Số TTLịch trình thựctậpCông việc thực tập được giao1 22/4 Gặp mặt trao đổi công việc, mục đích trong quá trình thựctập tại cơ quan2 6/5 Được giao về phòng ban phụ trách chuyên đề thực tậ
BÁO CÁO THỰC TẬP
Địa điểm và thời gian thực tập
Tên đơn vị thực tập Trung tâm Công trình đồng bằng ven biển và đê điều – Viện:
Thủy Công Địa chỉ: Số 7 – Ngõ 95 Chùa Bộc – Đống Đa – Hà Nội
Thời gian thực tập tai đơn vị Viện Thủy Công từ 22/4/2019 đến 16/6/2019.Thời gian làm chuyên đề tập trung tại trường: từ 17/6/2019 đến 30/6/2019.Giảng viên hướng dẫn: PSG.TS Lê Thanh Hùng
Nhật ký thực tập
2.1 Nội dung công việc được giao tại đơn vị thực tập:
Số TT Lịch trình thực tập
Công việc thực tập được giao
1 22/4 Gặp mặt trao đổi công việc, mục đích trong quá trình thực tập tại cơ quan
2 6/5 Được giao về phòng ban phụ trách chuyên đề thực tập
3 6/5 – 16/6 Tìm hiểu các báo cáo về các dự án:
- Dự án nâng cấp cống Cầu Xe
- Công trình cống kiểm soát mặn và cải tạo môi trường vùng hạ lưu sông Hoàng Mai
- Công trình cống Quảng Lởi Thực hiện tính toán thấm và tính toán thủy lực cho công trình cống Quảng Lởi
10 17/6 Tập trung nhóm, nhận số liệu thực tập về chuyên đề chung tại trường ĐH Thủy Lợi
11 18/6 – 28/6 Thực hiện tính toán chuyên đề tính toán điều tiết lũ và điều tiết hồ
Tính toán thấm và thủy lực cho công trình cống Quảng Lởi
Mở đầu
Tên công trình:Cống Quảng Lởi - thuộc dự án đầu tư xây dựng Hệ thống thủy lợi Tiểu vùng XVII - Nam Cà Mau, tỉnh Cà Mau Địa điểm xây dựng:xã Tạ Tân Thuận, huyện Đầm Dơi, Cà Mau.
Hình thức đầu tư: Xây dựng mới.
Chủ đầu tư: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Cà mau. Đại diện chủ đầu tư: Ban quản lý dự công trình Nông nghiệp và PTNT Cà Mau Hình thức quản lý thực hiện dự án: Chủ đầu tư trực tiếp quản lý thực hiện dự án
Tổ chức lập thiết kế Bản vẽ thi công:
Tên đơn vị: Viện Thủy công. Địa chỉ: Số 03 - Ngõ 95 - Chùa Bộc – Q.Đống Đa - Tp Hà Nội
Cấp công trình: cấp III.
- Bề rộng khoang 10.5m; bề rộng thông nước Bm.
- Cao trình đỉnh trụ pin: +3,00
- Cao trình đỉnh cửa van: +3,00
- Cửa van tự động 2 chiều bằng thép không rỉ: BxH = 10,5mx6.0m.
- Lòng dẫn thượng hạ lưu, tiêu năng:
Phía đồng: Trong phạm vi thân cống gia cố bằng rọ đá thép bọc PVC kích thước 4x2x0,5m chiều dài 4,75m; tiếp theo là gia cố bằng rọ đá thép bọc PVC kích thước 4x2x0,5m với chiều dài 10m.
Phía sông: Trong phạm vi thân cống gia cố bằng rọ đá thép bọc PVC kích thước 4x2x0,5m chiều dài 7,75m; tiếp theo gia cố rọ đá thép bọc PVC kích thước 4x2x0,5m chiều dài gia cố 10m; đoạn tiếp theo là gia cố bằng thảm đá thép bọc PVC kích thước 6x2x0,3 với chiều dài 10m.
- Cầu giao thông thiết kế với tải trọng 0,65HL93; chiều rộng cầu 6,5m trong đó phần mặt cầu chính rộng 6m; cao trình đáy dầm cầu +4.50;
- Số nhịp: 01 nhịp giữa + 02 nhịp biên Nhịp giữa sử dụng dầm T đúc tại chỗ nhịp 11,45m; nhịp biên sử dụng dầm cầu I18,6m đúc sẵn; độ dốc dọc cầu i=7%; độ dốc ngang mặt cầu 2%
- Mố cầu xử lý nền bằng cọc BTCT M300 kích thước 35x35x2500cm
Xử lý nền và chống thấm.
- Nền trụ pin, dầm đáy cống xử lý bằng cọc BTCT M300, tiết diện cọc 35x35, chiều dài cọc L=2,80m cắm sâu vào lớp đất tốt số 2 (lớp sét dẻo cứng).
- Chống thấm bằng cừ BTCT M300 kích thước 20x80cm ở vị trí chính giữa, dưới dầm đáy, liên tục và nối liền với mang cống vào bờ.
- Cao trình đáy kênh dẫn phía sông: -3,00
- Nhà cấp 4, diện tích sử dụng: 68 m 2
Tính toán thấm qua công trình
2.1 Mục đích và biện pháp chống thấm
Tính toán thấm qua công trình với mục đích xác định áp lực thấm lên các bộ phận công trình giới hạn miền thấm, lưu lượng thấm qua công trình đồng thời kiểm tra khả năng xói để có biện pháp gia cố thượng hạ cống, hai bên vai công trình khi dòng thấm thoát ra.
Cần kiểm tra điều kiện ổn định thấm cục bộ và ổn định thấm tổng thể.
+ Ổn định thấm cục bộ: Để không xảy ra hiện tượng đùn đất cục bộ ở mặt nền hạ lưu công trình thì trị số građien ở cửa ra phải thỏa mãn điều kiện: Jr n.Ho= 0,8.4,0= 3,2m nên cống chảy ngập.n
Từ đó ta tính được lưu lượng tháo qua cống theo công thức của đập tràn đỉnh rộng chảy ngập: g n g n
Trong đó : n : hệ số lưu tốc chảy ngập, lấy bằng 0,85. g: hệ số lưu tốc khi xét co hẹp bên có thể tính theo Trugaep: g = 0,5 + 0,5
Sơ bộ lấy = 1.g Đối với đập trụ đỡ với cửa vào tương đối thuận, không có tường cánh, theo trị số gần đúng của Cumin lấy hệ số lưu lượng m = 0,32; = 0,85.n
Do từ cống ra kênh dẫn hạ lưu, mặt cắt dòng chảy thay đổi đột ngột nên tại vị trí cửa ra của cống có tổn thất cột nước tính theo công thức:
2g 2g với hệ số tổn thất 1
: hệ số tổn thất cửa ra.
: diện tích mặt cắt cửa vào (mặt cắt cống).
: diện tích mặt cắt cửa ra (mặt cắt kênh). v: lưu tốc trong cống hkênh = hcống – h tt kênh = hkênh.(B+m.hkênh)
=> Như vậy giả thiết h = 0 để tính toán rồi lại tính lại htttt
Lưu tốc dòng chảy trong kênh được xác định như sau: kenh kenh kenh v Q
So sánh với lưu tốc cho phép trong kênh [v] được tính theoo quan hệ giữa lưu lượng với tính chất của đất lòng kênh.(3)
K - Hệ số phụ thuộc vào đất lòng kênh (K=0,75 với đất sét).
Kết quả tính toán khả năng tháo
Mực nước H c k(gt) Qcong Tổn thất hkênh vkenh [v]-0.30 2.90 30.45 39.29 0.22 16.23 0.00 2.90 0.41 0.99-0.20 3.00 31.50 41.16 0.23 16.83 0.00 3.00 0.41 0.99-0.10 3.10 32.55 43.07 0.24 17.43 0.00 3.10 0.40 1.000.00 3.20 33.60 45.00 0.25 18.03 0.00 3.20 0.40 1.000.10 3.30 34.65 46.97 0.26 18.63 0.00 3.30 0.40 1.000.20 3.40 35.70 48.96 0.27 19.24 0.00 3.40 0.39 1.010.30 3.50 36.75 50.99 0.28 19.84 0.00 3.50 0.39 1.010.40 3.60 37.80 53.04 0.29 20.44 0.00 3.60 0.39 1.010.50 3.70 38.85 55.13 0.30 21.04 0.00 3.70 0.38 1.020.60 3.80 39.90 57.24 0.30 21.64 0.00 3.80 0.38 1.020.70 3.90 40.95 59.39 0.31 22.24 0.00 3.90 0.37 1.020.80 4.00 42.00 61.56 0.32 22.84 0.00 4.00 0.37 1.030.90 4.10 43.05 63.77 0.32 23.44 0.00 4.10 0.37 1.031.00 4.20 44.10 66.00 0.33 24.04 0.01 4.19 0.36 1.03
Giá trị lưu lượng lớn nhất không gây xói trong kênh và lưu lượng có thể thoát qua cống được thể hiện trong bảng trên, qua bảng thấy rằng cống có khả năng thoát lũ với bề rộng B=1x10,5 (m) mà không gây xói lòng dẫn.
Tuy nhiên để đảm bảo lòng dẫn ổn định trong mọi trường hợp làm việc cần bố trí thêm ngưỡng khuyếch tán dòng chảy và gia cố nhẹ lòng dẫn bằng thảm đá dày 30 đến50cm.
Tính toán điều tiết hồ và điều tiết lũ
Mục đính tính toán
Mục đích của việc tính điều tiết hồ là tìm ra mối quan hệ giữa quá trình lưu lượng chảy đến, quá trình lưu lượng chảy ra khỏi hồ và sự thay đổi mực nước hoặc dung tích kho nước theo thời gian, từ đó tính được mực nước chết, mực nước dâng bình thường,dung tích chết, dung tích hiệu dụng và dung tích hồ.
Nhiệm vụ tính toán
Xác định dung tích nước hiệu dụng V và cao trình mực nước dâng bình thường.h
Nội dung tính toán theo phương pháp lập bảng
Bảng 1 Số liệu thủy văn
Bảng 2 Quan hệ đặc trưng lòng hồ
3.2 Xác định mực nước chết
- Theo tài liệu đã cho MNC = 49,2 m
- Tra quan hệ Z~V ta được: V = 2,523.10 mc 6 3
3.3 Xác định mực nước dâng bình thường ( MNDBT ) và dung tích hiệu dụng (V )h a) Khái niệm mực nước dâng bình thường
MNDBT là thông số chủ chốt của công trình Đây là mực nước trữ cao nhất trong hồ ứng với các điều kiện thuỷ văn và chế độ làm việc bình thường như đã thiết kế hồ. b) Các nhân tố ảnh hưởng đến mực nước dâng bình thường
MNDBT có tính chất quyết định, nó ảnh hưởng đến quy mô công trình, đến cột nước, lưu lượng Về mặt công trình nó quyết định đến chiều cao đập, kích thước các công trình xả lũ Về mặt kinh tế, nó ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích ngập lụt ở thượng lưu và các tổn thất do ngập nước Vì vậy phải thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật để chọn ra MNDBT Khi xem xét MNDBT cần chú ý một số yếu tố ảnh hưởng sau đây:
- MNDBT càng cao thì khả năng cung cấp nước càng lớn nhưng quy mô công trình cũng càng lớn và diện tích ngập lụt thượng lưu càng lớn và thiệt hại càng nhiều, các vấn đề như đền bù, di dân tái định cư càng phức tạp.
- Trong một số trường hợp do tình hình địa hình, địa chất và các vấn đề khác về nền móng khống chế chiều cao đập và do đó khống chế MNDBT.
- Ở một số vùng khí hậu nóng, nếu MNDBT càng lớn thì diện tích mặt thoáng càng lớn, do đó tổn thất bốc hơi càng lớn. c) Cách xác định mực nước dâng bình thường
Việc xác định MNDBT thực chất là việc xác định dung tích hiệu dụng của kho nước Ở đây xác định dung tích hiệu dụng một cách đúng dần thông qua 2 bước tính là chưa kể tổn thất và có kể đến tổn thất kho nước.
Ta tính toán MNDBT theo phương pháp lập bảng
Xác định V trong trường hợp chưa kể tới tổn thấth
Bảng 3 Tính V khi chưa kể đến tổn thất h
- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ lợi( từ đầu thời kỳ thừa nước đến cuối thời kỳ thiếu nước )
- Cột (2) : Số ngày trong tháng
- Cột (3) : Lưu lượng nước đến trong tháng
- Cột (4) : Tổng lượng nước đến trong tháng
- Cột (5) : Tổng lượng nước dùng trong tháng
- Cột (6) và (7) : Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng
- Cột (8) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết).Cột (8) là luỹ tích của cột (6) với điều kiện lượng nước trữ không quá V h
- Cột (9) : Lượng nước xả thừa (khi lượng nước trữ vượt quá Vh).
Từ bảng 3, ta xác định được dung tích hiệu dụng khi chưa kể tới tổn thất là:
Xác định V khi có tổn thấth a, Tính toán lượng nước tổn thất:
Lượng nước tổn thất gồm có tổn thất bốc hơi và tổn thất thấm
Bảng 4 Bảng tính toán tổn thất
V 2 F 2 V tb F tb Z bh W b.hơi Chỉ tiêu W thấm
- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn
- Cột (2) : Qúa trình dung tích hồ,là cột (8) của Bảng 2-1 cộng với dung tích chết Vc
- Cột (4) : Dung tích hồ bình quân trong tháng Vtb=V i−1 +V i
- Cột (5) : Diện tích bình quân F tb =F i−1 +F i
- Cột (6) : Bốc hơi mặt nước
- Cột (7) : Tổn thất bốc hơi W = Zbh bh.F
- Cột (8) : Chỉ tiêu tổn thất Lấy K = 1%
- Cột (9) : Tổn thất thấm W = K.V th tb
- Cột (10) : Tổng tổn thất W = W + Wtt bh th b, Xác định V có kể tới tổn thất h
Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau
Bảng 5 Bảng tính toán V khi có kể tới tổn thất lần 1 h
Lượng nước Tổng lượng tổn thất
W +W q tt ∆V = (Q-q) ∆t Có kể đến tổn thất
- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ lợi( từ đầu thời kỳ thừa nước đến cuối thời kỳ thiếu nước )
- Cột (2) : Số ngày trong tháng
- Cột (3) : Tổng lượng nước đến trong tháng
- Cột (4) : Tổng lượng nước dùng trong tháng
- Cột (5) : Tổng lượng tổn thất từng tháng
- Cột (6) : Tổng lượng nước đi trong tháng
- Cột (7) và (8) : Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng
- Cột (9) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết).Cột (9) là luỹ tích của cột (7) với điều kiện lượng nước trữ không quá V h
- Cột (10) : Lượng nước xả thừa (khi lượng nước trữ vượt quá Vh).
Từ bảng 5, ta xác định được dung tích hiệu dụng khi kể tới tổn thất:
Do sai số ∆V = 6,7% > 5% nên ta cần tính toán lạih
Bảng 6 Tính toán tổn thất lần 2
Bốc hơi Thấm Tổng tổn thất
V 2 F 2 V tb F tb Z bh W b.hơi Chỉ tiêu W thấm
9 2,523 0,723 2,785 0,768 12,42 0,010 0,01 0,028 0,037 Bảng 6 giống như Bảng 4 nhưng cột (2) của Bảng 6 bằng cột (5) của Bảng 5.
Bảng 7 Tính toán lại giá trị V h
Lượng nước Tổng lượng tổn thất
W +W q tt ∆V = (Q-q) ∆t Có kể đến tổn thất
Từ bảng 7, ta xác định được dung tích hiệu dụng của hồ là
Dung tích hồ chứa ứng với MNDBT là:
V = V + V = 2,523 + 16,529 = 19,052 (10 m )c h 6 3 Ứng với V = 19,052 (10 m ), tra quan hệ Z~V ta được MNDBT = 60,14 m 6 3
B Tính toán điều tiết lũ
Mục đích của việc tinh toán điều tiết lũ
Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ là thông qua tính toán tìm ra được dung tích phòng lũ cần thiết của kho nước, đường quá trình xả lũ xuống hạ lưu của công trình, tìm ra lưu lượng xả lớn nhất, từ đó định ra quy mô, kích thước tràn xả lũ và các phương thức vận hành kho nước để xác định kích thước các công trình tiêu năng và kênh tháo.
Nhiệm vụ
Nhiệm vụ cơ bản của điều tiết lũ là nghiên cứu cách hạ thấp lưu lượng lũ nhằm đáp ứng các yêu cầu phòng chống lũ cho các công trình ven sông và khu vực hạ lưu công trình.
Ý nghĩa
Trong hệ thống đầu mối công trình thủy lợi, công trình tràn giữ một vị trí quan trọng Kích thước của công trình tràn có ảnh hưởng trực tiếp đến quy mô và kích thước của công trình khác trong hệ thống công trình đầu mối và mức độ ngập lụt ở hạ lưu công trình. Để đảm bảo điều kiện và kỹ thuật của toàn bộ hệ thống, ta phải tính toán và điều tiết lũ với nhiều phương án B khác nhau nhằm tìm ra được phương án B sao cho côngtr tr trình được xây dựng an toàn và kinh tế nhất.
Phương pháp tính toán
Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán điều tiết lũ:
Trong báo cáo này tiến hành tính toán điều tiết lũ theo phương pháp thử đúng dần.
4.1 Tài liệu cho trước a) Tài liệu về đặc trưng hồ chứa Z~V
Bảng 8 Quan hệ đặc trưng hồ chứa
+ Đường quá trình lũ là dạng tam giác có:
Tổng thời gian lũ T = 1440 phút
Thời gian lũ lên T = 480 phútl
Thời gian lũ xuống T = 960 phútx
Ta có bảng quá trình lũ:
Bảng 9 Quá trình lũ thiết kế và kiểm tra
TG (giờ) Q lũ TK Q lũ TG (giờ) Q
Trường hợp điều tiết có cửa van cao trình ngưỡng tràn:
4.2 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp thử dần a) Tính toán lũ thiết kế
Kết quả tính toán được cho ở bảng sau:
Bảng 10 Bảng tính toán điều tiết lũ TK theo phương pháp thử dần
- (1) : Thời gian xảy ra lũ
- (2) : Lưu lượng lũ TK đến tại thời điểm T
- (3) : Lưu lượng lũ trung bình thời đoạn tính toán
- (4) : Lưu lượng xả lũ giả thiết tại các thời điểm T
- (5) : Lưu lượng xả lũ trung bình các thời đoạn
- (6) : Dung tích siêu cao của hồ chứa Vsc i=Vi−1 sc +(Qi tb−qi tb ) ∆
- (7) : Dung tích hồ tại các thời điểm tính toán V = V + Vi i-1 i sc
- (8) : Cao trình mực nước trong hồ Tra biểu đồ quan hệ Z~V
- (9) : Cột nước trên ngưỡng tràn H = Z - Ztr hồ ng
- (10) : Lưu lượng xả lũ theo tính toán q = tt ε m B√2 g Htr
- (11) : Sai số giữa q và q ( tính đến 10 lần)tt gt 9
Biểu đồ lưu lượng lũ TK
Từ bảng kết quả tính toán trên ta có qxảmax = 588,38 m3/s
MNLTK = MNDBT + H = 60,14 + 7,29 = 67,43 mtr b) Tính toán lũ kiểm tra
Tương tự với cách tính toán lũ thiết kế ta có bảng kết quả sau:
Bảng 11 Bảng tính toán lũ kiểm tra
