Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu phương án dẫn dòng thi công đập bê tông được xây dựng ở vị trí lòng sông thu hẹp

Với những lòng sông hẹp, về mia lồ có lưu lượng thường rất lớn thì lựa chọn biện pháp dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp là không di, phải kết hợp với các phương án dẫn dòng khác: c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

HOÀNG ĐẠI NGHĨA

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG THỊ CÔNG

Ở VỊ TRÍ LÒNG SÔNG THU HẸP

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2011

HOÀNG ĐẠI NGHĨA

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN DAN DONG THỊ CONG

DAP BE TONG ĐƯỢC XÂY DỰNG

Ở VỊ TRÍ LONG SONG THU HEP

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Mã số: 60-58-40

rứng dẫn khoa học:

TS DƯƠNG ĐỨC TIEN

nỗ lực của bản thâm, tác giả đã hoàn thành với dé tài: “Nghiên cứuphương án dẫn dòng thi công đập bê tông được xây dựng ở vị tri lòng

sông thu hep” Trong quả trình thực hiện tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của Phòng đào tạo Đại học và Sau đại học, Khoa Công trình

Trường Đại học Thủy lợi cùng các thay cô giáo, ban bẻ, đồng nghiệp và gia

dink

Túc giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành tới các cơ quan đơn vị và các:

cá nhân đã truyén thy kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn

thành luận văn.

Đặc biệt tác giá xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Duong

Đức Tiến người đã trực tiếp hưởng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trong

in nà)

quá trình thực hiện luận

Với trình độ hiéu biết và kink nghiệm thực tễ còn hạn chế đằng thời

với đối tượng nghiên cứu là đưa ra phương án dẫn dòng thi công cho đập

bê tông ở vị trí lòng song thu hep rat phức tạp nên nội dung của luận văn

không tránh khỏi những sai sói Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và

đóng góp ý kién của các thay cô giáo, của các độc gid quan tâm và bạn bè

MỤC LỤC

MỠ DAU

1 TÍNHCÁPTHIẾTCỦA ĐÈTÀI

2 MỤCĐÍCH CUA ĐÈTÀI

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN CUA DE TÀI

CHƯƠNG I.TÔNG QUAN VE DAN DONG THỊ CÔNG

11 TÔNG QUAN VE DAN DONG THỊ CÔNG

1.2 PHƯƠNG ÁN DAN DONG QUA LONG SÔNG HẸP

1.2.1, Phương én din dòng năm thứ nhất

1.22 Phương án din dòng năm thứ hai

13.4 Nhân tổ thi công

1.3.5 Nhân lợi dụng ting hợp

20

14, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DAN DONG VỚI DAP BÊ TONG TREN

2.1, XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG DAN DONG

2.1.1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam.

2.1.1.1 Phân chia cắp công tình dẫn dòng

2.1.1.2 Tiêu chun thế kế ñ của công tình dẫn dòng

2.1.2 Theo tiêu chuẩn quốc tế

1221 Phân chia cắp công tình din dong

122 Chọn tiêu chuẩn thiết dòng,

2.2 TÍNH TOÁN KHẢ NANG THÁO CUA CONG TRINH DAN ĐỒNG 32

22:1, Tinh toán thủy lực qua lòng sông hẹp.

22.1.1 Phương pháp si phân,

22.1.2 Phương pháp xác định các thông sb.

2.2.2, Tính toán đường mặt nước qua lồng sông thu hẹp

2.2.3 Tính toán x6i cục bộ lòng sông hẹp

2.2.4, Tính toán thủy lực thio nước qua kênh

2.2.4.1 Đồng chây đều trong kênh,

2.2.4.2.Dong chảy không đều trong kênh,

2.25, Din dong qua công dưới sâu

2.2.5.1.Trường hợp cổng ngẰm chảy không áp.

2.25.2.Taaimg hợp cổng ngằm chảy bán ấp.

225.3 Trường hợp cổng ngim chảy có áp

2.2.6, Tinh toán dẫn dòng qua tran vả tiêu năng

oe wie Hoang Bai

226.1.Din đồng qua trần inh rộng 49

2.2.6.2.Dip tràn mặt cắt hình thang 53

22263 ràn bên s4

2264:Tràn xiên 56

2.26.5"Trankinh cong 37

2.27 Dẫn dang thi dng qua khe răng lược sẽ

2.2.8 Dẫn dòng thi công qua đập bê tông xây dỡ 61

2.2.9, Dẫn dòng qua cổng kết hợp với các công tinh din đồng khác ol

2.2.10 Nối tiếp dong chảy và tiêu năng 62

-22.10.1 Tiêu năng dong đầy, đ

22.102 Tiêu năng ding chảy mặt 65

23 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG AN DẪN DONG or

2.3.1, Các phương án dẫn dong or

2.3.2 So sánh các phương án dẫn dong 69

24 KẾTLU, 70CHƯƠNG 3 UNG DỤNG KET QUA NGHIÊN CU'U VÀO CÔNG TRÌNHTHỰC TẾ Ta3⁄1 CÁC THONG SO CUA CÔNG TRÌNH 1a

3.1.1 Giới thiệu chung 72

3.1.2 Các thông số của công trình +

31L Đặc điểm dia hin, da mạo 16

3.3.1 Trình tự din đồng và thi công

3.3.2, Tính toán thủy lực dẫn dng năm thứ nhất

3.3.3, Tính toán thủy lục dẫn đồng năm thứ hai

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TINH TOÁN KHẢ NANG THÁO NƯỚC CUA CÔNG TRINH DAN

MỞ DAU

TINH CAP THIET CUA DE TAL

“Trong điều kiện hiện nay ở Việt Nam, các dip thủy lợi hủy điện chủ yẾn

.được xây đựng ở vùng miễn núi, địa hình hep Việc din dng thi công rắt nhiều khó

khăn toán dẫn dong thi công rit quan trọng, nó ảnh hưởng đến an toàn dG tiến độ trong quá trình thi công và vốn đầu tư công trình.

Đặc biệt các tỉnh miễn núi phía Bắc, đặc điểm địa hình thường là lòng suđốc, dia hình bị chia cắt nhiễu, lòng subi hẹp, lượng mưa lớn, Với độ dốc lớn kết

hợp với lượng mưa lớn cho phép khai thác nguồn thuỷ năng đáng kể phục vụ phát

tiển các ngành kính tế Xây dụng các đập thủy lợi, thủy điện ti ở đầy đem lại hiệu

‘qui kinh tế rất cao nhưng việc dẫn đồng th công tắt khó khăn Thường phải kết hop

dẫn dòng ở lòng sông với các công trình phụ trợ khác

Doi v công trình đầu mỗi của cụm công inh thuỷ công thi công trình đầu

mỗi chiếm tỷ trong khối lượng rit lớn quyết định tính hiệu quả toàn bộ dự án Việclựa chọn tuyển công trình đầu mối hep sẽ có khối lượng thi công nhỏ Tuy nhiên, để

xây đựng công trình thuỷ công ở những khu vực này ngoài những khó khăn chung

còn một van đề được đặt ra là biện pháp din dong thi công hết sức phức tap do lòng

xông quá hep.

Din dong thi công là công tác hết sức quan trọng trong thi công, xây dựng

các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện Lựa chọn sơ 8 dẫn dòng thi công đúng din hop

lý làm cho công tác thi công thuận lợi đẩy nhanh được tiến độ, an toàn trong thi công và giảm được giá thành xây dựng công trình Ngược lại công tác dẫn dòng không tốt sẽ làm chậm tiến độ gây khó khăn trong quá trình thì công, tăng giá thành,

gây hư hồng hoặc phá hoại công tinh

Việc tí h toán các thông số dẫn dng thi công để đưa ra quy mô

của các công trình dẫn dòng, ý nghĩa hết sức quan trọng đến hiệu quả của công

tác dẫn dòng, tiến độ cũng như chỉ phí xây đựng

Hiện nay, việc thí công công trinh đôi hỏi phải có tién độ nhanh, hiệu quả và

an toàn là một việc làm hết sức quan trọng, nhất là đối với công trình thuỷ điện Xétv8 khía cạnh xây dụng, mỗi công tinh thuỷ điện đều có những phương án, biện

pháp xây dựng khác nhau và phụ thuộc vào edu tạo địa hình, địa chất và điều kiện

khí tượng thuỷ văn Với những lòng sông hẹp, về mia lồ có lưu lượng thường rất

lớn thì lựa chọn biện pháp dẫn dòng thi công qua lòng sông thu hẹp là không di,

phải kết hợp với các phương án dẫn dòng khác:

cầu về mặt bằng th công í nên có thé dẫn đồng ở những vịt có lòng

xông rắt hẹp,

- Có thể tùy chọn vi tỉ và kích thước sao cho phà hợp với tính toán dẫn

đồng

cầu thi công đơn giản để đảm bảo tiến độ thi công

- Có thể sử dụng cổng lấy nước, đường ông, tuy nen dẫn nước làm cổng dẫn

đồng

- Tang tiến độ thi công vào mùa khô

~ An toàn ong quá tình thi công

Một số công trình đã và đang ứng dụng biện pháp dẫn đồng th công này với

các đặc trưng của công trình như sau:

~ Thuỷ điện ngang đập, lòng sông hẹp, khó bố trí nhà máy và công trình dẫn

dng, lũ thi công lớn: thuỷ điện Hỗ Bốn-Yên Bái, thuỷ điện Hòa Bình-Hòa Binh,

thuỷ điện Khe Diễn, thuỷ điện, đập Cà Tot.

- Thuỷ điện đường dẫn lòng sông quá hẹp, là thi công lớn khó bổ trí để quai

à kênh dẫn đồng: thuỷ điện Hồ Bén-Yen Bái

~ Thuỷ điện đường dẫn, lòng sông rộng, lồ thi công quá lớn và thời gian thi công yêu cầu nhanh: cụm thuỷ điện Thiên Nam-Lai Châu, cum thuỷ điện Nam Si Lường-Lai Châu

¬ viến Hoang Đại Nghia

“Các công trình trên đã và đang thi công cho thấy giải pháp lựa chọn khi thi

công công trình phải kết hợp thêm các công trình phụ trợ dé phục vụ dẫn dong.

2 MỤC ĐÍCH CUA bE TAL

~ Xác định lưu lượng din dòng và tinh toán cao trình đê quai

~ Tính toán khả năng thảo của lòng sông thu hẹp.

- Tĩnh toán lưu lượng cần phải tháo của công trình dẫn dồng phụ trợ.

~ So sánh lựa chọn các phương án dẫn dòng

~ Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào công ình ou thể

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU

- Sử dung phương pháp tổng hợp thống kê các tài liệu lý thuyết, thực nghiệm,

thực tế nghiên cứu phương án dẫn dòng để tổng quan được tình hình nghiên cứu,

các tổn tại, hướng nghiên cứu của luận văn.

- Ap dung cho một công nh thực tế có so sánh kết quả nghiên cửu giữa lý

thuyết và thực tế

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN CUA ĐÈ TÀI

“Trong thiết kế và th công các công tinh Thủy lợi, Thủy điện biện pháp dẫn

đồng thi công ảnh hưởng rực tiếp đến tiến độ xây dựng, kết cầu và sự thành côngcủa công tinh, Việc lựa chọn đúng phương án din đồng sẽ giấp đầy nhanh tiến độ

thi công, an toàn và hạ giả thành công tink, Do đặc thù đổi với các công trình đập

bê tông được xây dựng tên lòng sông hẹp thi công khó khăn nên việc lựa chọn

độ và c

phương án dòng cảng có ý nghĩa quyết định ti lượng công trình

trong quá trình thi công.

~ Để tài có ý nghĩa thiết thực phục vụ cho thiết kế và thi công các công trình

xây dựng Thủy lợi, Thủy điện.

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE DAN DONG THI CONG

LI TONG QUAN VE DAN DONG THI CONG

Mục dich của din dòng thi công là không để lũ anh hưởng đến quá trình thi

công công tinh, Có thể dùng nhiều cách để dẫn ding thi công như: Dũng để quây

48 din dòng qua một phần lòng sông, dẫn đồng qua đường dẫn, có thể kết hợp nhiều

phương án dẫn dòng với nhau

Dẫn ding thi công có ý nghĩa quyết định đến sự thành công của công trình

Việc lựa chọn phương án dẫn dòng hợp lý sẽ giúp quá trình thi công thuận lợi, tiến

48 thi công nhanh, chất lượng công trình dim bao giảm chỉ phí xây dựng công,

trình Đôi khi phương án dẫn dòng thi công còn ảnh hưởng dén cả việc lựa chon

hình thức kết cầu công trinh cũng như việc bổ tí hệ thống công trình đầu mỗi Do

vây việc lựa chọn các giải pháp din đồng thi công hợp lý an toàn là vin đề rắt cắp

thiết

Khi dẫn dang thi công các công thủy lợi hủy điện, các biện pháp dẫn dòng

đưa ra thường là dẫn dong thi ‘dng một đợt hoặc nhiễu đợt

Dẫn dng thi sông một đợt thường áp dụng khi xây dựng công trình nhỏ lòng sông hẹp Dip để quây ngăn dòng một lần toàn bộ lòng sông, dòng chảy được

về hạ lưu qua các công trình tháo nước tạm thời hoặc lâu dài Các công trình thường được sử dụng là: máng, kênh, tuy nen, tràn tạm, cổng ngằm.

Din dòng thi công nhiều đợt thường sử dụng với các công trình lớn thường.đăng giải phip dip đê quai ngăn dang nhiều dot Dbi với các công tinh lớn dẫn

dong qua nhiều năm như công trình thủy điện Sơn La, công trình Hỗ Tả Trạch, thủy

điện Hòa Bình Phổ biển la bai đợt đợt đầu dẫn đồng qua lòng sông thu hep để thi

công công trinh đợt 1 Đợt 2 sẽ ngăn phần lồng sông còn lại và tháo nước qua các công tình dẫn ding đã được thi công trong đợt 1 như : khe răng lược, cổng xả diy,

¬ viến Hoang Đại Nghia

lỗ xả xu, tuy nen, tràn tam hoặc chỗ lãm được chữa lạ trên mặt đập (mặt đập là be

tông hoặc đập đá đồ đang xây dờ như đập Cửa Dat).

“rong quá trình các đợt thi công thường kết hợp một hay nhiễu các bình thức

dẫn đồng đểđạt hiệu quả cao nhất cho việc tiêu thot ũ Cúc công tinh thủy lợithủy điện ở chủ yu kết hợp nhiễu phương án dẫn đồng năm đầu dẫn đồng qua lòng

xông hẹp năm thứ bai din dong qua các công tinh dẫn dòng như: Đập Cà Tốt, công

trình thủy điện Hồ Bồn

Dẫn đồng thì công công tình thủy lợi thủy i dựa vào tinh bình ngăn nước

va dẫn dòng trong thời kỳ thi công khác nhau Đối với công trình có cột nước cao và

vữa, có thể chia thành ba giai đoạn

(1) Giai đoạn dé quai ngăn nước (thời kỳ đầu), là thời kỳ sau khi chặn dong

đến trước lúc thân đập chun bị điều kiện để ngăn nước

(2) Giai đoạn thân đập ngăn nước (thời kỳ iữa) là thời ky sau khi thân đập

chuẩn bị điều kiện ngăn nước đến trước lúc hoàn thành triệt công trình din dong

(3) Giai đoạn hoàn thành va tích nước (thời kỳ cuối), là thời kỳ sau khi hoành.

trệt công tình dẫn dòng đến lúc công trình vĩnh cửu đi vào vận hành,

Đối với công tình có cột nước thắp thường chỉ có một hoặc hai giai đoạn.Phân chia các giai đoạn trên, trong phương án dẫn dòng có một lần chặn dòng, các

giai đoạn thường phân biệt rõ ràng Nếu phân ky dẫn dòng, các giai đoạn không thật

rõ rằng, thường có tình trang các giai đoạn chồng chéo nhau Các phương ấn thio

nước và ngăn nước của các giai đoạn nên có thiết kế quy hoạch cẳn thận, giúp cho

phương án dẫn đồng được hoàn chỉnh

Một số biện pháp din dong của các công tinh thủy lợi, thủy điện

LL Dẫn đồng máng

= Máng bing gỗ, thép hoặc bê tông cốt thép bắc quá để quai thượng lưu và

448 quai hạ lưu để dẫn nước về hạ lưu công trình, Thường ấp dụng cho các công trình

ở vị trí lòng sông hẹp, công trình nhỏ hoặc công trình thi công trong một mùa khô,

- Hiện nay ở Việt Nam ít dụng biện pháp dẫn dòng này vì khả năng tháo

nước nhỏ, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật vì nước rò rỉ xuống hồ móng gây cản trở

hi thi công Mặt khác

ngược bing cao su hoặc

thể ding các biện pháp khác như ding bơm, xi phông

ống nhựa thay thể cho máng cũng sẽ thuận tiện hơn rit

nhiều đối với những công trinh có lưu lượng nhỏ Q = 2m5 Trong qúa tinh sửa

chữa các cổng lấy nước với lưu lượng nhỏ chỉ nên dùng bơm để tháo nước.

~ Trên thể giới cũng đã áp dụng biện pháp dẫn dòng qua máng như: côngtình Kim Giang, tính H Nam, Trung Quốc dẫn dòng được vớ lưu lượng qua mắng

lên đến 146 mỲS

1-12 Dẫn đồng qua kênh

- Thường áp dung cho các công tinh xây dựng trên đoạn sông rộng, có bờ

thoái rộng Địa hình địa chất thuận lợi cho việc đào kênh Có thể kết hợp nhiều

phương án thi công cả thi công thủ công và cơ giới Kênh có thé rong công trinh

hoặc chạy vòng qua công trình Trong trường hợp kênh chiếm một phần công trình.

sẵn kết hợp thêm nhiều các công tình dẫn dòng khác để dễ dàng thi công phần công

trình bị kênh chiếm chỗ Do kênh có kích thước lớn nên cần tính toán bổ trí sao cho.

không ảnh hưởng đến việc thi công hỗ móng Tuyến kênh ngắn khối lượng đào đắp

ít thuận lợi cho quá trình thi công.

~ Các công tình kề trên sông thường đồng để quai ngăn một phn lòng sông,

dẫn đồng qua phần còn li của lòng sông: như kẻ Lục Cân, tỉnh Lào ea, kề sông Tô

Lịch, Hà Nội

Kênh dio một bên bờ để dẫn dòng thi công như : kênh dẫn dòng công tinh

Đầm Hà Động, kê dẫn ding công trình Định Bình.

Một số công trình Trung Quốc có sử dụng biện pháp dẫn dòng qua kênh ở

công tình: trạm thủy điện Công Chủy, Anh Tú Loan, Lục Thủy, Cát Châu, Giá Khê, Bạch Sơn, Lục Thủy

¬ viến Hoang Đại Nghia

1.13 Dẫn đồng qua cổng ngằm

~ Cổng din dong khi xây mới phải hoàng tiệt vào mùa khô năm thi công cucùng nếu không lợi dụng lấy nước hoặc xã nước cho đập, Thường áp dụng trong

trường hợp Không thé dẫn dong qua kênh, Cổng thường đặt trong thân đập được tính

toán thiết kể sao cho kích thước hop lý nhất để dẫn đồng mà không ảnh hưởng đếnkết cấu của công trình So sánh với đường

độ nhanh, giá thành rẻ Chỉ cẩn địa chất, địa hình có đủ điều kiện bé trí cống

dim có ưu điểm là thi công đơn giản, tốc

ngầm là có thể áp dụng.

~ Lợi dụng công lấy nước trong thân đập để dẫn dong và mùa khô như: đập

Huế Bổthuộc công tình hồ chứa nước Tả Trạch, tỉnh Thần Thí

phụ số

lỗ xa trong thân đập để tháo lũ thi công Lợi dụng cổng xà sâu để tiêu nước dẫn

đồng mùa kiệt như (rin Tả Trạch thuộc công tình Hỗ Tả Trạch, tinh Thừa Thiên

Hu, công tỉnh Đầm Hà Động, tinh Quảng Ninh, thủy điện Thạch Tuyển, Trung Quốc

- cổ cao so với mực nước dẫn dòng như công trình hỗlấy nước ở vị trí quá

chứa nước Sông Dinh 3, tỉnh Bình Thuận thì phải thiết kế riêng cổng dẫn dòng

Hoặc thiết kế kết hợp cổng xã cất và cổng dẫn đồng như công trình thủy điện Hỗ

Bổn, tỉnh Yên Bái

- Cổng ngầm nằm trong thân dip đất ở công tình hỗ chứa nước Cà Tot, công

trình Dim Hà Động,

~ Một số công trình ở Trung Quốc: Giá Lâm, Lục Thành, Bạch Liên Hà

“Cổng ngầm nằm trong thân đập đá đỗ ở Trung Quốc như công trình Bách Hoa, Su

Than

- Đập bê tông cần dẫn dong với lưu lượng lớn thi người ta phai thiết kế công

m có nhiều khoang như: công tinh thủy điện Ke Diễn, tính Quảng Nam, hồ

chứa nước Phan Dũng, tinh Bình Thuận, công tinh Nữ Cốc, KE Gỗ, Yên Lập

“Giải pháp dẫn dòng qua cổng ngằm bổ tr trong thân đập bê tông công tình Hủa Na,

trạm thủy điện Tân Giang, dap Đơn Giang Khẩu, Ô Giang Độ ~ Trung Quốc.

ng đầy còn dùng để dẫn dòng kết hợp làm cổng xa cát như cổng dy TamHiệp Môn, trạm thủy điện Công Chủy Khi cống đáy xuyên qua bụng rỗng, đoạn.

bụng rng cần được bịt kín ại do trong quả tỉnh tháo nước khí thức nghiêm trong

như trạm thủy điện Phong Than

1.14 Dẫn déng qua đường him, tuy nen

- Được ứng dung cho các công trình miễn núi có dja chất tốt, lòng sông hẹp

không thé dẫn dòng qua lòng sông hoặc lưu lượng dẫn đồng quá lớn không thé áp

cdụng các công trình dẫn dòng khắc thi công đập trong thời đoạn mùa khô cuối cùng

Để thi công các công trình này rit khó khăn tốn kém, đôi hỏi kỹ thuật cao cả trongthiết kế và thi công Trong nhiều trường hợp cin lợi dụng cổng lấy nước để dẫn

đồng vào mùa khô Đối với các công tình có lưu lượng dẫn dong lớn cần kết hợp

đồng khác Né

thêm tr hoặc tận đụng đường hẳn dẫn dong kết

hợp với đường hầm lâu đài.

~ Thi công tuy nen khó khăn tốn kém nên khi áp dụng giải pháp này cin phải

làm nhiều phương án để so sinh tinh toán cả hiệu quả kinh tế và kỹ thuật sao cho

hiệu quả nhất

= Ba phần cíc ty nen hay đường him dẫn dòng đều là đường him có ấp dẫn

đồng với lưu lượng lớn mà không áp dụng được giải pháp dẫn dòng qua kênh

Đường him dẫn dòng lớn nhất Trung Quốc là 15x18m dải 661m Đường him lớnnhất của Liên Xö là đường hm dẫn dòng trạm thủy điện Pukia là 17x22m

~ Một số công tỉnh ở Việt Nam ding tuy nen để dẫn dòng như: thủy điện Hòa Bình dùng 2 tuy nen để dẫn dòng Ở công trình Cita Đại tuy nen dẫn dòng riêng

a tuy nen dẫn nước vào nhà máy riêng Công tì hồ Tả Trạch tuy nen dẫn dòng

và ty nen lẤy nước vào nhà máy có chung của vào

~ Trên thé giới đã áp dụng cả các đường him chảy không áp như: đường him

Long Dương Hiệp, có chế độ chảy quá độ chuyển đổi không áp và có áp như đườnghầm Ô Long Độ Một số đường him dẫn dòng của một số công tình khác ở Trung

¬ viến Hoang Đại Nghia

“Quốc như: Kiến Khê, Gia khê, Ô Giang Độ, Bích Khẩu Ở An Độ có đường him

dẫn dong Si-i-sa-lam, ở Mỹ có De-vo-siek, Pao-erth

- Trong trường hợp tận đụng kết hợp đường him dẫn đồng và đường him lâu

Phổ biến là đường him dẫn dòng xa lũ kết hợp làm đường him phát điện như.

với công trình hỗ chứa nước Tả Trạch đường được chia thành 2 nhánh: 1 nhánh

dẫn ding trong năm thứ 4, nhánh làm đường ống dẫn nước vào nhà máy để phátđiện Ngoài ra, kết hợp đường him dẫn dòng làm đường him tháo lồ, kết hợp với

đường him tháo cạn như hồ chứa nước Mao Gia Thôn, Trách Cảng Khẩu, Nam

Thủy Kết hợp dẫn dong, tháo can, phit điện như thủy điện Sơn Mỹ, Hồng

Cương, Thạch Môn

1-15 Dẫn đồng qua lòng sông thu hẹp

~ Đây là biện pháp ding phổ biển ở nước ta kh thi công các tình thủy lợi

thủy điện Đắp để quai một phin công trình vio mia khô để thi công, din dòng qua

lòng sông thu hẹp Thi công phan trên cao của công trình vào mùa lũ, Phin còn lại

của công trình sẽ được thi công vào mùa khô mm sau, khi đó c¿ c công trình dẫn

đồng đặt wong phần đập đã thi công hoặc tuynen dẫn nước đã được thí công trong

năm trước.

- Biện pháp dẫn đồng này thường dùng cho các công tình có lòng sông rộng

“Công trình có thể chia được thành nhiều đoạn để thi công

- Giải pháp dẫn dòng nảy được áp dụng cho nhiều công tinh ở nước ta như thủy điện Sơn La, thủy điện Hồ Bốn, hỗ chứa nước sông Dinh 3, đập ding Văn

Phong Trong qué tình thi công dé kẻ trên các sông cũng cần dip để quây dẫn

đồng qua lòng sông hẹp như: kẻ sông Tô Lịch, cải tạo và sửa chữa lòng dẫn sông

Diy, kẻ 2 bên bờ sông kh thi công cổng Báo Đáp, nh Hưng Yên

1.1.6 Dẫn đồng qua khe răng lược

~ Khe răng lược thường được dùng đẻ dẫn dòng giai đoạn hai Khi dẫn dòng

‘qua khe răng lược thì thi công các hạng mục công trình đợt 2 Thường bị

khe răng ngay tai vi ti các khoang của đập va áp dụng cho các công trình bê tông có

địa chất tốt Ở nước ta nói chung ít dùng biện pháp dẫn dòng này khi thi công doviệc lắp khe ring lược rit phức tạp, duy nhất chỉ áp dụng tại công tình thủy điện

“Thác Bà, tinh Yên Bái.

~ Ở Trung Quốc s

bồ trí là lỗ chữa đặt cao hơn cổng đáy và cùng với các công liên hợp tháo lũ: Đập

‘Tam Hiệp Môn, Don Giang Khẩu.

dụng biện pháp này cho nhiều công trình Hình thức để

1-17 Một số hình thắc din đồng khác

~ Din dòng qua gian máy thường dùng với trạm thủy điện lòng sông, cột

nước thập như công trình Phú Xuân Giang, Tây Tân, Đại Hóa Lạc Đông, A Ki

'Vượng Có các hình thức dẫn đồng như đem bịt Ống xả, tháo nước qua cửa cổng,

dẫn dong qua ống xoắn hoặc ống xã hoặc sử dụng đường xã các đường tháo lũ âu

dải để din đồng

~ Còn có thé cho nước tràn qua ở đập bê tông trọng lực, đập trụ chống, đập

vòm, đập bụng rỗng, gian máy Trong các trường hợp dẫn đồng này khi cao ình lỗ ghữa tương đối cao, đồng chảy qua tràn tạm không chảy ngập hoặc hình thức dong

nhảy, mặt đập sinh ra áp suất âm, khí thực, dé mồng phía hạ lưu hoặc các

công trình khác tạo thành xói, phá hoại Vì vậy cần kiểm tra tính toán ứng lực và ôn

định thân đập.

- Hình thức cho nước trần qua với dip đã đỗ cần có biện pháp bảo về đập

bằng các ro đá khi cho nước tràn qua như đập Cửa Đạt Các đập đá đỗ trên thé giới

khi cho nước trăn qua cũng tính ton đảm bio được yêu cầu chống xỏi: đồng để

f Nam Phi dùng

ting, đã xây, tắm bê tông, lồng te, lồng thép Đập Za-ra-chas

lưới cốt thép và thếp néo nằm ngang bảo về mái hạ lưu, đập Nurik Liên Xô (et)

đăng khi bê tông lớn bảo vệ mặt đập, hồ chứa Cim Nguyên bảo vệ mái hạ lưubằng đá tang 30 + 40cm

¬ viến Hoang Đại Nghia

“Trên diy là các biện pháp dẫn dòng thường ding Dựa vào tinh hình cụ thể

của từng công trình mà nghiên cứu kết hợp nhiều phương án dẫn dòng khác nhau déđầy nhanh tiễn độ thi công và giảm gi thành để có hiệu qua nhất đối với công tình1.2 PHƯƠNG ÁN DAN DONG QUA LONG SÔNG HẸP

Khi xây dựng các công tình thủy lợi thủy điện thường chọn công trình tại vị trí có lòng sông hẹp để giảm giá thành và tăng độ an toàn cho công trình khi đó việc

din dong thi công đòi hỏi phức tạp hơn so với tại vị trí lòng sông rộng Khi đó ta

cần so sánh phân ích lựa chon các phương án dẫn dòng thi công dya vào quy mô kích thước công trình chính, thời gian và tiến độ thi công, tài liệu thủy văn ding

chảy, ti liệu địa chất địa hình để xác định được khả năng tháo cũa công tinh trong

thời gian dẫn dòng Cin xác định chính xác thời điểm dip dé quai, chidu cao đê

qui cho từng thi đoạn, kích thước, Khả năng tháo nước của công trình Dua ra được bing tiễn độ thi công đối với từng giai đoạn và với từng hạng mục của công trình.

“Các công tình thủy lợi thủy điện tại vĩ tí lòng sông hep thường có quy mô,

và kích thước không lớn nên thường áp dụng biện pháp dẫn dòng thi công trong hai

mùa khô, chọn biện pháp dẫn dòng thi công hai đợt Mia khô năm thi công thứ nhất

ip đê quai ngăn một phần lòng sông, din dòng qua lòng sông thu hẹp Thi côngcông trình dẫn dòng vả thi công công trình chính lên trên cao trình vượt lũ Đến mùa

lũ năm thứ nhất dẫn dang qua lòng sông hep tiép tue thi công phần trên cao cia

công trình, Mùa khô năm thứ bai dp đề quai phin đập còn lại, din dòng qua công trình din dòng đã thi công trong mia kh năm thứ nhất thi công công ình chính lên

trên cao trình vượt lũ và tiếp tục hoàn thiện fink trong mùa lũ năm thứ hai.

Khi lòng sông di bị thu hẹp một phin do hỗ móng và để quai chiếm chỗ khi

tính toán dẫn dòng thi công cần xác định chính xác độ rộng lòng sông bi thu hẹp,

xác kích thước, kết cấu, cao trình đỉnh đê quai dé đảm bảo an toàn và thi công thuận

lợi nhất Trong nhiều trường hợp cần xây tưởng ngăn dong để 1g độ rộng lòng sông

1.2.1, Phương án din dòng năm thứ nhất

~ Phương án khi dẫn dòng năm thứ nhất chủ yếu đối với các công trình thủy

lợi thủy điện trên lòng sông hẹp là dẫn dòng trên lòng sông hep Đắp đề quai thượng

lưu, để quai hạ lưu, để quai dọc để dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, Mùa khô nămthử nhất th công phần đập trong để quai đến cao trình vượt lĩ và các công tình tiềuthoát lũ cho mùa khô năm thứ hai Mùa lĩ năm thứ nhất tiếp tục thi công phần dip ởtrên cao, din dong qua lòng sông bị thu hẹp

tính toán chính xác knw lượng cần din đồng, cao tình các để quai để

tính được quy mô kích thước các dé quai, kênh dẫn dòng, Cân đối khối lượng thicông năm thứ nhất và năm thứ hai từ bảng iến độ để có được kích thước đoạn đập

cần thi công năm thứ nhất và phần đập còn lại thi công trong năm thứ hai

- Trong trường hợp lồng sông không di để tiêu lũ dẫn đồng trong quá tình

thi công mùa khô năm thứ nhất cần đào kênh dẫn dòng như công trinh Dim Hà

Động, công trình Định Bình

- Đổi với đập phụ số 4 của công tình hồ chứa nước Tả Trach, tính Thừa

“hiên Huế thi công cổng lẫy nước kết hop làm cổng dẫn dòng trước, din dòng qua

hàn dip alòng suối Thi công xong cổng mới quai thượng hạ lưu, dẫn đồng

qua cổng

'ác công trình dẫn dong qua lòng sông thu hẹp như: thủy điện Hồ Bổn, tỉnhYên Bái, công tình hỒ chứa nước Phan Dũng tinh Binh Thuận hồ chữa nước Cà

“Tốt tiểu dự án nâng cắp công trình thủy lợi Ngòi Nhĩ, Thác Hoa, tỉnh Yên Bái

Phuong án dẫn dòng thi công năm thứ nhất được nêu ở hình 1.1

¬ viến Hoang Đại Nghia

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn dòng thi công năm thứ nhắta)mặt bằng c)mặtcắtngang by mặt cắt đạc

1 Đề quai thượng lew 2 Dé quai doc

3 Để quai hạ tru 4.Gia cổ mái dé quai

5 Cong đáy.

6 Phần công trình bể tông đã thi công

1.2.2 Phương án dẫn dòng năm thứ hai

~ Lúc này dong sông đã bị chặn lại do phần đập đã thi công năm thứ nhất nên

sẵn phải số biện pháp dẫn đồng tiêu thoát li trong qua trình thi công trong năm thứ

bai Phương án khi dẫn dong năm thứ hai chủ yếu đối với các công thủy lợi

thủy điện tên lòng sông hẹp là dẫn dong qua các công trinh tiêu thoát lũ đã xây,

dựng tong mùa khô năm thứ nhất Đắp đề quai thượng lưu, đề quai hạ lưu 48 thi

công đoạn đập còn lại Mùa khô thi công đập và thi công tràn xá lũ Mùa lũ thì công

phần đập còn li trên cao, iêu thoát lũ qua tràn xi lũ

Các biện pháp đưa ra để tiêu thoát lũ cả mùa khô và mùa lũ trong năm thứ

hai cần được tính toán chuẩn bị ngay trong năm thứ nhất Có thể lợi dụng các công

trình lâu dài dé dẫn dòng hoặc phải xây mới các công trình dẫn dòng tạm thời Sau Khi din dòng cin phá bở các công tình dẫn dng này.

- Lợi dụng các công trình lâu đài như: lợi đụng cổng xã cát, đường hm dẫn

nước, tuy nen dẫn nước vào nhà máy, cống lấy nước, tràn xa lữ Chm tính toán cáccông tinh này có th tiêu thoát hết được lũ dẫn đồng, nếu không cần xây đụng thêmcác công trình din dòng khác để hỗ try nhằm đảm bảo tiêu thoát hết lũ dẫn dòng

trong quá trình thi công

dẫn ding như dẫn dong qua lỗ chữa, qua gian máy Tuy nhiên cách din dong này

rất phức tạp nên ít được sử dụng.

~ Trong thực ễ các công trình khi đưa ra các phương án dẫn ding thường phải

kết hợp nhiều biện pháp dẫn dong khác nhau Các phương án đưa ra edn inh toán so

sánh với nhau ni dat được hiệu quả cao nhất v kỹ thuật, kính tẾ và an toần tuyệt

trong quá trình thi công

~ Các phương án đã sử dụng trên thực tế:

+ Mùa khô dẫn đồng qua cổng được xây dụng trong năm thi công thứ nhất

Mùa lũ din đồng qua tàn xã lũ Công trình thủy điện Ke Diên, tinh Quảng Nam, hỗ

chứa nước Phan Dũng, tinh Bình Thuận.

++ Xây thêm cổng dẫn dong kết hợp với các công tình lâu dài Xây thêm cống

dẫn dong kết hợp cổng xả cát đ tiêu thoát lũ mùa khô và tiêu nước qua trần xã lĩ

trong mia lũ năm thử hai: công tình thủy điện Hồ Bản tinh Yên Bái Cổng dẫnđồng kết hợp với cổng lấy nước để tiêu thoát lũ mùa khô và xã nước qua tràn trong

mùa lũ năm thứ hai: công trình hỗ chứa nước. én Lập, nh Quảng Ninh, hồ chứa

nước Sông § tinh Nghệ An, Công tình sông Rác, inh Hà Tĩnh sử dụng đến tầntạm kết hợp cổng ấy nước và tản chính để tiêu thoát lũ

+ Chỉ sử dong công trình lâu đãi để dẫn đồng Trin Tả Trạch, Thừa Thiên

Huế chỉ sử dung tuy nen dẫn nước và cổng xã diy để tiêu thoát lũ Đập phụ số 4

thuộc công tinh hỗ Tả Trạch, Thừa Thiên Hu chỉ sử dụng cổng lấy nước để tieu

¬ viến Hoang Đại Nghia

thoát là din dòng trong cả hai năm thi công Công trình Bm Hà Động, Quảng Ninh

sử dụng lỗ xã tần và cổng lấy nước để thoát lũ thi công

+ Các phương an dẫn đồng khác như din dong qua kênh kết hợp với cổng ởthủy điện Sơn La, kết hợp cổng dẫn dòng với chỗ lõm chữa lạ trên mặt đập đã đỗdang xây dỡ, các lỗ xà sâu và trăn dang xây dỡ ở thủy điện Tuyên Quang, hay ở hỗ

và cống din dong và các lỗ xã sâu ở thủy điện Hòa Bình Déu li các phương án dẫn

đồng đối với các công trình lớn được xây dựng trên lòng sông rộng có lưu lượng

in dòng lớn

Một số các công trình thiy lợi thủy điện xây dựng trên lòng sông hẹp thi công

trong 3 năm cũng xử dụng quy mô và các phương án dẫn ding như đối với các công

trình thi công trong 2 năm như đã nói ở trên.

Phuong án dẫn dòng qua cổng lấy nước được nêu ở hình 1.2

“Mặt bằng dẫn dòng thi công năm thứ 3

Hình 1.2 là phương dn din dong của công tình thủy lợi Sông Lạng, tính Hồn,

Bình Năm thứ nhất, năm thứ hai dẫn dòng qua lòng sông hẹp Thi công 1 phần đập,

"hoàn thiện cống lấy nước và tran xã lũ Mùa khô năm thứ ba dip để quai thượng hạ

ưu din dòng qua cổng lấy nước Mùa lũ din đồng qua cống My nước và qua tran xã

Ji, hoàn thiện công trình.

Phương én din dong của công tình thủy điện Hỗ Bốn, tinh Yên Bái Mùa khônăm thứ 2 dẫn dong qua cống xa cất và cổng dẫn dòng Mùa lũ dẫn đồng qua cng

xả cát, công dẫn dòng và qua tràn xa lũ Đến mùa khô năm thứ 3 sẽ hoành triệt công

dẫn dong và hoàn thiện công tinh

1.3 NHỮNG NHÂN TỔ ANH HUONG ĐÈN PHƯƠNG ÁN DAN DONG

“Có nhiều nhân tổ ảnh hưởng tối chọn phương dn dẫn đồng, nhưng chỗ yéu có

các nhân tổ sau:

1.3.1 Điều kiện địa chất

¬ viến Hoang Đại Nghĩa

Điều kiện địa chit của long sông khu vực đập thường là nhân tổ chủ yếu

quyết định phương án dẫn dòng Các phương thức dẫn dòng ngoài việc lợi dụng.

ắt Có khi điều kiện địađiều kiện địa hình thuận lợi, còn cần kết hợp điều kiện địa

hình lòng sông phù hợp với dẫn dòng phân kỳ, nhưng do ting phủ đầy sông rộng

lớn, việc xử lý phòng sói và phòng thắm cho để quai doc gặp khó khăn, nên không

đăng kênh dẫn dong

1.3.2 Đặc điểm thủy văn.

Sông có lưu lượng lớn hay nhỏ, thời đoạn và biên độ lưu lượng của mũa lũ và

mùa khô, lượng định lũ và quy luạt xuất hiện đều trực tiếp ảnh hưởng tới phương

án din dòng Đối với ding sông có lưu lượng lớn, việc dẫn ding qua đường him

Khó thỏa mãn yêu cầu, cần phân ky dẫn đồng, dẫn dòng qua kênh hoặc dẫn dòng

‘qua các hình thức khác Đối với sông có biê độ mực nước mùa khô, mùa lũ lớn, có thể ding đê quai cho nước tràn qua đê giảm bớt giá thành dẫn dòng Với dòng sông

có lưu lượng bình thường, biên độ mùa 10 mùa khô không lớn, dùng đề quai không

cho nước trần qua có thể kéo dài thời gian thi công.

1.3.3 Hình thức và bổ trí công trình chính

Hình thức kết cí sông tinh thủy công bổ tr tổng thể và lượng công tình

chính là 1 trong những căn cứ chủ yéu khi lựa chọn phương án dẫn dòng Yêu clu

dẫn dong cần lợi dụng công trnh vĩnh cứu, lựa chọn hình dang đập, bổ ti lưu vựcsẵn xé tới công tác din đồng, 2 việc đó ảnh hưởng lẫn nhau Đối với dip đất đá nói

chung không dùng phân kỳ dẫn dòng, mà thường dùng phương thức dẫn dòng qua

đường him, qua cổng ngầm, qua kênh Không ding đ quai cho nước trần qua Đốivới công tình có quy mô lớn, thời gian th công hỗ móng dải, không nên cho nước

trần qua để quai để có thé bảo dim thi công hỗ móng cá năm Đối với trạm thủy điện cột nước thấp có thể sử dụng đề quai ngăn nước để phát điện, sớm thu được hiệu ích

1.3.4 Nhân tổ thi công.

Phương án din dang thi quan hệ mit thiết với tổng tiễn độ thi công Phương

án dẫn dong thi công khác nhau thì trình tự thi công khác nhau Trinh tự thi côngkhác nhau ảnh hướng đến phân ky dẫn dòng và bổ tr công tình dẫn dòng Trinh tr

thi công hợp lý không ảnh hưởng đến thời gian hưu ích th công và tổng thời gian thi công Vì vậy, khi chọn phương ân din dòng cin xét đến tình tự và phương pháp

{hi công, cường độ và tiến độ thi công, tới bổ trí thi công và bổ tí giao thông bên

ngoài bên trong công trường Hiện nay, việc cơ giới hóa thi công phát triển, máy móc lớn đã không agimg hoàn thiện công tác thi công, dé quai đất đá được làm càng

dong càng ngày càng lớn Để đẩy nhanh tiến

nhiều và càng cao, quy mô kênh.

độ thi công và giải quyết dip đất đã của dip ở hai bên bở đã ding phương án din

dong kênh lớn kết hợp lỗ xã đáy Kỹ thuật thi công công trình ngằm phát Jn, mặt

sắt đường him có thé rắt lớn

13.5 Nhân tổ lợi dụng tổng hop

Chi yếu là lợi đụng tổng hợp trong thời gian thi công gồm: thông thuyén,

chớ gỗ, phát dign, tưới, cấp nước Khi chọn phương án dẫn dang, nên xét tổng hợp

để các công trình tháo nước dẫn đồng thoa mãn các yêu cầu đó

“Trên đây là những nhân tổ ảnh hưởng tối chọn phương án dẫn dòng th công

“Tùy tình bình cụ thé, phân tích để xác định, Nhin chung thi hình dang đập và địa

hình lòng sông là một trong những điều kiện chủ yếu chọn phương án din dong.Nếu iều thị hình dangtỷ số chiều di dinh đập và chiều cao đập n=L/h là hệ xlòng sông, qua phân tích và thống ké có được quan hệ sau

11 <3 đối với đập bê tông thường thích hợp dẫn dòng qua đường him và chặn

đồng 1 lần

3.< <4.5 thích hợp với phân ky dẫn đồng và chặn đồng I lần

1 < 10 thường đồng chặn dong 1 lần và dẫn đồng qua đường him hoặc qua

dẫn đồng qua cổng ngằm.

11> 10 thường ding kênh, đường him, cống ngằm dẫn dòng

¬ viến Hoang Đại Nghia

Nếu bề rộng lòng sông rộng có thé dang phân kỳ dẫn dong

14, LỰA CHỌN PHƯƠNG AN DAN DONG VỚI DAP BÊ TONG TRENLONG SONG HEP

Khi chọn phương án dẫn dòng, tùy theo điều kiện cụ thé của từng công trình

để có thể ấn định một vai phương án, phân tch toàn diện, so sánh, không chỉ phân

tích trước lúc dẫn đồng mà cần phân tích toàn diện trước và sau khi dẫn dòng, Phân

tích din dòng không chỉ là định lượng giá thành công trình dẫn dòng mà cin so sánhtoàn diện về kinh tế và kỹ thuật như tổng tiến độ thi công và các yêu cầu kinh tế

‹quắc dân khúc, Phương án tối ưu của din đồng th hiện trên một số mặt sau

= Tiến độ thi công toàn bộ hệ thông công tình với thỏi gan ngắn, giá thành

hạ Rút ngắn thôi gian đầu tư ban đầu, phát huy nhanh hiệu quả đầu tr

Thi công công tình chính xác an toần, cân bằng cường độ th công, trính thi công chẳng chéo, bảo đảm tính chữ động trong thi công

~ Công trình din dòng đơn giản, khối lượng công trình nhỏ, giá thành hạ, thi

công thuận tiện, tiến độ thi công nhanh,

la mãn yêu cầu các thành phin kinh tế quốc dân (hông thuyền, chớ gỗ,

nước tưới, cấp nước, di din )

Khi chọn phương án dẫn dòng cần đề xuất một số kết quả sau

~ Chọn lưu lượng dẫn dòng, thời đoạn thi công và tiêu chuẩn dẫn dòng

- Khi lượng công trình và gid thành công tinh của các phương én

= Sơ db dẫn đồng, kích thước và hình thức công tinh ngăn nước và tháo,nước, tình tự và tiễn độ thi công

= Chỉ tiêu và phương thức chủ yêu của chặn dong tháo nước hỗ móng.

~ Phương thức và chỉ tiêu chú yếu của thi công đập vượt lũ, hoành triệt công

trình dẫn dòng va tích nước.

~ Chi iêu chủ yếu của tổng tin độ, bao gồm tổng thời gian thi sông, chăn

dong, ngừng thông thoy „ chữ 26, số nhân lực, tích nước, ngày giờ phát điện tổ

máy số một,

~ Biện pháp tổng hợp lợi dụng dòng chảy.

= Kết quả thực nghiệm mô hình thủy lục của phương ấn chủ yếu

15 KẾTLUẬN

Dẫn dòng thi công các công trình thủy lợi thủy điện có vai trỏ quyết định đến

việc thành bại của dự án Phương ân dẫn ding ảnh hưởng đến chỉ phi đều tr xây

dựng,

thời các phương án dẫn đồng th công cũng bị chỉ phối bởi nhiều

độ xây dựng, kệ cấu và bổ trí của bệ thing công tình đầu mi Đồng

nh như địa hình, địa chất, thủy văn, điều kiện dân sinh kinh tế

Khi bổ tí bố tí hệ thông công

án din dong thi công Đôi khi phương án dẫn ding thi công chỉ phối cả việc lựa

chọn hình thức kết cầu của công trình

Việc lựa chọn được phương án dẫn dòng thi công hợp lý đôi hỏi người thiết

kế phải có kiến thức toàn diện về công nghệ xây dựng cũng như quản lý xây dựng Các kiến thức cơ ban, cơ sở của công trình như: thủy lực, địa kỹ thuật, thủy văn, ki cấu công tỉnh, vat liệu xây đựng.

Hiện nay các công trình thủy lợi thủy điện chủ yêu được xây dựng ở cácvũng miễn núi địa bình hẹp Dẫn dng thi công rất khó khăn nên việc lựa chọn

phương án din dòng rất phức tạp Việc tính toán các thông số dẫn đồng để đưa ra

quy mô kích thước cia các công trình dẫn dòng có ý nghĩa hết sức quan trọng Nó

ảnh hưởng đến hiệu quả của công tác dẫn dòng, tiễn độ cũng như chỉ phí xây dựng

của công trình.

¬ viến Hoang Đại Nghia

CHUONG 2

NGHIÊN CUU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DAN DONG DOI VỚI

ĐẬP BÊ TONG Ở VỊ TRÍ LONG SÔNG HẸP

Din dòng thi công là dẫn dong chảy trong lòng sông theo một phần của lòng

mục đích tạo hỗ

xông thiên nhiên hoặc theo một đường dẫn nhân tạo khác, nh

móng được cách ly với dòng chảy để thi công các công trình thủy công tong đó.

Dẫn dòng thi công có thé được thực hiện bằng cách dùng để quây để thu hep lòng

xông hoặc bing cách ngăn hẳn lòng dẫn, bắt dang chảy di qua một đường dẫn khác

(kênh, tuynen, đập tràn, cổng, ) đã được chuẩn bị trước.

Dẫn dong th công là công tác có vai trò quyết định đến thành công và chỉ phí

«dau tr xây đựng hệ thống công trình đầu mồi thủy lợi thủy điện Khi chọn tuyển xaydụng đập, chon phương án xây dựng hệ thống công trình đầu mỗi thủy lợi thủy điện,

luôn phải xem xét đến phương án dẫn dòng nhằm đảm bảo việc dẫn dòng nói riêng

và công tác xây dựng nói chung được tiễn hành nhanh, kính phí nhỏ, thi công để

đàng và an toàn nhất Đôi khi phương án dẫn dang chỉ phối cả việc lưu chọn hìnhthức kết cấu công trình cũng như bố trí hệ thông công trình đầu mắi

2l XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG DAN DONG

2.1.1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam

2.11.1 Phân chia cắp công tỉnh dẫn dng

“Công tinh dẫn đồng là công tình sử dụng trong thời gian thi công trong một

phân công trình đầu mỗi hoặc hệ thống dẫn.

“Bảng 2.1 Quan hệ cấp tht kẺ giữa công trình chủ yeu ~ công tình thứ y

— công trình tam thời trong một công trình đầu mỗi hay hệ thông dẫn

thiết kế của công trình đầu mối hoặc hệ thong] I) HM) HI|IV| VvCấp hit kế của công tình chủ yêu roa MÌN|V

thiết kế của công trình thứ yếu mim IV|EV|EV

Cấp tết kế của công tình tạm thôi wiv v|v|jv

Ghi chú: Theo thời gian sử dụng công trinh thủy trong các Dự án thủy lợi

được chia thành công trình lâu dài và công trình tạm thời:

= Công trình lâu dai là công trình được sử dụng thường xuyên hoặc định kỳ

trong suốt quá trình Khai thác, Ti thuộc vào chức năng, công trình lâu đài được cia thành công tình chủ yu và công tình thứ yếu

+ Công trình chủ yếu là công trình mà sự hư hỏng của chúng sẽ ảnh hưởng.trực tiếp đến sự làm việc bình thường của công trình đầu mỗi và hệ thống như: đập.cửa cổng, công trình xả, công trình lấy nước, trạm bơm, trạm thủy điện , làm cho

chúng không đảm nhận được nhiệm vụ như thiết ké đặt ra

+ Công tình thứ yếu là công tinh mà sự hư hỏng của chúng không ảnhhưởng đến sự làm việc bình thường của công trình đầu mối và hệ thống như: tường

chắn đất, tường hướng dong, công tác và công trình bảo vệ bờ Có thể phục

hồi được trong thời gian ngắn

- Công trình tạm thoi là công trình chỉ sử dung trong thời kỳ xây dựng hoặc chỉ sử dụng để sửa chữa công trình lâu dài trong thời kỳ khai thác (đê quai, công

trình dẫn sã lưu lượng th công cầu tạm

CCấp thiết kế của công tình tam thời có thé được nâng lên một cắp khi sự hur

"hỏng của chúng din đến các hậu quả sau:

+ Có thể gây ra thảm hoa cho các khu din cư, khu công nghiệp tập trung, các

tuyến giao thông huyết mạch ở hạ lưu

+ Lâm mắt an toàn cho côi ự tình lâu đài dang xây đựng,

+ Thiệt hại về vật chit gay ra sự khi sự cổ lớn hơn nhiều so với vốn đâu tư

thêm cho công trình tạm thời

¬ viến Hoang Đại Nghia

+ Đẩy lài thời gian đưa công trình vào khai thác, làm giảm đáng ké hiệu quả

đầu tư

221.12 Tiêu chuẩn hit kể Hi của công trình din đồng

Lưu lượng mục nước lớn nhất dễ thiết kế các công tinh tạm thời phục vụ sông tác din đồng đề quai, kênh din được xác định theo bảng 2

Bảng 2.2 Liew lượnglớn nhất để thiết kế chặn dong

“Cấp công trình “Tân suất lưu lượng lớn nhất để chặn dòng

Lưu lượng trong tập hợp thống kê tinh toán là ưu lượng trung bình ngày có

trị số lớn nhất đổi với đồng chảy không bị ảnh hưởng triểu hoặc lưu lượng trung

bình giờ có tr số lớn nhất đối với đồng chảy chịu ảnh hưởng của triều xuất hiện

trong thời đoạn dự tính chặn dòng của từng năm thống kê Thời đoạn dự tính chặn

đồng được xác định tùy thuộc vào đặc điểm thủy văn cụ thé và khối lượng công tác

nhưng không quá 30 ngày

Cn cử vào số liệu đo đạc thực tế trong thời gian trước thời điểm ấn định tiếnhành chặn đồng (hường tiến hành đo đạc từ thời điểm kết thức mùa là đến thời

điểm ấn định chặn dong), khi thi công cần phải hiệu chỉnh lại phươi án chặn dong

ch rid

‘cho phù hợp thực t của đồng chảy, thời ti

Khi dẫn dòng vào mùa lũ các công trình phải dẫn dòng với lưu lượng Ia thiết

kế công trình, Dây chính là lưu lượng đến lớn nhất trong quá trình thi công

Một s tiêu chuẩn dẫn dong ding trong một số công tinh đập bê tông trong

lực đã xây dựng ở vị trí lòng sông hẹp được nêu ở bảng 2.3,

Bảng 2.3 Tần suất thiết kế dan dàng của một số công trình bê tông

tình - | thie dip | MRI | dặn dong | dé quai dẫn dòng

Thủy dn | PAPE | ầm | Phnhỳ Đấcđhhẩn| Mba ko 10%

Ho Bon trọng lực: dân dòng hop Toàn năm 1%

He chia | Pap be Phân kỳ | Dita hin | MềaKhô 10%

nước Phan | tông m | BROS | Pa’

Dũng | trong lye k lợp Toàn năm 1%

Thủy đện | ĐỂ | | Phin ky | ica nbn | Mo 10%

Khe Diện trọng lực din dong hop Toàn năm 1%

2.1.2, Theo tiêu chuẩn quốc tế

2.1221 Phân chia ấp công trình dẫn dang

Cong trình dẫn dong là công trình tạm thời Khi công tình dẫn đồng hư hong

Khi các vùng thành phổ hạ lưu, khu công nghiệp hoặc các bộ phận kinh tế quốc

dân bị hư hại hoặc ảnh hưởng nghiêm trọng có thể ning lên 1 cấp hoặc 2 cấp

Quan hệ giữa cấp công trình tạm và cắp công trình lâu đài như bang 2.4

Biing 24 Phân chia cấp công trình thủy công (của Trung Quốc)

Ch cong Phân cấp công trình lâu dài Phin cắp công tình

trình Cong trình chủ yếu /_ Công trình thứ yếu ‘am chat

công trình lấy nước, tram bom, trạm thủy điện

++ Công tình thứ yêu: là công tình nếu sau khi bị hư hại không gây tên hại

cho hạ lưu, không ảnh hưởng lớn tới lợi ích của công trình và

ng

tụ sửa như: tường

chin đắt tường hướng dong, cầu công tác và h bio vệ bở

- Công trình tạm thời là công tình sử dụng trong thời gian thi công như:

sông trình phụ tro, đê quai, công trình dẫn dong

1122 Chọn iêu chun thiết kế lũ in đồng

Nên căn cứ vào tình hình khác nhau của đặc điểm đối tượng kết cầu cần bảo

về, phương thức dẫn đồng, thời gian dài hay ngắn yêu cầu sử dung ảnh hưởng ngập,

và dae tính thủy văn đồng chảy, Bảng 2.5 quy định tiêu chuẩn chống lũ cho công,

tom Khi cần thiết công tình dẫn dòng phải chẳng được lãtiêu chuẩn

“Trong tiêu chuin thiết kế công tinh, cần phân biệt khu vực đồng bằng và

miễn núi vì đặc tính thủy văn đòng chảy của 2 vùng có sự khác biệt lớn Vùng núi

lũ, mưa bão rit mạnh, lũ đổ vỀ nhanh, phế hoi lớn, wy hp tối an toàn của công

trình, nên tiêu chuẩn lũ cin nâng lên thích đáng, Vùng đồng bằng lũ không mạnh,

thời gian lũ dé về c lo có một thời gian nhất định dự báo thủy văn và

eó biện pháp thích ứng kịp thời, cho nên tiêu chuẩn lũ của công trình tạm thời vùng.

ạ thấp nhđồng bằng có

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn lũ của công trình thủy công tạm thỏi

Phan cấp công trình tam thời

thể

“Chọn hợp lý các tiêu chuẳn lÿ thiết kế dẫn dòng sẽ ảnh hưởng lớn dén hiệuích kinh tế và thi công thuận lợi Tiêu chuẩn không quá cao, không quá thấp đồngthời xét tới biện pháp an toàn tương ứng Phương pháp chọn tiêu chuẩn dẫn dòng,

ngoài phương pháp chọn tần suất ra cần sử dụng phương pháp năm điển hình Khi

liệt tài liệu thực do thủy văn tương đối dài, có thể dùng giá trị lới nhất của liệt đohoặc một giá tri dién hình nào đỏ của ligt thực đo Trong thực t, nên kết hợp cá hai

phương pháp để xét Khi theo quy định chọn một tiêu chuẩn tin suất nảo đó, cần đối

chiếu với iêu chun chuẩn tn suất tương ứng dự tính những điều có th gặp phải

Một số tiêu chuẩn dẫn dòng dùng trong một số công trình đập bê tông trọng

ực đã xây dựng ở Trung Quốc, xem trong bảng 2.6

Bảng 26 Tiêu chuẩn Ia dẫn dồng một vài công trình đã hoàn thành

công tình lâu | PR Hình thức 48 quai | thiết kế dẫn

Cane | thie dap | 3 din dong tông

lạc viên Hoàng Đại Nà

Để quai ling re Toàn nim

Đập be Phin kj din | PEaua dt co | Toan nim

tông nước cao 5%

trọng lực dong

Đệ quai đất đá,

đất cỏ hin hop kỳ | Kiểm tra 29%

?

an | Đập bê Phin ky din | suai ea uy | Ton mam

Bá Ban | dong pins [EGU KS | Te te

P| trong lực kỳ) |, nước thập, Kiểm tra 2%

Đề quai đất đá ky Tháng 5,

1 nước thập | 5.5%

Để quai đấtđá | Ton nim

Đập bê nước cao 5%

en tông Phân kỳ dẫn ‡ Gian | wong ie dòng Toàn năm

ĐỀN he rong “Thiết kế 19

Dé quai đất đá ky

? Kiếm ta

05%

Dap bể Toàn năm

Công |tông Dẫn đồng qua | Bé quai da xép, Thiếtkế1%

Chay | trong hve kênh tâm là gỗ tắm

ihe ne Kiếm ta 2%

Hếp | © aig him | vom “Thiết trọng lực kế 19%

Dương | ting 1 | mane taming | THERE

Hiệp | trong tue bê tông Kiến

ừ cấp công ình , tin suất thiết kế 10 din dong sẽ chọn được lưu lượng dẫn

dong trong quá tình ti công Các công tình dip bê tông trong lực xây dựng tạ vi

trí lồng sông hẹp thường xây dựng trong ít nhất hai mia khô nên dùng phương thức

phân ky din dòng Trong các thời đoạn thi công khác nhau sẽ có tin suất và lưu

lượng khác nhau, tùy vào từng thời điểm mà có các hình thức tính toán thủy lực dẫn

dong, ngăn đồng cho phù hợp.

2.2 TÍNH TOÁN KHẢ NANG THÁO CUA CONG TRINH DAN DONG

Sau khi so sánh, phân tích, lựa chọn và đưa ra được những phương án dẫn

đồng thì công, dựa vào quy mô kích thước công trình chính, thời gian và tiền độ thị

công, ti liệu thủy văn ding chảy và các tà liệu liên quan để xác định được thời

đoạn và tin suất tính toán dẫn đồng, tiến hành tính toán thủy lực để xác định khả

năng tháo nước tháo của công inh dẫn dong trong mùa kit và trong mùa Ii, xác inh khả năng thu hep của lòng sông, xác định được chiều cao dé quai của từng giai

đoạn, kích thước và kha năng thio nước của công trình Cuối cùng đưa ra được khối

lượng và tiến độ cho công tình dẫn dòng, từ dé lựa chọn được phương án dẫn dòng

tối ưu Đối với những công trình thủy lợi, thủy điện hiện nay thời gian thi công

thường kéo đầi, không thể hoàn thành tong một mùa khô nên biện pháp dẫn dòng

‘thi công thường chọn à biện pháp dẫn dòng thi công bai đợt Đợt một dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, đợt hai dẫn dng tỉ công qua công tinh thio đã được thi công

‘trong giai đoạn một Trình tự tính toán như sau:

¬ viến Hoang Đại Nghĩa

inh toán va hiệu chỉnh tài liệu thủy văn dòng chảy để xác định các giá trị

và lưu lượng tương ứng.

- Tir tài liệu thủy văn ding chảy, tiến hành tính toán các thông số thủy lực

«qua các công trình dẫn dòng như: lòng sông thu hẹp, cổng ngầm, hằm, tuy nen, đập

bê ông xây dỡ, đập tran cho từng giai đoạn để xác định các giá tr: lưu lượng dẫn

dong Q(m'/s), lưu tốc Vows), cột nước trên trần Hạ(m), cao trình mực nước thượng,

inh mực nước tại cửa ra của cổng, him, tuy nen Z,, các

tổn thất &

hạ lưu Z„(m), Z/y(m), cao

hệ số lưu lượng m và các hị

- Với các thông số thủy lực, xác định kích thước và cao trình đê quai trong

tăng giai đoạn dẫn dong thi công Kích thước và kết cầu các công trình din dong.

- Tinh toán iêu năng sau công tinh tho: tiêu năng sau cổng din dong iêu

năng sau đập tran để xác định được hình dạng và kích thước của các hồ tiêu năng,

“Thường các công tình bê tông trên lòng sông hẹp đều sử đụng các phương

án phân kỹ dẫn đồng trong quá tinh thi công Giai đoạn đầu dẫn ding qua lòng xông thu hẹp Giai đoạn sau dẫn dong qua các công tinh dẫn dong và qua tràn

Khi dùng phương pháp phân k mức in dong, hỗ móng co hẹp, dẫn

nước thượng lưu dng cao Trang thái chảy khi dẫn đồng phân kỷ thy thuộc và chiềuđài L của để quai dọc và chiều cao nước ding thượng lưu H Khác nhau mà xử lý

theo đồng chây trần định rộng hoặc dòng chảy trong kênh Thông thường chiều dai

giới hạn của trăn định rộng bằng 10 Kin mục nước thượng lưu H Đối với công

thể lấy tới 20

ảnh

tạm mực nước thượng lưu Trạng thái chảy theo bảng 2-7

‘Bing 2-7: Giới hơn trong thái chảy trong phân kỳ din đồng

Tran đình rộng Chay trong kênh Chú thích

L/H=3.5 +20 L/H>20 Hạ: cột nước thượng lưu

Chay ydo | Chay ngip | Chayém | Chảyxiết | hy: Chiềusâuphân giới

h,<125h, h,>125h | ici i>ix | hạ; chiéu sâu dòng đều

h,< 08H, | bs2 08H, | hạ>hy ( hạch | hy: cộtnước hạlưu

2.2.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông hẹp

Lưu lượng được thio qua lỏng sông đã bị thu hẹp một phan, lúc này trang

thấi dong chay của đồng sông ở thượng lưu và dọc theo để quai doc sẽ bị thay đổi,

nước sẽ dâng lên do hỗ móng và dé quai chiếm chỗ, Vì vậy cần xác định được kích

thước cũng như cao tình đỉnh để quai tương ứng với lưu lượng tinh toán dẫn đồng

một cách chính xác để quá trình thi công được an toàn và thuận lợi nhất Muốn vậy,cẩn xác định được mức độ thu hẹp lòng sông, độ dénh cao của dòng chảy trong lòng

Sơ sông đã bị thu hẹp cũng như khả năng thắm của đê quai trong quá trình thi côi

đồ tính toán xem theo hình 2.1

6, Lip ia cổ mái eae ee map ee

Hinh 2.1: Sơ dé tink toán thủy lực của dong chảy qua lòng sông thu hep

"Để xác định được độ dénh cao của nước sông khi lòng sông bị thu hẹp có thé tính toán theo hai phương pháp sau:

¬ viến Hoang Đại Nghia

22.1.1 Phuong pháp sai phân.

Với tài liệu thủy văn dòng chảy, lưu lượng thời đoạn ứng với tần suất thiết kế dẫn dang thi công đã được chọn, cùng với tà lều địa hình, các quan hộ Q-f(Z,),

QHZ), và AZ), được cũng cấp 1 in hành vẽ đường mat nước trong lòngsông đã bị thu hẹp một phần để ừ đồ xác định cao tình để quai cần được xây dựng

“Theo trình tự tai vì tr hạ lưu cuỗi để quai dọc về mặt cắt ngang sông theo bình đồ

địa nh, tra quan hệ Q~f(Z„,) ta được mực nước hạ lưu ở cao trình Z; tương ứng

với chiều sâu nước trong song hy Với cao tinh mực nước Z¡ về đường mặt nước

hạ lưu lên thượng lưu theo phương pháp thử din cho tới vị trí đầu của đê quai

thượng lưu Từ đô xác định được đề quai dọc trơng ứng bằng cách, từ cao trình

.đường mặt nước trong lòng sông đã bị thu hẹp công thêm chiều cao an toàn Trong,

trưởng hợp lòng sông rộng, t độ gió lớn, mực nước sông thay đổi n cao trình

448 quai cần cộng thêm độ dễnh của sông để đảm bảo an toàn.

‘Uu điểm của phương pháp nay là: Tính toán được chính xác cao trình mực.

nước ti từng mặt ct tại từng mặt cắt trơng ứng khi thu hợp lồng sông, từ đồ có the

xác định chính các cao trình đê quai cho từng giai đoạn dẫn dòng.

Nhược điểm của phương pháp này là: Tinh toán tương đổi phức tạp và tốn thời gian vì phải thứ đidhứ lại nhi fn, phải ve nhiễu mặt cắt ngang lồn sông,

Ung dụng của phương pháp này là: ứng dụng cho các công trình lớn, lưu

lượng dong chảy thay đổi nhiễu cắp công tinh quan trong cảng độ chính xác và an

toàn cao

22.12 Phương phip xác định các thông số

Xác định mực nước va các thông số khác sau khi thu hẹp lòng sông

Đối với chảy ngập qua trần tính gn đúng lưu lượng chày qua long sông thu

hẹp:

A,\/28(H,~H,)

He: Độ sâu mặt cắt co hep

Ac: Diện tích mặt cắt ướt tại mặt cắt co hep

(9: Hệ số lưu tốc xem bang 2-5

Vo.Ve : Lưu tố tối gần, lưu ốc tại mắt thu hẹp

Ho: Cột nước thượng lưu Hy =H +

H: Độ sâu mực nước thượng lưu H= h, +Z,

Z: Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu khi tính toán đầu tiên, lấy Z =

giá trị ban đầu

oe wie Hoang Bai

sau đó dùng giá trị tinh toán được Z thay vao công thức cho tới khi

Nghia