Đập đất Thi công trên mặt đập

- Xác định cấp công trình dẫn dòng, tần suất lưu lượng thiết kế và lưu lượng thiết kế dẫn dòng.. Đề xuất, lựa chọn phương án dẫn Tần suất dẫn dòng Lưu lượng dẫn dòng Công việc thực hiện

Trang 1

MỤC LỤC

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian 5 năm học tập và phấn đấu tại trường (2011-2016), đến nay em đã

vinh dự được nhận đố án tốt nghiệp với đề tài “ thiết kế tổ chức thi công công trình

Phiêng Lức 2 Hạng mục thi công đập đất” từ bộ môn thi công khoa công trình trường

Đại Học Thủy Lợi, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Tư

và TS Lã Vĩnh Trung Nội dung của đồ án bao gồm những phần sau:

- Chương 1: Giới thiệu chung về công trình

- Chương 2: Thiết kế dẫn dòng thi công

- Chương 3: Thiết kế tổ chức thi công công trình đập đất đầm nén

- Chương 4: Kế hoạch tiến độ thi công

- Chương 5: Bố trí mặt bằng thi công

- Chương 6: Dự toán xây dựng công trình đập đất

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn

tận tình của thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Tư, TS Lã Vĩnh Trung và các thầy cô trong

bộ môn thi công trường Đại Học Thủy Lợi Em đã xin chân thành cảm ơn tất cả các

thầy cô đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trang 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Tên công trình: Thiết kế TCTC công trình Phiêng Lức 2

Vị trí công trình: Cụm công trình đầu mối Hồ Phiêng Lức 2 cách thị trấn Tân

Uyên về phía Nam khoảng 3km trên địa bàn xã Thân Thuộc, huyện Tân Uyên, tỉnh Lai

Châu Trong giai đoạn dự án đầu tư nghiên cứu 2 tuyến đập chính nằm trên suối Nậm

Lúc Tuyến đập chính thứ nhất có tọa độ địa lý khoảng 22008’45” vĩ độ Bắc và

103045’38” kinh độ Đông, tuyến thứ 2 cách tuyến thứ nhất khoảng 700m xuôi về phía

hạ lưu suối Nậm Lúc

Đường giao thông chủ yếu đi đến vùng dự án là Quốc lộ 32

1.2 Nhiệm vụ công trình

+ Cung cấp nước tưới cho hoa màu, lúa, chè: 700 ha

+ Cung cấp nước sinh hoạt cho thị trấn Tân Uyên và khu vực lân cận: 11095

người

+ Cung cấp nước cho chăn nuôi: 82620 con

+ Nuôi thủy sản trong lòng hồ: 34 ha

+ Tạo cảnh quang, cải tạo môi trường, kết hợp du lịch

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

Trang 4

6 Cống lấy nước

Trang 5

Cao trình ngưỡng cống m 562,00

7 Đường quản lý kết hợp thi công

8 Kênh tưới

Kích thước kênh thay đổi dẩn theo chiều dài

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

Lưu vực HCN Phiêng Lức 2 nằm trong vùng có địa hình chia cắt mạnh, độ dốc

lòng sông và độ dốc lưu vực tương đối lớn Đường phân lưu phía thượng nguồn lưu

vực đi qua các đỉnh núi cao trên 900m, phía hạ lưu là các đỉnh núi chỉ cao vào khoảng

500 - 600m Mật độ lưới sông vào khoảng 0,8 km/km2 Trên lưu vực suối Phiêng Lúc

hiện nay, cây rừng đã bị khai thác bừa bãi, thảm thực vật bị suy thoái nghiêm trọng

làm cho khả năng điều tiết lưu vực bị ảnh hưởng rõ rệt

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

a Điều kiện khí hậu

Trang 6

Hồ chứa nước Phiêng Lức 2 thuộc khu vực Tây Bắc Việt Nam, ở đây chịu ảnh

hưởng trực tiếp của khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi cao, có mùa đông giá lạnh và

mùa hè nóng bức, khô hanh Trong năm có hai mùa rõ rệt Mùa đông từ tháng XII đến

tháng II, nhiệt độ các tháng này thường thấp, thấp nhất đo được là -0.40C (tại Tam

Đường) Mùa nắng nóng từ tháng V đến tháng IX luôn duy trì nền nhiệt độ cao, nhiệt

độ cao nhất đo được tại Tam Đường là 34.50C Các tháng còn lại là thời kỳ chuyển tiếp

giữa các mùa trong năm

b Thủy văn

Quá trình lũ thiết kế công trình

Căn cứ lưu lượng đỉnh lũ của dự án, căn cứ tình hình tài liệu lũ thực đo tại các

lưu vực nhỏ trong vùng, lựa chọn quá trình lũ thực đo ngày 22-7-1977 của trạm thủy

văn Sa Pả, có Qmax = 100 m3/s làm mô hình tính lũ thiết kế, lũ kiểm tra cho dự án

