ĐỒ án tốt NGHIỆP đại học THỦY lợi THIẾT kế hồ TRAC cô TỈNH NINH THUẬN

1.1. Vị trí công trình. Dự án hồ chứa nước Trà Co thuộc 2 xã Phước Tân và Phước Tiến Huyện Bác Ái Tỉnh Ninh Thuận : Phía Bắc của dự án giáp dãy núi cao của xã Phước Tân Phía Đông của dự án vùng lòng hồ giáp dãy núi cao của xã Phước Tiến, khu tưới giáp suối Trà Co. Phía tây và Phía nam của dự án giáp sông Cái. Toạ độ địa lý của vùng dự án: Từ 108o48’ đến 108o50’ Kinh độ Đông. Từ 11o13’ đến 11o15’ Vĩ độ Bắc. 1.2. Nhiệm vụ công trình. Hệ thống thuỷ lợi hồ chứa nước Trà Co tưới tự chảy cho 942 ha đất, 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; Việc đầu tư xây dựng hệ thống thuỷ lợi hồ chứa nước Trà Co còn có tác dụng cải tạo môi trường sinh thái ở vùng khô hạn, góp phần phát triển sản xuất, cải thiện các vấn đề xã hội. 1.3. Quy mô kết cấu các hạng mục công trình.

- Phía Bắc của dự án giáp dãy núi cao của xã Phước Tân

- Phía Đông của dự án vùng lòng hồ giáp dãy núi cao của xã Phước Tiến, khutưới giáp suối Trà Co

- Phía tây và Phía nam của dự án giáp sông Cái

Toạ độ địa lý của vùng dự án:

1.3 Quy mô kết cấu các hạng mục công trình.

Cụm công trình đầu mối bao gồm: Hồ chứa, đập đất ( bao gồm một đập chính và 3đập phụ), cống xả sâu, tràn xả lũ, cống lấy nước

TT Hạng mục Đơn vị Giá trị Ghi chú

TT Hạng mục Đơn vị Giá trị Ghi chú

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

1.4.1 Điều kiện địa hình.

Đặc điểm địa hình vùng tuyến các công trình:

- Hồ chứa nước Trà Co nằm giữa các dãy núi cao, Phía Đông là dãy núiTiacmong, núi Yabô, Núi Mavô, núi Ya biô (+1.220m), phía Tây là dãy núi đá đen,núi Fgiagog, Núi A sai, phía Bắc là dãy núi Tha Ninh (+1.020m), Tara Nhin và núi

Ma rai (+1.636m), núi Mavia

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

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

1.4.2.1 Đặc điểm khí hậu.

Khí hậu vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa bìnhquân nhỏ nhất trên lưu vực vào khoảng 1.500 mm Biến trình mưa hàng năm chialàm 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 lũtiểu mãn Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12 Tuy có 4 tháng mùa mưanhưng lượng mưa chiếm từ 70% đến 80% lượng mưa cả năm; lượng mưa lớn tậptrung 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

1.4.2.2 Các đặc trưng khí tượng.

a Nhiệt độ:

Lưu vực được nghiên cứu thừa hưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới có cậnbức xạ trong năm, luôn luôn dương và ít biến động mang tính nhiệt đới rõ rệt.Chênh lệch nhiệt độ tháng nóng nhất và nhiệt độ tháng nhỏ nhất từ 5-60C Nhiệt độtrung bình ngày hầu như vượt trên 250C trừ một số ngày chịu ảnh hưởng sâu của giómùa cực đới

b Độ ẩm:

Do hoàn lưu quanh năm, gió đều có hướng từ biển vào nên mặc dù gặp khôngkhí cực đới tín phong bắc bán cầu nhưng lượng hơi nước trong không khí cũngkhông nhỏ Độ ẩm ven biển luôn đạt trên 70% Từ tháng 5 đến tháng 8 độ ẩm xấp xỉ75% do kết quả của hiệu ứng Fơn Từ tháng 9 đến tháng 10 độ ẩm tăng nhanh vàgiảm dần từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Độ ẩm không khí tương đối trung bình

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

e.Bốc hơi:

Lượng bốc hơi hàng năm 1656mm Biến trình bốc hơi trong năm tuân theo quiluật lớn về mùa khô, nhỏ về mùa mưa.

Bảng 1-2: Bảng phân phối lượng bốc hơi trong năm.

Z(m) 151,1 151,4 183,5 156,4 134,1 134,6 161,2 181,6 96,7 78,3 93,9 132,2 1656

1.4.2.3 Các đặc trưng thủy văn, dòng chảy các công trình đầu mối.

Từ điều kiện khí hậu đã sản sinh ra chế độ dòng chảy trong sông thành haimùa: mùa lũ, mùa kiệt rõ rệt Mùa lũ nguồn nước dư thừa thường sinh ra ngập úng,mùa kiệt nguồn nước cạn không đủ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt, gâynhiều khó khăn trong việc phát triển kinh tế quốc dân

Suối Trà Co tính đến vị trí xây dựng đập chính, có các đặc trưng địa lý nhưsau:

Các đặc trưng thuỷ văn, nguồn nước của suối Trà Co tính đến vị trí xây dựng

hồ chứa như sau:

Bảng 1-3: Dòng chảy năm ứng với tần suất 10%.

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn.

1.4.3.1 Địa chất tuyến đập.

a Đập chính:

Tuyến đập chính dài khoảng 155m, đi qua một lũng sông hẹp, độ rộng lòngsuối trung bình thay đổi từ 50 đến 100m, cao độ lòng suối thay đổi từ +142 đến+139 Hai vai đập là phần nhô ra của sườn núi

Địa tầng của tuyến đập bao gồm tầng phủ và đá gốc với các lớp theo thứ tự từtrên xuống dưới như sau:

+ Tầng phủ:

- Lớp 1a: Thành phần là hỗn hợp cuội, sỏi, cát, đá tảng màu xám vàng Cuộisỏi chiếm 25-30% Lớp này phân bố dọc theo lòng suối từ thượng lưu đến hạ lưu.Chiều dày từ 4-5m

- Lớp 2a: Đất á sét nặng, sét lẫn ít dăm sạn, đá phiến serixit mềm bở, màu xámnâu, nâu đỏ Trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa Lớp này phân bố hai bên sườntuyến đập Bên vai trái lớp 2 có chiều dày 4-5m, vai phải mỏng hơn có chiều dày0,5-1m Nguồn gốc pha tàn tích không phân chia

+ Đá gốc:

- Trong khu vực tuyến đập chính, đá gốc là trầm tích gắn kết hệ tầng La Ngà,tuổi Jura Thành phần chủ yếu là đá phiến serixit, màu xám, xám xanh, xám xanhthẫm Đá có cấu tạo phân lớp mỏng, phân phiến, kiến trúc hạt mịn Đá gốc phân bốrộng rãi trong khu vực nghiên cứu, ở vai trái tuyến đập chính đá gốc phân bố ở độsâu 4-5m, vai phải đá gốc phân bố ở độ sâu 0,5-1m dưới lớp phủ pha tàn tích

- Đá phong hoá hoàn toàn thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiềudăm đá serixit mềm bở Trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa Đới đá phong hoámãnh liệt mạnh phân bố dưới lớp pha tàn tích và chủ yếu ở hai vai Chiều dày củađới ở vai trái 6-7m, ở vai phải mỏng hơn 0,5-1,5m

- Đá phong hoá vừa màu xám, xám xanh Đá nứt nẻ vừa, các khe nứt được lấpnhét bằng sét và oxít sắt màu vàng, vàng nâu, đá tương đối cứng Đới phong hoávừa phân bố ở hai bên vai đập và ở lòng suối Ở lòng suối đới phong hoá nằm dưới

lớp cuội sỏi, chiều dày 2,5-3m Kết quả thí nghiệm địa chất thủy văn cho thấy đớinày lượng mất nước đơn vị q=0,025-0,032l/ph.m².

- Đá phong hoá nhẹ, tưới, màu xám, xám xanh, nứt nẻ ít, cứng chắc Đới nàyphân bố ở cả hai vai và lòng suối dưới đá phong hoá vừa, ở lòng suối đới này nằmsâu 7-8m

Về mặt địa chất, lớp cuội sỏi lòng sông và đáy thềm có tính thấm lớn gây mấtnước qua nền đập, có chiều dày nhỏ gần 4m nên cần được bóc bỏ khi xây dựngđập Vai trái đập đặt trên lớp 2 và đới đá phong hoá mãnh liệt nên cần chú ý vềmặt chống thấm Vai phải sau khi bóc bỏ lớp mỏng pha tàn tích (deQ) và đới phong

đá phong hoá mãnh liệt, mạnh thì vai đập được gối trượt tiếp lên đá gốc phong hoávừa, tương đối cứng chắc

Về khả năng thấm mất nước qua nền và vai đập: Sau khi bóc bỏ các lớp đấtphong hoá mãnh liệt, với chiều dày dự kiến 10-15cm cũng cần xử lý chống thấm

Bảng chỉ tiêu cơ lý đất nền đập chính

Chỉ tiêu

K.HĐ.vị

Lớp1a

Lớp1b

Lớp1c

Lớp2

Lớp2a

Đá PH hoàn toàn

13 Độ bão hoà G(%) 63.2 81.8

5

73.88

b Đập phụ 1:

Công trình đập phụ 1 nằm tại khu vực yên ngựa suối Rua trên đường mòn từ Maty

đi suối Rua thấp Hai bên vai đập là các sườn núi tương đối thoải Phía thượng lưu

và hạ lưu tuyến đập phụ địa hình cũng tương đối bằng phẳng Cao độ đỉnh yên ngựa

Tuyến đập phụ 2 nằm tại khu vực yên ngựa trên đường mòn từ Maty đi suối

Vơ Hai bên vai đập là các sườn núi tương đối thoải, phía thượng lưu và hạ lưutuyến đập cũng tương đối thoải Cao độ đỉnh yên ngựa là +154m

Địa tầng khu vực đập phụ 2 gồm tầng phủ và đá gốc:

+ Tầng phủ:

- Lớp 2: Đất á sét nặng lẫn ít dăm sạn đá phiến mềm bở, màu xám nâu, nâu đỏ.Trạng thái nửa cứng kết cấu chặt vừa, chặt Lớp phân bố trên bề mặt ở sườn núi haivai và phía thượng, hạ lưu đập, chiều dày từ 1-2m.

+ Đá gốc:

- Đá gốc là đá phiến Serixits mềm bở đá thuộc đới phong hoá hoàn toàn Đới

đá phong hoá mãnh liệt, mạnh thành đất á sét nặng, màu xám nâu, nâu đỏ lẫn nhiềudăm sạn, đá phiến serixit mềm bở, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa Đới đáphong hoá mãnh liệt, mạnh lộ ra hai bên sườn núi vai đập, phân bố dưới lớp pha tàntích ở đỉnh yên ngựa và phía thượng hạ lưu tim tuyến

d Đập phụ 3:

Tuyến đập phụ 3 nằm tại khu vực yên ngựa trên đường mòn từ Maty đi suối

Vơ Hai bên vai đập là các sườn núi tương đối thoải Phía hạ lưu vai trái có một vếtsạt nhỏ cách tim tuyến khoảng cách 40m về phía hạ lưu Vết sạt này phát triển tronglớp phủ pha tàn tích, chân vết sạt đã cắt vào đá gốc là đá phiến serixit phong hoámãnh liệt, mạnh mềm yếu Kích thước vết sạt khoảng 2,5-3m, góc sạt gần như dựngđứng

Địa tầng khu vực đập phụ 3 bao gồm tầng phủ và đá gốc:

1.4.3.2 Địa chất thuỷ văn.

Nhìn chung trong khu vực nước ngầm nghèo nàn, chủ yếu là nước trong tầngbồi tích và trong đá gốc nứt nẻ

1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế.

Dự án hồ chứa nước Trà Co được xây dựng trên địa bàn 2 xã Phước Tân vàPhước Tiến, huyện Bác Ái, tỉnh Ninh Thuận

Dân cư sống trong vùng dự án phần lớn là dân tộc Rắclây sống chủ yếu bằngnghề làm rẫy, ruộng canh tác là những thềm bậc 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 ở vùng xã Phước Tiến và một số hộ dân thôn Đá Trắng, MaTy xã Phước Tân.Nghề nghiệp chính là làm ruộng, rẫy và nghề khai thác nứa gỗ Nói chung đời sốngkinh tế khó khăn, đời sống văn hoá còn thấp, Ngoài ra có một bộ phận nhỏ ngườikinh sống rải rác rác trên các trục giao thông, làm thủ công hoặc buôn bán nhỏ

1.5 Điều kiện giao thông.

- Đường từ Phan Rang đến thị trấn Ninh Sơn dài 30km, đường cấp III

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

- Đường từ thôn Trà Co đến vị trí đập chính là đường đất dài 4km, đường cấp V

- 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 cácvật liệu xây dựng khác

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước.

- Điện: Khu vực công trình có đường điện 35KV chạy qua, thuận tiện cho việc

cấp điện để vận hành cửa van đường tràn và cống lấy nước sau này Trong giai đoạn thicông, cũng có thể xây trước trạm hạ thế để cấp điện cho công trường Ở các điểm thicông lẻ, có thể dùng điện từ máy nổ

- Nước dùng 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.

1.7.1 Điều kiện cung cấp vật tư.

+ Đất đắp đập:

Khai thác tại mỏ 1, A, B, 4, 5, 6, 7 gần thôn Đá Trắng, cách các tuyến đậptrung bình khoảng 0,5km, điều kiện khai thác dễ Đất gồm hai loại: loại á sét (lớp 2,2b) dùng đắp khối thân đập chống thấm (phần thượng lưu của đập chính, và toàn bộcác đập phụ 1, 2, 3); loại á cát lẫn sạn sỏi (lớp 1b) dùng đắp khối hạ lưu đập chính.Trữ lượng đất các mỏ dồi dào, đủ để đắp đập chính và các đập phụ

+ Cát, cuội, sỏi: Có thể khai thác trên sông Trà Co, tại các vị trí:

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

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

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

+ Đá:

Đá xây dựng có thể khai thác ở mỏ nằm cách bản suối Vơ khoảng 1km, cáchtuyến đập chính khoảng 3,4km, nhưng khi khai thác cần phải mở đường mới Đáthuộc loại Granit màu xám, cứng chắc, số lượng và chất lượng đủ để xây, lát và đổ

bê tông công trình

+ Xi măng, sắt, thép: được chuyến đến từ thị xã Phan Rang.

+ Thiết bị công trình: Cửa van và thiết bị cơ khí chuyến đến từ TP Hồ Chí

Minh

1.7.2 Điều kiện nhân lực.

Lực lượng lao động phổ thông lấy trong xã Phước Tân và Phước Tiến Các kỹ

sư lành nghề, lực lượng thi công khác từ các đơn vị trong ngành của Tỉnh

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt.

Dựa vào các điều kiện thực tế trên, thời gian thi công công trình hồ chứa nướcTrà Co là 2 năm tính từ ngày khởi công công trình

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

+ Khó khăn: Khí hậu khắc nghiệt, điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị phải đi mua

xa

+ Thuận lợi: Lực lượng lao động dồi dào, đội ngũ công nhân kỹ sư lành nghề.

Địa chất là nền đá gốc nên rất thuận lợi cho sự ổn định của công trình

CHƯƠNG 2:

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Mục đích và tầm quan trọng của phương pháp dẫn dòng thi công 2.1.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công.

Dẫn dòng thi công: là dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu qua các công trình

dẫn dòng đã xây dựng xong trước khi ngăn dòng.

Công trình hồ chứa nước Trà Co có lòng hồ là vùng lòng chảo mở rộng vềphía hạ lưu Suối chính nằm sát giữa hai dãy núi cao; là địa thế thuận lợi cho việcthiết kế xây dựng công trình đầu mối

Trong quá trình thi công, để đảm bảo chất lượng công trình đòi hỏi hố móngphải khô ráo Như vậy phải có biện pháp dẫn dòng hợp lý để thi công thuận lợi, antoàn

Dẫn dòng thi công nhằm bốn mục đích cơ bản:

+ Ngăn chặn những ảnh hưởng không lợi của dòng chảy đối với quá trình thicông

+ Dẫn dòng chảy từ thượng lưu về phía hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổnghợp dòng nước trong quá trình thi công

+ Phải đảm bảo được các điều kiện thi công, nhưng vẫn sử dụng được nguồnnước thiên nhiên để phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho nhân dân trong vùng

+ Phương án dẫn dòng đảm bảo cả về kinh tế và kỹ thuật

2.1.2 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng.

Qua xem xét mục đích và yêu cầu của dẫn dòng thi công có thể thấy: Dẫndòng thi công là công tác quan trọng vì nó ảnh hưởng đến nhiều vấn đề như kinh tế,

kỹ thuật Bản thân nó chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thủy văn, địa hình, địachất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thủy công, điều kiện lợi dụng dòng

nước, điều kiện thi công và thời gian thi công … Dựa trên cơ sở đó để đưa ranhững phương án dẫn dòng hợp lí sao cho khi thi công công trình đảm bảo đượctiến độ thi công, giá thành rẻ mà vẫn đảm được chất lượng công trình Không ảnhhưởng nhiều đến nhu cầu dùng nước sinh hoạt của nhân dân trong vùng và nhu cầunước tưới cho nông nghiệp trong quá trình thi công đến khi hoàn thành công trìnhtrước khi đưa vào sử dụng.

2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn phương án dẫn dòng.

Công tác dẫn dòng thi công chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:

2.2.1 Ảnh hưởng của thủy văn dòng chảy.

Theo tài liệu thủy văn ta có tần suất P10%: Q = 208,4(m3/s)

Bảng 2-1: Dòng chảy năm ứng với tần suất 10%.

độ mạnh dễ gây nên lũ lớn Do đặc điểm dòng chảy theo mùa với lưu lượng và tổnglượng khác nhau dẫn đến biện pháp dẫn dòng theo từng mùa cho tiết kiệm và hợp

lý Vì thế cần triệt để sử dụng các công trình dẫn dòng, vào mùa khô sử dụng đêquai chắn nước Mùa lũ dùng đập chính để chắn nước

2.2.2 Ảnh hưởng của địa hình.

Tuyến xây dựng công trình hồ chứa nước Trà Co nằm giữa các dãy núi cao:Phía Đông là dãy núi Tiacmong, núi Yabô, núi Mavô, núi Yabiô (+1220m), PhíaTây là dãy núi đá đen, núi Fgiagog, núi Asai, Phía Bắc là dãy núi Tha Ninh(+1020m), Tara Nhin và núi Marai (+1636m), núi Mavia

Thung lũng sông Trà Co tại vị trí đập chính khá hẹp, hai bờ dốc, không thuậnlợi cho việc phân đoạn thi công đập và làm đường dẫn dòng kiểu hở

Vị trí các đập phụ khá thoải và tách rời đập chính, có thể thi công hoàn toàntrên khô và bố trí thi công độc lập so với đập chính.

2.2.3 Ảnh hưởng của địa chất, địa chất thủy văn.

+ Địa chất công trình:

- Khu vực xây dựng công trình hồ chứa Trà Co gồm đá trầm tích gắn kết, đá

phiến serixit, đá phiến thạch anh serixit, đá sừng Trong điều kiện này có thể sửdụng kênh dẫn dòng hoặc dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên

- Nền đập chính phải xử lý bóc bỏ lớp cát sạn (phần thượng lưu của thân đập),

và khoan phụt màn chống thấm

- Nền các đập phụ 1, 2, 3 chỉ cần xử lí bóc tầng phong hóa dày khoảng 0,5m

- Móng tràn và cống đều phải đào qua đá, khối lượng đào đá đường tràn tươngđối lớn

+ Địa chất thủy văn:

Bao gồm nước mặt và nước ngầm không ảnh hưởng nhiều tới công tác dẫndòng thi công

2.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.

Trong quá trình thi công hồ chứa nước Trà Co phải đảm bảo yêu cầu dùngnước cho sinh hoạt của công nhân và nhu cầu nước của nhân dân trong vùng Do đóphương án dẫn dòng đưa ra sao cho đảm bảo mực nước hạ lưu không bị thay đổiquá lớn Tuy việc đó có gây cho thi công thêm khó khăn phức tạp nhưng đem lạihiệu quả về kinh tế

2.2.5 Đặc điểm, kết cấu công trình thủy lợi.

Hệ thống đầu mối công trình Hồ chứa nước Trà Co gồm các hạng mục: đậpđất (đập chính và 3 đập phụ số 1; 2; 3), tràn xả lũ, cống xả sâu và cống lấy nước.Đập đất là loại công trình không thể cho nước tràn qua, nên trong quá trình thicông đắp đập phải đảm bảo cho từng giai đoạn vượt cao trình mực nước thượng lưu

và cao trình chống lũ Ngoài ra xây dựng 3 đập phụ vào mùa khô trong năm thứnhất do không bị ảnh hưởng của mực nước

Khi thi công hố móng phải đảm bảo không cho nước tràn vào hố móng, hốmóng luôn khô ráo, quá trình dẫn dòng phải thoát được lưu lượng nước đến; đê quaiphải đủ cao để đảm bảo an toàn cho thi công hố móng cũng như thi công thân đập.Cống xả sâu nằm ở bên phải đập chính, là công trình tham gia vào công tácdẫn dòng.

Cống lấy nước bố trí tại đập phụ số 2 nên khó có thể lợi dụng để dẫn dòng thicông

Tràn xả lũ tại đập phụ số 1 có nhiệm vụ điều tiết, tham gia vào công tác dẫndòng

2.2.6 Điều kiện và khả năng thi công.

Với tầm quan trọng của công tác dẫn dòng đã nêu trên, trước thời gian thicông ta phải tập trung thiết bị và nhân lực chu đáo với khả năng lực lượng thi công

cơ giới của đơn vị thi công của Bộ và các đơn vị thi công địa phương trong tỉnhNinh Thuận, thuận lợi về mặt địa hình nên tiến độ thi công sẽ đạt kết quả tốt

+ Điều kiện cung cấp vật tư.

+ Đất đắp đập:

Khai thác tại mỏ 1, A, B, 4, 5, 6, 7 gần thôn Đá Trắng, cách các tuyến đậptrung bình khoảng 0,5 km, điều kiện khai thác dễ Đất gồm hai loại: loại á sét (lớp 2,2b) dùng đắp khối thân đập chống thấm (phần thượng lưu của đập và toàn bộ cácđập phụ 1, 2, 3); loại á cát hoặc sỏi (lớp 1b) dùng đắp khối hạ lưu đập chính Trữlượng đất các mỏ dồi dào, đủ để đắp đập chính và đập phụ

+ Cát, Cuội, Sỏi: có thể khai thác ngay trên sông Trà Co, tại các vị trí:

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

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

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

+ Đá:

Đá xây dựng có thể khai thác ở mỏ nằm cách bản Suối Vơ khoảng 1km, cáchtuyến đập chính khoảng 3,4km, nhưng khi khai thác cần phải mở đường mới Đáthuộc loại Granit màu xám, cứng chắc, số lượng và chất lượng đủ để xây, lát và đổ

bê tông công trình

+ Xi măng, sắt, thép: được chuyển đến từ thị xã Phan Rang.

+ Thiết bị công trình: Cửa van và thiết bị cơ khí chuyển đến từ TP Hồ Chí

Minh

+ Điều kiện nhân lực: lực lượng lao động chủ yếu là phổ thông được lấy từ

hai xã Phước Tân và Phước Tiến Kỹ sư lành nghề từ các đơn vị trong nghành củaTỉnh

2.3 Đề xuất phương án dẫn dòng.

2.3.1 Nguyên tắc đề xuất phương án dẫn dòng.

Khi đưa ra phương án đẫn dòng hợp lý ta phải dựa trên 6 nguyên tắc sau:

- Thời gian thi công ngắn nhất

- Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

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

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

- Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức quản lý như:máy móc có năng suất cao, phương pháp và công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thicông khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu quả cao nhất Cụthể là mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng, tập trung đắp đập với tốc độnhanh vượt lũ tiểu mãn và lũ chính vụ

- 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 khởicông và thi công thuận lợi, đặc biệt là tạo điều kiện để công trình sớm phát huy tácdụng

Kết luận: Từ các nhận xét những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình dẫn dòngthi công và dựa trên nguyên tắc trên đây em đưa ra hai phương án dẫn dòng chocông trình hồ chứa nước Trà Co với thời gian thi công 2 năm

2.3.2 Các phương án dẫn dòng.

+ Phương án I: Thời gian thi công 2 năm bắt đầu từ tháng 1 năm 2008 đến tháng

12 năm 2009 Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:

TC

Thời gian

CT dẫn dòng

Dẫndòngquasôngchính(lạchsâu ởsát bờtrái)

Qmax = 31,87(m3/s)

- Làm đường thi công, lán trại,kho bãi và các khu phụ trợ phục

vụ cho thi công

- Đầu tháng 2 bắt đầu thi côngcống xả sâu ở bờ phải đập chính,tiến hành đào, bóc móng, khoanphụt xử lý nền đập phần vai phải

và trái đập chính, thi công tràn xả

lũ (tại đập phụ số 1), cống lấynước (tại đập phụ số 2), xử lý nền

và đắp đập phụ số 1, 3

Mùa

mưa

Từtháng 9đếntháng12/2008

Dẫndòngquasôngchính(lạchsâu ởsát bờtrái)

Q = 208,4(m3/s)

Thi công hoàn thiện cống lấynước tại đập phụ số 2, hoàn thiệncống xả sâu, tràn xả lũ và đập phụ

Dẫndòngquacốngxảsâu

Qmax = 31,87(m3/s)

Đắp đê quai thượng, hạ lưu chặndòng từ tháng 2 Bóc móng vàkhoan phụt xử lý nền đập chínhphần lòng sông, thi công hoànthiện đập chính, đập phụ số 2, lắpđặt thiết bị cơ khí cống lấy nước

và tràn xả lũ, hoàn thiện nhà quản

lý tại đập chính và đập phụ số 2.thi công kênh và công trình trênkênh chính, cuối mùa khô đóngcửa cống xả sâu tích nước vào hồđến cao trình ngưỡng tràn

Mùa

mưa

Từtháng 9đếntháng12/2009

Dẫndòngquacốnglấynước

Q = 208,4(m3/s) Lát đá bảo vệ mái thượng lưu, trồngcỏ mái hạ lưu, trải cấp phối mặt

đập, xây rãnh tiêu nước Tiếptục thi công hoàn thiện kênh chính

và các công trình trên kênh chính.Thi công hoàn thành đường quản

và tràn

+ Phương án II: Thời gian thi công: 2 năm, bắt đầu từ tháng 1 năm 2008 đến tháng

12 năm 2009 Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:

Lưu lượng dẫn dòng

Công việc phải làm và các mốc khống chế

Dẫndòngqua lòngsôngchính(lạch sâu

ở sát bờtrái)

Qmax=31,87(m3/s)

- Làm đường thi công, lántrại, kho bãi và các khu phụtrợ phục vụ cho thi công

- Thi công các công trình ởtrên khô: đường tràn, cống lấynước, các đập phụ số 1, 3đường điện, trạm biến áp vànhà quản lý

Mùa

mưa

Từ tháng

9 đếntháng12/2008

Dẫndòngqua lòngsôngchính(lạch sâu

ở sát bờtrái)

Q=208,4(m3/s)

- Đào chân khay và đắp phầnbên phải lòng sông Thi công

và hoàn thiện tràn tạm phầnbên bờ phải lòng sông

- Thi công hoàn thiện cốnglấy nước

- Thi công đập phụ số 2 vàmóng tràn xả lũ tại đập phụ số2

Dẫndòngqua cốnglấy nước

và tràntạm

Qmax=31,87(m3/s)

- Chặn dòng đầu tháng 2

- Đắp đê quai thượng, hạ lưu

- Thi công tràn xả lũ hoànthiện trước lũ chính vụ

- Đắp đập chính đến cao trìnhchống lũ tiểu mãn trước 30tháng 05

Mùa

mưa Từ tháng9 đến

tháng12/2009

Dẫndòngqua cốnglấy nước

và tràn

xả lũ

Q= 208,4(m3/s)

Tăng giá thành công trình do khối lượng đào rất lớn.

Khối lượng thi công năm thứ hai nhiều hơn năm nhất

+ Đánh giá chọn phương án.

Vì thời gian có hạn nên em chỉ có thể phân tích định tính dựa trên điều kiệnđặc điểm của công trình để đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng cho công trình

hồ chứa nước Trà Co như sau:

- Do các điều kiện thi công của công trình như đã nêu trên, việc bố trí dẫndòng chủ yếu là để thi công đập chính và đường tràn

- Vì lòng sông tại tuyến đập chính hẹp nên không thể bố trí thi công đập theokiểu phân đoạn Phương án dẫn dòng chỉ có thể là ngoài thân đập

- Theo phương án kênh hở, kênh dẫn dòng chỉ có thể đặt ở bờ trái, do bờ tráidốc và đã đặt tràn xả lũ, núi nằm sát bờ sông nên khối lượng đào sẽ rất lớn và khôngkhả thi.

- Vì vậy phương án hợp lý chỉ có thể là dẫn dòng qua cống ngầm dưới thânđập Do cống dẫn dòng đặt thấp nên không thể kết hợp với cống lấy nước thườngxuyên được Phương án được chọn là làm cống tạm để dẫn dòng và kết hợp dùnglàm cống xả cát, xả sâu để kéo dài tuổi thọ công trình sau khi thi công xong, cốngnày sẽ bị hoành triệt

- Vị trí cống dẫn dòng chọn ở bờ phải do ở đây có nền đá tốt và bố trí thi côngthuận lợi

- Trình tự thi công đập đất giữa hai phương án cơ bản là giống nhau Phương

án 1 có ưu điểm nổi bật là khối lượng công trình dẫn dòng nhỏ, cường độ thi cônggiữa các mùa tương đối đồng đều ổn định

Qua phân tích đánh giá ta lựa chọn phương án 1 làm phương án thiết kế dẫn

dòng thi công là tối ưu hơn

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

- Khái niệm: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng là trị số lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất và thời đoạn dẫn dòng thiết kế.

2.4.1 Chọn tần suất thiết kế.

Tần suất thiết kế dẫn dòng phụ thuộc vào cấp của công trình, được xác địnhtheo quy phạm hiện hành

Theo tài liệu thiết kế: công trình hồ chứa nước Trà Co thuộc công trình cấp

IV, với công trình đầu mối dâng nước cấp III Tra TCXDVN 285-2002 thì tần suấtthiết kế dẫn dòng là P = 10%

2.4.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.

Với tần suất thiết kế dẫn dòng đã có thì việc chọn lưu lượng thiết kế chủ yếudựa vào thời đoạn dẫn dòng thiết kế Khi xác định thời đoạn dẫn dòng thiết kế cầnnghiên cứu kỹ một cách tổng hợp và toàn diện các vấn đề liên quan như:

- Đặc điểm thủy văn, khí tượng của vùng thi công

- Đặc điểm kết cấu công trình

- Phương án dẫn dòng.

- Điều kiện và khả năng thi công

Công trình hồ chứa nước Trà Co được đắp bằng đất, không cho phép nướctràn qua Căn cứ vào phương án dẫn dòng đã chọn, điều kiện và khả năng thi côngcủa đơn vị thi công, quyết định chia thời đoạn dẫn dòng theo từng thời kỳ

Trên cơ sở tần suất và thời đoạn dẫn dòng thiết kế đã xác định được:

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa kiệt k

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

- Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô, trước lũ chính vụ

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

- Năm thứ nhất:

+ Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên 8 tháng (mùa khô)

+ Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên 4 tháng (mùa mưa)

- Năm thứ hai:

+ Mùa khô dẫn dòng qua cống xả sâu 8 tháng (mùa khô)

+ Dẫn dòng qua cống lấy nước và tràn xả lũ 4 tháng (mùa mưa)

2.5.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.

a Mức độ thu hẹp cho phép của lòng suối:

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 thi công trong các giai đoạn, nhất là giai đoạn công trình cótrọng 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.

b Nội dung tính toán:

Mức độ thu hẹp của dòng suối được biểu thị bằng công thức sau: (GT thicông, tập 1)

% 100 2

Số mũ thuỷ lực 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 tươngứng, ta xác định được quan hệ (Q ~ hhl)

Kết quả tính và quan hệ được thể hiện ở đường quan hệ và bảng (2-1) như sau:

Với tần suất thiết kế thi công P=10%, ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ ứng

là Q = 208,4 (m³/s) (Lưu lượng dẫn dòng = Lưu lượng lũ chính vụ) Từ quan hệ Q

~ Zha được Zha = 142.97 (m) Ta xác định được cao trình mực nước hạ lưu:

Zhl = 142,97m;

=> hhl = Zhl – Zđs = 142,97 – 141.70 = 1,27(m)

Trong đó:

hhl: Chiều cao cột nước hạ lưu (m).

Zđs:Cao trình đáy sông xác định được dựa vào mặt cắt dọc đập

Ứng với cao trình mực nước hạ lưu Zhl = +142,97(m) do trên cắt dọc đậpxác định được  2= 96,98 m2, ω) và (χ) ứng với từng1 = 50,5 m2

Sơ đồ tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp

d Tính lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (Vc)

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

Trong đó:

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

Qlu10%: lưu lượng thiết kế thi công mùa lũ (m³/s) Qlu10% = 208,4m3/s

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

0,95*(96,98 50,5)= 4,72 (m/s)Sau khi sơ bộ xác định hệ số thu hẹp k và tính được lưu tốc bình quân tại mặtcắt thu hẹp Vc Căn cứ vào địa chất của đoạn sông thu hẹp sẽ xác định được lưu tốcbình quân cho phép không xói [ Vc ] So sánh nếu Vc > [Vc] lòng sông bị xói lở cầngia cố lòng sông Nếu Vc < [Vc] lòng sông không bị xói lở

Tính Qmax = k.Q0,1

max = 1,2* 208,4 = 205,08 m3/s -> [Vc] = 0,68*205,08

=1,18 m/s ( chọn k = 0,68 tra bảng 13 trang 451 TCVN 4118 – 1985 so sánh ta thấy

Vc = 4,72 (m/s) > [Vc] = 1,18 (m/s) lòng sông và bờ sông bị xói lở nên cần phải gia

cố (bằng cách xếp rọ đá bảo vệ tại khu vực nơi có mái tiếp giáp với lòng sông)

e Xác định chênh lệch cột nước: ΔZ (m).Z (m).

Sau khi lòng suối bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng chảy thay đổi mựcnước dâng lên

Độ cao cộ nước dâng khi lòng suối bị co hẹp ứng với lưu lượng Q = 208,4(m³/s) được xác định theo công thức sau:

ΔZ: độ cao cột nước dâng khi lòng suối bị thu hẹp

V0: Lưu tốc lòng suối chưa bị thu hẹp (m/s)

Vậy sau khi lòng sông bị thu hẹp mực nước dẫn dòng tăng lên ΔZ = 1,33m

g Xác định cao trình mực nước thượng lưu: Ztl

Trong đó:

Z tl: Mực nước phía thượng lưu đập

Zhl: Mực nước phía hạ lưu đập, dựa vào qua hệ Q ~ Zhl ứng với Qlu10% =208,4m3/s => có Zhl = 142,76(m)

ΔZ: Độ chênh mực nước thượng hại lưu đập: ΔZ = 1,33

Thay các giá trị vào (2-4) ta được: Ztl = Zhl + ΔZ = 142,97 + 1,33 = 144,3(m)

Ứng dụng kết quả tính toán.

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ tiểu mãn:

Zvl = ZTL +  ( = 0,5 ÷ 0,7m)

Zvl = 144,3 + 0,7= 145,00 (m)

2.5.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống xả sâu (tính cho mùa khô năm

thứ hai).

a Mục đích:

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

+ Xác định mực nước đầu kênh, từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai, caotrình đắp đập vượt lũ

+ Kiểm tra trạng thái chảy trong cống

+ Kiểm tra điều kiện xói lở hạ lưu cống

b Nội dung tính toán cống dẫn dòng:

 Nhiệm vụ cống dẫn dòng:

Cống xả sâu đặt dưới đập chính có nhiệm vụ tháo xả bùn cát hàng năm và kếthợp tháo lũ khẩn cấp khi cần thiết Cống làm nhiệm vụ dẫn dòng vào mùa khô, chọnlưu lượng tính toán là lưu lượng lũ thi công của tháng 6: Qlũtm

max = 31,87m³/s

 Tài liệu tính toán:

+ Bố trí và kích thước cống:

- Cao trình đáy cống lấy bằng cao trình đáy sông cao = 136.55

- Chiều dài cống: từ cao trình cống và kích thước đập chính đã biết, xác địnhđược L = 160 m

- Mặt cắt ngang cống: mặt cắt ngang cống gồm 2 khoang, mỗi khoang có B x

H = 2,2 x 2,2m

- Cửa vào bố trí 2 hàng khe phai, để phục vụ thả phai khi hoành triệt cống

- Cửa ra bố trí bể tiêu năng với db = 3,5m; Lb = 27m, tiếp theo là một đoạnkênh ngắn nối với lòng sông cũ

- Sau khi tính được H0 cần kiểm tra theo điều kiện dòng chảy qua cống làkhông áp, bán áp hay có áp.

H  (1,21,4)D và hn < D thì cống chảy không áp

H > (1,21,4)D có thể xảy ra chảy bán áp hoặc có áp còn tùy thuộc vào độ dàicủa cống và mực nước hạ lưu cống

Trong đó: H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào

- Tính toán thủy lực: Tính cho trường hợp tháo lưu lượng lớn nhất ứng với lũtiễu mãn thường xuất hiện vào tháng 6: Qtm

max = 31,87 m3/s

 Nội dung tính toán:

Giả thiết cống ngầm chảy có áp hạ lưu chảy tự do ta có công thức tính toán như sau:

Q =  2g(H0  il  ηaa ) (2-4)

Trong đó:

Q - Lưu lượng tháo qua cống

a - Chiều cao cống ( độ mở cống )

Cột (1): cột nước trước cống ( giảt thiết )

Cột (2):  - Hệ số lưu lượng, thường lấy bằng 0,85

2gl Σξ 1

v = 0,5: Tổn thất tại cửa vào

cửa ra = 0,13: Tổn thất cửa ra

  =v +cửa ra = 0,5 + 0,13 = 0,63

C - Hệ số sedi: C = n1R1/ 6

R - Bán kính thủy lực: R = ω) và (χ) ứng với từngχ) ứng với từng

Ứng với mực nước thượng lưu ta có cột nước tương ứng H0 = Z TL - Đáycống =144.43 – 136,55 = 7,88 m

Từ quan hệ (Qdến ~ Ztl) ta xác định cao trình đắp đập khống chế:

Áp dụng công thức trang 30 Giáo trình thi công tập 1:

Zvl = ZTL +  ( = 0,5 ÷ 0,7m)

Zvl = 144.43 +0,7 = 145.13 (m)

2.6 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Kôtrêrin.

+ Nội dung tính toán điều tiết:

Từ đầu tháng 09 năm thứ hai dẫn dòng qua cống xả sâu và tràn xả lũ với việctính toán điều tiết dòng chảy như sau:

Trong thời gian mùa lũ với tần suất P = 10% ta có:

Qmax = 208,4(m3/s)

Theo kinh nghiệm lấy tổng thời gian lũ: T = 12 giờ

Wlũ 10% = 208, 4*12*3600

2 = 44,50*106 (m3)

Với lưu lượng Qmax= 208,4(m3/s), sẽ qua cống lấy nước với lưu lượnglớn nhất của cống là: Qc = 1,85(m3/s), lưu lượng còn lại sẽ xả qua tràn xả lũ

Q xả max = 208,4 – 1,87 = 206,55 (m3/s)

-Dùng phương pháp KôtrêRin để tính toán điều tiết: Coi đường quá trình lũdạng tam giác

Với công thức tính toán (10-6 C GTTV trang 364) như sau:

qmax = Q maxxả m

L

w1W

Hình 2-3 Đường quá trình lũ tần suất 10%

Với các giả thiết lưu lượng xả thì ứng với qmax ta cĩ ở bảng sau :

Trong đó:

- ZTlmax được xác định bằng cách tra quan hệ Qxả  ZTL ứng với qxả max

ZTL = 160,68m: Cao trình thượng lưu ứng với qxả max = 131,088m

Lấy  = 0,7m

 ZVL =160.8+ 0,7 = 161,5m

Như vậy khi thi công đập đất phải vượt qua cao trình chống lũ trên

khống chê đến cao trình +163 (chưa kể tường chắn sóng)

2.7 Thiết kế sơ bộ công trình dẫn dòng.

2.7.1 Thiết kế đê quai ngăn dòng.

+ Đê quai là một công trình ngăn nước tạm thời, ngăn cách hố móng với dòngchảy tạo điều kiện cho công tác thi công ở trong hố móng được khô ráo Khi thicông công trình chính đạt đến cao trình có khả năng chắn nước thì đê quai được phádỡ

+ Khi đắp đê quai cần phải chú ý các điều kiện sau:

- Phải đủ cường độ ổn định, chống thấm và chống xói tốt

- Cấu tạo đơn giản, đảm bảo xây dựng, sửa chữa và tháo dỡ dễ dàng

- Phải liên kết tốt với hai bờ và lòng sông

- Khối lượng công việc ít, tận dụng vật liệu tại chỗ, đảm bảo sử dụng nhân lực,vật liệu và thiết bị ít nhất, thi công với thời gian ngắn, giá thành rẻ

Đê quai được đắp vào đầu tháng 12 của mùa kiệt năm thi công thứ 2 Cao trình

đê quai được xác định tùy theo vị trí làm việc của đê quai

+ Cao trình đê quai thượng lưu: Ztl

Trong đó:

ZMNTL: mực nước thượng lưu lớn nhất Z = 144,43 m

 : độ vượt cao của đê quai, thường dùng  = 0,5-0,7 (m), lấy  = 0,7Vậy Z đqtl = 145,13 m

Mặt cắt điển hình

+ Cao trình đê quai hạ lưu: Zhl

- Mái đê quai: đê quai có chiều cao không lớn nhưng khi thi công có sử dụng

đê quai làm đường thi công nên thiết kế mái đê quai m = 1,5

- Đê quai thi công bằng phương pháp đầm nén dùng đất á sét lớp 2

2.7.2 Tính thấm qua đê quai.

Lưu lượng đơn vị thấm qua đê quai được xác định theo công thức:

L

Y T T H k

k: hệ số thấm của đê (đắp bằng đất đầm nén) (m/h).

k = 10-4(cm/s) = 36.10-4 (m/h)

T: chiều dày tầng đất thấm nước (T=1,0m)

H: cột nước trước đê quai (m)

l: khoảng cách từ chân đê quai đến mương tập trung nước (m)

L = L0 + l – 0,5.m.H

m: hệ số mái của đê quai; m = 2

Các ký hiệu như hình vẽ, từ đó ta xác định được:

+ Lưu lượng thấm qua đê quai thượng lưu với:

145.13 144,3

2

) ( )

+ Tính toán khối lượng cho phương án đã chọn.

- Tính toán khối lượng cho đê quai thượng lưu:

TT Tên mặt

cắt

Khoảng cách (m)

Diện tích F

Khối lượng (m 3 ) Ghi chú

Diện tích F

Khối lượng (m 3 ) Ghi chú

+ Biện pháp thi công:

Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đê quai

hạ lưu vì được đắp trong trạng thái tĩnh, mực nước hạ lưu thấp

Khối lượng thi công nhỏ, thi công chủ yếu là thủ công kết hợp với cơ giới.Cống lấy nước được xây dựng để phục vụ công tác dẫn dòng Vì vậy cống được thicông hoàn thành năm thi công thứ nhất

2.8 Tính toán thủy lực ngăn dòng.

2.8.1 Tầm quan trọng của công tác ngăn dòng.

Ngăn dòng là một công tác khẩn trương và phức tạp với một thời gian ngắnnhất, đòi hỏi tốn ít vật liệu và nhân lực nhưng phải chặn được dòng chảy ở cửa ngăndòng; dòng chảy được dẫn qua công trình dẫn dòng hoặc trữ lại trong hồ Nó cần làcông tác có tính chất chủ yếu mấu chốt trong quá trình thi công các công trình thủylợi lớn Vì vậy chọn phương án dẫn dòng hợp lý có ý nghĩa to lớn về mặt kinh tế và

kỹ thuật

Sau khi tính toán thủy lực cống dẫn dòng, ta xác định được các cao trình đắpđập khống chế, cao trình của đê quai

Như vậy công tác ngăn dòng có vai trò rất quan trọng: khống chế toàn bộ tiến

độ thi công nhất là tiến độ thi công đập Do đó phải tính toán phân tích, lựa chọn đểxác định các thông số tính toán trong thiết kế ngăn dòng, phương pháp ngăn dòng từ

đó đề ra biện pháp tổ chức thi công ngăn dòng

2.8.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng.

a Chọn ngày ngăn dòng.

+ Chọn ngày ngăn dòng cần dựa vào các điều kiện sau đây:

- Chọn lúc nước kiệt nhất trong mùa khô

- Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian đắp đê quai, bơm cạn nước, nạovét móng, xử lý nền xây đắp công trình chính hoặc bộ phận công trình chính đếncao trình chống lũ trước khi lũ đến.

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

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

+ Hồ chứa nước Trà Co có yêu cầu lớn nhất là phải có đủ thời gian đắp đậpđến cao trình vượt lũ sau khi chặn dòng và khi chặn dòng công trình dẫn nước đãxây dựng xong trước đó

+ Dựa vào những điều kiện đã phân tích trên ta chọn ngày ngăn dòng là vàolúc 8 giờ ngày 3 tháng 12 năm 2008 thi công vì có các điều kiện thuận lợi sau:

- Lúc này bắt đầu vào mùa khô nên lưu lượng nhỏ: Q10% = 1,87 (m³/s) Theo tàiliệu thủy văn mặc dù không phải là lúc kiệt nhất, đến tháng 4 mới là lúc kiệt nhấtnhững để có thời gian đắp đập vượt lũ chính vụ được

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

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

b Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng.

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

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là trị số lưu lượng trung bình của 3 ngày tại thời điểm ngăn dòng tương ứng với tần suất thiết kế ngăn dòng Tần suất thiết kế

phụ thuộc vào cấp công trình và lấy theo TCXDVN:285 -2002 tần suất lưu lượnglớn nhất tính toán lấp dòng là 10% đối với công trình cấp III

c Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng.

Căn cứ vào TCXDVN:285 – 2002 và tài liệu thủy văn, ứng với tần suất thiết

kế thi công P = 10% ta chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng là Q 10% = 1,87 (m³/s)

2.8.3 Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng.

a Chọn vị trí:

Khi xác định vị trí cửa ngăn dòng cần áp dụng các nguyên tắc sau:

- Bố trí cửa ngăn dòng ở giữa dòng vì dòng chảy thuận, khả năng tháo nướclớn.

b Xác định bề rộng cửa ngăn dòng:

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

- Luu lượng thiết kế ngăn dòng

- Điều kiện chống xói của nền

- Cường độ thi công

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

Trên suối Trà Co không có yêu cầu về vận tải thủy, lưu lượng thiết kế chặndòng nhỏ: Q = 1,87 (m3/s) do đó chọn bề rộng cửa ngăn dòng là 0,5 m

2.8.4 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng.

+ Phương pháp ngăn dòng:

Có nhiều phương pháp ngăn dòng như : đổ vật liệu vào dòng chảy (đất, cát,

đá, bó cành cây, khối bê tông ….); nổ mìn định hướng; bồi đắp bằng thủy lực, đóngcửa cống… phương pháp được áp dụng nhiều là đổ đất đá trực tiếp ngăn dòng.Yêu cầu công tác đổ đá đắp đập ngăn dòng là khẩn trương, liên tục với cường

độ cao cho tới khi đập nhô ra khỏi mặt nước,

Hiện nay có 3 phương pháp ngăn dòng:

+ Vì tại thời điểm ngăn dòng lưu lượng không lớn lắm, vật liệu được tập kếtđầy đủ, với bề rộng của cửa ngăn dòng đã định.

+ Phương pháp này phù hợp với điều kiện về địa hình, địa chất cũng nhưphương tiện máy móc và nhân lực có sẵn

+ Phương án tổ chức thi công ngăn dòng:

Trước khi ngăn dòng cần tiến hành kiểm tra lại công trình dẫn nước, khốilượng vật liệu chuẩn bị ngăn dòng theo dự tính, thành lập ban chỉ huy ngăn dòng.Dùng ô tô vận chuyển vật liệu đất đá xuống cửa ngăn dòng và lấp từ hai bờsang Sau khi ngặn dòng cần tiến hành tôn cao, đắp đê quai 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 lưu được đắp trong trạng thái tĩnh, mực nước hạ lưu thấp Mựcnước hạ lưu khi chặn dòng xong được xác định từ quan hệ Q ~ Zh với Q = 1,87 m3/s

=> mực nước Zh = 141m

Cao trình đê quai hạ lưu bằng: Zđqhl = Zh + δ = 141,5m Bề rộng đê quai hạ lưu

b = 3m

2.8.5 Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng.

Dựa vào phương trình cân bằng nước :

Qđến = Qxả + Qcửa + Qthấm + Qtích ( để đơn giản có thể bỏ qua Qthấm và Qtích)(2-14)

- Lưu lượng qua cửa dẫn dòng: Qcửa:

Tính lưu lượng qua cửa ứng với cột nước thượng lưu

Trong đó:

m : hệ số lưu lượng của đập đỉnh rộng, m = 0.385 (tra bảng TL 14.12)

B : Chiều rộng trung bình của cửa ngăn dòng (m)

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

Q: Lưu lượng thi công lấp dòng Q = 7,46 (m³/s)

ε: hệ số thu hẹp bên (lấy ε = 0,95)