Đồ án tốt nghiệp công trình Hồ chứa nước Hồ Đầm 1.

Sau thời gian 14 tuần làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS Lê Kim Truyền em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình với nội dung sau: Tìm hiểu chung về công trình Hồ chứa nước Hồ Đầm 1. Thiết kế dẫn dòng thi công. Thiết kế tổ chức thi công đập đất chính. Lập tiến độ thi công hạng mục đập chính. Bố trí mặt bằng thi công đập chính. Lập dự toán công trình đập chính. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã may mắn được tham gia thi công công trình trạm lọc nước tại công viên Yên Sở, nhờ đó em vừa nhớ lại được một số kiến thức mà em được học trên lớp, vừa được tiếp cận với các phương pháp thi công cơ bản, tiếp cận được với các loại máy móc thi công, giá cả vật liệu, đời sống tinh thần của anh em công nhân…. Những điều này rất giúp ích cho em trong việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp, trong đồ án tốt nghiệp em đã không sử dụng sổ tay tra máy mà cố gắng tìm kiếm catalogue các loại máy thi công thịnh hành trong nước, cố gắng bố trí hệ thống tiêu nước hố móng đơn giản nhất có thể.Tuy nhiên, do trình độ bản thân có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên trong đồ án còn mắc nhiều sai sót. Em mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy cô giáo để hoàn thiện thêm kiến thức cho bản thân. Em xin chân thành cảm ơn GS. TS Lê Kim Truyền đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án và hoàn thành đúng thời hạn. Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Trường Đại học Thuỷ lợi đã dạy bảo em những kiến thức chuyên môn cũng như thực tế trong suốt thời gian học tập tại trường. Hà nội, ngày 23 tháng 04 năm 2010 Sinh viên thực hiện Viên Trường Sinh

Trang 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu công trình

1.1.1 Tên công trình: Hồ chứa nước Hồ Đầm 1

1.1.2 Vị trí công trình

Khu vực đầu mối hồ chứa nước Hồ Đầm 1 nằm ở khu vực giáp ranh giữa hai

xã Quảng An và Quảng Lợi huyện Đầm Hà - Tỉnh Quảng Ninh

Lưu vực hồ chứa ở vị trí từ 21o21’ đến 21o27’ vĩ độ Bắc, 107o30’ đến 107o34’

kinh độ Đông

1.1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.1.3.1 Điều kiện địa hình, địa mạo

Lưu vực hồ chứa là phần thượng nguồn của con sông Hồ Đầm 1 Đường chianước lưu vực qua một số đỉnh núi cao như Tai Vòng Mo Lẻng 1054 m ở phía đông,đỉnh Tam Lăng 1256 m ở phía Tây Phía Nam lưu vực gần tuyến công trình địa hìnhthấp dần núi với độ cao trên 200m

Địa hình vùng nghiên cứu khá phức tạp, phía thượng lưu núi cao hiểm trở,vùng hạ lưu và lòng hồ chủ yếu là những vùng núi đồi thấp có cao độ trung bình từ

80 đến 95m Địa hình có xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và bịphân cắt mạnh bởi những thung lũng hẹp xen giữa các chân đồi đỉnh tròn sườnthoải Độ dốc lưu vực trung bình 18,5% Độ cao lưu vực trung bình 350m Toàn bộlưu vực thuộc sườn đón gió của dãy Nam Châu Lĩnh, nên chịu ảnh hưởng rõ rệt củamưa địa hình Có hai dạng địa hình chính:

a) Dạng địa hình bóc mòn: là dạng địa hình chính của khu vực, đặc trưng chovùng núi cao phía thượng lưu vùng lòng hồ và khu vực đồi thấp đỉnh tròn sườnthoải trong phạm vi các vai đập và bờ hồ Đất đá phân bố trong vùng địa hình lànham thạch thuộc các hệ tầng Tấn mài và Hà cối Do tầng phủ thực vật phát triểntren tầng phủ phong hoá khá dày nên mức độ bào mòn không lớn

b) Dạng địa hình tích tụ: có mặt chủ yếu dưới dạng các thềm bồi khá bằngphẳng kéo dài dọc hai bờ sông Đất đá chủ yếu là các trầm tích đệ tứ mềm rời

GVHD: Lê Kim Truyền SVTH: Viên Trường Sinh1

Trang 2

Chiếm phần diện tích không lớn là các thung lũng nhỏ hẹp khá bằng phẳng - dạngđịa hình tích tụ củ đất đá sườn tích trong các thung lũng nhỏ với đất đá chủ yếu làsét - sét pha dẻo dính, chiều dày không lớn.

1.1.3.2 Điều kiện địa chất thuỷ văn

Địa chất thuỷ văn được đặc trưng bởi các tầng chứa trong lỗ rỗng của đá trầmtích và trong khe nứt của đá gốc Tầng chứa nước thứ nhất: là tầng nước chứa trongđất đá trầm tích đệ tứ chủ yếu gặp trong các lớp cát cuội sỏi tại các thềm bồi và cóquan hệ mật thiết với nước sông Tầng nước thứ hai: là tầng nước chứa trong khenứt nẻ của đá gốc Đây là tầng nước khá nghèo nàn, chủ yếu nước được tập trungtrong các khe nứt nẻ của đá gốc hoặc trong đới dập vỡ, phá hủy của đứt gãy kiếntạo Nguồn cấp là nguồn nước mưa và tại các đới nằm sâu nước ngầm có liên quanthuỷ lực với nước sông

Hình 1: Quan hệ lưu lượng và mực nước tại tuyến đập chính.

Trang 3

a) Tuyến đập chính, tuyến cống:

Tuyến đập chính nằm cách đập Long Châu Hà 170-180m về phía thượng lưu,tuyến cống lấy nước đặt bên vai phải đập Đất đá trên tuyến thuộc hệ Jura, hệ tầng

Hà Cối Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau :

Lớp 1a: Đất bụi, đất bụi nặng màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm, đất khá

đồng nhất, tính dẻo trung bình Bề dày lớp từ 0,3m đến 1,8m

Lớp 1: Đá tảng mácma biến chất lẫn sỏi và cát hạt thô là một tập hợp hỗn độn

các kích cỡ với đường kính từ 10 đến 50cm, nhẵn cạnh, những cá thể có kết cấu rắnchắc Nguồn gốc lũ tích

Lớp này phân bố trên toàn tuyến, mức độ dày mỏng khác nhau từ 1,5m đến10,5m Do có độ rỗng lớn, lấp nhét bởi các vật liệu sạn cát thô nên nước chứa tronglớp rất phong phú, mực nước trong lớp phụ thuộc vào nước sông Hồ Đầm 1 Hệ sốthấm của lớp này lên tới 10-1 cm/s đến 10-2 cm/s

Lớp 2: Đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa

cứng Nguồn gốc pha tích Trong đất có chứa 5% đến 10% dăm sạn của đá cát kết,bột kết Lớp này phân bố hai sườn đồi vai đập Bề dày lớp từ 1,0m đến 2,5m

Lớp 3a: Đá cát kết và đá cát kết vôi nằm xen kẹp với đá bột kết; trong đó đá

bột kết chiếm chủ yếu Đá cát kết hạt mịn đến hạt trung, màu nâu gụ, cứng chắc, nứt

nẻ nhiều Các loại đá này phân thành từng tập và bị dập vỡ mạnh

Lớp 3: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng, phong

hóa vừa, ít nứt nẻ Các khe nứt nhỏ nhưng kín, ít có khả năng thấm nước q = 0,008l/phút m

b) Đập phụ 1:

Tuyến đập phụ 1 đã chọn nằm cách vai trái đập chính 300m về phía thượnglưu Đất đá vùng tuyến là sự có mặt của hệ tầng Hà cối và các lớp sườn tích, phatích hệ đệ tứ Các lớp đất đá tại tuyến đập phân bố từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1b: Đất bụi nặng, màu xám, trạng thái dẻo chảy Nguồn gốc bồi tích Lớp

này phân bố dọc tuyến kênh dẫn dòng thi công hạ lưu đập phụ, bề dày lớp 1,6m

Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng Trong đất lẫn từ

2% đến 3% dăm sỏi của đá gốc Lớp này phân bố trên các sườn đồi, nằm trực tiếp

Trang 4

trên mặt của đá mẹ bị phong hoá vụn rời Nguồn gốc pha tích Bề dày của lớp từ1,0m đến 2,7m.

Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết cùng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng

nằm xen kẹp với đá cát kết, bột kết Các đá của hệ tầng Hà Cối phân lớp dày, phonghoá nứt nẻ vỡ vụn nhiều Các khe nứt của đá trong đới dập vỡ phần lớn là các khenứt nhỏ đã được lấp nhét bằng đất là sản phẩm phong hoá của đá mẹ

Lớp 3: Các đá cát kết, bột kết cũng có màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám

trắng Các đá của hệ tầng Hà Cối phân lớp dày nằm xen kẽ nhau Đá bị phong hóavừa, ít nứt nẻ

c) Tuyến đập phụ 2:

Tuyến đập phụ 2 nằm giữa tuyến đập phụ 1 và đập tràn, cách vai trái đập phụ 1khoảng 200m Đất đá vùng tuyến đập là sự có mặt của hệ Jura hệ tầng Hà Cối vàcác lớp đất thuộc hệ đệ tứ không phân chia Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từtrên xuống dưới như sau:

Lớp 2b: Đất bụi nặng pha cát, màu nâu vàng trạng thái nửa cứng Nguồn gốc

pha tích Lớp đất này phân bố hai bên sườn đồi vai đập, bề dày lớp từ 0,5m đến2,2m Diện phân bố hẹp, không đều khắp

Lớp 3a: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ phân lớp dày nằm xen kẽ nhau Đá

bột kết chiếm ưu thế Đá bị nứt nẻ vỡ vụn nhiều Các khe nứt trong đá phần lớn đãđược đất lấp nhét

Lớp 3: Đá cát kết, bột kết màu nâu gụ phong hóa vừa, nứt nẻ ít Đá cát kết nằm

xen kẹp với đá bột kết

d) Tuyến tràn xả lũ:

Công trình tràn nằm bên trái của một cánh đứt gãy cổ chạy từ Đông Bắc vềTây Nam Đất đá nằm trong vùng là các lớp đất trầm tích đệ tứ nguồn gốc và các đácát kết nằm xen kẹp với đá bột kết màu nâu gụ của hệ tầng Hà Cối Các lớp đất đáphân bố theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng, nguồn gốc pha

tích Lớp đất này phân bố trên các sườn đồi dọc truyến kênh xả lũ sau tràn Lớp nàyphân bố không đều, bề dày từ 0,5m đến 1,5m Trong đất có chứa 5% đến 15% dăm

Trang 5

sỏi của các đá cát bột kết.

Lớp 3a: Các đá bột kết, cát kết phong hóa vừa, nứt nẻ mạnh vỡ vụn nhiều, bên

vai tràn có nhiều khe nứt lớn Các khe nứt thường có phương 70o đến 80o so vớiphương ngang

Lớp 3: Các đá bột kết, cát kết màu nâu gụ thuộc hệ tầng Hà Cối bị phong hóa

vừa, ít nứt nẻ, đá khá cứng chắc

1.1.3.4 Đặc điểm khí tượng, khí hậu thuỷ văn:

Bảng 1 – 1: Lưu vực hồ chứa Hồ Đầm 1 có các thông số đặc trưng thuỷ văn sau:

Tuyến công trình Diện tích

(Km2)

Chiều dài(Km) Độ dốc (

cả năm Tháng mưa lớn là các tháng 6, 7, 8 Lượng mưa ngày lớn nhất quan trắcđược tại trạm Đầm Hà trong nhiều năm đạt hơn 300mm Trị số mưa ngày lớn nhấtquan trắc ngày 30 tháng 9 năm 1984 là 401,3mm

Những kết quả tính toán mưa năm trung bình nhiều năm trong khu vực như sau:

Trang 6

Bảng 1 – 2: Lượng mưa trung bình nhiều năm

Bảng 1 – 3: Kết quả tính toán tốc độ gió lớn nhất:

Các đặc trưng thống kê Tốc độ gió ứng với tần suất P% (m/s)

b) Đặc trưng thuỷ văn:

Tình hình sông suối trong khu vực: Trong vùng hồ chứa chỉ có sông Hồ Đầm 1gồm hai nhánh bắt nguồn từ dãy núi phía Bắc Hướng chính của dòng chảy là TâyBắc – Đông Nam và đổ ra biển

Bảng 1 – 4: Kết quả tính toán Qmax mùa kiệt ứng với P = 10%

Trang 7

1.1.4 Điều kiện dân sinh kinh tế

Khu vực dự kiến xây dựng cụm công trình đầu mối công trình nằm trên địabàn hai xã Quảng An và Quảng Lợi Khu vực này chủ yếu gồm bà con các dân tộc:Kinh, Dao, Sán dìu sinh sống

Vùng đập chính dân cư thưa thớt, trong lòng hồ có một số bản của bà conngười Dao, người Sán dìu sinh sống Chỉ có một con đường đất dốc, rất xấu và xa

để xe cơ giới gầm cao vào các bản này, tuy nhiên chỉ đi được vào lúc trời khô ráo,còn trời mưa thì không thể đi được Bình thường bà con phải đi theo đường mòn tắtrừng và lội suối để di ra trung tâm xã và huyện

Ngoài nghề làm ruộng bà con còn làm nghề kinh tế đồi vườn, chủ yếu trồngquế và một số cây khác Tuy nhiên do phong tục tập quán lạc quá lạc hậu, quy môsản suất còn bé, giao thông đi lại vất vả nên đời sống của bà con còn gặp rất nhiềukhó khăn

1.2 Nhiệm vụ, quy mô công trình

1.2.1 Nhiệm vụ công trình

- Đảm bảo tưới cho 3.485 ha đất canh tác, trong đó:

+ Lúa 2 vụ : 2.244,3 ha

+ Lúa 1 vụ : 777,2 ha

+ Màu : 1.240,7 ha (kể cả 307 ha tạo nguồn)

- Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 29.000 người

1.2.2 Quy mô công trình

+Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,2%

1.2.2.3 Các thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ chứa:

- Cao trình MNDBT : 60,70 m

Trang 8

- Dung tích siêu cao Vsc (1%) : 3,54 106 m3

- Dung tích siêu cao Vsc (0,2%) : 6,18 106 m3

1.2.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục của công trình:

1.2.3.1 Đập chính:

- Kết cấu đập chính: Đập chính là loại đập đất để tận dụng vật liệu sẵn có của

địa phương Kết cấu mặt cắt ngang đập gồm nhiều khối đất đắp khác nhau Bảo vệmái thượng lưu bằng các tấm bê tông cốt thép và đá lát chít mạch Gia cố mái hạlưu bằng trồng cỏ và rãnh tiêu nước Thoát nước thân đập dùng hình thức đống đátiêu nước Hình thức chống thấm bằng tường tâm kết hợp với chân khay

- Các thông số thiết kế của đập chính:

+ Cao trình đống đá tiêu nước : +38,50 m

+ Chiều rộng đỉnh đống đá tiêu nước : 3,00 m

1.2.3.2 Cống lấy nước

Cống ngầm lấy nước bố trí bên vai phải đập đất, kiểu cống hộp BTCT Cácthông số của cống:

Trang 9

- Lưu lượng thiết kế : QTK = 4,73 m3/s.

- Cao trình cửa vào : cv = 44,50 m

- Cao trình cửa ra : cr = 44,30 m

- Kích thước đoạn cống bh trước nhà tháp : 1,6m x 2,0m dài 38 m

- Đoạn nhà tháp dài 12 m

- Chiều dài đoạn cống sau nhà tháp : 72 m

- Chiều dài toàn cống là: L = 122m

+ Cao trình đống đá tiêu nước : 54,50 m

+ Kết cấu đập : Nhiều khối

+ Hình thức thoát nước hạ lưu : Ống khói và ốp mái

c) Đập phụ 3(3A & 3B) :

+ Chiều dài đập : 88,5 m

+ Chiều cao đập lớn nhất : 7 m

+ Hệ số mái thượng lưu : mTL = 2,75

Trang 10

+ Hệ số mái hạ lưu : mHL1 = 2,25 và mHL2 = 2,75

1.2.3.4 Tràn xả lũ

- Cao trình ngưỡng : 54,00 m

- Chiều rộng tràn : 27,00 m

- Cột nước thiết kế : 6,7 m

- Lưu lượng thiết kế (1%) : QTK = 1295,5 m3/s

- Lưu lượng thiết kế (0,2%) : QTK = 1596,0 m3/s

- Số khoang tràn : 3 khoang

- Kích thước cửa van cung b×h : 9m x 7,2m

- Chiều dài bể tiêu năng 1 : 36,00m

- Chiều dài bể tiêu năng 2 : 25,00m

- Kết cấu tràn : Tràn bê tông cốt thép

- Hình thức đóng mở : Xi lanh thủy lực

1.2.4 Đường quản lý vận hành và khu quản lý

- Chiều dài đường (tính đến đập phụ số 3) : 5,881 Km

- Đường từ K0 đến K5+881 - Cấp phối : 5,881 Km

- Đường từ K4+250 đến K5+881 - Đá dăm láng nhựa : 1,68 Km

- Khu quản lý : 750m2

1.2.5 Đường điện 35KV ; 2 trạm biến áp 50 KVA

Tổng chiều dài đường điện : 4,82 Km

1.3 Điều kiện xây dựng công trình

1.3.1 Nguồn vật liệu xây dựng thiên nhiên

1.3.1.1 Đất đắp

Trong giai đoạn TKKT, thực tế khảo sát thăm dò trữ lượng đất cho thấy tầng đất của các bãi đất IXA, IXE, VIB, IXD và một phần của bãi IXB chỉ dày từ 0,6m đến 0,8m, bên dưới là đá bột kết Như vậy các bãi đất đã khảo sát trong giai đoạn NCKT có trữ lượng rất ít

Các mỏ phân tán rải rác trên phạm vi rất rộng, khó khăn cho công tác làm

Trang 11

đường vận chuyển và khai thác đất Mặt bằng các mỏ đất dự kiến khai thác đều có cây cối đã trồng theo dự án 327 và một số ít hộ dân đang sinh sống.

Bãi vật liệu khai thác tại 3 khu chính:

- Khu A bên bờ phải sông Đầm Hà, hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 1,8 đến 2,2km Trữ lượng khai thác khoảng 1.100.000 m3

- Khu B bên bờ trái sông Đầm Hà tại hạ lưu đập phụ từ 300 đên 500m Trữ lượng khai thác khoảng 53.000m3

- Khu C bên bờ trái sông Đầm Hà tại hạ lưu đập chính, cách đập chính từ 2,2 đến 2,5km Trữ lượng khai thác khoảng 108.000m3

Bảng 1 – 5: Chỉ tiêu cơ lý của đất ở các mỏ

Thông số

Kýhiệu

Đơnvị

BãiA1-1

BãiA1-2

BãiA2

BãiA3

BãiA4 Bãi B

- Đá các loại được lấy tại mỏ đá Cẩm Phả, cách công trường 80 Km

- Cát đổ bê tông và xây lấy tại sông Tiên Yên, cách công trường 30 Km

- Sỏi, xi măng, thép, gỗ và gạch xây lấy tại Đầm Hà, cách công trường 12 Km

Trang 12

1.3.2 Giao thông vận tải

Trong khu vực đã có đường nhựa chạy qua thị trấn Đầm Hà Từ thị trấn Đầm

Hà vào công trình là 5km đã cơ bản có đường rải cấp phối nhưng bị hư hỏng nhiều

đoạn

1.3.3 Điều kiện cung cấp điện, nước

1.3.3.1 Điện phục vụ thi công:

Dùng nguồn điện 35KV được xây dựng nhằm phục vụ quản lý vận hành côngtrình sau này thông qua 2 trạm biến áp:

- Trạm 1 tại tràn xả lũ 35/0,4 KV - 50 KVA

- Trạm 2 tại vai phải đập chính 35/0,4 KV - 50 KVA

1.3.3.2 Cung cấp nước:

Nước phục vụ thi công và sinh hoạt có thể dùng nước sông Hồ Đầm 1

Nguồn nước phục vụ ăn uống và tắm giặt bổ sung chủ yếu là dùng giếng đàoven lòng suối

1.3.4 Điều kiện cung ứng vật tư thiết bị

Khả năng cung cấp vật tư thiết bị cho thi công là đầy đủ

1.3.5 Thời gian thi công

Thời gian thi công trong 3,5 năm từ 10/10/2010 đến 10/04/2014

1.3.6 Những yêu cầu khi thi công

Đảm bảo yêu cầu dùng nước ở hạ lưu trong quá trình thi công

Đảm bảo môi trường sinh thái

An toàn lao động trong quá trình thi công

Thời gian hoàn thành công trình đúng theo thời gian được phê duyệt

1.3.7 Khả năng đơn vị thi công

Nhà thầu là công ty cổ phần xây dựng Thủy Lợi 1 đủ khả năng thi công côngtrình, đáp ứng về yêu cầu kỹ thuật, thời gian hoàn thành công trình được phê duyệt

Trang 13

CHƯƠNG 2 DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công

2.1.1 Mục đích

Đặc điểm chủ yếu của các công trình thuỷ lợi là xây dựng trên các lòng sông,suối, biển… và là loại công trình thường có khối lượng lớn Điều kiện thi côngkhông thuận lợi do tác dụng của dòng chảy nước mặt, nước ngầm và các diều kiệnthời tiết khác Do vậy, trong quá trình thi công cần phải đảm bảo cho hố móng luônđược khô ráo và đảm bảo điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy Muốn vậy, dẫndòng thi công phải giải quyết được 3 mục đích cơ bản sau:

+ Ngăn chặn tác dụng phá hoại của dòng chảy

+ Đảm bảo sinh hoạt bình thường của hạ lưu vùng xây dựng công trình

+ Đảm bảo cho công trình trong quá trình thi công được an toàn, chất lượng

và hoàn thành đúng tiến độ

2.1.2 Nhiệm vụ

Để đảm bảo cho hố móng công trình luôn được khô ráo mà vẫn đảm bảo đượcyêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công ta phải tiến hành côngtác dẫn dòng thi công Do vậy nhiệm vụ của dẫn dòng thi công là:

+ Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước hốmóng, tiến hành công tác nạo vét… để đảm bảo công trình xây dựng trên khô, antoàn, chất lượng và đúng tiến độ

+ Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xi phông… dẫndòng chảy về hạ lưu công trình, đảm bảo sinh hoạt bình thường của vùng hạ lưu.Đập chính của công trình Hồ chứa nước Hồ Đầm 1 có nhiệm vụ ngăn toàn bộlòng sông Đầm Hà tạo thành hồ chứa Khối lượng đập rất lớn nên khi thi công côngtrình này cần đảm bảo móng đập phải khô ráo để đào móng, xử lý nền cũng như đắpđập Các công trình khác như tràn xả lũ, cống … cũng phải khô ráo để thuận tiện chothi công Mặt khác trong quá trình thi công công trình cần đảm bảo yêu cầu dùng nước

Trang 14

ở hạ lưu Do đó, dẫn dòng thi công là công việc tất yếu mà nhiệm vụ của nó là:

- Dẫn nước sông từ thượng lưu về hạ lưu để đáp ứng nhu cầu sản xuất và sinhhoạt ở hạ lưu

- Bảo vệ hố móng được khô ráo để tiến hành thi công đập

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

2.2.1 Điều kiện thuỷ văn

Từ tài liệu của khu vực ta thấy dòng chảy sông Hồ Đầm 1 thay đổi theo mùa

và hình thành hai mùa rõ rệt, mùa lũ kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, mùa cạn từtháng 11 đến tháng 4 Lượng mưa của lưu vực tập trung ở mùa mưa Dòng chảytrong sông biến đổi khá lớn hàng năm đỉnh lũ tương đối lớn

2.2.2 Điều kiện địa hình

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

có ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí các công trình ngăn nước và dẫn dòng thicông Công trình xây dựng trên sông Hồ Đầm 1, diện tích lưu vực tính đến tuyếncông trình là 68,5 km2

Địa hình vùng nghiên cứu khá phức tạp, phía thượng lưu núi cao hiểm trở,vùng hạ lưu và lòng hồ chủ yếu là những đồi núi thấp có độ cao trung bình từ 80mđến 95m Địa hình có xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và bị phâncách mạnh bởi những thung lũng hẹp xen giữa các chân đồi đỉnh tròn sườn thoải.Dựa vào bình đồ tại khu đập chính ở phía bờ trái có địa hình tương đối thoải

có thể bố trí đào kênh dẫn dòng

Địa hình bóc mòn, rửa trôi với các dải đồi đỉnh phẳng sườn thoải và địa hìnhtích tụ với các thung lũng nhỏ, thềm sông khá bằng phẳng Do vậy rất thuận lợi choviệc thi công công trình

2.2.3 Điều kiện địa chất

Địa chất vùng Hồ Đầm 1 phổ biến là 2 tầng chứa nước Đó là tầng chứa nướctrong các hệ khe nứt và tầng nằm gần mặt đất nhất

Nước có tính ăn mòn loại I, ăn mòn hoà tan, vì vậy các cấu kiện bê tông và bêtông cốt thép thuỷ công sẽ bị các Anion bicacbonat ăn mòn mạnh

Sự phân bố của các lớp đất đá trong lòng hồ cho thấy các lớp đất sét, đất bụinặng phủ trên mặt có hệ số thấm nhỏ các lớp này có bề dày từ 0,5m đến 2m là điều

Trang 15

kiện thuận lợi ngăn cách dòng thấm xuống nền.

Đập chính nằm trên tầng cuội sỏi có pha lẫn những khối đá tảng có đườngkính đến 0,5m tương đối rắn chắc, vì vậy việc đắp đê quai làm khô hố móng để xử

lý nền và đắp chân khay đập đến tận tầng đá tốt là một việc hết sức khó khăn

Tại tuyến đập 1 lòng sông gần 260m Nhưng ở phía thượng lưu gần đập phụ

số 1 (gọi là tuyến 2) và đặc biệt gần tràn xả lũ (gọi là tuyến 3) lòng sông tương đốihẹp thuận lợi cho việc đắp đê quai Riêng tại tuyến 3 khả năng chiều dày lớp cuộisỏi lòng sông còn có thể mỏng hơn, tạo điều kiện cho việc xử lý thấm qua nền đêquai dễ dàng hơn

2.2.4 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Công trình đầu mối Hồ Đầm 1 là một công trình tương đối lớn, thi công phứctạp, thời gian thi công tương đối dài, do đó trong đó quá trình thi công cần luôn đảmbảo yêu cầu dùng nước ở hạ lưu ở mức cao nhất Đồng thời tiêu thoát nước kịp thờikhông gây ngập lụt hố móng làm hư hại đến công trình trong thi công Vì vậy côngtrình dẫn dòng thiết kế phải đảm bảo đáp ứng được cả yêu cầu kỹ thuật và lợi dụngdòng chảy

2.2.5 Cấu tạo và bố trí công trình

Giữa công trình đầu mối thuỷ lợi và phương án dẫn dòng thi công có mối liên

hệ mật thiết Khi thiết kế các công trình thuỷ lợi đầu tiên phải chọn phương án dẫndòng Ngược lại khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểm cấutạo và sự bố trí công trình để có kế hoạch khai thác và lợi dụng chúng vào việc dẫndòng Chỉ có như vậy thì bản thiết kế mới có khả năng hiện thực và có giá trị cao vềkinh tế Trong công trình này thì ta có thể tận dụng tràn xả lũ, công tác đào hố móngtràn trong mùa kiệt để tận dụng dẫn nước trong mùa lũ, nên khi đắp đập phải có kếhoạch vượt được cao trình lũ chính vụ

a) Đập chính: Là đập đất đồng chất, đập có chiều cao lớn nhất là 31,5m chiềudài đập là 244m Để đảm bảo được tiến độ thi công đập và đặc biệt trong mọitrường hợp không cho phép nước tràn qua mặt đập cần phải thiết kế dẫn dòng mộtcách hợp lý nhằm tháo lượng nước đến tự nhiên Tuy nhiên ở đây khi làm công tácdẫn dòng phải chú ý đến vấn đề thấm nước vào hố móng do nền đập có hệ số thấm

Trang 16

khá cao Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến công tác dẫn dòng.

b) Tràn xả lũ: Được bố trí qua một tuyến yên ngựa bên bờ trái của đập Nên ta

có thể lợi dụng tổng hợp tràn làm một trong những công trình dẫn dòng khi đắp đậpvượt cao trình chống lũ nhằm đảm bảo an toàn cho công trình Do vậy phải đẩynhanh thi công tràn trước khi mùa lũ đến

c) Cống lấy nước: Cống được làm bằng bê tông cốt thép, tiết diện chữ nhật.Nhiệm vụ chính của cống là làm nhiệm vụ cấp nước cho khu tưới, tuy nhiên trongthời gian thi công có thể lợi dụng cống làm công trình dẫn dòng, khi kênh dẫn nướckhông đủ và mực nước dâng cao Do vậy việc thi công xong cống sớm rất thuận lợicho việc dẫn dòng, nó sẽ giảm chi phí đào kênh và đẩy nhanh tiến độ thi công

2.3 Các phương án dẫn dòng thi công

2.3.1 Phương án 1

Năm

Hình thứcdẫn dòng

Lưu lượngdẫn dòng (

Hoàn thành công tác chuẩn bị (Xây dựng lán trại, làm đường thi công, tập kết máy móc thiết

- Làm tràn xả lũ có lỗ xả thừa vớicao trình cửa lỗ 1, Làm kênh cuối tràn xả lũ

- Đắp đập phụ số 1

Mùa lũ: 1/05/2011

đến 30/10/2011

Dẫn dòng qualòng sông tự

- Làm hố móng đập chính ở phía

bờ trái và đắp đến cao trình vượt lũ

- Thi công cống lấy nước Mùa lũ: 1/05/2012

đến 30/10/2012

Dẫn dòng qualòng sông thu 1540

- Đắp bờ trái đập chính đến cao trình thiết kế

Trang 17

- Hoàn thành đập phụ số 3.Mùa khô:

10/03/2013 đến

30/04/2013

Dẫn dòng quacống và lỗ xảthừa của tràn 8,8

- Đắp đập chính phía bờ phải đếncao trình vượt lũ với mặt cắt kinh tế

- Đắp đập phụ số 2

Mùa lũ: 1/05/2013

đến 30/10/2013

Dẫn dòng quacống và lỗ xảthừa của tràn 1540

- Tạo vẻ đẹp mỹ quan cho công trình (quan tâm tới các điểm nhấn của công trình nhằm thu hút khách du lịch)

Trang 18

Hoàn thành công tác chuẩn bị (Xây dựng lán trại, làm đường thi công, tập kết máy móc thiết

- Mở móng tràn xả lũ

- Làm tràn đến cao trình vượt lũ

- Đắp đê quai đập phụ số 1.Mùa lũ: 1/05/2011

đến 30/10/2011

Dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên 1540 - Hoàn thành tràn xả lũ

- Hoàn thành cống

- Đắp đập phụ số 2, 3 đến cao trình vượt lũ

Mùa lũ: 1/05/2012

đến 30/10/2012

Dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên 1540 - Hoàn thành đập phụ

- Làm hố móng bờ trái đập chính

- Đắp bờ trái đập chính đến cao trình vượt lũ

- Đắp đê quai ngăn dòng đến cao trình vượt lũ

Mùa lũ: 1/05/2013

đến 30/10/2013

Dẫn dòng qua cống,tràn xả lũ 1540

- Đắp đập chính phía bờ phải đến cao trình vượt lũ với mặt cắt kinhtế

- Bàn giao công trình

Trang 19

+ Năm thứ 3 : Đắp bờ trái đập chính đến cao trình vượt lũ.

Đắp bờ phải đập chính đến cao trình vượt lũ với mặt

cắt kinh tế

+ Năm thứ 4 : Hoàn thiện đập chính

Tạo vẻ đẹp mỹ quan toàn công trình, bàn giao công trình

2.3.3 Phương án 3

Năm

XD Thời gian Hình thức dẫndòng

Lưulượngdẫn dòng(m s3/ )

Nội dung công việc

1 10/10/2010 đến

1/12/2010

Dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên 8,8

Hoàn thành công tác chuẩn bị (Xây dựng lán trại, làm đường thicông, tập kết máy móc thiết bị, điện, nước….)

Mùa lũ:

1/05/2011 đến

30/10/2011

Dẫn dòng qua lòngsông tự nhiên 1540 - Hoàn thành đập phụ số 3

Trang 20

- Làm hố móng bờ trái đập chính.

- Đắp bờ trái đập chính đến cao trình vượt lũ

- Đắp đê quai ngăn dòng đến cao trình vượt lũ

Mùa lũ:

1/05/2013 đến

30/10/2013

Dẫn dòng quacống, tràn xả lũ 1540

- Đắp đập chính phía bờ phải đến cao trình vượt lũ với mặt cắt kinh tế

+ Năm thứ 4 : Hoàn thiện đập chính

Tạo vẻ đẹp mỹ quan toàn công trình, bàn giao công trình

2.4 Lựa chọn phương án dẫn dòng

2.4.1 Nguyên tắc của việc lựa chọn phương án dẫn dòng

Trang 21

- Thời gian thi công ngắn nhất.

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

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

- Đảm bảo yêu cầu tổng hợp lợi dụng tới mức cao nhất

2.4.2 Phân tích đánh giá, ưu nhược điểm của từng phương án về mặt kỹ kỹ thuật

2.4.2.1 Phương án 1

Ưu điểm:

- Bố trí công việc hợp lý

- Về sau công việc ít dần tạo điều kiện thoải mái cho đơn vị thi công

- Thời gian lấp lỗ xả thừa trên thân tràn xả lũ vào mùa khô nên rất thuận tiện

- Đảm bảo tốt nhiệm vụ cấp nước cho vùng hạ lưu trong quá trình thi côngcông trình

- Quá trình thi công hầu như dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

- Công việc tập trung trong từng khu vực đem lại hiệu quả thi công cao, thờigian thi công nhanh

- Thực hiện đắp tràn và đập phụ dễ dàng

Nhược điểm:

- Vì các đập phụ và tràn được xây dựng trước nên mực nước lũ dâng lên cao hơn

so với trước đây gây bất lợi cho vùng hạ lưu và công tác xử lý nước hố móng ở đậpchính

- Đập chính được xây dựng sau cùng nên chịu tác động của nước lũ rất lớn gây

Trang 22

bất lợi cho việc thi công và khối lượng đắp đê quai tăng nhiều.

- Giai đoạn cuối khối lượng công việc tăng cao gây áp lực lớn cho đơn vị thi công

- Vì các đập phụ và tràn được xây dựng trước nên mực nước lũ dâng lên caohơn so với trước đây gây bất lợi cho vùng hạ lưu và công tác xử lý nước hố móng ởđập chính

2.4.3 Lựa chọn phương án

So sánh về kỹ thuật và kinh tế ta thấy:

- Nếu chọn phương án 1: đảm bảo thời gian thi công và điều kiện thi côngthuận lợi, đảm bảo lợi dụng tổng hợp hơn 2 phương án còn lại Ngăn dòng vào mùakhô tạo thuận lợi cho thi công, đảm bảo tiêu nước hố móng, giảm khối lượng đêquai Việc sử dụng lỗ xả thừa trong thân tràn tạo thuận lợi cho công tác ngăn dòng

và không phải đắp thêm kênh dẫn dòng nên rất tiết kiệm tuy nhiên việc lấp lỗ xảthừa trong thân tràn lại đòi hỏi nhiều kinh phí và trình độ kỹ thuật cao

- Nếu chọn phương án 2, 3: đảm bảo thời gian thi công tuy nhiên tạo áp lựccho đơn vị thi công và có thể làm cho chất lượng thi công đập chính giảm Thờigian đầu thi công đập phụ và tràn rất dễ dàng, việc đắp đập chính khó khăn hơn sovới phương án 1 Khối lượng đê quai lớn và xử lý nước trong hố móng ở đập chínhphức tạp nên đòi hòi nhiều kinh phí và trình độ kỹ thuật cao

- Cả 3 phương án đều không phải đào kênh dẫn dòng nên tiết kiệm được nhiềuchi phí và thời gian

Kết luận : Chọn phương án 1 vừa đảm bảo thời gian và điều kiện thi công,

Trang 23

đảm bảo điều kiện lợi dụng tổng hợp và đảm bảo về kinh tế.

2.5 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công

2.5.1 Xác định cấp công trình

Dựa vào: Nhiệm vụ công trình đảm bảo Stuoi  3485(ha) và Chiều cao đậpchính Hmax 31,5(m), tra bảng 2.1 và 2.2 của TCXD VN 285 – 2002 ta có côngtrình đầu mối hồ chứa nước Hồ Đầm 1 thuộc cấp III thời gian thi công là 3,5 năm

2.5.2 Tần suất thiết kế dẫn dòng

Theo TCXD VN 285 – 2002 các quy định chủ yếu về thiết kế công trình tạmphục vụ trong công tác dẫn dòng thi công là P = 10% Đối với công trình đập chính

ta lấy P TKC5%

2.5.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng

Về mùa khô bắt đầu từ 1/11 đến 30/4 của năm với 3

K

Q  m s ta chọnlàm lưu lượng thiết kế dẫn dòng trong mùa khô Riêng vào năm thi công thứ 3 chialàm 2 thời đoạn mùa khô nên lấy lưu lượng thiết kế theo 2 thời đoạn đó là:

2.6.1 Tính toán cho năm thi công thứ nhất

Trang 24

Năm thi công thứ nhất dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

2.6.2 Tính toán cho năm thi công thứ hai

- Mùa khô dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên

- Mùa lũ dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên đã bị thu hẹp

Tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp

Trong mùa khô năm thi công thứ 2 ta đã đắp xong 1 phần đập chính bên bờ phải, nên đến mùa lũ năm thi công thứ 2 dòng chảy qua đây sẽ dâng lên do lòng dẫn

Hình 3: Sơ đồ chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu

a) Xác định mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông (K):

Do các yếu tố sau đây quy định:

- Lưu lượng dẫn dòng thi công

- Điều kiện chống xói của lòng sông và địa chất ở 2 bên bờ

- Yêu cầu của vận tải đủ sâu, đủ rộng

- Đặc điểm cấu tạo của kết cấu công trình thuỷ công, thuỷ điện

- Điều kiện và khả năng thi công trong các giai đoạn, nhất là giai đoạn có côngtrình trọng điểm

- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Công tác tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình

Theo giáo trình Thi công tập 1 mức độ thu hẹp của lòng sông được xác định theo công thức:

Trang 25

Với cấp lưu lượng QTKDD = 1540 m3/s tra trên đường quan hệ (Q ~ Zhl) ta được

Zh = 42,5 m Dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được diện tích ướt ban đầu của lòng sông ứng với mực nước thượng lưu

Ta xác định độ cao nước dâng ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương pháp tính đúng dần

* Giả thiết ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z

 ZTL = ZHL + ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z

Dựa vào mặt cắt dọc đập chính ta xác định được diện tích ướt ban đầu của lòng sông ứng với mực nước thượng lưu

Hình 4: Mặt cắt lòng sông khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

* Xác định vận tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp theo công thức sau:

dd tk c

Q V

  



 Trong đó

Vc là vận tốc bình quân tại măt cắt thu hẹp của lòng sông

Q là lưu lượng dẫn dòng thi công thiết kế (m3/s); Q = 1540 m3/s

ε là hệ số co hẹp bên với ε = 0,95

- Kiểm tra điều kiện chống xói

Ta xác định [VKX] = K.Q0,1, trong đó K là hệ số phụ thuộc vào tình hình địa chấtcủa vùng lòng sông Vùng lòng sông hầu như là cuội sỏi nên lấy K = 1 để liểm tra

* Tính độ cao nước dâng ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z

Sau khi lòng sông bị co hẹp mực nước thượng lưu dâng lên một đoạn ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z vàđược xác định theo công thức:

Trang 26

ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương Z =

2

1

Từ bảng ta có:

- Hệ số thu hẹp lòng sông là: 1

2

810,5.100% 100% 52,9%

1531, 4



- Vkx = 2,07 < Vc = 2,12 Do vậy lòng sông không bị xói lở

- Cao trình mực nước thượng lưu của hồ là Ztl = 42,8 m

Khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp thì dùng tấm bê tông có kích thước

60x60x12(cm) lát mái đập nên không cần đắp đê quai dọc, trong mùa khô cần đắp

bờ trái đập chính đến cao trình 43.5 m trở lên

2.6.3 Tính toán cho năm thi công thứ ba

Việc tính toán cho năm thứ 3 bao gồm các công việc sau:

- Tính toán thủy lực qua lỗ xả tràn

- Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm

- Tính toán thủy lực qua lỗ xả tràn khi đã bị bịt một phần

- Tính toán thuỷ lực qua tràn (tràn làm đến cao trình Z = +49) trong mùa lũ đểđắp đập lên cao trình vượt lũ với mặt cắt kinh tế

2.6.3.1 Tính toán thuỷ lực qua lỗ xả thừa của tràn xả lũ:

Trang 27

a) Mục đích: Vào mùa khô: 1/11/2012 đến 28/02/2013: Dẫn dòng qua lỗ xảthừa của tràn Do đó cần xác định mối quan hệ giữa lưu lượng qua lỗ xả tràn và caotrình mực nước trong hồ chứa (Qhồ ~ Zhồ) Từ đó xác định được cao trình đắp đêquai phía thượng lưu.

b) Các thông số cơ bản của lỗ xả tràn

N K

Hình 5 Sơ đồ tính toán thủy lực qua lỗ xả tràn

Kênh xả sau tràn gồm có hai đoạn kênh có độ dốc và mái kênh khác nhau

Đoạn ngay sau tràn có các thông số sau: i = 0,0005; m = 2; n = 0,017; b = 34m; L = 61m Đoạn kênh nối tiếp phía sau có: i = 0,001; m = 1; b = 34m; n = 0,02

Với lưu lượng dẫn dòng Q = 8 m3/s thì dạng đường mặt nước trong kênh đượcxác định như sau:

+ Độ sâu phân giới và độ sâu dòng đều của đoạn kênh sau tràn:

Từ Q = 8 m3/s ta có lưu lượng đơn vị qua kênh là: q = Q 8 0,235

qh

Trang 28

  ; b - Chiều rộng đáy kênh ; m - Hệ số mái kênh

+ Độ sâu phân giới và độ sâu dòng đều của đoạn kênh nối tiếp:

Độ sâu phân giới tính theo công thức (*) và (**) ta được:

Trang 29

Dùng phương pháp cộng trực tiếp và vẽ từ hạ lưu lên thượng lưu

- Cột 1: Ứng với cấp lưu lượng Q đã giả thiết ta có độ sâu phân giới hk và h0; cột 1 là cột hx được giả thiết từ hk đến h0 tương ứng

- Cột 2: ω (m2) là diện tích mặt cắt ướt của cống và được xác định theo công thức:

ω = h b mh   Trong đó b là chiều rộng cống b = 34 m

h là chiều cao cột nước trong cống (cột 1)

- Cột 3: V (m/s) là lưu tốc của dòng chảy đi qua mặt cắt cống, được xác định

- Cột 5:  (m) là tỷ năng giữa 2 mặt cắt, được xác định theo công thức:  = hi +

Trang 30

.R

n  K =

2 3

i i

V J

Trang 31

h (m) m 2 ) V (m/s)

V 2 /2g

ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương L

Bảng 2 – 2: Đường mặt nước trong kênh

GVHD: Lê Kim Truyền 31 SVTH: Viên Trường Sinh

Trang 32

Với chiều dài kênh là L = 61m ta xác định được độ sâu đầu kênh là hđk = 0,271

m Xem cửa vào của kênh như một đập tràn đỉnh rộng có hn = hđk = 0,271 m Xét chỉtiêu ngập ta có:

Bỏ qua lưu tốc tới gần tính được cột nước đầu kênh theo (****):

qh

Trang 33

2

2/ 3 0

2

Q H

H0- Cột nước toàn phần trên lỗ xả tràn (m)

m - Hệ số lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng

Theo Cumin tra bảng 14-3( Bảng tính thủy lực) ứng với cửa vào tương đối thuận ta có: m = 0,35



2/3 0

8

1,1850,35 4 2 9,81

Trong đó : Zngưỡng tràn là cao trình ngưỡng tràn, = +43 m

Zhồ là cao trình mực nước trong hồ

Vậy ứng với Q = 8 m3/s có Zhồ = 44,185 m

Vậy đắp đê quai phía thượng lưu đập với cao trình Z = 45m

Trang 34

2.6.3.2 Tính toán thuỷ lực qua cống ngầm

Hình 6: Sơ đồ tính toán thủy lực qua cống ngầm

Theo tài liệu thiết kế cống lấy nước có các thông số kỹ thuật sau:

- Lưu lượng thiết kế: 4,73 m3/s

- Cống được bố trí ở bờ phải của đập chính và được làm bằng bê tông cốt thép

- Chiều dài đoạn cống hộp sau nhà tháp: 72 m

- Tổng chiều dài của cống L = 122m

- Đoạn nhà tháp dài 12 m

- Độ nhám lòng cống: n = 0,014

- Bề rộng đáy cống: b = 1,6m

- Chiều cao lòng cống: h = 2m

- Cao trình cửa vào: cv = 44,5m

- Cao trình cửa ra: cr = 44,3m

- Chế độ chảy: có áp

Trang 35

- Tính với lưu lượng chảy qua cống là Q = 4,73 (m3/s)

- Giả thiết trạng thái chảy trong cống, áp dụng công thức tính lưu lượng ứngvới trạng thái chảy đã giả thiết để tính cột nước trước cống H, sau đó kiểm tra lạitrạng thái chảy theo điều kiện:

+ H < (1,14 ÷ 1,18).d Cống chảy không áp

+ H > (1,14 ÷ 1,18).d Cống chảy bán áp hoặc có áp

Trong đó d = 2 m là chiều cao cống

Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột nước H ởtrên là đúng Còn nếu không thoả mãn thì ta phải giả thiết lại trạng thái chảy và tínhcột nước H theo giả thiết trạng thái chảy đó

- Xác định cao trình mực nước trước cống: ZTC = ZĐC + H

* Nội dung tính toán:

- Giả thiết trạng thái chảy trong cống là chảy không áp

Q

g b



Trong đó: Q là lưu lương qua cống ngầm, Q = 4,73 m3/s

B là chiều rộng của tiết diện cống, b = 1,6 m

α là hệ số cột nước lưu tốc, α = 1

Thay số vào ta có hk =

2 3

2

1.4,739,81.1,6 = 0,96

- Xác định độ sâu dòng đều h0:

Trang 36

Theo phương pháp Agơrôtxkin ta có   0

Để thuận tiện cho tính toán ta lập bảng:

- Cột 1: Ứng với cấp lưu lượng Q đã giả thiết ta có độ sâu phân giới hk và h0; cột 1 là cột hx được giả thiết từ hk đến h0 tương ứng

- Cột 2: ω (m2) là diện tích mặt cắt ướt của cống và được xác định theo công thức:

ω = b.h Trong đó b là chiều rộng cống b = 1,6m

h là chiều cao cột nước trong cống (cột 1)

- Cột 3: V (m/s) là lưu tốc của dòng chảy đi qua mặt cắt cống, được xác định

Trang 37

.R

n  K =

2 3

i i

V J

C R

Trang 38

h (m) m2) V (m/s) V2/2g (m) (m) ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương (m) (m) R (m) C.R1/2 (m) J = V2/C2.R Jtb i - Jtb ΔZ sau khi lòng sông bị co hẹp theo phương L (m) L (m)

0,99 1,584 2,986 0,455 1,445 -0,001 3,58 0,442 41,475 0,005 0,0054 -0,0024 0,47 0,471,02 1,632 2,898 0,429 1,449 -0,004 3,64 0,448 41,843 0,005 0,005 -0,001991 1,82 2,291,05 1,68 2,815 0,404 1,454 -0,006 3,7 0,454 42,197 0,004 0,0046 -0,001625 3,61 5,901,08 1,728 2,737 0,382 1,462 -0,008 3,76 0,460 42,538 0,004 0,0043 -0,001296 6,05 11,951,11 1,776 2,663 0,362 1,472 -0,01 3,82 0,465 42,867 0,004 0,004 -0,001 9,61 21,561,14 1,824 2,593 0,343 1,483 -0,011 3,88 0,470 43,185 0,004 0,0037 -0,000733 15,29 36,851,17 1,872 2,527 0,326 1,496 -0,013 3,94 0,475 43,492 0,003 0,0035 -0,00049 25,75 62,601,2 1,92 2,464 0,310 1,510 -0,014 4 0,480 43,789 0,003 0,0033 -0,00027 51,53 114,131,20255 1,9241 2,458 0,308 1,511 -0,001 4,0051 0,480 43,814 0,003 0,0032 -0,000157 7,91 122,03

Bảng 2 – 3: Đường mặt nước trong cống

Trang 39

- Cột 11: JTB là độ dốc trung bình tại mặt cắt cống kề nhau: 1 2

Kết quả được ghi trong bảng: Bảng 2 – 2

- Ứng với khoảng cách cống L = 122 m ta tìm được hx = 1,203

* Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 4,73 m3/s

H =

2 2 2

4,73

1, 203 1,3240,96 1,6.2 2.9,81 

Trang 40

- Xác định chế độ chảy:

H = 1,324 < (1,14÷ 1,18).d = 2,28 ÷ 2,36 (m)

Vậy chế độ chảy trong cống là không áp đúng với giả thiết

 Cao trình mực nước trước cống là

ZTC = cửa vào + H = 44,5 + 1,324 = 45,824 (m)

2.6.3.3.Tính toán thuỷ lực qua lỗ xả tràn khi đã bị bịt một phần

- Mùa khô: 1/03/2013 đến 30/04/2013 cần phải bịt một phần của lỗ xả tràn nhằm mục đích làm cho nước ở thượng lưu dâng lên và chảy qua cống Với Qtkdd = 8,8 (m3/s)

Hình 7: Sơ đồ tính toán khi bịt một phần lỗ xả tràn

Khi lấy nước qua cống ngầm thì lưu lượng xả qua lỗ xả tràn là

H0 là cột nước toàn phần trên lỗ xả tràn (m)

m là hệ số lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng

Theo Cumin tra bảng 14 – 12 BTTL ứng với cửa vào tương đối thuận ta có m

= 0,35

Định dạng
Số trang	124
Dung lượng	5,22 MB