Báo cáo thực tập tại một số công trình thủy như thi công cầu máng, kênh ba vì và trạm bơm trung hà thuộc phòng thủy nông huyện ba vì

Mục đích: Hệ thống công trình thủy lợi là cơ sở hạ tầng thiết yếu phục vụ tưới, tiêu cho diện tích lớn cây trồng,góp phần quan trọng làm tăng năng suất,chất lượng sản phẩm nông nghiệp, t

PHẦN I:

NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH THỰC TẬP CÔNG TRÌNH THỦY

I Mục đích:

Hệ thống công trình thủy lợi là cơ sở hạ tầng thiết yếu phục vụ tưới, tiêu cho diện tích lớn cây trồng,góp phần quan trọng làm tăng năng suất,chất lượng sản phẩm nông nghiệp, thủy sản; phòng,chống giảm nhẹ thiên tai và thúc đẩy phát triển các nghành kinh tế khác

Ngày nay nhà nước đang rất chú trọng phát triển cơ sở hạ tầng thủy lợi cho nên đòi hỏi một lượng lớn kĩ sư giỏi đủ sức làm các công trình lớn đáp ứng được yêu cầu cho sự phát triển của nền kinh tế, xã hội và cả an ninh quốc phòng

Trong đợt thực tập này bộ môn công trình, khoa Cơ Điện & Công Trình – Trường Đại Học Lâm Nghiệp đã tạo điều kiện cho sinh viên thực tập thực tập tại

một số công trình thủy như thi công cầu máng, kênh Ba Vì và trạm bơm Trung Hà thuộc phòng thủy nông huyện Ba Vì

Mục đích và ý nghĩa của đợt thực tập:

+ Giúp sinh viên biết cách áp dụng phần lý thuyết đã được trang bị trong nhà trường vào các công việc thực tế như: Khảo sát thưc tế, thăm quan trạm bơm Trung

Hà, hệ thống kênh Ba Vì và tổ chức thi công một công trình cụ thể:

 Nắm bắt được tổng quát những chi tiết trong công việc thiết kế trạm bơm như: xây dựng, nâng cấp trạm bơm, lắp đặt bố trí máy móc thiết bị của nhà máy; Thiết kế, thi công hệ thống kênh Ba Vì, công trình cầu máng

 những yêu cầu cụ thể trong các giai đoạn thiết kế: lập dự án khả thi, thiết kế kĩ thuật, thiết kế bản vẽ thi công, lập hồ sơ đầu thầu…

 Hiểu biết thêm về sự quan hệ giữa việc thiết kế cầu với những vấn đề

xã hội, môi trường…

 Quan sát học hỏi việc áp dụng công nghệ tin học vào công việc thiết

kế công trình thủy lợi

+ Tạo điều kiện cho sinh viên làm quen và tạo quan hệ tốt với các Cơ quan trong ngành thủy lợi, cũng như các công ty tư vấn và công ty công trình thủy lợi góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên hệ công việc sau khi tốt nghiệp

+ Tổng hợp các kiến thức đã học phục vụ cho bước làm thiết kế đồ án tốt nghiệp trong thời gian tới

II Nhiệm vụ của sinh viên:

+ Nghiêm túc thực hiện nội quy giờ giấc, kỷ luật và biện pháp đảm bảo an toàn lao động của cơ quan nơi thực tập

+ Chấp hành nghiêm chỉnh sự phân công của cán bộ cơ quan và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao

+ Tích cực tìm hiểu, học tập, hoàn thành tốt các nhiệm vụ được nhà trường giao

+ Tranh thủ học hỏi kinh nghiệm của các đồng chí cán bộ đi trước trong chuyên môn để phục vụ các bước làm đồ án tốt nghiệp

+ Kết thúc đợt thực tập sinh viên phải viết báo cáo thực tập và bảo vệ báo cáo thực tập của mình

PHẦN II:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRẠM BƠM TRUNG HÀ VÀ HỆ THỐNG

KÊNH BA VÌ

I Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên:

- Ba Vì là huyện thuộc vùng bán sơn địa nằm ở phía Tây Bắc của thành phố

Hà Nội Phía Bắc giáp thành phố Việt Trì của tỉnh Phú Thọ, ranh giới là con sông Hồng Phía Nam giáp các huyện Lương Sơn và Kỳ Sơn của tỉnh Hoà Bình Phía Tây giáp tỉnh Phú Thọ, ranh giới là con sông Đà Phía Đông Bắc giáp sông Hồng, ngăn cách với tỉnh Vĩnh Phúc Phía Đông Nam giáp thị xã Sơn Tây và một phần nhỏ của huyện Thạch Thất

- Huyện bao gồm thị trấn Tây Đằng và 30 xã là: Thái Hoà, Ba Vì, Cổ Đô, Phú Cường, Tản Hồng, Châu Sơn, Vạn Thắng, Phong Vân, Phú Đông, Phú Phương, Phú Châu, Phú Sơn, Đồng Thái, Đông Quang, Chu Minh, Minh Châu, Vật Lai, Cẩm Lĩnh, Tản Lĩnh, Tòng Bạt, Tiền Phong, Cam Thương, Thuỵ An, Ba Trại, Sơn

Đà, Thuần Mỹ, Vân Hoà, Yên Bài, Khánh Thương, Minh Quang Huyện Ba Vì được thành lập trên địa bàn các huyện cũ Bất Bạt, Tùng Thiện và Quảng Oai của tỉnh Sơn Tây Thời kỳ 1975 - 1978, huyện thuộc tỉnh Hà Sơn Bình

Từ năm 1978 đến năm 1991 thuộc thành phố Hà Nội Sau đó lại trở về tỉnh Hà Tây

và từ tháng 8/2008 lại thuộc về thành phố Hà Nội

- Huyện nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Hà Tây cũ Địa hình được chia ra làm

ba vùng rõ rệt: vùng núi, vùng đồi gò, vùng đồng bằng ven sông Vùng núi chiếm 47,5% diện tích, có các núi cao trên 700m, trong đó cao nhất là Tản Viên cao 1.296m, đỉnh Vua và Ngọc Hoa cao trên 1000m Vùng đồng bằng lại được bao bọc

và bồi đắp bởi hai con sông là sông Hồng và sông Đà nên đất đai rất phì nhiêu, màu mỡ Huyện có hai hồ rất lớn là hồ Suối Hai và hồ Đồng Mô Trên địa bàn

huyện có vườn quốc gia Ba Vì Ở ranh giới của huyện với tỉnh Phú Thọ có hai ngã

ba sông là: ngã ba Trung Hà giữa sông Đà và sông Hồng (tại xã Phong Vân) và ngã ba Bạch Hạc giữa sông Hồng và sông Lô (tại các xã Tản Hồng và Phú Cường, đối diện với thành phố Việt Trì)

- Tổng diện tích tự nhiên của 7 xã miền núi là 19.930 ha trong đó có 15.612 ha đất nông nghiệp Diện tích trồng lúa xuân hang năm là 2.252 ha Ngoài ra người dân trong vùng còn trồng một số loại cây mầu khác như ngô, khoai, sắn…

- Diện tích canh tác lúa nước trong khu vực được phân tán nhỏ lẻ chủ yếu là vùng thấp dọc theo sông, suối Cao độ của khu vực tưới chênh lệch nhau rất lớn nên nguồn nước tưới cho phần diện tích trồng lúa nước này được lấy từ nhiều nguồn khác nhau Hiện tại trong khu vực 7 xã miền núi có tới 31 hồ đập chứa nước loại vừa và nhỏ và 120 vai đập dâng nước trên các con suối nhỏ

- Ba Vì nối liền với các tỉnh và thủ đô Hà Nội bằng các trục đường chính như: quốc lộ 32, tỉnh lộ 89A… và các tuyến đường thủy qua sông Hồng, sông Đà có tổng chiều dài 70 km Với những lợi thế về giao thông đường thủy, đường bộ, Ba

