Đồ án tốt nghiệp ngành kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực:Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Phước Trung phải tiến hành chuẩn bị đày đủ những yêu cầu thiết bị như: Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, đư

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình:

Hồ chứa nước Phước Trung được xây dựng trên suối Ngang trong đó có sử dụng một phần dòng chảy của suối Cho Mo, thuộc phạm vi hành chính của xã Phước Trung – huyện Bắc Ái tỉnh Ninh Thuận, cách thành phố Phan Rang Tháp Chàm khoảng 29 km Tuyến công trình đầu mối nằm có tọa độ địa lý như sau:

- Cung cấp nước sinh hoạt cho 2.500 dân đến năm 2012 của xã Phước Trung với mức cung cấp 50l/người/ngày

- Xây dựng khu tái định cư lòng hồ và tuyến đường tránh đi vòng qua lòng hồ Phước Trung

- Cung cấp nước cho nuôi trồng thủy sản, cải thiện môi trường vùng xây dựng, tạo hành lan phòng cháy rừng trong mùa khô

1.3 Quy mô kết cấu hạng mục:

Bảng 1-1: Quy mô kết cấu hạng mục công trình

6 Dung tích chết Vhi 103m3 0,066

13 Chiều rộng bể tiêu năng Btn m 20

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:

1.4.1 Điều kiện địa hình:

- Trong khu vực vùng tiểu dự án có thể phân ra hai đơn nguyên địa mạo chính là:

Dạng địa hình miền núi - bóc mòn và dạng địa hình thung lũng - tích tụ

- Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các khu vực có cao độ 90m - 200m Bao gồm các đỉnh núi cao và các sườn dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ

- Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thung lũng giữa núi các thềm sông suối và bãi bồi, dạng địa hình này phát triển theo hướng kéo dài từ đông xuống tây nam, với đặc trưng là chiều rộng hẹp bề mặt tương đối bằng phẳng Cao độ thay đổi từ 70m đến 90m

- Lớp phủ thực vật của vùng thay đổi rõ theo độ cao Trên núi cao lớp phủ thực vật còn khá phong phú, càng xuống thấp lớp phủ càng thưa dần Vùng thấp nhiều chỗ bị khai thác triệt để, có chỗ đã trơ sỏi đá Nói chung thảm thực vật nghèo nàn và mỏng làm cho khả năng giữ nước của khu vực kém đi.

- Với đặc trưng dạng địa hình tại khu vực nghiên cứu cho thấy có thể hình thành một hồ chứa nước có dung tích 2 triệu m3 nước Mặt cắt lòng hồ có dạng chữ V Mặt bằng thi công tương đối thuận tiện

- Các đặc trưng thủy lý các lưu vực tính đến vị trí tính toán xác định trên bản đồ

Các đặt trưng địa hình của hồ chứa được xác định trên bản đồ 1/5.000 và tính toán tổng hợp trong bản sau:

Bảng 1-3: Quan hệ đặc tính lòng hồ

Hình 1-2: Biểu đồ quan hệ V~ Z

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và các đặc trưng dòng chảy:

1.4.2.1 Điều kiện khí hậu:

- Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm: 33,50C

- Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm: 70%

- Mưa: Tổng lượng mưa năm trung bình nhiều năm lưu vực khoảng 900mm

1.4.2.2 Điều kiện thủy văn:

Khu vực vùng tiểu dự án chịu ảnh hưởng của khi hậu Nam Trung Bộ, với đặc điểm nổi bật của khí hậu là khô và khắc nghiệt, một năm có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau Các đặc trưng khí hậu được tổng hợp trong bản sau:

- Lưu lượng dẫn dòng mùa mưa: theo lưu lượng dòng chảy đến 10%

Bảng 1-4: Lưu lượng dòng chảy 10%

- Theo lưu lượng lũ 10% Q = 56m3/s

- Lưu lượng dẫn dòng mùa khô (Từ tháng 12 đến tháng 8): Theo lưu lượng ngày mưa lớn nhất trong 3 tháng mùa khô đo được tại trạm Nha Hố, Tân Mỹ, Ba Tháp, Nha Trinh.

Xây dựng quan hệ (Q~Z hl )

Xây dựng quan hệ ( Q~Zhl) dòng chảy trong sông tự nhiên

Coi mặt cắt lòng sông tại vị trí cắt dọc đập như 1 hình thang cân với các thông số

cơ bản của kênh được xác định từ bản vẽ cắt dọc đập

Độ nhám lòng sông: n = 0,025

Bề rộng đáy sông tự nhiên: b = 4,5 m

Cột nước lòng sông giả thiết: h0

Hệ số mái: m = 1.5

Độ dốc lòng sông chính: i = 0,002

Lưu lượng qua mặt cắt: Q

Dựa vào công thức tính Q tính và quan hệ ( Q~h0) Dùng phương pháp thử dần ho

sẽ tìm ra được giá trị Zhl = Zđáy + h0 Ta vẽ được biểu đồ quan hệ ( Q~Zhl) theo bảng số liệu sau:

2 Bảng 1-5 Quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu (Q-Zhl)

ZHL 72,89 73,39 73,89 74,39 74,89 75,39 75,89 76,39 76,89

Hình 1-3 Biểu đồ đường quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu.

1.4.3 Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn:

1.4.3.1 Đặc điểm địa chất công trình:

- Trong khu vực nghiên cứu có mặt các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ Các đá cổ

là các thành phần tạo macma thành phần trung tính đến axid bao gồm granit, granodionit… Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh Các trầm tích đệ tứ

là sản phẩm của các quá trình phong hóa đá gốc dưới dạng tổng hợp của các tác nhân phong hóa, các quá trình bào mòn xâm thực, vận chuyển và tích tụ

- Khu vực lòng hồ: Qua tài liệu khảo sát có thể kết luận vùng hồ Phước Trung không có khả năng thấm nước vì: bờ hồ và đáy hồ có cấu tạo bởi đá macma bền vững ít thấm nước khả năng thấm nước cũng như mất nước qua các thung lũng bên cạnh và xuống đáy hồ là rất hạn chế Về khả năng sạt lở bờ hồ, do cấu tạo địa chất tốt và độ rỗng không lớn, lòng hồ nhỏ có độ dài truyền sóng không quá 2 km, sẽ không sạt lở trong quá trình thi công

- Tuyến đập: có chiều dài 800 m Nền và vai đập là đá gốc macma cứng chắc, đá

có khả năng chịu tải cao, đảm bảo ổn định mặt kháng trước cho nền đập và khả năng chống thấm tốt Lớp phủ trên toàn tuyến nhìn chung nhỏ hơn 5 m

- Tuyến tràn: tuyến tràn nằm trên đá granit phong hóa từ mạnh đến vừa Mức độ thấm nước vào loại nhỏ, nền tràn chịu tải tốt

- Tuyến cống: Nằm trên nền đá ít nứt nẻ, khả năng chịu tải và chống thấm tốt

* Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là

các bụi sạn

- Lớp sạn thạch anh chứa sét ít, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt Thành phần chủ yếu là dăm sạn

Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá

granit Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt

- Lớp đá tảng kích thước 30-50cm, chứa ít dăm sạn thạch anh, sét mầu nâu

Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,

kích thước cuội 5-10cm Độ mài mòn tốt

Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan

Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại

ít bị lấp nhét

Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét

các mạch thạch anh, canxi Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khối kiến trúc hạt thô

Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.

1.4.3.2 Đặc điểm địa chất thủy văn:

- Nước dưới đất nghèo, các đá gốc chiếm chủ yếu, lớp vỏ bị phong hóa đều không có khả năng chứa nước

- Nước chỉ tồn tại trong các lớp cát, cuội, sỏi Á cát bồi tích bởi trữ lượng rất nhỏ, nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước ngầm và nước mưa

1.4.4 Điều kiện dân sinh - kinh tế khu vực:

1.4.4.1 Điều kiện dân sinh:

- Khu vực xây dựng hồ chứa nước Phước Trung tính đến tháng 4 năm 2009 có

304 hộ với 1835 nhân khẩu, chủ yếu là người dân tộc Răclây

- Tập quán canh tác: Trình độ canh tác và thâm canh thấp Dân số trong vùng chủ yếu sống bằng nông nghiệp Nền kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp là chủ yếu,

mật độ dân cư thưa, thu nhập thấp Hồ chứa nước Phước Trung xây dựng là cần thiết để phát triển kinh tế vùng, cải thiện đời sống sinh hoạt của đồng bào địa phương.

1.4.4.2 Điều kiện kinh tế:

- Xã Phước Trung huyện Bắc Ái nằm trong khu vực vùng tiểu dự án có 270 ha nằm gọn trong xã Nông nghiệp là hoạt động chính trong vùng, lực lượng lao động chiếm 90% trong khu vực

- Diện tích đất tự nhiên và đất có khả năng trồng lúa, hoa màu lớn để phát triển

công nghiệp chế biến là 11.980 ha Trong đó đất rừng tự nhiên là 5.049,4 ha, đất nông

nghiệp 2.056,56 ha, đất trồng cây hàng năm 1.986,61 ha, đất ruộng lúa màu là 109.5 ha, đất nương rẫy 1.508,61 ha, đất trồng cây hang năm khác 368,5 ha, đất vườn tạp 69,95 ha

1.5 Điều kiện giao thông:

- Hệ thống giao thông trong vùng có đường Đồng Mé – Phước Trung nối liền từ quốc lộ 27 đi đến xã Phước Trung Đường rải đất cấp phối 6,5m Đây cũng chính là đường vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng khi thi công công trình Ngoài ra một số đường liên thôn liên xã cũng được nâng cấp thành đường cấp phối

1.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện nước:

1.6.1 Vật liệu:

- Vật liệu đắp đập được khai thác trong hồ, cự ly từ 0,8 đến 1 km Đối với đất đắp lõi đập một phần lấy tại bãi hạ lưu công trình với cự ly 9 km

- Cát xây dựng khai thác tại sông Cái, cự ly 10 km

- Đá chẻ, đá hộc lấy tại chỗ cách công trường 2km

- Xi măng, sắt thép và gỗ được lấy từ Phan Rang cự ly 29 km

- Nước thi công được lấy từ suối Ngang cách công trình 1km

1.6.2 Điện, nước:

- Hiện tại đã có lưới điện hạ thế đến xã phục vụ sinh hoạt và sản xuất

- Trong xã chưa có hệ thống nước sạch để sinh hoạt Hiện người dân sử dụng nguồn nước suối Ngang Tuy nhiên lưu lượng không đều, nên diễn ra tình trạng thiếu nước sinh hoạt và sản xuất trong mùa khô

1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực:

Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Phước Trung phải tiến hành chuẩn bị đày

đủ những yêu cầu thiết bị như: Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, đường thi công… Trong thời gian thi công cần san ủi mặt bằng rộng rãi, quy hoạch các khu như: Khu sản xuất, phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho công nhân để thi công công trình và khai thác hết tác dụng của công trình và đáp ứng sự mong muốn của người dân địa phương sớm hoàn thành công trình để đưa vào sử dụng

1.8 Thời gian thi công được phê duyệt:

Thời gian thi công hồ chứa nước Phước Trung được dự kiến là 2 năm

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công:

1.9.1 Thuận lợi:

- Công trình hồ chứa nước Phước Trung nằm cách trung tâm thành phố 29km, hệ thống giao thông thuận tiện có đường thi công gần đến công trình thuận tiện cho thi công, điều hành, giám sát công trình được thuận lợi, giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu cũng như đi lại của công nhân

- Hệ thống điện đã đến gần công trình

- Công trình thiết kế đa mục tiêu: Mục tiêu chính là tưới nước cho nông nghiệp

và cung cấp nước sinh hoạt của người dân trong vùng hưởng lợi từ công trình

- Phù hợp với nguyện vọng của người dân cũng như chính sách của Đảng và Nhà nước

1.9.2 Khó khăn:

- Công tác đền bù còn nhiều bất cập, làm cho công trình chậm tiến độ

- Vấn đề cung cấp nước sinh hoạt cho công nhân còn hạn chế

- Trình độ công nhân còn chưa cao, khó đáp ứng được công tác sử dụng các loại máy móc hiện đại trong xây dựng

- Ngoài ra các vấn đề đảm bảo sức khỏe cho công nhân và cán bộ xây dựng công trình còn chưa đảm bảo

CHƯƠNG 2 DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Dẫn dòng thi công:

2.1.1 Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công:

• Mục đích: Dẫn dòng thi công nhằm 3 mục đích cơ bản như sau:

+ Ngăn chặn dòng chảy không có lợi tác động xấu đến quá trình thi công

+ Dẫn dòng chảy về phía hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nước trong quá trình thi công

+ Đảm bảo các điều kiện thi công về chất lượng và kỹ thuật, hố móng luôn được khô ráo nhưng vẫn sử dụng được nguồn nước của thiên nhiên để phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho nhân dân ở phần hạ lưu (giảm chi phí thi công, giảm những ảnh hưởng bất lợi đến công trình)

• Yêu cầu: Cách ly công trình đang xây dựng hoàn toàn với dòng chảy để đảm bảo

chất lượng công trình; do đó cần thiết phải sử dụng các đê quai, các biện pháp để đưa nước ra khỏi phạm vi công trình

2.1.2 Đề xuất phương án dẫn dòng thi công:

Để đề xuất được phương án dẫn dòng thi công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh

tế thì cần phải đi tìm hiểu và phân tích sự ảnh hưởng, tác động của từng yếu tố đến công

trình và các biện pháp công trình trong quá trình thi công

2.1.2.1 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất phương án dẫn dòng:

- Để đề xuất phương án dẫn dòng xác định thực tế, có tính khả thi thì cần đi sâu phân tích các nhân tố tác dụng trực tiếp đến phương án dẫn dòng thi công công trình Vì công trình thủy lợi có tính đơn chiếc, không công trình nào giống công trình nào, do đó

ta cần xem xét cụ thể cho công trình thiết kế thi công đập đất hồ chứa nước Phước Trung

- Các nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến dẫn dòng thi công gồm có:

+ Yếu tố thủy văn dòng chảy;

+ Điều kiện địa hình, điều kiện địa chất, cấu tạo và sự bố trí của công trình thủy công, điều kiện và khả năng thi công của nhà thầu và điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.

- Sau đây ta sẽ đi vào thống nhất cụ thể từng yếu tố:

* Yếu tố thứ nhất:

a/ Điều kiện thủy văn dòng chảy:

Đặc điểm địa văn, đặc điểm thủy văn dòng chảy của lưu vực hồ chứa nước được chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô Trong đó mùa khô thường kéo dài từ tháng 12 đến tháng 8 với lượng nước trung bình từng tháng nhỏ từ lưu lượng Q = 0,4m3/s đến Q = 6,2 m3/s Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, trong đó lưu lượng đỉnh lũ với tần suất P= 10%; Q = 56m3/s Qua số liệu trên, nếu bố trí công trình dẫn dòng thi công cho cả năm thì sẽ rất lãng phí và phải thiết kế với giá trị lưu lượng lớn (với giá trị lưu lượng Q = 56 m3/s) và thời gian sử dụng với giá trị lưu lượng này ngắn chính vì thế

để tiết kiệm và hiệu quả hơn ta đề xuất dẫn dòng thi công theo từng mùa

Căn cứ vào các giá trị lưu lượng nước đến của công trình hồ chứa nước Phước Trung ứng với tần xuất P = 10% như đã nêu trên, các công trình dẫn dòng có thể ứng dụng đối với công trình này có thể làm dẫn dòng và lòng sông thiên nhiên, dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, kết hợp dẫn dòng qua cống lấy nước, sử dụng tràn tạm để tháo lũ

b/ Điều kiện địa hình:

Căn cứ vào mặt bằng tổng thể của công trình, các cắt dọc, cắt ngang của tuyến đập, của tuyến tràn và tuyến cống, ta nhận thấy rằng điều kiện địa hình ở bên vai trái trước của đập đất tương đối phải bằng phẳng rộng rãi, có thể bố trí hiện trường thi công

Do đó, ta có thể thi công đắp đập từ phía trên vai này trước

c/ Điều kiện địa chất:

Căn cứ vào tài liệu địa chất của tuyến đập, theo đó lòng sông của công trình hồ chứa nước Phước Trung gồm có các lớp như sau:

- Trong khu vực nghiên cứu có các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ Các đá cổ là đá macma, thành phần trung tính đến axit bao gồm granit, granodionit,… Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh, felnpat, mica và một số ít khoáng vật phụ khác

Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là

các bụi sạn

Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá

granit Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt

Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,

kích thước cuội 5-10cm Độ mài mòn tốt

Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan

Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại

ít bị lấp nhét

Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét

các mạch thạch anh, canxi Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khối kiến trúc hạt thô

Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.

Với điều kiện địa chất này thì lưu tốc cho phép không xói nằm trong khoãng 7,5 m/s Đây là cơ sở cho việc kiểm tra sự xói lở của lòng dẫn khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Với điều kiện địa chất của công trình như vậy ta nhận thấy rằng, phía khu vực lòng sông và phía vai trái của đập có điều kiện địa chất sâu, khối lượng đào móng nhiều Vì vậy, khi thi công cần phải dành nhiều thời gian hơn cho thủy công khu vực này

d/ Sự bố trí kết cấu các công trình thủy công:

Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể, bản vẽ chi tiết của đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước Ta nhận thấy rằng: Cống lấy nước nằm trên vai trái của đập để kết hợp cống lấy nước vào dẫn dòng thi công cần phải thi công cống lấy nước trước tiên, và đắp đập phía đắp vai phải

Đập đất là loại công trình không cho phép nước chảy qua, vì thế quá trình dẫn dòng thi công phải luôn đảm bảo an toàn cho việc thi công đập (phần đập được đắp luôn cao hơn mực nước lũ)

Tràn xả lũ của công trình nằm ở phía phải của đập trong đó bao gồm ngưỡng tràn, dốc nước và bể tiêu năng Vì dốc nước và bể tiêu năng của công trình ở vị trí thấp

dễ bị ngập lụt trong mùa mưa, vì vậy cần phải thi công phần bể tiêu năng và dốc nước trước Tiếp theo là tường chắn đất ở hai bên rồi mới tới ngưỡng tràn

e/ Yêu cầu tổng hợp lợi dụng tổng hợp dòng chảy:

Với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì lưu lượng nước đến nhưng không

có yêu cầu đi lại của tàu thuyền nhưng phải đảm bảo đưa nước về hạ du với lưu lượng

và chất lượng nước không thay đổi để đảm bảo các hoạt động sinh hoạt bình thường phía hạ du

 Giữ nguyên dòng chảy về hạ lưu

f/ Điều kiện và khả năng thi công (năng lực của nhà thầu):

Đối với công trình này thì các yêu cầu đối với năng lực của nhà thầu đều đáp ứng thỏa mãn

* Kết luận:

Với mỗi nhân tố tác động như đã phân tích ở trên có ảnh hưởng đến 1 số phương

án, quy mô, trình tự của công trình dẫn dòng thi công cũng như thi công công trình chính Việc đề xuất phương án dẫn dòng thi công chính là tổ hợp các tác động này Trên cơ sở đó e đề xuất ra 2 phương án dẫn dòng thi công như sau: Các phương án dẫn dòng thi công:

+ Phương án 1: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, cống lấy nước và tràn chính + Phương án 2: Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng, cống lấy nước

Phương án 1: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019

Bảng 2-1: Nội dung phương án 1

Các công việc cần tiến hành và

Q = 6,2(m3/s)

- Lắp dựng lán trại, làm đường thi công

- Đào móng hai bên thượng và hạ lưu đập kết hợp đào móng cống lấy nước ở phía trái đập

- Đào móng phần tràn xã lũ

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, khai thác đất chuẩn bị cho công tác đắp đập

- Thi công cống lấy nước, đắp đất

2 bên đập (bên trái từ cọc 11 kết hợp phần bên phải từ cọc 8)

- Thi công xong cống lấy nước

- Tiếp tục thi công đắp đập bên phải và bên trái vượt qua cao trình khống chế khi có lũ tiểu mãn

Q = 56 (m3/s)

- Thi công xong cơ bản tràn xã lũ

- Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

- Thi công bê tông chống thấm thượng lưu phần bên phải và bên trái

- Tiếp tục thi công đắp đất đập bên phải và bên trái vượt qua cao trình khống chế khi có lũ chính vụ

- Tập trung chống lũ

Q = 6,2(m3/s)

- Đắp đê quai thượng lưu, hạ lưu

- Thi công đống đá tiêu nước

và qua tràn chính

Q = 56(m3/s)

- Đắp trên toàn bộ chiều dài của đập đến cao trình thiết kế

- Thi công bê tông chống thấm thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu

- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoát nước

- Thi công các công tác lắp đặt, xây tường chắn sóng

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao công trình

Phương án 2: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019

Bảng 2-2: Nội dung phương án 2 Năm

Các công việc cần tiến hành và

mốc khống chế

Q = 6,2(m3/s)

- Làm đường thi công

- Đào kênh dẫn dòng; đắp đê quai hướng dòng chảy mùa kiệt vào kênh dẫn dòng

- Bóc phong hóa, đào móng tràn xả lũ

- Bóc phong hóa, đào móng cống lấy nước

- Bóc phong hóa, đào móng đập và

xử lý móng đập và đắp 2 bên vai đập

- Thi công đá tiêu nước phần hạ lưu công trình

- Thi công xong cơ bản cống lấy nước

Q = 56 (m3/s)

- Mở rộng kênh dẫn dòng để dẫn dòng mùa lũ

- Tiếp tục đắp 2 vai đập đến cao trình vượt lũ chính vụ

- Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

- Thi công bê tông chống thấm thượng lưu

Q = 6,2 (m3/s)

- Đào tràn tạm để dẫn dòng thi công khi có lũ

- Chặn dòng vào tháng 01

- Đắp đập phần còn lại đến cao trình vượt lũ và đổ bê tông chống thấm phía thượng lưu

- Hoàn thiện tràn xả lũ

và qua tràn tạm

Q = 56(m3/s)

- Đắp toàn bộ đập đến cao trình thiết kế

- Lấp tràn tạm

- Đổ bê tông chống thấm thượng lưu và trồng cỏ mái bảo vệ hạ lưu toàn tuyến đập đến cao trình thiết kế

- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoát nước

- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn vệ sinh công trường

- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao công trình

So sánh và lựa chọn phương án hợp lý:

Ưu điểm:

- Đập được thi công liên tục

- Dễ bố trí hiện trường thi công, đảm bảo

về kỹ thuật và có lợi thế về kinh tế

- Không xây dựng tràn tạm

- Có thời gian xử lý nền

- Cường độ thi công không lớn

- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở

hạ du

- Có thời gian xử lý nền

- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở

hạ lưu

- Đập đất không bị gián đoạn

- Hiện trường thi công bố trí khó, diện tích thi công hẹp

Nhược điểm:

- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời - Cường độ thi công đắp đập cao

gian ngăn tích nước trong hồ dài không an

toàn trong thi công

- Tính toán dẫn dòng nhiều lần, phức tạp

- Khối lượng đắp đê quai lớn, giá thành

cao

- Bố trí thi công khó khăn

- Phân đoạn nhiều đợt, khó bố trí hiện trường

- Không đảm bảo về kỹ thuật khi dẫn dòng thi công qua dòng sông thu hẹp

- Sau khi ngăn dòng thời gian tích nước trong hồ dài không an toàn trong thi công

- Khó khăn cho việc bố trí nhân lực và xe máy

So sánh về kinh tế thì phương án 2 tốn kém hơn phương án 1, đòi hỏi phải tập trung nhân lực lớn hơn, khó khăn cho việc bố trí nhân lực, xe máy và không đảm bảo về

kỹ thuật khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Qua những phân tích trên thấy rằng chọn phương án 1 là hợp lý vì có nhiều ưu điểm, thuận lợi cho công tác thi công khác và phù hợp với điều kiện địa hình của công trình hồ chứa nước Phước Trung

Từ đó ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn phương án 2, nên ta quyết định chọn phương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình đầu mối Phước Trung

Vậy phương án chọn để tính toán dẫn dòng là phương án 1

- Phương án dẫn dòng thi công đã chọn

- Tài liệu thủy văn dòng chảy ứng với tầng xuất P= 10%

- Căn cứ qua các mặt cắt dọc, mặt cắt ngang của lòng sông, các bản vẽ thiết kế công trình

- Các tài liệu về địa hình, về địa chất và các qui phạm hiện hành

2.1.3.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

a/ Mùa khô năm 1:

- Đối với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì theo phương án dẫn dòng thi

công đã chọn, mùa khô năm thứ nhất dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên với giá trị lưu lượng lớn nhất của mùa kiệt Q = Q tiểu mãn = 6,2m3/s

- Chính vì thế ta phải thi công phần công trình từ vị trí nằm trên mực nước ứng với giá trị lưu lượng trên Căn cứ vào biểu đồ quan hệ Q ~ ZHL ở chương I từ đó xác định được mực nước Zhl = 75,11m

b/ Mùa lũ năm 1:

- Đến mùa lũ năm thứ 1 mực nước sông tăng lên các phần công trình đã thi công

ở mùa khô sẽ làm cảng trở chiếm mất một phần diện tích ước của lòng sông cũ khi đó lòng sông bị thu hẹp một phần vì thế ta phải tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ở giai đoạn này

- Mục đích tính toán của thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ở giai đoạn này để xác định mực nước dâng lên ở thượng lưu của phần đập đã đắp được trong mùa khô, từ giá trị mực nước đó sẽ làm căn cứ để đắp đập vượt cao trình này thì đập đất mới

an toàn đồng thời phải tính toán lưu tốc của dòng chảy để kiểm tra khả năng xói lở của lòng dẫn và có biện pháp gia cố lòng dẫn cũng như phần đã đắp đập

c/ Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:

• Trường hợp tính toán:

Trường hợp 1: Tính toán thủy lực cho lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2 m3/s

- Bước 1: Từ Qdd ta tra quan hệ Q ~ ZHL được giá trị ZHL1

Căn cứ vào bản vẽ cắt dọc đập ta xác định được Zđs

 hHL= Zhl1 - Zđs

- Bước 2: Căn cứ vào mặt cắt dọc đập và Zhl1, từ đó đo được ω1 như ở hình vẽ Hình 2.2 và đo được ω* như ở hình vẽ Hình 2.3

Zđs: Cao trình đáy sông

ZTL: Mặt nước dâng lên ở thượng lưu

ZHL: Mặt nước hạ lưu

Đ : Cao trình phần nước đã đắp

Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu

hHL : Chiều cao mực nước hạ lưu

z TL

z

*

z HL

Hình 2.3 - Mặt cắt ngang lòng sông thể hiện quan hệ Z TL - Z HL

- Bước 3: Giả thiết giá trị ΔZgt

- Bước 4: Có ΔZgt

Tính ω2: Là diện tích ướt của lòng sông củ ứng với mực nước thượng lưu

ω2 = ω* + ΔZgt Β (2.1)

Trong đó: B là bề rộng trung bình của mặt nước ứng với khoảng nước dâng ΔZgt

- Bước 5: Tính giá trị ΔZtttheo công thức:

Z

∆ tt =

2 2 0 2

1

ω

= (m/s) (2.3)

Vc = ( 2 1)

Tk dd Q

ε ω ω− (m/s) (2.4)

Trong đó:

+ Vo lưu tốc tới gần (m/s)

+ Vc là lưu tốc tại mặt cắt co hẹp (m/s)

+ ε = 0,95 là hệ số co hep bên (co hẹp một bên)

- Bước 6: So sánh ∆Ztt và ∆Ζgt

* Nếu ∆Ztt ~ ∆Ζgt thì giả thiết là chính xác,

Nếu K thuộc khoảng từ 30% - 60% thì thõa mãn điều kiện co hẹp lòng sông

* Còn∆Ztt ≠ ∆Ζgtthì giả thiết lại ∆Ζgt sau đó lại thực hiện các bước đến khi thỏa mãn.

Nếu K thuộc khoảng từ 30% - 60% thì thỏa mãn điều kiện co hẹp lòng sông

- Kiểm tra xói lở: Vc ≤ [V]kx

• Các bước tính toán:

2.1.3.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất:

Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên có lưu lượng dẫn dòng Qdd = 6,2(m3/s)= Qtiểu mãn

Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q tiểu mãn=6,2 m 3/s ta xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL1

 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2

m3/s Tra quan hệ ( Q~Zhl) xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL = 73,68(m) =>hhl1 = Zhl – Zđs = 73,68- 72,89= 0,79 (m)

Ta có

tk dd 0

2

9,54ω

= thuộc khoảng (30% - 60%), nên độ co hẹp lòng sông là không hợp lý

 Kiểm tra xói lở: Vc ≤ kx

Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân cho phép không xói Theo bảng 1-2 (trang 8 - GTTC tập 1) Tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s)

So sánh Vc = 1,49 (m/s) < [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s); Vậy lòng sông, bờ sông không bị xói lở

2.1.3.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng cuối mùa lũ năm thứ nhất

Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q lũ =56 m 3/s ta xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL1

 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)