Thiết kế TCTC hồ chứa nước sông trâu

Đồ án tốt nghiệp Trang 7 Ngành kỹ thuật Công trình 1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1.4.1 Điều kiện địa hình  Công trình đầu mối Hồ Chứa nước nằm ở trung lưu Sông Tr

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Thiết kế TCTC hồ chứa Sông Trâu

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

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 5

GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH 5

1.2 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 5

1.2.1 Đầu mối công trình 5

1.2.2 Các thông số cơ bản của công trình 5

1.3 QUI MÔ, KẾT CẤU CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 5

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 7

1.4.1 Điều kiện địa hình 7

1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy 7

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn 8

1.4.4 Điều kiện dân sinh và kinh tế khu vực 10

1.5 ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG: 11

1.6 NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU VÀ ĐIỆN NƯỚC 11

1.7 ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ THIẾT BỊ 12

1.8 THỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT: 13

1.9 NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG 13 Chương 2 14

CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 14

2.1 DẪN DÒNG THI CÔNG 14

2.1.1 Mục đích, yêu cầu và tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công 14

2.1.2 Xác định tần suất thiết kế dẫn dòng thi công 14

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công 14

2.2 Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy cho phương án dẫn dòng đã chọn 21

2.2.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp: 21

2.2.2 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống dẫn dòng 25

2.2.3 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn tạm: 28

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp Trang 2 Ngành kỹ thuật Công trình

Sinh viên: Lớp TH17

2.2.3 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng kết hợp qua cống và tràn tạm 32

2.3.2 Chọn cao trình, vị trí và mặt cắt đê quai 34

2.3.3 TÍNH THỦY LỰC NGĂN DÒNG 36

Chương 3 41

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 41

ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN 41

3.1 Công tác hố móng 41

3.1.1 Xác định phạm vi mở móng 41

3.1.2 Thiết kế tiêu nước hố móng 42

3.1.3 Thiết kế tổ chức đào móng 46

3.2 Thiết kế tổ chức đắp đập 52

3.2.1 Phân chia các giai đoạn đắp đập 52

3.2.2 Tính khối đắp đập của từng giai đoạn: 55

3.2.3 Cường độ đào đất của từng giai đoạn 63

3.2.4 Qui hoạch sử dụng bãi vật liệu 65

3.2.5 Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn 66

3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập 71

Chương 4 74

KẾ HOẠCH TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 74

4.1 Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ đơn vị 74

4.2 Kế hoạch tiến độ thi công 74

4.2.1 Tài liệu cơ bản 74

4.2.2 Chọn phương pháp lập tiến độ thi công 74

4.2.3 Kế hoạch tiến độ thi công 74

4.2.4 Khối lượng công việc để lập tiến độ : 75

4.3 Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực 76

Chương 5 77

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 77

5.1 Những vấn đề chung: 77

5.1.1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 77

5.1.2 Trình tự thiết kế mặt bằng 77

5.1.3 Chọn phương án bố trí mặt bằng 78

Trang 3

5.2 Công tác kho bãi 78

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 78

5.3 Tổ chức cung cấp điện - nước trên công trường 79

5.3.1 Tổ chức cung cấp nước 79

5.3.2 Tổ chức cung cấp điện : 82

5.4 Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường 82

5.4.1 Xác định số người trong khu nhà ở 82

5.4.2 Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà 83

Chương 6 84

KHỐI LƯỢNG VÀ DỰ TOÁN 84

6.1 Căn cứ lập dự toán: 84

6.1.1.Khối lượng tính dự toán: 84

6.1.2 Định mức đơn giá áp dụng: 84

6.1.3 Các chế dộ chính sách áp dụng: 84

6.2 Lập dự toán xây dựng công trình: 86

Trang 4

MỞ ĐẦU

Hệ thống công trình hồ chứa nước Sông Trâu nằm ở phía Tây Bắc Thành phố

Phan Rang Tháp Chàm, thuộc huyện Thuận Bắc tỉnh Ninh Thuận Có nhiệm vụ cấp

nước tưới và nước sinh hoạt cho toàn bộ nhân dân và diện tích đất canh tác cho toàn

huyện

Tổng diện tích đất tự nhiên toàn huyện là 57.118,2 ha, vùng dự án là: 24.623 ha

Diện tích canh tác toàn khu vực dự án

- Diện tích lúa 1 vụ : 950 ha

- Diện tích lúa 2 vụ : 2.551 ha

- Diện tích mía : 50 ha

Nhìn chung lương thực bình quân đầu người ở đây còn thấp, mới tạm đủ lương

thực để sống trong năm, không có khả năng dư thừa để cung cấp và đóng góp cho nhà

nước

Các ngành kinh tế khác như lâm nghiệp, ngư nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đang ở

mức độ kém phát triển Về nông nghiệp phụ thuộc hoàn toàn vào lượng nước trời Mà

khí hậu nơi đây lại quá khắc nghiệt, mùa khô nắng nóng kéo dài, mùa mưa ngắn có

lượng mưa thấp nhất trong cả nước, lại phân bố không đều Dòng chảy chỉ hình thành

vài tháng lại khô cạn nhanh chóng vì vậy hết mưa là hết nước

Theo chủ trương phát triển nền kinh tế của tỉnh và của nhà nước thì đây là một

trong hai vùng lúa trọng điểm của tỉnh Ninh Thuận Khu vực này là thế mạnh cho viêc

phát triển nông - lâm - ngư nghiệp trên cơ sở thuận lợi về tiềm năng đất đai và có

nguồn lao động khá phong phú

Trong phương hướng và mục tiêu phát triển các ngành nông - lâm - ngư nghiệp

của tỉnh Ninh Thuận nói chung và của huyện Thuận Bắc nói riêng: là đẩy mạnh phát

triển cây lương thực bằng hình thức xen canh tăng vụ, tăng năng suất, đảm bảo đủ

lương thực cho nhân dân trong huyện, tăng dần quĩ lương thực hàng hoá Đồng thời

chuyển hướng nhanh phát triển cây công nghiệp ngắn ngày, được coi là chủ lực vừa có

ý nghĩa lấy ngắn nuôi dài vừa có ý nghĩa chiến lược

Để thực hiện tốt chủ trương của Đảng về đẩy mạnh sản xuất, phát triển nông

nghiệp, nâng cao đời sống nhân dân Thì vấn đề đầu tiên là đẩy mạnh công tác thuỷ lợi

trong vùng, nhằm cung cấp nước phục vụ cho nông nghiệp, công nghiệp và dân sinh

cho khu vực Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn cũng như cho phát triển tương lai sau này

Việc đầu tư xây dựng hồ chứa nước Sông Trâu là thực tiễn và cấp bách không những

đem lại hiệu quả kinh tế cao cho việc phát triển nông nghiệp trong vùng, làm cân bằng

hệ sinh thái và điều tiết lũ giảm ngâp lụt ở hạ du, mà còn có một ý nghĩa chính trị - xã

hội to lớn trong vấn đề ổn định kinh tế, cải thiện đời sống nhân dân trong vùng, củng

cố niềm tin vào Đảng vào Nhà Nước của các đồng bào dân tộc thiểu số cũng như của

toàn thể nhân dân nơi đây

Trang 5

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

- Hồ chứa nước Sông Trâu thuộc xã Phước Chiến - Huyện Thuận Bắc - Tỉnh Ninh

Thuận Vị trí tuyến đập được xây dựng ở xã Công Hải - Huyện Thuận Bắc - Tỉnh Ninh

Thuận Cách Thành Phố Phan Rang Tháp Chàm 30km về phía Tây Bắc, cách Quốc lộ

- Hồ chứa nước Sông Trâu với qui mô điều tiết nước nhiều năm, để cung cấp nước

tự chảy cho 3.000 ha đất nông nghiệp

- Cung cấp nước sinh hoạt cho 50.000 dân và 20.000 gia súc trong khu vực Đặc

biệt là 16.000 dân của vùng Nhơn Hải, Phương Hải

- Đảm bảo môi trường sinh thái vùng hạ lưu và trả lại nguồn nước tự nhiên để

đảm bảo cuộc sống sinh hoạt bình thường của 3.000 dân, cắt lũ giảm nhẹ ngập lụt ở hạ

du Ngoài ra còn nuôi cá ở lòng hồ, du lịch và có thể kết hợp phát điện phục vụ cho

sinh hoạt tại chỗ

1.2.1 Đầu mối công trình

- Dựa vào phương án thiết kế kỹ thuật đã lựa chọn trong giai đoạn thiết kế kỹ

thuật, cụm công trình đầu mối gồm các hạng mục công trình như sau:

+ Diện tích lưu vực hồ chứa : FLV = 66 km2

+ Mực nước dâng bình thường : 42.3 m

+ Mực nước dâng gia cường (TK) : 44.27 m

Trang 6

- Cao trình đỉnh đập : 45.50 m

- Chiều rộng đỉnh đập : B = 6,0 m

- Chiều dài đỉnh đập : Lđ = 290,0 m

- Chiều cao đập lớn nhất : Hmax = 27,0 m

- Mái thượng lưu thay đổi : m = 1:3.5 và m = 1:3

- Mái hạ lưu thay đổi : m = 1:3 và m = 1:2.5

Bố trí tràn dốc nước có cửa van đập tràn đỉnh rộng, kết cấu bằng bê tông cốt thép

nối tiếp bằng bê tông dạng bể

- Lưu lượng xã thiết kế (P=1%) : Qxả = 478 m3/s

- Chiều dài thân dốc nước : L = 112,50 m

- Cao trình mực nước dâng bình thường : 42.30 m

- Chiều dài thân cống : Lc= 117,00 (m)

- Chế độ chảy trong cống là không áp

- Kích thước mặt cắt ngang: n = 0,0225; QTK = 4,10 (m3/s);

m = 1,75; Qmax = 4,40 (m3/s)

 Cấp bậc công trình: Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật của công trình thì công trình

có cấp thiết kế là cấp III

Trang 7

1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.4.1 Điều kiện địa hình

 Công trình đầu mối

Hồ Chứa nước nằm ở trung lưu Sông Trâu, bụng hẹp, thoải có cao trình từ 20m

đến cao trình 50m, càng về phía hạ lưu càng thấp dần và co hẹp tại vị trí xây dựng

Khu tưới của hồ chứa nước Sông Trâu chạy dài theo Quốc Lộ 1A khoảng 10km,

chiều rộng khoảng 2km Địa hình hình thành lòng chảo ven quốc lộ và ven tuyến

đường sắt Bắc Nam Đoạn đầu kênh đi theo chân núi phía tây, đến gần xã Lợi Hải

kênh cắt qua quốc lộ 1A đi vào Mỹ Tường và Nhơn Hải

Qua quan sát ta thấy khu vực lòng hồ cây cối thưa thớt, hai bên bờ hồ cây cối rậm

rạp hơn, lòng hồ có lớp phủ bì mỏng hơn so với hai bờ, hai bên bờ hồ tương đối thoải,

ổn định, không sạt lở, không phát hiện có dấu hiệu đứt gãy kiến tạo trong lòng hồ, khả

năng thấm qua bờ hồ không lớn Lòng hồ không có hiện tượng mất nước

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

Sông Trâu là một sông nhỏ, ngắn, chảy chủ yếu trong địa phận của tỉnh Ninh

Thuận lưu vực sông được bao bọc bởi các dãy núi cao từ 300m đến 1000m Sông bắt

nguồn từ nơi có độ cao 520m, chảy dọc theo hướng tây nam, với chiều dài độ 8km

Sau đó đổi hướng đông bắc để ra cửa vịnh Cam Ranh

Dòng chảy lũ:

Lưu vực Sông Trâu thường xảy ra lũ vào đầu tháng 10

Bảng 1-4-1 Lưu lượng và tổng lượng dòng chảy ứng với tần suất P = 10%

28,5

30,0

32,0

34,0

36,0

38,0

40,0

42,0

44,27

45,0 W(106m3) -

0,41

1,50

3,20

6,20

8,50

11,0

14,5

19,8 24,9 31,5

32,1

Trang 8

1.4.3 Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn

1.4.3.1 Điều kiện địa chất công trình:

 Địa chất hồ chứa :

Lòng hồ có tầng phủ bì mỏng, đất đá trong khu vực là phun trào và biến chất

trước MêZôZôi hoặc PalêZôi thượng

Vùng tuyến đập và hồ chứa nước xuất hiện đá Đa xít liền khối có tinh thể xâm

- Đá gốc tại tuyến đập là phun trào Đaxít nguyên khối

- Hai bên bờ kênh và kênh tưới đá bị phong hoá thành đất

Trang 9

- Hai bên vai đập tầng bụi phủ dày khoảng 3m Chân khay đập bóc sâu

từ (13) m

- Từ lòng sông đến sườn đồi vai trái gồm 3 lớp

+ Lớp1: là đất phong hoá dày 0,5  1m

+ Lớp 2: là cuội sỏi dày 1 5m

(%) 

G (%)

C (kg/cm2)

 (độ)

E1-2 (kg/cm2)

 (cm/s)

1 1,62 1,53 2,65 42,3 0,792 21,7 0,15 12 53 4.10-4

2 1,61 1,48 2,69 45,1 0,821 28,8 0,18 13 50 4.10-4

 Địa chất tuyến tràn xả lũ :

Tầng phủ dày 1m, ở khu vực ngưỡng tràn dày 3m Địa tầng như sau:

- Lớp (3) thấm vừa k =4 10-4cm/s, dày dưới 1m

- Lớp (4) thấm lớn k = 4.10-3cm/s, dày từ 1  1,8m

- Phía dưới là đá phong hoá nhẹ, thấm tương đối lớn q =0,1411/ph-m2.(ST3)

Do đó cần sử dụng chống thấm bằng màng phụt xi măng

 Cống lấy nước :

- Cống thiết kế dự kiến đặt ở bờ phải, cao trình miệng cống +26.0m

- Nền cống đặt trên các lớp 4a, ( 1.2.3) và đá gốc phong hoá nhẹ

 Cấu tạo địa tầng :

- Hồ chứa nước Sông Trâu nằm trong đới Đà lạt chủ yếu là đá granit tuổi Các

bon trung hoặc Crêta hệ tầng suối Chành

Theo Esaurin thì vùng hồ Sông Trâu nằm trong đá phun trào Đaxít

 Địa tầng:

- Tích tụ sông suối (aQ)

+ Lớp đất (1) cát sỏi, lòng suối khô rời rạc dày 0,5 1m nguồn gốc bồi tích

hiện tại aQlv

+ Lớp (1a) á cát màu nâu vàng chứa ít sạn mịn, nhỏ, đất khô cứng, ít dính, kém

chặt, tan rã nhanh trong nước Dày trung bình 1m Nguồn gốc aQ

+ Lớp (2) cát mịn, kém chặt, bóc tơi dày từ 1 đến 2 m có nguồn gốc aQ

+ Lớp (3) á xét nặng, vừa, màu nâu vàng, xám nâu, dẻo dính nhiều dễ tan rã

trong nước có k = 1x 10-4 cm/s, dày từ 1 3m có nguồn gốc aQ

- Đất pha tàn tích (d-eQ)

Trang 10

+ Lớp (6) đất sét, á sét màu xám đến vàng, đất khô cứng, kết cấu nhẹ, thấm

nước chậm Nguồn gốc eQ

- Đá gốc có 2 loại phổ biến Microgannít và đá Đa xít

+ Đá Microgannít màu xám sáng, kết tủa hạt nhỏ, phân bố chủ yếu ở lòng hồ

+ Đá Đa xít màu xám tro, xám đen, kiến trúc pocphia nhỏ, cấu tạo dạng khối

Tóm lại:Tại tuyến đập khảo sát dự kiến xây hồ chứa nước Sông Trâu gồm:

- Tầng phủ đệ tứ chỉ mặt trong các lớp đất (1), (3), (4a) và (4b)

- Đá gốc tại tuyến đập gồm có đá Đaxít và đá Microgrannít

Bảng 1-4-4: Chỉ tiêu cơ lý thấm của lớp(3) và lớp (4a)

1.4.3.2 Địa chất thuỷ văn:

Vùng lòng hồ và vùng tuyến đập nước ngầm rất nghèo nàn, không có tầng

chứa nước lớn Lớp có khả năng chứa nước là lớp (2), vừa mỏng, phân bố nhỏ, đá gốc

ít nứt nẻ

Chỉ tiêu cơ lý của hồ chứa nước Sông Trâu như sau:

- Nước đục không mùi, không màu, không vị

- Nước không ăn mòn bê tông với bất cứ loại xi măng nào

1.4.4 Điều kiện dân sinh và kinh tế khu vực

1.4.4.1 Tình hình dân sinh xã hội

Thuận Bắc là huyện nghèo của tỉnh Ninh Thuận, đời sống bà con còn rất

nhiều khó khăn, đặc biệt là bà con vùng núi Huyện Thuận Bắc có tổng cộng 7 xã với

tổng số dân là: 115.255 người Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là: 21,67% Dân trong huyện

gồm các dân tộc: Kinh, RacLay, Chăm Chủ yếu sống bằng nghề nông và săn bắn

- Khu hưởng lợi công trình hồ chứa nước Sông Trâu gồm các xã: Long Hải,

Lợi Hải, Tân Hải, Phương Hải, Tri Hải, Nhơn Hải và xã Cam Thịnh Đông (Cam

Ranh)

Trang 11

- Đây là khu vực khô hạn lớn, lượng mưa hàng năm không đáng kể, nước

ngầm ít, hết mưa là hết nước Vì vậy, tình hình sản xuất nông nghiệp rất là bấp bênh,

chủ yếu trông nhờ vào lượng nước trời

- Theo qui hoạch kinh tế, sản xuất của huyện với cơ cấu Nông-Lâm-Ngư

nghiệp kết hợp thì nông nghiệp đóng vai trò chủ đạo Vì vậy, để phát triển nông nghiệp

thì cần phải chủ động được nguồn nước

1.4.4.2 Tình hình kinh tế hiện nay :

Tổng diện tích đất tự nhiên toàn huyện là 57118,2 ha, vùng dự án là: 24,623

ha Diện tích canh tác toàn khu vực dự án

- Diện tích lúa 1 vụ : 950 ha

- Diện tích lúa 2 vụ : 2.551 ha

- Diện tích mía: : 50 ha

Tình hình sản xuất nông nghiệp trong vùng hầu như chưa đáng kể còn nhỏ lẻ,

chủ yếu sản xuất bằng hình thức kinh tế hộ gia đình là chính, chưa có xí nghiệp, nhà

máy đủ lớn để thúc đẩy nền kinh tế trong khu vực phát triển

Các ngành kinh tế khác cũng chưa được phát triển, với điều kiện tự nhiên xã

hội như trên rất cần thiết và cũng đầy tiềm năng để phát triển Đứng trước yêu cầu đặt

ra việc đầu tư công trình thuỷ lợi cho khu vực này là thiết thực và cấp bách đối với tình

hình hiện nay

1.5 ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG:

Điều kiện giao thông đi lại khá thuận lợi, từ quốc lộ 1A vào công trình hồ chứa

nước Sông Trâu có chiều dài khoảng 3km, là đường đất mặt đường rộng từ 6 -8 m, mặt

đường tương đối bằng phẳng, ít đọng nước, giao thông đi lại dễ dàng tiện lợi cho việc

vận chuyển vật liệu từ nơi khác đến công trình

1.6 NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU VÀ ĐIỆN NƯỚC

Vật liệu:

- Đất đắp đập khai thác tại các mỏ vật liệu đã được đơn vị thiết kế thí nghiệm

+ Theo thăm dò và thí nghiêm thì có 2 mỏ

Mỏ 1: Cách hạ lưu tuyến đập khoảng 1,3 km Đây là đất sét pha cát, dăm sạn

pha sét

Trữ lượng mỏ: Khoảng 300.000 m3 đất sét pha cát làm khối chống thấm và

200.000 m3 dăm sạn pha sét làm khối gia tải thượng hạ lưu

Trữ lượng 154.000 m3 là lớp á sét nặng làm đất chống thấm và lớp á sét nhẹ làm

gia tải có trữ lượng khoảng 41.000 m3

Mỏ 2: Có nguồn gốc (d  eQ) Cách bờ phải thượng lưu tuyến đập 1000 m

Trữ lượng 58.000 m3 đất sét cát làm đất chống thấm Ngoài ra còn dùng lớp

(4b) làm khối gia tải

Trang 12

C (kg/cm2)

 (độ)

 (cm/s)

- Xi măng, sắt thép, nhiên liệu mua từ Phan Rang và các huyện vận chuyển đến

chân công trình, vận chuyển bằng ô tô che chắn và để nơi khô ráo

- Cát đổ bê tông và cát xây dựng được khai thác trên suối Tà Đục và tận dụng ở

các sông, suối xung quanh khu vực xây dựng công trình nhưng phải đảm bảo yêu cầu,

chất lượng thiết kế

- Đá dăm các loại dùng đổ bê tông được mua tại mỏ đá Du Long hoặc mỏ đá Ba

Ngòi Độ dẹp không quá 16%, sạch, đảm bảo cường độ thiết kế

- Đá xây dựng chủ yếu là đá Microgrannit và Granít Khai thác chủ yếu là ở

trong lòng hồ và khu vực xung quanh lòng hồ đồng thời tận dụng đá Đaxít đào bóc từ

móng tràn và móng cống để xây và kè

- Gỗ ván cốt pha được khai thác tận dụng trong khu vực lòng hồ và mua của

lâm trường trong và ngoài huyện hoặc dùng cốt pha định hình

 Về điện :

- Nguồn điện dùng U=220V để thắp sáng

 Nước:

- Nước sinh hoạt và nước sản xuất xây dựng công trình được lấy từ nguồn nước

Sông Trâu Dùng xe tẹc chở đến chân công trường hoặc dùng đường ống và máy bơm

- Cát sỏi: mua tại Sông Cái Phan Rang (Cầu Đạo Long)., đá dăm mua tại mỏ đá

Du Long hoặc mỏ đá Ba Ngòi phải đảm bảo chất lượng yêu cầu thiết kế

- Xi măng, sắt thép được mua và vận chuyển từ Phan Rang đến chân công trình

- Các loại vật tư khác đơn vị thi công căn cứ vào tình hình, thời gian thi công cụ

thể để lập kế hoạch cung ứng kịp thời phục vụ thi công

 Thiết bị thi công

- Thiết bị thi công đồng bộ, đầy đủ theo dây chuyền, có đội ngũ công nhân và

thợ vận hành có tay nghề cao làm việc đạt hiệu quả Máy móc thiết bị ít hư hỏng, dễ

sửa chữa, di chuyển đi lại dễ dàng, ít tiêu hao nhiên liệu, thao tác nhanh, năng xuất cao

đảm bảo hoàn thành đúng tiến độ thi công

 Nhân lực thi công:

Trang 13

- Các nhà thầu thi công phải có đầy đủ năng lực và tư cách pháp nhân, có kinh

nghiệm chuyên ngành về thi công hồ chứa nước Có đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình

độ chuyên môn cao về thi công đồng bộ Có đội ngũ công nhân, thợ vận hành lành

nghề và có xe cơ giới đầy đủ đảm bảo thi công Đồng thời tận dụng nguồn lao động

phổ thông của địa phương

1.8 THỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT:

Thời gian thi công các công trình đầu mối và hệ thống kênh trong vòng 24

tháng kể từ ngày khởi công

1.9 NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ THUẬN LỢI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

 Khó khăn:

- Ninh Thuận là một tỉnh có khí hậu khắc nghiệt, khu vực xây dựng công trình

có địa hình phức tạp, vì vậy về mùa mưa thì sau những cơn mưa nước ở trên sườn núi

đổ về làm cho mực nước Sông Trâu dâng nhanh gây khó khăn cho việc thi công công

trình Về mùa khô thì nắng nóng làm giảm năng suất lao động và ảnh hưởng đến tiến

độ thi công bê tông ban ngày và công tác bảo dưỡng bê tông tăng lên rất nhiều Còn

với đất đắp đập thì phải tưới để đạt độ ẩm yêu cầu của thiết kế

 Thuận lợi:

- Với một tỉnh nắng nhiều, mưa ít, mùa khô kéo dài 8 tháng, mùa mưa 3 tháng

như tỉnh Ninh Thuận thì công tác thi công đập đất và các công trình đầu mối rất thuận

lợi năng suất lao động tăng cao, tiến độ công trình thi công nhanh chóng được hoàn

thành

Trang 14

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

2.1 DẪN DÒNG THI CÔNG

Dẫn dòng thi công là công tác điều khiển dòng chảy từ thượng lưu về phía hạ

lưu, qua các công trình dẫn nước để tránh ảnh hưởng đến các công tác thi công được

đê quai bảo vệ

2.1.1 Mục đích, yêu cầu và tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công

 Mục đích, yêu cầu:

Do công trình hồ chứa nước Sông Trâu là công trình thủy lợi gắn liền với nước,

mà công tác thi công luôn đòi hỏi hố móng phải được khô ráo liên tục Vì vậy, chúng

ta cần có biện pháp loại bỏ nước ra khỏi công trình

Do công trình hồ chứa nước Sông Trâu có khối lượng khá lớn, nên không thể

hoàn thành trong thời gian ngắn Bởi thế không thể chọn những thời điểm trong năm

có lượng nước ít để thi công hoàn thành công trình

Mặt khác, phía hạ lưu vẫn cần có nước để phục vụ cho hoạt động của các ngành

kinh tế quốc dân và đảm bảo cho sinh hoạt của nhân dân; cũng như duy trì dòng chảy

môi trường tự nhiên

 Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công:

Dẫn dòng thi công là một khâu công tác có tính chất mấu chốt và quan hệ với

nhiều vấn đề quan trọng Nó quyết định đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công

trình Dẫn dòng thi công chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố như: thuỷ văn, địa hình,

địa chất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thuỷ công…Để đẩy nhanh tiến độ thi

công và giảm giá thành công trình thì ta phải chọn ra một phương án dẫn dòng tối ưu

và có lợi nhất

2.1.2 Xác định tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Căn cứ vào cấp công trình: Công trình cấp III

Căn cứ vào tiêu chuẩn XDVN 285-2002 (trang14) đối với công trình tạm tần

suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế phục vụ cho công tác dẫn dòng P=10%

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công

 Điều kiện thủy văn

Dòng chảy Sông Trâu được phân ra hai mùa rõ rệt, lưu lượng mùa lũ và mùa

kiệt chênh lệch nhau quá lớn, mực nước sông thay đổi nhiều cho nên việc dẫn dòng thi

công khá phức tạp Do đó ta không thể dùng biện pháp dẫn dòng thi công như: Dẫn

dòng qua máng, mà ta phải chọn phương pháp dẫn dòng thi công làm nhiều đợt như:

Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên, qua lòng sông thu hẹp, dẫn dòng qua kênh, qua

đường hầm và ta phải lợi dụng các công trình có trong thân đập như cống lấy nước,

tràn xả lũ hay tràn tạm ở cao trình đáy móng của tràn xả lũ để dẫn dòng thi công nhằm

giảm bớt giá thành công trình

Trang 15

 Điều kiện địa hình

Căn cứ vào địa hình tại khu vực tuyến đập có dạng chữ U, đáy phẳng, sườn dốc

hai bên không cân, thoải về phía bên phải Nên ta tiến hành đắp vai phải đập trước

Do công trình có khối lượng lớn, không thể hoàn thành trong một mùa khô vì

vậy sẽ sử dụng phương pháp dẫn dòng thi công nhiều giai đoạn để áp dụng cho công

trình Trong đó công tác dẫn dòng có thể là dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên, hoặc

dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

Địa hình rộng, thoải có lợi cho việc bố trí thi công mà không ảnh hưởng đến

việc dẫn dòng Mặt khác, dòng Sông Trâu có nước chảy quanh năm thuận lợi cho việc

cấp nước cho sinh hoạt cũng như phục vụ cho thi công

 Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn

Ngoài lớp sườn tích và lớp phủ trầm tích tương đối mỏng, nói chung khu vực

xây dựng có nền đá gốc rắn chắc cho nên gây nhiều khó khăn cho việc đào đất đá để

dẫn dòng thi công, nhưng cũng có nhiều thuận lợi so với nền đất về công tác hố móng

và nếu dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp thì phần thu hẹp có thể tăng lên

Do khu vực xây dựng đập có nền đá gốc, nước ngầm rất nghèo nàn cho nên

dòng thấm dưới đáy công trình tương đối nhỏ, thuận lợi cho công tác hố móng

 Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

Do yêu cầu lợi dụng tổng hợp dẫn dòng ở hạ lưu và nhu cầu nước dùng cho

sinh hoat, cũng như các ngành kinh tế Vì thế ta phải dẫn nước trở lại dòng sông cũ để

đưa về hạ lưu với lưu lượng và chất lượng không đổi

 Cấu tạo và sự bố trí của công trình thủy lợi

Căn cứ vào cấu tạo và sắp xếp của cụm công trình đầu mối: Đập đất, cống lấy

nước, tràn xả lũ Đối với đập đất không được cho nước tràn qua nên trong quá trình

dẫn dòng phải đảm bảo mực nước và tốc độ đắp đập trong từng giai đoạn để đạt cao

trình vượt lũ Nếu lợi dụng cống lấy nước để dẫn dòng thi công, thì cần phải thi công

cống ở những giai đoạn đầu để sau đó sang giai đoạn chặn dòng thì dòng chảy sẽ được

dẫn qua cống Cũng có thể lợi dụng móng tràn chính đang thi công để làm tràn phụ xả

lũ chính vụ, sau đó mới thi công thân tràn Chú ý công tác chống xói lở và tiêu năng

 Điều kiện tổ chức và khả năng thi công

Đối với công trình Sông trâu, các nhà thầu thi công ở địa phương và các vùng

lân cận có đủ năng lực thi công về vật tư, trang thiết bị, nguồn nhân lực lao động phổ

thông đáp ứng được yêu cầu thi công công trình hoàn thành đúng tiến độ

 Đề xuất các phương án dẫn dòng thi công

Qua phân tích các điều kiện ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công cho tuyến

đập Tôi đề xuất ra 2 phương án dẫn dòng thi công cho hồ chứa nước Sông Trâu như

sau:

 Phương án I: Dẫn dòng thi công qua lòng sông tự nhiên

- Thời gian thi công là 02 năm: Thời gian bắt đầu từ 01/01/2012 đến

31/12/2013

- Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau :

Trang 16

Lưu lượng dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc khống chế

Lưu lượng lớn nhất của mùa khô ứng với tần suất 10%

Q = 18,5 (m3/s)

-Từ ngày 01/01 đến ngày 31 tháng 8

+ Làm lán trại, tập kết vật tư, thiết bị

xe máy, làm đường thi công + Bóc phong hoá, đào móng đập tràn

xả lũ + Bóc phong hoá, đào móng cống lấy nước

+ Bóc phong hóa, đào móng đập và xử

+ Thi công xong cơ bản cống lấy nước

+ Đào móng đập tràn đến cao trình thiết kế, đổ bê tông lót và lớp đáy tràn

Lưu lượng lớn nhất của mùa mưa ứng với tần suất 10%

Q = 350,0 (m3/s)

+ Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

Tiếp tục thi công cống

+ Hoàn thiện cống lấy nước

Trang 17

và qua tràn tạm

Q =18,5 (m3/s)

+ Đắp đập phần bên trái vượt lũ chính

vụ, trồng cỏ mái ta luy hạ lưu toàn tuyến đập đến cao trình vượt lũ

+ Hoàn thiện tràn xả lũ vào ngày 30 tháng 6

+ Xây rãnh thoát nước + Tiếp tục đắp đập đến cao trình thiết

và qua tràn xả lũ

Q=350,0 (m3/s)

- Từ ngày 01/9 đến ngày 31 tháng 12

+ Đắp đập đạt đến cao trình thiết kế

+ Đổ bê tông mặt đập và thi công

hoàn thiện tường chắn sóng

+ Tiếp tục xây rãnh thoát nước + Phá dỡ đê quai

+ Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn vệ sinh công trường

+ Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao công trình đưa vào sử dụng

Trang 18

 Phương án II : Dẫn dòng qua kênh

- Thời gian thi công là 02 năm : Từ 01/2012 đến 12/2013

- Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:

Năm

thi công

Thời gian

Công trình dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc

Q = 18,5 (m3/s)

+ Làm đường thi công, làm lán trại, tập kết vật tư, thiết bị, xe máy

+ Đào kênh dẫn dòng bên trái, tại nơi

tụ thuỷ ở thượng lưu

+ Đắp đê quai hướng dòng chảy vào kênh và sau này sẽ kết hợp làm đê quai ngăn dòng năm thứ 2

+ Tiến hành đào và xử lý nền đập bên vai phải đập

+ Bóc phong hoá bãi vật liệu, đào khai thác đất để đắp đập

+ Đắp đập bên phải

+ Đắp đập, đổ bê tông lát mái thượng lưu phần bên phải vượt cao trình lũ chính vụ

+ Thi công xong cống lấy nước Mùa

Q = 350,0 (m3/s)

Từ ngày 01/9 đến ngày 31 tháng 12

+ Thi công xong cơ bản tràn xả lũ

+ Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu công trình

+ Tiếp tục thi công bê tông lát mái thượng lưu và trồng cỏ taluy hạ lưu phần bên phải, xây rãnh thoát nước

Trang 19

 Tính toán kinh tế, so sánh và lựa chọn phương án hợp lý

 Phương án I:

- Nhược điểm:

+ Tính toán dẫn dòng nhiều lần, bố trí thi công khó khăn

+ Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian tích nước trong hồ dài không an

toàn trong thi công

+ Cường độ thi công không lớn lắm

+ Thời gian đắp đập dài đảm bảo tiến độ thi công

+ Đảm bảo nước phục vụ sản xuất và phục vụ sinh hoạt cho khu vực hạ lưu

Năm thi

công Thời gian

Công trình dẫn dòng

Các công việc phải làm và các mốc

Q = 18,5 (m3/s)

xả lũ

Q = 350,0 (m3/s)

Trang 20

 Phương án II:

- Nhược điểm:

+ Khối lượng đất đào đắp đê quai quá lớn

+ Cường độ thi công quá cao, gây khó khăn cho việc bố trí nhân lực cũng như

xe máy

+ Khối lượng đào kênh lớn, không phù hợp với địa hình của công trình, khó bố

trí thi công

+ Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian tích nước trong hồ dài không an

toàn trong thi công

- Ưu điểm:

+ Có thời gian xử lý nền

+ Thời gian đắp đập dài đảm bảo tiến độ thi công

+ Đảm bảo yêu cầu dùng nước ở phía hạ lưu

 Phân tích, đánh giá chọn phương án hợp lý:

- Qua những phân tích trên ta thấy rằng Phương án 1 có nhiều ưu điểm, thuận

lợi cho công tác thi công và phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp của công trình hồ

chứa nước Sông Trâu

- So sánh về kinh tế thì phương án 2 tốn kém hơn phương án 1 vì khối lượng

đào đắp đê quai, đào kênh dẫn dòng quá lớn, không phù hợp với địa hình của công

trình Đòi hỏi phải tập trung nhân lực nhiều hơn, khó khăn cho việc bố trí nhân lực, xe

máy và không đảm bảo về kĩ thuật khi dẫn dòng qua kênh

- Từ đó ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn phương án 2, nên ta quyết định

chọn phương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước

Sông Trâu

Vậy phương án chọn để tính toán thuỷ lực dẫn dòng thi công là Phương án1

 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công`

 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công:

Cấp công trình: Công trình đầu mối cấp III Lấy theo TCVN 285-2002 tần suất

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(3-4) trang14, với công trình cấp III Công trình dẫn

dòng lấy P = 10%

 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công:

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công là một vấn đề khá phức tạp vì nó liên

quan đến các vấn đề như; đặc điểm thuỷ văn, khí tượng, đặc điểm kết cấu công trình,

phương pháp dẫn dòng, điều kiện và khả năng thi công

Công trình hồ chứa nước Sông Trâu gồm các hạng mục như đập đất, cống, tràn

xả lũ Vì vậy ta nên lợi dụng kết hợp dẫn dòng theo mùa hoặc theo năm thi công

Khối lượng công trình đầu mối Sông Trâu tương đối lớn, nên không thể thi công dứt

điểm các hạng mục trong một mùa khô hay một năm, nên ta phải chọn thời đoạn thiết

Trang 21

kế dẫn dòng sao cho phù hợp với quá trình thi công Do đó ta chọn thời đoạn dẫn dòng

theo mùa khô và mùa lũ

 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng

Đối với công trình tạm phục vụ thi công, tần suất thiết kế dẫn dòng P = 10%,

lưu lượng thiết kế dẫn dòng được chọn như sau:

- Công trình tạm sử dụng một năm thì chọn lưu lượng lớn nhất trong năm ứng

với P= 10%, Q = 350,0(m3/s)

- Công trình sử dụng một mùa khô thì lưu lượng dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất

trong mùa khô ứng với P = 10%; Q = 18,5 (m3/s)

2.2 Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy cho phương án dẫn dòng đã chọn

 Mục đích :

Xác định mực nước các yếu tố thủy lực của dòng chảy, theo từng giai đoạn dẫn

dòng qua các công trình dẫn dòng khác nhau

Theo phương án dẫn dòng đã chọn ứng với từng thời kỳ dẫn dòng có các mục

đích sau:

- Năm thứ nhất: Mùa khô dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên, mùa mưa dẫn

dòng qua lòng sông thu hẹp:

+ Xác định mực nước dâng lên để có được mốc khống chế đắp đập

+ Tính toán lưu tốc ở đoạn thu hẹp để kiểm tra điều kiện xói lở từ đó có biện

pháp phù hợp

- Năm thứ hai: Dẫn dòng qua cống ngầm, tràn tạm và tràn xả lũ đã hoàn thiện

+ Xác định mực nước trước cống để có cao trình đắp đê quai và đắp đập khống

chế

2.2.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp:

2.2.1.1 Mục đích :

 Xác định quan hệ Q~Zhl khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

 Xác định cao trình mực nước thượng lưu và cao trình đắp đập chống lũ

 Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

2.1.1.2 Nội dung tính toán :

+ Mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông ; Do các yếu tố sau quy định:

- Lưu lượng dẫn dòng thi công

- Điều kiện chống xói của lòng sông và địa chất ở hai bờ

- Đặc điểm cấu tạo của công trình

- Đặc điểm và khả năng thi công trong các giai đoạn nhất là giai đoạn công trình

có trọng điểm

- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai

- Cách tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình

Trang 22

K : Mức độ thu hẹp lòng suối; K = (30 – 60)% hợp lý 1: Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2)

2: Tiết diện ướt của lòng suối cũ (m2)

R n

- H 1ệ số nhám tra theo (M.Fxripnut bảng tính TL trang 59) được n = 0,025

- Diện tích  ứng với từng cao trình mực nước qua lòng sông được xác định

(Với h: Chiều cao cột nước tính từ đáy sông đến mực nước tương ứng)

- Giả thiết nhiều giá trị cao trình mực nước hạ lưu Zhl tính giá trị Q tương ứng,

ta xác định được quan hệ Q ~ Zhl

Lòng sông thu hẹp

Trang 23

- Với lưu lượng dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp Qdd = 350 (m 3 /s), (Lưu lượng dẫn

dòng = lưu lượng lũ chính vụ) Tra quan hệ Q ~ Zhl xác định được Zhl = 22.57(m)

Có Zhl = 22.57(m) h hl = Zhl - Zđs = 22.57 – 19.22= 3,35 (m)

Đưa Zhl lên mặt cắt dọc đập ta xác định được tiết diện ướt của lòng sông mà đê

quai và hố móng chiếm chỗ (m2) Đo được 1= 63,5 m 2

Sơ đồ tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp (thieu)

- Xác định 2:

Trang 24

Với Q = 350 (m3/s) theo quan hệ Q  Zhl ta xác định được Zhl = 22.57 m

Mức độ thu hẹp của dòng sông được biểu thị bằng công thức sau:

K : Mức độ thu hẹp lòng suối; K = (30 – 60)% hợp lý 1: Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2)

2: Tiết diện ướt của lòng suối cũ (2 tsnâ tâeo Ztl )

2

 = 2* + B x Z 2

 *: Tiết diện ướt của lòng suối cũ tính với mực nước hạ lưu

W1

MNHL MNTL

W2

B=29m

B: là chiều rộng trung bình của lòng sông ứng với từng giá trị Z giả thiết

Để xác định 2 ta phải xác định được Z, mà Z còn là ẩn số do đó ta phải giả

thiết Zgt = 0,99m  Ztl= Zhl+Zgt = 22.57 + 0,99 = 23,56 m

Ứng với h hl = 3,35 m ta có:  1 =63,5 m 2 và 2* =123,3(m 2 )

Ứng với Zgt = 0,99 m ta đo được chiều rộng trung bình của lòng sông B = 29m

Từ đó xác định được diện tích ướt của lòng sông cũ là 2 = 152 m2

- Xác định lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp

)(

QV

1 2

% 10 lu c

+ Vc: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp của lòng suối (m/s)

+ Qlu10%: lưu lượng dẫn dòng thi công thiết kế mùa lũ (m3/s)

+  = 0,95: hệ số thu hẹp bên

Trang 25

0

2

350

2, 3( / ) 152

dd tk

So sánh Vc = 4,41 ( m/s) >[V]kx = 1,6 ÷ 2,1 (m/s) Vậy lòng sông, bờ sông bị

xói lở phải gia cố chống xói lở

Sau khi lòng suối bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng chảy thay đổi (nước

dâng lên)

Độ cao nước dâng được xác định;Z = 0,99 (m)

 Âtl = hhl + Z = 3,35 + 0,99 = 4,34 (m)  ZTL = 22.57 + 0,99 = 23,56 (m)

Trong đó:

Z: Độ cao nước dâng

Htl: Cột nước thượng lưu hhl : Cột nước hạ lưu

Xác định mực nước thượng lưu của cống từ đó xác định cao trình đắp

đê quai thi công mùa kiệt năm thứ 2

 Xác định mực nước trước cống ứng với HTL + Với lưu lượng dẫn dòng qua cống ta lấy lưu lượng Qdd = 0,94 (m3/s) là lưu lượng lớn nhất trong mùa kiệt

Trong thực tế khi thi công kênh đoạn hạ lưu cống chừa lại để dẫn dòng qua cống Khi dẫn dòng chảy sau cống ta đào một đoạn kênh hạ lưu đến cống

xả xuống lòng sông cũ (Dòng chảy tự do sau cống) để tân dụng được hết khả

năng chảy của cống Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật có các thông số kỹ thuật của

cống như sau:

+ Kích thước cống : b  h = 1,75  2

Trang 26

+ Chiều dài cống : Lc = 117 (m)

+ Cao trình ngưỡng cống : Zđc = 26,00 (m)

+ Đoạn chiều dài từ cửa vào đến tháp : L1 = 33 (m)

+ Đoạn chiều dài từ tháp đến cửa ra : L2 = 84 (m)

+ Độ dốc đáy cống : i = 0,005

+ Độ nhám cống : n = 0,014

+ Lưu lượng thiết kế : QTK = 4,1 (m3/s)

+ Lưu lượng lớn nhất : Qmax = 4,4 (m3/s)

Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào

quá trình dẫn dòng mùa kiệt Khi đó để tính toán ta coi cửa cống mở hoàn toàn

(a = h = 2m), và cống đã được thiết kế làm công tác kết hợp dẫn dòng

Cách tính :

- Ở đây tính cho một giá trị lưu lượng Q = 0,94 (m3/s)

ZTL = Z đáycống + HTL (2-11) Trong đó:

Trang 27

hD = hn nếu hn  hK

So sánh ta thấy : hn  0,284 (m)  hK = 0,32 (m) Như vậy: hD = hk = 0,32 (m)

RC

Q

Trong đó : + K : Diện tích mặt cắt ướt trong cống ứng với độ sâu phân giới hk

+ K = bc  hk = 1,75  0,32 = 0,56 (m2) + RK : Bán kính thuỷ lực ứng với độ sâu hk + K: Chu vi ướt trong cống ứng với độ sâu hk K b c2h K 1, 75 2 0, 32  2,39 (m)

Bảng: 2-2

hi  Vi Vi2/2g i   Ri C J tb ∆L L 0,38 0,665 1,41 0,101 0,481 2,51 0,265 57,24 0,000 1,0 1,75 0,54 0,015 1,016 0,0971 3,75 0,467 35,23 0,00045 27,34 84,83 1,1 1,92 0,49 0,012 1,113 0,0979 3,95 0,486 35,47 0,0003 26,84 111,68

1,3 2,27 0,42 0,009 1,310 0,0689 4,35 0,522 35,89 0,00024 18,49 138,11 + Ý nghĩa các công thức trong bảng

i b  h i (Diện tích mặt cắt ướt )

.

i i

Q V

Trang 28

эi = эi+1 - эi ; i  b 2h i

i

i i

R C

V J

 (Độ dốc thủy lực)

2 1



tb

j J

; L= L i + L i (Chiều dài cộng dồn)

Kết quả tìm được độ sâu đầu cống hx =1,23m

Xét chỉ tiêu chảy ngập theo GTTL tập II:

h g h b

Q

2 2 2 2 2



Lấy n=0,87: Hệ số chảy ngập; ứng với m = 0,33: Hệ số lưu lượng, thay vào

công thức trên ta được:

X

X n

h g h b

Q

2 2 2 2 2

H = 1,24m < a = 2m  cống làm việc theo sơ đồ chảy không áp

Vậy mực nước trước cống là: H= 1,24(m)

Có H= 1,24(m)  ZTL = Zđc + H = 26.0 + 1,24 = 27.24(m)

 Ztl

dq= ZTL +  ; ( = 0,5 ÷ 0,7)  Ztl

dq= 27.24 + 0,5 = 27.74(m)

2.2.3 Tsnâ togn tâu l c dẫn dòng qua tìàn tạm:

2.2.3.1 Chọn cao trình ngưỡng, tuyến, và chiều dài tràn tạm:

Để chọn và thiết kế đặt tuyến tràn dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kỹ thuật ta căn

cứ vào bình đồ mặt bằng tổng thể và mặt cắt dọc tuyến đập, ta chọn vị trí tuyến tràn ở

cọc C4 cách cọc TĐH vai phải đập một đoạn là: 33,92 (m) Với vị trí tuyến tràn như

trên ta sẽ có chiều dài tràn ngắn, khối lượng đào tràn ít nhưng vẫn đảm bảo được thoát

nước từ thượng lưu về hạ lưu rất tốt so với các phương án chọn tuyến tràn tại những vị

trí khác Ta lợi dụng móng tràn chính để làm tràn tạm dẫn dòng, sau đó mới thi công

nốt thân tràn

Trang 29

Nếu chọn đáy tràn tạm quá cao thì tiến độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn không cao

nhưng khối lượng đắp đê quai thượng lưu lớn Vì vậy ta phải chọn cao trình đáy tràn

tạm ở thượng lưu sao cho hợp lý mà không ảnh hưởng đến quá trình thi công

Mục đích:

- Xác định được quá trình nước dâng ở thượng lưu theo thời gian tương ứng với

lưu lượng đến, lưu lượng xả và lượng nước tích lại trong hồ Từ đó xác định được mực

nước cũng như lưu lượng tháo về hạ lưu ở thời điểm tính toán

- Xác định cao trình đắp đập cho mùa khô năm thứ 2

- Xác định được cao trình chống lũ năm 2

Các tài liệu tính toán

- Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật tràn có các thông số sau:

 Nội dung tính toán:

- Với lưu lượng dẫn dòng mùa khô năm thứ 2: Q k 10% = 18,5(m 3 /s)

Vậy lưu lượng dẫn dòng lớn nhất qua tràn tạm là:

18, 5 ( / ).

k dd

- Giả thiết Khi tính toán thì mực nước trong hồ bằng cao trình ngưỡng tràn

chính là 36,3(m) và coi chế độ chảy qua tràn là chảy tự do trong kênh hình thang

Nội dung tính toán cụ thể như sau:

- Với Qtr = 18,5 (m3/s) và 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

18,5

tr kCN

Q h

kCN N

Trang 30

Công thức tính:

k k k

tr k

R C

Q i

. 22 2

- Với Q = 18,5 (m3/s), tính dòng chảy đều trong kênh mặt cắt hình thang

+ Tính ho (Độ sâu dòng chảy đều trong kênh):

Với m = 1,5 Ta tính ho theo phương pháp đối chiếu mặt cắt kênh có lợi nhất về

mặt thủy lực, trình tự tính toán như sau:

12

13, 48 0,89

b

R   Tra phụ lục (8-3) bảng tra thủy lực ta được 0

 Đường mực nước là đường nước hạ

Để vẽ đường mực nước trong tràn tạm ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, xuất

phát từ mặt cắt cuối tràn tạm (chỗ tiếp giáp với dòng chảy tự nhiên ở hạ lưu) Có độ

sâu h = hk = 0,65(m) ta tính ngược về đầu tràn tạm, kết quả tính toán được ghi ở bảng

0,0034 0,00343 5,9307 0,900 11,61 14,55 0,798 1,690 0,146 1,060 38,523 2,272

0,0675 0,00246 43,8535 0,950 12,30 14,69 0,837 1,780 0,161 1,128 38,834 46,125

0,0325 0,00232 19,3224

Trang 31

1,000 13,00 14,83 0,877 1,690 0,146 1,160 39,132 65,448

0,1077 0,00173 47,4586

0,0389 0,00124 14,0839 1,2 15,8 15,39 1,029 1,38 0,097 1,307 40,193 126,990

Ý nghĩa các đại lượng trong bảng: Xuất phát từ độ sâu h = hk = 0,65(m),

i  ( b m.h i) h i (Diện tích mặt cắt ướt )

.

i i

Q V

i

i i

R C

V J

 (Độ dốc thủy lực)

2 1



tb

j J

; L= L i (Chiều dài cộng dồn)

Từ kết quả tính toán trong bảng (2-4) ta có độ sâu tại đầu kênh hn = 1,15(m) tương ứng

với chiều dài tràn tạm dẫn dòng Ltr =112 m

Theo GTTL tập II thì chỉ tiêu chảy ngập được xác định theo công thức (14-38)

như sau:

) 4 , 1 2 , 1 (

n

h

h h

n

h h

Vậy phần đầu tràn tạm làm việc như một tràn đỉnh rộng chảy ngập

Áp dụng công thức tính đập tràn đỉnh rộng chảy ngập ta có:

Q = n.n 2g (H o h n) (2-7) Trong đó: n= 0,93: Hệ số lưu tốc khi chảy ngập ( Tra bảng 14.3 GTTL tập II)

 = 15,1 mn 2: Diện tích mặt cắt ướt ứng với độ sâu hn = 1,15(m)

Ho - Cột nước trước đầu tràn ứng với lưu tốc tới gần Vo (Vo = 0) Thay tất cả vào công thức (2-12) ta có:

n n

h g

Q

 2 22 2

Trang 32

2.2.2.2 Nội dung tính toán:

Trong thực tế khi thi công kênh đoạn hạ lưu cống chừa lại để dẫn dòng qua

cống Khi dẫn dòng chảy sau cống ta đào một đoạn kênh hạ lưu đến cống xả xuống

lòng sông cũ (Dòng chảy tự do sau cống) để tân dụng được hết khả năng chảy của

cống Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật có các thông số kỹ thuật của cống như sau:

+ Kích thước cống : b  h = 1,75  2

+ Chiều dài cống : Lc = 117 (m)

+ Cao trình ngưỡng cống : Zđc = 26,00 (m)

+ Đoạn chiều dài từ cửa vào đến tháp : L1 = 33 (m)

+ Đoạn chiều dài từ tháp đến cửa ra : L2 = 84 (m)

+ Độ dốc đáy cống : i = 0,005

+ Độ nhám cống : n = 0,014

+ Lưu lượng thiết kế : QTK = 4,1 (m3/s)

+ Lưu lượng lớn nhất : Qmax = 4,4 (m3/s)

Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào

quá trình dẫn dòng mùa kiệt Khi đó để tính toán ta coi cửa cống mở hoàn toàn

(a = h = 2m), và cống đã được thiết kế làm công tác kết hợp dẫn dòng

Chọn cao trình ngưỡng, tuyến, và chiều dài tràn tạm:

Nếu chọn đáy tràn tạm quá cao thì tiến độ đắp đập vượt lũ tiểu mãn không cao

nhưng khối lượng đắp đê quai thượng lưu lớn Vì vậy ta phải chọn cao trình đáy tràn

tạm ở thượng lưu sao cho hợp lý mà không ảnh hưởng đến quá trình thi công Ta lợi

dụng móng tràn chính để làm tràn tạm dẫn dòng, sau đó mới thi công nốt thân tràn

+ Chọn cao trình ngưỡng tràn : tr = 36.3 (m)

Các tài liệu tính toán

- Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật tràn có các thông số sau:

Trang 33

Tràn chảy tự do, khi lũ về thì mực nước trong hồ ngang với ngưỡng tràn tạm

Sơ đồ và các biểu thức tính toán

+ Giả thiết chế độ chảy qua cống là chảy có áp, ta có công thức tính lưu lượng

qua cống như sau:

Q c  c 2 (g Hc i L hc  / 2)

hay

Q c  c 2 ((g Htr H) i L hc  / 2)) (*)

Trong đó: c= 0,850,95 (GTTL tập II) đối với cống có mặt cắt chữ nhật,

đầu cống có cánh lượn tròn, cửa vào không thuận, ta chọn c= 0,9

+ Lưu lượng qua tràn được xác định theo công thức:

Trang 34

2.3.2 Chọn cao trình, vị trí và mặt cắt đê quai

 Đê quai hạ lưu

Để đảm bảo hố móng được khô ráo, ta chọn cao trình đê quai hạ lưu là:

Zdqhl = Zhl + a = 22.74 + 0.5 = 23,24(m)

Để đảm bảo việc đi lại thuận tiện trong khi thi công hố móng cũng như thi công

đập, ta chọn mặt cắt đê quai hạ có hình dạng như sau:

Bề rộng mặt đê quai là b =5m, hệ số mái m = 1:1,5, chiều dài LđqHL = 77,40(m)

Tại vị trí đê quai là nền đá rắn chắc vật liệu đắp đê quai bằng vật liệu tận dụng

đất đào móng đập

Mặt cắt ngang đê quai hạ lưu

 Đê quai thượng lưu:

Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng,

khả năng xả của các công trình tháo nước và khả năng điều tiết của hồ

Căn cứ vào cao trình tháo đáy cống và thượng lưu Q10% của tháng chặn dòng

(cụ thể là tháng 1) ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu:

23.24

19.22

Trang 35

Tính khối lượng đê quai

Bảng 2-8 tính khối lượng đê quai hạ lưu

Số

tt Tên cọc

Diện tích (m 2 )

Diện tíchTB (m 2 )

Khoảng cách (m)

Khối lượng (m 3 ) Ghi chú

Diện tích TB (m 2 )

Khoảng cách (m)

Trang 36

Vậy tổng khối lượng đắp đê quai là: 18.647,35(m 3 ) Đất đắp đê quai được tận

dụng từ đất đào bóc phong hoá và đất đào hố móng đập

2.3.3 TÍNH THỦY LỰC NGĂN DÒNG

2.3.3.1 Tầm quan trọng:

Ngăn dòng là một công tác khẩn trương và phức tạp Nó yêu cầu trong một thời

gian ngắn nhất, dùng vật liệu ít nhất để chặn dòng nước ở cửa ngăn dòng của công

trình ngăn sông, làm cho dòng nước chuyển đi nơi khác hoặc trữ lại ở thượng lưu Đây

là công tác mấu chốt trong thi công, không ngăn được dòng chảy thì không thể tiến

hành công tác thi công hố móng cũng như thân đập hoặc nếu ngăn dòng không tốt

chẳng những thiệt hại về tiền của mà còn ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công công

trình Vì vậy chọn phương án chặn dòng hợp lý chính xác có ý nghĩa rất to lớn về kinh

tế, kỹ thuật

2.3.3.2 Chọn vị trí cửa ngăn dòng

Xác định cửa dòng chảy cũng rất quan trọng trong công tác ngăn dòng, nó ảnh

hưởng trực tiếp đến tiến độ và kỹ thuật ngăn dòng Khi chọn cửa ngăn dòng cần chú ý

đến những yêu cầu sau:

- Nên bố trí ở giữa dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn

- Bố trí vào các vị trí chống xói lở tốt để tránh tình trạng khi lưu tốc tăng lớn thì

lòng sông bị xói lở quá nhiều Nếu gặp nền bùn hoặc phù sa thì cần phải nạo vét và gia

cố trước

- Bố trí vào các vị trí mà xung quanh nó có đủ hiện trường rộng rãi để tiện việc

vận chuyển, chất đống dự trữ vật liệu, người đi lại và hoạt động khi ngăn dòng

- Dựa vào các điều kiện địa hình lòng sông, địa chất lòng sông và điều kiện thi

công ta chọn cửa ngăn dòng ngay trên lòng sông cũ, và bề rộng cửa ngăn dòng ta chọn

bằng 3m

2.3.3.3 Chọn thời gian chặn dòng và phương pháp chặn dòng

- Đối với công trình thi công đập đất hồ Sông Trâu Ta chọn thời điểm ngăn

dòng vào ngày 15 tháng 1 thi công năm thứ 2, lúc đó lưu lượng dẫn dòng là Q = 0,94

(m3/s) để ngăn dòng được đảm bảo đúng tiến độ thi công

+ Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian để đắp đê quai, bơm nước, nạo

vét hố móng để thi công thuận lợi hố móng cũng như phần đập được dễ dàng

+ Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian chuẩn bị như hoàn thành công

trình tháo nước và công trình dẫn nước, chuẩn bị thiết bị và vật liệu

Trang 37

- Qua những phân tích trên và dựa vào tình hình đặc điểm công trình đập đất hồ

chứa nước Sông Trâu, ta chọn phương pháp lấp đứng vì phương pháp này có ưu điểm

như sau:

+ Không cần cầu công tác hoặc cầu nổi, công tác chuẩn bị đơn giản, nhanh

chóng và tương đối rẻ tiền

+ Thích hợp trên nền đá và phương tiện máy móc sẵn có Vì thời điểm ngăn

dòng lưu lượng ngăn dòng không lớn lắm cho nên dùng phương pháp này để ngăn

dòng rất thuận lợi

+ Phương pháp này rất phù hợp với điều kiện về địa hình, địa chất cũng như

phương tiện máy móc và nhân lực đã có sẵn Để đảm bảo cường độ thi công, dễ bố trí

xe máy, không ảnh hưởng đến thời gian vận chuyển vật liệu và tránh ách tắc giao

thông ta lấp từ 2 phía

2.3.3.4 Tổ chức thi công ngăn dòng

- Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đê quai

hạ lưu vì đê quai hạ lưu được đắp trong trạng thái tĩnh, mực nước hạ lưu thấp

- Phương án tổ chức ngăn dòng:

Trước khi ngăn dòng cần tiến hành kiểm tra lại công trình dẫn nước, khối lượng

vật liệu chuẩn bị ngăn dòng đầy đủ theo dự tính, thành lập ban chỉ huy công trường

phụ trách công tác ngăn dòng

- Biện pháp thi công ngăn dòng:

Dùng ô tô tự đổ vận chuyển vật liệu đất đá xuống cửa ngăn dòng và lấp từ hai

bờ xuống dòng chảy một cách liên tục và nhanh chóng Khi cửa ngăn dòng thu hẹp dần

thì sử dụng các viên đá có đường kính lớn hơn đổ xuống dòng chảy cho đến khi đê

ngăn dòng nhô ra khỏi dòng nước Sau khi chặn dòng cần tiến hành tôn cao, đắp đê

quai đến cao trình thiết kế

2.3.3.5 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng

- Ngăn dòng bằng phương pháp này có hai giai đoạn:

+ Giai đoạn kéo đê (trước thời đoạn kéo đê hai đầu ở mái)

+ Giai đoạn nối đê (trước thời đoạn nối hoàn toàn đầu mái đê)

- Để đảm bảo phải ổn định và sử dụng làm đường để vận chuyển vật liệu đắp

đê Ta chọn đê có mặt cắt hình thang

Trang 38

- Để đảm bảo sự ổn định của hòn đá khi dòng chảy đạt đến vận tốc lớn nhất

trong đường thoát nước Theo Izbas lưu tốc lớn nhất qua cửa ngăn dòng khi 2 chân kè

gặp nhau:

V =

) 1 (

H

z H B

- Đường kính viên đá dùng để ngăn dòng (mặt cắt ngang kè đá có dạng hình

* 2 ,

+ 1: Khối lượng riêng của đá: 1=2,6(T/m3)

+: Khối lượng riêng của nước: =1(T/m3)

+ D: Đường kính trung bình của hòn đá

+ g: Gia tốc trọng trường: g = 9,81(m/s2)

+ Chọn ngăn dòng bằng phương pháp lấp đứng, ta có phương trình cân bằng

nước như sau:

Q đến =Q xả +Q cửa +Q thấm +Q tích

Trong đó:

+ Qđến: Lưu lượng của sông khi ngăn dòng

+ Qxả: Lưu lượng qua đường thoát nước

+ Qcửa: Lưu lượng dẫn qua tuyến dẫn nước

+ Qthấm: Lưu lượng thấm qua đá đổ

+ Qtích: Lưu lượng tích lại trong hồ

Trang 39

Trong đó: - Qc = 0,94(m3/s)

- m: Hệ số lượng ( chọn m = 0,38)

- B(m): Chiều rộng trung bình của cửa ngăn dòng, lấy mái dốc trung

bình của kè lấy mtb=1,25

 Trình tự tính toán như sau:

+ Với lưu lượng ngăn dòng là: Q10% = 0,94(m3/s)





; (vì lưu tốc tới gần nhỏ ta bỏ qua lấy H  H0) + Tính B= Bđáy+(mtb H) = 3 +(1,25H)

Vì H chưa biết nên ta giải phương trình bằng cách thử dần Tương ứng với

Qcửa=0,94(m3/s), ta chọn được các giá trị như sau: H = 0,3(m); B= 3,4(m);

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

Trang 40

Trong đó:

g

V Z

94 , 0







 H B

Q đen

(m/s)

81 , 9 2

92 , 0 90 , 0

1 2

2

2 0

05 , 0 1 ( 3 , 0 4 , 3

94 , 0 )

1 (

s m H

z H B

* 86 ,

* 81 9

* 2

* 86 , 0

11 , 1

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	1,13 MB