HCN Phiêng Lức Quá trình lũ thiết kế, lũ kiểm tra ghi ở bảng sau:

Bảng 1.2 Bảng Quá trình lũ thiết kế, lũ kiểm tra của Hồ Phiêng Lức

TT Thời đoạn

T = 30’

Qi,MH(m3/s)

Qi,KT(m3/s)

Qi,TK(m3/s)Tuyến 1

(tuyếnthượng lưu)

Tuyến 2(tuyến hạlưu)

Tuyến 1(tuyếnthượng lưu)

Tuyến 2(tuyến hạlưu)

Trang 7

Tháng 11

Trang 8

5,9651

6,9453

8,0151

9,1832

10,474

13,4616

15,1443

16,96

Trang 9

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

Nguồn nước trong khu vực chủ yếu tồn tại hai loại chính là nguồn nước mặt và

nguồn nước ngầm

- Nước mặt

Nước mặt tồn tại chủ yếu trong hệ thống sông suối, nguồn cung cấp là nước

mưa, một phần là nước ngầm nên lưu lượng dòng chảy có sự chênh lệch rõ rệt giữa

mùa khô và mùa mưa

- Nước ngầm

Trong khu vực nghiên cứu nước được chứa trong các lớp đất đá và khá phong

phú trong các lớp cuội sỏi, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mặt Ngoài ra nước còn

tồn tại trong các khe nứt của đá gốc, nhìn chung lượng nước này nghèo nàn, không

phổ biến

1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực

Tổng diện tích tự nhiên của huyện Tân Uyên là 903,20km2 trong đó đất

nông-lâm nghiệp: 285,193km2 và có dân số năm 2011 là 48 213 người, mật độ 53

người/km2 Nhìn chung mật độ dân số trong toàn vùng rất thấp và phân bố không đều,

nơi tập trung đông dân nhất là thị trấn Tân Uyên với 9 553 người mật độ 135 người/

km2

Số người trong độ tuổi lao động: 28 280 người, trong đó:

- Nông nghiệp: 22 624 người chiếm 80%

- Phi nông nghiệp: 5 656 người chiếm 20%

Nhân lực lao động của huyện Tân Uyên chủ yếu là lao động nông nghiệp chiếm

80% trong tổng số lao động Số người trong độ tuổi lao động đã qua đào tạo chiếm tỷ

lệ thấp 6%, số lao động có chuyên môn, trình độ cao rất ít, đó là cản trở trong việc tiếp

nhận các tiến bộ khoa học kỹ thuật, thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội nhanh và bển

vững

Huyện có 9/10 xã, thị trấn thuộc diện đặc biệt khó khăn, tỷ lệ hộ nghèo cao, tính

đến hết năm 2011 số hộ nghèo 4 494 hộ chiếm 46,7%, hộ cận nghèo 1 186 hộ, chiếm

12,32%; nền kinh tế ở điểm xuất phát thấp, sản xuất hàng hóa chậm phát triển và

không đều giữa các vùng Huyện Tân Uyên là một huyện vùng cao, một số phong tục

tập quán lạc hậu còn tồn tại Trình độ dân trí chưa đồng đểu Việc tiếp thu chủ trương,

đường lối của Đảng, chính sách, pháp luật của Nhà nước cũng như việc áp dụng các

kiến thức khoa học kỹ thuật tiến bộ vào sản xuất còn hạn chế

Là một huyện nghèo của tỉnh Lai Châu với mức thu nhập bình quân trên đầu

người 5,4 triệu/ người/ năm, mức sống dân cư còn thấp, tỷ lệ hộ nghèo cao

Huyện còn là nơi di dân tái định cư của các công trình thủy điện nên tình hình

dân cư còn nhiều phức tạp, nhiều người còn tính ỷ lại vào trợ giúp của nhà nước

Trang 10

1.5 Điều kiện giao thụng

Tuyến quốc lộ 32 Hà Nội – Than Uyờn – Tõn Uyờn – Lai Chõu đi qua huyện

Tõn Uyờn 32 mới được nõng cấp sửa chữa nờn rất thuận lợi cho giao thụng từ huyện

Tõn Uyờn đi Lai Chõu, hay xuụi về Yờn Bỏi, Hà Nội

Đường liờn xó huyện là 132km, trong đú 81km đường nhựa, 46km đường rải

đỏ, 9km đường đất Cỏc tuyến đường từ xó đến cỏc thụn bản chủ yếu là đường đất rải

đỏ sỏi, về mựa mưa đi lại khú khăn, thường phải đi bộ Đường cỏc thụn bản đường đất

282km

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

a.Điện

Tớnh đến cuối năm 2011, 10 xó và thị trấn trong huyện đó cú điện sử dụng

Trong đú cú 7 xó đó cú điện lưới quốc gia 3 xó cũn lại dựng cỏc nguồn điện khỏc Khu

vực xõy dựng cụng trỡnh hiện nay đó cú điện lưới đến gần khu vực xõy dựng cụng

trỡnh Để thi cụng và quản lý vận hành trạm biến ỏp được đấu nối vào đường dõy

35KV hiện cú ở khu vực, đoạn đường dõy mới dài 2km

b Vật liệu

Căn cứ theo yêu cầu về vật liệu đất đắp đã tiến hành khảo

sát 5 mỏ vật liệu đất xây dựng (ký hiệu VL1A, VL1B, VL2A, VL2A &

Chi ều dày bóc bỏ (m)

Chi ều dày khai thác (m)

Khối lợng bóc bỏ (m3 )

Trữ ợng khai thác (m3).

l-cấp B&C1

Trữ ợng khai thác (m3).

l-cấp C2

Tổng Trữ l- ợng khai thác (m3)

Cự ly

đến

PA TL (m)

Cự ly

đến

PA HL (m)

372900

0.3

500

343000

210000

1 027 000

Trang 11

52 800 26 400

438

1150

5

239250

119625

Trang 12

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

Vị trí công trình đầu mối nằm cách trục đờng quốc lộ 32

khoảng hơn 1km và trung tâm huyện Tân Uyên khoảng 3km km

nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật t, thiết bị và nguyên vật liệu

Hiện tại đờng từ trung tâm huyện vào đến vị trí công trình đầu

mối đã đợc sửa chữa nâng cấp trải nhựa hơn 2km, đoạn đờng còn

lại từ quốc lộ 32 vào khu đầu mối dài khoảng gần 1km sẽ đợc xây

dựng mới khi dự án triển khai thi công

1.8 Thời gian thi cụng được phờ duyệt

Thời gian thi cụng: 3 năm

1.9 Những khú khăn và thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng

a Cỏc điều kiện thuận lợi:

Dự án đợc đầu t sẽ đáp ứng yêu cầu cấp thiết của nhân dân

vùng dự án Vì vậy sẽ đợc sự ủng hộ cao của nhân dân và chính

quyền địa phơng trong quá trình chuẩn bị và thực hiện dự án

Vùng dự án có nguồn vật liệu đất đắp thuận lợi cho việc xây

dựng công trình dùng vật liệu địa phơng nh đập đất

Huyện Tân Uyên nằm trên tuyến đờng quốc lộ 32, Hà nội - Lai

Châu, từ đờng quốc lộ 32 vào công trình khoảng 2km Nên khi thi

Trang 13

công công trình, vận chuyển vật liệu và phục vụ đời sống ngời lao

động cả khi thi công và sau khi vận hành là thuận lợi

b Cỏc khú khăn:

Do ảnh hởng của điều kiện thời tiết khu vực núi cao nên thời

gian thuận lợi để phục vụ công tác thi công là không nhiều do các

tháng mùa ma, lợng ma lớn

Vùng dự án là miền núi, địa hình sông suối cũng nh địa

hình chung rất dốc, vì vậy việc lựa chọn đợc vị trí xây dựng hồ

chứa rất khó khăn, suất đầu t lớn, hiệu quả kinh tế vì thế sẽ không

cao nh nhiều khu vực khác

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ DẪN DềNG THI CễNG 2.1 Mục đớch, nhiệm vụ và cỏc nhõn tố ảnh hưởng tới dẫn dũng thi cụng

2.1.1 Mục đớch, và nhiệm vụ

Tuyến đập của cụng trỡnh Hồ chứa nước Phiờng Lức 2 cú nhiệm vụ ngăn toàn bộ

lũng suối Nậm Lỳc tạo hồ chứa Trong giai đoạn thi cụng tuyến cụng trỡnh bao gồm

cụng tỏc dẫn dũng

Dẫn dũng thi cụng cú cỏc mục đớch và nhiệm vụ sau:

* Mục đớch:

- Làm khụ hố múng, để đảm bảo thi cụng múng cụn trỡnh được khụ rỏo

- Dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu để đảm bảo nhu cầu dung nước ở hạ lưu

* Nhiệm vụ:

- Chọn tần suất thiết kế (P%) và lưu lượng dẫn dũng thi cụng

- Chọn phương ỏn dẫn dũng thi cụng cho từng thời đoạn

- Toỏn thủy lực cho phương ỏn dẫn dũng

- Tiến hành đắp đờ quai bao quanh hố múng, tiờu nước, nạo vột hố múng, xử lý

nền và xõy dựng cụng trỡnh

- Dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu qua cỏc cụng trinh dẫn dũng đó được xõy

dựng

2.1.2 Cỏc yếu tố ảnh hưởng

2.1.2.1 Khớ hậu thủy văn

Để quyết định phương ỏn dẫn dũng thi cụng cần dựa vào đặc trưng thủy văn của

lưu vực suối như lưu lượng, lưu tốc, mực nước… Theo tài liệu thủy văn về cụng trỡnh

Trang 14

Hồ Phiêng Lức thuộc khu vực Tây Bắc Việt Nam cho thấy trong năm có 2 mùa: mùa

khô hạn từ tháng XI đến tháng IV năm sau và mùa mưa từ tháng V đến tháng X Trong

đó lượng mưa từ tháng V đến tháng X chiếm gần đến 80% tổng lượng mưa năm

2.1.2.2 Địa hình

Cấu tạo địa hình của lòng sông và hai bên bờ tại khu vực công trình đầu mối

thủy lợi ảnh hưởng trực tiếp đến công tác ngăn dòng và dẫn dòng

Vùng dự án là miền núi, địa hình sông suối rất dốc, nên có thể chọn công việc đào cống

để dẫn dòng

2.1.2.3 Lợi dụng dòng chảy tổng hợp

Cấp nước tưới cho 700ha đất nông nghiệp

Đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt và chăn nuôi cho Thị trán Tân Uyên

2.1.2.4 Kinh tế

Đảm bảo tiết kiệm chi phí thi công công trình đến mức tối đa

Tận dụng được nguyên liệu địa phương đến mức có thể

2.1.2.5 Năng lực thi công

Khu vực dự kiến sử dụng đất để đắp đều có địa hình núi tương đối dốc, cần mở

đường vào khai thác Đây là điều kiện bất lợi để khai thác đất đắp

Trong khi lấy đất đắp đập ở nhiều vị trí của các mỏ có thể gặp các đá tảng chưa

phong hoá hết có thể gây khó khăn trong quá trình thi công, vì vậy cần có biện pháp

thi công phù hợp

Để hạn chế diện tích khai thác, trong quá trình thi công lấy đất nên tận dụng đào

với độ sâu tối đa có thể và cần tận dụng các đất đào móng đập và tràn để làm vật liệu

đắp đập

Để đẩy nhanh tiến độ thi công và giảm giá thành công trình biện pháp thi công

chủ yếu bằng cơ giới

2.1.3 Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng

- Thời gian thi công ngắ nhất

- Chi phí dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

- Thi công thuận lợi, an toàn, chất lượng cao

- Bảo đảm tối đa yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.1.4 Các bước lựa chọn phương án dẫn dòng

- Tập hợp và nghiên cứu các tài kiệu cơ bản

Trang 15

- Đề xuất các phương án dẫn dòng.

- Xác định tiến độ thi công dẫn dòng

- Xác định cấp công trình dẫn dòng, tần suất lưu lượng thiết kế và lưu lượng

thiết kế dẫn dòng

- Lựa chọn kết cấu các công trình dẫn dòng, tính toán ổn định của công trình

dẫn dòng, và của lòng dẫn mới

- Tính toán thủy lực dẫn dòng

- Tính toán kinh tế và chọn phương án hợp lý nhất

2.2 Đề xuất, lựa chọn phương án dẫn

Tần suất dẫn dòng

Lưu lượng dẫn dòng

Công việc thực hiện

- Đào kênh dẫn dòng, cao trình cửa vào +535 m

- Đắp đê quai thượng lưu đểnước chảy vào kênh

- Đào móng thi công hoàn thiện cống dẫn dòng bên bờ phải, cao trình đáy cống +

540 m

- Đào móng cống lấy nước

- Đắp đập bờ trái đến cao trình vượt lũ

Giai đoạn II:

Trang 16

- Đắp đê quai thượng, hạ lưu ngăn toàn bộ lòng sông

- Bóc lớp phủ dưới lòng suối và xử lý nền và đáy chân khay phần hố móng

- Đắp đập ngăn toàn dòng sông lên cao trình vượt lũGiai đoạn IV:

Mùa lũ năm

hai

(tháng 5-10)

Tràn tạm (yên ngựa)

-Thi công hoàn thiện đập phụ

- Hoàn thiện tràn chính

- Hoành triệt cống dẫn dòngvào cuối mùa khô

- Đào móng thi công hoàn thiện cống dẫn dòng bên bờ phải, cao trình đáy cống +

540 m

Giai đoạn II:

Mùa lũ năm

Lòng suối thu

- Thi công hoàn thiện cống lấy nước

Trang 17

(tháng 5 đến

tháng 10)

trái đến cao trình thiết kế

lưu ngăn toàn bộ lòng sông

- Đắp đập ngăn toàn dòng sông lên cao trình vượt lũGiai đoạn IV:

Mùa lũ năm

hai

(tháng 5-10)

-Thi công hoàn thiện đập phụ

+ Phải đào và lấp kênh dẫn dòng, gây tốn kém

+ Cường độ thi công vào giai đoạn 3 tương đối lớn

Phương án 2:

Trang 18

Ưu điểm:

+ Mật độ công việc giữa các giai đoạn không quá chênh nhau

+ Khả năng dẫn dòng cả mùa lũ và mùa kiệt đều đảm bảo

Nhược điểm:

Vì lòng sông uốn lượn phức tạp nên để mà dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

toàn bộ mùa khô năm nhất thì việc đắp đập không được thuận lợi

Qua phân tích hai phương án thì chọn phương án 1 để dẫn dòng cho công trình

2.3 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

2.3.1 Xác định tần suất

Theo QCVN 04-05/2012, tần suất lưu lượng để thiết kế công trình tạm phục vụ

cho dẫn dòng thi công được xác định dựa vào cấp công trình và thời gian dẫn dòng của

công trình tạm Công trình Phương Lức 2 là công trình cấp III, dẫn dòng qua nhiều

mùa khô chọn tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình tạm phục

vụ cho công tác dẫn dòng là P=10%

Tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời phục vụ

công tác dẫn dòng thi công

Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trìnhtạm thời phục vụ dẫn dòng thi công, không lớn hơn, %Dẫn dòng trong một mùa

Căn cứ vào bố trí công trình đầu mối và đặc điểm khí tượng thủy văn chọn thời

đoạn dẫn dòng như sau:

+ Mùa kiệt từ tháng 11 đến tháng 4 (T =6 tháng)

Trang 19

+ Mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 10 (T = 6 tháng)

2.3.3 Xác định lưu lương thiết kế dẫn dòng

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết

kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế đã chọn Căn cứ vào lưu lượng trung

bình tháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết kế dẫn dòng đã chọn ở trên ta

chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công như sau:

10% 19,52 - Đào kênh dẫn dòng, cao

540 m

Giai đoạn II:

10% 19,52 - Đắp đê quai thượng, hạ

lưu ngăn toàn bộ lòng sông

Trang 20

2 sau) - Đắp đập ngăn toàn dòng

sông lên cao trình vượt lũGiai đoạn IV:

Mùa lũ năm

hai

(tháng 5-10)

10% 19,52 -Thi công hoàn thiện đập

phụ

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

- Xác định hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô

- Xác định lưu tốc thu hẹp để kiểm tra xói

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

- Kiểm tra khả năng dẫn dòng của lòng sông thiên nhiên có ảnh hưởng đến việc

thi công các công trình chính

2.4.2 Năm thi công thứ nhất

2.4.2.1 Tính toán thủy lực kênh mùa kiệt 1

a Mục đích tính toán

Trang 21

Xác định mực nước đầu kênh để xác định cao trình đê quai

b Nội dung tính toán

Bảng 1.8 Thông số của kênh đoạn thượng lưu:

Q(m3/s

)

Độdốc(i)

Chiềudài

L (m)

Chiều rộngđáy kênh

b (m)

Hệsốmáim

Zđầu kênh(m)

Zcuối kênh(m) nhámĐộ

n

Sơ đồ tính toán thủy lực kênh dẫn

- Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hk để xác định đường mặt nước

trong kênh:

- Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương

pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

- Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh Qk = Qkp=10% = 19,52 m3/s

f(Rln) = Q

i4mo

*4

= 0,012Tra bảng tra (8-1) thuỷ lực tập I ta được: Rln = 1,28 (m)

Trang 22

bK/ Rln = 5/1,28= 3,9 tra bảng (8-3) thuỷ lực tập I ta được: h/ Rln = 1,631

cn

3

σ1h

;

Với : hkcn =

3 2

2

gbαQ =

19,52

*1

= 1,16 m ; σn =

cn k

m*hb = 0,232

2

ωTrong đó:Q = 19,52 m3/s

ωk = (b + mhk)hk = (5+ 1*1,06)*1,06 = 6,424 (m2)

χk = b + 2hk m

2

1+ = 5 + 2*1,06* 1

- Tính và vẽ đường mặt nước: Tính dòng ổn định không đều bằng phương pháp cộng

trực tiếp xuất phát từ độ sâu cuối kênh, công thức tính như sau:

Giả thiết các cột nước trong kênh hi từ giá trị hk ,ta xác định được:

Trang 23

- Từ đó ta tính được vận tốc dòng chảy trong kênh: Vi =

i i

⇒ ∆Э = Эi – Эi+1 ; Với Эi = hi +

22

i

V g

α

; Эi+1 = hi+1 +

2 12

i

V g

* Bán kính thủy lực: Ri =

i i

ωχ

(m)

* Hệ số Sêdi C ( áp dụng công thức Maninh): Ci =

1 61.R i n

* Độ dốc thủy lực Ji =

2 2

i i

l

1

Trang 24

Kết quả tính toán cho ở bảng sau:

Kết quả tính toán đường mặt nước trong kênh dẫn với Q = 19,52 m3

-6 0,459

0,47 1

4 1,24 7,73

8

39,3 7

0,909 6

1410, 1

2,52 3

0,32 4

1,56 4

0,004 5

0,00 5

0,004 5

0,031 6,958

4

7,42 9

5 1,36 8,65 39,85 0,9778 1552,8 2,257 0,26 1,62 0,0033 0,004 0,002

-9

0,055 2

-7 65,32

99,7 6

8 1,58 10,41 40,63 1,0991 1814,8 1,875 0,179 1,761 0,0019 0,002 -0,001

0,022 7

-22,51 5

122, 3

Tính với các cấp lưu lượng khác nhau ta được bảng thống kê hk, ho, hđk như sau:

Trang 25

ta có :

Ztl = Zđk + hđk + ∆Zcv(∆Zcv = Ho – hđk)Vậy: Ztl = Zđk + Ho

Trong đó:

Ztl : Cao trình mực nước thượng lưu tại cửa vào của kênh

Zđk : Cao trình đáy kênh cửa vào Zđk = +535 (m)

H0 : Mực nước đầu kênh

Ta lấy gần đúng hn = hđk rồi xét chỉ tiêu chảy ngập

+ Nếu chảy không ngập :

Q g

2

21

hđk

+ Nếu chảy ngập : Q = φnω

)(

2g H o−h

với (h = hn – Z2)Trong đó: Z2: Độ cao hồi phục (trong trường hợp này ta lấy Z2 = 0)

Theo cumin chọn m = 0,32 => φn = 0,84 (hệ số lưu tốc chảy ngập tra bảng 14-13

GT thủy lực tập II)

Trang 26

ω: Diện tích mặt cắt ướt ứng với độ sâu h (m).

1

.2

Q

g ϕ ωn +

hnVới Q = 19,52 m3/s

Trang 27

Zđqtl = Ztl+δ = 536,83 + 0,6 = 537,43(m) Lấy tròn là Zđqtl = 537,5(m)

* Xác định độ cao bờ kênh để nước không tràn vào hố móng

Zbk = Zđk + H0 + δ = 535+1,83+0.6=537,43 m

* Kiểm tra xói cho kênh

Diện tích mặt cắt ướt của kênh: ω = (bk +m.h0Kênh).h0Kênh = (5 + 1*2,09)*2,09=

21,84 (m2)

Vc = ω

tk dd

Trang 28

mùc n íc lò cao tr×nh ®Ëp v ît lò

* Đo diện tích trên mặt cắt ngang ta được các thông số :

+ -Diện tích ướt phần công trình chiếm chỗ

+ - Diện tích ướt phần lòng sông tự nhiên ứng với Zhl

Trang 29

+ là hệ số co hẹp bên.(co hẹp một bên)

+ -Diện tích ướt phần công trình chiếm chỗ

+ - Diện tích ướt phần lòng sông tự nhiên ứng với Zhl

+ - Diện tích ướt phần lòng sông tự nhiên ứng với Ztl

- So sánh Ztt với Zgt cho đến khi sai số chấp nhận được.Nếu tính toán không

chấp nhận được thì giả thiết lại Zgt cho đến khi Zgt ≈ Ztt thì dừng lại

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau :

Kết quả tính toán qua lòng sông thu hẹp

Ta thấy giá trị ∆Zgt = ∆Ztt =0,054 m Vậy chọn ∆Z = 0,054 m

* Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ năm thứ nhất :

+ Mùa lũ: ta có ∆Ztt = ∆Zgt =0,054 m thỏa mãn điều kiện tính gần đúng

Ztl = Zhl + ∆Zgt = 538,56 + 0,054 = 538,614 m

Trang 30

Kiểm tra điều kiện co hẹp lòng sông:

Thỏa mãn K thuộc khoảng từ 30%-60%

* Kiểm tra điều kiện chống xói:

Lưu tốc bình quân cho phép không xói đối với đất dính (Giáo trình Thi công

các Công trình Thủy Lợi tập I-Đại học Thủy Lợi) với địa chất vùng dự án là đất á sét

nặng đến trung, trạng thái nửa cứng thuộc vào loại đất hoàng thổ chặt ta xác định được

[Vc]= 1,15-1,5 Vc <[Vc] nên bờ suối và chân đập không bị xói

2.4.2.3 Tính toán thủy lực cho kênh dẫn

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ vào cuối mùa khô

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Thông số của kênh đoạn thượng lưu:

b (m)

máim

Zđầu kênh(m)

Độ nhámn

Sơ đồ tính toán thủy lực kênh dẫn

- Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hK để xác định đường mặt nước

trong kênh:

Trang 31

- Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương

pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

-Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh Qk = Qkp=10% = 84,9 m3/s

f(Rln) = Q

i4mo

*4

= 0,003

Tra bảng tra thuỷ lực (8-1) ta được: Rln = 2 (m)

bK/ Rln = 5/2= 2,5 tra bảng thuỷ lực (8-3) ta được: h/ Rln = 1,725

cn

3

σ1h

;

Với : hkcn =

3 2

2

gbαQ =

84,9

*1

= 3,09 m ; σn =

cn k

m*hb = 0,618

2

ωk = (b + mhk)hk = (5+ 1*2,55)*2,55 = 19,25 (m2)

χk = b + 2hk m

2

1+ = 5 + 2*2,55* 1

1+ 2

= 12,21 (m)

Trang 32

Do đó ta thấy: ik = 0,007 > i = 0,001

→ Vậy đường mặt nước có dạng là đường nước hạ , độ sâu tại cửa ra của kênh

là:

hck = hk = 2,55 (m)

Từ đó ta tính được vận tốc dòng chảy trong kênh: Vi =

i i

⇒

∆Э = Эi+1 – Эi ; Với Эi = hi +

22

i

V g

α

; Эi+1 = hi+1 +

2 12

i

V g

- Bán kính thủy lực Ri =

i i

ωχ

(m)

- Hệ số Sêdi C ( áp dụng công thức Maninh) Ci =

1 61.R i n

Trang 33

- Độ dốc thủy lực Ji =

2 2

i i

l

1

Kết quả tính toán cho ở bảng sau

Kết quả tính toán đường mặt nước trong kênh với Q = 84,9 m3

0,001 6

-0,328

8 0,547

7 2,7 20,79 43,46 1,6454 3107,9 4,084 0,85 3,55 0,0054 0,006 0,0046

0,006

-1 1,3277 1,874

8 2,85 22,37 43,75 1,7131 3279,6 3,795 0,734 3,584 0,0044 0,005 0,0039 -0,034- 8,7684 10,64

9 3 24 44,03 1,7799 3451,3 3,538 0,638 3,638 0,0036 0,004 -0,003

0,053

-8 17,892 28,54

10 3,15 25,67 44,3 1,8459 3622,8 3,307 0,557 3,707 0,003 0,003 0,0023

0,069

-6 29,971 58,51

11 3,3 27,39 44,56 1,911 3794, 3,1 0,49 3,79 0,002 0,003 - - 46,34 104,9

Trang 34

-2 17,81 122,7

Dựa vào bảng tính đường mặt nước, ta tìm được mực nước đầu kênh là hđk =3,34 m

ta có :

Ztl = Zđk + hđk + ∆Zcv(∆Zcv = Ho – hđk) Vậy: Ztl = Zđk + Ho

Ta lấy gần đúng hn = hđk rồi xét chỉ tiêu chảy ngập

+ Nếu chảy không ngập :

Q g

2

21

hđk

+ Nếu chảy ngập : Q = φnω

)(

2g H o−h

với (h = hn – Z2)Trong đó: Z2: Độ cao hồi phục (trong trường hợp này ta lấy Z2 = 0)

Trang 35

Theo cumin chọn m = 0,32 => φn = 0,84 (hệ số lưu tốc chảy ngập tra bảng

Q

g ϕ ωn +

hnVới Q = 84,9 m3/s

Để cân đối khối lượng ta đắp đập đến cao trình +555 m

* Xác định độ cao bờ kênh để nước không tràn vào hố móng

Zbk = Zđk + H0 + δ = 535+3,95+0,6=539,55 m

* Kiểm tra xói cho kênh

Diện tích mặt cắt ướt của kênh: ω = (bk +m.h0Kênh).h0Kênh = (5 + 1*3,45)*3,45=

29,15 (m2)

Vc = ω

tk dd

Trang 36

2.4.3 Năm thi công thứ 2

2.4.3.1 Tính toán thủy lực qua cống

Mục đích tính toán: Xác định mực nước đầu cống để từ đó xác định cao trình

đỉnh đê quai khi ngăn dòng

Để tính toán thủy lực qua cống ta tính thủy lực cho kênh sau cống trước

* Tính thủy lực cho kênh sau cống

Q

(m3/s)

Độdốc (i)

Zđầu kênh(m)

Độ nhám(n)

- Xác định mực nước đầu kênh để tính thuỷ lực qua cống

Sơ đồ tính toán thủy lực cho kênh sau cống

- Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hK để xác định đường mặt nước trong

kênh:

- Xác định độ sâu dòng đều h0: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương pháp đối

chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

-Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh Qk = Qkp=10% = 19,52 m3/s

f(Rln) =

Q

i4mo

Với: m= 1ta có m0 = 2

2

1 m+ −m

=1,83

Trang 37

f(Rln)= 19,52

0,0011,83

*4

= 0,012Tra bảng tra thuỷ lực (8-1) ta được: Rln = 1,28 (m)

bK/ Rln = 3/1,28= 2,343 tra bảng thuỷ lực (8-3) ta được: h/ Rln = 1,781

cn

3

σ1h

;

Với : hkcn =

3 2

2

gbαQ =

19,52

*1

= 1,63 m ; σn =

cn k

m*hb = 0,54

2

ωk = (b + mhk)hk = (3+ 1*1,29)*1,29 = 5,53 (m2)

χk = b + 2hk m

2

1+ = 3 + 2*1.29* 1

Trang 38

Từ đó ta tính được vận tốc dòng chảy trong kênh: Vi =

i i

⇒

∆Э = Эi – Эi+1 ; Với Эi = hi +

22

i

V g

α

; Эi+1 = hi+1 +

2 12

i

V g

* Bán kính thủy lực Ri =

i i

ωχ

(m)

* Hệ số Sêdi C ( áp dụng công thức Maninh) Ci =

1 61.R i n

* Độ dốc thủy lực Ji =

2 2

i i

Trang 39

l = lk =∑

=

∆

n i

l

1

Kết quả tính toán cho ở bảng sau:

Trang 40

Bảng Tính toán đường mặt nước trong kênh với Q = 19,52 m³/s

0,004 6

-0,68 5

0,6 9

1,53 6,931 7,327 0.946 39,631 1485,766 2,816 0,404 1,934 0,00534 0,0055

0,00 4

0,005 5

-1,23 7

1,9 2

1,55 7,05

3

7,38 3

0.95 5

39.69 5

1505,11 2

2,76

8 0,39 1,94

0,0050 9

0,005 2

0,00 4

0,006 2

-1,46 6

3,3 9

1,57 7,175 7,44 0.964 39,759 1524,452 2,721 0,377 1,947 0,00486 0,005

0,00 4

0,006 8 1,71 5,1

-1,59 7,298 7,497 0.974 39,822 1543,785 2,675 0,365 1,955 0,00463 0.0047

0,00 4

0,007 4

-1,96 8

7,0 7

1,61 7,42

2

7,55 3

0.98 3

39,88 4

1563,11

3 2,63

0,35 3

1,96 3

0,0044 3

0.004 5

0,00 4

0,007 9

-2.24 4

9,3 1

1,63 7,547 7,61 0.992 39,945 1582,435 2,586 0,341 1,971 0,00423 0,0043

0,00 3

0,008 4

-2,53 6

11, 8

1,65 7,673 7,666 1,001 40,005 1601,753 2,544 0,33 1,98 0,00404 0.0041

0,00 3

0,008 9

-2,84 8

14, 7

1621,06 7

2,50 3

0,31 9

1,98 9

0.0038

6 0,004

0,00 3

0,009 4

-3,18 1

17, 9

1,69 7,926 7,779 1,019 40,125 1640,378 2,463 0,309 1,999 0,0037 0,0038

0.00 3

0,009 8

-3,53 6

21, 4

1,71 8,054 7,836 1,028 40,184 1659,685 2,424 0,299 2,009 0,00354 0,0036

0,00 3

0,010 3

-3,91 6

25, 3

1,73 8,18

3

7,89 2

1,03 7

40,24 2

1678,98 9

2,38

5 0,29 2,02

0,0033 9

0,003 5

0,00 2

0,010 6

-4,32 2

29, 6

1,75 8,313 7,949 1,046 40,299 1698,291 2,348 0,281 2,031 0,00325 0,0033

0,00 2

0,011

-4,75 7

34, 4

1.77 8,443 8,006 1,055 40,356 1717,592 2.312 0,272 2,042 0,00311 0,0032

0,00 2

0,011 4

-5,22 4

39, 6

1,79 8,57

4

8,06 2

1,06 4

40,41

3 1736,89

2,27 7

0,26 4

2,05 4

0,0029

8 0,003

0,00 2

0,011 7

-5,72 5

45, 4

1,81 8,706 8,119 1,072 40,468 1756,188 2,242 0,256 2,066 0,00286 0,0029

0,00 2

0,012 1 6,26

-5 51,6

Định dạng
Số trang	144
Dung lượng	1,55 MB