Vì có điều kiện khá thuận lợi trong giao lưu kinh tế, văn hóa với bên ngoài, tiếp thu những tiến bộ khoa học - kỹ thuật để phát triển kinh tế với cơ cấu đa dạng nông nghiệp, dịch vụ, du lịch, công nghiệp

Thế mạnh kinh tế của huyện là nông nghiệp Cây lúa được trồng ở các vùng bãi ven sông Cây công nghiệp và cây ăn quả được trồng ở các vùng đồi núi Toàn huyện hiện có 1.200 ha chè, cung cấp nguồn nguyên liệu khá ổn định cho các nhà máy chế biến chè ở địa phương Ngành chăn nuôi cũng phát triển, đặc biệt là chăn nuôi bò thịt và bò sữa Cùng với phát triển ngành nông nghiệp, Ba Vì đặc biệt chú

ý khai thác tiềm năng về du lịch - dịch vụ

Ba Vì cũng là vùng đất thuận lợi cho việc giao lưu văn hoá, tiếp thu những tiến

bộ của khoa học kĩ thuật để phát triển kinh tế Cơ cấu kinh tế của huyện khá đa

dạng, trong đó huyện đã ưu tiên cho việc phát triển dịch vụ du lịch bên cạnh phát triển nông nghiệp và công nghiệp

Về nông nghiệp: huyện đang từng bước đẩy mạnh cơ cấu cây trồng có giá trị kinh tế cao, tăng diện tích gieo trồng lên 28.567 ha Phát triển chăn nuôi toàn diện,

đa dạng hóa vật nuôi, tăng đàn bò lên 30 ngàn con, hàng năm cung cấp 4.200 tấn sữa và 1.400 tấn thịt Quy hoạch 4 khu vành đai rau sạch có diện tích hàng chục ha Với đặc thù đồng đất chia làm ba vùng là núi, bán sơn địa và đồng bằng, những năm qua, huyện Ba Vì còn đẩy mạnh thực hiện các dự án chăn nuôi bò sữa, bò thịt, trồng chè, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi gia súc, gia cầm… phù hợp từng vùng để khai thác thế mạnh Đến nay, diện tích trồng chè toàn huyện chiếm khoảng 1.650

ha, sản olượng hằng năm đạt gần 13 nghìn tấn, giá trị đạt trên 50 triệu đồng/ha; tổng đàn bò sữa đạt gần 3.000 con, đàn bò thịt phát triển mạnh với hơn 50.000 con Ngoài ra, Ba Vì còn định hướng các xã vùng bán sơn địa và miền núi phát triển chăn nuôi lợn quy mô lớn Toàn huyện hiện có gần 100 trang trại chăn nuôi lợn tập trung với quy mô (500-2.000 con) Đối với 15 xã đồng bằng, huyện chỉ đạo đưa giống mới năng suất cao, chất lượng tốt vào sản xuất, đồng thời chuyển giao tiến

bộ KHKT cho nông dân để nâng cao năng suất cây trồng Ở những vùng đất trũng, canh tác lúa kém hiệu quả, huyện đã chỉ đạo chuyển đổi sang nuôi trồng thủy sản Hiện nay, Ba Vì đã xây dựng được vùng nuôi thủy sản Vạn Thắng (diện tích 90ha)

và Cổ Đô 350 ha cho hiệu quả kinh tế cao gấp 5 lần trồng lúa

Về du lịch – dịch vụ: Đổi mới phương thức hoạt động theo cơ chế thị trường, doanh thu sẽ tăng nhiều lần và đón 5 triệu lượt khách mỗi năm, giải quyết việc làm, tạo thu nhập ổn định cho 1.600 đến 6.000 dân, đưa du lịch thành ngành kinh

tế mũi nhọn

Về công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp: Tiếp tục kêu gọi các nhà đầu tư trong

và ngoài huyện có chương trình kế hoạch quy hoạch đất đai, dành quỹ đất thích hợp cho các điểm công nghiệp

+ Điều kiện khí hậu - thủy văn:

Nằm trong khu vực đồng bằng bắc bộ nên các đặc trưng khí tượng thủy văn của hệ thống thủy nông Ba Vì mang đậm nét vùng khí hậu đồng bằng: khí hậu nhiện đới gió mùa, nắng ẩm – mưa nhiều vào mùa hạ, lạnh khô có gió mùa Đông Bắc và mưa phùn vào mùa đông

+ Ảnh hưởng của gió (bão)

Hướng gió chính trong vùng là gió mùa Đông Bắc và gió Tây Nam

- Gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau Vận tốc trung bình tháng đạt từ 1,4 đến 1,8 m/s

- Gió Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 11, vận tốc gió trung bình đạt từ 1,4 đến 1,9 m/s

- Khoảng tháng 6 đến tháng 10 thường có bão lớn Vận tốc gió lớn nhất có thể lên tới 36m/s Trung bình hang năm có khoảng 3 cơn bão ảnh hưởng đến khu vực gây ảnh hưởng sâu sắc đến hệ thống công trình thủy lợi nền nông nghiệp của vùng

+ Mưa:

- Do khu vực có dãy núi phía Tây chắn gió Đông Nam và Đông Bắc mang hơi ẩm từ biển vào nên lượng mưa hàng năm ở khu vực khá lớn:

- Lượng mưa trung bình hàng năm vào khoảng 1.800 ÷ 1.850 mm/năm

- Lượng mưa trong lưu vực phân bố theo mùa Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 với lượng mưa chiếm 80% số ngày mưa và 70% tổng lượng mưa cả năm của khu vực Thời kỳ mưa tập trung là tháng 7, có năm lượng mưa trong tháng 7 chiếm 40% lượng mưa cả năm Mùa kiện mưa ít, mực nước các sông suối, hồ chứa

nước thấp gây khó khăn về nguồn nước tưới cho cây trồng cụ thể như năm 1999, tổng lượng mưa trong vụ xuân (từ tháng 1 đến tháng 4) khu vực Ba Vì chỉ đạt 151,9mm

+ Tình hình lũ lụt:

Theo tài liệu điều tra vùng dự án thấy mực nước lũ lịch sử trong vùng là +3,5m Do đó, ta phải bố trí trạm bơm đủ cao trình để vượt lũ

1, Trạm bơm Trung Hà (Hiện trạng của trạm bơm Trung Hà hiện nay và giải pháp nâng cấp trạm bơm).

a) Công trình trạm bơm cũ:

Trạm bơm Trung Hà: máy bơm đã vận hành 20 năm nhưng máy bơm đã sử dụng được hơn 30 năm (lắp máy cũ) nên thường xuyên bị hư hỏng, hiệu suất bơm bị giảm không đảm bảo lưu lượng thiết kế Hệ thống điện cũ nát, tổn hao lớn, chi phí cho tưới lớn

Trong khi diện tích yêu cầu tưới của cả khu vực là 5.365ha Trong đó: Diện tích trồng lúa 5000ha, màu 365ha

Lưu lượng yêu cầu tưới: Tính hệ số tưới cho cả hoa màu và lúa tại đầu mối là

1.5 l/s/ha, ta có lưu lượng yêu cầu tại thời điểm lớn nhất (Tưới cho lúa): Q =

5000ha x 1.5 l/s/ha = 7,5 m3/s

Nguồn cấp nước tưới cho khu vực chủ yếu bằng hai công trình: Hồ Suối Hai và trạm bơm Trung Hà lấy nước từ sông Đà Trạm bơm Trung Hà hiện tại có 26 máy loại 1000m3/h, nếu tính với hiệu suất bơm chỉ còn 80% công suất, với năng lực khi

tưới huy động 25 máy (dự phòng 1 máy) thì khả năng tưới của trạm bơm hiện tại Q

= 5,55m3/s Hồ Suối Hai những năm đủ nước trữ có dung tích hữu ích là 42 triệu

m3, khả năng lấy nước qua cống theo thiết kế

Qmax= 5,07 m3/s

Nếu giữ nguyên phương án tưới như hiện tại thì khả năng tưới của công trình đầu mối hiện nay là đủ đáp ứng yêu cầu tưới của cả khu vực Tuy nhiên cả hai công trình đầu mối nói trên cũng đang bị xuống cấp, cần phải được quan tâm đầu tư đại tu sửa chữa Mặt khác theo quy hoạch phát triển khu du lịch Suối Hai của thành phố Hà Nội được chuyển mục đích sang phục vụ du lịch là chính, vì vậy trạm bơm Trung Hà sẽ là nguồn cung cấp nước tưới chính cho khu vực Vì vậy việc cải tạo nâng cấp để nâng năng suất của trạm bơm là hết sức cấp bách và cần thiết để đảm bảo cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp

b, Trạm bơm sau khi được nâng cấp:

Để đảm bảo đủ lưu lượng nước tưới người ta tiến hành nâng cấp trạm bơm cũ từ 26

tổ máy, mỗi tổ máy có năng suất 1000 m3/h lên trạm bơm mới có 9 tổ máy(dự phòng một máy), mỗi tổ máy có công suất 4200 m3/h nghĩa là có tổng công suất gấp 1,5 lần

so với trạm bơm cũ, với đây đủ máy móc và trang thiết bị hiện đại

- Thiết kế chung nhà trạm bơm:

Nhà trạm bơm được thiết kế theo kiểu nhà máy bơm khối tảng, đổ bê tông liền khối

+ Nhà trạm bơm có hai tầng và một tầng hầm: Tầng hầm đặt máy bơm,với cao trình đặt máy bơm là + 12,3 m; Tầng động cơ,với cao trình đặt động cơ là 16,3 m; Tầng trên cùng là tâng điều khiển 20,2m với chiều cao của tầng là 4,2m

+ Tường nhà máy trạm bơm xây ghạch đặc dầy 25 cm, vữa xi măng max 75,dầy 1,5cm phân bê tông đổ liền khối công trình thủy co max 200,dầy 50 cm

+ Bể hút đươc giữ nguyên không được nâng cấp, có cao trình đáy bể hút: ∇ = 6m + Bể xả được giữ nguyên không được nâng cấp, có cao trình đáy bể xả: ∇ = 11,5 m + Ống hút của máy bơm đặt ở cao trinh 5,5m

+ Ố đẩy của máy bơm đặt ở cao trình 13,1 m

- Thiết kế lắp đặt máy bơm: Chọn máy bơm HTĐ 560 là loại máy bơm hỗn lưu trục đứng

- Các thông số kỹ thuật như sau:

+ Lưu lượng máy bơm Q = 4200 m3/h;

+ Cột áp tổng H = 9,2 m;

+ Tốc độ n = 740 v/p;

+ Công suất 170 Kw + Hiệu suất 80 %

- Tính toán số máy bơm:

+ chiều cao hút của máy bơm H = 7,5 m

n =

Q v/c

Q bom

Qy/c: Lưu lượng yêu cầu bơm

Qy/c = 9,213 m3/s Qbơm : Lưu lượng của máy bơm với cột áp tổng;

H = 9,2 m Tra trên đường đặc tính ta có:

Lưu lượng Qb = 4200 m3/h = 1,17 m3/s Hiệu suất đạt 86% (Hiệu suất lớn nhất)

c, Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế

Sau khi công trình được hoàn thành đưa vào khai thác sử dụng sẽ đem lại một

số lợi ích kinh tế như:

+ Tưới chủ động cho 5356 ha đất nông nghiệp, có thể cung cấp đủ nước cho diện tích canh tác 7500 ha khi tram bơm vận hành tối đa công suất

+ Giảm chi phí cho công tác tu sửa đường xá, dịch vụ do ô nhiễm môi trường và nguồn nước;

+ Phát triển sản xuất công nghiệp, thương nghiệp, dịch vụ;

+ Phát triển nguồn nhân lực cho địa phương và một số vùng lân cận;

+ Tạo thêm việc làm cho người lao động, từng bước xoá đói, giảm nghèo;

+ Cải thiện điều kiện môi trường, chỉnh trang đô thị

* Ghi trú: Nhà máy bơm Trung Hà mới chỉ mới nâng cấp phần nhà trạm bơm chứ chưa nâng cấp bể xả, cống qua đê và kênh dẫn vào bể hút, điều này tiềm ẩn nhiều hiểm họa khó lường khi trạm mới đi vào hoạt động.

1, Hệ thống cầu máng và kênh tưới Ba Vì:

a Hệ thống sông ngòi ảnh hưởng đến khu vực:

Việc tưới, tiêu và phòng chống lũ của khu vực Trung Hà – Suối Hai bị ảnh hưởng của mực nước sông Đà, sông Hồng và sông Tích

Sông Đà và sông Hồng bao bọc 3 phía Bắc, Đông, Tây của lưu vực Về mùa

lũ, mực nước sông Đà, sông Hồng thường cao hơn nhiều so với mực nước sông Tích Về mùa kiệt từ khi có hồ Hòa Bình, mực nước có xu thế được cải thiện hơn trước, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy nước tưới cho khu vực Theo số liệu tính toán của viện quy hoạch thủy lợi trong tài liệu “ Rà soát quy hoạch tưới lưu vực sông Tích năm 1995”:

+ Mực nước sông Đà với tần suất 75% tại Trung Hà với trị số bình quân nhiều năm là +9,12 nhỏ nhất là 8,89

+ Mực nước sông Hồng với tần suất 75% tại Sơn Tây với trị số bình quân nhiều năm là +4,832 nhỏ nhất là 4,52

Sông Tích bắt nguồn từ Đầm Long ở phía Tây của khu vực nhập với nhánh suối Yên Bồ và kênh tiêu Cổ Đô – Vạn Thắng, theo dòng chính đi về phía Nam Sông Tích hẹp và nông,đoạn đầu dốc vì vậy về mùa mưa, lũ lên nhanh, xuống chậm, dễ gây úng cho các khu vực thấp của khu tưới Trung Hà – Suối Hai, mực nước sông Tích tại điểm đo Văn Miếu – Sơn Tây năm 1984 là: +9,05m Mùa kiệt mực nước sông Tích thấp, khó khăn cho các khu vực lấy nước từ nguồn sông Tích Các mực nước bình quân tháng, bình quân năm và thấp nhất năm ứng với tần suất

P = 75%

b Hiện trạng kênh Trung Hà 2 và kênh Tây:

* Nhiệm vụ quy mô và năng lực thiết kế của dự án khi chưa nâng cấp:

Trạm bơm Trung Hà được xây dựng và đưa vào khai thác năm 1987 với nhiệm vụ lấy nước sông Đà tại Trung Hà bằng bơm và tự chảy về mùa lũ để tưới cho 4200 ha Quy mô xây dựng:

Nhà máy bơm lắp đặt 26 máy bơm loại 1000m3/h, lưu lượng thiết kế Q = 6,50 m3/s.Trạm biến áp 1 máy 1000 KVA + 1 máy 320 KVA/35 KV

- Cao trình đặt máy: +12,0m.

Khảo sát giai đoạn lập thiết kế thi công chiều dài thực tế tuyến kênh hiện nay là 10.800m

Tuyến kênh Trung Hà 2 đi qua vùng địa hình tương đối bằng phẳng, kênh chủ yếu là kênh nổi Trên toàn tuyến chỉ có một số đoạn ngắn kênh đi qua vùng có địa hình tự nhiên cao như đoạn Km1 + 500 đến Km2 + 100

+ Đáy kênh: