GIỚI THIỆU CHUNG
Vị trí công trình
Công trình thuỷ điện Sử Pán dự kiến khai thác nguồn thuỷ năng thuộc thượng nguồn của Ngòi Bo là một nhánh cấp 1 của Sông Hồng Đoạn khai thác từ vị trí giao giữa nhánh suối Seo
Mý Tỷ và Mương Hoa Hô đến Bản Hồ Dự án nằm trong địa phận của xã Sử Pán - Huyện Sa
Pa - Tỉnh Lào Cai Đây là công trình nằm trong quy hoạch bậc thang thuỷ điện Ngòi Bo có tổng công suất lắp máy là 34.5 MW.
Vùng dự án nằm trong phạm vi có toạ độ địa lý: Từ 22 o 17’34’’ đến 22 o 15’52’’ vĩ độ Bắc, từ 103 o 54’42’’ đến 103 o 57’49’’ kinh độ Đông Cách thị trấn Sa Pa về phía Đông Nam khoảng15km.
Nhiệm vụ công trình
Nhiệm vụ chủ yếu của công trình là phát điện lên lưới điện quốc gia với công suất lắp máy 34.5MW, điện năng trung bình năm 140.77 triệu kWh.
Dự án thuỷ điện Sử Pán góp phần nâng công suất của hệ thống điện trong khu vực, giúp phát triển kinh tế và cải thiện đời sống vật chất, tinh thần cho nhân dân, đồng bào các dân tộc thiểu số ở địa phương tại khu vực xây dựng dự án.
Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình
- Mực nước dâng bình thường MNDBT = 680m
- Mực nước gia cường MNGC = 686.53m
- Diện tích mặt hồ ứng với MNDBT = 2.95ha
- Diện tích mặt hồ ứng với MNDGC = 3.78ha
- Dung tích toàn bộ ứng với MNDBT = 372*10 3 m 3
- Dung tích chết ứng với MNC = 246*10 3 m 3
- Dung tích hữu ích Whi = 126*10 3 m 3
- Chế độ điều tiết Năm Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
- Kết cấu: đập bê tông trọng lực
- Chiều cao lớn nhất đỉnh đập: 33.3m
- Kết cấu: tràn tự do mặt tràn thực dụng không chân không.
- Lưu lượng xả lớn nhất: 2895.07 m 3 /s
- Chiều cao lớn nhất đập tràn: 33.0m
1.3.3 Cống dẫn dòng kết hợp xả cát:
- Kết cấu: Bê tông cốt thép
- Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt: 259.9m 3 /s
Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
Khu vực Ngòi Bo có địa hình là vùng núi cao, có độ dốc sườn núi và độ dốc lòng suối khá lớn 312%, hai bên bờ suối lộ nhiều đá gốc, đường phân lưu ở thượng nguồn đi qua các đỉnh có cao độ 28003100m, cao độ giảm dần tới cửa sông Hồng ở mức 100m, địa hình bị chia Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n cắt mạnh Do mưa và chênh lệch địa hình lớn nên dòng chính và các nhánh suối lớn của Ngòi
Bo có tiềm năng thủy điện rất lớn.
1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy:
Lưu vực Ngòi Bo nằm trong khu vực chuyển tiếp từ vùng Đông Bắc sang vùng Tây Bắc.
Do lưu vực nằm ở sườn phía Đông của dãy Hoàng Liên Sơn nên vùng núi cao trên 1000m có khí hậu ôn đới, thời tiết ôn hoà mát mẻ, vùng hạ lưu địa hình thấp có khí hậu vùng mang đậm nét của nhiệt đới gió mùa. Đây là vùng mưa lớn của Việt Nam, lượng mưa hàng năm giảm dần theo độ cao địa hình Lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng 70 đến 80% tổng lượng mưa năm Mùa mưa kéo dài 6 tháng: từ tháng V đến tháng X, mùa khô kéo dài 6 tháng: từ tháng XI đến tháng IV năm sau.
Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế
Lưu lượng lũ thiết kế mùa kiệt
Q 774.9 1156.5 1264.4 1377.9 1620.1 1884.1 2476.8 2869.0 3553.4 Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Tổng lượng lũ thiết kế theo các thời đoạn
1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn: Địa tầng: Tại khu vực tuyến đập về phía hạ lưu 1500m và về phía thượng lưu 700m kể từ tim tuyến đập phân bố đá granit sáng màu hạt nhỏ phức hệ YeYeSun (ys) Đá có cấu tạo khối, trên bề mặt địa hình phân bố thành khối lớn với phạm vi rộng, nói chung đá ít bị biến vị, nứt nẻ trung bình, đôi chỗ bị ép phiến nhẹ Tại các vị trí gần các đứt gãy bậc V phía hạ lưu tuyến đập đá bị vò nhàu nứt nẻ kèm theo hiện tượng sừng hoá.
Magma: Trong phạm vi tuyến đập và đoạn đầu tuyến năng lượng, phân bố đá xâm nhập granit biotit kiến trúc hạt vừa phức hệ YeYeSun Các khoáng vật tạo đá chủ yếu gồm thạch anh, biotit, fenspat phân bố đều Các hố khoan và hố đào khu vực tuyến đập hầu hết đều gặp đá của phức hệ này khu vực tuyến năng lượng gặp tại các hố khoan SK20, SK21, SK26. Đứt gãy: Đã xác định 1 đứt gãy bậc III tại khu vực tuyến năng lượng và 6 đứt gãy bậc
IV khu vực tuyến năng lượng và khu vực nhà máy, 3 khe nứt lớn (đứt gãy bậc V) trong khu vực cụm đầu mối Đặc điểm các khe nứt này đã được mô tả chi tiết trong Tập 4.3 “Báo cáo khảo sát địa chất”.
Khe nứt: Khe nứt trong khu vực khá phát triển, phát triển theo 3 hệ thống: o Hệ thống 1: Phương ĐB-TN, cắm về Tây Tây Bắc, góc dốc 70-80 0 Đây là hệ thống khe nứt chính phát triển trên đá phức hệ Đại Lộc. o Hệ thống 2: Phương TB-ĐN, cắm về Đông Bắc, góc dốc 60-80 0 Đây là hệ thống khe nứt cắt, mặt khe nứt phẳng, nhẵn, khe nứt kín. o Hệ thống 3: Hệ thống này kém phát triển Phương phát triển theo phương Đông
- Tây, cắm về Bắc, góc dốc thay đổi từ 40-80 0 Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Hiện tượng trượt lở : Trong phạm vi đo vẽ địa chất 1/2000 đến 1/500 khu vực công trình chính không quan sát thấy bất kỳ 1 khối trượt nào.
Theo phương án chọn, đập chính có cao trình đỉnh đập +688.8m tương ứng với chiều cao đập khoảng 35m Chiều dài đập dự kiến 102m, chiều rộng tràn 50m kết cấu đập là bêtông trọng lực Vai đập bờ phải dốc trung bình 50 0 , vai đập bờ trái dốc 55 0 Lòng suối hẹp, đá gốc granit sáng màu hạt nhỏ lộ liên tục lên cao trình 670m.
Kết quả khoan, đo vẽ địa chất cho thấy: dọc theo tim tuyến đập và hai vai đập phân bố đá granit phức hệ YeYeSun, bị ép phiến nhẹ Tại khu vực tuyến đập trong giai đoạn nghiên cứu lập dự án đầu tư cho rằng có 2 đứt gãy bậc IV tuy nhiên khi tiến hành đo vẽ bản đồ Địa chất 1/500 qui mô khe nứt chỉ là bậc V Như vậy trong phạm vi tuyến đập không có đứt gãy bậc IV, chỉ có 3 khe nứt bậc V (V-1, V-2, V-3) có phương không trùng với phương của suối Mương Hoa Hô Các đứt gãy này đều có phương ĐB-TN góc dốc biến đổi từ 60-80 0 cắm về Đông Nam Dọc đứt gãy đá bị nứt nẻ mạnh hoặc hình thành các khe nứt lớn, tạo nên các nền địa hình:
- Đứt gãy V-1 ( IV-1 giai đoạn lập dự án đầu tư) có phương ĐB-TN không trùng với phương của suối Mương Hoa Hô, cắt chéo qua đập, cắm dốc từ 55-60 0 về Đông Nam Chiều rộng đứt gãy quan sát trên bề mặt 0.1-0.03m trung bình 0.08m cá biệt 0.3m lấp không đầy bằng sét Theo đường phương, đứt gãy V-1 đã quan sát được với chiều dài khoảng 135m và biểu hiện không liên tục.
- Đứt gãy V-2: Dài 115m, phát hiện thấy tại bờ phải kéo dài bờ trái theo dọc khe suối bờ trái Biểu hiện trên bề mặt địa hình là 1 khe nứt lớn, chiều rộng khe nứt khoảng 2-10cm trung bình 7cm, mặt khe nứt cắm về phía Đông Nam, góc dốc 50 0 Chiều rộng đới ảnh hưởng 0.5m.
- Đứt gãy V-3: Dài 125m, phát hiện thấy tại bờ trái với biểu hiện trên bề mặt địa hình là
4 khe nứt nhỏ, chiều rộng khe nứt khoảng 3-10cm, mặt khe nứt cắm về phía Tây Nam, góc dốc
80 0 Chiều rộng đới ảnh hưởng 0.3m.
- Hệ thống khe nứt tại khu vực tuyến đập phát triển theo 3 hệ chính: o Hệ khe nứt theo Phương TB-ĐN, cắm về đông bắc, góc dốc từ 30-60 0 Đây là hệ thống khe nứt chính phát triển trên đá phức hệ YeYeSun Hệ thống này trùng với phương của đứt gãy Mương Hoa Hô. o Hệ khe nứt theo Phương TB-ĐN, cắm về Tây Nam, góc dốc 30-60 0 Đây là hệ thông khe nứt cắt, mặt khe nứt phẳng, nhẵn, khe nứt kín. o Hệ khe nứt phát triển theo hướng ĐB-TN Bề mặt khe nứt cắm về phía Đông Nam, góc dốc thay đổi từ 20-50 0 Hệ thống này kém phát triển.
Với đặc điểm hệ thống khe nứt như trên, có thể nhận thấy tại khu vực tuyến đập không có sự xuất hiện của các khe nứt thoải hoặc nằm ngang- các khe nứt bất lợi nhất cho sự ổn định trượt của đập, đồng thời 2 hệ thống khe nứt không nghiêng hẳn về phía hạ lưu nên hệ thống khe nứt sẽ ít ảnh hưởng đến sự làm việc của tuyến đập. Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Tại lòng sông và 2 bờ tới cao trình +670m lộ đá gốc gần như liên tục (đới IB, có nơi IIA), vị trí gần đứt gãy V đá nứt nẻ mạnh, phần nằm ngoài đới đá nứt nẻ trung bình đến ít nứt nẻ. Mực nước ngầm ở bờ trái thay đổi từ 5.2 – 7.5m, tại bờ phải từ 4.3 – 9.0m.
Các thành phần tạo đất đá trong vùng nói chung có tính thấm nước trung bình Tầng đá gốc tương đối nguyên khối ít nứt nẻ được coi là tầng cách nước Nước ngầm được chứa chủ yếu trong các lỗ rỗng tầng phủ và trong các khe nứt của đới phong hoá và đá gốc Các tầng chứa nước đều không áp.
1.4.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực :
Các hộ dân trong Khu vực xây dựng Dự án chủ yếu là người dân tộc thiểu số, trình độ dân trí chưa cao, kinh tế kém phát triển phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên, giá nhân công thấp là điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư Trong đó không kể tình trạng phá rừng lấy củi, lấy gỗ để bán, làm cho tình trạng rừng ngày càng bị tàn lụi, cân bằng sinh thái bị phá vỡ nghiêm trọng Vì thế để đáp ứng ổn định và lấy lại cân bằng sinh thái nhất thiết phải xây dựng công trình.
Điều kiện giao thông
- Đường bộ: Lào Cai - Sa Pa 30 km Sa Pa đến công trình 15km
- Đường sắt: tuyến Hà Nội – Lào cai
Nhìn chung mạng lưới giao thông tương đối thuận tiện.
Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước
- Vật liệu đá cứng: Đã khảo sát 1 mỏ đá granit (mỏ đá Sử Pán 2) cách tuyến đập 1.2km, diện tích mỏ chừng ~74 000m2 Tầng bóc bỏ gồm đất sườn tàn tích và đới phong hoá dày chừng 3- 5m Chiều dày tầng khai thác hữu ích khoảng 30m Trữ lượng mỏ(đánh giá theo cấp B) từ 300
000 đến 500 000 m3 Chất lượng đá tốt, đủ đảm bảo làm cốt liệu bê tông thuỷ công Các mỏ đều có mặt bằng thi công rộng, xa nơi dân cư từ 1-2km.
- Vật liệu cát sỏi: Đã tiến hành khảo sát sơ bộ mỏ cát Bến Đền trên sông nhánh Ngòi Bo Mỏ cát có trữ lượng hơn 100 000m3, chất lượng cát đáp ứng yêu cầu cho bê tông thuỷ công đến mác 300, điều kiện vận chuyển khá thuận lợi, tuy nhiên nằm khá xa tuyến đập (75km).
- Vật liệu đất: Mỏ đất sét nằm bên trái suối Mương Hoa Hô cách tuyến đập chừng 800m về phía Đông Bắc Trữ lượng mỏ 74 000m3, các chỉ tiêu của đất đáp ứng yêu cầu cho việc đắp nền và đập.
1.6.2 Điện : Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n Điện thi công trong công trường được lấy từ đường dây 35 kV cấp điện cho các phụ tải dùng điện tại công trường thông qua các trạm biến áp 35/0.4 kV đặt tại các khu vực có yêu cầu phụ tải.
Ngoài hệ thống điện thi công nêu trên, để dự phòng các sự cố mất điện trong thời gian thi công, đặc biệt là thi công bêtông, đã dự kiến bố trí 1 trạm phát điện điezen dự phòng 150kVA ngay gần khu quản lý điều hành.
Tại khu vực xây dựng công trình, khả năng khai thác nước ngầm tại các giếng khoan không thể đáp ứng được toàn bộ nhu cầu sử dụng nước do nguồn nước ngầm không tập trung. Nước sinh hoạt và phục vụ thi công được lấy chủ yếu từ nguồn nước mặt của khe suối nhỏ ở phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 2km Trên suối này sẽ xây dựng một đập ngăn nước tạo thành hồ chứa nhỏ ở khoảng cao độ tự nhiên 1030m từ hồ chứa nước này sẽ xây dựng đường ống chuyển tải nước về bể chứa ở cao độ 825m tại khu quản lý vận hành Ngoài ra nước sinh hoạt còn được khai thác bổ sung từ các giếng khoan đến bể xử lý Nước sau khi được xử lý đảm bảo vệ sinh, an toàn sẽ được cấp tự chảy đến các khu vực bố trí nhà ở và nhà làm việc của công trường qua hệ thống đường ống phân phối.
Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực
Đá khai thác ở mỏ và đá đào từ hố móng được tận dụng làm đá dăm, xây lát và đất đắp, hầu hết các loại vật tư, thiết bị phục vụ cho việc xây dựng công trình thuỷ điện Sử Pán 2 phải vận chuyển từ bên ngoài vào khu vực xây dựng công trình.
Cát cho xây dựng dự kiến được khai thác tại Bến Đền - Làng Ma, nơi Ngòi Bo đổ ra sông Hồng Vận chuyển cát về công trình theo lộ trình như sau: Bến Đền - Lào cai là 30km Lào Cai-
Sa Pa 30 km Sa Pa đến công trình 15km Tổng cộng là 75 km.
Xi măng, sắt thép cho xây dựng công trình cũng như các loại vật tư xây dựng khác sẽ được cung ứng từ các nguồn khác nhau và theo các hệ thống đường giao thông hiện có đến công trường.
Thiết bị công nghệ của công trình được tiếp nhận qua cảng biển Hải Phòng và vận chuyển về công trường 500km.
Nhân lực có thể kết hợp Công nhân, Kỹ sư của Công ty và nhân lực địa phương
Thời gian thi công được phê duyệt
- Khởi công công trình: Tháng 1/2007.
- Hoàn thành toàn bộ công trình trong năm 2010
Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công
Địa hình tại khu vực xây dựng công trình tương đối thuận lợi cho công tác thi công Mặt bằng công trường nhìn chung là thuận tiện, công trình tập trung trong một địa bàn nhỏ gọn cho nên dễ bố trí tổng mặt bằng và xây dựng cơ sở hạ tầng thuận tiện ít chi phí, thuận lợi cho việc Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n xây dựng nhà cửa, lán trại và kho bãi, giảm nhẹ khối lượng san sông dốc, lòng sông hẹp, đáy sông là đá cứng chắc nên quá trình nâng đê quai lấp sông tương đối thuận lợi và có khả năng tiến hành trong thời gian ngắn.
Mùa mưa chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam mang nhiều hơi nước, gặp địa hình núi cao của dãy Trường Sơn sinh ra mưa lớn, không có bão, nhưng thường xảy ra lốc và giông vào đầu mùa mưa làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công công trình.
CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
Dẫn dòng Thi công
Công trình thuỷ lợi thường xây dụng trên các lòng sông suối nên trong quá trình thi công không tránh khỏi những ảnh hưởng bất lợi của dòng nước mặt, nước ngầm, nước mưa khối lượng công trình thường lớn, điều kiện thi công phức tạp Trong quá trình thi công một mặt phải đảm bảo hố móng được khô ráo mặt khác phải đảm bảo yêu cầu dùng nước tối đa ở hạ lưu.
Do vậy khi thi công phải tiến hành dẫn dòng thi công để dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu đảm bảo hố móng được khô ráo đồng thời đảm bảo yêu cầu dùng nước tại hạ lưu.
Tần suất thiết kế dẫn dòng thi công :
- Theo tiêu chuẩn xây dựng TCVN 285-2002 công trình thủy điện Sử Pán thuộc công trình cấp III chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công P%
- Căn cứ vào đặc điểm khí tượng thuỷ văn và bố trí các công trình đầu mối, thời đoạn đẫn dòng để thi công có thể chọn như sau:
- Mùa khô : Từ tháng 11 đền tháng 4 ( 6 tháng )
- Mùa lũ : Từ tháng 5 đến tháng 10 ( 6 tháng )
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng :
- Lưu lượng dẫn dòng mùa khô: _ Q 10% m ax 271 m 3 / s
- Lưu lượng dẫn dòng mùa lũ: _ Q 10% m ax 1036 m 3 / s Đề xuất phương án dẫn dòng :
Phương án dẫn dòng thứ nhất (Phương án I):
Dùng cống để dẫn dòng vào mùa kiệt, mùa lũ xả qua kênh Mùa lũ thứ 3 xả qua tràn vận hành. Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
- Thời gian thi công: 3 năm, bắt đầu từ 1/11/2007 đến 30/10/2010.
- Nội dung phương án dẫn dòng được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 2.1: Phương án dẫn dòng I
Các công việc phải làm và các mốc khống chế
-Đắp đê quai thượng hạ lưu và đê quai dọc.
-Đào móng cống dẫn dòng -Đào móng thi công vai trái đập
-Đổ bê tông cống dẫn dòng -Hoàn thiện cống dẫn dòng -Thi công tiếp vai trái đập
- Đào móng đập phần lòng sông và vai phải đập.
-Tiếp tục đổ bê tông vai trái đập. Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
-Đổ bê tông đập phần lòng sông và vai phải đập.
Mùa ki tệt t thángừ tháng
271 -Tiếp tục đổ bê tông vai trái và vai phải đập.
-Đổ bê tông phần đập tràn đến cao trình ngưỡng tràn.
510 Tràn 1036 -Thực hiện các công việc khác sau khi hoàn thành đập
- Cường độ thi công vào giai đoạn đầu không cao đảm bảo đủ thời gian chuẩn bị và tiến hành các công việc khác.
- Không tận dụng được tận dụng được kênh xã bờ trái và tràn xã lũ để dẫn dòng.
- Phải đào kênh tại tuyến đập phụ I nên khối lượng đào đắp lớn dẫn đến chi phí vận chuyển lớn.
- Các công trình dẫn dòng tập trung nên ảnh hưởng đến tiến độ thi công.
Phương án dẫn dòng thứ hai (Phương án II):
Dùng kênh và cống dẫn dòng vào mùa kiệt, mùa lũ dẫn qua lòng sông thu hẹp Sau khi hoàn thành tràn thì xả lũ qua tràn
- Thời gian thi công: 2.5 năm, bắt đầu từ 2007 đến 2010.
- Nội dung phương án dẫn dòng được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 2.2: Phương án dẫn dòng II
Th i gianời gian Hình th cức d n dòngẫn dòng
Các công vi cệt ph i làmải làm Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Mùa kiệt từ tháng 114 Kênh xải làm b tráiời gian 271
- Đ p đê quai d c b ph i.ắp đê quai dọc bờ phải ọc bờ phải ời gian ải làm
- Thi công ph n chân khay đ pần chân khay đập ập chính bên th m sông b ph iềm sông bờ phải ời gian ải làm và b trái.ời gian
- Khoan ph t xi măng x lý n nụt xi măng xử lý nền ử lý nền ềm sông bờ phải đ p bên b ph i và b trái.ập ời gian ải làm ời gian
- Đ p đ p chính vai ph iắp đê quai dọc bờ phải ập ải làm -Thi công xong c ng l y nống lấy nước ấy nước ưuớc.c.
- Đ p 1 ph n vai đ p bên c ngắp đê quai dọc bờ phải ần chân khay đập ập ống lấy nước.
Mùa lũ từ tháng 510 Lòng sông thu h pẹp 1036
- Làm đưuời gianng qu n lý.ải làm
- Đ p đ p ph I.ắp đê quai dọc bờ phải ập ụt xi măng xử lý nền
- Đ p hai vai đ pắp đê quai dọc bờ phải ập
Mùa kiệt từ tháng 114 C ngống lấy nước. ng mần chân khay đập 271
- Thi công xong tràn đ t Iợng
- Ch n dòng và đ p đê quaiặn dòng và đắp đê quai ắp đê quai dọc bờ phải. thưuợngng, h l u đ p.ạ lưu đập ưu ập
- Đ p đ p ph II.ắp đê quai dọc bờ phải ập ụt xi măng xử lý nền
- Đ p đ p chính theo m t c tắp đê quai dọc bờ phải ập ặn dòng và đắp đê quai ắp đê quai dọc bờ phải. ch ng lũống lấy nước.
D n dòngẫn dòng qua tràn t mạ lưu đập.
- T o hào ch ng th m lòngạ lưu đập ống lấy nước ấy nước ở lòng sông.
- Đào kênh x sau tràn đ l y đ tải làm ể lấy đất ấy nước ấy nước. đ p đ p chính.ắp đê quai dọc bờ phải ập
- đ p đ p ph n lòng sôngắp đê quai dọc bờ phải ập ần chân khay đập
2010) Mùa kiệt từ tháng 114 C ngống lấy nước. ng mần chân khay đập 271
- Đ p đ p chính đ n cao đ thi tắp đê quai dọc bờ phải ập ến cao độ thiết ộ thiết ến cao độ thiết k ến cao độ thiết
- Hoàn thi n toàn b đ u m i.ệt ộ thiết ần chân khay đập ống lấy nước.
- Khi dẫn dòng qua kênh xã bờ trái đản bảo có đủ thời gian xử lý nền đập bờ trái.
- Các Công trình dẫn dòng chỉ sử dụng 1 lần nên kết cấu đơn giản dễ xây dựng. Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
- Do phải xây dựng đê quai dọc bao quanh hố móng ở phần đập vai phải do đó mặt bằng thi công chật hẹp.
- Các công trình dẫn dòng chỉ sử dụng 1 lần nên có thể không kinh tế.
Phương án dẫn dòng thứ ba (Phương án III):
- Thời gian thi công:2.5năm, bắt đầu từ 2007 đến 2010.
- Nội dung phương án dẫn dòng được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 2.3: Phương án dẫn dòng III
Năm thi công Th i gianời gian Hình th cức d n dòngẫn dòng
L u lưu ưuợngng d ndòngẫn dòng TK (m 3 /s)
Các công vi cệt ph i làmải làm
- Đào h móng c ng d nống lấy nước ống lấy nước ẫn dòng dòng và x c ng cát bải làm ống lấy nước ời gian trái;
- Đào h móng vai trái đ pống lấy nước ập phía trên m c nự nhiên ưuớc.c sông
-Ti p t c đào h móng haiến cao độ thiết ụt xi măng xử lý nền ống lấy nước. vai đ pập
- Thi công bêtông đ p dângập hai bời gian
C ngống lấy nước. ng mần chân khay đập 271
- Đ p đê quaiắp đê quai dọc bờ phải. ngangthưuơng lưu, hạng l u, hưu ạ lưu đập. l u ngăn dòngưu Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
- Thi công đào h móng ống lấy nước. đ p trànập
Thi công bêtong đ p trànập đ n cao trình tràn t mến cao độ thiết ạ lưu đập.
D n dòngẫn dòng qua tràn t mạ lưu đập.
1036 -Hoàn thi n bêtong đ pệt ập dâng
C ngống lấy nước. ng mần chân khay đập 271
- Hoàn thi n nhà máyệt th y đi nủy điện ệt
- Mặt bằng thi công tương đối rộng, thuận lợi cho thi công cơ giới.
-Tận dụng cống ngầm để dẫn dòng cho giai đoạn sau.
- Khối lượng đắp đập phần sau chặn dòng nhỏ hơn phương án I,II Mặt khác lợi dụng được tràn tạm để điều tiết mùa lũ năm thứ hai.
- Phương án này đòi hỏi đê quai nhiều hai đợt dẫn đến khối lượng đào đắp lớn, chi phí công trình tốn kém.
- Cường độ thi công không cao nên không phát huy hết năng lực làm việc của thiết bị phương tiện và máy móc.
Từ việc so sánh kỹ thuật và kinh tế như đã phân tích ở trên đề xuất chọn Phương án dẫn dòng là Phương án 3
Tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp
2.2.1 Nội dung tính toán: Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Hình 1 Mặt cắt ngang sông
Hình 2 Mặt cắt dọc sông
Mức độ thu hẹp lòng sông được tính theo công thức sau:
K: Là mức độ thu hẹp lòng sông.
2 : Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m 2 )
1 :Tiết diện ướt ban đầu của lòng sông (m 2 )
Ta đo ω 1 và ω 2 trên mặt cắt (1-1) và (2-2) Tuy nhiên để xác định được chính xác giá trị ZTL ta phải giải bài toán thử dần Bài toán thử dần được xác định theo trình tự sau:
Từ Q dd TK tra quan hệ Q ~ ZHL ta được cao trình mực nước hạ lưu ZHL( đã tra được các giá trị
Z HL ML f0.368, ứng với Qdd ML36m 3 /s, Ứng ZHL, trên mặt cắt co hẹp (1-1) ta đo được ω 1 (diện tích ướt lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ) và ω ¿ 2 (diện tích của lòng sông tại mặt cắt co hẹp kể cả đê quai chiếm chỗ). Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Xác định được lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp Vc: V c =
Q dd TK ε(ω 2 ¿ −ω 1 ) (2.2) ε : Hệ số thu hẹp, lòng sông thu hẹp một bên ε =0.95
- Giả thiết các giá trị ΔZZ gt từ đó tính được ZTL=ZHL + ΔZZ gt
- Từ ZTL đo trên mặt cắt ngang (2-2) ta có được các giá trị ω 2 ( hình 1).
- Tính lại giá trị ΔZZ gt theo công thức : ΔZZ tt 1 ϕ 2 ×
2g (2.3) Trong đó: ϕ : Hệ số lưu tốc ϕ =0.80.85 ( bố trí mặt bằng đê quai theo dạng hình thang ).
Vc : Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp, đã được xác định ở trên.
Hình 2.2 : Mặt cắt dọc lòng sông thu hẹp
Nếu Z gt ¿ Z tt thì giả thiết ban đầu là đúng, còn nếu không thì tiếp tục giả thiết lại các giá trị ΔZZ gt và tính toán tiếp cho đến khi ΔZZ gt ¿ ΔZZ tt , lúc đó ta có được giá trị cuối cùng của Z Từ đó tính được các giá trị K, ZTL , VC
Mùa lũ năm thứ nhất : Ta có ứng với Ql 36 m 3 /s đo trên mặt cắt ngang được Z HL ML 660.368 (m).
Bảng 2.4: Bảng tính toán thu hẹp lòng sông mùa lũ
z ®s Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Vậy ta có kết quả tính cho mùa lũ ứng v/ới Ql = 1036m 3 /s ; K% = 44.5 % ; Z= 3.31 m ; ZTL +663.678 m; V c = 7.17 m/s.
2.1.1.2Xác định cao trình đê quai thượng, hạ lưu: a) Tìm cao trình đỉnh đê quai thượng, hạ lưu:
Cao trình đê quai hạ lưu: Zđq HL = ZHL + = 660.368 + 0.5 = 660.868(m ).
Cao trình đê quai thượng lưu: Zđq TL = ZTL + f3.678+ 0.5 f4.178(m ). b)Kiểm tra khả năng chống xói:
Tra phụ lục 1-14 TCN 57-88, lưu tốc cho phép không xói đối với các loại đất dính [V]kx 1.2(m/s) So sánh
Vc = 7.17 ( m/s) > [V]kx = 1.2(m/s) Vậy lòng suối cũ bị xói, đề xuất phương án chống xói
Tuy lòng sông không bị xói nhưng đê quai bằng đất không thể chịu đựơc lưu tốc lớn như vậy chính vì vậy mà ta cần có biện pháp gia cố mái đê quai Ta chọn biện pháp gia cố là dùng đá đổ.
+ Tính đường kính của viên đá: Ta xem viên đá nằm trên mái dốc của đê quai, ta áp dụng công thức sau.
2g × d γ d = 1.09 ( m ) (2.4) Trong đó : d : Là đường kính của viên đá.
: Là trọng lượng riêng của nước = 1 (g/cm 3 )
1 : Là trọng lượng riêng của hòn đá.1 = 2.67 (g/cm 3 )
Vậy ta gia cố mái đê quai bằng những viên đá có đường kính là 1.09 m.
Tính toán thủy lực qua cống
2.3.1 Mục đích tính toán Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua cống
- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa kiệt
- Xác định cao trình đê quai thượng hạ lưu.
Bài toán: Xác định mực nước đầu cống khi cho biết các thông số sau:
+ Lưu lượng dẫn dòng qua cống: Q P % 271( m s 3 / )
+ Cao độ đầu cống:Zđc= 657m
+ Độ dốc đáy cống: Đoạn 12.45m đầu i=0 ; Đoạn 18.05m sau i%
+ Cao độ cuối cống: Zcce4.5 m
+ Cống bêtông cốt thép mặt cắt chữ nhật b h= 4x6 m 2
2.3.3 Tính toán thuỷ lực: Trình tự tính toán thuỷ lực
- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống
- Giả thiết các trạng thái chảy trong cống , áp dụng công thức tính lưu lượng ứng với trạng thái chảy để tính cột nước H, sau đó kiểm tra theo điều kiện :
+ H > (1.21.4) d cống chảy bán áp hoặc có áp (Theo giáo trình Thuỷ lực tập II)
- Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột nước H là đúng nếu không đúng thì phải giả thiết lại
Tính độ sâu phân giới, độ sâu dòng đều Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n
Tính với các cấp lưu lượng Qi( m 3 /s)
+ Độ sâu phân giới hk: hk 3 2
Trong đó: Q- Lưu lượng qua cống ngầm (m 3 /s) g - Gia tốc trọng trường g=9.81 (m/s 2 ) b - Bề rộng cống b=4 (m)
: Hệ số cột nước lưu tốc, lấy 1 + Độ sâu dòng đều h0:
Theo phương pháp của Agơrôtxkin f(Rln)= i o
Trong đó: mo=2 1 m 2 - m (với m=0) i - là độ dốc của cống i=0.13
Có f(Rln) tra phụ lục (8-1) Trong các bảng tính thuỷ lực được Rln
Lập tỷ số : R ln b tra bảng (8-3) R ln h o
Tính với các cấp lưu lượng ta được kết quả như bảng sau:
Q f(Rln) Rln b/ Rln h/ Rln h0 hk
Lập bảng tính đường mặt nước
Mục đích là xác định được cột nước đầu cống hx từ đó giả thiết chính xác được chế độ chảy đầu cống cũng như trạng thái làm việc của cống
- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống hcc ta tính ngược lên trên đầu cống xác định cột nước hx Đ ồ án t ố t nghi ệ p GVHD: Th.s ỹ Lê Anh Tu ấ n Ứng với Q'1 tra quan hệ Q~Zhl ta được,mực nước hạ lưu Z= 658.8m
Ho
