TKTCTC công trình sông mực 1

+ Lượng mưa gây lũ Do lưu vực tính đến các tuyến công trình bé nên lượng mưa gây lũ trên lưu vực xác định dựa vào lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Điện Biên.. Tuyến công trình khống chế

PHẦN I – TÀI LIỆU CƠ BẢN

CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH1.1) Vị trì và nhiệm vụ công trình

1.2) Quy mô kết cấu các hạng mục công trình

1.2.1) Các thông số kỹ thuật.

Bảng 1.1- Các thông số kỹ thuật chung

5 Tràn xả lũ

5.4 Cột nước tràn thiết kế m 3,64

6 Cống lấy nước dưới đập

- Số công trình trên kênh cái 4,0

8 Đường thi công kết hợp quản lý

1.3) Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình.

1.3.1) Điều kiện địa hình

Do chịu ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo nên địa hình trong khu vực rất phức tạp, cấu trúc địa hình núi cao là phổ biến và chiếm phần lớn đất tự nhiên của huyện Điện Biên Xen lẫn các dãy núi và cao nguyên là các thung lũng, sông suối nhỏ hẹp và dốc phân bố khắp nơi trong khu vực; đặc biệt có thung lũng Mường Thanh với bề mặt phẳng tạo nên cánh đồng Mường Thanh rộng lớn Hướng của thung lũng trùng với hướng sông suối Độ dốc của các thung lũng trung bình 10 ÷ 150

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, chênh cao độ từ lòng khe đến đỉnh trên 100m ÷ 200m, địa hình tương đối phân cắt với các dải núi cao liên tiếp

- Địa hình chuyển tiếp: tập trung tại vùng tuyến công trình đầu mối và kéo giáp tới khu tưới Điều kiện địa hình tương đối thuận lợi gồm nhiều dải đồi thấp dạng 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 tụ trước núi khá bằng phẳng độ dốc giảm dần cho tới nhập lưu và phần mở rộng nối tiếp với cánh đồng Mường Thanh có địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ thay đổi từ +510 ÷ 515m

a/ Vùng lòng hồ nằm ở phía Bắc thành phố Điện Biên, được bao bọc bởi 3 mặt

là đồi núi cao Trong lòng hồ chủ yếu là rừng thưa, bụi cây, nương rẫy, một số nhà cửacủa nhân dân

b/ Vùng tuyến công trình đầu mối

Tuyến đập chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, vuông góc với suối chính Địa hình hai bên bờ là sườn núi cao, khá dốc Giữa tuyến đập đi qua địa hình khá bằngphẳng, thuận lợi cho việc bố trí công trình Lòng suối trên bề mặt xuất hiện cuội sỏi, đátảng và đá granít phong hóa

Tuyến tràn nằm bên vai trái tuyến đập, hướng vuông góc với tuyến đập Địa hình bố trí tuyến khá thuận lợi Kênh xả sau tràn về suối cũ ngắn

Tuyến cống nằm bên vai phải tuyến đập, hướng xiên góc với tuyến đập Địa hình bố trí tuyến khá thuận lợi Sau tuyến cống bố trí tuyến kênh cấp nước tưới và tuyến đường ống cấp nước cho sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản

c/ Vùng hưởng lợi:

Vùng hưởng lợi là khu đất canh tác ngay sau hạ lưu hồ chứa, chạy dọc hai bên thềm suối SÔNG MỰC

Khu dân cư nằm về phía Tây Nam của hồ chứa, cách đầu mối khoảng 1km Khu dân

cư chủ yếu sinh sống bằng nghề nông Đây là khu vực có điều kiện địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ thay đổi từ +475m đến +480m

1.3.2) Điều kiện khí hậu thủy văn và đặc trưng dòng chảy.

1.3.2.1) Đặc điểm 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 của vùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kể vào những tháng mùa đông Mưa chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng V đến tháng IX, mùa khô

từ tháng XI đến tháng III, tháng X và tháng IV 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 IV, tháng X có thể xuất hiện một vài trận mưa gây lũ

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

Tốc độ gióbình quân V(m/s)

Số giờ nắng h(giờ)

+ Lượng mưa bình quân lưu vực

Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo mưa, ngoài lưu vực gần nhất cách khoảng 6km về phía Đông Nam có trạm khí tượng Điện Biên đo mưa với thời gian quan trắc thu thập được là 49 năm (1961÷2009), chất lượng đảm bảo độ tin cậy Theo kết quả thống kê, lượng mưa trung bình nhiều năm XĐiện Biên = 1540,4 mm

Sử dụng số liệu mưa tại trạm Điện Biên để xác định lượng mưa bình quân lưu vực nghiên cứu Kết quả tính toán lượng mưa bình quân lưu vực nghiên cứu Xo =

1540,4 mm

+ Lượng mưa gây lũ

Do lưu vực tính đến các tuyến công trình bé nên lượng mưa gây lũ trên lưu vực xác định dựa vào lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Điện Biên

Bảng 1.5- Lượng mưa một ngày lớn nhất thiết kế

Tần suất P = 0,2% P = 0,5% P = 1,0% P = 1,5% P = 2% P = 10%Lưu vực nghiên cứu 308,0 274,0 250,0 235,0 225,0 165,0+ Lượng mưa tuới thiết kế

Chọn trạm mưa Điện Biên là trạm mưa đại biểu cho khu tưới vì trạm mưa này nằm gần khu tưới và có chuỗi số liệu thực đo dài đủ đảm bảo độ chính xác cho tính toán

Lịch thời vụ cây trồng như sau: Lúa mùa từ tháng VI đến tháng XI, vụ chiêm từtháng XII đến tháng IV năm sau

Kết quả tính toán như sau:

Vụ chiêm: X75% = 185,6mm; X85% = 166,5mm

Vụ mùa: X75% = 914,7mm; X85% = 837,0mmPhân phối mưa tưới thiết kế theo năm điển hình:

Bảng 1.6- Phân phối mưa thiết kế

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

1.3.2.2) Dòng chảy năm và dòng chảy thiết kế

a) Lưu lượng trung bình nhiều năm.

Tuyến công trình khống chế diện tích lưu vực nhỏ lại không có tài liệu đo đạc dòng chảy nên đơn vị Tư vấn thiết kế sử dụng các phương pháp sau để tính toán lưu lượng trung bình nhiều năm tại tuyến công trình:

- Phương pháp sử dụng công thức kinh nghiệm trong QPTL.C - 6 - 77

- Phương pháp lưu vực tương tự

Kết quả tính toán như sau:

Bảng 1.2- Tổng hợp các đặc trưng thủy văn công trình

a) Dòng chảy năm thiết kế

Lưu lượng dòng chảy năm thiết kế tại các vị trí tuyến công trình:

Bảng 1.3- Kết quả xác định dòng chảy năm thiết kế

Phân phối dòng chảy năm thiết kế được lấy theo mô hình phân phối bình quân nhiều năm của trạm thủy văn Nứa Ngàm Kết quả phân phối dòng chảy năm thiết kế tần suất P = 75%; 85% tại các tuyến đập như sau:

Bảng 1.4- Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Q P = 75%

(m 3 /s) 0,023 0,018 0,019 0,023 0,062 0,156 0,371 0,476 0,266 0,079 0,043 0,036

Q P = 85%

(m 3 /s) 0,020 0,016 0,017 0,019 0,053 0,133 0,317 0,407 0,228 0,067 0,036 0,030

a) Đường qua trình lũ thiết kế.

Đường quá trình lũ có dạng hình tam giác với thời gian lũ lên TL = Tx /2

Bảng 1.4- Quá trình lũ tại tuyến công trình

T (h) Q

(m3/s) T (h)

Q (m3/s) T (h) Q (m3/s) T (h)

Q (m3/s) T (h)

Q (m3/s) T (h)

Q (m3/s) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 17,8 0,20 15,2 0,20 13,3 0,20 12,4 0,20 11,7 0,20 7,78 0,40 35,6 0,40 30,4 0,40 26,6 0,40 24,9 0,40 23,3 0,40 15,6 0,60 53,5 0,60 45,5 0,60 39,9 0,60 37,3 0,60 35,0 0,60 23,3 0,80 71,3 0,80 60,7 0,80 53,2 0,80 49,7 0,80 46,6 0,80 31,1 1,00 89,1 1,00 75,9 1,00 66,5 1,00 62,2 1,00 58,3 1,00 38,9 1,20 107 1,20 91,1 1,20 79,8 1,20 74,6 1,20 70,0 1,20 46,7 1,40 125 1,40 106 1,40 93,1 1,40 87,0 1,40 81,6 1,40 54,4 1,60 143 1,60 121 1,60 106 1,60 99,5 1,60 93,3 1,60 62,2

3,40 94,5 3,40 86,1 3,40 79,1 3,40 75,2 3,40 71,6 3,60 49,2 3,60 85,6 3,60 78,5 3,60 72,4 3,60 69,0 3,60 65,7 3,80 45,3 3,80 76,7 3,80 70,9 3,80 65,8 3,80 62,8 3,80 59,9 4,00 41,5 4,00 67,8 4,00 63,3 4,00 59,2 4,00 56,6 4,00 54,1 4,20 37,6 4,20 58,9 4,20 55,7 4,20 52,5 4,20 50,4 4,20 48,2 4,40 33,7 4,40 50,0 4,40 48,1 4,40 45,9 4,40 44,1 4,40 42,4 4,60 29,8 4,60 41,1 4,60 40,6 4,60 39,2 4,60 37,9 4,60 36,6 4,80 25,9 4,80 32,2 4,80 33,0 4,80 32,6 4,80 31,7 4,80 30,7 5,00 22,0 5,00 23,2 5,00 25,4 5,00 25,9 5,00 25,5 5,00 24,9 5,20 18,1 5,20 14,3 5,20 17,8 5,20 19,3 5,20 19,3 5,20 19,1 5,40 14,2 5,40 5,42 5,40 10,2 5,40 12,6 5,40 13,1 5,40 13,3 5,60 10,4 5,52 0,00 5,67 0,00 5,78 0,00 5,82 0,00 5,85 0,00 6,13 0,00

1.3.2.4) Lũ dẫn dòng thi công.

Về mùa kiệt, tuy không có lũ lớn nhưng thường xuất hiện những trận lũ vào cuối kỳ hoặc đầu kỳ mùa mưa còn gọi là lũ tiểu mãn Lũ thi công tại các tuyến công trình được xác định bằng phương pháp lưu vực tương tự, và được chuyển về các tuyến công trình theo tỉ lệ diện tích từ công thức triết giảm

Vì lưu vực công trình không có trạm thuỷ văn, gần lưu vực công trình có trạm Nứa Ngàm và trạm Bản Yên có quan trắc dòng chảy Trạm Nứa Ngàm chỉ có 5 năm sốliệu (1970 ÷ 1974), trạm Bản Yên có số liệu từ năm 1976 đến nay nhưng trạm này có diện tích tương đối lớn (F = 638km2) nên chúng tôi sử dụng tài liệu thực đo trạm Nứa Ngàm để tính toán lũ dẫn dòng thi công cho công trình

Bảng 1.1- Kết quả tính lũ thi công với tần suất P=10%.

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 sông (aQ) và hỗn hợp cuội sạn cát sét tuổi Holoxen

hạ - trung apQ21-2 có chiều dày Đây là tầng chứa nước tương đối phong phú do liên quan trực tiếp với nước suối, do vậy có nhiều ảnh hưởng tới quá trình thi công hố móng công trình Ngoài ra nước ngầm tầng thứ nhất còn tồn tại trong các lớp đất có nguồn gốc pha, tàn tích edQ; nước của tầng này có lưu lượng nhỏ hình thành do nước mặt thấm xuống, mực nước dao dộng theo mùa và có tính tạm thời

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

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 1: Cuội tảng lấp nhét cát, sỏi, màu xám nâu, xám vàng, xám đen.

Lớp 2c: Sét pha đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng Lớp 2d: Sét đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng

Lớp 4: Đá cát, bột kết, màu xám nâu, xám, xám đen, nâu đỏ, phong hoá nứt nẻ

mạnh, độ cứng cấp IV

Lớp 5: Đá cát, bột kết, màu xám đen, nứt nẻ mạnh, độ cứng cấp IV-V

Lớp 6: Đá cát, bột kết, màu xám đen, nứt nẻ ít, độ cứng cấp IV-V

Lớp 7: Đá cát, bột kết, màu xám đen, độ cứng cấp VI

b) Tuyến đập phương án II.

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 1: Cuội tảng lấp nhét cát, sỏi, màu xám nâu, xám vàng, xám đen.

Lớp 2d: Sét đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng

Lớp 3: Sét lẫn dăm sạn, mảnh vỡ của đá; màu xám vàng, nâu đỏ; trạng thái nửa

cứng đến dẻo cứng

Lớp 4: Đá cát, bột kết, màu xám nâu, xám, xám đen, nâu đỏ, phong hoá nứt nẻ

mạnh, độ cứng cấp IV

Lớp 5: Đá cát, bột kết, màu xám đen, nứt nẻ mạnh, độ cứng cấp IV-V

Lớp 6: Đá cát, bột kết, màu xám đen, nứt nẻ ít, độ cứng cấp IV-V

Lớp 7: Đá cát, bột kết, màu xám đen, độ cứng cấp VI

c) Tuyến tràn.

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 2c: Sét pha đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng Lớp 4: Đá cát, bột kết, màu xám nâu, xám, xám đen, nâu đỏ, phong hoá nứt nẻ

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 2c: Sét pha đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng Lớp 4: Đá cát, bột kết, màu xám nâu, xám, xám đen, nâu đỏ, phong hoá nứt nẻ

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 2a: Sét pha, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo chảy

Lớp 2b: Sét pha, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm

f) Đường thi công kết hợp đường quản lý.

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Lớp KQ: Sét pha lẫn hữu cơ

Lớp 2b: Sét pha, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm

Lớp 2c: Sét pha đôi chỗ lẫn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng

1.3.3) Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực.

Xã Thanh An nằm ở phía Đông Nam của lòng chảo Điện Biên, cách trung tâm UBND huyện Điện Biên 8km trên quốc lộ 279 chạy sang cửa khẩu Tây Trang; phía Đông giáp xã Pú Nhi – huyện Điện Biên Đông, phía Tây giáp xã Thanh Yên, phía Nam giáp xã Noong Hẹt, phía Bắc giáp xã Thanh Xương Thanh An có diện tích 1970km2, dân số 5.986 người; mật độ dân số 3,04 người / km2

Hạn chế lớn nhất về nguồn nhân lực là chất lượng lao động thấp, hầu hết lao động 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 chưa cao

1.4) Nguồn cung cấp vật liện.

a) Đất đắp.

Qua khảo sát, có thể lấy đất tại các mỏ sau để đắp:

+ Mỏ Púng Toọng: Diện khai thác đạt 10.400m2 Trữ lượng khai thác đạt

khoảng 38.000m3 Vị trí mỏ đất cách công trình khoảng 600m về phía hạ lưu

+ Mỏ Púng Pọng: Diện khai thác đạt 90.000m2 Trữ lượng khai thác đạt khoảng 360.000m3 Vị trí mỏ đất cách công trình khoảng 2.500m về phía hạ lưu

+ Mỏ Bản mới: Diện khai thác đạt 14.400m2 Trữ lượng khai thác đạt khoảng 54.000m3 Vị trí mỏ đất cách công trình khoảng 1.500m về phía hạ lưu

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

+ Lớp 1: Sét pha; màu xám vàng, nâu đỏ; trạng thái dẻo cứng Chiều sâu khai thác đạt tới 2m

+ Lớp 2: Sét pha lẫn dăm sạn; màu xám vàng, nâu đỏ; trạng thái dẻo cứng Chiều sâu khai thác đạt tới 2m và có thể sâu hơn nữa

b) Cát, đá, sỏi, xi măng.

Vật liệu xây dựng được cung cấp tại TP Điện Biên có trữ lượng dồi dào, chất lượng 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 1.2- Nơi cung cấp và cự li vận chuyển một số loại vật liệu chính

3 Cát bê tông, cát lọc Bản Phủ - Điện Biên 6km

4 Đá các loại Mỏ Tây Trang – Na Ư – Điện Biên 20km

1.5) Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực.

- Xăng dầu: Để có xăng dầu cho thi công công trình cần phải mua hoặc hợp đồng 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 lưới Quốc gia chạy qua, để sử dụng được nguồn điện này, cần phải làm thủ tục xin điểm

đấu dây để sử dụng Trong trường hợp chưa làm các thủ tục đấu dây, đơn vị thi công cần chuẩn bị các máy phát điện dự phòng.

+ Cung cấp nước: Nước dùng trong thời gian thi công bao gồm nước cho sản xuất 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 khoan trong 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

Đơn vị thi công có đầy đủ máy móc, thiết bị vật tư, trình độ quản lý và tổ chứcthi công cho công trình Đảm bảo công trình thi công đúng tiến độ, an toàn và chấtlượng

1.6) Thời gian thi công được phê duyệt.

Công trình đầu mối hồ chứa được thi công trong 3 năm; do đó công tác dẫn dòng được tập trung vào 2 mùa khô Hệ thống kênh được thi công trong 2 năm

1.7) Những thuận lợi và khó khăn.

a) Thuận lợi.

Là một xã trung tâm của huyện Điện Biên, giao thông đi lại thuận tiện, cơ sở hạtầng phát triển, được sự quan tâm chỉ đạo giúp đỡ của tỉnh, huyện uỷ, uỷ ban nhân dân huyện, các ban ngành của huyện giúp đỡ nhiều công trình hạ tầng cơ sở, tiếp tục được đầu tư, như đường điện, đường giao thông, trường học, trạm y tế, kiên cố hoá kênh mương cấp 2 thuận tiện cho việc tưới tiêu, năng xuất sản lượng được tăng lên rõ rệt

Trình độ thâm canh, chuyển đổi cơ cấu, cây trồng, vật nuôi nên sản xuất, có hiệu quả kinh tế

An ninh chính trị được ổn định, TTAT xã hội được đảm bảo, nhân dân các dân tộc, phát huy truyền thống đoàn kết, phấn khởi, tin tưởng vào chủ trương, chính sách của Đảng, Nhà nước, đội ngũ cán bộ từng bước trưởng thành, tích luỹ được nhiều kinhnghiệm, trong quá trình đổi mới

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 thị trường

Thời tiết, khí hậu diễn biến phức tạp khác thường rét đậm kéo dài, nắng nóng, hạn hán, gây thiệt hại đến sản xuất và đời sống của nhân dân

Hệ thống kết cấu hạ tầng yếu kém, nhất là giao thông, cấp điện, cấp nước và cácdịch vụ thương mại, tài chính…đã hạn chế sự phát triển bên trong, đồng thời chưa tạo được sự hấp dẫn đối với đầu tư bên ngoài

Thiếu quy hoạch và hệ thống biện pháp đồng bộ Nguồn nhân lực chưa được đào tạo bài bản, thiếu đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và công nhân lành nghề trong việc tiếp thu công nghệ kỹ thuật mới.

CHƯƠNG 2- Công Tác Dẫn Dòng Thi Công2.1) Nhiệm vụ và ý nghĩa của việc dẫn dòng.

Đập chính của công trình hồ chứa nước Sông Mực có nhiệm vụ ngăn toàn bộ lòng suối tạo hồ chứa Khối lượng đập rất lớn nên khi thi công công trình này cần đảm bảo móng đập phải khô ráo để đào móng, xử lý nền cũng như đắp đập Mặt khác trong quá trình thi công công trình cần đảm bảo yêu cầu dùng nước ở hạ lưu Do đó, dẫn dòng thi công là công việc tất yếu mà nhiệm vụ của nó là:

- Bảo vệ hố móng được khô ráo để tiến hành thi công đập

- Dẫn nước sông từ thượng lưu về hạ lưu để đáp ứng nhu cầu sản xuất và sinh hoạt ở hạ lưu

Công tác dẫn dòng ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của toàn bộcông trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, chọn phương pháp thi công và bố trí công trường và ảnh hưởng đến giá thành công trình Do đó, cầnthấy rõ mối liên hệ giữa các yếu tố trên và tầm quan trọng của công tác dẫn dòng để đưa ra những phương án tối ưu cả về kinh tế và kỹ thuật

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

2.2.1) Điều kiện thủy văn.

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 của vùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kể vào những tháng mùa đông Mưa chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng V đến tháng IX, mùa khô

từ tháng XI đến tháng III, tháng X và tháng IV 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 IV, tháng X có thể xuất hiện một vài trận mưa gây lũ

2.2.2) Điều kiện địa chất.

- Lòng suối là các lớp đất có khả năng chống xói không tốt do vậy mà mức thu hẹp của lòng suối có thể đạt mức bình thường

2.2.3) Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.

Công trình đầu mối Suối sông Mực là một công trình tương đối lớn, thi công phức tạp, thời gian thi công trong 3 năm, do đó trong quá trình thi công phải đưa nước

từ thượng lưu về hạ lưu để đảm bảo sinh hoạt cho người dân và phục vụ sản xuất 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

2.2.4) Cấu tạo và bố trí công trình.

- Đập chính nằm chắn ngang suối Sông Mực nối tiếp bởi hai quả đồi hai bên suối

- Tuyến tràn xả lũ nằm bên bờ vai trái đập

- Cống lấy nước được bố trí bên bờ phải

2.3) Phương án dẫn dòng thi công

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

- Chuẩn bị các điều kiện thi công

- Đào hố móng vai phải đập

- Đào hố móng cống dẫn dòng và hoàn thiện cống-Thi công đập vai phải đến cao trình vượt lũ

- Tiếp tục thi công tràn-Tiếp tục thi công vai phải đập đến cao trình thiết kế

- Thi công phần trên cống lấy nước

- Đầu tháng 11 Ngăn dòng-Tiêu nước hố móng và đàomóng phần lòng sông-Đắp đập phần lòng sông đến cao trình vượt lũ -Hoàn thiện tràn

-Thi công đập lòng sông đến cao trình thiết kế.-Gia cố mái đập-Bàn giao công trình

Bảng 1.2- Phương án dẫn dòng thứ hai

Năm Mùa Tần Suất Lưu lượng dd Phương Nội dung công việc

- Chuẩn bị các điều kiệnthi công

- Đào hố móng vai phảiđập

-Thi công đập vai phảiđến cao trình vượt lũ.-Đào móng tràn

- đào móng cống và thicông phần thân cốngMùa lũ

- Tiếp tục thi công tràn-Tiếp tục thi công vaiphải đập đến cao trìnhThiết kế +526.0

- Ngăn dòng-Tiêu nước hố móng vàđào móng phần lòngsông

-Đắp đập phần lòngsông đến cao trình vượt

lũ cuối mùa khô năm 2 -Tiếp tục thi công tràn

-Thi công đập lòng sôngcao trình thiết kế

2.4.1) Nguyên tắc lựa chọn phương án dẫn dòng

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

- Thời gian thi công ngắn nhất

- Phí tổn 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 tới mức cao nhất

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

1 Phương án 1 - Đẩy cao tiến độ thi công vào

các mùa khô

- Giảm cường độ và khốilượng thi công vào cuối giaiđoạn

- Cường độ thi công cao nhất làmùa khô năm thứ 2 cường độ thicông rất cao

- Tổ chức thi công khó hơn vàkhó kiểm soát chất lượng hơn

- làm cống dẫn dòng tăng chiphí xây dựng

2 Phương án 2 - Cường độ thi công không gấp

rút Giảm cường độ thi côngcho mùa khô năm thứ 2

- Cường độ thi công đều nên

dễ bố trí nhân lực, tổ chức thicông

- Chất lượng thi công đắp đập

dễ quản lý nên tốt hơn

- Tiến độ thi công chậm nêncông việc tập trung vào cuốimùa lũ năm 2 nhiều hơn

2.5) Lựa chọn phương án dẫn dòng

Căn cứ vào phân tích ưu nhược điểm trên của 2 phương án, nhận thấy phương án

2 trình tự thi công hợp lý hơn phương án 1, giảm chi phí dẫn dòng, cường độ thi côngđồng đều, chất lượng công trình dễ kiểm soát hơn do đó quyết định chọn phương án 2làm phương án dẫn dòng thi công

2.6) Xác định lưu lượng dẫn dòng thi công

2.6.1) Xác định cấp công trình.

Theo QCVN 04 – 05 : 2012/BNNPTNT, cấp công trình đầu mối được lựa chọn

từ cấp xác định theo năng lực phục vụ của chính đầu mối đó hoặc từ cấp xác định theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình có mặt trong công trình đầu mối:

- Theo năng lực phục vụ: Hồ Sông Mực1 có nhiệm vụ tưới cho 160 ha diện tíchđất canh tác thuộc công trình cấp IV

- Theo đặc tính kỹ thuật của hạng mục đập đất: Đập có chiều cao H = 22,5m trên nền đất thuộc công trình cấp III

Vậy cấp của công trình là cấp III

Ta xác định được công trình đầu mối hồ chứa nước thuộc cấp III

Theo bảng 2 của QCVN 04 - 05 : 2012, ta xác định được cấp thiết kế công trìnhtạm thời là cấp IV

2.6.3) Chọn thời đoạn dẫn dòng

Thời đoạn dẫn dòng là thời gian làm việc của công trình phục vụ công tác dẫn dòng (đê quai, kênh dẫn, cống ngầm) tính từ thời kỳ ngăn sông đến thời kỳ mực nước chuyển sang công trình khác

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

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

- mùa khô là từ tháng 11 năm trước cho đến tháng 4 năm sau

- Mùa lũ, dẫn dòng từ tháng 5 đến tháng 10

2.6.4) Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết

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 lượng lớn nhất trong thời đoạn dẫn dòng là tháng 4, lưu lượng đạt Qmax = 1,9 m3/s Để đảm bảo công trình dẫn dòng được an toàn ta chọn lưu lượng dẫn dòng là 1,9 m3/s

Mùa lũ: Lưu lượng lũ lớn nhất là ứng với tần suất P10% = 80 m3/s Chọn lưu lượng dẫn dòng mùa lũ là 80 m3/s

2.7) Tính thủy lực dẫn dòng.

2.7.1) Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.

a) Mục đích.

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

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

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

b) Nội dung tính toán.

Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

W2 W1

Zha luu

cao trinh dap dap vuot lu

muc nuoc lu tinh toan

muc nuoc kiet

Hình 1.2- Mặt cắt ngang lòng sông thu hẹp

c

Z H

Hình 1.3- Mặt cắt dọc lòng sông thu hẹp

Ghi chú: - w1 diện tích ướt lòng sông tự nhiên

- w 2 diện tích ướt của công trình và đê quay chiếm chỗ

Đo diện tích của hố móng và đê quai chiếm chỗ ta được: 2 = 81,85m2

+ Vậy mức độ thu hẹp lòng sông là:

V ΔZZ

2 0 2

2 c tt

+ Q: Là lưu lượng lũ max qua mặt cắt (Q = 80 m3/s)

+ ε: Hệ số co hẹp Hệ số co hẹp 1 bên  = 0,95 (giáo trình Thi công tập I))

Ta thấy: Ztt  Zgt → Vậy giả thiết đúng, lấy Z = 0,1m

→ Mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ;

Q

=> Vc = 0,95*(159 81.85)80

 = 1,1m/s)+ Cao trình đắp đập vượt lũ cuối mùa khô năm thứ nhất cần đắp:

ZVL = ZTL +  (=0,50,7 m) Vậy: ZVL = 504,28+0,62 = 504,9 m

Tùy theo điều kiện khả năng của nhà thầu có thể đắp vượt quá cao trình vượt lũ

Lưu tốc dòng chảy lớn nhất tại mặt cắt co hẹp xảy ra vào mùa lũ Vc max = 1,1 m/sĐáy sông nằm trên tầng đất sét, á sét kết cấu kém chặt, chiều dày từ 2 đến 7 m nguồn gôc pha tàn tích có chiều dày lớp dòng chảy vào mùa lũ là 4m có vận tốc cho phép không xói là [V]kx = 0,3 m/s< Vc

Khi đắp đê quai vai trái thì [V]kx đê quai < Vc nên đê quai bị xói,vì vậy phải gia cố đêquai

- Đề ra biện pháp gia cố, bảo vệ: nạo vét lòng sông, bố trí đê quai thuận chiều dòng chảy, gia cố mái đê quai

2.7.2) Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng:

2.7.2.1) Mục đích.

- Cống được xây dựng để dẫn nước cung cấp cho hạ lưu Trong thời kỳ xây dựng

ta lợi dụng để dẫn dòng vào mùa kiệt

- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đê quai thượng lưu

- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng

Trong đó:

H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào.

L g 1 2 c

c

; Z Z 2Vg

2 o

o  

+ Chảy bán áp: Áp dụng công thức tính thủy lực cống lộ thiên có cửa van:

- Cống chảy không ngập: hc”hh:

) d H ( g 2

Q   o   ; Với hc”=c”.Ho,  và c” theo bảng tra thủy lực 16-1(giáo trình Thủy lực tập II) phụ thuộc vào a/Ho;

- Cống chảy ngập: hc”hh:

) h H ( g

Q   o z ; Với

c h

c h

2 o 2 z z

h h

) h h ( g

q 2 h

+ Chảy không áp: Tính như kênh + đập tràn đỉnh rộng;

- Các bước tính toán như sau:

+ Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống, giả thiết chế độ chảy qua cống

+ Áp dụng các công thức trong thủy lực để tính ra cột nước trước cống H

+ So sánh H với độ cao cống D Từ đó xác định chế độ chảy trong cống theo chỉtiêu kinh nghiệm ở trên

+ Kiểm chứng lại chế độ chảy ở trên với chế độ chảy đã giả thiết, nếu thấy điều kiệngiả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột nước H là đúng nếu không đúng thì phải giả thiếtlại

+ Tính ZTL

cống= Zđáy công +H

+ Vẽ quan hệ Q~ ZTL

cống

b) Chi tiết tính toán.

Trình tự tính toán như sau:

- Giả thiết dòng chảy trong cống là chảy không áp, tính toán với các cấp lưulượng khác nhau Qi (m3/s)

+ Tính độ sâu phân giới hk :

Q

h   ( m ) Trong đó : Q - lưu lượng qua 1 khoang cống (m3/s)

b - bề rộng cống b = 1,0 m

α - hệ số cột nước lưu tốc, α = 1 Lập bảng tính toán đường mặt nước để xác định cột nước tính toán đầu cống từ đóbiết được chế độ chảy trong cống (có áp, không áp…) (xem phụ lục 1)

Xuất phát từ dòng chảy cuối cống hr ta tính ngược lên trên đầu cống xác địnhđược cột nước hX

Với hr = hk khi hk > hn

hr = hn khi hk < hn

Giả thiết các cột nước hX > hK

Theo phương pháp này khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h1 và h2 đã biết sẽlà: L = i  J

Trong đó:   = 2 - 1 với 2 = h2 + 2.V.g

2 2



; 1 = h1 + 2.V.g

2 1



2

J J

 với

2 2

2 2

R c

V J

1 1

R c

V J

Q V





Hệ số SeZi : 1 1 / 6

R n

C 

+ Độ sâu dòng đều h0:

Theo phương pháp của Agơrôtxkin

- Tính với các cấp lưu lượng ta được kết quả như bảng sau:

Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L xác định được hX

Từ đây ta có quan hệ giữa các cấp lưu lượng và cột nước tính toán - Tính với cáccấp lưu lượng ta được kết quả như bảng sau:

Bảng 2.2- Bảng xác định độ sâu dòng đều và độ sâu phân giới

Q i (m 3 /s) 0,5 1,0 1,5 1,9 2,5 3,0 3,5

h k (m) 0,742 0,972 1,177 1,364 1,542 1,709 1,869

h 0 (m) 1,296 1,787 2,261 2,722 3,186 3,644 4,097

Ta thấy hk < h0 đường mặt nước có dạng nước đổ b2

Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L = 78(m), tiến hành vẽ đườngmặt nước từ cuối cống lên ta xác định được hx đầu cống

Bảng 2.3- Quan hệ giữa Q và chỉ tiêu chảy ngập

- Xác định cột nước đầu cống H

Với Qi(m3/s), giả thiết cống làm việc ở trạng thái không áp

Áp dụng công thức chảy ngập qua đập tràn đỉnh rộng:

Qn.b.h 2.g.(Hx 0 h )x

Trong đó: Q - Là lưu lượng qua cống (m3/s)

2  lưu lượng của cống được tính theo công thức:

L : Chiều dài của cống L = 78 (m)

D: Chiều cao cống, D = 1,0 m

c : Hệ số lưu tốc, được tính bằng công thức:

R C

gL

c c

2 2

th:Tổn thất do thu hẹp ở cửa vào th=0,25

kv

 : Tổn thất khe van, kv= 0,1 Vậy c= th+ kv= 0,25 + 0,1 = 0,35



2

12.9,81.78

Kết quả tính toán được cho bởi bảng sau:

Bảng 2.5- Bảng xác định cao trình mực nước trước cống

- Xác định cao trình đê quai hạ lưu:

Tra quan hệ Q~Zhl với Q = 1,9 m3/s ta có: Zhl = 502,3 m

Biết lưu lượng qua cống ta có lưu lượng qua tràn: Qtràn = Qi – Qic

Với tràn coi như đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập nên:

Q = m.B 3/2

0

2g H  H0t =

2 3

Khi nào giá trị giả thiết thỏa mãn ZTLC = ZTLT thì dừng lại Sau đó tiếp tục giảthiết các lưu lượng dẫn dòng khác để tìm quan hệ Q~Ztl của phương án dẫn dòng.

2.7.3.3) Chi tiết tính toán.

+ Khẩu diện cống: bxh = 1 x1 m

+ Cao độ cửa vào cống: Zcống = 515,0 m

+ Cao độ ngưỡng tràn xây dở: Ztràn = 517,4 (m)

+ Bề rộng tràn: B = 8,0 (m)

a) Tính mực nước trước cống Z tlc.

Giả thiết lưu lượng qua cống là Qc

Do lưu lượng dẫn qua cống và tràn nên cột nước trước cống H > Ztràn - Zcống = 517,4 – 515,3 = 2,1 m > 1,4D = 1,4 m  Cống chảy có áp

Như vậy tính toán thủy lực qua cống theo công thức cống chảy có áp:

2  lưu lượng của cống được tính theo công thức:

L : Chiều dài của cống L = 78 (m)

D: Chiều cao cống, D = 1,0 m

c : Hệ số lưu tốc, được tính bằng công thức:

R C

gL

c

c

2 2

th:Tổn thất do thu hẹp ở cửa vào th=0,25

kv: Tổn thất khe van, kv= 0,1 Vậy c= th+ kv= 0,25 + 0,1 = 0,35



6667 , 0 761 , 66

100 81 , 9 2 35 , 0 1

Lưu lượng qua tràn: Qtr = Qdd - Qc

Với tràn coi như đập tràn đỉnh rộng chảy không ngập nên:

Q = m.B 3/2

0

2g H  H0t =

2 3

Qtr(m3/s)

Hoc(m)

10 170 36,93 193,07 6,63 521,63 6,23 523,63

a) ứng dụng kết quả tính toán.

- Xác định được cao trình đắp đập vượt lũ (Cuối mùa khô năm thứ 2):

Zđđ = ZTL+ = 522,75 + 0,55 = 523,30 (m)

(=0,50,7m Độ cao an toàn, ta lấy = 0,55 m)

2.7.4) Tính toán điều tiết lũ.

2.7.4.1) Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ.

Tính toán điều tiết lũ nhằm xác định lưu lượng xả lớn nhất qua tràn hoặc tính dung tích phòng lũ để từ đó xác định cao trình mực nước lũ trước tràn khi lũ về Qua

đó xác định được cao trình vượt lũ của đập

2.7.4.2) Tài liệu tính toán.

2.7.4.3) Phương pháp điều tiết lũ.

Do lũ đến dạng tam giác nên ta dùng phương pháp kotrerin

Txuong

o

Wmaxqmax

QmaxQ

t

q ~ t

Q ~ t

Hình 3.1- Sơ đồ tính lũ dạng tam giác

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

max 2

q

W W

Q W

Qmax : Lưu lượng đỉnh lũ tần suất 10%: Qmax = 80 (m3/s)

 Trên công thức (*)Wm và qmax chưa biết nên ta dùng phương pháp thử dần Tatiến hành giả thiết qmax sau đó thay vào công thức ta tính được Wm

2.8.1.1) Chọn tuyến đê quai.

- Xuất phát từ nguyên tắc yêu cầu chọn tuyến đê quai là phải đảm bảo chiều dài

đê quai nhỏ nhất

- Thuận dòng chảy, diện tích hố móng được đê quai bảo vệ phải đủ rộng để thicông đào móng, bố trí hệ thống tiêu nước hố móng và làm đường thi công nếu cần.Thiết kế và bố trí đê quai đảm bảo cho thi công công trình được an toàn

- Vật liệu đắp đê quai là đất

2.8.1.2) Thiết kế để quai mùa khô năm thứ 2.

* Đê quai thượng lưu: Vật liệu là đất

Cao trình đê quai thượng lưu TL dq ZTl + (  =0,5 là độ cao an toàn)

Zđqt= ZTL+ Chọn Zđq= 517,31 + 0,69 = 518,0 (m) (=0,50,7m)

- Cao trình đê quai dequai = +518,0 m

Chọn chiều rộng đỉnh đê quai B = 3 (m)

Mái dốc đê quai thượng lưu: m= 2

Mái dốc đê quai hạ lưu : m = 2

* Đê quai hạ lưu: Vật liệu đắp đê quai bằng đất

Cao trình đê quai dq

2.8.2) Thiết kế sơ bộ công tác ngăn dòng.

Trong quá trình thi công các công trình thuỷ lợi trên sông hầu hết phải tiến hànhngăn dòng Nó là khâu quan trọng hàng đầu khống chế toàn bộ tiến độ thi công nhất làtiến độ thi công công trình đầu mối

Nguyên tắc :

+ Chọn lúc nước kiệt trong mùa khô

+ Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian đắp đê quai , bơm cạn nước , nạo vét hố móng xử lý nền và xây đắp công trình chính hoặc bộ phận công trình chính đến cao độ chống lũ trước khi lũ đến

+ Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian làm công tác chuẩn bị

+ Ảnh hưởng ít nhất đến việc lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Căn cứ vào các nguyên tắc trên ta chọn thời đoạn ngăn dòng là 1 tuần , ngàyngăn dòng là ngày 1/11 (Ngày bắt đầu của mùa khô)

Chọn tần suất ngăn dòng.

Công trình Hồ chứa nước Sông Mực1 thuộc công trình cấp II Theo bảng 7QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT thì tần suất thiết kế ngăn dòng PNgăn dòng = 10 %

Chọn lưu lượng ngăn dòng.

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là lưu lượng trung bình ngày của thời đoạn dự kiến với tần suất quy định Thời đoạn ngăn dòng được bắt đầu từ ngày 1/11 đến 6/11 với lưu lượng ngăn dòng là Qngăn dòng = 0,7 (m3/s)

2.8.2.1) Xác định vị trí và độ rộng của cửa ngăn dòng.

Xác định vị trí cửa ngăn dòng.

Khi xác định vị trí cửa ngăn dòng cần chú ý những vấn đề sau :

+ Nên bố trí ở giữa dòng chính vì dòng chảy thuận khả năng tháo nước lớn + Bố trí vào các vị trí chống xói tốt

+ Bố trí vào các vị trí mà xung quanh nó có đủ hiện trường rộng rãi

Từ những chú ý trên ta chọn cửa ngăn dòng tại vị trí chính giữa lòng suối chính

Xác định độ rộng cửa ngăn dòng.

Chiều rộng cửa ngăn dòng quyết định bởi các yếu tố sau

+ Lưu lượng thiết kế ngăn dòng

+ Điều kiện chống xói của nền

+ Cường độ thi công

+ Yêu cầu về lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Tính toán thủy lực ngăn dòng.

- Mục đích :

+ Xác định được cỡ đá thích hợp với lưu tốc của dòng chảy trong từng thời gian

để đảm bảo cho hòn đá ổn định không bị trôi

+ Xác định được khối lượng vật liệu ngăn dòng thời gian ngăn dòng và cường

độ thi công cần thiết

- Lựa chọn phương án ngăn dòng :

+ Vật liệu dùng để ngăn dòng là đá hộc

+ Có nhiều cách ngăn dòng như đổ vật liệu

Thi công ngăn dòng phục vụ cho quá trình thi công công trình hồ chứa nướcVân Trình ta sử dụng phương pháp đắp lấn hai bên lại và vật liệu được bố trí ở hai bên

bờ sông

Chọn vị trí và độ rộng cửa ngăn dòng:

Ta có sơ đồ cửa ngăn dòng như sau

Hình 1.1- Sơ đồ bố trí cửa ngăn dòng.

Sơ đồ cửa ngăn dòng Vị trí cửa ngăn dòng nằm ở giữa sông để đảm bảo thuận dòngchảy, giữa dòng sông tầng phủ mỏng bên dưới là đá có khả năng chống xói tốt Dolòng sông nhỏ nên ta chọn bề rộng ngăn dòng tính theo công thức sau: B = Btb + mhtn

a) Phương án ngăn dòng và tổ chức ngăn dòng.

Do lưu lượng thiết kế ngăn dòng không lớn và nền có khả năng chống xói tốt, địahình bờ phải chật hẹp nên ta chọn sơ đồ ngăn dòng theo phương pháp lấp đứng từ 1phía từ bờ trái lấp dần sang bờ phải Dùng ôtô tự đổ chở vật liệu tới cửa ngăn dòng,sau đó dùng máy ủi vật liệu dần ra phía ngoài ngăn dòng

b) Tính thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng.

Hình 1.2- Sơ đồ tính thủy lực ngăn dòng

Tính toán chặn dòng theo phương pháp lấp đứng :

Qtk

ngd = Q i = QC +QThấm + Qxả+QTích

Trong đó : Qtk

ngd - Lưu lượng thiết kế ngăn dòng

QC - Lưu lượng qua cửa chặn dòng

QThấm - Lưu lượng thấm qua kè

Qxả - Lưu lượng dẫn dòng (qua cống),

QTích - Lưu lượng tích lại ở thượng lưu

Do QThấm và QTích nhỏ, để thuận tiện tính toán ta coi QThấm = 0 v à QTích= 0

Khi đó: Qtk

ngd = Q i = QC + Qxả,

Áp dụng cụ thể cho công trình này ta có

Ban đầu khi bắt đầu ngăn dòng thì Qxả = 0 m3/s tăng dần lên 0,7 m3/s khi ngăndòng hoàn toàn

Ngược lại, Qcửa = 0,7 m3/s khi bắt đầu ngăn dòng và giảm dần xuống 0 m3/s khingăn dòng hoàn toàn

- Giả thiết các ∆z :chênh lệch mực nước thượng hạ lưu

- Tra quan hệ Q~Zhl ứng với Q = 1,9m3/s  Zhl= +503,76 m

- Cao trình cột nước thượng lưu Ztl = Zhl + ∆z

- Chiều cao nước thượng lưu H= Ztl-đáy sông (đáy sông= + 503 m)

- Lưu lượng qua cửa xả dựa vào quan hệ Qcống~ Ztl  Qxả

- Lưu lượng qua cửa ngăn dòng Qcửa:

2 3 0

2 H g B



; Vo=

H B

Q den

. ; B: Bề rộng dòng chảy tới gần ở thượng lưu cửa ngăn dòng (m);  Qcửa

Theo Izbas lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng khi hai chân kè gặp nhau:

Từ bảng tính toán ta thấy Vmax = 1,332 m/s, đạt được khi B = 0,4 m

2.8.2.2) Xác định đường kính viên đá ngăn dòng.

Đường kính viên đá lớn nhất dùng để ngăn dòng được xác định theo:

D =

2

2 86 , 0

g V

- d- Dung trọng tự nhiên của đá d=2,65(t/m3)

- n- Dung trọng tự nhiên của nước n=1 (t/m3)

- V - Lưu tốc lớn nhất qua chân kè

- D - Đường kính viên đá lớn nhất

Vậy chọn đường kính viên đá lớn nhất Dmax=10 (cm)

B

CHƯƠNG 3- CÔNG TÁC HỐ MÓNG VÀ THI CÔNG ĐẬP ĐẤT3.1) Tiêu nước hố móng.

3.1.1) Mục đích.

Do trong quá trình thi công đập thì nước liên tục thấm vào hố móng, hoặc khi thicông trong mùa mưa thì lượng nước mưa tập trung vào hố móng cũng khá lớn Để đảmbảo điều kiện thi công được bình thường thì cần phải liên tục bơm nước từ hố móng rangoài họăc có biện pháp tập trung nước ngoài phạm vi hố móng

3.1.2) Nhiệm vụ.

Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng là:

- Chọn phương pháp tiêu nước thích hợp với từng thời kỳ thi công

- Xác định lưu lượng, cột nước cần tiêu từ đó chọn các thiết bị tiêu nước

- Bố trí hệ thống tiêu nước và thiết bị thích hợp với từng thời kỳ thi công

3.1.3) Đề xuất và chọn phương án tiêu nước hố móng.

3.1.3.1) Các phương pháp tiêu nước hố móng.

Để tiêu nước hố móng thường dùng hai phương pháp cơ bản là: Tiêu nước trênmặt và hạ thấp mực nước ngầm

Phương pháp tiêu nước trên mặt:

Phương pháp này thường được dùng trong các trường hợp sau:

- Hố móng ở vào tầng hạt thô, hệ số thấm tương đối lớn

- Đáy hố móng ở trên tầng tương đối dày, hoặc không có tầng nước ngầm áp lực

- Tiêu nước trên mặt thích hợp với phương pháp đào móng từng lớp một

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ làm và rẻ tiền Tuy nhiên, nó có hạnchế là diện tích bố trí lớn ảnh hưởng đến mặt bằng công trình nhất là các công trình cómặt bằng hẹp Ngoài ra, tiêu nước trên mặt không thể hạ thấp mực nước ngầm quá sâunên với những công trình có đáy sâu thì nước ngầm gây ảnh hưởng đến thi công Nướcthấm thoát ra trực tiếp trên mái hố móng dễ gây ra sạt lở

Phương pháp hạ mực nước ngầm: Phương pháp này thường được áp dụng trong

các trường hợp sau:

- Hố móng rộng ở vào tầng đất có hạt nhỏ, hệ số thấm nhỏ

- Đáy hố móng trên nên không thấm tương đối mỏng, dưới là tầng nước có áplực

- Khi thi công, yêu cầu phải hạ thấp mực nước ngầm.

Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: Làm cho đất trong hố móng khô ráo, tạođiều kiện thuận lợi cho thi công Do sự vận động của nước ngầm mà đất nền được cốkết và chặt thêm, giảm khối lượng đào móng do mái hố móng nhỏ Tuy nhiên, phươngpháp này có nhược điểm lớn là thi công phức tạp, giá thành cao, yêu cầu thiết bị vànhân lực có kỹ thuật cao

3.1.3.2) Phân tích chọn phương pháp tiêu nước hố móng.

Do nền đập là tầng sét có hệ số thấm lớn, địa hình cao nên giải pháp hạ mựcnước ngầm là rất tốn kém và thi công giếng thu nước khó khăn Mặt khác, trong khi thicông không yêu cầu phải hạ thấp mực nước ngầm đồng thời tuyến đê quai bố trí khôngquá gần tuyến đập nên mặt bằng hố móng đảm bảo không gian cho việc bố trí các thiết

bị thoát nước Từ các phân tích trên ta chọn phương án tiêu nước trên mặt để thuận lợicho thi công và giảm chi phí cho công trình

3.1.4) Xác định lượng nước cần tiêu.

a) Tiêu nước trong thời kỳ đầu.

Hình 1.2- Sơ đồ tính toán lượng nước cần tiêu trong thời kỳ đầu

- Đây là giai đoạn vừa ngăn dòng xong và chuẩn bị công tác thi công đào hố móng.

Thời kỳ này cần tiêu các loại nước đọng và nước thấm qua đê quai, lượng nước mưa

bỏ qua vì thời kỳ chặn dòng là đầu mùa khô nên lượng nước mưa không đáng kể:

(Q m = 0)

Trong thời kỳ này thì có các loại nước đọng ban đầu trong hố móng và nước bổsung vào hố móng trong quá trìng bơm nước đọng Nước bổ sung vào hố móng gồm

có nước thấm qua đê quai, đáy và mái hố móng và nước mưa

Lưu lượng nước cần tiêu trong thời kỳ đầu là:

Q1 = Qđ + Qt + Qm (3.1)

Trong đó:

a, Qđ - Lưu lượng tiêu nước đọng; (m3/h)

Qt1- lượng nước thấm qua đê quai

Qt2- lượng nước thấm qua mái hố móng

Qt3- lượng nước thấm từ đáy hố móng

- Xác định lượng nước thấm từ đê quai Qt1

517.31513.31H

5183m

Hình 1.3- Sơ đồ tính thấm qua đê quai thượng lưu

- Lưu lượng thấm qua 1m dài đê quai thượng lưu :

- Theo tài liệu địa chất ta có chiều dày tầng thấm T=5(m)

H : cột nước trước đê quai H = 517,31-513,31 = 4,0(m)

- Với chiều dài đê quai là Ld = 154,6 m ta có lượng nước thấm qua đê quai là:

Qt1=qt1.Ld=0,038.154,6 = 5,863(m3/ngày đêm) = 0,244(m3/s)