TK DDTC và công tác hố móng

Nhiệm vụ của công trình - Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước của suối Trà Co, tưới tự chảy cho 942 ha đất trong đó mới có một phần sản xuất được một vụ nhờ nước trời, cho năng

THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ CÔNG TÁC HỐ MÓNG

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Công trình hồ chứa nước Trà Co thuộc 2 xã Phước Tân và Phước Tiến – Huyện Bác

Ái – Tỉnh Ninh Thuận

Vị trí địa lý của hồ chứa:

Từ 108o 48’ đến 108o 50’ Kinh độ Đông

Từ 11o 13’ đến 11o 15’ Vĩ độ Bắc

1.2 Nhiệm vụ của công trình

- Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước của suối Trà Co, tưới tự chảy cho 942

ha đất trong đó mới có một phần sản xuất được một vụ nhờ nước trời, cho năng suất thấp thành ruộng sản xuất 2 vụ chủ động được nước tưới cho năng suất cao

-Tiếp nước tưới cho trên 200ha đất trồng lúa của khu tưới đập Trà Co hiện có phía hạ lưu đập chính hồ Trà Co

- Góp phần cắt giảm lũ cho vùng hạ lưu suối Trà Co và vùng hạ lưu sông Cái Phan Rang, làm giảm thiệt hại về tài sản và con người cho các vùng này

- Góp phần phát triển kinh tế địa phương và nâng cao đời sống của nhân dân, cải tạo môi trường vùng dự án

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

Theo CTXDVN 285-2002, hồ chứa nước Trà Co có:

Cấp công trình : Cấp III

Tần suất lũ thiết kế : P= 1,0 %

Tuần suất lũ kiểm tra: P= 0,2 %

Tần suất lũ thi công : P= 10 %

Các thông số TK chính của công trình được phê duyệt theo hồ sơ TKKT: Bảng 1-1

6 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) m 159.00

9 Mực nước dâng gia cường (MNDGC P=1%)) m 160.70

10 Mực nước dâng gia cường (MNDGC P=0.2%) m 161.76

4 Chiều dài đập theo tim m 153.00

7 Cao trình đỉnh lăng trụ thóat nước m 144.00

10 Thiết bị thoát nước thân đập Lăng trụ + Áp mái

12 Thiết bị bảo vệ mái thượng lưu Tấm BTCT đổ tại chỗ

7 Cao trình đỉnh lăng trụ thoát nước 153.0

3 Cao trình đỉnh đập m 161.70

8 Chiều dài dốc nước m 60.0

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

- Hồ chứa nước Trà Co nằm giữa các dãy núi cao, Phía Đông là dãy núi Tiacmong, núi Yabô, Núi Mavô, núi Ya biô (+1220m), phía Tây là dãy núi đá đen, núi Fgiagog, Núi A sai, phía Bắc là dãy núi Tha Ninh (+1020m), Tara Nhin và núi Ma rai (+1636m), núi Mavia

- Địa hình lòng hồ là vùng lòng chảo, mở rộng phía hạ lưu, phía thượng lưu nhỏ dần Suối chính nằm sát giữa hai dãy núi cao Vùng lòng hồ có ba yên ngựa có cao trình thấp, yên thấp nhất có cao trình +152,4m, nên ngoài đập chính phải xây dựng thêm ba đập phụ nhỏ

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

Khí hậu vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa BQNN trên lưu

vực vào khoảng 1500 mm Biến trình mưa hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt : mùa khô và mùa mưa Mùa khô bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8, trong thời kỳ này vào tháng 5, 6 xuất hiện những trận mưa lớn gây nên lũ gọi là lũ tiểu mãn Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12, tuy có 4 tháng mùa mưa nhưng lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% lượng mưa cả năm, lượng mưa lớn tập trung nhiều nhất vào hai tháng 10 và 11 Lượng mưa lớn cường độ mạnh dễ gây nên lũ lớn thông thường lũ lớn thường xảy ra nhiều nhất vào 2 tháng 10 và tháng 11

Thời kỳ nhiều nắng từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, số giờ nắng trung bình lớn hơn

200 giờ/ tháng, thời kỳ từ tháng 6 đến tháng 11 số giờ nắng trung bình từ 180 đến 200 giờ/ tháng Biến trình số giờ nắng trong năm ghi ở bảng 1- 4

Bảng 1-5

V(m/s) 2.3 2.6 2.8 2.5 2.3 2.2 2.5 2.4 2.2 1.8 1.8 2.2 2.3 Ghi chú : Năm 1993 tại Phan Rang đã quan trắc được trị số Vmax = 35m/s, đây là những trị số cảnh báo trong tính toán thiết kế

1.4.2.5 Lượng mưa TBNN lưu vực

Lượng mưa phân bố theo không gian lớn dần từ Đông sang Tây, từ hạ lưu đến thượng lưu Lưu vực Trà Co được khống chế bởi 5 trạm đo mưa :

Phía Tây Bắc : Trạm Hòn Bà Xo = 3300 mm

Phía Đông Bắc : Trạm Khánh Sơn Xo = 1800 mm

Phía Tây Nam : Trạm Sông Pha Xo = 1400 mm

Phía Đông Nam : Trạm Tân Mỹ Xo = 800mm và trạm Nha Hố Xo = 800mm

Qua các phương pháp tính toán cho thấy lượng mưa lưu vực Trà Co biến đổi từ 1400

mm đến 1600 mm Ninh Thuận thuộc vùng khô hạn nên chọn lượng mưa BQNN lưu vực Trà Co đảm bảo thiên an toàn trong tính toán cấp nước

Xolv = 1500 mm

1.4.2.6 Dòng chảy năm

Từ các thông số thống kê dòng chảy năm, tính toán dòng chảy năm thiết kế theo hàm phân phối mật độ Pearson III có kết quả ghi ở bảng 1-6

Bảng 1-6

Phân phối dòng chảy năm thiết kế (m 3/s) Bảng 1-7

1.4.2.8.Đường quá trình lũ thiết kế

Đường quá trình lũ thiết kế Bảng 1-10

1.4.2.9.Tài liệu địa hình vùng lòng hồ

Kết quả đo vẽ, tính toán xác định đường đặc tính lòng hồ Trà co trên bản đồ tỉ lệ 1:5.000 như bảng 1.11

Đường đặc tính hồ chứa nước trà co Bảng 1-11

TT

Z (m)136.5

F (ha)

V (106 m3)

5 156 115.44 6.211

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

1.4.3.1 Đặc điểm địa chất nơi xây dựng công trình

- Toàn bộ khu vực lòng hồ, bao gồm nền và bờ hồ chứa được cấu tạo bởi đá trầm tích gắn kết gồm : đá phiến sét, đá phiến serixit, đá phiến thạch anh serixit, đá sừng thuộc hệ

Là nhà (J2ln), có tuổi Jura giữa

- Đá được gắn kết cứng chắc, không bị chia cắt bởi các đứt gãy kiến tạo Trong đá phát triển nhiều khe nứt, chủ yếu là khe nứt cắt, với mô đun khe nứt khác nhau, trung bình 10-15 khe nứt/1m, nhưng chủ yếu là các khe nứt kín, hoặc là được lấp nhét bằng các vật liệu sét và

ô xít sắt, không có khả năng dẫn nước

- Trong khu vực lòng hồ, hiện tượng trượt bề mặt, sạt lở, đá lăn kém phát triển do địa hình sườn núi có độ dốc không lớn từ 15-20o, bề dày lớp đá phong hoá, tầng phủ mỏng

1.4.3.2 Địa chất của tuyến đập chính

* Tầng phủ

Lớp 1a: Thành phần hỗn hợp cát, cuội, sỏi, đá tảng màu xám vàng, cuội sỏi chiếm

25-30% Đá và cuội có thành phần chủ yếu là đá mac ma, thạch anh, phong hoá nhẹ, tương đối tròn cạnh, kích thước và màu sắc đa dạng Lớp này phân bố dọc suối, từ thượng lưu đến hạ lưu Chiều dày từ 4-5m nguồn gốc bồi tích trẻ (aQ)

Lớp 2: Đất á sét nặng lẫn ít dăm sạn đá phiến serixít mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ

Trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa Phân bố sườn núi hai bên vai của tuyến đập.Bên vai trái lớp 2 có chiều dày 4.0-5.0m Vai phải mỏng hơn có chiều dày 0.5- 1.0m

Đá Gốc: Trong khu vực công trình đầu mối tuyến đập chính đá gốc là trầm tích gắn kết hệ tầng La Ngà Tuổi Jura giữa (J 2 ln).Thế nằm của lớp đá là 195<85 Trong đá gốc

phiến serixít phát triển khe nứt kiến tạo theo hướng ĐB-TN, thế nằm khe nứt

230-250<50-55 Ngoài ra, còn có hệ thống khe nứt phát triển theo mặt lớp của đá.Vai trái phân bố ở độ

sâu 4.0-5.0m, gặp trong các hố khoan KM3, KM6 Vai phải đá gốc phân bố ở độ sâu 1.5m dưới lớp phủ pha tàn tích Ở lòng suối đá gốc nằm trực tiếp dưới lớp cuội sỏi phân bố

0.5m-ở độ sâu 4.0-5.0m gặp trong các hố khoan KM1, KM4,KM6

Lớp 3: Đá phong hoá hoàn toàn thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiều

dăm sạn đá phiến serixit mềm bở Trạng thái nữa cứng, trạng thái chặt vừa Đới đá phong hoá mãnh liệt – mạnh phân bố dưới lớp pha tàn tích và chủ yếu ở hai vai Chiều dày của đới

ở vai trái 6.0 - 7.0m gặp trong hố khoan KM3, KM6 ở vai phải mỏng hơn 0.5-1.5m

Lớp 4: Đá phong hoá vừa màu xám, xám xanh Đá nứt nẻ vừa, các khe nứt lấp nhét bởi

sét và oxít sét màu xám vàng, nâu vàng Đá tương đối cứng Đới đá này phân bố ở hai vai đập và ở lòng suối, ở lòng suối đá phong hoá vừa nằm dưới lớp cuội sỏi,chiều dày 2.5-3.0m

Lớp 5: Đá phong hoá nhẹ - tươi màu xám, xám xanh xẫm Nứt nẻ ít, cứng chắc Đới

này phân bố ở cả hai vai đập và lòng suối dưới đá phong hoá vừa, ở lòng suối đới này nằm sâu 7.0-8.0m

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Dự án hồ chứa nước Trà Co được xây dựng trên địa bàn 2 xã Phước Tân và Phước Tiến Dân cư sống trong vùng Dự án phần lớn là dân tộc RăcLây sống chủ yếu bằng nghề làm rẫy, ruộng canh tác là những thềm I,II dọc sông nhưng rất thiếu nước, mùa màng bấp bênh phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên Tập trung đông dân nhất là vùng xã Phước Tiến và một số hộ dân thôn Đá Trắng, Ma Ty xã Phước Tân Nghề nghiệp làm rẫy va khai thác gỗ Nói chung đời sống kinh tế khó khăn, đời sống văn hóa còn thấp Ngoài ra có một số bộ phận nhỏ người Kinh sống rải rác trên các trục giao thông, làm thủ công hoặc buôn bán nhỏ Xuất phát từ nhu cầu cần nước như vậy nên việc xây dựng hồ chứa Trà Co là cần thiết

và cấp bách, để người dân an cư lạc nghiệp, không bỏ nương rẫy đi chặt phá rừng đầu nguồn làm mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường dẫn đến nạn thiên tai lũ lụt, càng làm cho đời sống nhân dân trong vùng thêm khố khăn lạc hậu.Ngoài ra việc xây hồ chứa tạo diều kiện dể phát trển kinh tế xã hội, nâng cao đời sống văn hóa tinh thần cho đồng bào dân tộc, góp phần rút ngắn khoảng cách giữa đồng bằng và miền núi

1.5 Điều kiện giao thông

- Đường từ Phan Rang đến thị trấn Ninh Sơn dài 35 km là quốc lộ 27A, đường cấp II

- Đường từ thị trấn Ninh Sơn đến thôn Trà Co dài 12 km là quốc lộ 27B (Ninh Sơn- Cam Ranh), đường cấp II

- Đường từ Quốc lộ 27B vào cụm công trình đầu mối dài 3km, đường loại IV

Nói chung điều kiện giao thông đến vị trí công trình đầu mối là thuận lợi, khi thi công cần làm thêm các đường nội bộ công trường để vận chuyển đất và các vật liệu xây dựng khác

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

1.6.1.Nguồn vật liệu xây dựng

a/ Đất đắp đập

- Khai thác tại các mỏ A,B,4,5,6,7 có các cự ly vận chuyển trong phạm vi 1.5km

- Trữ lượng đất đắp rồi dào, đủ để đắp đập chính và các đập phụ

b/ Cát, cuội, sỏi

- Mỏ 1: Cách tuyến đập chính 200m về phía thượng lưu

- Mỏ 2: Cách tuyến đập chính 1 km về phía hạ lưu

Trữ lượng cát, cuội, sỏi ở các mỏ này đủ để làm tầng đệm, tầng lọc và cát để trộn bê tông

c/ Đá: Đá xây dựng có thể khai thác ở mỏ nằm cách bản Suối Vơ khoảng 1 km, cách tuyến

đập chính khoảng 3,4 km, nhưng khi khai thác cần phải mở đường mới Đá thuộc loại

Granit màu xám, cúng chắc, số lượng và chất lựong đủ để xây, lát và đổ bê tông công trình

1.6.2.Điện nước

Khu vực công trình có đường điện 35 KV chạy qua thuận tiện cho việc cấp điện để vận hành của van, đường tràn và cống lấy nước sau này Trong giai đoạn thi công, cũng có thể xây trước trạm hạ thế để cấp điện cho công trường Ở các điểm thi công lẻ, có thể dùng điện

từ máy nổ

Nước cho thi công và sinh hoạt: Sử dụng nước sông Trà Co và các giếng đào

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực

Phần chính thiết bị và vật tư xây dựng công trình hồ chứa nước Trà Co được vận chuyển từ Phan Rang Các thiết bị cơ khí và cửa van được vận chuyển từ tp.Hồ Chí Minh Đường vận chuyển vật tư thiết bị thuận lợi

Đơn vị thi công có đầy đủ nhân lực và thiết bị để thi công công trình

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt

Dựa vào điều kiện thực tế trên, thời gian thi công công trình hồ chứa nước Trà Co là 2 năm

Từ đầu tháng 1 năm 2012 đến hết tháng 12 năm 2013

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

Qua việc phân tích các tài liệu cơ bản ta thấy việc thi công công trình gặp một số thuận

lợi và khó khăn sau:

1.9.1 Thuận lợi

- Công trình nằm gần các tuyến giao thông chính

- Nguồn nhân lực, kinh phí dồi dào

1.9.2 Khó khăn

- Điều kiện khí tượng, thủy văn diễn biến phức tạp

- Khối lượng công trình tương đối lớn, nhưng phân tán

Vậy, mục đích của công tác dẫn dòng:

+ Đảm bảo hố móng khô ráo, thi công an toàn, không bị ảnh hưởng của dòng chảy, chất lượng công trình đảm bảo

+ Đáp ứng được yêu cầu dùng nước ở hạ lưu

+ Giảm khối lượng công trình tạm , đẩy nhanh tiến độ và an toàn trong thi công

Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công:

- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công dựa theo quy mô, kích thước công trình, nhiệm vụ công trình và tài liệu thủy văn khu vực đầu mối - Chọn tuyến và sơ đồ thích hợp cho từng giai đọan thi công chọn phương án dẫn dòng phù hợp đảm bảo tiến độ thi công và giá thành rẻ

- Tính toán thủy lực, điều tiết dòng chảy Lựa chọn kích thước công trình dẫn dòng, ngăn dòng

- Định ra các mốc thời gian, thời đọan thi công từng hạng mục công trình và tiến độ thi công khống chế

- So sánh các phương án dẫn dòng Từ đó lựa chọn, tìm ra phương án tối ưu nhất

Dẫn dòng thi công là công tác không thể thiếu khi thi công các công trình thủy lợi Phương án dẫn dòng đưa ra sẽ khống chế tiến độ thi công, từ đó ánh hưởng đến giá thành của công trình Do vậy, phương án dẫn dòng thi công phải hợp lý ( thông qua việc so sánh lựa chọn kỹ càng ) đảm bảo công trình thi công được liên tục, cường độ thi công cao và không chênh lệch nhau nhiều, hoàn thành công trình đúng hoặc trước theo thời gian thi công được duyệt Đảm bảo vấn đề lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Từ những mục đích và nhiệm vụ của công tác dẫn dòng ở trên, với các điều kiện cụ thể của công trình Từ đó đưa ra 2 phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước Trà

Công việc phải làm và mốc

Q10%=106m3/s

- Chuẩn bị mặt bằng thi công, làm đường thi công, lán trại các khu vực phụ trợ cho thi công

-Làm nhà quản lý, trạm biến áp,đường điện

- Đắp đê quai dọc

- Thi công cống xã sâu ở vai phải đËp chính (phục vụ công tác dẫn dòng năm thứ2)

- Thi công móng đường tràn ở đập phụ số1

- Thi công cống lấy nước ở đập phụ số2

- Đào móng, xử lý nền phụ

số 1,3

- Đào móng và xử lý hai vai đập chính

Mùa mưa ( tháng 9

đến tháng12 )

Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Đóng cống xã sâu

Q10%=34 m3/s

- Đắp đê quai thượng, hạ lưu chặn dòng

- Xử lý nền ở lòng sông và đắp hoàn thành đập chính

- Thi công đập phụ 2

- Hoàn thành thi công và lắp đặp đường tràn

- Xây nhà quản lý và nhà tháp, cầu công tác ở đập chính

- Tích nước vào hồ đến cao trình ngưỡng tràn

Mùa mưa ( tháng 9

đến tháng 12)

Xã lũ qua tràn,cống lấy

nước - Hoàn thành đường quản

Công việc phải làm và mốc khống chế

Dẫn dòng qua kênh

Q10%=12 m3/s

Q10%=106m3/s

- Đào kênh dẫn dẫn dòng ở vai phải đập chính

- Đắp đê quai thượng

hạ lưu

- Xư lý nền đập chính

- Làm cống lấy nước ở đập chính

- Thi công đập phụ số 1,3

- Thi công đường tràn Mùa mưa ( tháng 9

đến tháng 12 )

Dẫn dòng qua kênh và cống lấy

Q10%=410m3/s - Tiếp tục thi công

đường tràn

- Hoàn thành đập phụ1,3

Đóng cống

Q10%=34m3/s

- Đắp hoàn thành đập chính

- Thi công đập phụ 2

- Hoàn thành thi công

và lắp đặp đường tràn

- Xử lý và đấp vai phải đập chính

- Tích nước vào hồ đến đến cao trình ngưỡng tràn

Mùa mưa ( tháng 9

đến tháng 12)

Xã lũ qua tràn Q10%=410m3/s

- Hoàn thành đập chính vào các công trình khác

- Hoàn thành đường quản lý công trường

- Nghiệm thu bàn giao công trình

So sánh các phương án dẫn dòng

1 Phương án I

a.Ưu điểm

- Do cống dẫn dòng nằm dưới đập chính nên giảm được khối lượng đắp đập

- Cường độ thi công vừa phải

- Giảm được khối lượng đê quai thượng lưu

- Tận dụng cống dẫn dòng để làm cống xã sâu, xã bùn cát Kéo dài tuổi thọ công trình

b Nhược điểm

- Do cống dẫn dòng đặt thấp nên không thể kết hợp với cống lấy nước thường xuyên

- Mặt bằng thi công chật hẹp

2 Phương án II

a.Ưu điểm

- Mặt bằng thi công rộng

- Tận dụng được cống lấy nước làm cống dẫn dòng

- không phải đắp đê quai dọc

b Nhược điểm

- Cường độ thi công cao

- Địa hình phức tạp nên khối lượng đào, đắp kênh dẫn dòng lớn

- Địa chất nền gây khó khăn cho việc đào kênh

- Khối lượng đê quai thượng lưu lớn hơn

- Cường độ thi công lớn, sau khi ngăn dòng thì cường độ đắp đập cao nhưng dễ bố trí

Kết luận: Chọn phương án dẫn dòng phục vụ cho việc thi công hồ chứa Tra Co là

phương án I Vì điều kiện thi công thuận lợi, cường độ thi công không cao, giảm được khối lượng đắp đê quai

2.1.2 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công và Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Theo TCXDVN 285 : 2002 trang 16 (bảng 4.6) thì tần suất lưu lượng, mực nước lớn

nhất để thiết kế công trình tạm thời phục vụ công tác dẫn dòng

Hệ thống công trình đầu mối hồ chứa nướcTrà Co la công trình cấp III Thời gian thi công 2 mùa khô nên ta có tần suất dẫn dòng thi công là 10%

Lưu lượng lớn nhất trong mùa lũ ứng với tần suất P=10% ; Q = 410(m3/s)

Lưu lượng lớn nhất trong mùa khô ứng với P = 10% ; Q = 106 (m3/s)

2.1.3 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

Thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là thời gian thiết kế phục vụ dẫn dòng (ngăn nước, tháo nước) của các công trình dẫn dòng Cụ thể, chọn thời đoạn ngăn dòng đầu mùa khô vào tháng 1 năm thứ 2

2.1.4 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

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

Năm thứ nhất

+Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 8 tháng mùa khô

+ Dẫn dòng qua long song thu hẹp 4 tháng mùa mưa

Năm thứ hai

+ Dẫn dòng qua cống xả sâu 8 tháng mua khô

+ Dẫn dòng qua tràn,cống lấy nước 4 tháng mùa mưa

a).Mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông

Do các yếu tố sau qui định

- Lưu lượng dẫn dòng thi công

- Điều kiện không xói của lòng sông và địa chất 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

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

b).Nội dung tính toán

Mức độ thu hẹp của dòng sông được biểu thị bằng công thức sau:( GT thi công tậpI )

Xây dựng quan hệ ( Q~Zhl) dòng chảy trong sông tự nhiên:

Căn cứ vào trắc dọc đập xác định được diện tích ướt () và () ứng với từng cao trình mực nước qua mặt cắt

Bề rộng của đoạn lòng sông co hẹp : b = 22 m

h : cột nước lòng sông giả thiết m: la hệ số mái m = 3

Độ dốc lòng sông chính : i = 0,00107

Lưu lượng qua mặt cắt xác định theo công thức Sê-Di : Q = .C R.i (m)

Hệ số Sê-Di xác định theo công thức : C = 6

1

1

R n

Số mũ thủy lức y xác định theo công thức : y = 1,5 n

Giả thiết nhiều giá trị cao trình mực nước hạ lưu (Zhl) tính giá trị Q tương ứng , ta xác định được quan hệ ( Q~hhl)

Kết quả tính và quan hệ được thể hiện ở đường quan hệ và bảng

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ ứng với Q = 410 m3/s

Từ biểu đồ quan hệ Q~Zhl Ta xác định được cao trình hạ lưu : Zhl= 143,11 (m)

→ hhl = Zhl – Zđs = 143,11 – 140,01 = 3,1 (m)

Trong đó hhl : chiều cao cốt nước hạ lưu (m)

Zđs : Chiều cao đáy sông xác định được dùa vào mặt cắt dọc đập Ứng với cao trình mức nước hạ lưu Zhl = 143,11 do trên cắt dọc đập xác định được

Hinh 2-1 : Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

d).Tính lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (V c )

Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp được tính theo công thức :

Vc =

% 10 max

Vc : Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng sông (m/s)

Qmax10% : Lưu lượng thiết kế thi công mùa lũ (m3/s); Qmax10% = 410 (m3/s)

 : hệ số thu hẹp, thu hẹp một bên;  = 0,95

Tính được Vc:

Vc = 410

0,95.(180,95 100,52) = 5,366 (m/s) Sau khi sơ bộ xác định hệ số thu hẹp k và tính được lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp

Vc Căn cứ vào địa chất của đoạn sông thu hẹp sẽ xác định được lưu tốc bình quân cho phép không xói  V c So sánh nếu Vc>  V c lòng sông bị xói lở cần gia cố lòng sông Nếu Vc<  V c

lòng sông không bị xói lở:  V c = K.Q0,1max

Trong đó :

K – hệ số phụ thuộc vào đất lòng sông (TCVN4118 – 1985 ta có K = 0,68)

Qmax – lưu lượng lớn nhất trong lòng sông;

Qmax = k Qmax10% = 1,2.410 = 492 (m3/s) → V c = 0,68.4920,1 = 1,264 (m/s)

Vậy Vc = 5,366 (m/s) >  V c = 1,264 (m/s) lòng sông và bờ sông và đê quai dọc có khả năng bị xói lở nên cần phải gia cố

e) Xác định độ cao dâng nước Z(m)

Sau khi lòng sông bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng sông thay đổi mực nước dâng lên

Độ cao dâng nước khi lòng sông bị thu hẹp với lưu lượng Q = 410 (m3/s) được xác định theo công thức sau :

g

V g

V

2 2

Z

 - Độ cao cột nước dâng khi lòng sông bị thu hẹp

V0 - Lưu tốc lòng sông chưa bị thu hẹp

V0 =

2

% 10 max



Q

=

95 , 180

410 = 2,266 (m/s)

g – Gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2)

266,281,9.2

366,585,0

Vậy khi lòng sông bi thu hẹp mực nước dẫn dòng tăng lên Z = 1,77m

g) Xác định cao trình mực nước thượng lưu Z tl

Trong đó :

Ztl : Mực nước phía thượng lưu đập

Zhl : Mực nước phía hạ lưu đập; Zhl = 143,11

+ Thiết kế dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kĩ thuật

+ Xác định mực nước đầu kênh, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đắp vượt lũ + Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

+ Kiểm tra điều kiện xói lở hạ lưu cống

2 Các bước tính toán

+ Xác định quan hệ Qc~hsc: Do chế độ chảy của kênh quyết định chế độ chảy của cống

vì thể ta tính kênh sau cống, bằng cách tính thủy lực kênh sau cống ứng với cấp lưu lượng

Qc ta xác định được cột nước đầu kênh hđk ( coi cột nước là cột nước sau cống hđk = hsc ) + Tính toán thủy lực cống