Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Vị trí công trình: Hồ chứa nước Phước Trung được xây dựng trên suối Ngang trong đó có sử dụngmột phần dòng chảy của suối Cho Mo, thuộc phạm vi hành chính của xã Phước Trung –huyện Bắc Ái

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1 Vị trí công trình:

Hồ chứa nước Phước Trung được xây dựng trên suối Ngang trong đó có sử dụngmột phần dòng chảy của suối Cho Mo, thuộc phạm vi hành chính của xã Phước Trung –huyện Bắc Ái tỉnh Ninh Thuận, cách thành phố Phan Rang Tháp Chàm khoảng 29 km.Tuyến công trình đầu mối nằm có tọa độ địa lý như sau:

- Cung cấp nước sinh hoạt cho 2.500 dân đến năm 2012 của xã Phước Trung vớimức cung cấp 50l/người/ngày

- Xây dựng khu tái định cư lòng hồ và tuyến đường tránh đi vòng qua lòng hồPhước Trung

- Cung cấp nước cho nuôi trồng thủy sản, cải thiện môi trường vùng xây dựng,tạo hành lan phòng cháy rừng trong mùa khô

1.3.1 Quy mô kết cấu hạng mục:

Bảng 1-1: Quy mô kết cấu hạng mục công trình

7 Cao trình MNDBT MNDBT m 88,5

8 Tổng lượng nước bình quân

10 Cung cấp nước sinh hoạt Q m3/ngày đêm 163

13 Chiều rộng bể tiêu năng Btn m 20

1.4.1 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:

1.4.1 Điều kiện địa hình:

- Trong khu vực vùng tiểu dự án có thể phân ra hai đơn nguyên địa mạo chính là:

Dạng địa hình miền núi - bóc mòn và dạng địa hình thung lũng - tích tụ

- Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các khu vực có cao độ 90m - 200m Baogồm các đỉnh núi cao và các sườn dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ

- Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thung lũng giữa núi các thềm sông suối vàbãi bồi, dạng địa hình này phát triển theo hướng kéo dài từ đông xuống tây nam, vớiđặc trưng là chiều rộng hẹp bề mặt tương đối bằng phẳng Cao độ thay đổi từ 70m đến90m

- Lớp phủ thực vật của vùng thay đổi rõ theo độ cao Trên núi cao lớp phủ thựcvật còn khá phong phú, càng xuống thấp lớp phủ càng thưa dần Vùng thấp nhiều chỗ bịkhai thác triệt để, có chỗ đã trơ sỏi đá Nói chung thảm thực vật nghèo nàn và mỏng làmcho khả năng giữ nước của khu vực kém đi.

- Với đặc trưng dạng địa hình tại khu vực nghiên cứu cho thấy có thể hình thànhmột hồ chứa nước có dung tích 2 triệu m3 nước Mặt cắt lòng hồ có dạng chữ V Mặtbằng thi công tương đối thuận tiện

- Các đặc trưng thủy lý các lưu vực tính đến vị trí tính toán xác định trên bản đồ

4 Độ dốc sông trung bình i sông 0/00 12,10 84,20

Hình 1-2: Biểu đồ quan hệ V~ Z

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

1.4.2.1 Điều kiện khí hậu:

- Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm: 33,50C

- Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm: 70%

- Mưa: Tổng lượng mưa năm trung bình nhiều năm lưu vực khoảng 900mm

1.4.2.2 Điều kiện thủy văn:

Khu vực vùng tiểu dự án chịu ảnh hưởng của khi hậu Nam Trung Bộ, với đặcđiểm nổi bật của khí hậu là khô và khắc nghiệt, một năm có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từtháng 9 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau Các đặc trưng khí hậuđược tổng hợp trong bản sau:

- Lưu lượng dẫn dòng mùa mưa: theo lưu lượng dòng chảy đến 10%

Bảng 1-4: Lưu lượng dòng chảy 10%

Q10%(m3/s) 2,54 0,52 0,51 0,4 1,5 3,7 3,6 6,2 4,7

- Theo lưu lượng lũ 10% Q = 56m3/s

- Lưu lượng dẫn dòng mùa khô (Từ tháng 12 đến tháng 8): Theo lưu lượng ngàymưa lớn nhất trong 3 tháng mùa khô đo được tại trạm Nha Hố, Tân Mỹ, Ba Tháp, NhaTrinh.

Xây dựng quan hệ (Q~Z hl )

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

Coi mặt cắt lòng sông tại vị trí cắt dọc đập như 1 hình thang cân với các thông số

cơ bản của kênh được xác định từ bản vẽ cắt dọc đập

Độ nhám lòng sông: n = 0,025

Bề rộng đáy sông tự nhiên: b = 4,5 m

Cột nước lòng sông giả thiết: h0

Hệ số mái: m = 1.5

Độ dốc lòng sông chính: i = 0,002

Lưu lượng qua mặt cắt: Q

Dựa vào công thức tính Q tính và quan hệ ( Q~h0) Dùng phương pháp thử dần ho

sẽ tìm ra được giá trị Zhl = Zđáy + h0 Ta vẽ được biểu đồ quan hệ ( Q~Zhl) theo bảng sốliệu sau:

2 Bảng 1-5 Quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu (Q-Zhl)

Q 0,00 2,62 8,78 18,38 31,65 48,91 70,48 96,69 127,84ZHL 72,89 73,39 73,89 74,39 74,89 75,39 75,89 76,39 76,89

Hình 1-3 Biểu đồ đường quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu.

1.4.3 Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn:

1.4.3.1 Đặc điểm địa chất công trình:

- Trong khu vực nghiên cứu có mặt các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ Các đá cổ

là các thành phần tạo macma thành phần trung tính đến axid bao gồm granit,granodionit… Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh Các trầm tích đệ tứ

là sản phẩm của các quá trình phong hóa đá gốc dưới dạng tổng hợp của các tác nhânphong hóa, các quá trình bào mòn xâm thực, vận chuyển và tích tụ

- Khu vực lòng hồ: Qua tài liệu khảo sát có thể kết luận vùng hồ Phước Trungkhông có khả năng thấm nước vì: bờ hồ và đáy hồ có cấu tạo bởi đá macma bền vững ítthấm nước khả năng thấm nước cũng như mất nước qua các thung lũng bên cạnh vàxuống đáy hồ là rất hạn chế Về khả năng sạt lở bờ hồ, do cấu tạo địa chất tốt và độrỗng không lớn, lòng hồ nhỏ có độ dài truyền sóng không quá 2 km, sẽ không sạt lởtrong quá trình thi công

- Tuyến đập: có chiều dài 800 m Nền và vai đập là đá gốc macma cứng chắc, đá

có khả năng chịu tải cao, đảm bảo ổn định mặt kháng trước cho nền đập và khả năngchống thấm tốt Lớp phủ trên toàn tuyến nhìn chung nhỏ hơn 5 m

- Tuyến tràn: tuyến tràn nằm trên đá granit phong hóa từ mạnh đến vừa Mức độthấm nước vào loại nhỏ, nền tràn chịu tải tốt

- Tuyến cống: Nằm trên nền đá ít nứt nẻ, khả năng chịu tải và chống thấm tốt

* Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là

các bụi sạn

- Lớp sạn thạch anh chứa sét ít, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái ẩm, kết cấu vừachặt Thành phần chủ yếu là dăm sạn

Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá

granit Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt

- Lớp đá tảng kích thước 30-50cm, chứa ít dăm sạn thạch anh, sét mầu nâu

Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,

kích thước cuội 5-10cm Độ mài mòn tốt

Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan.

Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại

ít bị lấp nhét

Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét

các mạch thạch anh, canxi Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khốikiến trúc hạt thô

Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.

1.4.3.2 Đặc điểm địa chất thủy văn:

- Nước dưới đất nghèo, các đá gốc chiếm chủ yếu, lớp vỏ bị phong hóa đềukhông có khả năng chứa nước

- Nước chỉ tồn tại trong các lớp cát, cuội, sỏi Á cát bồi tích bởi trữ lượng rấtnhỏ, nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước ngầm và nước mưa

1.4.4 Điều kiện dân sinh - kinh tế khu vực:

1.4.4.1 Điều kiện dân sinh:

- Khu vực xây dựng hồ chứa nước Phước Trung tính đến tháng 4 năm 2009 có

304 hộ với 1835 nhân khẩu, chủ yếu là người dân tộc Răclây

- Tập quán canh tác: Trình độ canh tác và thâm canh thấp Dân số trong vùngchủ yếu sống bằng nông nghiệp Nền kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp là chủ yếu,

mật độ dân cư thưa, thu nhập thấp Hồ chứa nước Phước Trung xây dựng là cần thiết đểphát triển kinh tế vùng, cải thiện đời sống sinh hoạt của đồng bào địa phương.

1.4.4.2 Điều kiện kinh tế:

- Xã Phước Trung huyện Bắc Ái nằm trong khu vực vùng tiểu dự án có 270 hanằm gọn trong xã Nông nghiệp là hoạt động chính trong vùng, lực lượng lao độngchiếm 90% trong khu vực

- Diện tích đất tự nhiên và đất có khả năng trồng lúa, hoa màu lớn để phát triển

công nghiệp chế biến là 11.980 ha Trong đó đất rừng tự nhiên là 5.049,4 ha, đất nông

nghiệp 2.056,56 ha, đất trồng cây hàng năm 1.986,61 ha, đất ruộng lúa màu là 109.5 ha,đất nương rẫy 1.508,61 ha, đất trồng cây hang năm khác 368,5 ha, đất vườn tạp 69,95ha

1.5.1 Điều kiện giao thông:

- Hệ thống giao thông trong vùng có đường Đồng Mé – Phước Trung nối liền từquốc lộ 27 đi đến xã Phước Trung Đường rải đất cấp phối 6,5m Đây cũng chính làđường vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng khi thi công công trình Ngoài ra một sốđường liên thôn liên xã cũng được nâng cấp thành đường cấp phối

1.6.1 Nguồn cung cấp vật liệu, điện nước:

1.1.1 Vật liệu:

- Vật liệu đắp đập được khai thác trong hồ, cự ly từ 0,8 đến 1 km Đối với đấtđắp lõi đập một phần lấy tại bãi hạ lưu công trình với cự ly 9 km

- Cát xây dựng khai thác tại sông Cái, cự ly 10 km

- Đá chẻ, đá hộc lấy tại chỗ cách công trường 2km

- Xi măng, sắt thép và gỗ được lấy từ Phan Rang cự ly 29 km

- Nước thi công được lấy từ suối Ngang cách công trình 1km

1.1.2 Điện, nước:

- Hiện tại đã có lưới điện hạ thế đến xã phục vụ sinh hoạt và sản xuất

- Trong xã chưa có hệ thống nước sạch để sinh hoạt Hiện người dân sử dụngnguồn nước suối Ngang Tuy nhiên lưu lượng không đều, nên diễn ra tình trạng thiếunước sinh hoạt và sản xuất trong mùa khô

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực:

Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Phước Trung phải tiến hành chuẩn bị đày

đủ những yêu cầu thiết bị như: Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, đường thi công… Trongthời gian thi công cần san ủi mặt bằng rộng rãi, quy hoạch các khu như: Khu sản xuất,phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho công nhân để thi công công trình vàkhai thác hết tác dụng của công trình và đáp ứng sự mong muốn của người dân địaphương sớm hoàn thành công trình để đưa vào sử dụng

1.8.1 Thời gian thi công được phê duyệt:

Thời gian thi công hồ chứa nước Phước Trung được dự kiến là 2 năm

1.9.1 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công:

1.1.3 Thuận lợi:

- Công trình hồ chứa nước Phước Trung nằm cách trung tâm thành phố 29km, hệthống giao thông thuận tiện có đường thi công gần đến công trình thuận tiện cho thicông, điều hành, giám sát công trình được thuận lợi, giảm chi phí vận chuyển nguyênvật liệu cũng như đi lại của công nhân

- Hệ thống điện đã đến gần công trình

- Công trình thiết kế đa mục tiêu: Mục tiêu chính là tưới nước cho nông nghiệp

và cung cấp nước sinh hoạt của người dân trong vùng hưởng lợi từ công trình

- Phù hợp với nguyện vọng của người dân cũng như chính sách của Đảng và Nhànước

1.1.4 Khó khăn:

- Công tác đền bù còn nhiều bất cập, làm cho công trình chậm tiến độ

- Vấn đề cung cấp nước sinh hoạt cho công nhân còn hạn chế

- Trình độ công nhân còn chưa cao, khó đáp ứng được công tác sử dụng các loạimáy móc hiện đại trong xây dựng

- Ngoài ra các vấn đề đảm bảo sức khỏe cho công nhân và cán bộ xây dựng côngtrình còn chưa đảm bảo

CHƯƠNG 2 DẪN DÒNG THI CÔNG

1.10.1.Dẫn dòng thi công:

1.10.1.1 Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công:

 Mục đích: Dẫn dòng thi công nhằm 3 mục đích cơ bản như sau:

+ Ngăn chặn dòng chảy không có lợi tác động xấu đến quá trình thi công

+ Dẫn dòng chảy về phía hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nướctrong quá trình thi công

+ Đảm bảo các điều kiện thi công về chất lượng và kỹ thuật, hố móng luôn đượckhô ráo nhưng vẫn sử dụng được nguồn nước của thiên nhiên để phục vụ sản xuất vàsinh hoạt cho nhân dân ở phần hạ lưu (giảm chi phí thi công, giảm những ảnh hưởng bấtlợi đến công trình)

 Yêu cầu: Cách ly công trình đang xây dựng hoàn toàn với dòng chảy để đảm bảo

chất lượng công trình; do đó cần thiết phải sử dụng các đê quai, các biện pháp đểđưa nước ra khỏi phạm vi công trình

1.10.2.1 Đề xuất phương án dẫn dòng thi công:

Để đề xuất được phương án dẫn dòng thi công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh

tế thì cần phải đi tìm hiểu và phân tích sự ảnh hưởng, tác động của từng yếu tố đến công

trình và các biện pháp công trình trong quá trình thi công

2.1.1.1 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất phương án dẫn dòng:

- Để đề xuất phương án dẫn dòng xác định thực tế, có tính khả thi thì cần đi sâuphân tích các nhân tố tác dụng trực tiếp đến phương án dẫn dòng thi công công trình Vìcông trình thủy lợi có tính đơn chiếc, không công trình nào giống công trình nào, do đó

ta cần xem xét cụ thể cho công trình thiết kế thi công đập đất hồ chứa nước PhướcTrung

- Các nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến dẫn dòng thi công gồm có:

+ Yếu tố thủy văn dòng chảy;

+ Điều kiện địa hình, điều kiện địa chất, cấu tạo và sự bố trí của công trình thủycông, điều kiện và khả năng thi công của nhà thầu và điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng

- Sau đây ta sẽ đi vào thống nhất cụ thể từng yếu tố:

* Yếu tố thứ nhất:

a/ Điều kiện thủy văn dòng chảy:

Đặc điểm địa văn, đặc điểm thủy văn dòng chảy của lưu vực hồ chứa nước đượcchia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô Trong đó mùa khô thường kéo dài từtháng 12 đến tháng 8 với lượng nước trung bình từng tháng nhỏ từ lưu lượng Q =0,4m3/s đến Q = 6,2 m3/s Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, trong đó lưu lượng đỉnh lũvới tần suất P= 10%; Q = 56m3/s Qua số liệu trên, nếu bố trí công trình dẫn dòng thicông cho cả năm thì sẽ rất lãng phí và phải thiết kế với giá trị lưu lượng lớn (với giá trịlưu lượng Q = 56 m3/s) và thời gian sử dụng với giá trị lưu lượng này ngắn chính vì thế

để tiết kiệm và hiệu quả hơn ta đề xuất dẫn dòng thi công theo từng mùa

Căn cứ vào các giá trị lưu lượng nước đến của công trình hồ chứa nước PhướcTrung ứng với tần xuất P = 10% như đã nêu trên, các công trình dẫn dòng có thể ứngdụng đối với công trình này có thể làm dẫn dòng và lòng sông thiên nhiên, dẫn dòngqua lòng sông thu hẹp, kết hợp dẫn dòng qua cống lấy nước, sử dụng tràn tạm để tháolũ

b/ Điều kiện địa hình:

Căn cứ vào mặt bằng tổng thể của công trình, các cắt dọc, cắt ngang của tuyếnđập, của tuyến tràn và tuyến cống, ta nhận thấy rằng điều kiện địa hình ở bên vai tráitrước của đập đất tương đối phải bằng phẳng rộng rãi, có thể bố trí hiện trường thi công

Do đó, ta có thể thi công đắp đập từ phía trên vai này trước

c/ Điều kiện địa chất:

Căn cứ vào tài liệu địa chất của tuyến đập, theo đó lòng sông của công trình hồchứa nước Phước Trung gồm có các lớp như sau:

- Trong khu vực nghiên cứu có các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ Các đá cổ là đámacma, thành phần trung tính đến axit bao gồm granit, granodionit,… Thành phầnkhoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh, felnpat, mica và một số ít khoáng vật phụ khác

Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là

các bụi sạn

Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá

granit Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt

Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,

kích thước cuội 5-10cm Độ mài mòn tốt

Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan.

Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại

ít bị lấp nhét

Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét

các mạch thạch anh, canxi Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khốikiến trúc hạt thô

Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.

Với điều kiện địa chất này thì lưu tốc cho phép không xói nằm trong khoãng 7,5m/s Đây là cơ sở cho việc kiểm tra sự xói lở của lòng dẫn khi dẫn dòng qua lòng sôngthu hẹp

Với điều kiện địa chất của công trình như vậy ta nhận thấy rằng, phía khu vựclòng sông và phía vai trái của đập có điều kiện địa chất sâu, khối lượng đào móngnhiều Vì vậy, khi thi công cần phải dành nhiều thời gian hơn cho thủy công khu vựcnày

d/ Sự bố trí kết cấu các công trình thủy công:

Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể, bản vẽ chi tiết của đập đất, tràn xả lũ, cốnglấy nước Ta nhận thấy rằng: Cống lấy nước nằm trên vai trái của đập để kết hợp cốnglấy nước vào dẫn dòng thi công cần phải thi công cống lấy nước trước tiên, và đắp đậpphía đắp vai phải

Đập đất là loại công trình không cho phép nước chảy qua, vì thế quá trình dẫndòng thi công phải luôn đảm bảo an toàn cho việc thi công đập (phần đập được đắpluôn cao hơn mực nước lũ)

Tràn xả lũ của công trình nằm ở phía phải của đập trong đó bao gồm ngưỡngtràn, dốc nước và bể tiêu năng Vì dốc nước và bể tiêu năng của công trình ở vị trí thấp

dễ bị ngập lụt trong mùa mưa, vì vậy cần phải thi công phần bể tiêu năng và dốc nướctrước Tiếp theo là tường chắn đất ở hai bên rồi mới tới ngưỡng tràn.

e/ Yêu cầu tổng hợp lợi dụng tổng hợp dòng chảy:

Với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì lưu lượng nước đến nhưng không

có yêu cầu đi lại của tàu thuyền nhưng phải đảm bảo đưa nước về hạ du với lưu lượng

và chất lượng nước không thay đổi để đảm bảo các hoạt động sinh hoạt bình thườngphía hạ du

 Giữ nguyên dòng chảy về hạ lưu

f/ Điều kiện và khả năng thi công (năng lực của nhà thầu):

Đối với công trình này thì các yêu cầu đối với năng lực của nhà thầu đều đápứng thỏa mãn

* Kết luận:

Với mỗi nhân tố tác động như đã phân tích ở trên có ảnh hưởng đến 1 số phương

án, quy mô, trình tự của công trình dẫn dòng thi công cũng như thi công công trìnhchính Việc đề xuất phương án dẫn dòng thi công chính là tổ hợp các tác động này Trên

cơ sở đó e đề xuất ra 2 phương án dẫn dòng thi công như sau: Các phương án dẫn dòngthi công:

+ Phương án 1: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, cống lấy nước và tràn chính + Phương án 2: Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng, cống lấy nước

Phương án 1: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019

Bảng 2-1: Nội dung phương án 1

Các công việc cần tiến hành và

Q = 6,2(m3/s)

- Lắp dựng lán trại, làm đường thicông

- Đào móng hai bên thượng và hạlưu đập kết hợp đào móng cống lấynước ở phía trái đập

- Đào móng phần tràn xã lũ

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, khaithác đất chuẩn bị cho công tác đắpđập

- Thi công cống lấy nước, đắp đất

2 bên đập (bên trái từ cọc 11 kếthợp phần bên phải từ cọc 8)

- Thi công xong cống lấy nước

- Tiếp tục thi công đắp đập bênphải và bên trái vượt qua cao trìnhkhống chế khi có lũ tiểu mãn

Q = 56(m3/s)

- Thi công xong cơ bản tràn xã lũ

- Thi công gia cố đống đá tiêunước phía hạ lưu công trình

- Thi công bê tông chống thấmthượng lưu phần bên phải và bêntrái

- Tiếp tục thi công đắp đất đập bênphải và bên trái vượt qua cao trìnhkhống chế khi có lũ chính vụ

- Tập trung chống lũ

Q = 6,2(m3/s)

- Đắp đê quai thượng lưu, hạ lưu

- Thi công đống đá tiêu nước

và qua trànchính

Q = 56(m3/s)

- Đắp trên toàn bộ chiều dài củađập đến cao trình thiết kế

- Thi công bê tông chống thấmthượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu

- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoátnước

- Thi công các công tác lắp đặt,xây tường chắn sóng

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng vàdọn vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giaocông trình

Phương án 2: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019

Bảng 2-2: Nội dung phương án 2 Năm

Q = 6,2(m3/s)

- Làm đường thi công

- Đào kênh dẫn dòng; đắp đê quaihướng dòng chảy mùa kiệt vàokênh dẫn dòng

- Bóc phong hóa, đào móng tràn xảlũ

- Bóc phong hóa, đào móng cốnglấy nước

- Bóc phong hóa, đào móng đập và

xử lý móng đập và đắp 2 bên vaiđập

- Thi công đá tiêu nước phần hạlưu công trình

- Thi công xong cơ bản cống lấynước

Q = 56(m3/s)

- Mở rộng kênh dẫn dòng để dẫndòng mùa lũ

- Tiếp tục đắp 2 vai đập đến caotrình vượt lũ chính vụ

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

- Thi công bê tông chống thấmthượng lưu

Q = 6,2(m3/s)

- Đào tràn tạm để dẫn dòng thicông khi có lũ

- Chặn dòng vào tháng 01

- Đắp đập phần còn lại đến caotrình vượt lũ và đổ bê tông chốngthấm phía thượng lưu

- Hoàn thiện tràn xả lũ

và qua tràntạm

Q = 56(m3/s)

- Đắp toàn bộ đập đến cao trìnhthiết kế

- Lấp tràn tạm

- Đổ bê tông chống thấm thượnglưu và trồng cỏ mái bảo vệ hạ lưutoàn tuyến đập đến cao trình thiếtkế

- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoátnước

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng vàdọn vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giaocông trình

So sánh và lựa chọn phương án hợp lý:

Ưu điểm:

- Đập được thi công liên tục

- Dễ bố trí hiện trường thi công, đảm bảo

về kỹ thuật và có lợi thế về kinh tế

- Không xây dựng tràn tạm

- Có thời gian xử lý nền

- Cường độ thi công không lớn

- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở

hạ du

- Có thời gian xử lý nền

- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở

hạ lưu

- Đập đất không bị gián đoạn

- Hiện trường thi công bố trí khó, diện tíchthi công hẹp

Nhược điểm:

- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời - Cường độ thi công đắp đập cao

toàn trong thi công.

- Tính toán dẫn dòng nhiều lần, phức tạp

- Khối lượng đắp đê quai lớn, giá thành

cao

- Bố trí thi công khó khăn

- Phân đoạn nhiều đợt, khó bố trí hiệntrường

- Không đảm bảo về kỹ thuật khi dẫndòng thi công qua dòng sông thu hẹp

- Sau khi ngăn dòng thời gian tích nướctrong hồ dài không an toàn trong thi công

- Khó khăn cho việc bố trí nhân lực và xemáy

So sánh về kinh tế thì phương án 2 tốn kém hơn phương án 1, đòi hỏi phải tậptrung nhân lực lớn hơn, khó khăn cho việc bố trí nhân lực, xe máy và không đảm bảo về

kỹ thuật khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Qua những phân tích trên thấy rằng chọn phương án 1 là hợp lý vì có nhiều ưuđiểm, thuận lợi cho công tác thi công khác và phù hợp với điều kiện địa hình của côngtrình hồ chứa nước Phước Trung

Từ đó ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn phương án 2, nên ta quyết định chọnphương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình đầu mối Phước Trung

Vậy phương án chọn để tính toán dẫn dòng là phương án 1

- Phương án dẫn dòng thi công đã chọn

- Tài liệu thủy văn dòng chảy ứng với tầng xuất P= 10%

- Căn cứ qua các mặt cắt dọc, mặt cắt ngang của lòng sông, các bản vẽ thiết kếcông trình

- Các tài liệu về địa hình, về địa chất và các qui phạm hiện hành

Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

a/ Mùa khô năm 1:

- Đối với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì theo phương án dẫn dòng thi

công đã chọn, mùa khô năm thứ nhất dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên với giá trị lưulượng lớn nhất của mùa kiệt Q = Q tiểu mãn = 6,2m3/s

- Chính vì thế ta phải thi công phần công trình từ vị trí nằm trên mực nước ứngvới giá trị lưu lượng trên Căn cứ vào biểu đồ quan hệ Q ~ ZHL ở chương I từ đó xácđịnh được mực nước Zhl = 75,11m

b/ Mùa lũ năm 1:

- Đến mùa lũ năm thứ 1 mực nước sông tăng lên các phần công trình đã thi công

ở mùa khô sẽ làm cảng trở chiếm mất một phần diện tích ước của lòng sông cũ khi đólòng sông bị thu hẹp một phần vì thế ta phải tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ởgiai đoạn này

- Mục đích tính toán của thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ở giai đoạnnày để xác định mực nước dâng lên ở thượng lưu của phần đập đã đắp được trong mùakhô, từ giá trị mực nước đó sẽ làm căn cứ để đắp đập vượt cao trình này thì đập đất mới

an toàn đồng thời phải tính toán lưu tốc của dòng chảy để kiểm tra khả năng xói lở củalòng dẫn và có biện pháp gia cố lòng dẫn cũng như phần đã đắp đập

c/ Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

 Trường hợp tính toán:

Trường hợp 1: Tính toán thủy lực cho lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2 m3/s

- Bước 1: Từ Qdd ta tra quan hệ Q ~ ZHL được giá trị ZHL1

Căn cứ vào bản vẽ cắt dọc đập ta xác định được Zđs

 hHL= Zhl1 - Zđs

- Bước 2: Căn cứ vào mặt cắt dọc đập và Zhl1, từ đó đo được ω1 như ở hình vẽHình 2.2 và đo được ω* như ở hình vẽ Hình 2.3

Zđs: Cao trình đáy sông

ZTL: Mặt nước dâng lên ở thượng lưu

ZHL: Mặt nước hạ lưu

Đ : Cao trình phần nước đã đắp

Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu

hHL : Chiều cao mực nước hạ lưu

z TL

z

*

Hình 2.3 - Mặt cắt ngang lòng sông thể hiện quan hệ Z TL - Z HL

- Bước 3: Giả thiết giá trị Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuZgt

- Bước 4: Có Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuZgt

Tính ω2: Là diện tích ướt của lòng sông củ ứng với mực nước thượng lưu

2 = ω* + Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuZgt  (2.1)

Trong đó: B là bề rộng trung bình của mặt nước ứng với khoảng nước dâng Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuZgt

- Bước 5: Tính giá trị Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuZtttheo công thức:

Z

 tt =

2 2 0 2

1

Q V

Q

    (m/s) (2.4)Trong đó:

+ Vo lưu tốc tới gần (m/s)

+ Vc là lưu tốc tại mặt cắt co hẹp (m/s)

+  = 0,95 là hệ số co hep bên (co hẹp một bên)

- Bước 6: So sánh Ztt và gt

* Nếu Ztt ~ gt thì giả thiết là chính xác,

Nếu K thuộc khoảng từ 30% - 60% thì thõa mãn điều kiện co hẹp lòng sông

* CònZtt ≠ gtthì giả thiết lại gt sau đó lại thực hiện các bước đến khi thỏa mãn.

- Kiểm tra xói lở: Vc ≤ [V]kx

 Các bước tính toán:

Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất:

Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên có lưu lượng dẫn dòng Qdd = 6,2(m3/s)= Qtiểu mãn

Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q tiểu mãn=6,2 m3/s ta xác địnhđược cao trình mực nước hạ lưu ZHL1

 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2

m3/s Tra quan hệ ( Q~Zhl) xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL = 73,68(m) =>hhl1 = Zhl – Zđs = 73,68- 72,89= 0,79 (m)

Ta có

tk dd 0

= thuộc khoảng (30% - 60%), nên độ co hẹp lòng sông là không hợp lý

 Kiểm tra xói lở: Vc ≤ kx

Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân chophép không xói Theo bảng 1-2 (trang 8 - GTTC tập 1) Tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1)(m/s)

So sánh Vc = 1,49 (m/s) < [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s); Vậy lòng sông, bờ sôngkhông bị xói lở

Tính toán thủy lực dẫn dòng cuối mùa lũ năm thứ nhất

Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q lũ =56 m3/s ta xác định đượccao trình mực nước hạ lưu ZHL1

 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ tiểu mãn ứng với Q = 56

m3/s Tra quan hệ ( Q~Zhl) xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL =77,01(m) =>hhl1 = Zhl – Zđs = 77,01- 72,89= 4,12 (m)

Bước 2: Với Zhl = 77,01 (m) ta dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được tiết diện ướt

của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chổ là: ω1 = 126,43m2 và diện tích củalòng sông cũ là: ω* =258,67 m2

Bước 3: Giả thiết giá trị ∆Zgt= 0,015 m

= thuộc khoảng (30% - 60%),vì vậy độ co hẹp của lòng sông là hợp lý

 Kiểm tra xói lở: Vc ≤ kx

Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân cho phépkhông xói Theo bảng 1-2 (trang 8 - GTTC tập 1) Tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s)

So sánh Vc = 0,52 (m/s) < [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s); Vậy lòng sông, bờ sông không

bị xói lở

+ Ứng dụng kết quả tính toán

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ tiểu mãn năm thứ nhất (đợt 1)

ZVL= ZTL+ Với (=0,5  0,7m); chọn (=0,5)

ZVL= 77,03 + 0,5 = 77,53 (m)

Vậy năm thứ nhất ta thi công đập đất phải vượt trên cao trình vượt lũ tiểu mãn đợt 1 là:77,53 (m)

1.10.4.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống:

Sau khi ngăn dòng vào tháng 1 hoặc đầu mùa khô năm thứ 2, mực nước trong hồ

sẽ dâng lên đến cao trình ngưỡng cống Và dòng chảy mùa kiệt được dẫn qua cống đểthi công nốt phần đập còn lại Lúc này để an toàn cho quá trình thi công đào móng phầnđập còn lại ta sử dụng đê quai để bảo vệ Để cho phần đê quai đảm bảo an toàn trongsuốt quá trình làm việc thì mực nước ở thượng lưu và hạ lưu trong suốt quá trình dẫndòng thi công qua cống phải luôn thấp hơn cao trình của đê quai

Dự kiến thời gian thi công đào móng và đắp đập đến cao trình an toàn kéo dài từtháng 1 đến hết tháng 4, đến tháng 5 phần đập đã đắp phải đảm bảo độ cao để chắnnước vượt mực nước ở thượng lưu (đến cuối tháng 4 đập phải tự ngăn mực nước và đêquai đã hết thời gian sử dụng)

Do đó từ số liệu thủy văn ứng với tần suất P = 10% được cung cấp ở chương 1thì lưu lương dẫn dòng qua cống

Qdd cống = Max (QT1, QT2, QT3, QT4) = QT4= 0,4 (m3/s)Theo tài liệu thiết kế cống được thiết kế với giá trị lưu lượng QTK = 1,0

Tài liệu tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống:

- Mục đích chính của việc chọn Qdd nêu trên để cao trình đê quai thượng lưu thấpnhất có thể

Sơ đồ tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống

Hình 2 – 4 Sơ đồ dẫn dòng qua cống lấy nước khi cống chảy không áp

+ H < D, tấm chắn cửa kéo lên khỏi mực nước thượng lưu, cống làm việc như đậptràn

* Chảy bán áp:

+ H > D ( H lớn)

+ Đường mặt nước trong lòng cống không vượt trần cống,

- hn ( độ sâu hạ lưu )>D: cống ngắn, cột nước H lớn, dòng chảy xiết phóng ra angoài cửa cống, hr<hk ( độ sâu phân giới), hr>hn

- hn<D: hr<D

- Có nước nhảy trong cống nhưng độ sâu nước nhảy h’’<D

* Chảy có áp:

+ H > D ( H lớn)

+ Đường mặt nước trong lòng cống vượt trần cống,

- hn ( độ sâu hạ lưu )>D khi đó cửa ra bị ngập

- hn<D: hr>D

- Có nước nhảy trong cống nhưng độ sâu nước nhảy h’’<D

Đối với cống ngập để xác định được trạng thái chảy ở trong cống ta sử dụngphương pháp vẽ đường mặt nước trong cống: Nếu đường mặt nước chạm trần cốngtrong phạm vi chiều dài của cống thì chắc chắn cống chảy có áp Nếu khi đường mặtnước chạm trần cống nhưng chiều dài của đường mặt nước lại lớn hơn chiều dài cốngthì có thể cống chảy bán áp hoặc tự do tùy theo cột nước ở thượng lưu cống

Đường mặt nước được vẽ từ mặt cắt co hẹp c-c với giá trị h1=hc=ɛ.a cho đến khi giá trịhc= D Sau đó tính toán chiều dài của đường mặt nước với chiều dài đoạn cống còn lại

để tìm trạng thái chảy trong cống

Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống

 Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật có các thông số kỹ thuật của cống như sau:

- Kích thước cống b  h = 1,2 x 1,6 (m2)

- Chiều dài cống Lc = 156 (m)

- Cao trình đáy cửa vào Zđc= 78.33 (m)

- Cao trình đáy cửa ra Zrc = 78.10 (m)

- Độ dốc đáy cống i = 0,005(m)

- Độ nhám cống n = 0,014 (m)

- Lưu lượng thiết kế max Qtk = 1,0 (m3/s)

Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào quátrình dẫn dòng mùa kiệt Khi đó để tính toán coi cửa cống mở hoàn toàn vì vậy a = h =1,6 m

* Tính giá trị lưu lượng Q = 6,2 (m 3 /s).

Giả thiết cống chảy có áp

Ta tính lưu lượng cho cống chảy có áp theo công thức:

) 2

D iL H ( g 2

Q  c 0   Với  ctính theo:

gL

c c

c – tổng hệ số tổn thất cục bộ (quy về lưu tốc trong cống) bao gồm:

Tổn thất do thu hẹp cửa vào:  th = 0,15

2

6 , 1 2 , 1

156 62 , 19 51 , 0 1

   Tra bảng Giu cốp ski ta được   0 , 62

hk = 2,24 > d > hnVậy cần tính độ dài đoạn đường nước dâng Lk từ độ sâu hc = 0,99 m tới độ sâubằng chiều cao cống d = 1,6 m để xác định trạng thái chảy Dùng phương pháp cộngtrực tiếp với phương trình:

J i

Lập bảng kết quả tính toán Lk với các số liệu tính toán như sau:

Bảng 2-4: Bảng tính vẽ đường mặt nước trong cống ngầm chảy có áp

3,18

0,37

59,98

0,084

1,2 1,44 8,75 3,9 5,1 1,6

2 3,6 0,4

60,71

0,052

0,0678

2 25,8 25,8

1,3 1,56 8,08 3,33 4,63 0,48 3,8 0,41 60,99 0,043 0,04733 11,27 37,081,4 1,68 7,5 2,87 4,27 0,36 4 0,42 61,24 0,036 0,03922 10,46 47,541,5 1,8 7 2,5 4 0,27 4,2 0,43 61,46 0,03 0,03299 9,63 57,171,6 1,92 6,56 2,2 3,8 0,2 4,4 0,44 61,65 0,026 0,02812 8,76 65,93

Từ bảng tính 2-4 ta thấy chiều dài đường nước dâng lk = 65,93(m)

Từ đó ta tính được:

Lk = lk + lvào = lk + 1,4.a = 65,93 +1,4 1,6 = 68,17 (m) < L = 156 (m)

Vậy cống là cống dài, chảy có áp  Giả thiết đúng

Hình 2-3: Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua cống ngầm chảy có áp

Theo tính toán ở trên ta có H = 1,5m

2.1.3.1 Thiết kế đê quai thượng lưu:

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

Căn cứ vào cao trình đáy cống và lưu lượng Q10%max của các tháng mùa kiệt(tháng 7) ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu để phục vụ cho việc ngăn dòng vàomùa kiệt năm thứ 2 sẽ là:

Z dqtl = Z TL +  ( =0,3÷0,5m)

Z dqtl =81,54 + 0,5 = 82,04 (m)

Bề rộng mặt đê quai thượng lưu là b = 5m, hệ số mái m =1:2,5; Lđqtl = 160m

Hình 2-4: Mặt cắt đê quai thượng lưu 2.1.3.2 Thiết kế đê quai hạ lưu:

Vì đê quai hạ lưu kết hợp làm đường thi công nên ta có:

Zđqhl = Zđqtl = 82,04 (m)

Bề rộng mặt đê quai bằng 5 m, hệ số mái thượng lưu m = 1:2,5; hệ số mái hạ lưu

m = 1:1,5 chiều dài đê quai = 130 m

2.1.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua đồng thời qua tràn tạm và cống

2.1.4.1 Mục đích và các trường hợp tính toán

Sau khi ngăn dòng, vào đầu mùa khô lưu lượng nước đến thường nhỏ có thể kếthợp dẫn dòng qua cống như tính toán ở trên Tuy nhiên, càng vào cuối mùa khô thì lưulượng nước có thể tăng lên và xuất hiện lũ tiểu mãng Lúc này cống lấy nước nhỏ nênkhông thể tháo lượng nước đến, do đó ta cần bố trí tràn tạm ở bên vai đập, vừa đảm bảo

dữ an toàn cho phần đập đã đấp, vừa đảm bảo cho quá trình dẫn dòng được thuận lợi

Căn cứ vào bình đồ và sơ đồ bố trí công trình đầu mối em bố trí tràn tạm ở bênvai trái của đập tại cao trình Zng = 89,47m với bề rộng đường tràn b = 10m

Đối với giai đoạn này cống lấy nước chỉ kết hợp dẫn dòng với giá trị lưu lượngbằng Qtk của cống để đảm bảo an toàn cho cống vì lưu lượng nước lớn, cột nước caonếu mở hoàn toàn dễ gây nguy hiểm cho cống

a) Mục đích:

- Xác định cao trình và các thông số kích thước của tràn tạm

- Xác định mực nước ở thượng lưu của tràn tạm để làm căn cứ xác định cao trình đắpđập mùa lũ

1 Tính với giá trị lũ tiểu mãn ( nếu khi tính thủy lực dẫn dòng qua cống mà cống không

đủ tải ( Hcống rất lớn))

2 Tính với giá trị lũ chính vụ

Hình 2.5- Sơ đồ tính toán thuỷ lực dẫn dòng đồng thời qua tràn tạm và cống

ZTr - ZTC =∆h

Hc: Cột nước ở thượng lưu cống ( cống mở hoàn toàn)

ZTl: Mực nước dâng lên ở thượng lưu

Khi tính toán thì cống mở hoàn toàn để tăng cường khả năng tháo qua cống vàcống có thiết kế dẫn dòng thi công

+ Khi tính toán dẫn dòng thi công với giá trị lưu lượng lớn như ở bài toán đặt rathì thường cống chảy ở trạng thái có áp và tràn chảy ở trạng thái tự do, do đó ta phải ápdụng các công thức tính tương ứng sau đó sẽ kiểm tra lại các trạng thái chảy

* Các bước tính toán:

H C

HT H

ZTL

Z TC

Z C

Z Tr

Trong thực tế khi lũ về thì lưu lượng nước đến sẽ tăng dần từ 0 đến giá trị lưulượng Qlũ 10% sau đó sẽ giảm dần Vì vậy mực nước trong hồ sẽ dâng dần lên và khôngbao giờ vượt quá giá trị như sẽ tính toán ở dưới đây Tuy nhiên được sự cho phép củaGiáo viên hướng dẫn và để tăng cường độ an toàn cho quá trình thi công ta sẽ dùng kếtquả tính toán ở dưới để làm căn cứ đắp đập vượt lũ.

Coi như khi lũ về với giá trị Q = Qlũ 10% ( hoặc Q = Qlũ tiểu mãn 10%) thì mực nướctrong hồ bằng cao trình tràn

Bước 1:Từ trạng thái chảy của cống và tràn tạm theo sơ đồ tính toán trên ta có:

3

2 b g H o

3

2 b g H Tràn

+ Tính toán đồng thời dẫn dòng qua tràn tạm và qua cống.

Với bài toán này ta coi như toàn bộ lưu lượng dẫn dòng được chuyển hết qua cống

và tràn tạm Và khi lũ xuất hiện thì coi như mực nước trong hồ cao bằng ngưỡng tràntạm Trong quá trình tính toán thì ta coi như tràn tạm chảy tự do và cống chảy có áp,lưu lượng dẫn dòng được tính theo công thức sau: QTràn = Qdẫndòng - QCống

Công thức tính cao trình tâm cống như sau:

ZTC = ZĐáy cống +

2

D

Trong đó:

+ ZTràn = 82,54 (m) : Cao trình ngưỡng tràn tạm dẫn dòng năm thứ 2

→Thay các giá trị vào ta có:

Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuH= ZTràn - ZTC = 82,54 – 79,13 = 3,41 (m)

gL

2

21

H cống = Htr + Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuH

Với Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuH= 3,41(m)

m (2.16)Trong đó:

+ m = 0,35: Gọi là hệ số lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng phụ thuộc vào tính chấtthu hẹp của cửa vào lấy theo trị số gần đúng của Cumin

 Giải phương trình có được HTràn = 1,08(m)

 Hcống = HTràn + Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưuH = 1,08 + 3,41 = 4,49 (m)

Bước 3: Kiểm tra trạng thái chảy của tràn và cống

* Kiểm tra trạng thái chảy của cống: Độ sâu cột nước sau nước nhảy hd” nếu > d

thì nước chảy trong cống là có áp

Q

C R



Ta thấy: hd” =16,42m > h =1,6m => Trạng thái chảy trong cống là chảy có áp

* Kiểm tra trạng thái chảy của tràn:

Hai bức tường hai bên làm thu hẹp dòng chảy, do đó mực nước phía thượng lưuphải dâng lên, tạo nên một độ chênh lệch mực nước, thì dù không có ngưỡng cao hơnđáy kênh ta cũng coi đó là hiện tượng chảy qua đập tràn đỉnh rộng

Điều kiện chảy ngập:

0,39m

=>

ln

1025,640,39

R = 0,57 × 0,39 = 0,223 m

- Sau khi ngăn dòng cần phải có đủ thời gian để tiêu nước hố móng thi công sử

lý nền và đắp đập đến cao trình an toàn, đây là điều kiện bắt buộc phải đảm bảo

- Chọn thời điểm ngăn dòng vào lúc mực nước kiệt nhất trong mùa khô

` - Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian chuẩn bị như hoàn thành côngtrình tháo nước và công trình dẫn nước, chuẩn bị thiết bị và vật liệu

- Đảm bảo thi công phần đập chính đến cao trình chống lũ trước khi lũ tiểu mãnxảy ra

- Đồng thời trong thời gian thi công công trình không bị ảnh hưởng đến việc sửdụng nguồn nước như phục vụ thi công, nước sinh hoạt và phục vụ sản xuất khu vựcphía hạ lưu Từ yêu cầu của tiến độ thi công và yêu cầu dùng nước ta chọn thời điểmngăn dòng đối với công trình hồ chứa nước Phước Trung vào đầu tháng 1năm thứ hailúc đó lưu lượng ngăn dòng Q = 0,52 m3/s để ngăn dòng được dễ dàng nhanh chóng và

ít tốn vật liệu, phù hợp với tiến độ thi công các hạng mục công trình

2.2.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là giá trị lưu lượng lớn nhất ứng với tầng suất thiết

kế ngăn dòng tại thời điểm ngăn dòng

Tần suất thiết kế ngăn dòng được xác định giống như tầng suất thiết kế dẫndòng thi công và lấy theo QCXDVN-0,4-0,5/2012 đối với công trình hồ chứa nướcPhước Trung P = 10%

Căn cứ vào tầng suất của lưu lượng thiết kế ngăn dòng và tài liệu thủy văn cungcấp cũng như phương án dẫn dòng thi công đã chọn Q10% =0,52 m3/s

2.2.3 Xác định vị trí và bề rộng cửa ngăn dòng

2.2.3.1 Vị trí cửa ngăn dòng:

Xác định cửa ngăn dòng cũng rất quan trọng trong công tác ngăn dòng nó ảnhhưởng trực tiếp đến tiến độ và kỹ thuật ngăn dòng Khi chọn cửa ngăn dòng cần chú ýđến những vấn đề sau:

+ Nên bố trí ở giữa dòng vì dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn

+ Bố trí vào các vị trí chống xói tốt để tránh tình trạng vì lưu tốc tăng lên màlòng sông bị xói lở quá nhiều Nếu gặp nền bùn hoặc phù sa thì cần nạo vét và bảo vệtrước

+ Bố trí vào các vị trí mà xung quanh nó có đủ hiện trường rộng rãi để tiện việcvận chuyển, chất đống dự trữ vật liệu, người đi lại và hoạt động khi ngăn dòng

 Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất lòng sông, điều kiện thi công chọn vị trícửa ngăn dòng ở giữa dòng sông

2.2.3.2 Xác định bề rộng cửa ngăn dòng:

Bề rộng cửa ngăn dòng phụ thuộc vào lưu lượng nước đến, và khả năng chóngxói lở của dòng dẫn, phụ thuộc vào năng lực quản lý của thi công ngăn dòng của nhàthầu

Trên suối Phước Trung không có yêu cầu về vận tải thủy, lưu lượng thiết kế chặndòng nhỏ: Q = 0,52 m3/s do đó chọn bề rộng cửa ngăn dòng là 2,5m