đồ án kỹ thuật công trình xây dựng Thiết kế thi công công trình Thủy điện Nậm Công 1

Con người đã nhậnthức được các quy luật tự nhiên phản ánh trong quá trình xây dựng, tích luỹ, đúc kếtđược những kinh nghiệm để từ đó phát triển lý luận khoa học xây dựng thành mộtmôn kho

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình xây dựng một công trình thuỷ lợi thì thi công là một phần tất yếukhông thể thiếu để biến các công trình từ ước mơ thành hiện thực Cùng với sự pháttriển vượt bậc của khoa học kỹ thuật công nghệ, quy mô xây dựng các công trìnhngày càng lớn, tốc dộ ngày càng nhanh, công nghệ càng hiện đại Con người đã nhậnthức được các quy luật tự nhiên phản ánh trong quá trình xây dựng, tích luỹ, đúc kếtđược những kinh nghiệm để từ đó phát triển lý luận khoa học xây dựng thành mộtmôn khoa học riêng Kỹ thuật và tổ chức thi công công trình thuỷ lợi

Thi công các công trình thuỷ lợi là môn khoa học nghiên cứu các quy luật, quátrình, phương pháp xây dựng các công trình thuỷ lợi - thuỷ điện, từ đó rút ra những lýluận và kinh nghiệm mới để bổ sung, hoàn thiện các phương pháp thi công, tìm ra cácbiện pháp thi công mới với phương châm nâng cao năng suất - chất lượng, hiệu quảcao, giá thành hạ So với các công trình xây dựng nói chung, thi công công trình thuỷlợi có những đặc điểm riêng như gặp nhiều khó khăn do luôn bị ảnh hưởng bởi dòngchảy, phức tạp về kỹ thuật, phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên , vì vậy đòi hỏinhững cán bộ, công nhân kỹ thuật phải có kiến thức về tổ chức thi công cơ bản, nắmvững quy luật chủ yếu của tự nhiên, có trình độ chuyên môn vững vàng và tinh thầntrách nhiệm cao

Đồ án tốt nghiệp là nội dung quang trọng trong chương trình học của tất cả cáctrường đại học nói chung và trường Đại học Thuỷ lợi nói riêng Nhằm giúp sinhviên hệ thống, tổng hợp lại kiến thức đã được học, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tếthiết kế, thi công công trình, đồng thời có được sự chuẩn bị chu đáo cho quá trìnhcông tác và làm việc sau này

Đồ án Thiết kế thi công công trình Thủy điện Nậm Công 1 gồm 6 chương và cácphụ lục tính toán của từng chương:

 Chương 1 : GIỚI THIỆU CHUNG

 Chương 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

 Chương 3: THIẾT KẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH

 Chương 4: TIẾN ĐỘ THI CÔNG

 Chương 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG

 Chương 6: DỰ TOÁN

Các phụ lục tính toán v à 7 b ản v ẽ kh ổ A1.

Trong thời gian làm đồ án em xin bày tỏ lòng cám ơn chân thành tới ThầyGiáo giáo Th.S Nguyễn Anh Tuấn cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn thicông và những người bạn đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, trao đổi tạo những điều kiệntốt nhất cho em hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã cố gắng học hỏi, nghiên cứu để hoàn thành đồ án một cách tốt nhấtnhưng do thời gian làm còn ít cũng như kinh nghiệm còn hạn chế nên trong đồ án nàychắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót Kính mong sự chỉ bảo, đóng góp củathầy cô cùng toàn thể các bạn

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN NẬM CÔNG 1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

Dự án thuỷ điện Nậm Công trên Nậm Công là nhánh sông lớn nằm phía hữu ngạnsông Hồng thuộc tỉnh Lào Cai Dự án này gần đây mới được xem xét để khai tháctiềm năng thuỷ điện

Vào những năm 1966-1970 Viện Thiết Kế Thuỷ Lợi - Thuỷ Điện (Bộ Thuỷ Lợicũ) đã nghiên cứu quy hoạch thuỷ điện để phục vụ cho việc khai thác mỏ đồng SinhQuyền trong tương lai Do chiến tranh ác liệt các bước nghiên cứu khai thác nguồnthuỷ năng cũng như Ngòi Đum và Ngòi Bo trong khu vực Lào Cai bị dừng lại vàchưa có dự án thuỷ điện lớn nào ở Lào Cai được thực hiện

Nậm Công bắt nguồn từ vùng núi cao thuộc dãy núi Hoàng Liên Sơn, từ trên độcao 2700-3000m chảy theo hướng chính Tây Nam - Đông Bắc đổ ra sông Hồng ở độcao trên 100m về phía thượng lưu thị xã Lào Cai 25km Tổng diện tích toàn bộ lưuvực là 485Km2

1.2 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

Cung cấp điện năng cho khu vực Lào Cai qua lưới điện quốc gia để cải thiện chấtlượng điện và theo biểu đồ điều độ do Tổng công ty điện lực Việt Nam (EVN) yêu cầu.Bảng 1.1

36,08,7179,38

1.3 QUY MÔ KẾT CẤU CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

B ng 1.2: Qui mô, kh i lảng 1.2: Qui mô, khối lượng các hạng mục công trình chính ối lượng các hạng mục công trình chính ượng các hạng mục công trình chínhng các h ng m c công trình chínhạng mục công trình chính ục công trình chính

58421435,10341413,213

2 Đập dâng ở hai vai: Bê tông trọng lực

435,1027,10100400,653

a

b

c

d

Tuyến năng lượng

Cửa lấy nước: Bằng BTCT

- Chiều cao cửa

- Cao trình ngưỡng

- Cao trình đỉnh

- Số lỗ cửa (Khoang cửa)

