QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - CÁC QUY ĐỊNH CHỦ YẾU VỀ THIẾT KẾ

National technical regulation on hydraulic structures – The basic stipulation for design

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - CÁC QUY ĐỊNH CHỦ YẾU VỀ THIẾT KẾ National technical regulation on hydraulic structures – The basic stipulation for design QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT HÀ NỘI - 2011 QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT Mục lục Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Thuật ngữ định nghĩa Phân cấp cơng trình thủy lợi Yêu cầu chủ yếu thiết kế cơng trình thủy lợi Các tiêu thiết kế 5.1 Mức đảm bảo phục vụ cơng trình thủy lợi 5.2 Các tiêu thiết kế dịng chảy 5.3 Các tiêu thiết kế khí hậu Tải trọng, tác động tổ hợp chúng 6.1 Các tải trọng tác động lên cơng trình thủy lợi 6.2 Tổ hợp tải trọng tác động lên công trình thủy lợi Hệ số an tồn cơng trình Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu số loại cơng trình thủy lợi thơng dụng 8.1 Hồ chứa nước 8.2 Đập 8.3 Cơng trình xả nước, tháo nước 8.4 Cơng trình lấy nước 8.5 Bể lắng cát 8.6 Trạm bơm 8.7 Nhà máy thủy điện 8.8 Đường dẫn nước kín nhà máy thủy điện trạm bơm 8.9 Đường ống dẫn nước khác 8.10 Đường hầm thủy công 8.11 Hồ điều tiết ngày đêm, bể áp lực nhà máy thủy điện, tháp điều áp 8.12 Kênh dẫn nước 8.13 Cơng trình bảo vệ hồ chứa hạ lưu cụm công trình đầu mối 8.14 Công trình cho cá cơng trình bảo vệ cá 8.15 Thiết kế kiên cố hoá kênh mương cơng trình kênh Phụ lục A (Quy định): Danh mục cơng trình chủ yếu thứ yếu Phụ lục B (Quy định): Tính tốn hệ số an tồn chung cơng trình hạng mục cơng trình Thư mục tài liệu tham khảo Trang 5 11 14 14 16 21 21 21 23 23 25 25 28 31 33 35 36 37 38 39 39 40 41 43 43 44 45 46 50 Lời nói đầu QCVN 04 – 05 : 2011/BNNPTNT : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Cơng trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế, biên soạn sở chuyển QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT đổi, sửa chữa bổ sung TCXDVN 285: 2002 : Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế, theo quy định khoản điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm b, khoản điều 11 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01 tháng năm 2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật QCVN 04 – 05 : 2011/BNNPTNT Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Khoa học Công nghệ thẩm định, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn công bố QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế National technical regulation on hydraulic structures – The basic stipulation for design Phạm vi áp dụng 1.1 Quy chuẩn quy định yêu cầu phải thực lập, thẩm tra, thẩm định, xét duyệt dự án thủy lợi hạng mục cơng trình thủy cơng thuộc dự án thủy điện, giao thông, xây dựng (gọi chung cơng trình thủy lợi) giai đoạn đầu tư gồm: quy hoạch xây dựng, dự án đầu tư xây dựng cơng trình, khảo sát, thiết kế xây dựng cơng trình Phạm vi áp dụng bao gồm xây dựng mới, sửa chữa nâng cấp mở rộng công trình, khơng phân biệt nguồn vốn đầu tư 1.2 Thiết kế cơng trình đê điều, bờ bao, cơng trình giao thơng thủy, cơng trình biển khơng thuộc phạm vi áp dụng quy chuẩn 1.3 Khi thiết kế xây dựng cơng trình thủy lợi, ngồi u cầu tn thủ quy chuẩn phải tuân thủ quy định liên quan khác chủ đầu tư quy định quy định bắt buộc Luật, điều ước quốc tế thỏa thuận mà nhà nước Việt Nam tham gia ký kết có liên quan đến đối tượng cơng trình xem xét 2.1 Thuật ngữ định nghĩa Hoạt động xây dựng cơng trình thủy lợi Bao gồm lập quy hoạch thủy lợi, lập dự án đầu tư xây dựng công trình, khảo sát xây dựng, thiết kế xây dựng cơng trình, thi cơng xây dựng cơng trình, thẩm tra, thẩm định dự án, giám sát thi công xây dựng công trình, quản lý dự án đầu tư xây dựng cơng trình hoạt động khác có liên quan đến xây dựng cơng trình thủy lợi 2.2 Dự án thủy lợi Tập hợp đề xuất liên quan đến bỏ vốn để đầu tư xây dựng cải tạo nâng cấp cơng trình thủy lợi có để đạt mục tiêu xác định QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT 2.3 Cơng trình thủy lợi Sản phẩm tạo thành trí tuệ sức lao động người vật liệu xây dựng thiết bị lắp đặt vào cơng trình, liên kết định vị với cơng trình nhằm mục đích ngăn ngừa hạn chế mặt tác hại, khai thác sử dụng phát huy mặt có lợi nguồn nước để phát triển kinh tế - xã hội 2.4 Hồ chứa nước Cơng trình tích nước điều tiết dòng chảy nhằm cung cấp nước cho ngành kinh tế quốc dân, sản xuất điện năng, cắt giảm lũ cho vùng hạ lưu v.v Hồ chứa nước bao gồm lịng hồ để chứa nước cơng trình (hay hạng mục cơng trình) sau: a) Đập chắn nước để tích nước dâng nước tạo hồ; b) Cơng trình xả lũ để tháo lượng nước thừa khỏi hồ để điều tiết lũ đảm bảo an tồn cho đập chắn nước; c) Cơng trình lấy nước khỏi hồ để cung cấp nước; d) Cơng trình quản lý vận hành; e) Theo yêu cầu sử dụng, số hồ chứa nước có thêm cơng trình khác như: cơng trình xả bùn cát, tháo cạn hồ; cơng trình giao thơng thủy (âu thuyền, cơng trình chuyển tàu, bến cảng ), giao thơng bộ; cơng trình cho cá đi; nhà máy thủy điện nằm tuyến áp lực 2.5 Hệ thống cơng trình đầu mối thủy lợi Một tổ hợp hạng mục cơng trình thủy lợi tập trung vị trí khởi đầu hệ thống dẫn nước, cấp nước, thoát nước; làm chức chứa nước, cấp nước thoát nước, điều tiết nước, khống chế phân phối nước 2.6 Hệ thống dẫn nước, cấp nước, thoát nước Tổ hợp mạng lưới đường dẫn nước cơng trình có liên quan hệ thống dẫn nước 2.7 Cơng trình lâu dài Cơng trình sử dụng thường xuyên định kỳ suốt q trình khai thác 2.8 Cơng trình tạm thời Cơng trình sử dụng thời kỳ xây dựng dùng để sửa chữa cơng trình lâu dài thời kỳ khai thác 2.9 Cơng trình chủ yếu Cơng trình mà hư hỏng bị phá hủy ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động bình thường cơng trình đầu mối hệ thống cơng trình sau đầu mối, làm cho chúng khơng đảm nhận nhiệm vụ thiết kế đề QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT 2.10 Cơng trình thứ yếu Cơng trình mà hư hỏng bị phá hủy làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường cơng trình đầu mối hệ thống, phục hồi thời gian ngắn 2.11 Các loại mực nước hồ chứa nước 2.11.1 Mực nước chết (MNC) Mực nước khai thác thấp hồ chứa nước mà mực nước cơng trình đảm bảo khai thác vận hành bình thường 2.11.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) Mực nước hồ cần phải đạt cuối thời kỳ tích nước để đảm bảo cung cấp đủ nước theo mức đảm bảo thiết kế 2.11.3 Mực nước lớn thiết kế (MNLNTK) Mực nước cao xuất hồ chứa nước lưu vực xảy lũ thiết kế 2.11.4 Mực nước lớn kiểm tra (MNLNKT) Mực nước cao xuất hồ chứa nước lưu vực xảy lũ kiểm tra 2.11.5 Mực nước đón lũ (MNĐL) Còn gọi mực nước phòng lũ, mực nước cao phép trì trước có lũ để hồ chứa nước thực nhiệm vụ chống lũ cho hạ lưu 2.12 Lũ thiết kế Trận lũ theo tính tốn xuất tuyến xây dựng cơng trình tương ứng với tần suất thiết kế 2.13 Lũ kiểm tra Trận lũ theo tính tốn xuất tuyến xây dựng cơng trình tương ứng với tần suất kiểm tra 2.14 Các loại dung tích hồ chứa nước 2.14.1 Dung tích chết Phần dung tích hồ chứa nước nằm cao trình mực nước chết 2.14.2 Dung tích hữu ích (dung tích làm việc) Phần dung tích hồ chứa nước nằm phạm vi từ mực nước dâng bình thường đến mực nước chết 2.14.3 Dung tích phịng lũ Phần dung tích hồ chứa nước nằm phạm vi từ mực nước đón lũ đến mực nước lớn kiểm tra làm nhiệm vụ điều tiết lũ Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể cơng trình hồ chứa nước, QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT dung tích phịng lũ bố trí phần nằm mực nước dâng bình thường nằm tồn mực nước dâng bình thường 2.15 Đập chắn nước Cơng trình chắn ngang dịng chảy sơng suối ngăn vùng thấp để giữ nước nâng cao mực nước trước đập hình thành hồ chứa nước 2.16 Cơng trình xả lũ Cơng trình xả lượng nước thừa, điều chỉnh lưu lượng xả hạ lưu để đảm bảo an tồn cho cơng trình thủy lợi 2.17 Cơng trình tháo nước Cơng trình dùng để chủ động tháo nước theo quy trình quản lý khai thác hồ: tháo cạn hoàn toàn phần nước cần sửa chữa cơng trình, vệ sinh lịng hồ, dọn bùn cát bồi lấp rút nước đề phòng cố tham gia xả lũ 2.18 Cơng trình lấy nước Cơng trình lấy nước chủ động từ nguồn nước vào hệ thống đường dẫn để cấp cho hộ dùng nước theo yêu cầu khai thác 2.19 Âu thuyền cơng trình chuyển tàu Cơng trình nâng chuyển phương tiện vận tải thủy vượt qua đê, đập 2.20 Đường cho cá Cơng trình giúp cho số lồi cá di chuyển từ hạ lưu cơng trình dâng nước lên thượng lưu ngược lại theo đặc tính sinh học chúng 2.21 Lịng hồ Vùng tích nước hồ chứa nước kể từ mực nước lớn kiểm tra trở xuống 2.22 Vùng ngập thường xuyên hồ chứa nước Vùng mặt đất lòng hồ nằm từ mực nước dâng bình thường trở xuống 2.23 Vùng bán ngập hồ chứa nước Vùng mặt đất lòng hồ nằm ven bờ thường bị ngập mùa lũ, tính từ cao trình mực nước dâng bình thường đến mực nước lớn kiểm tra 2.24 Mức bảo đảm phục vụ cơng trình Số năm cơng trình đảm bảo làm việc theo nhiệm vụ thiết kế chuỗi 100 năm khai thác liên tục, tính tỷ lệ phần trăm QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT Phân cấp công trình thủy lợi 3.1 Quy định chung 3.1.1 Cấp cơng trình để xác định yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ theo mức khác phù hợp với quy mô tầm quan trọng cơng trình, sở pháp lý để quản lý hoạt động xây dựng Cấp thiết kế cơng trình cấp cơng trình 3.1.2 Cơng trình thủy lợi phân thành cấp (cấp đặc biệt, cấp I, cấp II, cấp III, cấp IV) tùy thuộc vào quy mơ cơng trình tầm quan trọng, mức độ ảnh hưởng đến phát triển kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phịng v.v Cơng trình cấp khác có u cầu kỹ thuật khác Cơng trình cấp đặc biệt có yêu cầu kỹ thuật cao giảm dần cấp thấp 3.2 Nguyên tắc xác định cấp cơng trình thủy lợi 3.2.1 Phải xác định cấp theo tiêu chí: lực phục vụ, khả trữ nước hồ chứa nước, đặc tính kỹ thuật cơng trình có mặt cụm cơng trình đầu mối, quy định theo bảng Cấp cơng trình thủy lợi cấp cao số cấp xác định theo tiêu chí nói 3.2.2 Cấp cơng trình đầu mối thường xem cấp cơng trình thủy lợi Cấp hệ thống cơng trình dẫn nước chuyển nước nhỏ cấp cơng trình đầu mối nhỏ dần theo thu hẹp phạm vi phục vụ Cấp kênh dẫn nước cơng trình kênh dẫn nước cấp nhỏ cấp so với cấp kênh dẫn nước cơng trình kênh dẫn nước cấp 3.2.3 Cấp cơng trình thủy lợi xác định theo bảng xem xét giảm xuống cấp (trừ cơng trình cấp IV) trường hợp sau: a) Khi cấp cơng trình xác định theo chiều cao đập thấp cấp xác định theo dung tích hồ mực nước dâng bình thường; b) Các hạng mục cơng trình cấp đặc biệt cấp I không nằm tuyến chịu áp lực nước (trừ nhà máy thủy điện, đường ống dẫn nước có áp, ống dẫn nước vào tuốc bin, bể áp lực, tháp điều áp); c) Các công trình có thời gian khai thác khơng q 10 năm; d) Các cơng trình thủy cụm lượng; hệ thống kênh cơng trình kênh phục vụ cấp nước tiêu nước cho nông nghiệp, cần phải tu bổ, sửa chữa không làm ảnh hưởng đáng kể đến vận hành bình thường cơng trình đầu mối thủy lợi 3.2.4 Cấp cơng trình thủy lợi xác định theo bảng xem xét nâng lên cấp (trừ cơng trình cấp đặc biệt) hạng mục cơng trình xảy cố rủi ro gây thiệt hại to lớn kinh tế - xã hội môi trường hạ lưu QCVN 04 - 05 : 2011/BNNPTNT Bảng 1- Phân cấp cơng trình thủy lợi Loại cơng trình Loại lực phục vụ đất Cấp công trình Đặc biệt I II III IV Diện tích tưới diện tích tự nhiên khu tiêu, 103 - > 50 >10 ÷ 50 >2 ÷ 10 ≤2 Nhà máy thủy điện có cơng suất, MW >1 000 300 ÷ 000 100 ÷ 200÷1 000 >20 ÷ 200 >3 ÷ 20 ≤3 Cơng trình cấp nguồn nước chưa xử lý cho ngành sử dụng nước khác có lưu lượng, m3/s > 20 >10 ÷ 20 >2 ÷ 10 ≤2 - A > 100 >70 ÷ 100 >25 ÷ 70 >10 ÷ 25 ≤ 10 B - > 35 ÷ 75 >15 ÷ 35 >8 ÷ 15 ≤8 C - - >15 ÷ 25 >5 ÷ 15 ≤5 A > 100 >60 ÷ 100 >25 ÷ 60 >10 ÷ 25 ≤ 10 B - >25 ÷ 50 >10 ÷ 25 >5 ÷ 10 ≤5 C - - >10 ÷ 20 >5 ÷ 10 ≤5 A - >25 ÷ 40 >15 ÷ 25 >8 ÷ 15 ≤8 B - - >12 ÷ 20 >5 ÷ 12 ≤5 C - - >10 ÷ 15 >4 ÷ 10 ≤4 Đập vật liệu đất, đất - đá có chiều cao lớn nhất, m Đập bê tông, bê tông cốt thép loại cơng trình thủy lợi chịu áp khác có chiều cao, m Tường chắn có chiều cao, m