Thiết kế thi công hồ chứa nước đăklô

Mục đích, yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công Đặc điểm của công trình thủy lợi là xây dựng trên sông, suối, kênh, rạch,…lợi dụng các thung lũng có dãy núi bao bọc, tạo thành các long

Trang 1

Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản cad

và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 Vị trí công trình 5

1.2 Nhiệm vụ và mục tiêu của công trình 5

1.2.1 Nhiệm vụ 5

1.2.2 Mục tiêu 5

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 5

1.3.1 Quy mô công trình 5

1.3.2 Kết cấu các hạng mục công trình 6

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 8

1.4.1 Điều kiện địa hình 8

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy 9

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 12

1.5 Điều kiện dân sinh kinh tế xã hội 13

1.5.1 Điều kiện dân sinh 13

1.5.2 Điều kiện kinh tế xã hội 13

1.6 Điều kiện cơ sở hạ tầng 13

1.6.1 Giao thông đường bộ 13

1.6.2 Điện nước 14

1.6.3 Cơ sở y tế, trường học 14

1.7 Vật liệu xây dựng 14

1.7.1 Vật liệu đất đắp đập 14

1.7.2 Vật liệu cát sỏi 14

1.7.3 Vật liệu đá 14

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2 Thiết kế thi công hồ chứa nước ĐăkLô

1.7.4 Vật liệu xi măng và sắt thép 14

1.8.Thời gian thi công đươc phê duyệt 14

1.9 Những khó khăn thuận lợi trong quá trình thi công 15

1.9.1 Khó khăn 15

1.9.2 Thuận lợi 15

Chương 2 15

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 15

2.1 Mục đích, yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công 15

2.2 Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 16

2.3 Đề xuất một số phương án dẫn dòng 16

2.3.1 Phương án I 16

2.3.2 Phương án II 17

2.4 So sánh các phương án dẫn dòng 18

2.4.1 Phương án I 18

2.4.2 Phương án II 19

2.4.3 Kết luận 19

2.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng 19

2.5.1 Bố trí công trình dẫn dòng 19

2.5.2 Dẫn dòng qua kênh 19

2.6 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống lấy nước 29

2.7 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tràn tạm 38

2.8 Tính toán điều tiết 46

2.8.1 Tính toán điều tiết thường xuyên 46

2.8.2 Tính toán điều tiết lũ 50

2.9 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng 52

2.9.1 Đê quai 52

Trang 3

2.9.2 Công trình tháo nước 54

2.10 Ngăn dòng 54

2.10.1 Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng 54

2.10.2 Chọn vị trí và độ rộng của ngăn dòng 55

2.10.3 Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng 55

2.10.4 Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng 57

Chương 3 59

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 59

3.1 Công tác hố móng 59

3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng 59

3.1.2 Thiết kế tổ chức đào móng 64

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 69

3.2.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập 69

3.2.2 Tính khối lượng đắp đập của từng giai đoạn 69

3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 74

3.2.4 Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu 76

3.2.5 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 79

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 88

3.3 Thi công đập đất trong mùa mưa 98

Chương 4 100

TIẾN ĐỘ THI CÔNG 100

4.1 Mục đích ý nghĩa tiến độ thi công 100

4.1.1 Ý nghĩa 100

4.1.2 Mục đích 100

4.2 Kế hoạch tiến độ thi công 101

4.2.1 Năm thứ nhất (dẫn dòng qua kênh dẫn.) 101

Trang 4

4.2.2 Năm thứ hai 102

Chương 5 104

MẶT BẰNG THI CÔNG 104

5.1 Nguyên tắc chung khi bố trí mặt bằng thi công 104

5.2 Bố trí mặt bằng lán trại, kho bãi, điện nước và đường thi công 105

5.2.1 Bố trí mặt bằng lán trại 105

5.2.2 Bố trí kho bãi 106

5.2.3 Bố trí cung cấp điện cho công trường 109

5.2.3 Bố trí lượng nước cần cung cấp cho công trường 111

Chương 6 114

DỰ TOÁN 114

6.1 Tính toán khối lượng thuyết minh dự toán 114

6.1.1 Tính toán khối lượng 114

6.1.2 Các căn cứ để lập dự toán 114

6.2.1 Chi phí vật liệu (VL): 115

6.2.2 Chi phí nhân công (NC): 116

6.2.3 Chi phí máy thi công (M): 116

6.2.4 Chi phí trực tiếp khác(TT): 117

6.2.5 Chi phí chung (C ): 117

6.2.6 Thu nhập chịu thuế tính trước ( TL ): 117

Lời cảm ơn 122

Trang 5

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình

Khu tưới ĐắkLô được phân bổ ở địa phận các xã ven sông Đồng Nai, Huyện Cát Tiên Tỉnh Lâm Đồng được giới hạn như sau:

- Phía Bắc là khu đầu mối và các dãy đồi kế tiếp nhau thuộc xã Gia Viễn

- Phía Nam là ven sông Đồng Nai ranh giới của 2 tỉnh Lâm Đồng và Đồng Nai thuộc

1.3 Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình

1.3.1 Quy mô công trình

Hệ thống công trình đầu mối gồm các hạng mục sau:

Đập đất ngăn suối dâng nước tạo thành hồ chứa

Trang 6

Công trình tràn xả lũ xuống hạ lưu

Cống ngầm lấy nước vào đầu mối hệ thống tưới

1.3.2.Cấp bậc công trình

Cấp bậc công trình xác định từ hai điều kiện sau đây :

Theo nhiệm vụ công trình là tưới cho 960 ha lúa và hoa màu Theo TCXDVN 285/2002, và NĐCP 209/2004 Công trình thuộc công trình cấp V

Theo chiều cao cuả công trình và loại nền tra TCXDVN 285/2002

Chiều cao dập Hđ=13.4m Theo TCXDVN 285/2002 ta có công trình thuộc cấp công trình cấp IV

Từ hai điều kiện trên ta có cấp công trình là công trình cấp IV

Trang 7

- Thiết bị thoát nước hạ lưu:

+ Vật thoát nước hình lăng trụ có bề rộng đỉnh b = 2m Cao trình đỉnh là 139.00 (m) + Mái dốc phía trong tiếp xúc với thân đập m =1.5

+ Mái dốc phía ngoài m = 2

+ Phần tiếp giáp với đập và nền làm cấu tạo tầng lọc gồm hai lớp

+ Lớp dăm cuối dày 20cm

c Tràn xả lũ

- Hình thức tràn là tràn đỉnh rộng

+ Cao trình ngưỡng tràn Z = 148.20m, Bt = 10m gia cố bằng BTCT M200 có chiều dày 0,6m

Trang 8

+ Cột nước tràn Hmax= 1,385 m

+ Hệ số nhám n =0,014

+ Lưu lượng Qxa max = 20,46 m3/s

+ Chiều dài ngưỡng tràn Ln = 5 m

+ Độ dốc ngưỡng i = 0.001

- Dốc nước: Dốc nước dài 95m có độ dốc i = 8% bề rộng 8m

- Thiết bị tiêu năng: Bể tiêu năng, chiều dài bể Lb=12,68m

d Cống lấy nước

- Hình thức cống: cống hình chữ nhật chảy có áp với các thông số sau

- Cao trình đáy cống của vào: Zv = 139,4(m)

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.4.1 Điều kiện địa hình

Hồ chứa nước Đắk Lô nằm trong vùng đồng bằng và mền núi Địa hình lồi lõm phứt tạp Đồi núi sen lẫn với đồng bằng Thượng nguồn là rừng cây sen lẫn với thảm thực vật dày đặc Do vậy đặc điểm lớn nhất của vùng này là vừa mang đặc trưng của miền trung và tây nguyên

Khu lòng hồ có dạng lòng chảo, được bao bọc bởi các lớp thực vật chủ yếu là cây bụi tập trung nhiều nhất là tre, nứa và lồ ô

Thượng nguồn là các rừng cây tỷ lệ che phủ còn khá cao, độ dốc trung bình là 28% đến 40%

Trang 9

Chiều dài lưu vực tính đến tuyến công trình là 6km, rộng trung bình là 2,7km

Vùng hạ lưu tương đối bằng phẳng do đặc điểm kiến tạo của vùng núi Tuyến công trình đầu mối nằm khá gần đường giao thông nhưng đường giao thông vào công trình đi lại rất khó khăn

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy

a Điều kiện khí hậu

Nhiệt độ:

-Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm là 21.3oC

-Nhiệt độ không khí cao nhất là 33.5oC

- Lượng bốc hơi bình quân năm: 754 mm

- Lượng bốc hơi bình quân ngày 2,1 mm

Chế độ gió:

Trang 10

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Thiết kế thi công hồ chứa nước

ĐăkLô

Mùa khô từ tháng 11đến tháng 4 hướng gió chính là Đông- Bắc

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng10 hướng gió chính là Tây - Tây Nam

-Tốc độ gió trung bình 3,2m/s

-Tốc độ gió lớn nhất( Tần suất 5 %) là 20m/s

-Tốc độ gió nhỏ nhất 14m/s

Nắng:

-Tổng số giờ nắng trung bình trong năm là 2044 (giờ)

b Tài liệu thủy văn và đặc trưng dòng chảy

Bảng 1-1 Tài liệu thủy văn và đặc trưng dòng chảy

- Dòng chảy năm thiết kế:

Các đặc trưng dòng chảy thiết kế lưu vực hồ Đắk lô

Trang 12

Phần bò hồ có các dãy núi bao bọc cấu tạo địa chất chủ yếu là đá phiến sét, sét kết ,sét pha bột kết có độ nứt nẻ nhỏ, không có hiện tượng gây ra mất nước sang khu vực lân cận

b Địa chất tuyến đập

Hai vai đập nằm trên lớp phủ sườn tích Thành phần gồm lớp trên là lớp á sét màu vàng nhạt lốm đốm nâu đỏ có hệ số thấm k =10-4 dày (0,52m) phía dưới là lớp á sét đến sét màu đốm vàng dày (2-3)m có hệ số thấm trung bình k =10-5 cm/s

Nền đập chủ yếu là á sét đến sét khá đồng nhất, chiều dày trên 20m ,độ thấm k =10-5cm/s

c Địa chất tuyến tràn

Tuyến tràn đặt trên lớp đất sét có màu vàng nhạt đến nâu đỏ, phần trũng đặt trên tầng

á sét màu xám tro loang lổ nâu vàng,độ thấm k =10-5 cm/s.Phần ngưỡng tràn và thân dốc nằm trên nền đất khá ổn định ,còn phần nối tiếp đuôi tràn với lòng xuối cũ cần phải xử lý chân khay ở hố tiêu năng để chống xói mòn

d Địa chất tuyến cống

Nền cống là lớp á sét nhẹ khá ổn định và lớp á sét đến sét có độ thấm k =10-5 cm/s Cống lấy nước bố trí bên phải đập theo hướng Bắc–Nam,cống nằm trên cao trình (137145)m

e Địa chất thủy văn

Qua khảo sát địa hình và thăm dò trên thực tế cho thấy : khu vực xây dựng công trình có nguồn nước ngầm khá nghèo nàn Mùa khô mực nước ngầm hạ xuống thấp cách

Trang 13

mặt đất từ (4 ÷ 5)m Trữ lượng không đáng kể Việc khai thác mực nước ngầm chỉ đủ cho việc sinh hoạt trong gia đình

Nguồn cung cấp chính là nước mưa và nước mặt được giữ lại dưới các thảm thực vật

Các chỉ tiêu cơ lý được cho ở bảng sau:

1.5 Điều kiện dân sinh kinh tế xã hội

1.5.1 Điều kiện dân sinh

Nhân dân huyện Cát Tiên chủ yếu là ở nơi khác đến đây khai hoang , phát triển kinh

tế từ những năm 1976 đến nay Chủ yếu là đồng bào kinh tế mới ở các tỉnh miền bắc và miền trung cung với mộ só ít bà con dân tộc thiểu số, nghề nghiệp chính là làm nông nghiệp

và chăn nuôi

Theo tài liệu thống kê năm 1996 các xã có 3816 hộ với 19088 nhân khẩu Trong đó

số người trong độ tuổi lao động là 7704 người Dân tộc ít người có 83 hộ ứng với 348 nhân khẩu, độ tười lao động là 208 người Đời sống của nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, công việc làm đồng vất vả chủ yếu là thủ công , diện tích canh tác nhiều song chỉ nhờ vào nước mưa để canh tác Do vậy mùa vụ còn bấp bênh, năng suất kém năng xuất bình quân chỉ đạt (1-1,5) T/ha Có khi bị ngập không thu hoạch được, vì vậy lương thực thiếu nghiêm trọng Chăn nuôi chỉ mới phát triển ở kinh tế gia đình, nhằm cung cấp một phần sức kéo cho trồng trọt, tận dụng lao động nhàn rỗi Do vậy chăn nuôi cũng kém phát triển

Bình quân lương thực quy ra thóc là; 343 kg/ngươi/năm

Bình quân thu nhập đầu người 2.116.000 đồng/người/năm

1.5.2 Điều kiện kinh tế xã hội

Với các yếu tố trên làm cho bà con trong khu vực rất nghèo nàn, lạc hậu Vì vậy chúng ta phải xây dựng những công trình thủy lợi để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và đầu tư các công trình công cộng khác để phục vụ đời sống văn hóa xã hội cho nhân dân địa phương

1.6 Điều kiện cơ sở hạ tầng

1.6.1 Giao thông đường bộ

Từ quốc lộ 20 tại km 135 thành phố Hồ Chí Minh -Đà Lạt vào Cát Tiên khoảng 40

km là đương cấp 4 đang được rải nhựa.Từ thị trấn Đồng Nai đến đầu mối công trình ĐắkLô khoảng 6,5 km Trong đó 5 km đương liên xã là đường cấp phối sỏi đỏ ,mặt đường rộng 6

m Đoạn từ ngã ba Gia Viễn vào đầu mối 2.2 km đường bị hư hỏng toàn bộ Đoạn này cần phải tôn cao mở rộng mới đảm bảo đươc cho công tác thi công công trình

Trang 14

Nguồn vật liệu đất đắp dồi dào, khả năng khai thác lớn hơn so với nhu cầu đất đắp, chất lượng dảm bảo yêu cầu cho việc xây dựng công trình

1.7.2 Vật liệu cát sỏi

Cát xây dựng được lấy tại chổ, có thể khai thác tại các bãi bồi tụ trên sông Đồng Nai qua việc khảo sát thấy có nhiều bải bồi đảm bảo chất lượng và số lượng cho việc thi công công trình Cát thuộc loại trung bình và thô, cự ly vận chuyển (5 ÷ 10)k m

1.7.3 Vật liệu đá

Vận chuyển từ mỏ đá Bảo Lộc cự ly vận chuyển là 100km, mỏ đá này đã được dùng

để xây dựng rất nhiều các công trình ở khu vực ĐạTẻh, đảm bảo chất lượng

1.7.4 Vật liệu xi măng và sắt thép

Xi măng và sắt thép được lấy tại TP Hồ Chí Minh, cự ly vận chuyển là 200 km

1.8.Thời gian thi công đươc phê duyệt

Thời gian thi công toàn bộ công trình là 24 tháng (2 năm)

Trang 15

1.9 Những khó khăn thuận lợi trong quá trình thi công

1.9.1 Khó khăn

Cụm đầu mối công trình cách xa trung tâm huyện, địa hình không được bừng phẳng, đương thi công đến công trình đầu mối không được thuận tiện, mặt bằng thi công tương đối hẹp nên rất khó bố trí hiện trường

1.9.2 Thuận lợi

Trong khu vụa xây dựng công trình lực lượng lao động khá dồi dào, thiết bị thi công hiện đại ít bị hư hỏng, đội ngủ công nhân kỹ sư lành nghề Địa chất nền đá là đá gốc điều này ổn định rất tốt cho công trình

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích, yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công

Đặc điểm của công trình thủy lợi là xây dựng trên sông, suối, kênh, rạch,…lợi dụng các thung lũng có dãy núi bao bọc, tạo thành các long chảo dể xây dựng kho nước Trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng phải luôn khô ráo, thi công liên tục Do đó phải có biện pháp thi công dẫn dòng hợp lý để thi công các công trình đầu mối được an toàn, thuận lợi, đạt hiệu quả cao nhất

Dẫn dòng thi công gồm 3 mục đích sau:

- Ngăn chặn những ảnh hưởng không có lợi của dòng chảy đối với quá trình thi công

- Dẫn dòng về hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nước trong quá trình thi công

- Phải đảm bảo điều kiện thi công nhưng vẫn sử dụng được nguồn nước thiên nhiên để phục vụ sản suất và sinh hoạt cho nhân dân trong vùng

Trang 16

ĐăkLô

2.2 Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công

- Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công, lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công dựa theo quy mô, kích thước công trình, nhiệm vụ công trình và tài liệu thủy văn khu vực đầu mối

- Chọn tuyến và sơ đồ thích hợp cho từng giai đọan thi công chọn phương án dẫn dòng phù hợp đảm bảo tiến độ thi công và giá thành rẻ

- Tính toán thủy lực, điều tiết dòng chảy Lựa chọn kích thước công trình dẫn dòng, ngăn dòng

- Định ra các mốc thời gian, thời đọan thi công từng hạng mục công trình và tiến độ thi công khống chế

- So sánh các phương án dẫn dòng Từ đó lựa chọn, tìm ra phương án tối ưu nhất Dẫn dòng thi công là công tác không thể thiếu khi thi công các công trình thủy lợi Phương án dẫn dòng đưa ra sẽ khống chế tiến độ thi công, từ đó ánh hưởng đến giá thành của công trình Do vậy, phương án dẫn dòng thi công phải hợp lý (thông qua việc so sánh lựa chọn kỹ càng) đảm bảo công trình thi công được liên tục, cường độ thi công cao và không chênh lệch nhau nhiều, hoàn thành công trình đúng hoặc trước theo thời gian thi công được duyệt Đảm bảo vấn đề lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Công việc phải làm và mốc khống

Trang 17

chính, đào kênh dẫn ở phía hạ lưu để

xả lưu lượng dẫn dòng vào kênh tràn

xả lũ

- Khai hoang, bóc phong hoá

- Thi công cống lấy nước tràn xả lũ (làm từ đuôi tràn lên)

và tràn tạm, tràn xã lũ

- Nghiện thu và bàn giao công trình

Công việc phải làm và mốc

khống chế

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi, nhà xưởng, công trình

Trang 18

Q10%=34 m3/s phụ trợ

- Đào kênh dẫn dòng

- Đắp đê quay bên vai phải đập

và đào kênh dẫn dòng

- Khai hoang, bóc phong hóa

- thi công cống lấy nước, tràn xã

lũ (làm từ dưới tràn lên Mùa mưa từ:

Tháng 5

đến tháng 11

Dẫn dòng qua kênh dẫn

Q10%=118,5m3/s - Hoàn thiện cống lấy nước, tràn

xã lũ

- Đắp đất phần đập chính đến cao trình

- Đắp đê quay thượng và hạ lưu vai phải

Q10%=34 m3/s

- Chặn dòng vào đầu mùa khô

- Nạo vét hố móng và đắp đất phần đập chính đoạn đào kênh dẫn dòng

- Tiếp tục đắp đất phần đập chính đến cao trình, lát và trồng

cỏ phần đập vừa đắp Mùa mưa từ:

Tháng 5

đến tháng 11

Dẫn dòng qua cống lấy nước

-Hoàn thành đường quản lý công trường

- Nghiệm thu bàn giao công trình

Trang 19

- Thi công đập đất không bị gián đoạn, chủ động được tiến độ thi công

- Không ảnh hưởng đến nhu cầu dung nước hạ lưu

2.5 Tính toán thủy lực dẫn dòng

2.5.1 Bố trí công trình dẫn dòng

- Theo phương án đã chọn, năm thứ nhất của quá trình thi công ta dẫn dòng bằng kênh dẫn Sang năm thứ hai sử dụng cống lấy nước đã thi công xong trong năm thứ nhất để dẫn dòng trong mùa khô và kết hợp với tràn xã lũ để dẫn dòng trong mùa mưa

2.5.2 Dẫn dòng qua kênh

2.5.2.1 Xác định lưu lượng thiết kế kênh dẫn dòng thi công

Trang 20

ĐăkLô

- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất ứng với tần xuất thiết kế

và thời đoạn thiết kế

2.5.2.2 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

- Công trình đầu mối là công trình cấp III, lấy theo TCXDVN 285-2002 (Công trình thủy lợi các quy định chủ yếu về thiết kế ), lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm phục vụ công tác dẫn dòng thi công, được xác định theo bảng 4-6 với công trình cấp III Công trình dẫn dòng lấy tần suất P=10%

2.5.2.3 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

- Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công căn cứ vào đặc điểm thủy văn, giai đoạn dẫn dòng thi công

- Do đó ta chọn ta chọn thời đoạn dẫn dòng thi công theo mùa

+ Thời đoạn dẫn dòng thi công là mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, thì lưu lượng lớn nhất mùa kiệt là Q=34 (m3/s)

+ Thời đoạn dẫn dòng thi công là mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 11, thì lưu lượng ứng với tần suất thiết kế P=10% là Q= 118,5 (m3/s)

2.5.2.4 Tính toán thủy lực qua kênh dẫn

*Mục đích:

- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật

- Xác định được mực nước đầu kênh, xác định được cao trình đắp đê quai, cao trình đắp đập vược lũ cho từng giai đoạn:

+ Mùa kiệt: Tính toán để xác định cao trình đắp đê quai, cao trình bờ kênh

+ Mùa lũ: Tính toán để xác định cao trình đắp đập vược lũ

* Nội dung tính toán

- Để chọn và thiết kế kênh dẫn hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật ta cần phải chọn tuyến kênh hợp lý, tại vị trí tụ thủy ở thượng lưu cọc 10, cách bên vai phải đập 85 m Với vị trí kênh dẫn như trên ta có chiều dài kênh dẫn là Lk=175 m Khối lượng đào kênh

Trang 21

tương đối lớn nhưng vẫn đảm bảo được thoát nước từ thượng lưu về hạ lưu rất tốt so với các phương án chọn kênh dẫn tại những vị trí khác

- Xác định nước đầu kênh: Để tính toán và chọn cao trình mực nước đầu kênh ta căn

cứ vào bình đồ và mặt bằng tổng thể để chọn và giả thiết nhiều cao trình để tính rồi so sánh

về kinh tế, kỹ thuật để chọn ra giá trị hợp lý và kinh tế nhất

- Nếu chọn đáy kênh dẫn quá cao thì khả năng tháo nước nhỏ ảnh hưởng đến việc thi công đáy móng của hai vai đập chính khó khăn vì vậy ta phải chọn cao trình đáy kênh dẫn ở thượng lưu sao cho ảnh hưởng ít nhất đến quá trình thi công

- Căn cứ vào mặt bằng tổng thể và tài liệu địa chất ta chọn các thông số của kênh dẫn như sau:

+ Độ dốc kênh: i=0,002

+ Chọn mặt cắt kênh dạng hình thang có hệ số mái: m= 1,5

+ Hệ số nhám: n=0,025(kênh đất)

+ Lưu lượng dẫn dòng mùa lũ: Q=118,5 (m3/s)

+ Lưu lượng dẫn dòng mùa kiệt: Q=34 (m3/s)

+ Chọn bề rộng kênh dẫn: bk=8(m)

- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật

- Tính toán mặt cắt kênh theo phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về thủy lực(Agơrốtskin)

* Trình tự tính toán như sau:

a Mùa lũ

- Ta có: Theo cách tính của Agơrốtskin:  

Q

i m R

002 , 0 424 , 8

4 0

Q

i m R

f

Trang 22

ĐăkLô

Với n= 0,025 tra phụ lục 8-1 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: Rln=2,475(m)

475 , 2 8

ln



R b

Tra phụ lục 8-3 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: 1 , 5

ln ln

* Xác định mực nước trước khi đổ vào kênh

- Nội dung tính toán: Vẽ đường mực nước trong kênh từ cuối kênh lên đầu kênh, coi mực nước đầu kênh là hạ lưu của tràn đỉnh rộng

- Trước hết ta tính dòng chảy trong mặt cắt hình thang của kênh, ứng với lưu lượng lớn nhất trong mùa lũ

- Tính hk (Độ sâu phân giới trong kênh): áp dụng công thức (9-15) trang 319 sách giáo

5 , 118

3

2

2 3

, 0 3

m h

* Từ kết quả tính toán trên ta nhận xét:

- Ứng với lưu lượng lớn nhất mùa lũ Q=118,5 (m3/s) ta được h0=3,8365(m) ˃

hk=2,404(m)

Trang 23

R C

Q i

Trong đó:

+  : Diện tích mặt cắt ướt trong kênh ứng với độ sâu phân giới hk k=2,404 (m)

Đối với kênh hình thang ta có công thức tính diện tích mặt cắt ước là:

b mh kh k 8 1 , 5 2 , 404 2 , 404 27 , 9 (m2)

+ R k: Bán kính thủy lực ứng với độ sâu phân giới hk=2,404(m)

+  : Chu vi ước trong kênh ứngvới độ sâu phân giới hk k=2,404 (m)

Ta có: k b 2h k  1 m2  8  2  2 , 404  1  1 , 52  16 , 66 (m) (2-4)

674 , 1 66 , 16

9 , 27

, 1 025 , 0

5 ,

k

R C

Q i

Trang 24

ĐăkLô

Để vẽ đường mực nước b1 trong kênh ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, xuất phát

từ mặt cắt cuối kênh dẫn (chỗ tiếp giáp với dòng chảy thiên nhiên ở hạ lưu) có độ sâu h=hk=2,404 (m), tính ngược về đầu kênh Kết quả tính toán ghi ở bảng 2-1:

Các giá trị trong bảng

- Ta có

J i

là cột nước lưu tốc tới gần

- Tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

g

v

i i

-  i1 i (m) Biến thiên tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

- Ji là độ dốc thủy lực tính theo công thức

R C

V

i

. 2

Trang 25

0.00000792

0.00000527

0.00000606

0.00000409

0.00000468

0.00000320

0.00000365

0.00000253

0.00000286

0.00000201

0.00000227

0.00000161

0.00000181

0.00000129

0.00000145

0.00000109

0.00000119

0.00000085

0.00000097

0.00000070

0.00000078

0.00000057

0.00000064

0.00000047

0.00000052

Trang 26

0.00000039

0.00000043

0.00000031

0.00000035

0.00000028

0.00000029

3.974 22.328 55.481 2.136 0.233 2.485 4.207

0.00000024

0.00000026

0.00499974 0.06121 12.242 174.943

0.00000005

0.00000015

0.00000001

0.00000003

Trang 27

Từ kết quả tính toán trong bảng 2-1 ta có độ sâu tại đầu kênh h=3,974 (m) ứng với chiều dài kênh dẫn dòng Lk=174,943 (m)

- Chỉ tiêu chảy ngập được xác định theo công thức sau:

4 , 1 2 ,

404 , 2

974 , 3

- Vậy kênh dẫn dòng làm việc như một đập tràn chảy ngập: áp dụng công thức tính đập tràn chảy ngập ta có:





) ( 24 , 4 974 , 3 81 , 9 2 48 , 55 93 , 0

5 , 118

2 2

- Ta có: ZTL=4,24+137=141,24 (m)

Trang 28

3

* Kiểm tra điều kiện không xói

- Vì kênh dẫn nước từ hồ nên hàm lượng bùn cát trong nước nhỏ không cần thiết kiểm tra bồi lắng cho kênh, nhưng phải kiểm tra điều kiện xói lở Để đảm bảo kênh không bị xói

và lở cần điều kiện: Vmax < [Vkx]

- Căn cứ vào điều kiện địa chất của kênh dẫn dòng là lớp cuội sỏi dày từ 1m đến 5m nên ta xác định lưu tốc bình quân cho phép không xói Theo bảng 1-2 giáo trình thi công tập

I, trang 8, ứng với độ sâu bình quân của dòng chảy là 1,82 m ta tra được [Vkx]=1,3÷1,5(m/s)

Ta có:



max max

Trang 29

+  : Diện tích mặt cắt kênh: bmhh8  1 , 5  3 , 84 3 , 84  52 , 84 (m2)

Áp dụng trong tính toán phần thiết kế kênh ta có kết quả như sau:

24 , 2 84 , 52

5 , 118

2.6 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống lấy nước

- Mục đích tính toán: Xác định mực nước đầu cống, từ đó xác định cao trình đê quai, cao trình đắp đập vược lũ

- Nội dung tính toán

Bảng 2.2: Tài liệu thiết kế cống lấy nước

STT Thông số kỹ thuật Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Trang 30

ĐăkLô

- Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào quá trình dẫn dòng mùa kiệt, lưu lượng lớn nhất là 34 m3/s Vì lưu lượng dẫn dòng lớn nhất trong mùa kiệt rất nhỏ so với QTK=20 m3/s Khi đó để tính toán ta coi cửa cống mở hoàn toàn (a=h), lưu lượng dẫn dòng qua cống là Q=20 m3/s Để phục vụ cho tính toán điều tiết thường xuyên sau khi đắp đê quai ngăn dòng chính Còn trong mùa lũ, lưu lượng lớn hơn lưu lượng thiết kế của cống, ta sẽ tính toán dẫn dòng đồng thời qua cống và tràn

+ Tính toán dẫn dòng mùa kiệt năm thứ hai

q: Là lưu lượng đơn vị

3 , 24 4 , 1

Trang 31

) ( 04 , 4 81 , 9

3 , 24 1 , 1

4 0

Q

i m R

f

445 , 0

4 , 1

ln



R b

ln



R h

148 , 1 445 , 0 58 , 2

ln ln

R C

Q i

Trong đó:

+  : Diện tích mặt cắt ướt trong cống ứng với độ sâu phân giới hk k=4,04(m)

Đối với kênh hình chữ nhật ta có công thức tính diện tích mặt cắt ước là:

) ( 656 , 5 04 , 4 4 ,

+ R k: Bán kính thủy lực ứng với độ sâu phân giới hk=4,04(m)

+  : Chu vi ước trong cống ứngvới độ sâu phân giới hk k=4,04(m)

Trang 32

ĐăkLô

Ta có: k b c 2h k  1 , 4  2  4 , 04  9 , 48 (m)

596 , 0 48 , 9

656 , 5

R C

Q i



- So sánh độ dốc của cống: ik=0,00146 < i=0,001

Như vậy đường mặt nước ứng với trường hợp này là đường nước dâng bII

- Để vẽ đường mặt nước trong cống với trường hợp này ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, từ độ sâu hD tính ngược lên ta được hx, xem hx là độ sâu hh Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau Có hx ta kiểm tra trạng thái chảy và tìm được công thức thích hợp, do đó ta tìm được HTL.

- Ta có

J i

Trang 33

là cột nước lưu tốc tới gần

- Tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

g

v

i i

-  i1 i (m) Biến thiên tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)

- Ji là độ dốc thủy lực tính theo công thức

R C

V

i

2

- L:Chiều dài từng đoạn cống(m)

- L (m) chiều dài cộng dồn của kênh

Sau khi tính toán ta lập bảng tính kết quả như sau:

Trang 34

Trang 35

- Từ kết quả tính toán, ta nhận thấy tại vị trí cống có chiều dài tính từ hạ lưu là 65,8m,

có h>D do đó cống có chế độ chảy là có áp:

Ta xác định mực nước đầu cống (H) theo bài toán: Biết lưu lượng Q=34 m3/s, độ mở cửa cống a=D=1,6m

Trình tự tính toán như sau:

Lấy sơ bộ  =0,65.Độ sâu co hẹp hc=  a=0,65*1,6=1,04m

Tính hc”:

) / ( 29 , 24 4 , 1

sm m b

Q

04 , 4

04 , 1

h

h k

2

2 0 0

2

g h b

H

Z TL  đaycong  TL   

+ Tính toán thủy lực dẫn dòng trong mùa lũ năm thứ 2

Xem toàn bộ lưu lượng dẫn dòng lớn nhất chảy qua cống Q=118,5 m3/s

Trang 36

5 , 118

64 , 84 1 , 1

001 , 0 8

4 0

Q

i m R

f

05 , 2

4 , 1

ln



R b

ln



R h

89 , 5 05 , 2 872 , 2

ln ln

Trang 37

g 0 

  0 , 95 1 , 4 1 , 6 2 9 , 81 65,5 0,001 9,296 167,3( )

5 , 118

2

2 2

2

g h b

Trong mùa lũ lưu lượng Qmax=118,5(m3/s)>Qcống=20(m3/s) của cống nên ta sử dụng đồng thời cống và tràn để dẫn dòng thi công

Xác định thời gian làm việc:

600

.

3

10 968

6 , 1 4 , 139 2 ,

Trang 38

c   2g H0 Lih



81 , 9 95 , 0

65 , 11 )

65 , 11 10

2 5 , 118

3 2

2 3

2

m g

q h

m b

43 , 1

2 3 2

3 0

0

"

m H

) ( 283 , 0 65

, 0

5 , 10 0175 , 0

H h

- Với cột nước thượng lưu cống như trên, có Htràn=2,0m ≤ Htràn max=2,06m, thỏa mãn điều kiện làm việc của tràn và ta có cao trình mực nước thượng lưu tràn =148,2+2,0=150,2

< cao trình đỉnh đập =150,6m

- Ứng dụng kết qủa tính toán dẫn dòng thì phần đập thi công năm thứ nhất đến cuối mùa kiệt năm thứ hai phải vượt lũ đến cao trình 148,20 m

2.7 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tràn tạm

Căn cứ vào bình đồ mặt bằng tổng thể và mặt cắt dọc tưyến đập, ta chọn vị trí tràn tại

vị trí bên vai trái tuyến đập chính cách cọc K0 bên vai phải đập một đoạn là: 185 m chọn

Trang 39

tuyến tràn vuông góc với tuyến đập để đổ nước vào kênh xả lũ về hạ lưu, với tuyến tràn như vậy ta sẽ tiết kiệm đươc vật liệu gia cố cho tràn và ta chỉ gia cố hai bên bờ bằng rọ đá

a Chọn cao trình ngưỡng tràn và chiều rộng tràn

Phương pháp chung để tính toán và chọn cao trình ngưỡng tràn., chọn nhiều cao trình ngưỡng tràn tạm

b Tính và vẽ quan hệ Q tr ~ Z tl

Như trong phần chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng đã chọn, ta có tần suất thiết kế dẫn dòng Pdd = 10%, lưu lượng thiết kế dẫn dòng Qdd = 118.5 m3/s Để tính quan hệ Qtr ~ Ztl, ta giả thiết nhiều cấp lưu lượng Qi rồi tính ra cột nước Hi, rồi từ đó ta tính được ZTli:

ZTli = Hi + n.tr

Nội dunh tính toán cụ thể như sau:

+ Cho Q = 118.5m3/s Trước hết ta tính dòng chảy không đều trong mặt cắt hình thang của kênh

+ Tính hk (độ sâu phân giới trong kênh)

Áp dụng công thức (9-15) Trang 13 Giáo trình thủy lực tập II:

kCN N N

3 1

2 2

10

* 81 , 9

5 118

* ) 365 , 0 105 , 0 3

365 0 1

Trang 40

ĐăkLô

+ Cho Q = 118.5m3/s Ta tính dòng chảy đều trong mặt cắt hình thang của kênh + Tính ho (Độ sâu dòng chảy đều trong kênh):

Ta tính ho theo phương pháp đối chiếu mặt cắt kênh có lợi nhất về mặt thủy lực, trình

tự tính toán như sau:

001 , 0 5

118

002 , 0 424 , 8 4

)

Q

i m R

Tra phụ lục (8-1) bảng tra thủy lực ta được Rln = 2.65

65 2

Tra phụ lục (8-3) bảng tra thủy lực ta được 1 460

ln



R h

h

(m)

So sánh ta thấy ho =3.869>hk=2.9 tức i> ik  Đường mực nước là đường nước đổ b1

Để vẽ đường mực nước b1 trong kênh ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, xuất phát

từ mặt cắt cuối kênh dẫn (chổ tiếp giáp với dòng chảy tự nhiên ở hạ lưu) Có độ sâu h = hk =

m Ta tính ngược về đầu kênh dẫn, kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:

Ý nghĩa của các cột trong bảng 2.4

Cột (1): xuất phát từ độ sâu h = hk = 0,75 m, giả thiết các hi (hi+1>hi)

Cột (2): i  ( b m.h).h -Diện tích mặt cắt ướt

i i

Q V

Định dạng
Số trang	122
Dung lượng	1,17 MB

Thiết kế thi công hồ chứa nước đăklô

Thiết kế tiêu nước hố mĩng

Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu