Những người làm công tác quản lý và công tác tư vấn đường thuỷ nội địa thường vận dụng tiêu chuNn ngành 22 TCN 241-98 “Tiêu chuNn thiết kế công trình chỉnh trị luồng chạy tàu sông” và th
Trang 1Yahoo! 360° News | Beta Feedback
Start your own Yahoo! 360° page
Home|My Page|My Blog|My Friends|Mailbox|Invite|Search|Settings
centervapo
Top Page | Blog | Friends | Lists
Add
centervapo is not connected to you in Yahoo! 360°
Ignore this person (What's this?) Report for abuse
Last updated Thu Jul 26, 2007 Member since July 2007
Tag Cloud
bùi_thiềm kohei_nagai lương_phương_hậu lương_phương_hợp nguyễn_ngọc_hải phan_bạch_châu phạm_văn_giáp tho thơ đào_nguyên_kim
Trang 2‹ May 2009 ›
Su Mo Tu We Th Fr Sa
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LUỒNG TÀU ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐNA - KSCC
Đào Nguyên Kim
GIỚI THIỆU TIÊU CHUẨN NGÀNH:
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LUỒNG TÀU ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐNA
Phần 1
KSCC Đào Nguyên Kim
Trong thời gian từ tháng 9/2004 đến tháng 9/2005 Công ty tư vấn Royal HasKoning (Hà Lan) liên kết với các công ty tư vấn
NEA (Hà Lan), Delft Hydraulics (Hà Lan), SNC Lavalin International (Canada), Trung tâm ƯD&PT KH&CN Xây dựng Cảng
-Đường thuỷ (Việt Nam) và Ban Quản lý các dự án đường thuỷ (Việt Nam) đã hoàn thành bản dự thảo lần cuối cùng tiêu chuNn
ngành “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” để trình Bộ Giao Thông Vận tải xét duyệt Nếu kịp, Bộ Giao thông Vận
tải sẽ ban hành tiêu chuNn này sớm trong năm 2006
Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu với bạn đọc một số nét chính của tiêu chuNn ngành “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ
Trang 3nội địa”
1 Giới thiệu chung về tiêu chuNn
Hiện nay ở nước ta chưa có tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” Những người làm công tác quản lý và
công tác tư vấn đường thuỷ nội địa thường vận dụng tiêu chuNn ngành 22 TCN 241-98 “Tiêu chuNn thiết kế công trình chỉnh trị
luồng chạy tàu sông” và tham khảo một số giáo trình có liên quan của các trường Đại học Xây dựng, Đại học Hàng hải hoặc các
tài liệu kỹ thuật của một số nước có ngành đường thuỷ phát triển như Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Nhật, Pháp, Hà Lan v v
Năm 1998, Bộ Giao thông Vận tải đã ban hành “Quy trình thiết kế kênh biển’’ trên cơ sở các tiêu chuNn BCH 19-70/MMF và
BCH 24-71/MMF của Liên Xô (cũ), nhưng các tiêu chuNn này chỉ đề cập đến luồng dẫn vào các cảng biển và ven biển và không
phù hợp với luồng tầu đường thuỷ nội địa
Hiện nay do sự phát triển mạnh mẽ của ngành khoa học kỹ thuật đường thuỷ nên các công tác khảo sát đo đạc, xử lý số liệu, tính
toán thuỷ lực công trình, làm mô hình vật lý và mô hình toán, tính toán bồi xói và biến dạng lòng dẫn v.v đã có nhiều tiến bộ
to lớn Vì vậy Bộ Giao thông Vận tải có chủ trương biên soạn một bộ “Tiêu chuNn kỹ thuật quản lý đường thuỷ nội địa’’ gồm 11
tiêu chuNn, trong đó có tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa’’ trên cơ sở cập nhật các thành tựu mới của
ngành khoa học kỹ thuật đường thuỷ hiện tại và tổng kết các kinh nghiệm đúc rút được trong thực tiễn xây dựng và phát triển
ngành đường thuỷ nội địa của nước ta và một số nước khác trên thế giới
Các tài liệu tham khảo chính để biên soạn tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa’’ gồm có:
1) “Hướng dẫn đường thuỷ”, Uỷ ban các nhà quản lý đường thuỷ, Bộ Giao Thông Công chính và Quản lý nước, Hà Lan -1996
2) “Luồng dẫn - Hướng dẫn thiết kế”, Báo cáo cuối cùng của nhóm công tác liên kết PIANC - IAPH -30 phối hợp với IMPA và
IALA - 1997
3) Tiêu chuNn ngành 22TCN 241-98 “Tiêu chuNn thiết kế công trình chỉnh trị luồng chạy tầu sông” Bộ giao thông Vận tải Việt
Nam - 1998 và một số tài liệu tham khảo khác
Việt Nam có một hệ thống đường thuỷ nội địa bao gồm các sông thiên nhiên và các kênh rạch rất thuận tiện cho vận chuyển
hành khách và hàng hoá, nhất là ở các vùng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng Tham gia vào công việc vận
chuyển này có nhiều loại tầu thuyền, từ thuyền gỗ ở nông thôn có sức chở vài tấn đến đoàn sà lan có sức chở trên hai nghìn tấn
Tầu có kích cỡ khác nhau và mật độ chạy tầu khác nhau đặt ra các yêu cầu khác nhau đối với việc xác định các kích thước tuyến
luồng tầu, các cống, âu tầu, bến cảng v.v Tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” nhằm mục đích giúp
cho việc thiết kế tuyến đường thuỷ nội địa chuNn hoá sao cho luồng tầu, các công trình hạ tầng có liên quan và đội tầu được hài
hoà với nhau để sử dụng hệ thống này có hiệu quả kinh tế nhất
Phạm vi áp dụng của tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” là thiết kế các tuyến đường thuỷ nội địa, tức
là các tuyến đường thuỷ sử dụng riêng cho các đội tầu thuỷ nội địa như các sông thiên nhiên, cửa sông, kênh rạch, hồ và hồ
chứa, đầm phá v.v
Nội dung của tiêu chuNn này chỉ giới hạn trong việc trình bày các phương pháp thiết kế bố trí tổng thể và các kích thước của
luồng tầu và các công trình hạ tầng có liên quan đến giao thông thuỷ Tiêu chuNn không đề cập đến việc thiết kế kết cấu các
công trình hạ tầng này cũng như không đề cập đến các biện pháp công trình cải tạo luồng tầu như các công tác nạo vét, phá đá
và xây dựng công trình chỉnh trị sông v.v Khi thiết kế các vấn đề trên tham khảo các tiêu chuNn tương ứng khác
2 Phương pháp tiếp cận của việc biên soạn tiêu chuNn
Thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa là nhằm thiết lập các điều kiện đường thuỷ bảo đảm chạy tầu thông suốt và an toàn cho
Trang 4các đội tầu chở hành khách và hàng hoá, đáp ứng được yêu cầu vận tải một cách có hiệu quả kinh tế Việc cải tạo, nâng cấp một
tuyến đường thuỷ mới thông thường được thiết kế trên cơ sở phân tích tối ưu để chọn được phương án hấp dẫn nhất về các mặt
kinh tế, xã hội và bốc xếp hàng hoá
Để lựa chọn được một đội tầu hợp lý nhất đáp ứng yêu cầu vận tải trên một tuyến đường thuỷ nào đó cần phân loại đội tầu theo
tiêu chuNn ngành “Phân cấp đường thủy nội địa” Các điều kiện liên quan đến chạy tầu gồm có mật độ chạy tàu, khNu độ và tĩnh
không của cầu bắc qua tuyến đường thuỷ, năng lực của âu tầu v.v được thiết lập cho một cấp đội tầu, tương ứng với các kích
thước tầu chuNn đã được chọn và mật độ chạy tầu đã được đánh giá
Thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa bao gồm việc thiết kế bố trí tổng thể và xác định các kích thước có liên quan đến:
1 Tuyến luồng tầu
2 Chiều rộng và chiều sâu luồng tầu
3 Âu tầu
4 Chỗ luồng tầu giao cắt với các công trình khác như đường bộ, đường sắt, đường điện, đường cáp ngầm, đường ống v.v
Các điều kiện liên quan đến việc thiết kế luồng tầu gồm có các điều kiện biên về khí tượng, thuỷ văn, môi trường và các điều
