiều thời gian sửa chữa ít, di chuyển đi lại dễ dàng ít tiêu hao nhiên liệu, thao tác nhanh đảm bảo tăng năng suất lao động, hoàn thành theo đúng tiến độ thi công

chứa

nước Thành Sơn

1.7.3 Nhân lực thi công:

Công trình hồ chứa nước Thành Sơn một công trình cấp bách của tỉnh Nó đáp ứng được lòng mong mỏi của người dân trong tỉnh nói chung và vùng dự án nói riêng

Công trình vừanằm trên khu vực có mặt bằng rất rộng vừa có kết cấu là đập đất đồng chất Do vậy rất thuận lợi cho việc thi công nhờ vào đội ngũ công nhân cũng như

kỹ sư và các nhà quản lý có kinh nghiệm nhiều năm qua nhiều công trình như Sông Trâu, đập Tân Giang, đập Sông Sắt v.v

1.8.Thời gian thi công được phê duyệt: 02 năm

1.9.2 Thuận lợi:

Địa hình khu đầu mối rất thích hợp cho việc xây dựng đập có đường thi công, vật tư, vật liệu, nước gần chân công trình ngoài ra được sự quan tâm của các cấp lãnh đạo và người dân địa phương nên cũng rất thuận lợi trong việc bố trí công trình và đền

chứa

nước Thành Sơn

CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Dẫn dòng

2.1.1 Mục đích yêu cầu

Đối với công trình hồ chứa nước Thành Sơn là đập đất đồng chất vì vậy trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng phải khô ráo liên tục nên ta phải có biện pháp dẫn dòng trong quá trình thi công hợp lý để quá trình thi công được thuận lợi và an toàn Dẫn dòng thi công gồm 3 mục đích:

Ngăn dòng chảy không có lợi đối với quá trình thi công

Dẫn dòng chảy về hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dùng nước trong quá trình thi công cũng như chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản…

Phải đảm bảo được các điều kiện thi công nhưng không gây ảnh hưởng đến việc sử dụng nước phục vụ dân sinh phía hạ lưu

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công

Dẫn dòng thi công là một khâu công tác có tính mấu chốt và quan hệ với nhiều vấn đề quan trọng Nó quyết định đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình Dẫn dòng thi công chịu nhiều ảnh hưởng của các nhân tố như: thuỷ văn, địa hình, địa chất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thuỷ công Vì vậy, để đẩy nhanh tiến độ thi công và giảm giá thành công trình thì ta phải chọn ra phương án dẫn dòng tối ưu nhất để dẫn dòng thi công

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng

2.13.1 Ảnh hưởng của địa hình:

Địa hình lưu vực hồ Thành Sơn có thể phân thành 2 dạng chính:

- Dạng địa hình xâm thực bóc mòn: Dạng địa hình này phát triển trên toàn bộ lưu vực vùng dự án bao gồm các đỉnh và sườn núi Những nơi này gồm nương rẫy, rừng thảo mộc, cây cối phát triển vừa phải Dạng địa hình này bị phân cách vừa, đồi núi tương đối cao, mái dốc có góc thay đổi từ 20-600

- Dạng địa hình xâm thực và tích tụ: Vùng lòng hồ có địa hình lòng chảo rộng, thoải, nghiêng dần về phía hạ lưu khu tưới theo suối Ra Dạng địa hình này phát triển theo các khe suối, tạo thành các bãi bồi nhỏ, hẹp.Biện pháp dẫn dòng có thể áp dụng

là dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, dẫn dòng bằng phương pháp đào kênh dẫn dòng, địa hình rộng, thoải nên thích hợp cho việc bố trí thi công trình, mà không ảnh hưởng đến việc dẫn dòng

2.1.3.2 Ảnh hưởng của nhân tố thuỷ văn:

Dòng chảy tại khu vực đầu mối có lưu lượng không lớn , nước chảy chia làm hai mùa rõ rệt Lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt khác nhau Mực nước sông thay đổi nhiều, lũ tập trung nhanh, cường suất lớn do những con sông suối nhỏ đồ về dễ gây ra

lũ cho vùng hạ lưu gây khó khăn cho việc dẫn dòng thi công Do vậy không thể dùng

chứa

nước Thành Sơn

biện pháp dẫn dòng thi công như: Dẫn dòng qua máng, qua kênh đào lớn mà phải dùng phương pháp dẫn dòng thi công như: qua lòng sông thiên nhiên, lòng sông thu hẹp

2.1.3.3.Ảnh hưởng của các điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn

Ngoài lớp á cát chứa ít sạn và hỗn hợp cát bụi sỏi thấm mạnh có chiều dày tương đối, kết cấu rời rạc ẩm ướt còn có lớp sạn thạch anh chứa ít sét pha và lớp á sét chứa dăm sạn, sỏi Vì vậy dòng thấm không lớn nhưng phải tiêu nước hố móng để thi công nên khi đắp đê quai để dẫn dòng thi công phải chú ý đến biện pháp chống thấm ở nền, nhưng lại có nhiều thuận lợi so với nền đá trong công tác hố móng Như vậy áp dụng dẫn dòng bằng phương pháp đào hầm là không khả thi

2.1.3.4 Quan hệ giữa công trình thuỷ lợi và phương án dẫn dòng

Hệ thống đầu mối công trình hồ chứa nước Thành Sơn gồm các hạng mục: Đập đất, tràn xã lũ bằng bêtông cốt thép và cống lấy nước có kết cấu bằng thép phần móng bằng bêtông, lưu lượng qua vị trí công trình nhỏ Vì vậy có thể kết hợp cống lấy nước

và lòng sông thiên nhiên để dẫn dòng

2.1.3.5 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Để đảm bảo cho việc dùng nước trong khi thi công nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt, trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi và lưu lượng qua vị trí công trình thuận lợi, ta phải chọn phương án sao cho đảm bảo lượng nước dùng ở hạ lưu không bị thiếu nước trong thời gian thi công công trình

2.1.3.6 Điều kiện tổ chức và khả năng thi công:

a Thuận lợi:

Đây là vùng có địa hình tương đối thoải nên rất thuận lợi trong việc giao thông

đi lại vận chuyển vật liệu, nước và cung ứng vật tư thiết bị máy móc cũng là nơi đáp ứng nguồn nhân lực lao động phổ thông và lao động trình độ cao trong ngành xây dựng công trình thuỷ lợi tương đối của tỉnh

b Khó khăn:

Công trình nằm cách xa đường quốc lộ điều kiện giao thông giữa công trình tới các vùng lân cân cũng không thuận lợi, dân cư thưa thớt kết hợp không có điện nên rất khó khăn khi vận chuyển vật liệu, thiết bị, máy móc

c Khả năng thi công:

Các nhà thầu có đủ điều kiện năng lực, kinh nghiệm, tài chính cũng như thiết bị, máy móc để thi công công trình

Kết luận: Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án

dẫn dòng cho thấy: Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn dòng Dựa vào địa hình, thời gian thi công để đề xuất được phương án dẫn dòng hợp

lý, cả hai mặt kỹ thuật và kinh tế Có thể sử dụng vào công trình để dẫn dòng như:

Lòng sông thiên nhiên, cống lấy nước, tràn xả lũ

chứa

nước Thành Sơn 2.1.4 Đề xuất phương án dẫn dòng:

2.1.4.1 Nguyên tắc đề xuất phương án dẫn dòng:

1/ Thời gian thi công ngắn nhất

2/ Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình thấp nhất

3/ Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao

4/ Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của thiên nhiên và các đặc điểm của kết cấu công trình thủy công để giảm bớt khối lượng và giá thành các công trình tạm

5/ Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức quản lý như: máy móc có năng xuất 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

6/ 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

- Thời gian thi công 20 tháng bắc đầu (từ ngày 01tháng 01 năm 2009 đến ngày

Các công việc phải làm

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

Qmax=29,5 (m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi

và các khu phụ trợ phục vụ cho thi công

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào móng đập, móng tràn, cống lấy nước

- Thi công và hoàn thiện cống lấy nước

- Đào đắp phần chân khay bờ phải và phần chân khay bờ trái trừ lại phần lòng suối

- Thi công bản đáy tràn xả lũ

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

Qmax=29,5 (m3/s)

- Đầu tháng 01 đắp đê quai thượng, hạ lưu chặn và dẫn dòng qua cống lấy nước

- Nạo vét hố móng đập phần lòng song chính, đào chân khay, tim đập

- Đắp đập chính đến cao trình phòng lũ chính vụ và hoàn thành đập trước 30/09

Lưu lượng lớn nhất ứng với dòng chảy

lũ P=10%

tra bảng ta

có

Q = 155(m3/s)

- Lát đá bảo vệ mái thượng lưu, trồng cỏ mái hạ lưu, trải cấp phối mặt đập, xây rãnh tiêu nước

- Hoàn thiện toàn bộ công trình và bàn giao công trình đưa vào sử dụng

2.2.2 Phương án II: Thời gian thi công từ 1/1/ 2011đến 30/6/2013

Lưu lượng dẫn dòng (m3/s)

Các công việc phải làm

tự nhiên

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

Qmax=29,5 (m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi

và các khu phụ trợ phục vụ cho thi công

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào móng đập, móng tràn, cống lấy nước; tận dụng đất đá đào móng để đắp đê quai dọc cống

- Thi công hoàn thiện cống lấy nước

Mùa mưa:

Từ tháng 09

đến tháng 12

Dẫn qua lòng suối thu hẹp

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

155(m3/s)

- Đào chân khay và đắp phần bên trái đập phía cống lấy nước

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

Qmax=29,5 (m3/s)

Mùa mưa:

Từ tháng 09

đến tháng 12

Dẫn qua -Cống lấy nước và tràn xả lũ

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

155(m3/s)

- Đắp đập đến cao trình thiết kế và hoàn thiện đập trước lũ chính vụ

- Lát đá bảo vệ mái thượng lưu, trồng

cỏ mái hạ lưu, trải cấp phối mặt đập, xây rãnh tiêu nước

- Hoàn thiện toàn bộ các công trình khác

- Nghiệm thu và bàn giao công trình

2.3 Phân tích đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng

2.3.1 Ưu điểm:

- Không phải xây tràn tạm và các công trình

phục vụ cho dẫn dòng khác nên giảm được khối

lượng công trình, giảm được giá thành thi công

- Thi công được liên tục cả trong mùa kiệt và

mùa lũ không bị gián đoạn đảm bảo được tiến

độ thi công

- Đảm bảo yêu cầu dùng nước cho hạ lưu

- Cường độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn cũng như lũ chính

- Thời gian thi công kéo dài

2.3.3 Phân tích định lượng về kinh tế kỹ thuật:

Trình tự thi công đập đất giữa 2 phương án cơ bản là giống nhau Phương án 1 có

ưu điểm nổi bật là khối lượng công trình dẫn dòng nhỏ, tận dụng được công trình lấy nước để dẫn dòng, cường độ thi công giữa các mùa tương đối đồng đều, ổn định Phương án 2 tuy giảm được cường độ đắp đập nhưng thời gian kéo dài, khá tốn kém làm tăng giá thành công trình

Qua phân tích đánh giá lựa chọn thì phương án 1 là phương án chọn để làm

phương án thiết kế dẫn dòng thi công

2.4 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công:

2.4.1 Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công:

2.4.2 Chọn tần suất dẫn dòng

Theo TKKT TCVN 285-2002 công trình hồ chứa có cấp thiết kế là cấp IV Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm phục vụ dẫn dòng được xác định theo bảng 3-4 với công trình cấp IV, thì tần suất dẫn dòng lấy P =10%

2.4.3.Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng là một vấn đề phức tạp vì nó liên quan đến rất nhiều vấn đề như đặc điểm thủy văn, khí tượng…: đó là những yếu tố luôn thay đổi ngẫu nhiên, khó xác định chính xác

Công trình hồ chứa nước Thành Sơn thời gian thi công 2 năm, do đó chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng phải dựa vào phương án dẫn dòng, đặc điểm thuỷ văn Vì thế đối với công trình thời đoạn thi công được chọn thiết kế dẫn dòng là theo mùa:

- Mùa khô: Từ tháng 12 đến cuối tháng 8

- Mùa lũ: Từ đầu tháng 9 đến hết tháng 11

2.4.4.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua dòng sông thu hẹp

2.4.4.1 Mục đích :

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

 Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu;

 Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô;

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

2.4.4.2 Nội dung tính toán :

+ Mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông: do các yếu tố sau quy định:

- Lưu lượng dẫn dòng thi công

- Điều kiện chống xói của lòng sông và địa chất ở hai bờ

- Đặc điểm cấu tạo của công trình

- Đặc điểm và khả năng thi công trong các giai đoạn nhất là giai đoạn công trình

có trọng điểm

- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Cách tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình

Để tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp cần phải xác định mực nước phía hạ lưu Do không có tài liệu đo quan hệ Q~ Zhl nên ta có thể tính toán mực nước này nếu coi sông như là kênh hình thang chảy với lưu lượng Q có chiều sâu mực nước là hs

Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật ta có các thông số sau: (tính từ tháng 01 đến tháng 8 năm thứ nhất):

- Bề rộng lòng sông: b= 32m

- Độ dốc bình quân đáy sông: i= 0,00121

- Lưu lượng lớn nhất thiết kế ứng với P=10%,: Qmax= 155 m3/s

- Độ dốc mái sông: m=2 → 4mo = 9,88 (mái sông thiên nhiên m= 1÷ 2 )

- Hệ số nhám sông thiên nhiên: n = 0,025 ÷ 0,027 chọn n = 0,025

Tính chiều cao cột nước trong sông:

- Ta có các công thức sau:

Lòng suối thu hẹp

i R C W

Q (2-1) Trong đó:

W= (b+m.h).h (2-2)

6 1

.

1

R n

Trong đó : Zhl= hsông + Zđáy sông (Zđs min = 26m)

Từ kết quả tính toán ở bảng 2-1 vẽ được biểu đồ quan hệ Q ~ ZTL

Nội dung tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp thời đọan từ tháng

1 đến tháng 12 năm thứ nhất (giai đoạn 1):

Lưu lượng chọn dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ứng với tần suất 10%; xuất hiện ở tháng 11 có thể xem như lũ lớn nhất trong năm là : Qmax = 155 (m3/s) tra bảng quan hệ Q ~ Zhl ta được h hl = 2,07m.Từ đó suy ra được

- Mức độ thu hẹp của lòng sông được biểu thị bằng công thức sau:

% 100

z g

Q* n.1 2  (2-7)

Trong đó:

.n = 0,77 Tra bảng 14-13 GTTL tập 2 ứng với m m = 0.3 là hệ số lương lượng phụ thuộc vào mức độ thu hẹp lòng sông lớn hay nhỏ và cửa vào thuận hay không thuận

Giả thiết Z= 0,37m thế vào công thức (2-7) ta được

37 , 0 81 , 9 89 , 74

So sánh thấy QQVậy ta giải thiết Z là đúng, mặt khác ta có

- Độ cao nước dâng được tính như sau:

g

V g

V

2 2

Trong đó:

Z

 : Độ cao nước dâng (m)

Vo : Lưu tốc đến gần (m/s) (Vo nhỏ nên bỏ qua)

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

- Từ công thức

g

V g

V

2 2

ωωε

155

Với là hệ số thu hẹp hai bên

Thế m2 vào công thức (2-6) ta tìm được K = 0,47 = 47%

Vậy mức độ thu hẹp là hợp lý

 Tính Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp của lòng sông (V c )(m/s)

Sau khi sơ bộ xác định hệ số K=0,47 và tính được lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp VC= 2,07, căn cứ vào điều kiện địa chất của đoạn sông thu hẹp sẽ xác định được lưu tốc bình quân cho phép không xói [VC] So sánh VC và [VC] nếu VC lớn hơn [VC] nhiều tức là lòng sông, bờ sông và đê quai dọc có khả năng bị xói lở VC  [VC]

Vậy so sánh ta thấy Vc > [ Vc ] nên lòng suối và bờ suối cũng như đê có khả năng

bị xói lở Đề phòng và chống xói lở cho đê quai ta dùng các biện pháp sau đây:

Để phòng và chống xói lở thường thực hiện các biện pháp sau :

- Bố trí đê quai thuận chiều nước chảy Trường hợp cần thiết phải làm tường hướng dòng

- Nạo vét và mở rộng lòng sông để tăng tiết diện khi thu hẹp, tức là giảm VC

- Thu hẹp phạm vi hố móng và mặt cắt đê quai dọc của giai đoạn đầu

- Trong trường hợp cần thiết có thể dùng đá để bảo vệ đê quai lòng sông và bờ sông

Sau khi lòng sông bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng chảy ở thượng lưu thay đổi nước bị dâng

 Xác định cao trình mực nước thượng lưu: Z tl

Ta có : Ztl = Zhl + (2-9)

Trong đó:

Ztl : Mực nước phía thượng lưu đập

 : Độ chênh mực nước thượng hạ lưu đập  = 0,37(m)

Zhl : Mực nước phía hạ lưu đập, dựa vào quan hệ Q ~ Z ứng với Qlu10%= 155

Tính toán thủy lực qua cống ngầm nhằm xác định mối quan hệ giữa lưu lượng tháo qua cống vối cao trình mực nước thượng lưu cống ZTC (Q~ZTL) và cao trình mực

nước hạ lưu cống ZHL(Q~ ZHL) Để từ đó xác định được cao trình đê quai thượng và

hạ lưu

- Lợi dụng cống lấy nước để dẫn dòng để nhằm hạ giá thành của công trình

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

- Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

- Kiểm tra điều kiện xói lở hạ lưu cống

2.4.5.2 Nội dung tính toán

a) Cống lấy nước :

- Nhiệm vụ: cống lấy nước ở đây có nhiệm vụ tháo nước từ hồ chứa xuống sông hạ lưu

theo yêu cầu dùng nước từng thời kỳ

- Vị trí đặt cống và hình thức cống: Đặt tại vị trì do thiết kế thủy công lựa chọn

- Tại cửa ra cống, bố trí tiêu năng và kênh tháo nước để xả nước về kênh hạ lưu Theo tài liệu thiết kế kĩ thuật, cống lấy nước hồ chứa nước Thành Sơn có các thông số

+ Chế độ thủy lực : Chảy có áp

+ Chiều dài từ cửa vào đến van côn : L1 =38 m

+ Chiều dài từ van côn đến cửa ra : L2 =1 m

+ Độ dốc đáy cống : i = 0,155

+ Hệ số nhám của cống : n = 0,014

+ Cao trình bùn cát : Zbc = 25,87m

+ Tiêu năng sau cống :

Chiều dài bể tiêu năng : Lb = 4m Chiều sâu sân tiêu năng : dtn = 0,55 m Chiều dài sân tiêu năng : Ltn = 10 m Theo tài liệu thiết kế kĩ thuật, kênh dẫn hạ lưu cống có các thông số kĩ thuật sau + Hình thức mặt cắt kênh : (hình thang)

- Quan hệ Qhh: theo tài liệu kỷ thuật của kênh chính đã nêu trên

- Cho lưu lượng thay đổi từ 0 đến 1,4 (m3/s) và dùng phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về thuỷ lực để tính toán ta xác định được giá trị hh từ Q

- Sau đây tính cho trường hợp với Q = QTKdd, các trường hợp khác tính toán và ghi vào bảng ghi 2-2-1

- Dùng phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực để xác định chiều sâu nước trong kênh như sau : có m = 1,5 ta tra bảng (8-1) có 4mo =8,424

Tính : F(Rln) =

Q

im

4 o

=

98 , 0

001 0 312 ,

=0,234 Tra phụ lục (8-1) bảng tra thủy lực tập I với n = 0,025 ta được Rln = 0,415

Lập tỉ số :  

415 , 0

8 , 0

ln

R

b K

1,928

h K

2 03

h b b b

- bb : Chiều rộng cuogi bek tiehu napng : bb = 0,8 (m)

- d : Chiều íahu bek tiehu napng : d = 0.55 (m), thay các trx íog vào (2-2)

Ta đư ơuc :

2 2

2 2

2 3

2

h K

Q g

h b

1 1

Q

h b h K n

Íau khi tính toán ta có các giá trx tư ơng ư ùng như bảng 2-2-2

Q (m3/s)

h (m)

1,234 1,117

 Tính h K :

988 , 0

64 , 1 1 1

001 0 8

F RLN

Tra phụ lục (8-1; GTTL tập I): với m = 0 ta được RLN = 0,453

453 , 0

6 , 0





LN R b

Tra phụ lục (8-3; GTTL tập I): với m = 0 ta được  1 , 243

LN R h

 0   LN  1 , 243  0 , 453  0 , 56

LN

R R

8861 , 0

, 0

8861 , 0 6 , 0

292 , 0

2

K h

  2 = 2  hK = 0,292  0,672= 0,196 (m) Kết quả : hD = hn  2 = 0,8861  0.196  hD = 0,689 (m)

RC

- RK : bán kính thuỷ lực ứng với độ sâu hk

- K: chu vi ướt trong cống ứng với độ sâu hk

ta có : K b c 2h K  0 , 6  2  0 , 67  1 , 94 (m)

197 , 0

354 , 0

988 ,

 So sánh các độ sâu của cống và độ dốc của cống

hK = 0,67 (m)  hD = 0,689 (m)  h0 =0,872 (m)

i = 0.001  IK = 0.0036 Như vậy đường mặt nước ứng với trường hợp này là đường nước hạ b1

Sơ đồ tính tốn cống điều tiết khơng ngập :

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 thể hiện ở bảng sau Cĩ hx ta kiểm tra trạng thái chảy và tìm được cơng thức thích hợp, do

đĩ ta xác định được HTL,

Ta có :

Ä i

Ä   : Độ dốc thuỷ lực trung bình

L =  L : Chiều dài cộng dồn

Sau khi tính tốn ta lập bảng tính kết qủa ở bảng 2-2-3

- Sau khi tính tốn vẽ đường mặt nước theo phương pháp cộng trực tiếp ta xác định được mực nước ở đầu cống hx = 0.58

(m)

- Kiểm tra chế độ chảy của phần đầu cống:

86 , 0 67 , 0

58 , 0





K

X h

- Vậy phần đầu cống làm việc như đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập, ta dùng công thức :

1 58

, 0 6 , 0 96 , 0

988 , 0 2

2

m h

g h

b

Q

X X

Ứng với mỗi giá trị Q ta sẽ có TL giá trị tương ứng ở bảng 2-2-4 như sau:

Bảng 2-2-4 : Bảng kết quả tính toán quan hệ Q C   TL

- Căn cứ vào lượng nước dẫn trong năm, chọn ngày 1 tháng 2 ngăn dòng để có thời gian dài đắp đập vượt cao trình lũ tiểu mãn ngày 15 tháng 6

Khi ngăn dòng thì mực nước trong hồ tăng dần đến cao trình đáy cống và bắt đầu điều tiết qua cống

- Xác định thời điểm mực nước trong hồ đạt cao trình đáy cống :

Theo tài liệu thiết kế kỷ thuật ta có cao trình đáy cống +25,87 m, tra biểu đồ quan

hệ lòng hồ WHồ  Hồ ta sẽ được W26 = 38,94  104 (m3) Vậy ta xác định thời gian mực nước trong hồ dâng lên đáy cống kể từ lúc chặn dòng là:

10 94 ,

2.1.3.3 Ứng dụng kết quả tính toán:

Từ bảng trên ta xác định qmax = 0,5 (m3/s), ở tháng 4 tương ứng với mực nước thượng lưu TL = 26,56 (m) Như vậy khi thi công đập đất năm thứ 2 phải thi công vượt qua cao trình tiểu mãn ở tháng 4 là: 27,06 (m) và Hòan thành đắp đập trong tháng

9

- Xác định thời điều tiết qua tràn khi lũ tiểu mãn đến.

+ Theo tài liệu thiết kế ta có

Gọi thời gian khi lũ tiểu mãn đến từ t ta có phương trình sau :

Hay 2048 x 103 = (29,5 – 0,988)  t

=> t = 

51 , 28

Vậy : đến 20h 35’ ngày 01 thỏng 9 thỡ tràn xả lũ bắt đầu dẫn dũng thi cụng

2.4.6 Tớnh toỏn thuỷ lực dẫn dũng qua tràn

 Cỏc thụng số tớnh toỏn cho tràn

- Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật tràn cú cỏc thụng số sau:

+ Cao trỡnh ngưỡng tràn :  = 30,8 (m)

+ Chiều dài dốc nước : 120 (m)

+ Với cụng trỡnh dẫn dũng thỡ lưu lượng lớn nhất trong năm ứng với tần suất 10%:

2.4.6.2 Nội dung tớnh toỏn:

 Tớnh quan hệ Q TL :

Cho nhiều giỏ trị Q tớnh ra được giỏ trị HTL tương ứng

TL = HTL + ngưỡng tràn = HTL + 30,8m với nhiều Q sẽ cú nhiều TL, ta vẽ được quan hệ Q  TL

Ở đõy ta tớnh cho một giỏ trị Q = 155 (m3/s), cũn lại tớnh tương tự Kết quả tớnh ta ghi vào bảng

Tính toán thuỷ lực qua tràn tính theo công thức đập tràn đỉnh rộng chảy tự do và co hẹp Vì sau tràn là dốc nước

Lưu lượng qua tràn được xác định theo công thức :

32

o

H2gbm

Q  ε  (m3/s) (2-16) Trong đó :

Q – Lưu lượng qua tràn

m – Hệ số lưu lượng , m = 0.45

 - Hệ số co hẹp bên,  =0.75 được tính theo công thức :

 

b

Hn

1n

 Tính toán điều tiết dòng chảy qua tràn

Từ tháng 1 đến tháng 12 năm thứ hai dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn, với việc tính toán như sau :

Trong thời gian mùa lũ với tần suất P = 10% ta có : QMax = 155 (m3/s) ;

Wmax = 27,87106 (m3),

Với lưu lượng QMax = 155 (m3/s), sẽ xả qua cống với lưu lượng lớn nhất của cống là: QC = 0,988 (m3/s), lưu lượng còn lại sẽ xả qua tràn,

Ta có : Q = 155-0,988 = 154,012 (m3/s)

Dùng phương pháp Kotrerin để tính toán điều tiết để tính lưu lượng xả lũ,

Dùng phương pháp này xem đường quá trình tháo lũ là một đường thẳng và xem đường nước lũ thiết kế là tam giác,

Tính theo phương pháp Kotrerin ta có công thức tính ;

m max

max

xa

W

V1.Q

- Q : Là lưu lượng lũ đến lớn nhất ( ta phải giả thiết )

- qmaxxa : Lưu lượng lũ xã lớn nhất

- WL : Tổng lượng lũ đến ( tra từ quan hệ W hồ ~ Ztl )

V m (10 3 m3)

q max (m 3 /s)

Từ bảng trên ta xác định qmax = 120 (m3/s), tương ứng với mực nước thượng lưu

TL = 31,76 (m), Như vậy khi thi công đập đất năm thứ 2 phải thi công vượt qua cao trình lũ chính vụ là: 31,80 (m)

2.4.7 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng

2.1.4.1 Đê quai

 Những yêu cầu cơ bản :

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, đảm bảo xây dựng, sửa chữa và tháo dỡ dễ dàng, nhanh chóng,

- Phải liên kết tốt với 2 bờ và lòng sông, Trường hợp cần thiết phải bảo vệ thích đáng để tránh dòng chảy làm xói lở và phá hoại,

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

2.1.4.2 Chọn cao trình, vị trí và mặt cắt quai

Cao trình đê quai thượng lưu :

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 của hồ,

Căn cứ vào cao trình tháo đáy cống và thượng lưu Q10% = 0,5m3s từ tháng 12 đến

4 (cụ thể là tháng 4 ) ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu:

Mặt cắt ngang đê quai thượng lưu

Cao trình đê quai hạ lưu :

Mặt cắt ngang đê quai hạ lưu

Tính khối lượng đê quai

Bảng tính khối lượng đê quai hạ lưu

Số tt Tên cọc Diện tích

(m 2 )

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 ) Ghi chú

1 MC4-4 0,00

2 MC5-5

2,5

Diện tích trung bình (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 ) Ghi chú

là công tác mấu chốt trong thi công, không ngăn được dòng chảy thì không thể tiến hành công tác thi công hố móng cũng như thân đập hoặc nếu ngăn dòng không tốt chẳng những thiệt hại về tiền của mà còn ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công công trình, Vì vậy chọn phương án chặn dòng hợp lý chính xác có ý nghĩa rất to lớn về kinh

+ Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian để đắp đê quai, bơm nước, nạo vét

hố móng để thi công thuận lợi hố móng cũng như phần đập được dễ dàng,

+ Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian chuẩn bị như hoàn thành công

