Giới thiệu và cơ sở thiết kế công trình thủy lợi

Giảng viên: NGUYỄN PHƯƠNG DUNGChương 6: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ, QUẢN LÝ VÀ NGHIÊN CỨU CÔNG TRÌNH THỦY LỢI BÀI GIẢNG: GIỚI THIỆU & CƠ SỞ THIẾT KẾ C.T.T.L... NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG KHẢO SÁT CT

Trang 1

Giảng viên: NGUYỄN PHƯƠNG DUNG

Chương 6: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ, QUẢN LÝ

VÀ NGHIÊN CỨU CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

BÀI GIẢNG: GIỚI THIỆU & CƠ SỞ THIẾT KẾ C.T.T.L

Trang 2

§6-1: THIẾT KẾ VÀ KHẢO SÁT THIẾT KẾ CTTL

§6-2: QUẢN LÝ, SỬ DỤNG VÀ CẢI TẠO CTTL

§6-3: NGHIÊN CỨU CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

Trang 3

1 Khảo sát địa hình:

- Các bản đồ, bình đồ địa hình thể hiện: các mốc chuẩn, cao độ khống chế mặt bằng, cao độ các điểm đo và định vị tim

tuyến công trình

- Các mặt cắt dọc, mặt cắt ngang tuyến công trình

- Bản đồ tổng thể, tỷ lệ 1/50’000, 1/25’000

- Bình đồ lòng hồ, khu tưới, tỷ lệ 1/10’000, 1/5’000, 1/1’000

- Bình đồ đầu mối công trình, tỷ lệ 1/2000, 1/1000 và 1/500

Trang 4

§6-1: THIẾT KẾ VÀ KHẢO SÁT THIẾT KẾ CTTL

I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG KHẢO SÁT CTTL (tiếp):

2 Khảo sát địa chất:

- Bản đồ, mặt cắt địa chất c.trình, hình trụ hố khoan, hố đào

- Kết quả thí nghiệm hiện trường về ép nước hoặc sức chịu tải của nền

- Kết quả thí nghiệm về chỉ tiêu cơ lý các mẫu đất đá

- Khi khảo sát địa chất cần chú ý cấu trúc tầng đất đá, các

hiện tượng uốn nếp, khe nứt, tầng phong hoá, sạt lở, trượt, động đất, castơ.

- Xác định hệ số thấm các tầng đất đá, mực nước ngầm,

thành phần hoá học của nước ngầm

Trang 5

3 Điều tra, khảo sát khí tượng, thuỷ văn:

- Các trạm khí tượng, thuỷ văn cố định; các trạm đo đạc tại vị trí tuyến công trình (nếu cần) để thu thập thêm các số liệu

- Tài liệu khí tượng gồm: nhiệt độ, độ ẩm, mưa, bốc hơi, tốc độ gió và hướng gió

- Tài liệu thuỷ văn bao gồm liệt số về lưu lượng, mực nước, lưu tốc, hàm lượng bùn cát

- Các tài liệu về lũ quét, lũ lịch sử, mực nước kiệt nhất …

Trang 6

I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG KHẢO SÁT CTTL (tiếp):

4 Khảo sát vật liệu xây dựng địa phương:

- Xác định sự phân bố, trữ lượng, tính chất cơ lý và chất

lượng của các loại vật liệu

- Trữ lượng và chất lượng của vật liệu tại chỗ quyết định hình thức, kết cấu và giá thành công trình đập

- Việc khảo sát vật liệu xây dựng địa phương thường được kết hợp trong quá trình khảo sát địa chất công trình

Trang 7

- Lập Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi (đối với dự án nhóm Athuộc thẩm quyền quyết định của Chính phủ).

- Lập báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ, lựa chọn phương án công trình hợp lý về kinh tế và kỹ thuật)

- Thiết kế kỹ thuật (sau khi Báo cáo nghiên cứu khả thi đã

được phê duyệt), so sánh và lựa chọn các kết cấu tối ưu

về kỹ thuật và kinh tế

- Thiết kế kỹ thuật (thiết kế triển khai) và thiết kế bản vẽ thi công (thiết kế chi tiết)

Trang 8

§6-1: THIẾT KẾ VÀ KHẢO SÁT THIẾT KẾ CTTLIII CHỌN VỊ TRÍ ĐẬP, BỐ TRÍ TỔNG THỂ ĐẦU MỐI CT:

1 Lựa chọn vị trí và hình thức đập:

- Lựa chọn vị trí, hình thức đập và bố trí công trình đầu mối là

công tác quan trọng nhất trong các giai đoạn thiết kế

- Ở giai đoạn qui hoạch lưu vực, chọn ra các vùng tuyến có khả năng xây dựng công trình

- Giai đoạn lập dự án, tiến hành tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật lựa chọn được tuyến đập, hình thức đập, qui mô và

các thông số cơ bản công trình

- Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công,

xác định chính xác và hợp lý vị trí tuyến đập, hình thức và

kết cấu của đập

Trang 9

1 Lựa chọn vị trí và hình thức đập (tiếp):

- Khi lựa chọn vị trí và hình thức đập, cần phân tích đầy đủ các điều kiện:

a) Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn;

b) Điều kiện địa hình;

c) Điều kiện vật liệu xây dựng;

d) Điều kiện thi công.

Trang 10

2 Nguyên tắc bố trí các công trình đầu mối:

- Thuận lợi khi khai thác sử dụng, khi làm việc, các công trình trong đầu mối không ảnh hưởng lẫn nhau

- An toàn, hiệu quả, đáp ứng sự phát triển trong tương lai

- Thuận lợi cho thi công

- Mỹ thuật, kết hợp phát triển du lịch

Trang 11

3 Yêu cầu bố trí công trình trong đầu mối:

a) Công trình đập:

- Đập không tràn nước: bố trí tuyến đập thẳng, khi điều kiệnđịa hình, địa chất không cho phép có thể bố trí tuyến đậpcong hoặc gẫy khúc

- Đập tràn nước: khí xả lũ không ảnh hưởng đến các côngtrình khác Có thể bố trí đập tràn ở lòng sông hoặc ở bờsông

- Cửa vào đập tràn phải thuận, thu hẹp dần, tổn thất thuỷ lựcnhỏ, cửa ra nên cùng hướng với dòng chảy sông cũ, tránhxói lở hạ lưu

Trang 12

3 Yêu cầu bố trí công trình trong đầu mối (tiếp):

b) Trạm thủy điện:

- Cửa vào trạm thủy điện thuận, tổn thất nhỏ; cửa ra, cần

tránh mực nước hạ lưu dao động nhiều

- Bố trí nhà máy thuỷ điện ở phía có đường giao thông, khác phía với đập tràn xả lũ

- Khi đập không đủ dài để bố trí đập tràn và trạm thuỷ điện,có thể bố trí nhà máy bên trong đập, hoặc kiểu đập tràn trên đỉnh nhà máy thuỷ điện

Trang 13

c) Công trình lấy nước tưới:

- Cống ngầm lấy nước cần đặt ở phía bờ có khu tưới

- Ngưỡng cống cao hơn cao trình bùn cát và thấp hơn cao trình mực nước chết trong hồ chứa

- Với hồ thuỷ điện, sử dụng nước sau phát điện để cung cấp nước tưới (tưới tự chảy hay dùng trạm bơm phụ)

Trang 14

d) Công trình vận tải thủy:

- Bố trí âu thuyền trong khu công trình đầu mối, cách xa trạm thuỷ điện

- Cửa vào của âu thuyền không xuất hiện dòng chảy ngang

- Bố trí chỗ cho thuyền đỗ, chờ đợi trước khi thông âu, có thểbố trí chỗ tránh cho thuyền bè khi có gió và sóng lớn trong hồ

- Cần đặc biệt chú ý đảm bảo an toàn cho tàu thuyền ra vào

âu khi đập tràn xả lũ

Trang 15

e) Công trình chuyển gỗ:

- Bố trí cách xa nhà máy thủy điện

- Cần có đoạn sông thẳng phía hạ lưu, sau công trình chuyển gỗ

g) Công trình chuyển cá:

- Cần có nước chảy thường xuyên để dẫn cá, đảm bảo cá di chuyển từ thượng lưu xuống hạ lưu và ngược lại

- Công trình chuyển cá thường được bố trí bên cạnh nhà

máy thuỷ điện

Trang 16

h) Công trình giao thông và các công trình khác:

- Bố trí các công trình giao thôi trong khu công trình đầu mối phải tuân theo qui định kỹ thuật của ngành giao thông

- Các công trình khác như khu quản lý, kho tàng, xưởng sửa chữa, các khu dịch vụ văn hoá, du lịch cần được bố trí hợp lý, phát huy tốt hiệu ích tổng hợp của công trình

Trang 17

4 Bố trí tổng thể cụm công trình đầu mối:

a) Công trình đầu mối của hồ chứa có cột nước cao:

- Bố trí đập tựa và cắm sâu vào hai bên bờ để có thế vững chắc, đặc biệt là đối với loại đập vòm và đập liên vòm

- Đập VLĐP, xả lũ an toàn, tránh xói lở hạ lưu, bố trí đập tràn ở bờ thoải hoặc ở một eo núi tách rời đập chắn

- Đập BTTL, đập tràn được đặt ở vị trí lòng sông, nhà máy thuỷ điện thường đặt ở sau đập, hoặc ở ngang đập

- Các công trình đầu mối của hồ chứa có cột nước cao ở

nước ta như: Hoà Bình, Thác Bà, Thác Mơ, Yaly, Trị an, Dầu tiếng, Cấm Sơn…

Trang 18

Bố trí công trình đầu mối

Nurếch (Tajikixtan)

Trang 19

4 Bố trí tổng thể cụm công trình đầu mối (tiếp):

b) Công trình đầu mối của hồ chứa có cột nước thấp:

- Thường được xây dựng ở những đoạn sông trung du và

đồng bằng

- Khi xây dựng trên sông có hàm lượng bùn cát lớn thường phải làm cửa xả bùn cát gần cửa lấy nước để xả bùn cát

xuống hạ lưu, tránh bồi lấp cửa lấy nước

- Một số công trình đầu mối có cột nước thấp ở nước ta như: đập Bái Thượng (trên sông Chu), đập Thảo Long (trên sông Hương)…

Trang 20

Bố trí công trình đầu mối có cột nước thấp

Trang 21

Khi so sánh kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý nhất, cần phân tích đầy đủ các mặt sau:

- Đáp ứng yêu cầu khai thác tổng hợp tài nguyên nước

- Đảm bảo thực hiện tốt nhiệm vụ của cả hệ thống

- Phù hợp với điều kiện tự nhiên, qui hoạch phát triển nguồn nước và điều kiện kinh tế xã hội khu vực

- Đảm bảo an toàn ổn định và kết cấu công trình bền vững

- Đảm bảo cung cấp VLXD, lao động, thiết bị, giao

thông Chi phí đền bù, ngập lụt, xử lý nền, tài nguyên môi trường sinh thái và di tích lịch sử văn hoá không quá lớn

Trang 22

IV NGUYÊN TẮC SO SÁNH K.TẾ, KỸ THUẬT CHỌN P.ÁN

Khi so sánh kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý nhất, cần phân tích đầy đủ các mặt sau (tiếp):

- Bố trí mặt bằng tổng thể đầu mối hợp lý

- Đảm bảo phương án dẫn dòng và tổng tiến độ thi công

- Khối lượng xây dựng chủ yếu

- Tổng mức vốn đầu tư

- Các chỉ tiêu kinh tế của phương án

Trên cơ sở phân tích các yếu tố trên, tiến hành, so sánh

để chọn ra phương án hợp lý nhất về kinh tế - kỹ thuật.

Trang 23

1 Giai đoạn chuẩn bị đầu tư:

- Nghiên cứu sự cần thiết và qui mô đầu tư

- Xác định hiệu ích của công trình, nguồn vốn đầu tư và lựa chọn hình thức đầu tư

- Điều tra, khảo sát và chọn địa điểm xây dựng

- Lập dự án đầu tư (lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, lập báo cáo nghiên cứu khả thi)

- Thẩm định dự án đầu tư

Trang 24

V TRÌNH TỰ ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG:

2 Giai đoạn thực hiện đầu tư:

- Xin cấp và giao đất

- Xin giấy phép xây dựng

- Đền bù, giải phóng mặt bằng, tái định cư và phục hồi,

chuẩn bị mặt bằng

- Mua sắm thiết bị và công nghệ

- Khảo sát và thiết kế xây dựng (TKKT, TK bản vẽ thi công)

- Thẩm định, phê duyệt thiết kế và tổng dự toán công trình

- Thi công xây lắp công trình

- Kiểm tra, giám sát chất lượng thiết bị và xây lắp

- Vận hành thử, nghiệm thu, bàn giao, bảo hành công trình

Trang 25

3 Giai đoạn kết thúc xây dựng, đưa công trình vào khai thác sử dụng:

- Nghiệm thu bàn giao công trình

- Thực hiện việc kết thúc xây dựng công trình

- Vận hành công trình và hướng dẫn sử dụng công trình

- Bảo hành công trình

- Quyết toán vốn đầu tư

Trang 26

§6-2: QUẢN LÝ, SỬ DỤNG VÀ CẢI TẠO CTTL

§6-3: NGHIÊN CỨU CÔNG TRÌNH THỦY LỢI

Trang 27

1 Mục đích:

- Khai thác và phát huy hiệu quả hệ thống công trình

- Quản lý nhân sự lao động, tài sản, thiết bị, vật tư,…

- Tổ chức vận hành, khai thác công trình an toàn, hiệu quả

- Duy tu, bảo dưỡng công trình thường xuyên; sửa chữa hư hỏng, sự cố; mở rộng, nâng cấp để đáp ứng yêu cầu khai

thác hiệu quả hệ thống thủy lợi

- Kiểm tra mức độ chính xác của qui hoạch, chất lượng CT

- Nghiên cứu thực tế để nâng cao trình độ qui hoạch, thiết kế, thi công và quản lý khai thác công trình thủy lợi

Trang 28

I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA CÔNG TÁC QUẢN LÝ:

1 Yêu cầu:

- Đảm bảo an toàn, ổn định, độ bền và tuổi thọ công trình

- Giám sát chất lượng kỹ thuật khi vận hành, khai thác

- Quan trắc các thông số kỹ thuật để phục vụ cho công tác

tổng kết, nghiên cứu

- Phòng và chống lũ cho công trình

- Đánh giá năng lực, chất lượng từng công trình và hệ thống

- Đề ra nhiệm vụ sửa chữa, nâng cấp, tôn cao, mở rộng công trình (khi cần thiết)

Trang 29

1 Lập qui trình vận hành: Cần nêu rõ

- Đặc điểm, nhiệm vụ, các mực nước, lưu lượng đặc trưng;(MN min, MNBT, MNL báo động các cấp, MN max, các lưu lượng tương ứng), biểu đồ độ mở ~ lưu lượng xả, các thông số về năng lực công trình

- Chế độ đóng mở cửa van để tiêu năng tốt nhất cho HL

- Trình tự các bước thao tác, tốc độ đóng mở cửa van, các điều kiện đảm bảo an toàn cho máy móc thiết bị

- Phương tiện thông tin và các phương án xử lý sự cố…

- Các phương án phòng chống bão lũ cho công trình

Trang 30

II VẬN HÀNH, DUY TU, BẢO DƯỠNG CTTL:

1 Lập qui trình vận hành (tiếp):

- Các biện pháp phòng chống bùn cát bồi lấp cửa lấy nước và xói lở hạ lưu công trình, chế độ mở cống xói rửa bùn cát

- Các qui định về nghiêm cấm nổ mìn gần công trình, ngăn ngừa các vật nổi, phòng cháy và cứu hoả…

=> Dựa vào qui trình đã thiết lập để vận hành công trình một cách an toàn và có hiệu quả nhất.

Trang 31

2 Duy tu và bảo dưỡng công trình thủy lợi:

a) Duy tu bảo dưỡng máy móc và kết cấu thép:

- Thường xuyên lau chùi máy móc, làm vệ sinh sạch sẽ tất cả các bộ phận kết cấu

- Kiểm tra thường nhật và định kỳ để phát hiện kịp thời các

sai lệch, khuyết thiếu, hư hỏng mức độ nhẹ của máy móc

- Thay thế dầu mỡ, các chi tiết mau hỏng, đánh gỉ và sơn lại

- Sửa chữa kịp thời những hư hỏng nhẹ các bộ phận chuyển động, chịu lực xung kích dễ dẫn đến hư hỏng nặng, sự cố

Trang 32

II VẬN HÀNH, DUY TU, BẢO DƯỠNG CTTL:

2 Duy tu và bảo dưỡng công trình thủy lợi (tiếp):

b) Duy tu bảo dưỡng công trình đất:

- Diệt trừ mối và các sinh vật trong các hang, hốc ở thân đê, đập, sau đó đào rãnh, hoăc khoan phụt vữa lấp lại

- Tu bổ, sửa chữa thường xuyên rãnh thoát nước, các lớp

gia cố bảo vệ mái đập thượng lưu và hạ lưu

- Các mái đê, đập bị bào mòn, sạt lở do mưa lũ cần phải đắp lại, trồng cỏ và làm lại các lớp gia cố bảo vệ mái

- Sửa chữa mặt đê, đập bị nứt:

+ Với vết nứt nhỏ có thể đào hố hình nêm sâu hơn đáy vết nứt 0,3 đến 0,5 m, rộng đáy  0,5 m rồi đắp đất đầm chặt.

Trang 33

c) Duy tu bảo dưỡng công trình BT và BTCT:

- Với vết nứt ở mặt ngoài, có thể dùng vữa ximăng pha phụ gia cường độ cao để bịt lại (khi vết nứt nông) hoặc khoan

phụt (khi nhiều vết nứt lớn và sâu)

- Khi lớp bê tông bề mặt bị xốp, nổ tróc cần đục bỏ, quét lớp vữa phụ gia cường độ cao, sau đó đổ bê tông bù lại

- Các khe co giãn phòng lún bị hở ra, cần đổ nhựa đường nóng chảy bịt kín để chống thấm, chống xâm thực bê tông

- Trước khi tháo nước qua cống, cần dọn sạch đá sỏi để

tránh gây bào mòn sân tiêu năng

Trang 34

II VẬN HÀNH, DUY TU, BẢO DƯỠNG CTTL: :

d) Duy tu bảo dưỡng kết cấu gỗ:

- Chống mục gỗ bằng việc quét phủ lên lớp thuốc chống

nấm

- Kiểm tra, xiết chặt lại các bu lông, các thanh giằng, tăng đơ

- Xiết chặt lại các đai cột gỗ

- Thay thế các thanh gỗ đã bị mục, mối, mọt

Trang 35

- Quan trắc đầy đủ các thông số cần nghiên cứu: MN, lưu tốc

MN ngầm, áp lực nước lỗ rỗng, lún bề mặt…

- Thời gian, số lần quan trắc phải đủ để ph.tích, nghiên cứu

- Cần quan trắc đồng thời các hiện tượng liên quan với nhau

- Chỉnh biên số liệu để phân tích, đánh giá và rút ra kết luận

Trang 36

§6-2: QUẢN LÝ, SỬ DỤNG VÀ CẢI TẠO CTTLIII QUAN TRẮC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI:

3 Phương pháp và thiết bị quan trắc:

a) Phương pháp quan trắc:

- Quan trắc bằng mắt những hiện tượng nứt nẻ, sạt lở, rò rỉ nước, lún bề mặt

- Lắp đặt thiết bị đo ở bề mặt công trình: máy thăng bằng đo lún, máy đo biến dạng, máy đo mực nước tự ghi

- Lắp đặt thiết bị đo ở bên trong thân công trình: máy đo nhiệt độ, độ ẩm, áp lực đất, áp lực nước lỗ rỗng, biến dạng

- Dùng các thiết bị di động: máy ảnh, máy quay video, máy

đo lưu tốc, máy siêu âm dò khuyết tật, máy đo sâu hồi âm

Trang 37

3 Phương pháp và thiết bị quan trắc (tiếp):

b) Thiết bị quan trắc:

- Dụng cụ thước đo dài, phao, ống dẫn thăng bằng để xác

định hiện tượng xảy ra, không đòi hỏi độ chính xác cao

- Các máy đo thăng bằng để đo lún, máy laser để kiểm tra và hiệu chỉnh độ nâng đều của các cửa van

- Các thiết bị quan trắc như các đầu đo sóng, áp lực nước lỗ rỗng, áp lực đất, biến dạng

- Các thiết bị quan trắc hiện đại theo nguyên lý mạng, tín hiệu

đo được số hóa, sau đó được xử lý, hiệu chỉnh, phân tích

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	1,76 MB