Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu yếu tố thủy lực khi xả lũ thi công qua đập đá đang thi công phục vụ cho xây dựng đập đá đổ đang thi công phục vụ cho xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian thu thập tài liệu và nghiên cứu, đến nay luận văn “ Nghién cứu yếu to thủy lực khi xả lũ thi công qua đập đá đỗ dang thi công phục vụ cho

xây dựng công trình thủy lợi, thúy điện” đã hoàn thành va đáp ứng được các yêu

cầu đề ra.

Với thành quả đạt được, tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô Trường Đại học Thủy lợi trong thời gian qua đã truyền đạt kiến thức khoa học, kinh nghiệm thực tế cho tác giả luận văn.

Tac gia xin cảm ơn Trung tâm nghiên cứu thủy lực đã tao điều kiện, giúp đỡ

tác giả tham gia, thực hiện thí nghiệm mô hình thủy lực và hoàn thành luận văn.

Đặc biệt tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy TS.Nguyễn Đăng Giáp va PGS.TS.Tran Quốc Thưởng đã hướng dan tác giả hoàn thành luận văn này.

Tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bẻ, đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường cũng như trong quá trình thực hiện luận văn này.

Cuối cùng, xin cảm tạ tắm lòng, sự hy sinh, hỗ trợ của những người thân đã động viên giúp đỡ tác giả luận văn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, tháng 8 năm 2014 Tác giả luận văn

Trương Văn Đô

Học viên lớp: CHI9C21

ĐỀ ti luận văn cao học * Nghiên cứu yấu tổ thấy lực khi xã lt thi công qua

đập đá đỗ đang thi công phục vụ cho xây đựng công tình thủy lợi, thấy điện”được Trường đại học Thủy lợi Hà Nội giao cho học viên Trương Văn Đô dưới sự

và PG

hướng dẫn của TS Nguyễn Đăng Trần Quốc Thưởng dén nay

đã hoàn thành,

‘Toi xin cam đoan với Khoa Công trình và Phòng Đảo tạo đại học và sau đại

hoe Trường đại học Thủy lợi dé tài nghiên cứu này là công trình của cá nhân tôi

Ha Nội, thẳng 8 năm 2014“Tác giả luận văn

Trương Văn DO

MỤC LỤC

PHAN MO DAU.

CHUONG 1: TONG QUAN VE DAN DONG THỊ CÔNG 1.1 CAC PHUONG PHAP DAN DONG THỊ CÔNG

1.1.1, Din đồng qua cổng ngằm1.1.2 Bin động qua tuy nen

1.1.3 Phương pháp dip để quai ngĩn ding nhiều đợc

12 TONG QUAN VE XÃ LŨ THỊ C

CONG (BAP DG) Ở TREN THE GIỚI VA VIỆT NAM 12.1 Tren thé giới

1.2.2 6 Việt Nam.

13 TÍNH TOÁN DAN DONG

1.3.2 Công thức tinh toán.

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

CHUONG 2: MÔ HÌNH HÓA VA XÂY DỰNG MÔ HÌNH

3.1 LUẬT TƯỜNG TỰ CUA MÔ HÌNH THUY LUC CÔNG TRÌNH 2.1.1 Khát niệm về tương tự cơ học,

2.1.2 Định luật ERUT (Định luật Tương tự trong lực)

2.5, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THÍ NGHIEM.

2.6 NỘI DUNG THÍ NGHIEM 2.7 KET LUẬN CHƯƠNG 2

CHƯƠNG 3: KET QUÁ NGHIÊN CUU

3.1, KHÁI QUÁT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.

3.2 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CAO TRÌNH ĐĨNH DAP HỢP LÝ 32.1 Xác định chiều dã phun sa rên bậc nước 2.25m.

3.2.4 Chọn cao trình đính đập hợp lý 67

3.3 NGHIÊN CUU CHIEU DAI BAC 4M, CAO TRINH DINH DAP 45M 67

3.3.1 Xác định chiều dài phun xa trên bậc nước 68

3.32 Xác định vận tốc ding chi 10

34 KET QUA CHON CAO TRÌNH BINH DAP VÀ CHIEU DAI BAC

NƯỚC n

34.1 Chon cao trình đình đập n

3.4.2, Chiều dai dong phun trên bậc 74

3.43 Chọn hình thúc công trình xã lồ thi công, um CHUONG 4: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 85 4.1 DANH GIA KET QUA NGHIÊN CỨU 85

42 TON TẠI VÀ HAN CHE 85

43 KIEN NGHỊ 85 44, NHONG VAN Dé CAN NGHIÊN CỨU TIÉP 85

TÀI LIEU THAM KHẢO 87

Lựa chọn bé trí công trình thio trong công trình đầu mối Tink toán đốc nước gia cổ long dẫn bằng đá lớn, đá khối

Kết cấu gia cô mái hạ của đập đá đồ.Gia cố mái hạ của dip đá đổ

Kết cấu gia cổ và mặt cắt đập L sn Hoa vượt lỗ năm,

Ảnh 1.1: Công trình thủy điện Tuyên Quang 28Ảnh 1.2: Li chảy qua đề quai thượng lưu (Thủy điện Tuyên Quang) 29

Anh L3: Li chay qua cổng dẫn đồng và đề quai thượng haw (Thiy điện Tuyên Quang) .29

Ảnh 1.4: Mô bình mặt eft đập da đổ dạng bộc nước nhiều cắp 2

Ảnh 1.5: Mô hình mt cit đập đá đỗ dip dỡ và để quai ha lưu 2

Ảnh 3.1: Mô hình mặt cắt - lòng cứng 59

Ảnh 3.2: Nước nhảy ở hạ lưu đập 65Ảnh 3.3: Mô hình nhìn tir hạ lưu 68

Ảnh 3.13: Học viên thao tác do đạc ở mô hình 81Ảnh 3.14: Học viên thao tác do đạc ở mô hình 82

DANH MỤC BẰNG BIEU

Bảng 1.1: Một

Bảng 1.2: Một số tuynen dẫn dòng trên thể giới 6

ng dẫn ding 4

Bing 1.3: Phương thức din dòng tỉ công vượt lũ một phin đập bé tổng bản mặt và

chọn tiêu chuẩn vượt lũ 20

Bảng 1.4: Thông số thủy lục của mặt đập tran nước 2

Bảng 1.5: Thông số dẫn dong 2†

Bảng 1.6: Các thông số cơ bản 7 Bảng 1.7: Sơ đồ dẫn dong thi công 31

Bảng 2.1: TY lệ các đại lượng, 3Bảng 2.18: Lưu lượng thực tế và mô hình 32

Bảng 3.1: Kết quả do dng phun trên bậc di 2,25 m của mái đập mô bình mắt cất

-Tỷ lệ 140 6i

Bảng 3.2: Kết quả do dòng phun trên bậc di 225 m của mái đập - mô hình mặt cắt

- Tỷ lệ: 1⁄40 62Kịch bản 2: Đập chính chịu lực là chính ““Trưởng hợp 1: Cao tình đỉnh đặp 40: mô hình lòng cứng “

Bảng 3.3: Kết quả đo dòng phun trên bậc đồi 225 m của mãi độp- mô hình mặt cắt

- Ty lệ 140 63

Bang 3.4: Thông số nước nhảy sau đập chính 64

Bảng 3.5: Chénh lệch cột nước đầu và cuỗi đình đập (mm) 65

Bang 3.6: Độ dốc đường mặt nước trên đỉnh đập (i) 66 Bảng 3.7: Vận tốc dòng chảy (mis) với Q =4500 (m9) 66

Bang 3.8: Vận tốc dòng chảy (m/s) với Q =6500 (m'/s)

Bảng 3.9:

Tỷ lệ: 1/40 70quả đo dong phun trên bậc dai 4 m của mái đập - mô hình mặt

Sau giai đoạn chặn dòng sông của những công trình thủy lợi, thủy điện

lớn là giai đoạn xa lũ thi công Sự thành bại của việc xã lũ thi công nhất là đối với các công trình đập chính là đá đỏ có một ý nghĩa rất quan trọng.

Trong giai đoạn phát triển hiện nay của đất nước, bên cạnh vấn đề ky

thuật, vốn đầu tư cho công trình là một trong những tiêu chí hang đầu dé lựa

chọn các giải pháp xây dựng, thí công công trình.

Phuong án xả lũ thi công hợp lý có liên quan mật thiết với việc thiết kể, bố trí tổng thể công trình đầu mối, hệ thống đê quai thượng, hạ lưu, tuynel

dã đồng tam thời, cổng, tuynel thủy điện Quy mô e ng trình này

thường rất lớn, chi phí rit tồn kém, van đề xử lý kỹ thuật cũng gặp nhiều khó

Ngày nay, các đập lớn, kiên cố xây dựng bằng vật liệu đá đỗ, bê tông đầm lăn đang được áp dụng rộng rai, mở ra một hướng phát triển cho giải pháp xã lũ thi công qua đập đắp dỡ, giúp giảm quy mô và chi phi cho công

trình dẫn ding thi công.

“Trong giai đoạn din dòng này thường sử dụng tuynel dẫn dòng xa một phan lưu lượng lồ, lưu lượng còn lại được xả qua đập đá đỏ đang đắp do,

© nước ta hiện nay có những công trình thủy lợi, thủy điện lớp áp dụng pgiải pháp dẫn dòng thi công qua đập đá đỗ đắp dé như : Công trình thủy điện Tuyên Quang (Na Hang) xả lũ thi công với lưu lượng thiết kế PS% khoảng 4400m'/s, công trình xa lũ thi công qua đập đá đỏ dip dở Cửa Đạt với lưu

lượng Q5%4 = 4500m’/s và sắp tới còn có nhiều công trình khác.

Tuy vậy, sự hiểu biết, kinh nghiệm thiết kế cũng như các quy phạm, chỉ

dẫn thiết kế về van đề này còn rất hạn chế cần được tiếp tục đi sâu nghiên cứu Giữ ôn định cho đoạn đập đá đồ khi xã lũ thi công mỗi công trình dùng công nghệ khác nhau bằng các biện pháp gia cố là một vấn dé quan trọng Do.

đó, việc xác định các yếu tố gây mat ôn định cho đoạn đập đá đỏ khi xả lũ thi công phải được làm rõ, tránh cho sự thất bại nếu gia cố không tốt, ngược lại nếu gia cố quá chắc lại gây lãng phí về vốn đầu tư.

Vi vậy nghiên cứu sơ đồ giải pháp hợp lý khi dẫn ding xa lũ thi công

qua đập đá đỗ đang thi công có ý nghĩa thye tiễn và tính thời sự trong giai

pđoạn nước ta đang có yêu cầu xây dựng nhiễu công trình thủy lợi, thủy điện

ớn, nhằm phục vụ cho dân sinh, kinh tế.

XA lũ thí công qua đập đá đỏ dang thi công thường theo 2 sơ đỏ sau:

© Sơđồ 1 (kịch bản 1)

“Xã lũ thi công qua cống (tuynel) và dé quai thượng lưu chịu lực là chính,nghĩa là cao trình định đê quai thượng lưu cao hơn cao trình đỉnh đoạn đập đá

đồ dip dở và đê quai hạ lưu « Sơđỗ2 (kịch bản 2)

Xã lũ thi công qua cống (tuynel) và đoạn đập đá đỏ đắp dở chịu lực là chính, nghĩa là cao trình đỉnh đoạn đập đá đỏ đắp dé cao hơn cao trình đỉnh

dé quai thượng lưu và đê quai hạ lưu.

Luận văn nghiên cứu theo sơ đồ 2 (kịch bản 2).

Để tạo phần nào giúp các nhà chuyên môn có những đánh giá xác thực

và lựa chọn công nghệ dẫn dòng thi công hợp lý trong thực tế xây dựng các.

công trình thủy lợi, thay điện Xuất phát từ ÿ nghĩa thực tiễn trên học viên lựa chon dé tai: *Nghiên cứu yếu tố thủy lực khi xả lũ thi công qua đập đá đố.

đang thi công, phục vụ cho xây dựng công trình thuỷ lợi, thuỷ điện”

2 Mục tiêu của ĐỀ tài

Nghiên cứu lựa chọn hình thức công trình khi x4 lũ thi công qua đập đá

446 đang thi công (hay đắp dé).

3 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp tông hợp phân tích công tác dẫn dòng thi công công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các sơ đồ dẫn dong thi công

4 Kết quả dự kiến đạt được

= Xác định được cao trình đỉnh đập đá đỗ dé xa lũ thi công hợp lý.

- Xác định hình thức dang bậc nước để xả lũ với các lưu lượng xã lũ thicông khác nhau.

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DAN DONG THỊ CÔNG

1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP DAN DONG THI CÔNG

Có rất nhiều phương pháp din ding thi công, đưới đây nêu tóm tất một số

phương pháp chính:

1 Dẫn ding qua cống ngầm

Đối với các công trình vừa và nhỏ thưởng sử dụng cổng lấy nước để dẫn dòng.

mùa khô hoặc bổ trí các ỗ xả trong thân đặp (cổng nghm) để tháo lũ tỉ công Đối

ng để dẫn dòng cả mùa khô và mùa lũ,

Khi sử dụng cống ngằm để dẫn đồng, nếu lưu lượng dẫn dòng lớn thi người ta lớn, cổng được thiết k

với các công

mia khô năm thi công cuối cing mới hoành tiệt

thường phải tiết kế công ngằm có nhiều khoang (công tình Núi Cốc, Ké Gỗ, Yên

Lập, Tuyên Quang, Bản Chat, Bình Điền, Đồng Nai ) Khi thi công xong, người tahoành trệt và chỉ để lại một khoang dé dẫn nước tưới lâu đài cúc khoang đã hoành

triệt sẽ trở thành các hành lang kiểm tra và sửa chữa (Bảng 1 nêu một số cống dẫn

Bảng 1.1: Một số cổng dẫn dòng

Lưu | Sốcốngvà | Tân suất

TT “Tên công trình lượng xã | kích thước | thiếtkế

Quim's)| (hm | (P%)

1 | Cổng dẫn đồngthuỷ điện Đa M’Bri | 612 | IxGx9: | Pụzkiệt

2 | Cổng din dòng thuỷ điện Bản Chất | 1410 | 2x(5x9) | Pụz kiệt Cổng din đồng thuỷ điện Sôn

3 z _— # 581 3x(Sx7) Poe kiệt

Tranh 2

4 | Cổng dẫn dòng thuỷ điện Bản Về | 1410.8 | 3x(5x9) | Psu kiệt

5 | Tuy nen din đồng Cita Đạt 361 | Ix9(Đ=9m) | Poe kiệt

Qu(mÖS) | (bxhìm (P%)

6 | Cổng dẫn ding thuỷ điện Sẽ San3 | 684 | 2x57) | Pose kiệt

7 | Cổng din dòng thuỷ điện Khe Bồ | 769 | 2x(S65) | Poe kiệt

3 | Cổng dẫn ding thuỷ điện SẽSan4 | 1019 Ï Gx) | Pow KệDin ding qua cổng về mùa kiệt thuận lợi, nhưng vào mia lũ (lưu lượng lớn)

chênh lệch với mùa kiệt khoảng vai chục tới vài trăm lần, cổng làm việc với chế độ thủy lực phúc tạp, nếu xả với lưu lượng lớn thì số cổng tăng lên nhiều, kinh phí cho dẫn dong thi công tăng Do đó thường kết hợp xi lũthỉ công với công trình khác,

1.1.2 Dẫn đồng qua tuy nen

Tuy nen được ding làm công trình dẫn ding trong điều kiện sông miễn ni,

lòng sông hẹp, vách đá dốc, lưu lượng lớn mà không áp dụng được phương pháp

dẫn dòng qua kênh Việc tinh toán thiết kế tương tự như phương pháp dẫn ding qua

cống ngắm Thi công tuy nen khó khăn và tốn kém nên khi áp dụng phương pháp này cin phải xác định mặt cắt tuy nen sao cho tổng giá thành tuy nen và để quai li

nhỏ nhất.

Các phương pháp trên (dẫn đồng qua cổng, kênh, cổng ngim và đường him)

thường được ding để dẫn đồng trong mùa kiệt, nhiều trường hợp cũng được ding

lùa lũ,trong mùa lũ Đối với một số công trình có lưu lượng dẫn dòng lớn,

người a côn phải ding kết hợp thêm các phương php din dòng khắc.

6 Liên Xô và nhiều nước khác những năm cuối thé ky 20 hẳu như các công

tình thủy lợi, thủy điện lớn đã được xây đựng với các công tình lớn, địa chit là đãtốt thường dùng tuynen xa lũ (nêu ở bảngl.2).

Bảng 1.2: Một số tuynen dẫn dòng trên thé giới

str “Tên cô SỐ | Rộng cao hoặc | Lưu lượng

m công trình IưỢNE | qường kính (m) | (mÙS)tuyneh

u đợc Phổ biến nhất là hai đợt, đợt đầu dẫn dong qua lòng sông thu

ngăn ding nh

hẹp để thi công công trình đợt 1 Dot 2 sẽ ngăn phần lòng sông côn lại và thio nước

aqua các công trình dẫn dòng đã được thi công trong đợt 1 như khe ring lược, cổngxã đầy, lỗ xã sâu, tuy nen, trần tạm hoặc chỗ lõm được chữa lại trên mặt đập (bê

tông hoặc đập đá đổ) dang thi công

1.13.1 Din đồng qua lòng sông thu hep

hy là phương pháp được dùng rất phổ biển khi thi công các công trình vữa và

nhỏ Dau tiên, vào mùa khô, dip đê quai thượng lưu, đê quai dọc va đê quai hạ lưu.

4 thi sông một phần công trình chính vả công trình din đồng cho dot 2 (tắt cả đượcsoi là công tình dgt 1), Mùa lä đông cháy được dẫn qua phin lòng sông thu hep và

tiếp tục thi công công trình đợt 1 tong phạm vỉ được bảo vệ bởi các để quai

1.1.3.2 Dẫn đồng qua khe răng lược.

Khe ring lược thường được dùng đẻ phục vụ dẫn dòng gai đoạn hai Khi dng

chảy được din qua các khe răng lược thi thi công các hạng mục công trinh đợt 2

Khe răng lược thường được bé trí tại các khoang của đập tràn vì:

- Tại vi trí đập tràn thường cổ địa chit tốt nhất, thuận đồng chảy:

= Có thé lợi dụng cần trụ sẵn có để hả phai hoặc van khi lắp khe răng lược;

~ Không phải xây dựng các công trình tiêu năng vì đã có công tình tiêu năng

của đập tin;

~ Việc lắp khe răng lược rit phức tạp.

12 TONG QUAN Vi: XÃ LŨ THỊ CÔNG QUA DAP ĐÁ BO ĐANG THI CÔNG (DAP DO) Ở TREN THE GIỚI VÀ VIET NAM

12.4 Trên thé gi

Những con sông lưu lượng về mia lũ rất lớn và về đột

lưu lượng rất nhỏ Lưu lượng về mùa kiệt nhỏ hơn lưu lượng mùa lũ hàng trăm.

thâm chí hàng nghìn Lin,

Nói chung khi xây dựng các đập bằng đất, đá; nước sẽ được tháo qua các tuynen tạm thời hoặc qua các cống đặt ở đấy đập Nếu những tuynen hay cổng

lớn mà thời

ngầm đăng để thảo qua lượng lũ lớn nhất thì kích thước của chúng ri

gian sử dụng thi rt ngắn, sẽ không kinh tế

‘Vi thé việc tính toán và xây đựng các tuynen hay cống ngằm tạm thời để tháo.

qua những lưu lượng nhỏ, côn lượng lũ lớn, đột ngột cho trần qua đình dp là một

yêu cầu của thực tế.

Khó khăn chính của phương phip này là bio đảm an toàn cho phần dé đổ ở

thân đập về phía hạ lưu khi xã lũ qua.

Phuong án này đã được áp dụng vào việc xây dựng các công trình thủy lợi,

thủy điện ở nhiều nước trên th giới như: Úc, Nga, Trung Quốc.

Tir năm 1930 trở lại đây nhiều phương pháp bảo vệ đập dat đá khỏi bị xói khi nước trần qua được nêu ra và áp dung Kinh nghiệm thiết kể, thí nghiệm và xây

dựng đập đủ đổ đã khẳng định kha năng cho phép nước trần qua đập dang th công,

Tuy vậy phương pháp tháo nước thi công qua dip đã đổ xây dựng dở tương đối mới

và chưa được đề cập nhiều

Vấn đề độ xói cho phép đo dong mặt gây ra khi nước tràn qua đập đá đồ.

chưa được nêu lên một cách đầy đủ Những công thức hiện có tính toán chưa đầy đủ nhất là đặc trưng của dòng thắm khi xả lũ qua đập đá d6 với độ rồng nhỏ.

V8 phương diện kết cầu có th ding các loại sau dy:

= Đã hộc đường kính lớn.

~ Ro đá có thép néo vào thân đập.

«Tim bê tông cất thép có đục lỗ thoát nước

Dudi đây nêu kết quả nghiên cứu, ứng dụng xà lũ thi công qua đập đá đổ đang

thi công ở thể giới.

1.2.1.1 Phần lan

G Phin Lan đã xây dựng đập bằng dit đá, cao 15m nằm trên thượng lưu sông Kemb, Phin trin của đập dai 470m, xa lũ 4800 ms, vả cho phép những tang bang, Chiều cao, loại và các thành phần kết cấu đập được lựa chọn trên cơ sở thi nghiệm mô hình và có xét đến tính chat vật liệu địa phương, điều kiện thi công Nền của đập à đt có lẫn đá, Lưu lượng của sông Kemb do hd Kemb cung cắp, thay déi

thítghiệm đã lựa chon:

Mặt cắt đập với chiều rộng ở đình lả 32m.

Lưu lượng tran 2200-4800 m’s, tốc độ dòng chảy tương ứng là 6.2~8.8 mis.

Đập làm việc trong điều kiện chay ngập.

Kích thước đá gia cổ trên mặt đập tinh theo công thức IZOBAS là 1,5~3,0T,

gia cố mái bằng khung thép bỏ đá.

Đập được đắp bằng phương pháp đỗ đất và đá vào trong nước Kết cấu chống thắm là cử thép

1966 Mùa

Khối lượng đập là 350.000m3, được đắp xong vào mùa đông 196!

thu 1966 lồ trần qua đập, và trong suốt 5 năm dip làm việc tt, không cần sửa chữa

một kết cầu nào cả1.2.1.2 Mô Dam Bich

Để quai Kaborbac cũng được gia cổ bằng re di Đây li loại đập vim cao xâydụng trên sông Zausezuu Mục nước sông thay đổi đột ngột lưu lượng lớn nhất là

14.500 m3/s, Điều kiện dẫn dòng thi công rit khổ khăn, do vậy phải dio 2 đường

him tạm thời kích thước 16x16m, dài 440m và 500m và nằm ở 2 bờ Những đường.

hầm này nhằm dé tháo lượng lũ nhỏ 4500 ms, trong 9 thing, 3 thing côn lại hồ

móng có thé bị ngập và th công tam đừng Dựa trén tính toán đồ thời hạn để xâydạng đập, không kể công tic chuẩn bị la 16 thing Như vậy hỗ móng phi trải qua 2lan ngập.

Để bảo vệ hỗ móng gồm số đề qua thượng lưu cao 37m hạ lưu cao 32.5m.

Vật liệu đắp đê quai là đá đỏ Hình dạng đập tràn, gia cố đỉnh đập bằng đá

5,8~13,7T, độ diy 2m và ro đá với kích thước 4x1.5x1,5m.

DE quai được xây dựng bằng phương pháp 46 đá 10~1200kg vào trong nước, dùng cir thép chống thắm, đóng sâu vào lớp sỏi ở độ sâu 19,5m và lớp cuội ở lòng xông, Theo số iệu thi ngiệm khi lưu lượng của sông vượt quá 4500 mls thi các để

quai bị ngập; ứng với lưu lượng trin S00 mvs lớp nước trên đỉnh để quai thượng lưu

đạt tới 1,8m, trên đỉnh đê quai hạ lưu 11m Đề quai làm việc trong chế độ đập trần “định rộng, chảy ngập Theo tính toán khi lưu lượng sông 14.500 m4, thi lưu lượng tràn qua đê quai là 10.000 m”/s, lớp nước tràn trên dé quai thượng lưu 10,5m; ở hạ.

hs 127m

Những loại kết cấu gia cổ sau đây: đá đường kính lớn, rp đá, tim bê tông 3x2 ấm để tại chỗ được thí nghiệm gia cổ mô hình có tỷ lệ L75 để xác định

Trên cơ sử thí nghiệm, đã cho kết quả: Gia cổ bằng ro đá thì tốt hơn về

phương điện chẳng trượt so vớ bê lông và các viên da lớn, bởi vì các kết

cắu này bị phá vỡ do lực đẩy của nước trong trường hợp tốc độ dng chảy lớn, và

din dan bị cuốn đi để bảo vệ mặt đê quai khỏi bj xói nên dùng ro đá giữa các rọ.

dàng giấy thép ching lại

1.2.13 Úc và Mỹ

Gia cổ bằng đã cỏ cắm những cọc thép được áp dung để bảo vệ đập da đổ Ciraunymi và Boumba cao 24.4m và 43.9m Gia cố lưới thép được ding ở đập dit đá, Paragan cao 44,5m Hai loại này được sử dụng rộng rai ở các nước miễn nam châu Úc Hàng loạt dập trần bằng đất, gia cổ bằng các loại trên, được xây dựng trên sông Iub thuộc miễn nam bang Kalifoenia ở Mỹ Ở miễn bắc Kalifocnia năm 1965 xây dumg đập Apscvai trên sông Jun, cao 11m, Phin trần của dip đã và bê tông cho phép lượng lũ tran qua ki 2600 mŸ/s, lớp nước tràn 3m Khi lưu lượng của sông 170 im), chỉ riêng đập trần bê tông làm việc, còn khi lưu lượng lớn hơn, cả 2 đập đều cho nước trin qua với lưu lượng riêng là 10.5 m'¥s.m

Nên đập la loại đất cát pha soi nén chặt Dé bảo vệ đập khỏi xói dự định phủ.

lớp đã diy 4~1.2m, kách thước >60em, Thành phần hat của đá đắp đập bao gồm hạt 15cm chiếm 50% tổng trong lượng, hạt SOmm-6%: đã đổ từng lớp 90 em và dim

Mit cit đập đối xứng với mai đốc 1:2, dinh rộng 6.1m, Gia cỗ đình và mái ha lưu bằng lớp đá có cắm cọc thép dây 9.3-6.2m Kết cấu thếp gia cổ bao gồm hàng thép chống đỡ đặt nằm theo các lớp đá với khoảng cách giữa 2 hing là 20em theo chiều thẳng đứng Nổi tiếp với loại đó là lưới thép bao phủ trên mặt đập,

Khoảng cách giữa các thanh đờ theo chiều dài đập la 30em, theo mãi dip là 100mPhin chân đập cũng gia ổ cốt thép Thanh thép có $=12mm, được sơn để chống rỉ

Trong suốt 4 năm lam việc cho tháo qua dip với lưu lượng thay đổi từ 170

đến 2600 mỶ/s đập làm việc ổn định.

1.2.1.4 Nam Phi

6 Nam Phi để bảo vệ đập Keonk cao 47,5m và đập Braigon cao Sim đã áp

dụng gia cổ bằng lưới thép bỏ đá

Đá dip đập Braigon khai thắc từ hỗ móng của dp trần.

Khung lưới thép gồm thanh có $=3§mm, khoảng cách 230em nằm phía dưới,

719mm, khoảng cách 150cm nằm ở trên, chiều dai các thanh đỡ thay đổi theo

chiều cao, Lưới thép bảo vệ mái ha lưu được gin vào các thanh thếp chống đỡ nằm ngang Những thanh chống này do đã đề xuống, làm việc như giá ging

Dược bổ sung bằng kinh nghiệm rút ra được trong xây dựng dip đắt dé hỗn

hợp ở te, phương pháp gia cổ bằng lưới thép được áp dụng nhưng kết cấu được gia cổ hoàn thiện hơn qua kết quả thí nghiệm trên mô hình và số liệu thụ được trong thời gian 10 trin qua đập Braison Sau 1 lớp đá đỗ dip đập 1.5m đằm nén chặt đặt

hàng thép nằm ngang, cồn lưới thp rải trên mặt đập tiền hành sau khi dip đặp đượcâm

Trong thời gian xây dựng, lũ tràn qua Lũ đã tiên xảy ra với lưu lượng 198 m'/s.Lớp nước trin 0,6m, chênh lệch đầu nước 3,7m.

Mặc dù trên đập có những đoạn chưa kịp gia cổ lưởi thép song đập không bị phá.hỏng Qua quan sát thấy đá §=76mm bị cuốn tồi.

Trận lũ thứ 2 xay ra, ác dp đạt tới độ cao 14.óm Nước tràn qua đập với lưu

lượng tràn 1134 m's, kip nước trần 3.7m Do đập chưa gia cổ chống trin nên bị

nước lũ gây ra những hư hỏng Dang nước trần qua mặt đập đá cuỗn đi vật liệu gây

ra xói sâu tới 6,Im ở những chỗ lõm của đỉnh đập Trên mặt hạ lưu tạo thành 1

ing lưới thép và 13000 mÌ đá đường tran rộng tới 30m 23000 mỶ lớp đá gia 6

hân đập bị nước cuốn tri di

Sau khi dip bù lại những chỗ bị xói, được dim chắn động theo từng lớp 3m; lần thứ 3 dip Iai bi Ki 1700 ms tràn qua ở phần tring nhất của mặt dip, khi đỏ lưới

thép bảo vệ mii sau của đập chưa được thi công Lớp nước trin 10m, lớp đãd=100mm ở mặt bị cuốn đi, đập an toàn.

‘Qua 3 Lin lũ tràn qua đập Braigon có thể kết luận sau:

+ Dũng lưới thép để bảo vệ mái sau của đập khi là trần qua là cổ hiệu quả.

+ Dùng lưới thép có thể tăng thêm độ dốc của mái và giữ cho vật liệu khỏi bị nước

cuốn đi

+ Lớp thép chẳng đỡ có thé bị phá hoại ở chỗ nỗi tiếp kém dưới ác dụng va cham

của các hôn đã

+ Mặt hạ lưu của đập không bằng phẳng sẽ tạo nên những vũng xoáy, chân không dẫn tới phá hoại mái.

++ Mật độ và độ rồng của đá đỗ dim bằng chấn động là không đồng nhất, đồng đều

+ Có thé ding lưới thép có thanh néo để bảo vé mái đập khỏi bi x6i trong trườnghợp chảy ngập và nén không bị xói

Kinh nghiệm này thu được qua việc tháo lũ thi công đivới đập Braigon và

đập Keonke có tường tâm Phin chính của đập này là đá nhỏ khai thác từ các mỏ đổi

cầu lớn hiện nay được đề ra, VỀ vin đề này có rit nhiều công trình nghiên cứu, DE lớp phủ mặt được kinh tế nhất, đẻ chống xói cho dé quai bằng vật liệu địa phương.

phải biết

khi có nước trên qua, 449 xói cho phép, bảo đảm an toàn cho dé

Lần đầu tiênkhoa học kỹ thuật X.V.LZOBAS [2] đã nghỉ

cách chỉ tiết sự dn định của hòn đá nằm trên mặt với phương pháp thi công thả đá

Dung ®jp 412)

Trong đó

sta Dung trong của đá, yu=2 6:27 tổn mẺ

Yq — Dung trong của nước, ,=I tin’?

b) Nghiên cứu xã la thi công qua đập đá đổ đang xây dựng ở Liên Xô

bi) Mở đầu

Khi thiết kế các đập cao tại các tuyển hẹp (hình 1), cần tính đến khả năng bổ

trí đường hằm 1 trong bờ đã nhằm dẫn nước đi trình công trình đang xây đỡ Khi chưa hoàn tinh xây dung các đường him này (với mục dich tháo nước mùa kiệt và mùa lũ tong quá trình thi công), không thé bắt tay vào việc ngăn đồng, thực hiện các công việc chính liên quan đến đào kênh sau đốc nước tháo lũ cổ định 2 và đỗ đã

vào thân đập 5 Điều này làm cho công trình chậm hoàn thành ít nhất một năm.

Ngoài ra việc bổ tr đường him thảo lũ thi công và công tác lắp một phần hoặc toàn bộ những đường him này cần kinh phí đáng kể, diều này dẫn đến chỉ phí xây dựng

sé tăng lên

Hình 1. sya chọn bé trí công trình tháo trong công trình đầu mối 1-Basing him thị công tháo lũ; 1° đường hầm thi công thio nước mẫu kiệt 2-Công trinh tháo bên bở (lốc nước); š- công tránh thio lòng sing (có lỗ sẻ Ay

4 dip đã đổ xây độ; 3- đập đã xây xong.

Khi thiết kế đập trên các sông có lũ lớn, kích thước của các đường him thi

công tạm thoi nhiễu khi lớn đến mức em phải xem xét phương án bổ trí công tinh thio cổ định trong các đường him thi công 1 hoặc trong ling sông 3 dé trước mắt

có thể tháo lũ thi công Tuy nhiên kể cả trong trường hợp này những công vichínhsn quan đến xây dựng đập dang sẽ bị chậm lại Ngoài ra bản thân công trình.

tháo cũng đắt hơn nhiều so với dốc nước hở trên bir 2 có kết đơn giản hơn nhiều trên nén đá Do đó việc bố tí công trình tháo theo điều kiện thio lũ thi công thường

không thực tẾ và dẫn đến việc đội gid thành xây dụng lên rất nhiều, lưu lượng lũ

cảng lớn thi gid thành cảng tăng cao

Chỉ phí và thời gian phát sinh có thể được giảm xuống nêu như tháo cơn lũ

thi công đầu tiên qua thân đập đá đỏ xây dé Điều này cho phép tránh được việc phải xây dựng đường him tháo lũ thí công tam thời cũng như trình được việc xây

định trên lòng sông (3) mi chỉ cần bố.

một đường him nhỏ hoặc cổng dẫn nước (I') Cổng dẫn nước này về sau có thể sử công trình tháo những cao trình thấp

dụng như lỗ xả đầy hoặc cửa lấy nước Trong thời gian xây dựng công trình, nó chủ

yếu được sử dụng để tháo các lưu lượng nhỏ vào mùa kiệt Dễ tháo những lưu

lượng lũ lớn bằng những biện pháp phù hợp sử dụng đập đá đổ đang xây dỡ có vaitrỏ như một công trình tháo lũ tạm thời.

Sau khi tháo lũ năm đầu tiên va mực nước sông hạ xuống, việc xây dựng dip dang (5) được tiếp tục với dự tính tháo lũ năm sau qua kênh đốc nước đã chuẩn bị trước (2) (hoặc qua đường him tại những cao trinh cao hơn, đường him này được coi như công tình tháo cổ định) Việc tháo lũ năm sau qua kênh dốc nước (2) cũng có thể thực hiện trong trường hợp khi đỉnh đập dâng (5) đã được nâng đến những cao trình không ngập nước nhưng tường chẳng thắm chưa hoàn thành, và vì lý do đó chỉ có lưu lượng thắm được thoát qua thân đập đá đỏ.

Phương pháp tháo lũ thi công trần qua đập xây dé là một phương pháp tương

đổi mới và ít được nghiên cứu Tuy nhiên trong một số điều kiện thuận lợi, phương.

pháp này đã được ứng dụng như ở đKarachunovskaya (Nga) Ngoài ra, trongnhững điều kiện phức tap phương pháp này được áp dung khi xây dựng đê quai thicông của công trình thủy điện Nurek, Toktogun (Liên Xô cd) Trong tương lai, ởnhững công trình hỗ chứa lớn của vùng Xi(Nga) và khu vực phía nam LiênXô, phương pháp tháo 10 thi công nảy trong nhiều trường hợp sẽ không những phủ

hợp mà côn cần thiết nữa

2) Nghiên cứu về kết cấu gia cổ bảo vệ

“Thực tế xây dựng các công trình thủy lực, thủy điện ở Liên Xô đã rút ra cáckết cầu gia cổ sau

1 Gia cỗ đã hộc trên mái đốc hạ lưu để quai hay đập dip dỡ.

Hình 1.2: Tính toán đốc nước gia cố lòng dẫn bằng đá lớn, đá khối 2- gia cổ bằng đủ ôn; Al- đi đã được liên khối bằng Be ng

(Qua thí nghiệm và thực tế thi công một số công trình đã rút ra kết luận: Gia cổ

bằng đá cỡ lớn (d=1,50m) nhưng vẫn không ổn định khi xả lũ thi công lớn và thi công khổ khăn Do d6 Liên Xô đã khuyến cáo không nên áp dụng đã có kích thước lớn gia cố mái hạ lưu đề quai hạ lưu hay đập đá đỗ xây dỡ.

2 Gia cổ mai bằng tắm bé tông nguyên khối không đảm bảo vì tắm sẽ bị

phá hoại bởi phản Ive, lún không đều gây nút gãy tắm bê tong

Hình 1.3: Kết cấu gia cố mái hạ của đập đá đồ a, Phủ mai bằng tắm lién khối (sơ đỗ tượng trưng)

9, Phủ mái bằng độn bê tông cắt thép có

Phủ mat bằng bê tông cốt thép liên khối có cúc dt thoát nước 1-16 thoát nước trong tắm 2- Cốt thép của tim.

4+ Dai thoát nước trong tim 4- Các mũi phun để hướng đồng

5- Đá mỏ 6- Đá lớn 7- Các giá đỡ, nơi đá được kết thành khối nhờ bê tông 4 Lát mai bằng các tắm bê tông lắp ghép có để chữa các ỗ thoi nước có tính thực ế hơn cả, đặc bi

Khi kh cin bảo vệ chống sói các đc nước có độ dốc lớn thoát nước Không xảy ra vì cúc đái lỗ

tượng đá bị tồi ra ngoài qua các

nay khá hẹp và trong các dai nay còn có cốt thép.

5 Gia cỗ mái bằng các khiên và dầm có neo Tắm có neo được làm từ các

dim gỗ hoặc bêing cốt thép ghép lại với nhau, sắp xếp doc theo đồng chảy Khi áp

dụng trên các công trình xa tạm thời các tim này có thể làm đơn giản hơn Thay cho các tim, người ta sử dụng các dim gỗ hoặc bê tông cốt thép riêng rẻ, sắp xếp

trên mái theo phương vuông góc đòng chảy.

6 Bảo vệ chống xối bing cách bổ tí công trinh ding nước trên mái hạ

(hình1 4b).

Hình 1.4: Gia cố mái hạ của đập đá đổ

4, Gia cổ mai bằng dim có neo b, Gia cổ bằng bê tang ct thép

1-Đầm có neo, 2- đ (không có vụn), 3- đã mỏi

4- Khối dé được liên kết bằng bê tông, Š- Tưởng dang- đốc nước, 6- Daim chẳng, tạo thành lưới đằn;

7- Khối chống (dang mãi) nhằm hướng đồng xoáy nước 1.2.1.6 Trung Quốc

a) Khái quát

Dip đá đổ bê tông bản mặt hiện đại ở Trung Quốc (dưới đây gọi tắt là đập bản mặt) từ năm 1985 đến nay phát triển tương đối nhanh, đã xây dựng xong 20 công

trình, dang xây 41 công trình, trong đó đập đá đỗ bản mặt 47 công trình, có 14 công.

trình là đập đá cát cuội sỏi bản mặt đã xây với chiều cao 32m ~ 95m, các công tình

đang xây dựng cao 35m ~ 175m, trong đỏ về mặt din đồng thi công và vượt lĩ đã tích lũy nhiều kinh nghiệm Nhất là xá lũ thi công qua đập đá dé dang thi công.

b) Về phương án dẫn dòng và vượt lũ

bi) Thực tiễn ở Trung Quốc đập đá đổ bản mặt thường dùng phương án dẫn

dong và vượt lũ như sau: Mùa kiệt dé quai ngăn nước ding tuynen dẫn ding Mùa

1a thi lợi dung thân đập di đổ dip ding cao dén tiéu chuẳn quy định để ngăn nước,

dling mặt cấttạm thời ngăn nước vượt lũ, khi khối lượng dip dip đá đỗ lớn sau khỉ

ngăn sông đến trước lã một mùa nước kiệt chưa có điều kiện để đắp đến cao tinh

chống lũ thì bằng cách cho nước qua dé quai, thân đập đá đỏ sau khi gia cổ bảo ve

thì dùng biện pháp xã nước qua thân dip còn thấp đỂ vượt lũ rất ngắn thỏi gian thicông hạ thấp giá thành

2) Thân đập là đập đá đổ bản mặt, xã lũ qua có hai hình thức

+ Mật loại là ngăn nước vượt lũ, th thân đập đá đỗ sau khi ngăn sông trước

mùa lĩ năm thứ nhất (hi lũ lớn), thi tranh thi đấp đến cao trình thiết kế ngăn nước vượt lũ (đập đã đổ đa phần đắp theo mặt cắt ánh 18), dùng tuynen dẫn dong xà lũ

thi công như công trình Chu Thụ Kiều tỉnh H Nam, Hoa Sở Quảng Đông vàđập Đông Tân ở Giang Tay.

+ Loại thứ hai là xã nước qua đập để vượt lũ đập đã đỗ sau khi chặn dòng mùa.lũ năm thứ nhất, thân đập đá đỏ thấp sau khi dingin pháp bảo vệ chống xöi, thi

do phần đình đập đá đỗ và tuynen dẫn dòng kết hợp tháo nước vượt lũ ; mùa lũ năm

thứ bai lại dùng thân đập đá đỗ sau khi dip dâng cao để ngăn nước vượt lũ, công trình Quan Môn Sơn ở tinh Liêu Ninh, đập Tây Bắc Khẩu tinh Hỗ Bắc, Vạn

An Khê tỉnh Triét Giang va đập Bạch Vân ở Hồ Nam đang thi công; dap Liên

Hoa tinh Hắc Long Giang, đập cắp 1 Thiên Sinh Kiểu trên sông Nam Bản thuộc

sông Hồng

Cũng cố một số công tình do bổ tr lực lượng thi công, thiết bị,

sau khi chặn đông qua hai mùa lũ, đập chính mới đắp đến cao trình thết kế ngăn nước vượt lũ Nhưng về tổng thé ma xét, các hạng mục đập bản mặt, về cơ bản đều có thể theo tổng tiễn độ của cụm công trinh đầu mối yêu cầu và dp ứng được các

hạng mục quan trong chung hay không, có kế hoạch tiến hành xây dựng để thu

urge hiệu quả kinh t kỹ thuật cin có.3) Thân đập đá cát

Sau khi ngăn sông vượt lũ cũng có hai loại: Một loại là móng đập và lượng.lăn mặt

công trình hỗ móng bản chân không nhiều lắm, cổ gắng bổ trí thân đập dâng cao,

mặt cất tam thời ngăn nước vượt lũ, như đang xây dựng đập bản mặt Hite Tuyến

tính Thanh Hải (123,5m) và công trình đập bản mặt San Khê Triết Giang (130,8m);

một loại do mở mỏng khối lượng công trình xử lý móng bản chân lớn Xứ lý móng.

sâu độ khổ lớn, thời đoạn thi công mùa kiệt tương đối ngắn mia Ki năm thứ nhất

dùng đê quai ngăn nước thi công, mùa lũ năm thứ hai thân đập ngăn nước vượt lũ.như đập bản mặt Tiêu Can Câu tinh Thanh Hai đã xây (cao 55 m), đập bản mặt Cổ

Động Khẩu ở Hồ Bắc đang xây dựng (cao 121m), và đập bản mặt U Lu Oa Thi &

Tây Cương (cao 138m) đập U Lu Oa Thi nền giữ lại cục bộ lech sâu cát sói, đang

nghiên cứu sử dụng phương én tường chống thắm bằng thép để đơn giản việc din

dong thi công vượt lũ; và tăng nhanh khả năng thi công nhanh đập chính (xem bảng.

13)

Bảng 1.3: Phương thức dn dòng thi công vượt lũ một phần đập bê tông bản mặt và chọn tiêu chuẩn vượt lũ

chy “Tiêu chuẩn vượt lũ thời kỳ thi côn;

Tổng | Để quai thượng | SP we k

Đập | OnE | Sb Tuynen công (năm) Năm | Năm

TT | Tên đập | cao kích trình | Đẫn | Sau chim lắp |hoàn k ony | TT enuseom | Logiae | °'” | ain | đồngđợc ding ta mm Linim | thànhm) ước(m) Loni dé lấn | din lòng lũ năm sông | thintim) k my | baal b thứ 8

dong | đầu thứ

Vom be Miia kigt

Quan Sơn Đậpcao2m | 50

9s | 20 (agin 20 | IV | Kiệt20 -m Grin nude 10/1986 | 1990

Khẩu 1-465 (ngăn nước)nước) 20m)

Chu Thụ >ã00

1 | 228 | 16452 qin | 23 | IV | Kiệt20 - (100ngän — | 9/1988 | 1990

Kiều wo

nước nước

Ci a chuẩn vượt thời kỳ thi côn

Tổng ‘be quai thượng P wet i

Dap ne | SToynen công (năm) Năm | Năm TT | Tên đập | cao | ® dán trình | Đẫn | Sau chin lấp | hoàn

6 938] 228 | 19416 (agin | 20 | IV | Kige20 khong tin 12/1991 | 1995

Khê (ngăn nước)

$ | Đông Tây |S55| 198 | 1-466 l6 | IV | Ki£l0 - 56Zmd00 1/1992 | 1995

(rin nước) P| ngăn nước)ngăn tước)

Didi Tangin Dap cao3m | 100 Dang9 | Bạnh Vân | 120 36 | 127.5092 20s | W ; | is9s(agin 3 (ănnước) | (ngan nude) xây

cất su chuẩn vượt lũ thời kỳ thi côn;

Tổng Để quai thượng |"? me ,

Đập jing | SốTaynen công (năm) Năm | Năm TT | Tên đập | cao | ® dán trình | Đẫn | Sau chin lấp | hoàntích Cao Lũ năm

sn) (m) N thứ II

đồng | đầu thienước) Trần

nước 20

Đi đái Kế hoạch

Kigt 20 Dap cao 17m Dang10 | LignHoa | 71.8] 418 | 11214 (agin | 16 | TV 300 (ngăn | 10/1994

o) Lũ 10 (rànnước30) so xây

“Thiên Đất đá Chua hạ móng | Ké hoach` Kiệt20 mang » Đăng

11 | Sinh Kidu/ 178 | 1026 |1-135035 togim_ | 20 | IV nh n

Bie 1 nước) ˆ nước) trần nước) *

R Đập cao hơn | KEhoach 100

Cổ Động Đất đá “ee Đăng

2 wa] 138 | 1-12 385 | IV | La10 — matditiong | đậpeao90m | 11/1995

Khẩu hân nước) xây

sông (ngân nước)

©) Một số công trình đập đá đổ bản mặt xã lũ

el) Thủy điện Liên Hoa

“Thủy điện Liên Hoa là bậc thang thủy điện của hỗ chứa Long Diu trên đoạn.

lắp đặt

máy là 550 MW cụm công trinh đầu mối bao gồm: đập ngăn sông, đường trần xa lĩ

bên bờ sông, hai tuynen dẫn nước vào nhà máy thủy điện, trạm OP,

đập lớn nhất 71,8 m, đập chính là đập đá đỗ bê tông bản mặt, đình đập dài 902m

rong đồ thém bờ trái 500m, đoạn lòng sông bờ phải gin 400m), đá nền dp là đá sông hạ lưu Đỗ Dan Giang, tổng dung ích hỗ chứa là 4,18 tỷ m, công suất

hoa cương hỗn hợp.

Vị tri đập thuộc vào vùng núi giá rét nhiệt độ bình quân nhiều năm là 3,2°C.

Nhiệt độ thấp nhất là -45,2°C, dòng nước trong sông đóng bảng dài hon Š tháng Công trình này đã ngăn sông vào tháng 10 năm 1994, hai tuynen dẫn dòng 12 lám.

Sau khi ngăn sông thi bước vào thời kỳ thi công mùa đông, khó khăn rit lớn, Theo

thiết kế năm 1995 mùa lũ dùng phương án đề quai tràn nước phối hợp với đập thập

được bảo vệ và tuynen dẫn đồng kết hợp thio lũ Mili năm 1996 sử dụng phương

án đập chính đến mặt cất tam ngăn nước vượt lũ, cổ gắng thực hiện đến trước cuối

năm 1996 hạ cửa vantích nước, tổ máy thứ nhất phát điện.

Hình thức tháo nước qua mặt đập đá đỗ:

Thông qua thí nghiệm mô hình thủy lực so sinh chọn chiều rộng đoạn đập

chữa lai dé tháo nước là 250m, cao trình mặt đập thio nước là thượng lưu 17Im, hạlưu là 173m, chiều cao 19m thin đập hai bên miệng cửa tháo nước dip đến cao

trình 180 m trên 5m, mái bên tạm thời là 1:1,5; mặt cắt miệng tháo mái đập hạ lưu.

là 1:2.0 để duy t tính ổn định thảo nước (hình L6)

Bảng 1.4: Thông số thủy lực của mặt đập tràn nước

TẾ "Tiêu chuân Đơn vị P§% P33%

T Qian mis 6940 3010

2 | — Mực nước trước đập m 178.10 T78873 | Đơn vị lưu lượng xả nước [mim | 1621-1613 x20

4 Luu tốc mặt đập mis 192-707 | 2,15~7,83 5 Luu tốc ở mái hạ lưu m/s 9,66-15,12 | 1027-1503

6 | Chiều sâu ở mái hạ lưu m 122x173 145-233

Ghi chi

lượng don vj là theo tính toán.

aru tốc là giá tị lưu tốc đáy theo thí nghiệm, mực nước trước đập và lưu

+ Biện pháp bảo vé

1) Mặt mái thượng lưu lớp đệm dùng vữa xỉ cát mắc 50 để phụt vữa mái

2) Phần thượng lưu mặt dip dùng di hộc cỡ to bảo vệ, độ dây không nhỏ hơn

0,80m, phần hạ lưu ding bê tổng mác 100 để gia cổ.

3)_ Mái đập hạ lưu dùng lưới cốt thép gia cố, thép dùng $ 25mm; khoảng cách lỗ lưới 15x15em; thân đập bên dưới lưới thép đắp đá hoc đường kính không nhỏ hơn.

20cm, chiều dày đắp 2m, mặt ngang neo thép ÿ 32mm dai 10m, khoảng cách đọc và

ngang đều là 90 em, thép néo ngang hàn nổi với lưới thép, đồng thời yêu cầu đá đỗ thân đập chặt, mái đập hạ lưu bằng phẳng và dùng đá lát khan dày 2m.

4) Trước khi trần nước chuẩn bị cho nước đầy vào đoạn giữa thân đê quai hượngvà thân đập đá đỗ dé đơn giản việc an toản gia cổ mặt thượng lưu đập và mat hạ lưu.

Mình 1.5: Kết cầu gia cổ và mặt cắt đập Liên Hoa vượt lũ năm, <2) Đập Thiên Sinh Kiều

Là công trình loại lớn, cụm đầu mỗi bao gồm đập đã đổ bản mặt, đường tần ở

bờ phải, tuynen dẫn nước phát điện và nhà máy ở bờ trái, tuynen tháo cạn bên phải

tổng dung tích hồ là 10,26 tỷ m' công suất lắp máy là 1200 MW; chiều cao dip lớn nhất là 178 m, chiều dai đình đập là 1168m.bờ wai bố tri hai tuynen dẫn dòng 22x (13,5%13.5)m thượng hạ lưu phân biệt bổ trí đề quai bằng đắt đá tần nước, chiều

sao là 20m.

Sau khi khởi công vào thing 12 năm 1994 lắp sông

‘Do tuynen dẫn dòng và các công trình khác thi công sau, mùa lũ năm 1995 để quai trần nước Sau lũ năm 1995 bắt đầu đấp thin đập đoạn lòng sông, mit lồ thân đập hai bên bờ cần phải iến hành trước (đều là đắp trước đến bên ngoài ha lưu vùng bản chân 50m), Trước lĩ năm 1996 thin đập đoạn lòng sông đắp cao khoảng

25~30m (cao trình mặt định khoảng 642~645m), chữa lại một đoạn tháo nước rộng,

120m; đoạn bờ trái và bờ phải dp đến cao trình 662.25m và 660m; theo tiêu chuẩn lũ 30 năm gặp 1 lần lưu lượng là 10.000m”⁄s Do tuynen dẫn dòng và đoạn “đập chia lại ở mặt đập kết hợp tháo lũ (thiết kế mặt đập xa nước gin 7800 m'/s).

Đối với mặt mái xả nước và hai bên dùng khung thép bỏ đá hộc va thép neo

bảo vệ chống x6i tồi Biện pháp din dang vượt lũ giống như công tình Liên Hoa,

những điều kiện tự nhiên tương đối phức tp.

3) Tây Bắc Khẩu

Là công trinh cắp II, cụm đầu mỗi bao gồm dập đá đổ bản mặt, trần bờ phải dang hở, hai tuynen xã lũ bờ trái cũng dùng để dẫn dòng; ngoài ra còn 1 tuynen di

nước phit điện dẫn dong và tháo cạn dùng chung và nhà máy thủy điện Chiễu cao

.đập lớn nhất là 95m, chiều dài đỉnh đập 222m, thân đập đắp đá xanh 165 vạn m', tổng dung tích 2.1 ỷ mẺ công suất lắp máy 16 MW.

Sau khi lấp sông vào thing 10 năm 1996 vào thing 1 năm 1997 bit đầu dip dip da đồ, theo kế hoạch cũ thì mùa lũ năm thứ nhất đắp chính phải ngăn nước tiêu chuẩn lũ 100 năm 1 lần để vượt lũ, lưu lượng nước thiết kế Q7 3520 ms, W= 2,61 tỷ m’, thân đập đá đỗ cao 64,5m, dat ti cao tình 300m (là 68% chiều cao đập chính);

thing đắp 145 vạn mỀ cường độ đắp đập thing là 29 vạn mÌháng.

in trong 5

Trong thực thi vi quy hoạch bãi vật liệu kế hoạch dip đập và đường vận chu

lên đập chưa hoàn toàn đáp ứng, qua may phương án so sánh đem cao trình đắp đập

giảm xuống 267m (cao 31.5m) ding gắp biện pháp cho nước trin qua để vượt lũ Dựa vio điều kiện lúc đó, mặt đập dùng đá hộc cỡ lớn bảo vệ, hạ lưu dùng lưới cốt

thép xuyên néo vào hai bờ, mái đập hạ lưu phía ngoài dé đá tăng mái đốc bề mat

1:8,5 đến lòng sông tới bên ngoài phủ đá lòng sông cỡ lớn hình dang sân sau chống xôi Ngày 28/8/1997 lưu lượng vào hồ chỉ 400 ms, mực nước là 267,11m, dang chay từ mặt đập khe để thắm an toàn chảy qua đập: mùa lũ 1988 thân đập ngăn

nước vượt lũ

1.2.2.6, Nam

"Việt Nam có 2 công trình áp dụng thi công xa lũ thi công qua đập đá đỗ đã thicông là Tuyên Quang và Cửa Đạt.

1.2.2.1 Công trình thấy điện Tuyên Quang

st lưu lượng i kiểm tr 008% - Tân suất lưu lượng din dòng thi công: 5%

©) Dẫn dòng thi công mùa lũ thủy điện Tuyên Quang:

Xã lũ thi công qua cổng và dé quai thượng lưu chịu lực là chính, nghĩa là cao

trình định để quai thượng lưu cao hơn cao trình định đoạn đập đá đỗ đấp do và đề

quai hạ lưu (xem hình 1.6 và bảng 5).

Lũ thi công xã qua 3 cổng hộp (6x6,50m), cao trình đình để quai thượng lưu

'V59,0m, cao trình đáy bể tiêu năng sau để quai thượng lưu V46,0m, cao trình đoạn

đập đá đỗ đắp dỡ V48,0m, cao trình định đề quai hạ lưu V53,0m; các thông số dẫn

dong nêu ở bảng L.5

Bang 1.5: Thông số dẫn dong

Hình 1.6: Sơ họa cắt đọc tuyến dẫn dong phương án chon

1) Lép áp trúc: (2) đề quai thượng; (3) sản tiêu năng; (4) đập đá déđó;(6) dé quai ha lưu

Ghi chit: Kích thước, cao độ ghi là m.

Một số hình ảnh dẫn dòng thay điện Tuyên Quang (Ảnh 1.1, 1.2 và

Ảnh 1.1: Công trình thủy điện Tuyên Quang (1) Gia cố mái hạ lưu ng b tông cốt thép dy Im; (2) Gia cổ mái thượng lưu bằng ro đá: (3) Sân tiêu năng

1.2.2.2 Công trình cửa Đạt ~ Thanh Hóa.a) Khái quát

Công trình Cửa Đạt là công trình đập đá đổ bê tông bản mặt đầu tiên củangành Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn và lớn nhất Đông Nam A (tính đếnnăm 2006).

Lưu lượng lũ thi công về mùa lũ lớn gấp khoảng 4 lần mùa kiệt Do đó.u xà

lũ mùa kiệt và mùa lũ qua tuynel cần 4 tuynel đường kính $ 9m với kinh phí khoảng

500 ty đồng, Vì vậy, đã nghiên cứu phương án xã lã qua 1 tuynel đường kính 49m

và I đoạn đập đá đổ đang thi công dài 210m, dự kiến cao trình 50m.

Để lựa chọn phương án hợp lý đã thiết kế và thi nghiệm với nhiều phương án

Khác nhau như:

~ Chiều dai bậc 24m, gia cố bằng đá hộc đường kính d=60-80em.

ng đá hộc đường kính d60-80m,

ố đá hie báo vệ mặt đập đều không đạt yêu cầu, đã bị

= Chiều dai bậc 16m, gia c

Cả 2 phương án gia

cuốn trôi gây xói lở thân đập,

- Hạ thấp cao trình xuống còn 45m, đoạn mái dốc từ đấm xuống đÌm, gia cổ ủng thảm rợ da diy 0.5m; đoạn phẳng cao trình 41m gia cổ bing đã có đường kinh

d=60-80em, đoạn cuỗi chia làm 3 bậc cao 1,6m dài 16m, Kết quả thí nghiệm cho

nên gây xói thân đập đá đổ,

~ Cao tình định đập đá đỗ Sôm, bậc dải 10m, cao 1.5m gia cổ bằng thâm rọ đá kết cấu lưới thép 3mm Thàm không chịu được vận tốc lớn hơn 10m/s nên gây dồn đã ở phần cuối: kết cầu không đảm bảo an toàn Do đồ chọn phương án ro đã dài 4.5m, cao 15m gia cổ bằng khung thép 622mm (Hình L7).

b) Giới thiệu sơ bộ về công trình Cửa Dat

Công trình thủy lợi Cửa Đạt là công trình đập đá đỏ bê tông ban mặt đầu tiên

của Bộ Nông nghiệp và Phát tiển Nông thôn

Công trình đầu mỗi thủy lợi hỗ chứa nước Cửa Dạt là một công trình thủy lợi, \h cắp I theo tigu chuẩn TCXDVN285-2002, Hệ thống công

trình đầu môi gồm 3 cụm: Đầu mối đập chính Cửa Đạt, đầu mỗi đập phụ Dốc Cay,

thủy điện lớn; công,

chống thắm bằng bản mặt bé tông; tein xa lũ kiểu xả mật, tiêu năng bằng mũi phun;

tuynel din đồng thi công và cầu Cửa Đạt bắc qua sông Chu ở hạ lưu tuyển đập

khoảng | km Các công trình trin và tuynel đều nằm ở vai phải đập.

©) Dẫn dong th công công trình Cửa Dat

Công trình Của Đạt là công tình có lưu lượng dẫn dòng thi công lớn, các giai

đoạn dẫn ding phúc tạp qua nhiều dạng công tình Sơ đồ dẫn dng nêu tôm tt ở

bang 17.

Bang 1.7: Sơ đồ dẫn dong thi công.

Năm| Thờiđeạm | | Tim | 2) Quay

thí | ain dong ani | S| | ee one | Công trình đẫn dong l lấp | thiết | đồng ene) ne song | kế | n'y |”

Năm | Mia kigt tr 5% | 1230 | Lông sông thu hẹp, cao

‘Theo giải pháp dẫn dòng thi công của công trình Cửa Đạt, chúng ta chú ý tới

xả lũ thi công mùa lũ năm thứ 2: Đây là sơ đỗ xả lũ thi công qua tuynel và đoạn đập.

đã đỗ dang thi công (dip 46) chiu lực là chỉnh, nghĩa là cao nh định đập đã đổ đang th công (đấp dỡ) VS0m, cao hơn cao trình định để quai thượng V44,7m và hạ

8) Nhận xét

(Qua thí nghiệm phương án xã lũ th công qua đập đá đổ đáp dỡ dang bậc nước,

cơ quan thi nghiệm đã có nhận xết:

- Đã có đường kính D = 40:60cm bảo vệ mặt đập đá đổ ở cao trình V50.0mkh xã lũ là đảm bao ổn định,

- Lưỡi nước của dòng chảy đổ vào thân các thảm rọ đá có kích thước(4x10x1,$)m khiến các viên đã tong thin ro rung động địch chuyển mạnh, đã bị

dồn về phía đuôi thảm.

- Sau một con lũ xã qua đập đá đỗ với thời gian kéo đãi 6 giỡ (trên the #6) thì

các thảm rọ dé bị chuyển địch vị tí từ 0.4m đến 0,5m, rổ nhất là từ bậc số 3 đến bậc

1 Do đó in ting chiều dai ro và tăng én định, trình chuyển dịch của 9 nên

cắm sâu r9 vio thân đập vi chiều dii rọ 4,50m cắm sâu vào dip 1,75m chưa đảm

+ Với tác động cña dòng thắm rồi qua đoạn cuối thân đập đã đỗ với chiều dài

khoảng 30m, đã lôi các loại vật liệu có đường kính bé của lớp IIB khiến cho lớp

igu của thin dip gin các bậc nước bị rỗng, gây ra lún và chuyển địch đối với

các thảm ro đá, Hiện tượng này edn được lưu ý khi thiết kế tìm giải pháp khắc phục.

nhằm giữ cho khối thảm rọ đá không chỉ qua một con lũ mà cả mùa lũ đều được.

‘im bảo ổn định, trinh hiện tượng trượt mái sau này

~ Sau thời gian xả lũ, phẩn lòng sông hạ lưu sau đê quai hạ 10m sinh ra xói cục

bộ, độ sâu xói cục bộ đạt khoảng 2S:3,0m,

~ Vi nghiên cửu trên mô hình mặt cắt nên không nghiên cứu được 2 bên vai

của đoạn đập đá db dip đó do đồ chủ

Kết quả lim việc của kết cfu bảo vệ đoạn dip đá đỗ dang thi công (dip đỡ) 6 bảo vệ tiếp giáp mgt đập và2 bên vai

vào mùa lũ tăm 2007 cho thấy: Do 10 xuất hiện (7300 m’/s) lớn hơn nhiễu lũ thi công tính toán (5050 m'/s) nên đã làm vỡ đoạn đập bên vai phải.

Do đó cần nghiên cứu kết cầu gia có cho phù hợp.