2.5.1.2 Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế ngăn dòng

- Thời gian ngăn dòng đã được xác định thì lưu lượng ngăn dòng chỉ phụ thuộc vào tần suất thiết kế ngăn dòng

- Tần suất thiết kế ngăn dòng xác định theo TCXDVN: 285 – 2002 tần suất lưu lượng lớn nhất tính toán ngăn dòng là P =10% đối với công trình cấp IV

- Lưu lượng dẫn dòng ứng với tần suất 10% của tháng 01 là 0,1m3/s

2.5.2 Chọn vị trí cửa ngăn dòng & độ rộng cửa ngăn dòng

2.5.2.1 Chọn vị trí cửa 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 ở giữa dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn,

- Bố trí vào các vị trí chống xói lở tốt để tránh tình trạng khi lưu tốc tăng lớn thì lòng sông không bị xói lở quá nhiều, Nếu gặp nền bùn hoặc phù sa thì cần phải nạo vét

Chiều rộng cửa ngăn dòng được quyết định bởi các yếu tố sau:

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Điều kiện chống xói của nền

Cường độ thi công

Yêu cấu về tổng hợp lợi dụng dòng chảy, nhất là vận tải thủy

Hồ Thành Sơn không có yêu cầu về vận tải thủy, lưu lượng thiết kế ngăn dòng nhỏ: Q10% = 0,1 m3/s

2.5.3 Phương pháp ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng

2.5.3.1 Phương pháp ngăn dòng

Có nhiều phương pháp ngăn dòng như: đổ đá vào dòng chảy ( đất, cát, đá, khối

bê tông,….); nổ mìn định hướng; bồi đắp bằng thủy lực, đóng cửa công… phương pháp được sư dụng nhiều nhất là đổ đất đá trực tiếp ngăn dòng

Yêu cầu công tác đổ đá đắp đập ngăn dòng là khẩn trương, liên tục với độ cao cho tới khi đập nhô ra khỏi mặt nước

Hiện nay có ba phương pháp ngăn dòng:

Phương pháp lấp đứng

Phương pháp lấp bằng

Phương pháp hỗn hợp

Dựa vào tình hình đặc điểm công trình đập đất hồ chứa nước Thành Sơn, ta chọn phương pháp lấp đứng vì phương pháp này có ưu điểm như sau:

+ Không cần cầu công tác hoặc cầu nổi, công tác chuẩn bị đơn giản, nhanh chóng

và tương đối rẻ tiền,

+ Thích hợp trên nền đá và phương tiện máy móc sẵn có, Vì thời điểm ngăn dòng không lớn lắm cho nên dùng phương pháp này để ngăn dòng rất thuận lợi,

+ Phương pháp này rất phù hợp với điều kiện về địa hình, địa chất cũng như phương tiện máy móc và nhân lực đã có sẵn, Để đảm bảo cường độ thi công, dễ bố trí

xe máy, không ảnh hưởng đến thời gian vận chuyển vật liệu và tránh ách tắc giao thông ta lấp từ 2 phía

2.5.3.2 Tổ chức thi công ngăn dòng

+ Phương pháp tổ chức thi công ngăn dòng:

- Trước khi ngăn dòng cần tiến hành kiểm tra lại công trình dẫn nước, khối lượng vật liệu chuẩn bi ngăn dòng theo dự tính, thành lập ban chỉ huy ngăn dòng

- Dùng ôtô vận chuyển vật liệu đất đá xuống cửa ngăn dòng và lấp từ hai bờ sang.Sau đó ngăn dòng cần tiến hành tôn cao, đắp đến cao trình thiết kế

+ Tổ chức thi công ngăn dòng:

Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đê quai hạ lưu vì đê quai hạ được đắp trong trạng thái tĩnh,mực nước hạ lưu thấp

Cao trình đắp đê quai thượng lưu : Zđqt = 27,06 m

Bề rộng đỉnh : B = 3 m

Cao trình đê quai hạ là : Zđqh = 26,5 m

Bề rộng đỉnh : B = 3 m

2.5.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng

Với lưu lượng thiết kế lấp dòng là: Q = 0,5(m3/s) thì lưu tốc bình quân tại mặt cắt

co hẹp được xác định như sau: