TKTCTC công trình điện biên 2

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lạikiến thức đã được học trong 4 năm tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết đã được học vào thực tế và

KẾT LUẬN

Qua thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tậntình của Thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Hữu Huế đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt

nghiệp đúng tiến độ và nội dung của đề tài “Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ

Hồ chứa nước Điện Biên 2”.

Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã được làm quen với công việc củamột kỹ sư trong việc thiết kế tổ chức thi công một công trình thuỷ lợi, nhờ đó em đã

hệ thống lại được những kiến thức đã được học trong những năm tháng học tạitrường đồng thời giúp em tiếp cận với kiến thức thực tế cho công việc sau này Tuy nhiên, do trình độ bản thân em có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếunhiều nên trong đồ án còn mắc nhiều sai sót Em mong được sự chỉ bảo thêm củacác thầy cô giáo để hoàn thiện thêm kiến thức cho bản thân

Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Hữu Huế đã tận tình hướngdẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án và hoàn thành đúng thời hạn

Qua đây em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Trường Đại học Thuỷ lợi

đã dạy bảo em những kiến thức chuyên môn cũng như thực tế trong suốt thời gianhọc tập tại trường

Hà nội, ngày tháng 10 năm 2013.

Sinh viên thực hiện:

Vũ Văn Tuệ

LỜI MỞ ĐẦU

Sau thời gian mười bốn tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bảnthân và được sự hướng dẫn nhiệt tình, khoa học của TS Nguyễn Hữu Huế – Trường

Đại Học Thuỷ Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Với đề tài : “Thiết

kế tổ chức thi công công trình Điện Biên 2 “.

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lạikiến thức đã được học trong 4 năm tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết

đã được học vào thực tế và làm quen với công việc của một kĩ sư thiết kế công trìnhthuỷ lợi Những điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiến thức chuyên ngành đểchuẩn bị cho tương lai và giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bước vào nghề với công việc thực

tế của một kĩ sư thuỷ lợi sau này

Đồ án đã sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, vận dụng tổng hợp cáckiến thức đã học Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gianhạn chế nên trong đồ án em chưa trình bày được đầy đủ và sâu sắc các trường hợptrong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nêntrong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo, đónggóp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, chínhxác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em được hoàn thiện

Chương 2: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 8

2.1 Vị trí công trình 8

2.2 Nhiệm vụ công trình 8

2.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 8

2.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 10

2.4.1 Điều kiện địa hình, địa mạo 10

a Vùng lòng hồ 10

a Vùng tuyến công trình đầu mối 11

b Vùng hưởng lợi 11

2.4.2 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 11

a Điều kiện địa chất 11

b Địa chất thuỷ văn khu vực 12

2.4.3 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy 13

a Điều kiện khí hậu 13

b Nhiệt độ không khí 14

c Độ ẩm không khí 14

d Chế độ gió 14

e Bốc hơi 14

f Nắng 14

g Dòng chảy năm thiết kế 14

h Phân phối dòng chảy năm thiết kế 15

i Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất QmaxP 15

2.4.4 Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội 16

a Dân số - lao động 16

b Kinh tế xã hội 17

2.5 Điều kiện giao thông 17

2.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước 17

2.6.1 Vật liệu xây dựng 17

a Đất đắp 17

b Cát, đá, sỏi, xi măng 19

2.6.2 Điều kiện cung cấp năng lượng, điện, nước 19

2.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực 20

2.8 Thời gian thi công được phê duyệt 20

2.9 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 20

2.9.1 Thuận lợi 20

2.9.2 Khó khăn 21

Chương 3: Công tác dẫn dòng thi công 21

3.1 Mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 21

3.1.1 Mục đích 21

3.1.2 Ý nghĩa 22

3.1.3 Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 22

3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng 22

3.2.1 Điều kiện thủy văn 23

3.2.2 Điều kiện địa chất 23

3.2.3 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy 23

3.2.4 Cấu tạo và bố trí công trình 24

3.3 Phương án dẫn dòng thi công 24

3.4 Lựa chọn phương án dẫn dòng 26

3.4.1 Nguyên tắc của việc lựa chọn phương án dẫn dòng 26

3.4.2 Phân tích đánh giá, ưu nhược điểm của từng phương án về mặt kỹ thuật .26

a Phương án 1 26

b Phương án 2 27

3.4.3 Lựa chọn phương án dẫn dòng 27

3.5 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công 27

3.5.1 Xác định cấp công trình 27

3.5.2 Tần suất thiết kế 28

3.5.3 Chọn thời đoạn dẫn dòng 28

3.5.4 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 28

3.6 Tính toán thủy lực cho phương án dẫn dòng 28

3.6.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp 28

a Mục đích 29

b Nội dung tính toán 29

3.6.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm 33

a Mục đích 33

b Cơ sở tính toán 34

c Trình tự tính toán: 34

3.6.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tràn 43

a Mục đích 43

b Nội dung tính toán 43

3.7 Tính toán điều tiết lũ 45

3.7.1 Mục đích 45

3.7.2 Nội dung tính toán 45

3.8 Thiết kế kích thước đê quai 47

3.9 Công tác ngăn dòng 48

3.9.1 Mục đích và ý nghĩa của công tác ngăn dòng 48

3.9.2 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 49

a Chọn thời điểm ngăn dòng 49

b Chọn tần suất lưu lượng thiết kế ngăn dòng 49

c Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng 49

d Phương pháp ngăn dòng 49

Chương 4: THIẾT KẾ THI CÔNG CỐNG LẤY NƯỚC 51

4.1 Công tác hố móng 51

4.1.1 Vị trí nhiệm vụ của cống 51

4.1.2 Phương án thi công 51

4.1.3 Công tác hố móng 51

a Nguyên tắc mở móng 51

b Xác định phạm vi mở móng 52

c Mái hố móng 52

d Phương án đào móng 52

e Thi công hố móng 52

4.2 công tác bê tông 57

4.2.1 Mục đích của việc phân chia khoảnh đổ bê tông 57

4.2.2 Phân chia khoảnh đổ 57

4.2.3 Phân đợt đổ 64

4.3 Tính toán cấp phối bê tông 66

4.3.1 Tính toán cấp phối bê tông lót 66

4.3.2 Tính toán cấp phối bê tông xây dựng CT chính: 67

4.3.3 Xác định khối lượng vật liệu cần thiết để xây dựng công trình 70

4.3.4 Bố trí thi công 70

a Xác định cao trình và vị trí trạm trộn 70

b Đề xuất và lựa chọn phương án thi công 70

4.3.5 Thiết kế trạm trộn: 71

a Chọn loại máy trộn bê tông 71

b Thời gian trộn bê tông: 72

c Năng suất thực tế của máy trộn: 72

d Tính toán số máy trộn: 73

4.3.6 Chọn phương pháp vận chuyển cốt liệu và vữa bê tông 73

a Tính toán xe vận chuyển cốt liệu với khoảng cách L = 200m 74

b Tính toán xe vận chuyển vữa bê tông với khoảng cách L = 100m 75

4.3.7 Công tác đổ, san, đầm bê tông 76

a Đổ bê tông 76

b San bê tông 76

c Đầm bê tông 77

d Dưỡng hộ bê tông: 78

e Phương pháp xử lý khe thi công 79

f Tính toán kiểm tra khe lạnh, biện pháp khống chế khe lạnh 80

4.4 Tính toán thiết kế ván khuôn 81

Chương 5: TIẾN ĐỘ THI CÔNG CỐNG 84

5.1 Nguyên tắc cơ bản khi lập kế hoạch tiến độ thi công 84

5.1.1 Mục đích - ý nghĩa khi lập tiên độ thi công 84

a Mục đích 84

b Ý nghĩa 85

5.1.2 Nguyên tắc khi lập kế hoạch tiến độ thi công 85

5.2 Các bước lập kế hoạch tiến độ thi công 86

5.3 các phương pháp lập kế hoạch tiến độ thi công 87

5.3.1 Phương pháp sơ đồ đường thẳng 87

5.3.2 Phương pháp sơ đồ mạng lưới 87

5.4 Các bước lập kế hoạch tiến độ thi công 88

5.4.1 Các bước lập kế hoạch tiến độ thi công 88

Chương 6: BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG 92

6.1 Mục đích, nhiệm vụ bố trí mặt bằng thi công 92

6.1.1 Mục đích bố trí mặt bằng thi công 92

6.1.2 Nhiệm vụ bố trí mặt bằng thi công 92

6.1.3 Nguyên tắc bố trí mặt bằng công trường 92

6.2 Công tác kho bãi và các xí nghiệp phụ trợ 93

6.2.1 Xác định lượng vật liệu sử dụng 93

6.2.2 Xác định diện tích kho bãi 94

6.2.3 Xưởng sửa chữa xe máy 94

a Xác định diện tích xưởng sửa chữa 94

b Khu vực tập trung xe máy 96

c Kho xăng dầu 96

6.3 Tổ chức cung cấp điện nước trên công trường 96

6.3.1 Tổ chức cung cấp nước 96

a Xác định lượng nước cần dùng 96

b Chọn nguồn nước 98

6.3.2 Tổ chức cung cấp điện 99

6.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 99

6.4.1 Xác định số người trong khu nhà ở 99

a Xác định số người trong khu nhà ở 99

b Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà .100 6.4.2 Bố trí khu nhà ở kho bãi 100

6.5 Đường giao thông 100

Chương 7: LẬP DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG 102

7.1 Mục đích và ý nghĩa của việc lập dự toán xây dựng công trình 102

7.1.1 Mục đích 102

7.1.2 Ý nghĩa 102

7.2 Căn cứ lập dự toán Chi phí xây dựng công trình, hạng mục công trình 102

7.3 Dự toán chi phí xây dựng công trình, hạng mục công trình 102

7.3.1 Chi phí trực tiếp 103

7.3.2 Chi phí chung 103

7.3.3 Thu nhập chịu thuế tính trước 103

7.3.4 Chi phí xây dựng trước thuế 103

7.3.5 Thuế giá trị gia tăng 103

7.3.6 Chi phí xây dựng sau thuế 104 7.3.7 Chi phí xây dựng nhà tạm tại hiện trường để ở và điều hành thi công 104

Chương 1:

Chương 2: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2.1 Vị trí công trình

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên suối Hồng Lếch, thuộcđịa phận hai xã Thanh Chăn và Thanh Hưng - huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên Vịtrí cụm đầu mối có toạ độ:

- Phát triển nông nghiệp toàn diện, bảo đảm an toàn lương thực

2.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

Các thông số của các hạng mục công trình như sau:

IV Cống lấy nước dưới đập

2.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

2.4.1 Điều kiện địa hình, địa mạo

Vùng dự án là một trong những thung lũng trước núi của chi lưu sông NậmRốm có địa hình tương đối bằng phẳng mở rộng về phía hạ lưu, thượng lưu thu hẹp

và nằm xen kẹp giữa các dãy núi cao, chạy kéo dài theo hướng Đông - Tây đến giápbiên giới Việt - Lào Lưu vực nghiên cứu phát triển trên một miền địa hình đồi núi

có cao độ tăng dần từ +520m đến +1000m từ Đông sang Tây, với mức độ phân cắtcủa địa hình tăng dần về phần thượng lưu, độ dốc của sườn thung lũng tăng dần từ

150 ÷ 300 cho đến 350 ÷450

Vùng công trình có 3 dạng địa hình rõ rệt:

- Địa hình vùng núi cao: chiếm hầu hết diện tích khu vực thượng lưu lòng hồ,mặt cắt ngang lưu vực có dạng hình chữ V thu hẹp, sườn đồi dốc từ 250 ÷400, chênhcao độ từ lòng khe đến đỉnh trên 100m ÷ 200m, địa hình tương đối phân cắt với cácdải núi cao liên tiếp

- Địa hình chuyển tiếp: tập trung tại vùng tuyến công trình đầu mối và kéogiáp tới khu tưới Điều kiện địa hình tương đối thuận lợi gồm nhiều dải đồi thấpdạng bát úp đỉnh tròn liên tiếp, chênh lệch cao độ từ 20m ÷ 50m, độ dốc sườn đồi từ

100 ÷ 250

- Địa hình tích tụ: có mặt trong khu vực chủ yếu dưới dạng các thềm bồi tụtrước núi khá bằng phẳng độ dốc giảm dần cho tới nhập lưu và phần mở rộng nốitiếp với cánh đồng Mường Thanh có địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ thayđổi từ +510m đến +515m

a Vùng lòng hồ

Lòng hồ nằm trong lưu vực suối Hồng Lếch, tính đến công trình có chiều dàisuối khoảng 9,5km, diện tích lưu vực đến công trình là 15,7 km2, thượng lưu bắtnguồn từ dãy núi cao +1050m đây là suối có nước quanh năm, chảy theo hướngchính từ Tây sang Đông bắt nguồn từ biên giới Việt - Lào Địa hình lưu vực suối làcác dãy núi cao, sườn có độ dốc trung bình 30% Lớp phủ thực vật chủ yếu là rừngnghèo tái sinh, bụi cây, dây leo

Với cao trình mức nước dâng gia cường dự kiến khoảng + 549,0m cho thấy lòng hồ

có dạng thu nhỏ dần về phía thượng lưu mở rộng dần về phía hạ lưu trên chiều dài

khoảng 1,2 km Phần đáy hồ có cao độ từ + 535,0m đến + 522,0m Do đặc điểm địahình ít phân cắt nên, ngoài dòng chảy chính là suối Hồng Lếch trong lòng hồ không

có các chi lưu khác, các khe cắt ngang đường viền hồ thường ngắn và dốc Tại đây,nham thạch gốc chủ yếu là đá cát kết, bột kết có diện lộ chủ yếu tại khu vực thượnglưu hồ và tại một số vị trí dọc lòng suối Đa phần, đá gốc được phủ trực tiếp phíabên trên bởi các lớp đất sét đến sét pha nguồn gốc pha tàn tích có chiều dày từ 3mđến 8m; tại lòng suối phủ trực tiếp là các lớp đất đá có nguồn gốc bồi lũ tích gồmcuội sỏi lẫn cát sạn chiều dày từ 2m đến 5m với phạm vi tương đối rộng và pháttriển lên đến cao trình +530m

a Vùng tuyến công trình đầu mối

Tuyến đập chính phương án I có chiều dài khoảng 340,0m, phương vị tuyến

TN 2150 Đầu vai phải đập được gối vào sườn đồi có độ dốc trung bình từ 100 đến

250 ; Vai trái đập là triền đồi có địa hình dốc hơn lên tới 250 đến 350 Mặt cắt lòngsuối tại vị trí đập tạo hình chữ U mở; cao trình đáy suối + 522,64m Các tuyến tràn

và tuyến cống được dự kiến bố trí tại sườn vai phải đập, vuông góc với tim đập

b Vùng hưởng lợi

Vùng hưởng lợi là khu đất canh tác ngay sau hạ lưu hồ chứa, hiện đang lấynước tưới từ kênh Nậm Rốm; tuy nhiên vì nằm ở cuối nguồn, nên lượng nước tướikhông ổn định; xây dựng hồ Nam Đông sẽ cấp bổ sung vào kênh Nậm Rốm, đảmbảo tưới ổn định cho diện tích đất canh tác trong vùng

2.4.2 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

a Điều kiện địa chất

Theo tài liệu đo vẽ địa chất lòng hồ, khu vực tuyến đập, các kết quả khảo sátĐCCT trong khu vực, tham khảo tờ bản đồ địa chất Phong Sa Lỳ - Điện Biên phủ tỷ

lệ 1:200.000 do Cục Điạ chất và Khoáng sản Việt nam xuất bản năm 2005 cho thấyđặc điểm địa chất khu vực công trình Hồ chứa nước được bao gồm các thành tạochính như sau:

A – Hệ tầng Suối Bàng phân hệ tầng trên (T3n-r sb) thuộc kỷ Trias thượng: Các

thành tạo được xếp vào phân vị hệ tầng này phân bổ thành các dãy núi cao trongkhu vực lòng hồ, thành phần thạch học chủ yếu là đá cát kết, bột kết, sét kết thấukính than Đá của hệ tầng phân bố theo dạng bối tà có phương vị đường phương chủ

yếu theo hướng ĐB – TN góc cắm TB > 500 , đá ít bị uốn nếp, bề dày khoảng 300m

÷ 500m

B – Hệ Đệ tứ (Q): Những trầm tích của hệ Đệ tứ phát triển khá rộng rãi và đa dạng,gặp tập trung trong thung lũng phần cửa suối và chủ yếu thuộc diện tích khu tướivới chiều dày từ 5m đến 15m; gồm chủ yếu là các thành tạo sau:

+ Tầng bồi lũ tích Pleistoxen thượng apQ13b gồm các loại cát, cuội sạn lẫnbột sét, phân bố tại khu tưới thuộc cánh đồng Mường Thanh;

+ Tầng bồi lũ tích Holoxen hạ - trung apQ21-2 gồm hỗn hợp cuội sạn lẫn cátsét, phân bố tại khu vực cửa ra của suối Hồng Lếch dưới dạng nón phóng vật, thành

hệ có chiều dày từ 3,0 ÷ 5,0m

+ Tầng bồi lũ tích suối hiện đại (aQ): gồm cuội sạn đến sét pha, cát pha lẫncuội sỏi có chiều dày mỏng phân bố trên diện hẹp dọc lòng và hai thềm suối vớichiều dày từ 0,5 ÷1,5m

+ Tầng tàn tích – sườn tích (edQ): là đất sét đến sét pha chứa dăm sạn phân

bố trên sườn đồi cao, chiều dày từ một vài mét đến 5,6m

b Địa chất thuỷ văn khu vực

Địa chất thuỷ văn vùng công trình thuộc lưu vực và lòng hồ với nguồn nướckhá nghèo nàn, chủ yếu được đặc trưng bởi các tầng chứa nước sau:

Tầng chứa nước thứ nhất: tầng nước chứa trong đất đá bồi lũ tích suối, chủ

yếu tồn tại trong lớp cát cuội sỏi lòng suối (aQ) và hỗn hợp cuội sạn cát sét tuổiHoloxen hạ - trung apQ21-2 có chiều dày Đây là tầng chứa nước tương đối phongphú do liên quan trực tiếp với nước suối, do vậy có nhiều ảnh hưởng tới quá trìnhthi công hố móng công trình Ngoài ra nước ngầm tầng thứ nhất còn tồn tại trongcác lớp đất có nguồn gốc pha, tàn tích edQ; nước của tầng này có lưu lượng nhỏhình thành do nước mặt thấm xuống, mực nước dao dộng theo mùa và có tính tạmthời

Tầng nước thứ 2: Tầng nước trong đá gốc cát bột kết nên tương đối nghèo

nàn, ít ảnh hưởng đến công trình

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập PA1

Theo kết quả khảo sát cho thấy cấu trúc địa chất vùng tuyến đập PA1 theochiều ngang thung lũng có thể được chia thành 3 khu vực có các đặc điểm như sau:

- Vùng tuyến thuộc lòng thung lũng suối (kể từ cao trình +533,0 trở xuống)trên chiều dài khoảng 150m, mặt cắt địa chất phần phía trên được bao gồm lớp đấtbồi lũ tích apQ (lớp 2) chiều dày tương đối lớn, có thành phần chính là cuội sỏi lẫncát sạn, kết cấu rời rạc, sức chịu tải trung bình, tính thấm nước mạnh Đây là lớp cótính thấm nước không đủ điều kiện để làm nền cho công trình Phía dưới là các lớpsét nguồn gốc tàn tích của đá cát bột kết, sét kết (lớp 4a và 4b) có chiều dày tươngđối lớn (từ 5m đến 10m) Nhìn chung, các lớp đất có sức chịu tải trung bình, tínhnén lún nhỏ, tính thấm nước yếu Dưới sâu hơn lần lượt là các đới phong hoá từmạnh đến vừa của đá cát, bột sét kết phân tập, xen kẹp có chiều dày lớn, cường độ

từ trung bình đến cao, tính thấm nước yếu Như vậy, trên đoạn tuyến này, ngoại trừlớp 2 cần phải có biện pháp xử lý chống thấm, còn các lớp khác tại nền đều đủ điềukiện làm nền cho công trình

- Vùng tuyến thuộc sườn đồi vai trái, mặt cắt địa chất được đặc trưng bởiphần trên có các lớp đất sét, sét chứa ít dăm sạn (lớp 3a, 4a) có sức chịu tải khá, tínhnén lún nhỏ, tính thấm nước yếu và có chiều dày tương đối lớn (từ 8,0m đến10,0m) ; phía dưới là các đới phong hoá từ mạnh đến vừa của đá bột sét kết xenphiến sét than nứt nẻ nhỏ thấm nước yếu Nhìn chung điều kiện địa chất đoạn tuyếnphía bờ vai trái đập hoàn toàn thuận lợi và đủ điều kiện để làm nền đập

- Vùng tuyến thuộc sườn đồi vai phải đập có đặc điểm cấu tạo của mặt cắtđịa chất khá tương tự với cấu tạo và đặc điểm của vùng tuyến phía sườn vai trái;trong đó thay vì là các lớp đất (3b, 4b) là các lớp đất sét đến sét pha nặng có nguồngốc pha, tàn tích từ đá đá cát kết, bột kết Các đặc trưng cơ lý của đất đá trên vùngtuyến này đều thoả mãn điều kiện làm để làm nền đập

2.4.3 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy

a Điều kiện khí hậu

Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới gió mùa:nắng nóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc hơi nhiều Nhiệt độ mang đặc trưng củavùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kể vàonhững tháng mùa đông Mưa chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng V đếntháng IX, mùa khô từ tháng XI đến tháng III, tháng X và tháng IV là hai thángchuyển tiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ lệ lớn trong mùa mưa; mùa

khô lượng mưa ít, tuy nhiên vào tháng IV, tháng X có thể xuất hiện một vài trậnmưa gây lũ.

Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu được phân tích thông qua số liệu quantrắc các yếu tố khí hậu của trạm Điện Biên từ năm 1957 đến 2009

b Nhiệt độ không khí

Bảng 1.1 Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm Điện Biên(ºC)

Ttb 16,3 18,6 19,9 23,8 25,3 26,3 25,8 25,5 24,6 22,7 19,5 16,3 22,1 Tmax 27,3 29,3 33,5 32,7 31,0 37,8 38,1 38,9 35,6 31,8 31,9 29,5 38,9 Tmin 10,1 6,8 9,7 16,0 17,1 20,6 20,6 22,0 18,7 13,4 10,0 6,0 6,0

c Độ ẩm không khí

Bảng 1.1 Đặc trưng độ ẩm không khí trạm Điện Biên (%)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

d Chế độ gió

Bảng 1.1 Đặc trưng tốc độ gió trạm Điện Biên (m/s)

Vtb 0,83 0,91 0,94 0,97 1,01 0,99 0,83 0,87 0,80 0,75 0,70 0,78 0,87

e Bốc hơi

Bảng 1.1 Đặc trưng lượng bốc hơi trung bình tháng trạm Điện Biên (mm)

Bảng 1.1 Tổng số giờ nắng hàng tháng trạm Điện Biên(giờ)

Ntb 161,5 181,3 205,2 211,4 201,0 141,6 134,9 149,7 171,4 172,9 164,3 166,0 2061

g Dòng chảy năm thiết kế

Với các tham số thống kê Q0; Cv; Cs = 2Cv xác định được lưu lượng thiết kếvới tần suất P = 75% và P = 85% tại các tuyến

Bảng 1.1 Kết quả xác định dòng chảy năm thiết kế

Vị trí Q0 m3/s Cv Cs Q75% m3/s Q85% m3/s

h Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Bảng 1.1 Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Bảng 2.1 kết quả tính lũ thi công mùa khô ứng với tần suất P=10%.

Hạn chế lớn nhất về nguồn nhân lực là chất lượng lao động thấp, hầu hết laođộng trong các ngành công nghiệp, dịch vụ đều từ ngành nông nghiệp chuyển sang

Trình độ chưa đáp ứng được yêu cầu dẫn đến năng suất và hiệu quả lao động chưacao.

b Kinh tế xã hội

+ Nông nghiệp: Sau 10 năm thực hiện phát triển nông nghiệp, nông thôn theohướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành nông nghiệp huyện Điện Biên đã cónhững sự chuyển biến tích cực Cơ cấu kinh tế nông nghiệp nông thôn chuyển dịch

từ sản xuất tự cung, tự cấp sang sản xuất sản phẩm hàng hoá, từ sản xuất độc canhsang sản xuất thâm canh, tăng vụ bước đầu có kết quả

+ Lâm nghiệp: Tiềm năng đất đai cho sản xuất lâm nghiệp còn rất lớn, songhầu hết các diện tích này đều ở các khu vực có độ dốc lớn, giao thông đi lại khókhăn Trong những năm qua, tỉnh đã tổ chức thực hiện chương trình trồng mới 5triệu ha rừng, lồng ghép thực hiện các chương trình dự án và đã đạt được kết quảkhá rõ nét Độ che phủ của rừng tăng từ 33,4% lên 38,5%

+ Công nghiệp: Các cơ sở sản xuất công nghiệp chủ yếu tập trung vào hoạtđộng trong lĩnh vực chế biến nông, lâm sản, thực phẩm, hàng tiêu dùng, Trongnhóm ngành công nghiệp khai thác, các doanh nghiệp chủ yếu hoạt động trong lĩnhvực khai thác đá, vật liệu xây dựng

2.5 Điều kiện giao thông

Tại vùng dự án có một số tuyến đường giao thông rải đất cấp phối với chiềurộng từ 5 ÷ 7m Với địa chất đất có tính sét cao, vào mùa mưa các tuyến đường giaothông trên bị xói lở nhiều và rất lầy lội, các phương tiện cơ giới khó có thể vậnchuyển được Khi xây dựng công trình cần nâng cấp, cải tạo lại tuyến đường dânsinh từ trung tâm xã đến khu vực công trình với chiều dài 2km

2.6 Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước

+ Khoảnh 1 - có diện tích khoảng 194 000m2 nằm về 2 dải đồi sườn phải vàsườn trái suối cự ly gần nhất cách tim đập khoảng 250m; phạm vi khai thác từ cao

độ +528,00m đến +554,0m

+ Khoảnh 2 - có diện tích khoảng 46 000m2 là phần thềm suối Hồng Lếchphía thượng lưu tuyến đập 150m; phạm vi khai thác từ cao độ +524,00m đến+533,00m

Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất như sau làm vật liệu đắp:

Lớp 2: Cuội tảng đá cát kết, mài mòn trung bình, kích thước từ 3cm đến20cm lẫn cát sạn đôi chỗ xen các lớp sét pha màu xám vàng, xám đen Đất có nguồngốc bồi lũ tích apQ Chiều dầy khai thác từ 2,0 ÷ 3,0m; trữ lượng khai thác lớp 2được V1 = 115 250m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: Đấtkhông trương nở đến trương nở yếu, tốc độ tạn rã trong nước từ nhanh đến trungbình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước ít suy giảm

Lớp 3a: Sét mầu xám vàng, nâu vàng lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứng nguồngốc sườn tích đá cát, bột kết edQ Chiều dầy khai thác từ 2,1 ÷ 2,5m; trữ lượng khaithác lớp 3a được V1 = 211 610m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớpcho thấy Đất không trương nở đến trương nở yếu, tốc độ tan rã trong nước từ chậmđến trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước suy giảm nhanh

Lớp 4a: Sét pha nặng mầu xám vàng, xám ghi lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng tháidẻo cứng nguồn gốc sườn tích đá cát, bột kết edQ Chiều dầy khai thác từ 2,5 ÷3,0m; trữ lượng khai thác lớp 4a được V1 = 60 500m3 Theo kết quả thí nghiệm cácmẫu đất lấy tại lớp cho thấy Đất trương nở yếu đến trung bình, tốc độ tạn rã trongnước từ nhanh đến trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước ít suygiảm đến trung bình

• Mỏ vật liệu đất số 2

Khu vực khai thác của mỏ gồm 1 dải đồi thuộc dông đồi phía hạ lưu tràn của

hồ Hồng Lếch Mỏ có diện tích khoảng 192 500m2 phạm vi khai thác từ cao độ+528,00m đến +554,0m Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất như sau làm vật liệu đắp:

Lớp 2a: Sét mầu xám vàng, nâu vàng lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứngnguồn gốc của đá cát bột kết (dQ) Chiều dầy khai thác từ 1,5 ÷ 2,7m; trữ lượngkhai thác lớp 2a được V1 = 320 800m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại

lớp cho thấy: đất trương nở yếu, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ củađất trong điều kiện bão hoà nước suy giảm mạnh.

Lớp 2b: Sét mầu nâu đỏ lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứng nguồn gốcsườn tích đá bột kết (dQ) Chiều dầy khai thác từ 1,7 ÷ 2,0m; trữ lượng khai tháclớp 2b được V1 = 115 500m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp chothấy: đất không trương nở, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ của đấttrong điều kiện bão hoà nước suy giảm mạnh

Lớp 2c: Đá bột kết phong hóa mãnh liệt phần lớn đã biến đổi thành sét mầuxám trắng, đốm đỏ, trạng thái dẻo cứng Nguồn gốc sườn tàn tích trên đá bột kết(edQ) Chiều dầy khai thác từ 2,0 ÷ 4,0m.; trữ lượng khai thác lớp 2c được V1 = 577500m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: đất trương nởyếu, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoànước suy giảm mạnh

b Cát, đá, sỏi, xi măng

Vật liệu xây dựng được cung cấp tại TP Điện Biên có trữ lượng dồi dào, chấtlượng tốt Đường vận chuyển thuận tiện, khoảng cách từ công trình đến Thành phố

là 10km đường cấp IV Nguyên vật liệu đặc biệt được mua tại Hà Nội

Bảng 1.1 Nơi cung cấp và cự li vận chuyển một số loại vật liệu chính

4 Đá các loại Mỏ Tây Trang – Na Ư – Điện

2.6.2 Điều kiện cung cấp năng lượng, điện, nước

+ Cung cấp nước: Nước dùng trong thời gian thi công bao gồm nước cho sảnxuất thi công, nước cho sinh hoạt, nước cho phòng chống cháy nổ, …

Nước dùng cho sinh hoạt được khai thác từ nước ngầm bằng các giếng khoantrong khu vực, có bể lọc nước đảm bảo vệ sinh

Nước dùng cho thi công, đặc biệt là nước để trộn bê tông dùng nguồn nước

hồ, sông suối… được bơm lên các bể chứa để sử dụng

+ Xăng dầu: Để có xăng dầu cho thi công công trình cần phải mua hoặc hợpđồng với công ty xăng dầu có cơ sở đóng tại Thành phố Điện Biên Phủ để cung cấp

+ Cung cấp điện: Gần khu vực công trình đầu mối hồ chứa đã có điện lướiQuốc gia chạy qua, để sử dụng được nguồn điện này, cần phải làm thủ tục xin điểmđấu dây để sử dụng Trong trường hợp chưa làm các thủ tục đấu dây, đơn vị thicông cần chuẩn bị các máy phát điện dự phòng

2.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực

- Được cung cấp đầy đủ phục vụ đảm bảo cho thi công

- Thiết bị được chế tạo tại nhà máy, sau đó vận chuyển đến công trường để tổhợp và lắp đặt

- Thiết bị của công trình đầu mối gồm: cửa van, máy đóng mở… sử dụng cầncẩu và pa lăng để lắp đặt Với cửa van cống, lưới chắn rác,… lắp đặt bằng thủ công

- Thiết bị cơ khí của hệ thống kênh được chế tạo sẵn tại nhà máy và lắp đặtthủ công tại hiện trường

2.8 Thời gian thi công được phê duyệt

Công trình đầu mối hồ chứa được thi công trong 2 năm

2.9 Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công

2.9.1 Thuận lợi

- Là khu vực có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hộicủa tỉnh Điện Biên nói chung và huyện Điện Biên nói riêng

- Lực lượng lao động dồi dào, có kinh nghiệm trong sản xuất

- Chính sách phát triển kinh tế - xã hội được mở rộng theo hướng cơ chế thịtrường

- Tại vùng xây dựng công trình có các bãi và mỏ đất đảm bảo đủ trữ lượngphục vụ tốt cho thi công công trình

- Vật liệu xây dựng được cung có trữ lượng dồi dào, chất lượng tốt Đườngvận chuyển thuận tiện, khoảng cách từ công trình đến Thành phố là 10km đườngcấp IV

- Khu vực công trình hiện đã được phủ sóng điện thoại di động và mạng viễn

thông đi qua Thuận lợi cho quá trình triển khai thi công đảm bảo thông tin liên lạcthông suốt

2.9.2 Khó khăn

- Vùng dự án có một số tuyến đường giao thông rải đất cấp phối với địa chấtđất có tính sét cao, vào mùa mưa các tuyến đường giao thông trên bị xói lở nhiều vàrất lầy lội, các phương tiện cơ giới khó có thể vận chuyển vật liệu

- Hệ thống kết cấu hạ tầng yếu kém, nhất là giao thông, cấp điện, cấp nước

và các dịch vụ thương mại

- Là một huyện nghèo với rất nhiều khó khăn, xuất phát điểm về kinh tế xãhội thấp, đất sản xuất ít, cơ sở vật chất chưa có gì, thu ngân sách thấp, nông nghiệpchiếm tỷ trọng lớn, sản xuất hàng hoá chưa phát triển nhiều

- Địa hình khu vực có nhiều mỏm núi sườn tương đối dốc gây khó khăn choviệc vận chuyển các thiết bị máy móc cũng như vật liệu phục vụ thi công côngtrình

Chương 3: Công tác dẫn dòng thi công 3.1 Mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ của dẫn dòng thi công

3.1.1 Mục đích

Dẫn dòng thi công là dẫn dòng chảy trong suối theo đường dẫn nhân tạohoặc lòng suối tự nhiên nhằm mục đích đảm bảo hố móng cách ly với dòng chảy vàluôn khô ráo để thi công các hạng mục công trình

Thực tế cho thấy, những công trình có khối lượng nhỏ, ở sông suối nhỏ, ít cóđiều kiện và khả năng cho phép, có thể thi công xong trong mùa khô thì có thểkhông phải dẫn dòng còn nói chung việc dẫn dòng là công tác tất yếu

Công trình Điện Biên 2 có các đặc điểm sau:

- Tuyến đầu mối công Điện Biên 2 nằm trong vùng thượng lưu Lòng Suối,móng đặt sâu dưới lòng suối nên không tránh khỏi những ảnh hưởng bất lợi củadòng chảy như nước mặt, nước ngầm và nước mưa v.v…

- Chủ yếu dùng vật liệu địa phương với các mỏ đất, đá, cát, sỏi đủ trữ lượng

và chất lượng phục vụ công trình

- Các hạng mục công trình (đập không tràn, tràn, cống) có khối lượng thicông lớn, điều kiện địa hình, địa chất, điều kiện thi công tương đối phức tạp.

- Trong quá trình thi công một mặt phải đảm bảo hố móng khô ráo, một mặtphải đảm bảo yêu cầu dùng nước ở hạ lưu tới mức cao nhất

3.1.2 Ý nghĩa

Trong quá trình thi công nếu nước tràn vào hố móng, sẽ ảnh hưởng xấu đếnchất lượng công trình, gây khó khăn khi chọn phương án thi công Do vậy, hìnhthức kết cấu công trình sẽ bị thay đổi dẫn đến kế hoạch tiến độ thi công sẽ bị thayđổi cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành xây dựng công trình

Phương án dẫn dòng có ảnh hưởng đến tiến độ thi công (thời gian đạt cao trình đậpchính ngăn sông ), ảnh hưởng đến kết cấu và bố trí công trình đầu mối, đếnphương pháp thi công (trên khô hay bằng phương pháp cơ giới thuỷ lực), đến bố trímặt bằng thi công và giá thành công trình (15- 30%)

Do vậy, phải nghiên cứu kỹ để đưa ra phương án dẫn dòng hợp lý đảm bảo yêu cầu

kỹ thuật, kinh tế và lợi dụng tổng hợp

3.1.3 Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công.

- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công và lưu lượng thiết kế cho từng thờiđoạn dẫn dòng theo quy mô kích thước, nhiệm vụ của công trình và các tài liệu cóliên quan

- Chọn tuyến và sơ đồ thích hợp cho từng thời đoạn thi công đảm bảo tiến độchung và giá thành công trình thấp nhất

- Tính toán thuỷ lực dòng chảy, so sánh phương án để chọn kích thước côngtrình dẫn dòng

- Đề xuất các phương án, các mốc thời gian thi công và tiến độ khống chế

So sánh các phương án dẫn dòng để chọn phương án tối ưu

3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng

Biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công củatoàn bộ công trình, chọn phương pháp thi công, bố trí công trường và cuối cùng làảnh hưởng đến giá thành công trình Để chọn một phương án dẫn dòng hợp lý, đòihỏi chúng ta phải nghiên cứu kỹ càng, phân tích một cách khách quan và toàn diệncác nhân tố liên quan

3.2.1 Điều kiện thủy văn

Công trình hồ chứa nước nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của vùng nhiệtđới gió mùa: nắng nóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc hơi nhiều Nhiệt độ mang đặctrưng của vùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kểvào những tháng mùa đông

Mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 9), mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 3), tháng

10 và tháng 4 là hai tháng chuyển tiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ

lệ lớn trong mùa mưa; mùa khô lượng mưa ít, tuy nhiên vào tháng 4, tháng 10 cóthể xuất hiện một vài trận mưa gây lũ

Bảng 1.1 lưu lượng vào mùa kiệt ứng với tần suất P = 10%

Bảng 1.2 Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất p =10%

Tham số P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P= 1,5% P = 2% P = 10%

3.2.2 Điều kiện địa chất

Lòng suối là lớp cuội sỏi cứng có khả năng chống xói tốt do vậy mà mức thuhẹp của lòng suối có thể đạt mức lớn hơn bình thường

3.2.3 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Công trình đầu mối Điện Biên 2 là một công trình tương đối lớn, thi côngphức tạp, thời gian thi công trong 2 năm, do đó trong quá trình thi công phải đưanước từ thượng lưu về hạ lưu để đảm bảo sinh hoạt cho người dân và phục vụ sảnxuất nông nghiệp, cần luôn đảm bảo yêu cầu dùng nước ở hạ lưu ở mức cao nhất.Đồng thời tiêu thoát nước kịp thời không gây ngập lụt hố móng làm hư hại đến

công trình trong qúa trình thi công Vì vậy công trình dẫn dòng thiết kế phải đảm

bảo đáp ứng được cả yêu cầu kỹ thuật và lợi dụng dòng chảy.

3.2.4 Cấu tạo và bố trí công trình

- Đập chính nằm chắn ngang suối Hồng Lếch nối tiếp bởi hai quả đồi hai bênsuối

- Tuyến tràn xả lũ nằm bên bờ vai phải đập

- Cống lấy nước được bố trí bên bờ phải

3.3 Phương án dẫn dòng thi công

Sau khi phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến công tác dẫn dòng thi công cóthể đưa ra các phương án dẫn dòng như sau:

Lưulượng dẫndòng

Các công việc phải làm

+ Đào móng cống và thi công cống, phần thân cống

+ Đào bóc 1 phần móng đập phía bờ trái ở cao trình 542,5 m và bắt đầu thi công đắp đập từ cao trình 542,5 m đến cao trình thiết

kế 549,9m

132 m3/s

+ Thi công tràn xả lũ+ Thi công xong cống ngầm và kênh sau cống

+ Gia cố mái đập thượng hạ lưu, tiếp tục thi công đắp đập đến cao trình 549,9 m

P10%

3.5 m3/s

+ cuối tháng 11 Ngăn dòng đắp đê quai thượng hạ lưu

+ Thi công đào bóc móng đập phía bờ trái,

thi công đắp đập vượt lũ đạt cao trình +541,50m, đắp đập theo mặt cắt kinh tế.+ Tiếp tục thi công tràn xả lũ

Lưulượngdẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc khống

P10%

3.5 m3/s

Chuẩn bị mặt bằng thi công: Xây dựng lán trại, làm đường thi công, vận chuyển trang thiết bị xe máy, lắp đặt điện nước, bố trí nhân lực để phục vụ công trường

+ Đắp đê quai phía bờ phải, đắp đập+ Mở móng thi công tràn xả lũ+ Thi công cống ngầm (tối thiểu xong phần thân cống), kênh sau cống

3.5 m3/s

+ Ngăn dòng sông chính+ Thi công đập chính đến cao trình thiết kế+ Hoàn thiện cống ngầm

+ Tràn: đổ bê tông đạt cao trình thiết kế

P10%

132m3/s

+ Đập chính hoàn thiện xong và cống lấy nước

+ Tràn chính hoàn thiện xong

+ Hoàn thiện khu quản lý, đường quản lý

3.4 Lựa chọn phương án dẫn dòng

3.4.1 Nguyên tắc của việc lựa chọn phương án dẫn dòng

Theo kinh nghiệm, lựa chọn phương án dẫn dòng sao cho:

- Thời gian thi công ngắn nhất

- Chi phí về dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất

- Thi công được thuận tiện, liên tục an toàn và chất lượng cao

- Đảm bảo yêu cầu tổng hợp lợi dụng nguồn nước ở hạ lưu tới mức cao nhất

3.4.2 Phân tích đánh giá, ưu nhược điểm của từng phương án về mặt kỹ thuật

a Phương án 1

• Ưu điểm

- Tương đối dễ khi thực hiện công tác dẫn dòng

- Thời gian thi công đập trong 2 mùa khô là rộng rãi

- Tổ chức thực hiện đơn giản

- Trình tự và tiến độ thi công hợp lý

• Nhược điểm

- Khối lượng đắp đê quai tương đối lớn, chống thấm từ ngoài vào hố mónggặp khó khăn

b Phương án 2

• Ưu điểm

- Đơn giản cho việc tổ chức thực hiện công tác dẫn dòng

- Thời gian thi công đảm bảo vượt lũ rất chắc chắn

- Đảm bảo tưới trong thời gian thi công

- Trình tự và tiến độ thi công nhịp nhàng thuận lợi

So sánh về kỹ thuật và kinh tế ta thấy:

- Về kỹ thuật nên chọn phương án 1 để đảm bảo cho thi công công trình Vềkinh tế thì phương án 1 tương đối tốn kém tuy nhiên đắp đê quai có thể thi côngtrong mùa lũ các hạng mục công trình phía trong đắp đê quai đồng thời lại đảm bảotưới nước cho hạ lưu vào 2 mùa khô

- Phương án 2 đảm bảo thời gian tưới nhưng khi đắp đập chính vượt lũ là rấtcăng thẳng

- Để tránh căng thẳng trong khi đắp đập chính vượt lũ thì nên chọn phương

án 1

Từ đó ta chọn phương án 1 để đảm bảo về kinh tế và kỹ thuật

3.5 Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công

+ Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 5.000 người

⇒ Công trình thuộc cấp III

- Chiều cao đập: 31,9 m ⇒ Công trình thuộc cấp II

Ta xác định được công trình đầu mối hồ chứa nước Điện Biên 2 thuộc cấp IITheo bảng 2 của QCVN 04-05 : 2012, ta xác định được cấp thiết kế côngtrình tạm thời là cấp IV

Do chênh lệch lưu lượng giữa mùa khô và mùa lũ rất lớn nên ta chọn thờiđoạn dẫn dòng cho mùa khô và mùa lũ là khác nhau Ta phải so sánh các phương ánkhác nhau về mặt kinh tế và kỹ thuật nhưng do thời gian có hạn nên em chọn thờiđoạn dẫn dòng như sau:

Theo tài liệu thủy văn ta thấy mùa khô kéo dài từ tháng 11 năm trước đếntháng 4 năm sau Nếu ta lấp dòng vào tháng 11, lưu lượng giữa các tháng trong mùakhô chênh nhau không lớn nên ta có thể tận dụng thời gian thi công hố móng đượcdài Do đó ta chọn thời đoạn dẫn dòng cho mùa khô là từ tháng 11 năm trước chođến tháng 4 năm sau

Mùa lũ, dẫn dòng từ tháng 5 đến tháng 10

3.5.4 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạnthiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công đã chọn

Mùa khô: Theo kết quả tính toán Qdd mùa kiệt với tần suất 10% thì lưu lượnglớn nhất trong thời đoạn dẫn dòng Qmax = 3,5 m3/s Để đảm bảo công trình dẫn dòngđược an toàn ta chọn lưu lượng dẫn dòng là 3,5 m3/s

Mùa lũ: Lưu lượng lũ lớn nhất là ứng với tần suất P10% = 132 m3/s Chọnlưu lượng dẫn dòng mùa lũ là 132 m3/s

3.6 Tính toán thủy lực cho phương án dẫn dòng

3.6.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Trong mùa khô năm thi công thứ nhất ta bắt đầu đắp đập và đê quai, phầnđập chính bên bờ phải, nên đến mùa lũ năm thi công thứ nhất dòng chảy qua đây sẽdâng nên do lòng dẫn đã bị co hẹp lại

a Mục đích

- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng suối thu hẹp

- Xác định mực nước thượng hạ lưu từ đó biết cao trình đê quai thượng và hạlưu bảo vệ hố móng

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô

- Kiểm tra điều kiện xem có gây xói lở lòng suối không

b Nội dung tính toán

• Sơ đồ tính toán thuỷ lực qua lòng suối thu hẹp

c

∆ Z H

Hình 1.1 Mặt cắt dọc lòng suối thu hẹp

Hình 1.2 Mặt cắt ngang lòng suối thu hẹp

• Cách tính

- Mùa khô năm thứ nhất

+ Với lưu lượng dẫn dòng mùa lũ Qlũ =3,5 m3/s tra quan hệ Q - Zhl ta được Zhl =528,36m

+ Dựa mặt cắt ngang suối tại tuyến đập ứng với mực nước 528,36 m ta đo đượcdiện tích mặt cắt ngang suối ban đầu là: ω1 = 592,12 m2, ω2 = 340,13m2

+ Vậy mức độ thu hẹp lòng suối là:

Để xác định được chính xác giá trị ∆Z ta phải giải bài toán thử dần Bài toánthử dần được xác định theo trình tự sau:

- Giả thiết các giá trị ∆Zgt từ đó tính được ZTL= ZHL + ∆Zgt

- Tính lại giá trị ∆Zgt theo công thức :

Z

∆ tt=

g

V g

V C O

22

2 × −ϕ

Trong đó:

ϕ: Hệ số lưu tốc , lấy ϕ = 0,85

Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp V ε(ωQ ω )

2 1

∆ gt ≈∆Ztt, lúc đó ta có được giá trị cuối cùng của ∆Z

Ta tính toán cho trường hợp gt

Z

∆ = 0,0002 m

Cao trình mực nước thượng lưu là : ZTL= 528,36 + 0,0002 = 528,3602 (m)

Với ZTL= 528,3602 m đo trên mặt cắt ngang ta được ω1=593,56 m2;ω2= 342,3 m2

Q

=> Vc = ( ) 0,95

13,34256,593

5,3

0059,081,985,02

0147,0ΔZ

2 2

Bảng 2.1 Bảng tính toán thu hẹp lòng suối mùa kiệt năm 1

Z

0.0002 528.3602 593.56 342.3 0.0147 0.0059 0.000010.0004 528.3604 594.45 343.1 0.0147 0.0059 0.000080.0006 528.3606 594.97 343.62 0.0148 0.0059 0.000220.0008 528.3608 595.65 344.14 0.0149 0.0059 0.000530.001 528.361 596.89 345.06 0.0150 0.0059 0.00101

Ta có ∆Ztt = 0,00101 m, ∆Ztt ≅ gt

Z

∆ ( sai số nhỏ [∆] = 2% < 5%), vậy tachấp nhận giá trị này là phù hợp

Ta có kết quả tính toán chiều cao nước dâng: ∆Z= 0,001m

Vậy giả thiết đúng, lấy ∆Z = 0,001m

→ Mực nước suối phía thượng lưu về mùa kiệt

Q

=> Vc = ( ) 0,95

187,35089,596

5,3

Tra bảng 1-2 lưu tốc bình quân cho phép không xói trong giáo trình thi công tập 1 ta

được VKX =2,4 (m/s).So sánh Vc < [V]kx nền không bị xói

+ Cao trình đỉnh đê quai mùa kiệt năm thứ nhất là:

ZVL = ZTL + δ (δ=0,5÷0,7 m) Vậy: ZVL = 528,361 + 0,7 = 529,061 m

100%

K ωω

= ×Trong đó :

K : Là mức độ thu hẹp lòng sông, thường từ 30 ÷ 60%

ω1 : Tiết diện ướt ban đầu của lòng sông (m2)

ω2 : Tiết diện ướt của lòng sông mà 1 phần công trình chiếm chỗ (m2)

ω1,ω2 được đo trên mặt cắt ngang theo mực nước ZHL

+ Với lưu lượng dẫn dòng mùa lũ Qlũ = 132 m3/s tra quan hệ Q - Zhl ta được Zhl

+ Tính độ cao nước dâng: ∆Z

Để xác định được chính xác giá trị ∆Z ta phải giải bài toán thử dần Bài toánthử dần được xác định theo trình tự sau:

- Giả thiết các giá trị ∆Zgt từ đó tính được ZTL= ZHL + ∆Zgt

- Tính lại giá trị ∆Zgt theo công thức:

Z

∆ tt=

g

V g

V C O

22

2× −ϕ

Trong đó:

ϕ: Hệ số lưu tốc, lấy ϕ = 0,85

Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp V ε(ωQ ω )

2 1

P%

ε: Hệ số thu hẹp, lòng sông thu hẹp một bên ε=0,95

ω1,ω2: đo trên mặt cắt ngang ứng mực nước ZTL

V0 : Lưu tốc tới gần V0 =

1

P%

ωQ

Nếu ∆Z gt ≈∆Z tt (sai số cho phép [∆] < 5%) thì giả thiết ban đầu là đúng,còn nếu không thì tiếp tục giả thiết lại các giá trị ∆ Zgt và tính toán tiếp cho đến khi

Z

∆ gt ≈∆Ztt, lúc đó ta có được giá trị cuối cùng của ∆Z

Ta tính toán cho trường hợp ∆Z gt = 0,002 m

Cao trình mực nước thượng lưu là : ZTL= 529,44 + 0,002 = 529,442 (m)

Với ZTL= 529,442 m đo trên mặt cắt ngang ta được ω1= 785.32 m2 ;ω2= 438,45 m2

=> Vc = ( )0,95

145,43832,785

132 = 0,168 (m/s): Lưu tốc của lòng suối tự nhiên

81,92

168,081,985,02

401,0ΔZ

2 2

Bảng 2.2 Bảng tính toán thu hẹp lòng suối mùa lũ năm 1

Ta có kết quả tính toán chiều cao nước dâng: ∆Z= 0,01m

- Kiểm tra điều kiện chống xói

Q

=> Vc = 0,95*(791132,15−441,85) = 0,398 (m/s)

Tra bảng 1-2 lưu tốc bình quân cho phép không xói trong giáo trình thi công

tập 1 ta được VKX =2,4 (m/s).So sánh Vc < [V]kx nền không bị xói

+ Cao trình đắp đập vượt lũ cuối mùa khô năm thứ nhất cần đắp:

ZVL = ZTL + δ (δ=0,5÷0,7 m)Vậy: ZVL = 529,45 + 0,7 = 530,15 m

3.6.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm

a Mục đích

- Xác định mực nước thượng hạ lưu

- Chế độ chảy trong cống.

- Kiểm tra xem cống có thể đáp ứng được lưu lượng đó hay không

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kỹ thuật

- Xác định mực nước đầu cống, từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai, caotrình đắp đập vượt lũ…

Các thông số của cống ngầm:

+ Lưu lượng thiết kế: QTK = 0,52 m3/s

+ Cao trình cửa vào: ∇cv = 533 m

+ Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua cống, giả thiết trạng thái chảy

+ Vẽ đường mặt nước trong cống, từ đó kiểm tra lại chế độ chảy

+ Dựa theo chế độ chảy xác định mực nước thượng lưu trước cống

+ Vẽ quan hệ Q ∼ Ztlcống

- Giả thiết các cấp lưu lượng qua cống: Qi = 1,0; 1,5; 3,0; 3.5(m3/s)

+ Với các cấp lưu lượng Q = 1,0; 1,5 ta giả thiết cống làm việc không áp Tính với các cấp lưu lượng ta được kết quả như bảng sau:

Hình 1.1 Sơ đồ tính toán thủy lực qua cống ngầm

Lưu lượng dẫn dòng qua cống vào mùa kiệt QTK = 3,5m3/s Coi dòng chảyqua cửa vào cống như đập tràn đỉnh rộng, dòng chảy trong thân cống coi như kênhchữ nhật có độ nhám n = 0,014 Để kiểm tra chế độ chảy tại cửa vào cống ta vẽđường mặt nước trong cống để tìm độ sâu đầu cống

- Tính độ sâu phân giới (dòng không đều) trong cống: 3

2

2 k

Tiến hành vẽ đường mặt nước trong cống theo phương pháp cộng trực tiếp,

vẽ từ cuối cống lên đầu cống với độ sâu cuối cống là hcc = hk Kết quả tính toántrong như bảng sau:

- Cột 1: Giả thiết các độ sâu hx từ hcc= hk đến h0.

α (α = 1)

- Cột 8: Năng lượng đơn vị mặt cắt: ∋ h V2

x k

x

h

h h h

Xác định chỉ tiêu chảy của đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với cống

Q(m³/s) hk(m) hx(m) hx/hk (hn/hk)pg Chế độ chảy

3.5 1,077 1,781 1,65 1,4 Chảy ngập

Bảng 1.1 Bảng xỏc định chỉ tiờu chảy của cống

- Từ cụng thức tớnh lưu lượng đập tràn chảy ngập:

) h 2g(H bh

→ 2 x

x 2 2 n

2

h2ghb

Q

ϕLấy φn = 0,93 ứng với m = 0,35 (theo Cumin), Q=1; 1,5 m3/s thay số vàocụng thức ta được:

+ Với cấp lưu lượng Q = 3,0 m3/s ta giả thiết cống làm việc là cú ỏp

Kiểm tra chế độ chảy:

73,1972,0

682,1

hx = =

k

pg k

- Tớnh và vẽ đường mực nước trong cống

Theo đó, độ sâu tại mặt cắt C-C là: hx= 1,73 (m)

,9.21.36,0

3

2

3 / 2 3

/ 2

g b

m

Q H

TR

.2

2 0 0

α

−

=Giả thiết độ sõu trước ngưỡng tràn là:HTR= 0,8(m)

Tớnh lưu tốc tới gần:

0 . 130,0.8 3,75(m/s)

x H

b

Q V

75.3.1524,1

Áp dụng công thức của cống chảy có áp với: 0,6( )

2

2,1

d

h n > = =

) (

2

2

c

h L i g

Q

ωϕTrong đó: ω= b.h= 1x1,2= 1,2 (m2), L= 108 (m)

i= 0

ϕc: Hệ số lưu tốc ở mặt cắt co hẹp: +∑ +

=

R C

L g

c

c

.21

2ξαϕ

Trong đó: ∑ξc- Tổng tổn thất cục bộ: ∑ξc =ξCV +ξCR

Cửa vào thuận và vát ta có: ξCV =0,15

Tính tổn thất cửa ra:

2 2

2 2

11

.1

c CR

h

h b

h

h b

ω

ωε

ξ

Khi mở hết cửa van ta có a=h; mặt khác hc= ε.a

2 2

1

11

2,1

χ

ω

, ta được: C R =37,62

592,0264,1415

108.62,19351,01

++

0,3

2 2

2,