kiện biên do những người sử dụng tuyến luồng khác đặt ra (không phải là cho yêu cầu chạy tàu, thí dụ các vấn đề phòng chống
lũ, phòng chống xâm nhập mặn, các vấn đề quy hoạch phát triển không gian v.v )
Sau đây chúng tôi xin giới thiệu với bạn đọc những điểm mới về các điều kiện biên dùng cho tính toán thiết kế, được đưa vào
trong tiêu chuNn ngành “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa”
3 Một số điều kiện biên dùng cho thiết kế đường thuỷ mới đưa vào trong tiêu chuNn
3.1 Kích thước tầu thiết kế
Các kích thước của luồng tầu phụ thuộc vào các yêu cầu chạy tầu, tức là thành phần đội tầu và mật độ chạy tầu Trong quá trình
thiết kế luồng tầu cần phải xác định các kích thước chuNn và khả năng hoạt động của tầu
Các kích thước chuNn của tầu bao gồm: mớn nước lớn nhất (tầu chở đầy tải), chiều rộng, chiều dài và chiều cao không hạ được
(khi tầu không tải)
Về khả năng hoạt động của tầu chia làm: tầu có khả năng hoạt động cao (tầu tự hành, đoàn sà lan đNy) và tầu oó khả năng hoạt
động thấp (tầu không tự hành, đoàn sà lan kéo)
Về chủng loại, tầu chia làm tầu pha sông biển, đoàn sà lan, tầu tự hành, tầu khách
Mỗi cấp tầu và chũng loại tầu đang được sử dụng trong cấp tầu đại diện được đặc trưng bằng một tầu thiết kế Tầu thiết kế được
dùng để thiết kế tuyến đường thuỷ cấp tương ứng
Có hai loại kích thước khác nhau của tầu thiết kế:
1) Các kích thước tầu 50% là mớn nước lớn nhất, chiều rộng và chiều dài tầu, trong đó có 50% số tàu trong cấp tầu đại diện có
kích thước vượt quá các kích thước này Dùng kích thước tầu 50% để tính toán chiều rộng và chiều sâu luồng tầu
2) Các kích thước tầu 90% là mớn nước lớn nhất, chiều rộng và chiều dài tầu, trong đó có 10% số tầu trong cấp đại diện có kích
thước vượt quá các kích thước này Dùng kích thước tầu 90% để tính toán các kích thước của âu tầu và khoang thông tầu của các
cầu bắc qua tuyến đường thuỷ
Trên cơ sở các đội tầu đã được đăng ký tại Cục Đăng kiểm Việt Nam trong tháng 11/2004, trong tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế
luồng tầu đường thuỷ nội địa” đã tính toán được bảng các kích thước chuNn của các đội tầu hàng và đội tầu khách; kích thước
chuNn của đội tàu khách nhỏ hơn nhiều so với đội tầu hàng nên dùng các kích thước của tầu hàng để thiết kế các tuyến luồng sử
Trang 5dụng chạy hỗn hợp tầu hàng và tầu khách.
Ngoài ra, căn cứ vào quy hoạch tổng thể giao thông đường thuỷ nội địa do Viện Chiến lược và Phát triển Giao thông Vận tải và
Cục Đường sông Việt Nam lập năm 2000, trong tiêu chuNn này còn dự kiến các kích thước của các đội tầu hàng trong những
năm tới Những phương hướng phát triển chính trong quy hoạch tổng thể là:
1) Tăng tốc độ chạy tầu lên 10km/h đối với các đoàn sà lan và 20 km/h đối với tầu tự hành
2) Tăng trọng tải khai thác lên 35 - 40 tấn/năm cho một tấn trọng tải
3) Dự kiến rằng trong những thập kỷ tới, vận chuyển container sẽ phát triển mạnh trong vận tải đường thuỷ nội địa Vì vậy chiều
cao không hạ được của tầu container và/hoặc đoàn sà lan sẽ lấy làm chuNn để tính toán tịnh không cầu
3.2 Mật độ chạy tầu
Kích thước yêu cầu của luồng tầu được xác định theo mật độ chạy tầu và thành phần đội tầu Cần phân biệt 3 phương án mặt cắt
ngang luồng tầu căn cứ vào mật độ chạy tầu:
- Mặt cắt hai làn
- Mặt cắt hai làn hạn chế
- Mặt cắt một làn
3.2.1 Mặt cắt hai làn: là mặt cắt tiêu chuNn kiến nghị dùng cho các tuyến luồng tầu có mật độ chạy tầu từ 15.000 đến 30.000
chuyến tầu thiết kế/năm trên tuyến luồng Mặt cắt hai làn có thể cho chạy thêm 30.000 chuyến tầu nhỏ hơn (50 tấn chẳng hạn)
ngoài mật độ tối đa 30.000 chuyến tầu thiết kế/năm Khi mật độ chạy tầu của các tầu thiết kế vượt qua 30.000 chuyến/năm
hoặc tổng mật độ chạy tầu vượt quá 60.000 chuyến/năm thì cần xem xét thêm kích thước luồng tầu
Mặt cắt hai làn là mặt cắt ngang luồng tầu thoả mãn các yêu cầu chạy tầu sau đây:
- Chạy tầu hai làn (song hành, tránh nhau hoặc vượt nhau)
- Hai tầu thiết kế đầy tải tránh nhau mà không cần giảm tốc độ hoặc giảm rất ít
- Hai tầu thiết kế đầy tải vượt nhau một cách thận trọng (giảm tốc độ)
- Một tầu thiết kế đầy tải tránh nhau với một tầu thiết kế không tải trong tình huống có gió ngang cản trở
Trong những trường hợp đặc biệt, thí dụ chi phí xây dựng công trình cao, thì có thể thu hẹp tuyến luồng mặt cắt hai làn trên một
đoạn luồng ngắn Chỉ nên xem xét thu hẹp mặt cắt hai làn trên một đoạn luồng dài khi mật độ chạy tầu nhỏ hơn 15.000 chuyến
tầu thiết kế/năm Mức độ thu hẹp mặt cắt hai làn phụ thuộc vào mật độ chạy tầu và không bao giờ nên hẹp hơn mặt cắt hai làn
hạn chế
3.2.2 Mặt cắt hai làn hạn chế phải được hiểu là mặt cắt ngang luồng tầu chỉ thoả mãn các điều kiện chạy tầu tối thiểu cho chạy
tầu thiết kế 2 làn với mật độ chạy tầu thiết kế nhỏ hơn 5.000 chuyến/năm Trên tuyến luồng tầu mặt cắt hai làn hạn chế có thể
cho phép chạy thêm 5.000 chuyến tầu nhỏ hơn ngoài mật độ tối đa 5.000 chuyến tầu thiết kế/năm Trong trường hợp không có
các trở ngại khác, thí dụ vấn đề xói lở bờ, thì có thể áp dụng mặt cắt hai làn hạn chế cho mật độ chạy tầu lên đến 10.000 chuyến
tầu thiết kế/năm
Mặt cắt hai làn hạn chế cho phép thoả mãn các yêu cầu chạy tầu sau đây:
- Chạy tầu 2 làn song hành, tránh nhau hoặc vượt nhau
- Hai tầu thiết kế đầy tải tránh nhau một cách thận trọng (giảm tốc độ)
- Một tầu thiết kế đầy tải tránh nhau một cách thận trọng (giảm tốc độ) với 1 tầu thiết kế không tải trong tình huống có gió
ngang cản trở
Trang 6Thao tác hai tầu thiết kế chở đầy tải vượt nhau không được coi là một yêu cầu chạy tầu của mặt cắt hai làn hạn chế Chỉ trong
trường hợp mật độ chạy tầu thiết kế thấp (nhỏ hơn 5.000 chuyến/năm) thì mới có thể áp dụng mặt cắt hai làn hạn chế trên suốt
cả chiều dài một tuyến đường thuỷ
3.2.3 Mặt cắt một làn là mặt cắt ngang của luồng tầu chỉ cho phép trong cùng một thời gian chạy tầu 1 chiều cho 1 làn tầu thiết
kế Mặt cắt một làn chỉ áp dụng trên những đoạn luồng ngắn hoặc luồng tạm thời có mật độ chạy tầu nhỏ tại những nơi mà
không gian bị hạn chế, thí dụ như khu vực đô thị
Trên đây là các điều kiện biên về mật độ chạy tầu để xác định các phương án mặt cắt luồng tầu và các yêu cầu chạy tầu tương
ứng theo tiêu chuNn “Hướng dẫn đường thủy” (Waterway Guidelines) của Bộ Giao thông Công chính và Quản lý nước Hà Lan
ban hành năm 1966 Trong thời gian tới chúng ta cần tiến hành tổ chức việc đếm tầu để từ đó thống kê, tính toán xác định các
điều kiện biên về mật độ chạy tầu phù hợp với tình hình giao thông đường thuỷ nội địa từng miền của nước ta
3.3 Sóng do gió
Chiều rộng dải chạy tầu trên các vùng nước thoáng (hồ, cửa sông v.v ) sẽ chịu ảnh hưởng của sóng do gió Tuỳ theo chiều cao
sóng, chiều dài sóng, góc tới sóng v.v tầu sẽ bị dạt, do đó cần tăng thêm chiều rộng của luồng tầu Nói chung chiều cao lớn nhất