- Lưu lượng lớn nhất qua cửa lấy nước

- Chiều rộng khoang thông thủy

Đường hầm áp lực: Bằng BTCT

- Chiều dài hầm chui

- Chiều dài hầm nổi

- Đường kính hầm Do

- Chiều dày vỏ hầm

Giếng điều áp: BTCT

- Đường kính trong của giếng

- Chiều dày thành giếng

- Chiều cao giếng giếng

Đường ống thép áp lực

- Số đường ống

- Đường kính trong của ống Do

- Chiều dày đường ống 

- Chiều dài đường ống chính

mmmlỗ

m3/sm

KmKmmm

mmm

ốngmmmm

3,5423435,1215,83

5,290,43,000,30

6,00,5  146

12,0

16  28780

B ng 1.2 (ti p theo)ảng 1.2: Qui mô, khối lượng các hạng mục công trình chính ếp theo)

- Cao trình đáy kênh

- Chiều rộng đáy kênh

- Chiều dài kênh

- Độ dốc đáy kênh

Trạm phân phối điện ngoài trời

- Kích thước trạm (dài x rộng)

Đường vận hành-Kết cấu BTXM, nhựa đường

Đường dây tải điện 110KV nối với TBA 110KV

Lào Cai

mmtổm

mmm

mxmkmkm

137,0143,50335,0x16,

5

135,518300,005

55x42

20 + 5,030II

Bê tông hở các loại

Bê tông ngầm các loại

Cốt thép các loại (Kết cấu)

Thép đường ống áp lực

Thiết bị cơ khí thuỷ công

Thiết bị cơ khí thuỷ lực

Thiết bị điện và đường dây

397.429175.22985.931116.31143.80427.6593.603,51041,60581,7542,0360,0

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dung công trình

1.4.1 Vị trí địa lý tự nhiên khu vực

Tọa độ địa lý của công trình: Từ 103045’ đến 103047’ Kinh độ Đông và từ 22033’đến 22036’ vĩ độ Bắc

Nậm Công là một ngòi lớn nằm phía hữu ngạn sông Hồng thuộc tỉnh Lào Cai bắtnguồn từ vùng núi cao nằm giữa hai huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu và huyện BátSát tỉnh Lào Cai từ trên cao độ 3000m chảy theo hướng chính Tây Nam - Đông Bắc

đổ ra sông Hồng ở cao độ khoảng 100m giữa hai xã Cốc Mỳ và Bản Vược (HuyệnBát Xát) Cách thị xã Lào Cai 25km về phía Tây Bắc

Giáp với lưu vực Nậm Công có sông Nậm Mu ở phía tây, lưu vực Ngòi Đum ởphía Nam và sông Hồng ở phía Bắc và phía Đông.

Diện tích toàn bộ lưu vực là 485Km2, tính đến tuyến đập là 398Km2 Chiều dàidòng chính từ nguồn đến cửa sông 37,5Km, đến tuyến đập là 25,6Km và đến nhàmáy xấp xỉ 33Km

1.4.2 Hình thái và địa hình

Địa hình lưu vực khá phức tạp, có những dãy núi cao - Vùng này được đặc trưngbởi sự chia cắt sâu của địa hình, độ dốc của các sườn núi lớn Độ cao trung bình lưuvực là 1400m Lưu vực sông đến tuyến công trình có dạng hình nan quạt với cao độ2700-3000m ở thượng nguồn và được hạ dẫn tới cửa sông ở cao độ dưới 100m Địahình núi cao và bị chia cắt đã tạo nên nhiều nhánh suối

Các đặc trưng hình thái lưu vực sông tính đến tuyến công trình đo trực tiếp trên bản

1.4.3 Đặc điểm khí hậu lưu vực

Lưới trạm khí tượng thủy văn:

Trên lưu vực sông Hồng vùng Lào Cai là vùng có khá dày trạm quan trắc khí tượngthủy văn như Lào Cai, SaPa, Bát Xát, Ô Quý Hồ, SaPả, Cốc San, Tà Thàng nhưngtrên lưu vực chỉ có trạm đo mưa Mường Hum (22 năm) và Ô Quý Hồ (31năm đođạc), không có một trạm thủy văn nào

Do đặc điểm địa hình và vị trí địa lý của vùng núi cao đã tạo ra những nét khác biệt

về khí hậu của lưu vực so với các vùng khác ở Tây Bắc Từ tháng XI đến tháng IVnăm sau trong lưu vực này thời tiết khô, đôi khi có mưa Từ tháng V đến tháng X làmùa mưa Mưa lớn nhất thường xảy ra vào tháng VII, VIII Lượng mưa mùa mưachiếm hơn 75% lượng mưa năm

Nhìn chung Nậm Công nằm trong vùng chuyển tiếp từ vùng Đông Bắc sang vùngTây Bắc, ở thượng nguồn là vùng núi cao chịu ảnh hưởng của khí hậu ôn đới, còn ở

hạ lưu địa hình thấp chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa

Nhiệt độ không khí:

Nhiệt độ trung bình tháng của không khí từ 15,2 đến 21,8 0C

Tháng nóng nhất là tháng 12 Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối trong thời kỳ quan trắc là410C Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối là -3,20C

Bảng 3.2: Tốc độ gió 8 hướng ứng với tần suất P% ở trạm SaPa

Bảng 3.3: Tổn thất bốc hơi mặt nước khu vực (mm)

Bảng 3.4: Kết quả tính dòng chảy năm đến tuyến đập

B ng 3.6: L u lảng 1.2: Qui mô, khối lượng các hạng mục công trình chính ư ượng các hạng mục công trình chínhng bình quân tháng ng v i t n su t P% t i tuy n ứng với tần suất P% tại tuyến đập ới tần suất P% tại tuyến đập ần suất P% tại tuyến đập ất P% tại tuyến đập ạng mục công trình chính ếp theo) đậpp

Q10% 8,20 6,81 4,65 10,2 16,7 36,4 53,4 53,9 35,6 22,6 15,0 9,85 22,8Q15% 7,81 6,48 4,50 9,71 15,9 34,6 50,8 51,3 33,9 22,4 14,6 9,37 21,8Q25% 7,31 6,06 4,14 9,09 14,9 32,4 47,5 48,0 31,7 20,1 13,4 8,77 20,3Q50% 7,05 4,72 3,97 6,41 13,3 24,8 32,5 47,8 30,5 20,4 13,1 9,04 17,8Q75% 5,30 4,76 3,37 5,99 11,6 22,7 29,8 42,2 25,7 15,3 12,5 7,18 15,5Q85% 4,89 4,39 3,10 5,52 10,6 20,9 27,4 39,0 23,7 13,9 11,5 6,62 14,3Q90% 4,65 4,18 2,95 5,26 10,1 19,9 26,1 37,0 22,5 13,2 11,0 6,30 13,6

Để phục vụ cho tính toán thủy năng đã xây dựng đường duy trì lưu lượng bằngcách sử dụng các phương pháp:

Phương pháp năm lưu lượng điển hình

Phương pháp lưu vực tương tự

Với phương pháp năm lưu lượng điển hình, từ kết quả phân phối dòng chảy ở bảng3.6 tính cho các tần suất đảm bảo với các nhóm mô hình phân phối ứng với các nhómtần suất, từ đó lập đường duy trì lưu lượng với tần suất 90% tại tuyến đập Phươngpháp này cho kết quả tính toán hợp lý hơn Qua đó xác định được lưu lượng đảm bảovới tần suất P = 90% là 4,2m3/s

21.2 Dòng chảy lũ

Để xác định lưu lượng lớn nhất tại tuyến công trình, trong tính toán đã sử dụng nhiềuphương pháp để có kết quả đối chứng so chọn, kết hợp với số liệu điều tra lũ để kiểmnghiệm Kết quả tính đỉnh và tổng lượng lũ thiết kế được ghi trong bảng 3.7 và 3.8

Bảng 3.7: Lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất P% tại công trình

Bảng 3.9: Lưu lượng lớn nhất trong thàng về mùa kiệt tại tuyến đập (m3/s)

Qo = 18,0 m3/s: lưu lượng trung bình năm

Tỷ lệ chất di đẩy so với chất lơ lửng lấy bằng 0,30

Tỷ trọng chất lơ lửng 1 = 0,8 T/m3

Tỷ trọng chất di đẩy 2 = 1,4 T/m3

Kết quả tính toán phù sa tại tuyến đập:

Khối lượng phù sa lơ lửng hằng năm : 173,13.103m3

Khối lượng phù sa di đẩy hằng năm : 29,68.103m3

2.1.5 Xây dựng các đường quan hệ giữa mực nước và lưu lượng

Đường quan hệ Q ~ f(H) của sông tại tuyến đập và nhà máy được xây dựng vàocông thức: Q = n

1

..R2/3.J1/2

Trên cơ sở mặt cắt ngang sông, số liệu điều tra vết lũ và độ dốc mặt nước.

Hệ số nhám n được xác định qua khảo sát bề mặt lòng sông, tra bảng và có thamkhảo hệ số nhám của trạm thủy văn Cốc San

Độ dốc mặt nước J ổn định trong mùa cạn và qua khảo sát thực địa trước lũ

3.2 Điều kiện địa hình

3.2.1 Khái quát về điều kiện địa hình

Vùng dự án Nậm Công nằm trong khu vực địa hình đồi núi cao Lưu vực của côngtrình có hình rẻ quạt mà cao độ các đỉnh núi trên dưới 3000m xuống đến cánh đồngthung lũng Bản Xèo có cao độ 425 415, các sườn núi đều dốc, có nơi rất dốc

Sông suối khá dày, lòng sông hẹp và hai bờ sông dốc, lộ đá gốc, có chỗ có đá lăn,

có nhiều ghềnh Hai bên bờ nơi địa hình tương đối thoải và có nước thì hình thànhcác ruộng bậc thang, trên cao có lúa nương hoặc hoa màu

Đoạn sông từ vùng tuyến đập về đến vị trí nhà máy thuỷ điện có chênh lệch cao độ

tự nhiên gần 300m, dòng chảy xiết Địa hình vùng tuyến đập là khu vực cuối cùngcủa thung lũng Bản Xèo, càng về hạ lưu địa hình sườn núi càng dốc và thu hẹp lại

3.2.2 Công tác trắc đạc địa hình

1 Đo khống chế mặt bằng và độ cao

Thực hiện lưới đường chuyền hạng 4, lưới đường chuyền cấp 1, 2

Đo khống chế độ cao để bổ sung một số mốc hiện nay đã bị mất Cao độ gốc đượcdùng để đo nối cao độ hạng 4 bằng GPS là điểm cao hạng 1 của nhà nước Đo thuỷchuẩn hạng 4 nội bộ công trình qua các điểm DC II, có sử dụng máy C41 (Nhật), mianhôm 4 m có bọt thuỷ

2 Các bản đồ đã có

Bản đồ tỷ lệ 1:50.000 do Mỹ chụp bằng không ảnh với hệ tọa độ độ cao UTM, đãđược hiệu chỉnh lại theo hệ toạ độ, độ cao quốc gia (GAUS)

Phim ảnh hàng không.

3 Tài liệu mới đo: Do Liên hiệp địa kỹ thuật, nền móng và môi trường thực hiện.Bản đồ tỷ lệ 1/5000 lòng hồ, bản đồ tỷ lệ 1/10.000 vùng đường dẫn và nhà máy.Bản đồ tỷ lệ 1/500 vùng tuyến đập và vùng tháp điều áp xuống đến nhà máy

Mặt cắt dọc sông Nậm Công, đường dẫn cho đến nhà máy, các mặt cắt ngang sôngtại các tuyến đập và tuyến nhà máy

Tài liệu địa hình đã thể hiện chính xác đầy đủ khối lượng yêu cầu và chất lượngphục vụ lập báo cáo nghiên cứu khả thi

3.3 Điều kiện địa chất

3.3.1 Tổng quát về cấu tạo địa chất

Công trình thủy điện nằm trong vùng có cấu trúc địa chất cổ cấu thành bởi các đábiến chất động lực có nguồn gốc chủ yếu từ các xâm nhập magma cổ, các trầm tíchlục nguyên và carbonat biến chất khu vực

Phủ lên toàn bộ đá gốc là các trầm tích đệ tứ bao gồm các lớp mỏng cát cuội sỏihoặc á sét lẫn cuội sỏi có nguồn gốc Aluvi gặp tại các thềm sông nhỏ hai bên suối vàcác tích tụ nguồn gốc eluvi, deluvi tại sườn và chân dốc Các lớp này có diện tíchphân bố hẹp và bề dày nhỏ

 Tại lòng suối gặp lớp đá tảng và cát cuội sỏi (lớp 1), bề dày từ 0,3 đến 1 m

 Tại thềm suối là lớp phủ đệ tứ, nguồn gốc Aluvi (lớp 2) phân bố từ cao trình +425đến +428, chủ yếu ở bờ phải suối hạ lưu Bản Xèo và bên bờ trái, ngay thượng lưu cầutreo Thành phần lớp này là cát cuội sỏi ở phía dưới là sét pha, màu vàng ở phía trênvới bề dày tổng cộng 4 - 5m

 Lớp phủ eluvi - deluvi (lớp 3) phân bố sườn đồi từ cao trình +428 trở lên, cóthành phần sét pha lẫn dăm sạn màu nâu, nâu xám đến tối, bề dày từ 2 - 4 m

 Đá gốc bao gồm 3 loại chính:

+ Đá phiến Amphibolit, phiến Gonaibiotit - amfibol, phiến mica, thạch anh micathuộc hệ tầng Lũng Pô (PR1lP), lộ liên tục tại vùng tuyến đập, mặt phiến có hướng vàdốc cắm từ thượng và hạ lưu và chếch sang bờ phải.

+ Tiếp theo về phía thượng lưu trên chiều dài khoảng 600 m dọc theo suối là đá đá hoamàu trắng sữa thuộc phụ hệ tầng SaPa trên (PR3sp2), thế nằm dốc thoải về DDB Tại cácvết lộ dọc suối đá hoa bị Krast hoá mạnh nhưng phân bố ở tầng thấp nhất của hồ

+ Nằm dưới đá vôi là đá phiến thạch anh - xerixit - clorit, màu xám lục, phân lớpmỏng thuộc phụ hệ tầng SaPa dưới (PR3sp1) Các lớp đá phiến lộ ra liên tục dọc suối

từ ngã ba suối Bản Xèo - Ngòi Phát đến thượng lưu cầu treo 50m với mặt phiến cắm

về hướng ĐB Các lớp này có sản trạng ổn định, ít nứt nẻ, khả năng chống thấm mấtnước tốt

3.3.2 Điều kiện địa chất công trình ở các tuyến công trình.

 Lớp aluvi lòng suối (lớp 1): cuội sỏi lẫn đá tảng với bề dày 0,5  1m

 Lớp phủ eluvi deluvi (lớp 3): đất sét pha lẫn nhiều dăm sạn và tảng lăn, phân bốbên vai phải, dày 4 - 5 m

 Đá gốc: đá hoa màu trắng sữa hạt vừa, lộ ra ở bờ suối bên trái và kéo dài lên sườnđồi đến +460 Bên bờ phải đá hoa cũng lộ ra tại bờ suối sạt mép nước, nhưng lên đếnsườn đồi thì bị phủ bởi lớp eluvi - deluvi Tại các vết lộ đá hoa bị karst hoá mạnh tạothành các rãnh xẻ ngang, dọc theo bề mặt khe nứt

Điều kiện địa chất công trình tuyến I có những điểm thuận lợi và bất lợi sau:

Mặt cắt tuyến rộng hơn tuyến II

Khối lượng bóc bỏ lớp phủ và đá phong hoá mạnh không lớn

Nền và vai đập đều là đá hoa tương đối đồng nhất nhưng bị karst hoá, có nhiều khảnăng thấm mất nước qua nền và vai đập Mức độ sử lý chống thấm có thể nhiều hơn.Tuyến này đề nghị nghiên cứu thêm

1.2.3 Điều kiện dân sinh

Dự án thủy điện Nậm Công được bố trí tại địa bàn 2 xã Bản Xèo và Bản Vượchuyện Bát Xát tỉnh Lào Cai Hạ lưu nhà máy thuỷ điện Ngòi Phát là mỏ đồng SinhQuyền Với kích thước và quy mô công trình nhỏ, các ảnh hưởng về kinh tế xã hội docông trình trực tiếp gây ra chỉ xảy ra trong nội bộ huyện Bát Xát và chủ yếu tại hai xãBản Xèo và Bản Vược

B ng 1.2: Tình hình dân c khu v c d ánảng 1.2: Qui mô, khối lượng các hạng mục công trình chính ư ực dự án ực dự án

%

%

%

2741534

12,835,751,5

1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế

Các thông số xã hội chủ yếu của huyện Bát Xát:

Diện tích đất tự nhiên 105.021 ha

Dân số (năm 2000) là 57.949 người

Mật độ dân số 55,18 người/km2

Tỷ lệ tăng dân số hàng năm 2,5%

1.2.1.1 Về kinh tế

Nông nghiệp là hoạt động kinh tế chính Trong bảng 3.13 thống kê diện tích vàsản lượng các loại cây trồng của huyện tính đến năm 2000

Bảng 1.3: Diện tích và sản lượng các loại cây trồng (tính đến năm 2000)

33802410101498287,3

14.5234.3915055.970

Diện tích nuôi trồng thuỷ sản (cá) 87,4 ha

Về chăn nuôi:Tính chung giá trị sản lượng nông nghiệp đạt khoảng 85 tỷ đồng.Tổng diện tích đất lâm nghiệp của huyện Bát Xát tính đến năm 2000 là: 25.100ha,sản lượng khai thác lâm sản đạt 160m3 khối gỗ, 53.200secte củi thước, 262.000 câytre nứa luồng

Năm 2000 giá trị sản lượng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đạt khoảng 2,875 tỷđồng, chiếm 4% trong nền kinh tế địa phương

Một trong những nguyên nhân làm chậm phát triển các cơ sở công nghiệp là chưa

có nguồn điện năng ổn định và đường giao thông đến các vùng nguyên liệu chưa đầy

đủ Cơ sở hạ tầng của huyện còn nghèo nàn

Từ thị xó Lào Cai qua thị trấn Bỏt Xỏt lờn ngó ba Km 0 cú trờn 18 km đườngnhựa, cũn lại từ Km0 vào đến cỏc trung tõm xó là đường cấp phối hẹp, chất lượngkộm, về mựa mưa hạn chế lưu thụng.

1.2.1.2 Về giỏo dục văn hoỏ

Hiện nay cỏc xó trong huyện đều cú trường tiểu học, toàn huyện chỉ cú một trườngPTTH Về sức khỏe cộng đồng: tại hai xó Bản Xốo và Bản Vược đó cú trạm xỏ

Trạm xỏ của hai xó chỉ đủ sức phục vụ chữa cỏc loại bệnh thụng thường cho nhõndõn trong xó

2.6.8.4 Nguồn nớc: cho công trờng là nớc sông đợc bơm lên.

2.6.8.4 Nguồn điện thi công: dự kiến dùng điện từ Sinh Quyền đa vào khu vực nhà

máy 4km và dẫn 8km lên khu đầu mối Đờng dây này sẽ phục vụ cho vận hành khai thác sau này

2.6.8.4 Điều kiện giao thụng

Từ Km 0 (ngã ba Bản Vợc) vào đến nhà máy dài 8km, trong đó đoạn đến mỏ

đồng Sinh Quyền hiện có 4km đờng rải cấp phối, cần nâng cấp mở rộng 4km đờng từ

mỏ Sinh Quyền vào nhà máy, làm mới 2,5km đờng quản lý

Đờng thi công từ nhà máy lên giếng điều áp 4km và đi tiếp đến đờng hầm dài 5,5km và 1km đờng thi công vùng tuyến đập

Tổng cộng chiều dài đờng mới là 5,5km; cần nâng cấp mở rộng 4km đờng hiện có,

mở 10,5km đờng thi công

2.6.6 Vật liệu xây dựng

- Đất: Do khối lợng đất đắp yêu cầu không lớn, trũ lợng các loại đất ở thềm và vai

đập thừa khả năng đáp ứng yêu cầu

- Cát, sỏi: dọc suối cát sỏi hầu nh không có hoặc không đáng kể, phân bố rải rác.Cát, sỏi có thể khai thác từ nhiều điểm khác nhau cách công trình 30 - 40 km

- Cát vàng: khai thác tại sông Chảy cách công trình 60 km

- Đá: Tơng đối phong phú, có thể khai thác gần khu vực công trình và gần đờng ôtô

đi Bản Xèo và đi vào Nhà máy Ngoài ra đá đào từ hố móng công trình và tuy-nen vớikhối lợng tơng đối lớn có thể tận dụng để xây dựng công trình

2.6.6 Những thuận lợi

-Diện tích lu vực tơng đối lớn 390Km 2 với lợng ma phong phú 2380mm.

- Điều kiện địa chất tại tuyến đập, tuyến đờng dẫn và khu vực nhà máykhá tốt

- Sơ đồ bố trí công trình gọn: Đập có chiều cao thấp, tuyến đờng dẫn làhầm nằm trong vùng đá tơi cứng chắc nên ổn định trong quản lý công trình

- Đờng thi công tới các hạng mục chính nh nhà máy, đập thuận lợi, chiphí cho thi công không lớn

- ảnh hởng khi xây dựng nhà máy tới môi trờng, di dân, tái định c là rấtnhỏ so với các công trình có quy mô cùng loại (di dời 2 hộ với 12 ngời, diện tích đấtnông nghiệp ngập lụt 19 ha ruộng và 25 ha đất nơng, diện tích đất sử dụng tạm thời 48ha)

2.6.6 Những khú khăn

so với công suất quy mô 36MW là tơng đối lớn Diện tích hầm lại hẹp (7,07m2) khôngthể áp dụng các biện pháp thi công cơ giới đồng bộ, dẫn tới tiến độ thi công chậm,

đẩy giá thành lên cao

- Do lới điện Quốc gia ở khá xa, dự án ngoài việc đầu t xây dựng cáccông trình, còn phải đầu t xây dựng 30Km lới truyền tải điện từ nhà máy đến trạmbiến áp Lào Cai 110KV, kèm thao đó là các trạm đấu nối

- Vật liệu xây dựng đặc biệt là cát thiếu nghiêm trọng Trong khi đó tạikhu vực Lào Cai đang chuẩn bị đầu t một loạt các dự án công nghiệp khác (nh trạmthủy điện Nale 90 MW, trạm thủy điện Ngòi Bo 35MW, khu đô thị Lào Cai, ) sẽ

ảnh hởng đến tiến độ và giá thành thi công công trình

gặp phải dự án có hầm khá dài, quy mô dự án không phải là nhỏ chắc chắn sẽ gặpphải nhiều khó khăn trong việc tổ chức thực hiện

THỜI GIAN THI CễNG ĐỰC PHấ DUYỆT

Thời gian thi cụng là 3 năm:

Từ tháng 1/2007 đến tháng 10/2010

ĐIỀU KIỆN CẤP VẬT TƯ THIẾT BỊ ,NHÂN LỰC

Được đáp ứng đầy đủ trong quá trình thi công

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 Dẫn dòng

2.1.1 Khái Niệm

Dẫn dòng thi công là dẫn dòng chảy trong sông qua 1 công trình dẫn nước

nhân tạo hoặc tự nhiên và theo 1 hướng nhất dịnh, để đảm bảo hố móng luôn đượckhô ráo trong suốt quá trình thi công các hạng mục trong đó mà vẫn đảm bảo đượcyêu cầu lợi dụng tổng hợp của dòng chảy

2.1.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công

- Mục đích dẫn dòng thi công: dẫn dòng sang hướng khác để tránh tác dụng củadòng chảy ảnh hưởng đến hố móng trong quá trình thi công phần lòng sông;

- Năm thi công thứ nhất dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên, thi công hai vai đập.Sang mùa khô năm thi công thứ hai khi ngăn dòng để thi công phần lòng sông thì vấn

đề dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp tới tiến độ thi công Để thi công được phần lòngsông thì mùa khô năm thứ hai dẫn dòng chảy qua cống và sang mùa lũ thì dẫn quacống và qua tràn tạm;

- Mặt khác dẫn dòng thi công và biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến kếhoặch tiến độ thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí côngtrình đầu mối, giá thành

2.1.3 Ý nghĩa của các công tác dẫn dòng thi công

- Đảm bảo chất lượng thi công công trình

- Đảm bảo được tiến độ thi công

- Đảm bảo không tăng them chi phí xây dựng công trình

- Bảo tồn cho hệ sinh thái và môi trường dưới hạ lưu

- Thuận lợi cho việc đạt mục tiêu xây dựng công trình

2.1.4 Chọn phương án dẫn dòng

Lựa chọn và so sánh các phương án dẫn dòng để:

Thời gian thi công ngắn nhất;

Phí tổn về công trình dẫn dòng và công trình tạm rẻ nhất;

Thi công tiện lợi, an toàn;

Bảo đảm lợi dụng tổng hợp nguồn nước;

Đề xuất hai phương án dẫn dòng:

Theo TCXDVN 285-2002 đối với công trình cập III, tần suất tính toán lưu lượng dẫn dòng P=10% Lưu lượng dẫn dòng thi công mùa kiệt P=10% được ghi trong bảng sau:

Lưu lượng lớn nhất các tháng mùa kiệt

Phương án 1 : Dẫn dòng qua dòng sông thu hẹp.

Lưulượngdẫn dòng(m3/s)

Các công việc phải làm và các mốc khống

-Đào hố móng đập dâng và đập tràn phía bờ phải, đào hố móng và thi công cống xả cát

Mùa lũ

từ 1/6 đến

hết 30/10

Qualòng sôngthu hẹp

303 - Đắp đê quai thượng hạ lưu ngăn toàn bộ

lòng sông

- Thi công khoan phun chống thấm đập dâng,đập tràn phía bờ trái

- Thi công đập dâng hai bờ

- Thi công đập tràn đến cao trình tràn tạm

- Đào xong hố móng cửa vào hầm

- Thi công xong hầm dẫn nước

3453

-Lấp cống xả cát

- Hoàn thiện nhà máy

- Nghiệm thu, bàn giao

Mùa lũ

từ 1/6 đến

hết 30/10

Các công việc phải làm vàcác mốc khống chế

I

Mùa khô từ1/11 đến hết30/5

Qua lòngsông thiênnhiên

738

-Chuẩn bị mặt bằng di dân tái định cư và xây dựng đường thi công

-Thi công khu phụ trợ lán trại

-Đắp đê quai ngăn một phần vai phải của đập đồng thời thi công bê tông đê quai dọc-Đào hố móng đập dâng và đập tràn phía bờ phải, đào hố móng kênh xả cát

-Đào hố móng kênh dẫn vào cửa nhận nước

Mùa lũ từ1/6 đến hết30/10

Qua lòngsông thu hẹp

dẫn

- Thi công bê tông đập dâng,đập tràn và cống xả cát phía bờphải

Thi côngĐập tràn và đập dâng để thuân lợi cho thi công ( bờ phải )

- Lắp đặt xong thiết bị cơ khíthuỷ công cống xả cát

- Đào hố móng kênh dẫn vàocửa nhận nước

II

Mùa khô từ1/11 đến hết30/4

- Thi công bê tông đập tràn đến cao độ và đập dâng

- Đào xong hố móng kênh dẫn vào cửa nhận nước

từ 1/5đếnhết 30/5

Qua tràn

- Đào xong hầm dẫn nước

- Hoàn thành khoan phun chống thấm đập dâng, đập tràn

- Thi công bê tông nhà máy

và kênh xả

Mùa lũ từ1/6 đến hết30/10

1/11 đến hết30/4

hầm

- Thi công đập tràn và đập dâng

- Thi công xong hầm dẫn nước

- Thi công ống bê tông

- Lắp đặt ống thép và thi công mốn néo

- Lắp đặt thiết bị cơ khí thuỷ công nhà máy

- Lắp đặt thiết bị nhà máy

từ 1/5đếnhết 30/5

Qua tràn

-Lấp cống xả cát

- Hoàn thiện nhà máy

- Nghiệm thu, bàn giao

Mùa lũ từ1/6 đến hết30/10

 Đánh giá :Phương án 2 đào kênh dẫn thay cho cống xả cát không tận dụng được để làm công trình về lâu dài Sử dụng cống xả cát kết hợp dẫn dòng có lợi hơn

 Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu.

 Xác định cao trình đắp đập vượt lũ

 Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.1.1.2. Nội dung tính toán

 Sơ đồ tính toán

Hình 2.1 Mặt cắt ngang sông

Ðê quai d?c

Hình 17: Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

 Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng vào mùa lũ Qlu

dd= 1914m3/s tra quan hệ Q~Zhl(hình1.1) ta được ZHL = 419.8m

 Ta giả thiết các Z gt Sau đó tính lại Ztl = Zhl + Z gt

a)Mức độ thu hẹp của lòng sông được xác định theo công thức

Trong đó : +K : Mức độ thu hẹp của lòng sông

+1 : Là phần diện tích ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ

+2 : Là phần diện tích ướt của lòng sông tự nhiên

b)Tính vận tốc tại cửa thu hẹp

Trong đó: +Q : Lưu lượng qua mặt cắt

+ : Hệ số thu hẹp Theo giáo trình thi công tập I lấy  = 0,95 (Thu hẹp một bên)c) Tính độ cao nước dâng Z

Theo giáo trình thi công các công trình thuỷ lợi ta có

Z =

g

V g

2



Trong đó

+Z : Độ cao nước dâng (m)

+ : Hệ số lưu tốc , theo dạng tường hướng dòng theo giáo trình thi công lấy = 0,87+Vo : Vận tốc của dòng nước trước cửa thu hẹp Được xác định theo công thức Vo

= 2

Q

- Kết quả tính toán trình bày bảng sau:

Bảng 2.3 Bảng tính chênh lệch mực nước thượng hạ lưu

Bằng cách thử dần đúng ta có được Zgt = 2.11m thoả mãn điều kiện Zgt Ztt

 Mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ là:

2.1.2.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh mùa khô năm 2

- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kĩ thuật;

- Xác định mực nước đầu kênh, từ đó làm cơ sở tính toán thủy lực trong cống ngầm để xác định đường mực nước trong cống…;

Với phương án đã chọn, tần xuất thiết kế ứng với p =10%, dẫn dòng quakênh với lưu lượng dẫn dòng Qdd =303m3/s.

- Căn cứ vào địa hình chọn cao trình đáy tại mặt cắt kênh là: dk= 407.0m

- Chọn mặt cắt kênh có các thông số sau:

- Độ nhám lòng kênh: n = 0,014.: Chiều dài kênh: L = 53.0m

Vì lưu lượng dẫn dòng ở thời đoạn này tương đối lớn nên ta tính với B = 10m đểtìm mặt cắt có lợi về thuỷ lực và an toàn về kỹ thuật

Theo phương pháp đối chiếu mặt cắt lợi nhất về thủy lực

Q

i m R

LN

4

Ta có m = 1 tra phụ lục (8 – 1) bảng tra thủy lực ta có: 4mo = 7,312

Thay giá trị vào (*) ta có:  

Q

i m R

n

n kcn



hk - Độ sâu phân giới chảy trong kênh có mặt cắt hình chữ nhật.

 Với các giá trị B giả thiết tính được bảng sau:

2.79 2.79 2.80 2.80 2.81 2.81

7.90 7.89 7.88 7.87 7.86 7.85

89.441 89.425 89.410 89.395 89.380 89.364

0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003

0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003

0.0010 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007

0.008 0.008 0.008 0.008 0.008

11.23 11.24 11.25 11.26 11.27

0 11.23 22.47 33.72 44.98 53.20

Từ kết quả trên tại vị trí L = L =53m, nội suy ngược lại tìm hdk, hdk

chính là độ sâu đầu kênh ứng với bề rộng Bk giả thiết

Kết quả nội suy như sau: Bk=7 m; hk=3.76 m; hdk=7.45 m

ln ln

2 1 1

2 2 2

g

v h g

v





IIB IIA

2.3.3.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm.

Cống ngầm được xây dựng phía bờ phải dưới chân đập chính có các thông số kỹthuật sau:

Cống ngầm hình hộp làm bằng BTCT với dạng mặt cắt hình chữ nhật bxh=6x6mCao trình đáy cửa vào: +411.0m

Cao trình đáy cửa ra: + 407.0m

Chiều dài của cống ngầm: L = 36.0 m

Q(m3/s): Lưu lượng qua cống ngầm.

- Xác định độ sâu dòng đều ho: Độ sâu dòng đều được xác định theo phương phápđối chiếu với mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:

+ Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh: Q = QK(P=10%)

dd = 303 m3/s

f(Rln) = 4mQo i =

303

0,28

=0.011Với: m = 0 tra bảng tính thuỷ lực (BTTL) được: 4m0= 8

Tra bảng tra thuỷ lực (8-1) ta được: Rln = 1.1m

45 5 1

Ta lập bảng tính toán đường mặt nước:

- Mục đích để xác định cột nước tính toán đầu cống hx từ đó biết được chế độ chảytrong cống

- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống hcc = hđk =7.45 (m) ta nhận thấy hcc < hđk Tính toán xác định cột nước đầu cống :

Kết luận: Cống chảy có áp

Phần đầu cống coi như đập tràn đỉnh rộng:

Áp dụng công thức:

) (

2

b n

2

1



Trong đó:

5 50 6

6 81 , 9

5 50 8 1 2

303

81 , 9 2

Coi lưu tốc tới gần Vo ≈ 0 ta có:

 ( 1)

›mb: Là hệ số hình dạng của mố bên Chọn mố bên có dạng vát: ›mb = 0.7

›mt: Là hệ số hình dạng của mố trụ.( đập có 1 khoang nên ›mt = 0)

ε = 1 - 0.2

b

H n

- Q (m3/s): Lưu lượng qua tràn

- m: Hệ số lưu lượng theo Cumin m=0,34 “Giáo trình thuỷ lực tập II”

- b=B=50(m): Chiều rộng nước qua tràn

- Ho (m): Là cột nước trên tràn

- Lập bảng tính bằng các giả thiết các giá trị Qi sẽ tính được cột nước tràn Hoi

- Từ đó tính đuợc cao trình mực nước thượng lưu tương ứng : Ztràni =Zđỉnh tràn tạm+Hoi

Kết quả tính toán ở bảng sau :

0.981

0.980

0.979

H oi (m) 0.08 3.15 5.01 6.59 7.98 8.77

Z i Tran (m) 426.

2.5 Tính toán điều tiết lũ:

2.5.1.Mục đích tính toán điều tiết lũ:

Nhằm xác định lưu lượng lớn nhất qua tràn tạm để từ đó xác định được cao

trình thi công đập vươt lũ chính vụ trong mùa lũ chính vụ trong mùa lũ năm thi công

thứ hai

2.5.3.Phương pháp tính toán điều tiết:

Trong quá trình thi công công trình với thời gian 3 năm, gặp lũ chính vụ vào

mùa lũ năm thứ hai, muốn không ảnh hưởng đến tiến độ thi công đập thì ta phải điều

tiết lũ

2.5.2.Tài liệu tính toán:

- Đường quá trình lũ chính vụ tần suất 5%

- Đường quan hệ (V~Z)hồ

8227.3 6936.0 5764.0 4714.1 3783.2 2968.8 2270.2 1688.5 1198.5 771.3 437.5 82.00 33.01 0

W(1000m3)

675.50 616.20 556.31 494.20 437.37 377.64 321.79 260.92 229.45 198.15 137.45 47.98 7,074 0

F(1000m2)

451 449 447 445 443 441 439 437 435 433 431 427 425 411 z(m)

369000 368500

2.5.3.Phương pháp tính toán điều tiết:

Trong quá trình thi công công trình với thời gian 3 năm, gặp lũ chính vụ vàomùa lũ năm thứ hai, muốn không ảnh hưởng đến tiến độ thi công đập thì ta phải điềutiết lũ

Điều tiết lũ bằng kho nước trên ta dùng phương pháp Kotrêrin:

Từ đường quá trình lũ chính vụ với P= 5% Þ Qmax = 2379 (m3/s)

Dựa vào hình vẽ trên ta có công thức tính dung tích phòng lũ của kho nước:

Q

q W

W

V Q

Từ phương trình (*) ta thấy có hai đại lượng cần phải xác định đó là qmax và

Vm Vì chỉ có một phương trình nhưng lại 2 ẩn số, do đó ta phải giải bằng phươngpháp thử đúng dần Cách làm như sau: Ta có : qxả= qmax + qbđ Trong đó:

- qxả là lưu lượng xả qua tràn tạm

- qbđ là lưu lượng ban đầu trước khi lũ về, vì không đủ tài liệu thuỷ văn nên talấy qbđ = 0

Từ đó ta giả thiết các giá trị qmax Þ xác định giá trị qxả tương ứng

Từ quan hệ (Q~Ztràn) ta xác định được cao trình mực nước Zi tương ứng

- Tra quan hệ (V~Z)hồ, ứng với mực nước Zi ta xác định được các dung tích hồ Vitương ứng

Từ đó xác định dung tích trữ lại trong hồ Vm theo công thức: Vm=Vhồ - Vbđ

Trong đó: - Vbđ: là dung tích nước ban đầu trước khi lũ về, ở đây ta tính vớitrường hợp trước khi lũ về thì cao trình mực nước trong hồ bằng cao trình ngưỡngtràn tạm:

Zngưỡng tràn= +421.91 m, tra quan hệ (V~Z)hồ Þ Vban đầu

- Thay Vmtrở lạicông thức (*) để tìm lại qm.

So sánh q m vừa tính được với qm giả thiết.Nếu chúng bằng nhau đó là nghiệm bàitoán

Bảng 2.12 Kết quả tính toán điều tiết lũ

(m³/s)

Z i tran

2.6.1.Thiết kế tường chắn:

2.6.1.1.Tường chắn thượng lưu:

- Cao trình tường chắn thượng lưu :

- Bề rộng đỉnh : B = 0,5m: - Mái thượng lưu : m = 0 : - Mái hạ lưu : m = 0,6

2.6.2 Thiết kế đê quai mùa khô năm 2:

2.6.2.1.Đê quai thượng lưu:

- Cao trình đê quai thượng lưu :

ZTCTL = Ztrướccống + : Mà Ztrướccống = +420.9 m

→ ĐQTL= 420.9+ 0.6= 421.5m (lấy  =0,6 m)

Vậy chọn: ĐQTL= +421.5 m

- Bề rộng đỉnh : b=6 m: - Mái thượng lưu : m = 2.5: - Mái hạ lưu : m = 1.5

2.6.2.2.Đê quai hạ lưu:

- Cao trình đê quai hạ lưu:

ZTCHL = Zcuốicống + : Mà Zcuốicống = 414.5 m

→ ĐQHL= 414.5+ 0,6= 415.1 m (lấy  =0,6m)