CSThietKeCTT chuong1

Lê Ngọc Anh Nguồn nước phân bố không đều theo không gian và thời gian Sử dụng nước theo yêu cầu: Phát điện, công nghiệp, tưới, sinh hoạt, …  Xây dựng các công trình thủy lợi cần chú ý

Trang 1

KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC

1

MÔN: CƠ SỞ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THỦY

Ths.NCS Lê Ngọc Anh

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

GV: Ths.NCS Lê Ngọc Anh

1 Chương 1: Giới thiệu chung

2 Chương 2: Tải trọng và lực tác dụng.

3 Chương 3: Thấm dưới đáy công trình

4 Chương 4: Đập đất

5 Chương 5: Tính toán ổn định công trình thủy (*)

6 Chương 6: Kênh và công trình trên kênh

2 Ths.NCS Lê Ngọc Anh

NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH:

1

Trang 2

1 Giáo trình thủy công – Trường Đại học Thủy lợi

– Ngô Trí Viềng, Nguyễn Chiến, Nguyễn Văn

Mao, Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái.

2 Sổ tay kỹ thuật thủy lợi

3 Các TCVN trong tính toán thủy công, công trình

thủy.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Vai trò của các công trình thủy lợi.

2 Khái niệm về công trình thủy lợi.

3 Phân loại công trình thủy lợi.

4 Đầu mối công trình thủy lợi và hệ thống thủy lợi.

5 Điều kiện làm việc của các công trình thủy lợi.

NỘI DUNG CHÍNH CHƯƠNG 1:

3

Trang 3

§1.1 Vai trò của các công trình thủy lợi (1)

Nguồn nước phân bố

không đều theo không

gian và thời gian

Sử dụng nước theo yêu cầu: Phát điện, công nghiệp, tưới, sinh hoạt, …

 Xây dựng các công trình thủy lợi cần chú ý đến nguyên

tắc lợi dụng tổng hợp nguồn nước

1 Sử dụng nguồn nước và lợi dụng tổng hợp

 Về hồ chứa: Xây dựng trên 460 hồ chứa có dung tích trên 1

triệu m3và đập cao 10m trở lên và 3000 hồ tiểu thủy nông khác,

hàng năm đảm bảo tưới 40 vạn ha đất canh tác, sản xuất 17 tỷ

kWh điện Một loạt hệ thống hồ chứa nước đa mục tiêu ra đời

như Dầu Tiếng, Trị An, Thác Mơ, Cần Đơn, Phước Hòa …

 Về phòng chống lụt bão: nhiều công trình phòng chống lũ được

xây dựng như hệ thống đê bao, công trình phân lũ, chậm

lũ…Việc quy hoạch phân lũ và tiêu thoát lũ cùng với quy hoạch

khu dân cư, xây dựng nhà phòng lũ, cùng với các quy hoạch

giao thông, xây dựng công trình khác đã có tác dụng rõ rệt

trong việc phòng tránh lũ đồng bằng sông Cửu Long

2 Sơ lược tình hình phát triển thủy lợi nước ta

5

Trang 4

§1.1 Vai trị của các cơng trình thủy lợi (3)

Về thủy điện: Nguồn thuỷ năng ở nước ta rất lớn, trữ năng kỹ

thuật khoảng 90 tỉ kWh với khoảng 21 triệu kW cơng suất lắp máy

Đến nay chúng ta đã xây dựng cơng trình Hồ Bình trên sơng Đà

là cơng trình lợi dụng tổng hợp chống lũ, phát điện cơng suất

1920MW, cung cấp nước và giao thơng thuỷ Hồ Thác Bà vừa

phục vụ tưới và phát điện cơng suất 108MW Trên sơng Sê San

đã xây dựng nhà máy thuỷ điện Yaly cĩ cơng suất 720MW; trên

sơng Đồng Nai cĩ thuỷ điện Trị An với cơng suất 400MW; trên

sơng La Ngà đã xây dựng thuỷ điện Hàm Thuận - Đa Mi cĩ cơng

suất 500MW; trên sơng Bé cĩ thuỷ điện Thác Mơ cơng suất

160MW và thuỷ điện Cần Đơn 72MW

§1.1 Vai trị của các cơng trình thủy lợi (4)

 Sơ đồ khai thác thủy điện trên dịng chính sơng Đồng Nai

giai đoạn hiện tại.

- Dịng chính sơng Đồng Nai

TĐ Đa Nhim: N = 160 MW

TĐ Đại Ninh: N = 300 MW

TĐ Đồng Nai 3: N = 180 MW

TĐ Đồng Nai 4: N = 240 MW

TĐ Trị An: N = 400 MW

- Dịng chính sơng La Ngà

TĐ Hàm Thuận: N = 300 MW

TĐ Đa Mi: N = 172 MW

- Dịng chính sơng Bé

TĐ Thác Mơ: N = 150 MW

TĐ Cần Đơn: N = 72 MW

TĐ SRFu Miêng: N = 60 MW

Tổng: N = 2034 MW

Trị An

Dầu Tiếng

Thác Mơ

Đa Nhim Đại Ninh

ĐN3 ĐN4 Cần Đơn

SRFu Miêng

Hàm Thuận Đa

Sông Cái Phan Rang Sông Lũy Bình Thuận

Hạ Đồng Nai

TP Hồ Chí Minh

Sông Quao Bình Thuận Đan Sách

Phước Hịa

- Nhánh sơng nhỏ

TĐ DakRtih 1: N = 82 MW

TĐ DakRtih 2: N = 62 MW

Tổng: N = 144 MW

7

Trang 5

CÔNG TRÌNH CHUYỂN NƯỚC

TỪ THỦY ĐIỆN ĐẠI NINH

SANG LƯU VỰC SÔNG LŨY

TỈNH BÌNH THUẬN

(VD: Hệ thống thủy lợi lợi

dụng tổng hợp)

HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH

CHUYỂN NƯỚC TỪ HỒ LA NGÀ

3 SANG HỒ KA PÉT THUỘC LƯU

VỰC SÔNG CÀ TY

TỈNH BÌNH THUẬN

(VD: Hệ thống thủy lợi lợi dụng

tổng hợp)

2 Sơ lược tình hình phát

triển thủy lợi nước ta

9

Trang 6

§1.2 Khái niệm công trình thủy lợi (1)

Công trình thủy lợi: Công trình được xây dựng để sử dụng nguồn

nước gọi là công trình thuỷ lợi

Nhiệm vụ chủ yếu của các công trình thuỷ lợi: là làm thay đổi,

cải biến trạng thái tự nhiên dòng chảy của sông, hồ, biển, nước

ngầm để sử dụng nước một cách hợp lý có lợi nhất và bảo vệ môi

trường xung quanh tránh khỏi những tác hại của dòng nước gây

nên

Phân loại CTTL: Căn cứ vào tính chất tác dụng lên dòng chảy,

công trình thuỷ lợi có thể chia ra: công trình dâng nước, công

trình điều chỉnh dòng chảyvàcông trình dẫn nước.

§1.2 Khái niệm công trình thủy lợi (2)

Công trình dâng nước có ảnh hưởng đến tất cả các yếu tố của

dòng chảy, lòng sông và cả nước ngầm Nhưng nó có hiệu quả

lớn, điều chỉnh lưu lượng ở thượng lưu về hạ lưu, về mùa lũ nước

được giữ lại ở thượng lưu (đối với hồ chứa) và được tháo về hạ

lưu vào thời kỳ cần thiết theo nhu cầu dùng nước

1 Công trình dâng nước:cống, đập

11

Trang 7

§1.2 Khái niệm công trình thủy lợi

 Công trình điều chỉnh để chống xói lở dòng sông, có thể

làm thay đổi trạng thái dòng chảy, làm thay đổi hướng của

dòng chảy trong giới hạn lòng sông theo yêu cầu cần thiết

và bảo vệ lòng sông tránh khỏi những tác hại nguy hiểm

của dòng nước.

2 Công trình điều chỉnh dòng chảy: đê, đập, tường, kè

 Công trình điều chỉnh không làm dâng nước, mà nó có tác

dụng làm thay đổi hướng và lưu tốc dòng chảy, phân bố lại

lưu tốc và ảnh hưởng đến hình dạng của lòng sông.

§1.2 Khái niệm công trình thủy lợi

3 Công trình dẫn nước:Kênh mương, đường hầm, cầu máng

 Công trình dẫn nước gồm các mục đích: dẫn nước vào turbin

của nhà máy thủy điện, đưa nước vào tưới ruộng, vào hệ thống

cấp nước của thành phố, xí nghiệp, nhà máy , đồng thời nó có

thể sử dụng làm đường giao thông cho tàu thuyền đi lại

 Công trình dẫn nước này phải kể đến cả công trình tháo lũ, đó là

những công trình tháo nước thừa của hồ chứa từ thượng lưu về

hạ lưu qua đập hoặc hai bên bờ của đập, các công trình phân lũ

sang khu vực khác nhằm giảm lũ sông chính tránh ngập lụt hạ

lưu

13

Trang 8

§1.3 Phân loại các CTTL (1)

I Các loại đập

1 Đập bê tông

Đập bê tông trọng lực (hình a, b), đập bản chống (hình c) và đập

vòm (hình d)

2 Đập đất

Được xây bằng đất, mặt cắt ngang dạng hình thang Đập đất đắp

bằng một loại đất gọi là đập đất đồng chất (hình 1a), đắp bằng nhiều

loại đất khác nhau gọi là đập đất không đồng chất ( hình c,d)

Dòng thấm

Đường bão hòa thấm

Tường nghiêng

Tường lõi

15

Trang 9

3 Đập đá

Loại đập này có thân đập được đắp bằng đá Thiết bị chống thấm là

tường lõi (b) hoặc tường nghiêng bằng đất sét hoặc á sét (a) Thân

đập đắp bằng nửa đất, nửa đá được gọi là đập hỗn hợp đất đá (c)

4 Đập khác:Đập đá đổ bọc bê tông, đập cao su, đập gỗ

II Các công trình điều chỉnh

Hệ thống đê dọc các bờ sông để chống nước lũ tràn vào đồng

ruộng, các khu dân cư, khu kinh tế

Các đập mỏ hàn, tường hướng dòng để lái dòng chảy trong

sông theo hướng có lợi cho lấy nước, chống xói lỏ bờ

Các ngưỡng đáy để điều khiển bùn cát, chống bồi lấp cửa lấy

nước và chống xói bờ sông

Các kè để bảo vệ bờ sông, mái đê khỏi bị xói do sóng đánh hay

do dòng chảy mặt thúc vào trong mùa lũ

Các hệ thống lái dòng đặc biệt dùng để hướng dòng chảy mặt

vào cửa lấy nước, xói trôi các bãi bồi, cải tạo luồng lạch phục vụ

giao thông thuỷ

17

Trang 10

II Các công trình điều chỉnh

Đập mỏ hàn

III Các công trình dẫn nước (1)

 Kênh là một dạng sông nhân tạo, được đào, đắp hoặc nửa

đào nửa đắp hay xây mà thành Mặt cắt ngang thường có

dạng hình thang, đôi khi là hình chữ nhật, nửa tròn

 Máng nước, dốc nước, bậc nước, cầu máng là kênh nhân tạo

được xây trên mặt đất hoặc cao hơn mặt đất, làm bằng bê

tông cốt thép, thép, gỗ, gạch, đá xây Các công trình này

được sử dụng khi điều kiện địa hình, địa chất không cho phép

làm kênh

19

Trang 11

III Các công trình dẫn nước (2)

 Đường hầm được xây dựng dưới đất, trong núi Khi các đường

dẫn nước gặp núi cao không thể đào kênh được thì người ta

phải làm đường hầm để nối tiếp các kênh chuyển nước Cũng

có thể là đường hầm dẫn nước vào nhà máy thuỷ điện, hoặc

đường hầm tháo lũ của hồ chứa

 Đường ống là những ống dẫn nước làm bằng thép, bê tông cốt

thép được đặt trên mặt hoặc dưới đất hoặc bố trí trong thân

đập, dưới kênh mương, đê để dẫn nước

IV Các công trình chuyên môn

Là những công trình được dùng cho một số mục đích kinh tế thuỷ

lợi như:

Trạm thuỷ điện: nhà máy, buồng xoắn, bể áp lực, tháp điều

áp

Công trình giao thông thuỷ: âu tàu, máy nâng tàu, công trình

chuyển gỗ, bến cảng

Công trình thuỷ nông: cống điều tiết, hệ thống tưới tiêu, hệ

thống thoát nước

Công trình cấp nước và thoát nước: công trình lấy nước, dẫn

nước, trạm bom, công trình cho vệ sinh, thoát nước

Công trình cho cá: đường cá đi, đường chuyển cá, hồ nuôi cá

21

Trang 12

§1.4 Đầu mối công trình thủy lợi và hệ thống thủy lợi (1)

Các công trình thuỷ lợi được tập trung lại thành một tập hợp công

trình để nhằm giải quyết những nhiệm vụ thuỷ lợi xác định gọi làđầu

mối công trình thuỷ lợi

Sơ đồ đầu mối công trình thuỷ lợi 1- đường tràn ; 2,3,4 - đập ; 5 - âu

thuyền; 6 - nhà máy thuỷ điện

Các công trình trong đầu mối thuỷ lợi được chia thành công trình

chủ yếu, thứ yếu, hỗ trợ và tạm thời

 Công trình chủ yếu: đập, công trình tháo lũ, công trình lấy

nước, bể áp lực, tháp điều áp, đường ống dẫn nước và nhà máy

thuỷ điện, kênh chính, trạm bơm

 Công trình thứ yếu: tường chắn đất, thiết bị bảo vệ bờ kênh,

cửa, phai

 Công trình hỗ trợ: nhà ở, nhà quản lý, nhà hành chính, hệ

thống ánh sáng, đường đi lại trong công trình

 Công trình tạm thời:đê quai, công trình tháo nước thi công, âu

thuyền tạm thời

23

Trang 13

Tuỳ theo nhiệm vụ và mức độ quan trọng mà các công trình thuỷ

lợi được phân thành 5 cấp:

 Cấp I : Công trình đặc biệt quan trọng

 Cấp II : Công trình quan trọng

 Cấp III: Công trình thông thường

 Cấp IV : Công trình ít quan trọng

 Cấp V : Công trình không quan trọng

Cấp của công trình phụ thuộc quy mô, ý nghĩa và thời gian sử

dụng của công trình và được quy phạm Nhà nước quy định

 Chú ý: Việc phân cấp công trình có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong

thiết kế và xây dựng vì nó có ảnh hưởng đến ổn định, cường độ và

độ bền của mỗi một công trình cũng như toàn bộ hệ thống.Khi thiết

kế, tuỳ theo cấp công trình ta xác định được các chỉ tiêu thiết

kế tương ứng như tần suất lưu lượng và mực nước thiết kế, hệ

số tin cậy, tuổi thọ công trình.

 Tập hợp nhiều đầu mối công trình thuỷ lợi hoặc tập hợp nhiều công

trình thuỷ lợi phân bố trên một khu vực lớn để cùng nhau giải quyết

các nhiệm vụ thuỷ lợi đặt ra gọi là hệ thống thuỷ lợi

25

Trang 14

Hoạt động

của âu tàu

§1.5 Điều kiện làm việc của các công trình thủy (1)

1 Tác dụng của nước lên công trình thủy:Áp lực thủy tĩnh, áp lực

thủy động gây trượt, lật đổ, xói

2 Tác dụng của thấm: làm giảm khả năng chống trượt gây mất ổn

định cho công trình Thấm gây raxói mòn hóa họcvàcơ học

3 Tác dụng hóa lý của nước: xâm thực công trình, gây xói mòn hóa

học và cơ học

4 Tác dụng của sinh vật: côn trùng gặm đá và móng bê tông của

công trình gây phá hoại công trình

I Tác dụng của nước lên công trình thủy

27

Trang 15

II Tác dụng tương hỗ của công trình với nền và bờ

 Tính chất của đất nền và bờ phụ thuộc vào cấu tạo địa chất và có

ý nghĩa quan trọng đối với khả năng làm việc của công trình thuỷ

lợi; đặc biệt là cường độ, độ biến dạng, mức độ nứt nẻ, độ ép

nước, tình hình và chất lượng nước ngầm

 Nền công trình có thể là nền đá hoặc nền đất gồm tổ hợp nhiều

loại đất khác nhau Nền đá cho phép xây dựng các công trình có

cột nước cao, nền đất cho phép xây dựng công trình có cột nước

thấp và vừa

III Điều kiện xây dựng và ảnh hưởng của các công trình thủy

lợi đối với khu vực lân cận.

 Điều kiện tự nhiên (địa hình, địa chất, thuỷ văn ) quyết định đến

việc chọn hình thức, kết cấu, kích thước và bố trí các công trình

trong hệ thống Do đó điều kiện xây dựng ảnh hưởng lớn đến giá

thành, thời gian xây dựng và chất lượng công trình

 Các công trình dâng nước, tạo thành hồ chứa làm ngập một diện

tích rộng lớn ở thượng lưu và làm thay đổi khí hậu của khu vực

xung quanh.Thượng lưu nước ngầm được dâng cao,hạ lưu

nước ngầm được hạ thấp làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng

cây trồng và các hoạt động dân sinh ở vùng lân cận

30

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	798,58 KB