của sóng trên các tuyến đường thuỷ nội địa được sinh ra do tốc độ gió lớn nhất trên đà sóng dài nhất
Trước đây chúng ta thường sử dụng công thức Andreanov để tính chiều cao và chiều dài sóng theo chiều dài đà gió D(km) và tốc
độ gió W(m/s) với các điều kiện 3km< D< 30km và 5m/s< W< 15m/s Công thức Andreanov chủ yếu xét đến các tác động đến
sóng đã hình thành Điều kiện đà gió D> 3km hạn chế phạm vi sử dụng của các công thức vì ở nước ta chiều dài đà gió đối với
các tuyến đường thuỷ nội địa trên cả hai miền Bắc và miền Nam thường là từ 2km đến 5km
Trong tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” đã đưa ra công thức trong “Sổ tay bảo vệ bờ” (CERC,1997)
Trong điều kiện nước nông và có sự thay đổi liên tục giữa các bãi cạn và nước nhánh, chiều cao sóng có nghĩa Hs (m) được tính
theo công thức sau:
Trong đó:
hch (m) - chiều sâu nước trung bình trong diện tích ngược với hướng gió của vùng nước
lf (m) - chiều dài đà gió
g (m/s2) - gia tốc trọng trường
Hs (m) - chiều cao sóng có nghĩa
uw (m/s) - tốc độ gió trung bình
Khác với công thức Andreanov, công thức này xét đến cả những yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến việc hình thành chiều cao
Trang 7sóng (đà gió, chiều sâu nước, thời gian tồn tại, tốc độ gió v.v )
Công thức không xét đến các ảnh hưởng gây ra do sự biến đổi của sóng, sự thay đổi của chiều sâu nước và dòng chảy ở bên dưới
Tuy nhiên để xác định chiều cao sóng phục vụ cho công tác thiết kế luồng tầu, công thức sẽ cho những giá trị thiên về an toàn
3.4 Sóng do tầu
Trong tiêu chuNn “Hướng dẫn thiết kế luồng tầu đường thuỷ nội địa” đã đưa ra phương pháp tính toán sóng do tầu như sau:
Tầu chuyển động dọc theo tuyến đường thuỷ hạn chế sẽ gây hạ thấp mặt nước dọc theo vỏ tầu chuyển động
Chuyển động của tầu gây ra 2 loại sóng:
1) Sóng sơ cấp gây ra do hiệu ứng cản của tầu, chiều dài sóng tương đương với chiều dài tầu, chiều cao sóng được xác định theo
hình vẽ số 2:
Trong đó:
H (m) - chiều cao sóng thứ cấp
h(m) - chiều sâu nước
Ngoài ra, trong tiêu chuNn có giới thiệu sơ lược về sóng do tầu cao tốc gây ra Tầu cao tốc chủ yếu chạy với tốc độ vượt tới hạn
(Fr> 1), khác với tầu thông thường luôn chạy với tốc độ dưới tới hạn(Fr < 1) Các đặc trưng của sóng gây ra do tầu cao tốc khác
hẳn các đặc trưng của sóng gây ra do tầu thông thường Tuy nhiên hiện nay vì đang còn thiếu nhiều thông tin về các đặc trưng
của sóng gây ra do tầu cao tốc nên tiêu chuNn chưa đưa ra được những hướng dẫn tổng quát về vấn đề này
(Còn tiếp)
Tags: đào_nguyên_kim
Thursday July 26, 2007 - 07:52pm (ICT)
Next Post: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LUỒNG TÀU ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA - KSCC Đào Nguyên Kim
Previous Post: GIỚI THIỆU: TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH CẢNG NHẬT BẢN - TS Phan Bạch Châu
Comments(3 total)
Trang 8You must be a member of Yahoo! 360° to comment on this blog entry.
hoang…
Offline
Friday November 9, 2007 - 07:47pm (ICT)
Dat T
Offline
Tac gia dung font gi ma ky quac the? Chang doc duoc.
Friday October 31, 2008 - 03:00am (GMT)
Dat T
Offline
Chau dang can TIEU CHUAN THIET KE LUONG TAU (Tieu chuan 97) va QUY TRINH THIET KE KENH
BIEN Neu bac Dao Nguyen Kim co hoac biet o dau co xin noi gium Cam on bac.
Friday October 31, 2008 - 03:05am (GMT)