Thiết kế công trình Tân Sơn

Với đề tài “ Thiết kế tổchức thi công công trình Tân Sơn 1” Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiếnthức đã được học trong 4,5 năm tại trường, g

MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Vị trí công trình 1

1.2 Nhiệm vụ dự án 1

1.3 Quy mô và kết cấu các hạng mục công trình 1

1.3.1 Công trình đầu mối 1

1.3.2 Tuyến tràn xả lũ 1

1.3.3 Cống lấy nước 2

1.3.4 Hệ thống kênh 2

1.3.5 Điều kiện địa hình địa mạo 2

1.3.6 Khí tượng, thuỷ văn, sông ngòi 3

1.3.7 Tính toán quan hệ Q = f(Z) 7

1.3.8 Các đường quan hệ lòng hồ 8

1.3.9 Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn 9

1.3.10 Tình hình dân sinh – kinh tế - xã hội 12

1.4 Các điều kiện cung cấp dịch vụ hạ tầng 13

1.5 Nguồn cung cấp vật liệu 13

1.6 Thời gian thi công được phê duyệt 14

1.6.1 Thuận lợi 14

1.6.2 Khó khăn 14

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 15

2.1 Mục đích, ý nghĩa 15

2.1.1 Mục đích 15

2.1.2 Nhiệm vụ 15

2.1.3 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công 15

2.2 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công 16

2.2.1 Phân thời đoạn thi công công trình 16

2.2.2 Tiêu chuẩn dẫn dòng và cấp của công trình dẫn dòng 16

2.2.3 Lưu lượng dẫn dòng 16

2.3 Đề xuất các phương án dẫn dòng thi công 16

2.3.1 Phương án I 16

2.3.2 Phương án II 17

Phân tích phương án dẫn dòng 18

2.3.3 Phương án I 18

2.3.4 Phương án II 18

2.3.5 Lựa chọn phương án 19

2.4 Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng 22

2.4.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp 22

2.4.2 Tính toán thủy lực qua cống ngầm 25

2.4.3 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn chính 33

2.5 Tính toán điều tiết lũ 35

2.5.1 Mục đích 35

2.5.2 Nội dung tính toán 35

2.6 Thiết kế đê quai 37

2.6.1 Chọn tuyến đê quai 37

2.6.2 Thiết kế đê quai 37

2.6.3 Xác định cao trình đỉnh đê quai: 37

Chương 3 TỔ CHỨC THI CÔNG TRÀN XẢ LŨ 39

3.1 Công tác hố móng 39

3.1.1 Xác định phạm vi mở móng tràn xả lũ : 39

3.1.2 Tính toán khối lượng đào móng : 40

3.1.3 Xác định cường độ đào móng 41

3.1.4 Đề xuất phương án vận chuyển 41

3.1.5 Tính toán xe máy đào vận chuyển 42

3.2 Công tác thi công bê tông 47

3.2.1 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu 47

3.2.2 Phân đợt đổ, khoảnh đổ 47

3.3 Xác định cấp phối bê tông 49

3.3.1 Mục đích 49

3.3.2 Tính toán cấp phối bê tông 50

3.3.3 Tính toán máy trộn Bê tông 54

3.4 Tính toán công cụ vận chuyển 58

3.4.1 Xác định số xe vận chuyển cốt liệu 58

3.4.2 Tính toán công cụ vận chuyển vữa bê tông: 59

3.4.3 Công tác đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 62

3.4.4 .Dưỡng hộ bê tông: 66

3.5 Công tác ván khuôn 67

3.5.1 Lựa chọn ván khuôn 67

3.5.2 Tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn 67

3.5.3 Tính toán kết cấu ván khuôn 68

3.5.4 Công tác giàn giáo 74

3.5.5.Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 74

3.6 Công tác cốt thép và các công tác khác 75

Chương 4 TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 76

4.1 Mở đầu 76

4.1.1 Ý nghĩa của việc lập tiến độ 76

4.1.2 Nguyên tắc lập tiến độ 76

4.2 Lập kế hoạch tổng tiến độ thi công công trình 76

4.2.1 Tài liệu phục vụ cho lập tiến độ 77

4.2.2 Nội dung và trình tự tính toán lập kế hoạch tiến độ thi công công trình 77

Chương 5 BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG 79

5.1 Những vấn đề chung 79

5.1.1 Trình tự thiết kế .79

5.1.2 Chọn phương án bố trí mặt bằng 79

5.2 Công tác kho bãi 79

5.2.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 79

5.2.2 Xác định diện tích kho 80

5.3 Bố trí quy hoạch các công trình tạm phục vụ thi công 80

5.3.1 Tính số người trong khu nhà 80

5.3.2 Xác định diện tích nhà ở và các nhà tạm 81

5.4 Cung cấp nước cho công trường 82

5.4.1 Tổ chức cung cấp nước 82

Chương 6 DỰ TOÁN HẠNG MỤC TRÀN XẢ LŨ 85

6.1 Các căn cứ để lập dự toán hạng mục tràn xả lũ 85

6.2 Kê khai các khối lượng công trình 85

6.2.1 Dự toán xây lắp hạng mục tràn 85

6.2.2 Chi phí trực tiếp(T) 85

6.2.3 Chi phí trực tiếp khác (TT) 86

6.2.4 Chi phí chung (C) 86

6.2.5 Thu nhập chịu thuế tính trước (TL) 86

6.2.6 Giá trị dự toán xây dựng trước thuế (G) 87

6.2.7 Thuế giá trị gia tăng (GTGT) 87

6.2.8 Giá trị dự toán xây dựng trước thuế (GXDCPT) 87

6.2.9 Chi phí xây dựng nhà tạm và điều hành thi công 87

KẾT LUẬN 88

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 90

LỜI CẢM ƠN.

Sau thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân và được sựhướng dẫn nhiệt tình, khoa học của ThS Mai Lâm Tuấn – Bộ môn Thi Công – TrườngĐại Học Thuỷ Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Với đề tài “ Thiết kế tổchức thi công công trình Tân Sơn 1”

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiếnthức đã được học trong 4,5 năm tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết đã đượchọc vào thực tế và làm quen với công việc của một kỹ sư ngành Kỹ thuật Công trình.Những điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiến thức chuyên ngành để chuẩn bị chotương lai và giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bước vào nghề với công việc thực tế của một kỹ sưthuỷ lợi sau này

Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, (Công trình hồ chứa TânSơn 1), vận dụng được tổng hợp các kiến thức đã học Mặc dù bản thân đã hết sức cốgắng nhưng do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy

đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệmthực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được

sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnhhơn, chính xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em được hoàn thiện

Để đạt được kết quả này em đã được các thầy các cô trong trường ĐHTL, từ cácthầy các cô ở các môn học cơ sở đến các thầy các cô ở các môn chuyên nghành dạy bảotận tình, truyền đạt tất cả những tâm huyết của mình cho em được có ngày trở thành một

kỹ sư thực thụ Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn Thi Công, đặcbiệt là ThS Mai Lâm Tuấn đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 17 tháng 11 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Cao Văn Cương

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

Vị trí công trình

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên suối Tân Sơn 1, thuộc địa phận

xã Thanh An - huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên Vị trí cụm đầu mối có toạ độ:

21019’50” vĩ độ Bắc

103002'30” kinh độ Đông

Nhiệm vụ dự án

- Cấp nước tưới cho 130ha lúa của xã Thanh An – huyện Điện Biên;

- Cấp nước sinh hoạt cho 3000 dân trong vùng

- Giảm lũ cho hạ du, cải thiện môi trường sinh thái

- Xoá đói giảm nghèo, ổn định đời sống người dân vùng dự án

Quy mô và kết cấu các hạng mục công trình

Công trình đầu mối

Vùng tuyến công trình đầu mối là đoạn lòng sông bị bó hẹp bởi 02 quả đồi thấp kéodài khoảng 150m Qua khảo sát thấy vùng tuyến này là duy nhất, thượng hạ lưu vùngtuyến đều không thuận lợi cho bố trí công trình

Tuyến tràn xả lũ

Điều kiện địa hình cho thấy, tại vị trí tuyến đập I chỉ có thể bố trí tuyến tràn bênphía vai trái đập Tại vị trí này nối tiếp kênh dẫn thượng lưu thuận lợi và kênh xả hạ lưutràn ngắn, thuận dòng với suối Tân Sơn 1

Tuyến cống lấy nước

Điều kiện địa hình cho thấy, bên vai trái đập địa hình rất dốc Nếu bố trí tuyến cốngtại vị trí này sẽ phải đào rất lớn; không thuận lợi bố trí nối tiếp với tuyến kênh Tuyếncống được đề nghị chọn nằm ở vai phải tuyến đập Tại vị trí này tuyến cống hoàn toànđộc lập với tuyến tràn nên việc thi công cống không ảnh hưởng đến tiến độ thi công tràn.Hình thức tràn có cửa van điều tiết, tiêu năng dạng bể

Ngưỡng tràn: Thiết kế theo dạng ngưỡng bán thực dụng, bao gồm bản đáy và trụ

pin, chia thành 02 khoang; tổng bề rộng thoát nước của phương án là 8m

- Bản đáy được làm bằng BTCT M200, dày 100cm Cao trình ngưỡng +521,40m

- Trụ pin được làm bằng BTCT M200, dày 120cm, cao trình đỉnh trụ bằng cao trìnhđỉnh đập

Cống lấy nước

Kết cấu thân cống BTCT BxH = 1x1m Chiều dài cống L = 78m; độ dốc thân cống

i = 0,002%; lưu lượng thiết kế Qtk = 0,24m3/s Cao trình ngưỡng cống ngưỡng = 515,30m

- Kênh nhánh N1 dài 550m xuất phát từ vị trí K0+696 trên kênh chính KC, chạymen theo chân đồi bên trái suối Tân Sơn 1 đảm bảo tưới cho 9,7ha lúa, đảm bảo dòngchảy môi trường 5l/s và cấp nước sinh hoạt cho 300 người

- Kênh nhánh N2 dài 482m xuất phát từ vị trí K1+051 trên kênh chính KC chạymen theo đường dân sinh phía bên phải suối Tân Sơn 1 đảm bảo tưới cho 13ha lúa và cấpnước sinh hoạt cho 400 người

- Kênh nhánh N3 dài 623m xuất phát từ vị trí K1+322 trên kênh chính KC chạymen theo đường dân sinh phía bên trái tuyến kênh KC đảm bảo tưới cho 5,3ha lúa và cấpnước sinh hoạt cho 600 người

- Kênh nhánh N4 dài 457m xuất phát từ vị trí K1+180 trên kênh chính KC chạymen theo đường dân sinh phía bên phải tuyến kênh KC đảm bảo tưới cho 6,9ha lúa

Điều kiện địa hình địa mạo

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 ĐiệnBiên Xen lẫn các dãy núi và cao nguyên là các thung lũng, sông suối nhỏ hẹp và dốcphân bố khắp nơi trong khu vực; đặc biệt có thung lũng Mường Thanh với bề mặt phẳngtạo nên cánh đồng Mường Thanh rộng lớn Hướng của thung lũng trùng với hướng sôngsuối Độ dốc của các thung lũng trung bình 10 ÷ 150

Khí tượng, thuỷ văn, sông ngòi

Tình hình chung khu vực

Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới gió mùa: nắngnóng, 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 XIđến tháng III, tháng X và tháng IV là hai tháng chuyển tiếp Lượng mưa phân phối khôngđều, 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

Tuyến đập đầu mối Hồ Tân Sơn 1 dự kiến xây dựng trên suối Tân Sơn 1 – nhánhcấp 1 sông Nậm Rốm Tính đến các vị trí tuyến công trình, đặc trưng hình thái lưu vựcnhư sau:

Thống kê các đặc trưng hình thái lưu vực

Tình hình quan trắc số liệu khí tượng, thuỷ văn của khu vực

* Tài liệu khí hậu – khí tượng

Nằm gần với khu vực dự án có trạm khí tượng Điện Biên đo đạc đầy đủ các yếu tốkhí tượng và có thời gian tương đối dài (từ 1957 đến nay) Chất lượng đo đạc đảm bảo độtin cậy để sử dụng trong tính toán các đặc trưng khí tượng, thủy văn thiết kế công trìnhNgoài ra, còn có trạm đo mưa Mường Pôn và các trạm thủy văn cũng tiến hành đomưa như Thác Bay, Bản Yên, Him Lam và Nứa Ngàm

Tình hình quan trắc của các trạm khí tượng, trạm đo mưa

2 Mường Pôn Mưa 1960 ÷ 1990

* Tài liệu thuỷ văn

Gần vị trí lưu vực có trạm Nứa Ngàm (F = 125 km2) quan trắc dòng chảy ngày từ

1970 ÷ 1974; trạm Bản Yên (F = 638 km2) quan trắc dòng chảy từ 1976 đến nay; trạmThác Bay trên sông Nậm Rốm quan trắc dòng chảy từ năm 1960 ÷1967; trạm Him Lamquan trắc lưu lượng từ năm 1957 ÷ 1963

Nhìn chung, ngoài trạm còn đang hoạt động là trạm Bản Yên thì các trạm còn lại cóthời gian đo đạc ngắn và đã dừng hoạt động Bên cạnh đó, các trạm này có diện tíchkhống chế lưu vực khá lớn so với diện tích lưu vực tính đến các tuyến nghiên cứu nênđây sẽ là một khó khăn trong việc tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế

Tình hình quan trắc của các trạm thuỷ văn

Điều kiện khí hậu

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

* Mưa

+ Lượng mưa bình quân lưu vực

Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo mưa, ngoài lưu vực gần nhất cáchkhoảng 6km về phía Đông Nam có trạm khí tượng Điện Biên đo mưa với thời gian quantrắc thu thập được là 49 năm (1961÷2009), chất lượng đảm bảo độ tin cậy Theo kết quảthống 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 vựcnghiên 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 xácđịnh dựa vào lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Điện Biên

Lượng mưa 1 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 305,4 273,4 248,9 234,4 224,0 163,9+ Lượng mưa tuới thiết kế

Chọn trạm mưa Điện Biên là trạm mưa đại biểu cho khu tưới vì trạm mưa này nằmgần 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:

Phân phối mưa tưới thiết kế

Dòng chảy năm và dòng chảy năm thiết kế

* Lưu lượng trung bình nhiều năm

Tuyến công trình khống chế diện tích lưu vực nhỏ lại không có tài liệu đo đạc dòngchảy nên đơn vị Tư vấn thiết kế sử dụng các phương pháp sau để tính toán lưu lượngtrung 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:

Tổng hợp các đặc trưng thuỷ văn vùng công trình

* Dòng chảy năm thiết kế

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

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 nhiềunăm 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:

Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Tổng lượng lũ thiết kế được xác định theo công thức kinh nghiệm:

Kết quả tính tổng lượng lũ thiết kế (106m3)

* Tính toán tổng lượng lũ lớn nhất W maxP

Tổng lượng lũ thiết kế được xác định theo công thức kinh nghiệm:

Kết quả tính toán tổng lượng lũ tại tuyến đập cho trong bảng sau

Kết quả tính tổng lượng lũ thiết kế (10 6 m 3 )

xác định bằng phương pháp lưu vực tương tự, và được chuyển về các tuyến công trìnhtheo 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 NứaNgàm và trạm Bản Yên có quan trắc dòng chảy Trạm Nứa Ngàm chỉ có 5 năm số liệu(1970 ÷ 1974), trạm Bản Yên có số liệu từ năm 1976 đến nay nhưng trạm này có diệntích 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

Kết quả tính lũ thi công với tần suất 10%

Tính toán quan hệ Q = f(Z)

Dựa vào tài liệu địa hình mặt cắt ngang suối Tân Sơn 1 tại vị trí tuyến đập 1 và tại

vị trí tuyến đập 2 xây dựng đường quan hệ Q = f(H) theo công thức Sê Di – Ma Ninh:

2 / 1 3 / 2

1

J R n

Q 

Trong đó:

J: Độ dốc đường mặt nước; n: Hệ số nhám

R, ω : Bán kính thủy lực và diện tích mặt cắt ướt

Kết quả tính toán quan hệ Q = f(H) cho trong bảng dưới đây

Quan hệ Q = f(Z) tại vị trí hạ lưu tuyến đập

Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn

Đặc điểm địa chất chung

Theo tài liệu đo vẽ địa chất lòng hồ, khu vực tuyến đập, các kết quả khảo sát ĐCCTtrong khu vực, tham khảo tờ bản đồ địa chất Phong Sa Lỳ - Điện Biên phủ tỷ lệ1:200.000 do Cục Điạ chất và Khoáng sản Việt nam xuất bản năm 2005 cho thấy đặcđiểm địa chất khu vực công trình Hồ Tân Sơn 1 bao gồm các thành tạo chính như sau:

A – Hệ tầng Suối Bàng phân hệ tầng trên (T3n-r sb) thuộc kỷ Trias thượng: Cácthành tạo được xếp vào phân vị hệ tầng này phân bổ thành các dãy núi cao trong khu vựclòng hồ, thành phần thạch học chủ yếu là đá cát kết, bột kết, sét kết thấu kính than Đácủa hệ tầng phân bố theo dạng bối tà có phương vị đường phương chủ yếu theo hướng

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

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

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

+ Tầng bồi lũ tích Holoxen hạ - trung apQ21-2 gồm hỗn hợp cuội sạn lẫn cát sét, phân

bố tại khu vực cửa ra của suối Tân Sơn 1 dưới dạng nón phóng vật, thành hệ có chiềudày từ 3,0 ÷ 5,0m

+ Tầng bồi lũ tích suối hiện đại (aQ): gồm cuội sạn đến sét pha, cát pha lẫn cuội sỏi

có chiều dày mỏng phân bố trên diện hẹp dọc lòng và hai thềm suối với chiều dày từ 0,5

÷1,5m

+ Tầng tàn tích – sườn tích (edQ): là đất sét đến sét pha chứa dăm sạn phân bố trênsườn đồi cao, chiều dày từ một vài mét đến 5,6m

Địa chất thuỷ văn khu vực

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

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

tồn tại trong lớp cát cuội sỏi lòng 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 quantrực tiếp với nước suối, do vậy có nhiều ảnh hưởng tới quá trình thi công hố móng côngtrình 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, ít

ảnh hưởng đến công trình

Kiến tạo, tân kiến tạo và động đất

Theo các tài liệu địa chất đã nghiên cứu thì các hoạt động kiến tạo trong khu vực

đã diễn ra vào thời kỳ cuối Mezozoi trong giai đoạn hoạt động tạo núi tiền Indosini giaiđoạn cuối Jura – đầu Kreta Khu vực công trình nằm gần rìa hệ đứt gãy sâu có dạng phaytrượt của hệ thống đứt gãy Lai Châu – Điện Biên là đứt gãy kéo dài theo hướng Đôngbắc – Tây nam chạy dọc rìa thung lũng Mường Thanh Trong khu vực lòng hồ khôngquan sát thấy dấu hiệu của các hoạt động tân kiến tạo Theo bản đồ phân vùng động đấtViệt Nam và các tài liệu nghiên cứu của Viện Vật lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tựnhiên và công nghệ Quốc gia, khu vực công trình là vùng có thể xuất hiện dư trấn độngđất lên đến cấp I0max = VIII- IX (MKS,MM), với cường độ Msmax = 6,75 độ Richter

Đặc điểm địa chất công trình khu vực công trình đầu mối

* Tuyến đập phương án I

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trênxuống 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 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

* Tuyến đập phương án 2

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trênxuống 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

* Tuyến tràn

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trênxuống 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

Đường thi công kết hợp quản lý

Kết quả khoan khảo sát cho thấy có các lớp đất, đá được phân bố theo thứ tự từ trênxuống 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

Tình hình dân sinh – kinh tế - xã hội

Dân số - lao động

Xã Thanh An nằm ở phía Đông Nam của lòng chảo Điện Biên, cách trung tâmUBND huyện Điện Biên 8km trên quốc lộ 279 chạy sang cửa khẩu Tây Trang; phía Đônggiáp 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 số5.986 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 độngtrong các ngành công nghiệp, dịch vụ đều từ ngành nông nghiệp chuyển sang Trình độchưa đáp ứng được yêu cầu dẫn đến năng suất và hiệu quả lao động chưa cao

Kinh tế xã hội

* Sản xuất nông nghiệp: Phát triển nông nghiệp, tăng bình quân 5%/năm Sản lượng

lương thực tăng bình quân mỗi năm 120 tấn Năm 2009 tổng sản lượng lương thực cảnăm đạt 4.785,4tấn; lương thực bình quân đầu người đạt trên 750kg/người/năm

Nhân dân đầu tư thâm canh, đưa giống lúa mới có năng suất, chất lượng cao vào sảnxuất, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi và đẩy mạnh áp dụng các tiến bộ KHKT vàosản xuất

* Chăn nuôi: Toàn xã có đàn trâu trên 500 con, đàn bò trên 372 con Do làm công

tác phòng chống bệnh dịch, tiêm phòng, phun phòng nên không có dịch bệnh lớn xảy ra,đàn gia súc, gia cầm phát triển và sinh trưởng tốt

* Về lâm nghiệp: Độ che phủ của rừng trên toàn xã năm 2009 đạt 31%.

* Tiểu thủ công nghiệp: Năm 2010, xã Thanh An có 356 hộ làm dịch vụ và sản xuấthàng hoá phục vụ đời sống, đảm bảo về số lượng và chất lượng đáp ứng được nhu cầucủa nhân dân; giá trị sản phẩm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp năm 2009 đạt trên 12 tỷđồng

Xã Thanh An đã có 25/25 thôn bản có điện lưới quốc gia Năm 2009 có 95% hộ có

ti vi điện thoại, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của nhân dân

Các điều kiện cung cấp dịch vụ hạ tầng

- Về giao thông: Tại vùng dự án có một số tuyến đường giao thông rải đất cấp phốivới chiều rộng từ 5 ÷ 7m Với địa chất đất có tính sét cao, vào mùa mưa các tuyến đườnggiao thông trên bị xói lở nhiều và rất lầy lội, các phương tiện cơ giới khó có thể vậnchuyển được

- Về thông tin liên lạc: Khu vực công trình hiện đã được phủ sóng điện thoại diđộng và mạng viễn thông hữu tuyến đi qua Do đó, khi triển khai thi công công trình cầnđăng ký với địa phương và nhà cung cấp dịch vụ để lắp đặt một số máy cố định nhằm

đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt, phục vụ quá trình thi công và sau này dùng trongcông tác quản lý vận hành

Nguồn cung cấp vật liệu

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 khoảng38.000m3 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 khoảng360.000m3 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 khoảng54.000m3 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 thácđạt tới 2m

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

Cát, đá, sỏi, xi măng

Vật liệu xây dựng được cung cấp tại TP Điện Biên có trữ lượng dồi dào, chất lượngtốt Đường vận chuyển thuận tiện, khoảng cách từ công trình đến Thành phố là 10kmđường cấp IV Nguyên vật liệu đặc biệt được mua tại Hà Nội

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

Thời gian thi công được phê duyệt

Công trình đầu mối hồ chứa được thi công trong 2 năm; do đó công tác dẫn dòngđược tập trung vào 2 mùa khô Hệ thống kênh được thi công trong 2 năm.Những khókhăn, thuận lợi trong quá trình thi công

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 dânhuyện, các ban ngành của huyện giúp đỡ nhiều công trình hạ tầng cơ sở, tiếp tục đượcđầu tư, như đường điện, đường giao thông, trường học, trạm y tế, kiên cố hoá kênhmương 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 hiệuquả 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 củaĐảng, 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

Khó khăn

Do nhận thức và nhiều yếu tố khách quan khác nên chuyển dịch cơ cấu kinh tế cònchậm, chưa cân đối, chưa thật vững chắc, ngành nghề, dịch vụ phát triển chậm, cơ sở hạtầng kinh tế- xã hội chưa được đáp ứng được yêu cầu phát triển trong thời kỳ công nghiệphoá, hiện đại hoá, thu ngân sách trên địa bàn còn thấp, sản xuất kinh doanh còn nhỏ lẻ.Thời tiết, khí hậu diễn biến phức tạp khác thường rét đậm kéo dài, nắng nóng, hạnhán, 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 tạođược sự hấp dẫn đối với đầu tư bên ngoài

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

Chương 2 CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG

Mục đích, ý nghĩa.

Mục đích

-Đảm bảo hố móng khô ráo trong quá trình thi công, dẫn nước từ sông thượng lưu

về hạ lưu

-Đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy:

-Đảm bảo yêu cầu vận tải thuỷ đặc biệt là trong quá trình thi công vận tốc dòngchảy không vượt quá 2 m/s để tàu thuyền đi lại

Cung cấp đủ nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất ở hạ du

-Đảm bảo tiến độ thi công của công trình

-Giảm giá thành công trình: muốn vậy phải triệt để lợi dụng công trình chính đểdẫn dòng thi công như: đập dâng, đập không dâng, …

Nhiệm vụ

-Tách hố móng ra khỏi dòng chảy bằng cách xây dựng các công trình vây xungquanh gọi là đê quai để bảo vệ hố móng khi thi công công trình, sau đó bơm cạn nước docông trình nằm chắn ngang dòng sông

-Dẫn nước sông từ thượng lưu về hạ lưu qua lòng sông thu hẹp hay các công trìnhtháo nước như kênh, công trình xây dở như: đập dâng, đập … gọi là công trình dẫn dòng

Công tác dẫn dòng thi công có ý nghĩa rất lớn, việc chọn đúng phương án dẫndòng sẽ:

-Giảm được giá thành, rút ngắn thời gian xây dựng

-Rút ngắn thời gian xây dựng, đảm bảo cường độ thi công, từ đó đảm bảo tiến độthi công

-Ngoài ra còn đảm bảo cho môi trường và hệ sinh thái

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công

Thời đoạn thiết kế dẫn dòng là thời gian phục vụ của công trình dẫn dòng Sau khichọn được tần suất thiết kế thì việc chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng chủ yếu phụ thuộcvào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế

Với công trình Tân Sơn 1, do thời gian thi công kéo dài trong nhiều mùa khô vàchênh lệch lưu lượng giữa 2 mùa là rất lớn nên ta chọn thời đoạn dẫn dòng thi công nhưsau:

- Mùa lũ : Từ tháng XI - IV

- Mùa Kiệt : Từ tháng V - X

Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công

Phân thời đoạn thi công công trình

Công trình đầu mối hồ chứa được thi công trong 2 năm; do đó công tác dẫn dòngđược tập trung vào 2 mùa khô

Tiêu chuẩn dẫn dòng và cấp của công trình dẫn dòng

Theo tiêu chuẩn QCVN 04-05-2012, với công trình cấp III được thi công trong 02mùa khô có các chỉ tiêu tính toán dẫn dòng thi công như sau:

- Cấp thiết kế công trình tạm thời: cấp V

- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình tạm thời phục vụcông tác dẫn dòng trong 2 mùa khô: P = 10%

- Tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế chặn dòng P = 10%

- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để đảm bảo chống lũ P = 1%

Lưu lượng dẫn dòng

- Mùa khô : QP=10% = 1,28m3/s

- Mùa lũ : QP=1% = 89,6m3/s

Đề xuất các 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:

Dòng chảyđược dẫnqua lòngsuối tựnhiên

10% 1,28

+ Chuẩn bị mặt bằng, lán trại+ Đào bóc phần móng đập phía bờ phải+ Đào móng cống và thi công phần thân cống

+ Làm thi công kết hợp quản lý+ Đắp đập phía bờ phải đến cao trình 520

và gia cố mái thượng lưu vượt lũ 1% (đắp đập giai đoạn I)

+ Đào móng tràn xả lũMùa lũ từ

1/5/2014

đến31/10/2014

Dòng chảyđược dẫnqua lòngsông thuhẹp

1% 89,6

+ Làm đường thi công+ Gia cố mái đập thượng hạ lưu+ Thi công tràn xả lũ

Dòng chảyđược dẫnqua cốnglấy nướcphía bờphải

10% 1,28

+ Lấp dòng, đắp đê quai thượng hạ lưu+ Đào bóc phần móng đập phía bờ trái+ Đắp đập đến cao trình thiết kế (đắp đập giai đoạn II)

+ Thi công và hoàn thiện tràn xả lũ

Mùa lũ từ

1/5 đến31/10/2015

Dòng chảyđược dẫnqua tràn xảlũ

1% 89,6

+ Hoàn thiện đường quản lý+ Hoàn thiện phần đập, cống lấy nước+ Thi công và hoàn thiện khu quản lý

10% 1,28

+ Chuẩn bị mặt bằng, lán trại+ Đào bóc phần móng đập phía bờ phải+ Đào móng cống và thi công phần thân cống

+ Làm thi công kết hợp quản lý+ Đắp đập phía bờ phải đến cao trình 520 và gia cố mái thượng lưu vượt lũ 1% (đắp đập giai đoạn I)

+ Đào móng tràn xả lũMùa lũ từ

1/5/2014

đến

31/10/2014

Dòng chảyđược dẫnqua lòngsông thuhẹp

+ Làm đường thi công+ Gia cố mái đập thượng hạ lưu+ Thi công tràn xả lũ

10% 1,28 + Đào kênh dẫn dòng

+ Lấp dòng, đắp đê quai thượng hạ lưu+ Đào bóc phần móng đập phía bờ trái+ Đắp đập đến cao trình thiết kế (đắp đập giaiđoạn II)

+ Thi công và hoàn thiện tràn xả lũ

- Thi công đập chính đến cao trình thiết kế.

- Hoàn thiện và bàn giao công trình

+ Tràn và cống lấy nước là hai công trình lâu dài, theo phương án dẫn dòng này ta

đã lợi dụng làm công trình dẫn dòng trong thời gian thi công Do vậy giảm được rất nhiềuchi phí xây dựng công trình tạm rút ngắn được thời gian thi công công trình

+ Thời gian thi công công trình được rút ngắn, sớm đưa công trình vào sử dụng đemlại hiệu qủa kinh tế

* Nhược điểm:

+ Công tác chuẩn bị cho thi công và thi công các hạng mục dồn dập

+ Khối thi công đập ở mùa khô năm thứ 2 tương đối lớn

+ Mặt bằng thi công không thuận lợi vì phải huy động nhiều đơn vị thi công, bố trímặt bằng sẽ khó khăn hơn

I : Thi công trong mùa kiệt năm thứ 1 II : Thi công trong mùa lũ năm thứ nhất

III : Thi công trong mùa kiệt năm thứ hai IV : Thi công trong mùa lũ năm thứ hai

520.75

Hình a.2: Mặt cắt ngang phân đoạn thi công năm thứ hai

I II

III

IV

526.00

525.00 520.00

521.40 526.00

Hình 2 – 3 Mặt cắt dọc đập

Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng

Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp

Mục đích.

- Kiểm tra mức độ thu hẹp của lòng sông

- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy (yêu cầu vận tải v < 2 m/s).Kiểm tra khả năng xói lở lòng sông, mái đê quai dọc

- Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu giai đoạn I

Nội dung tính toán.

* Sơ đồ tính toán : Tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp trong mùa lũ năm thứ nhất

- Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ và quan hệ Q~Zhl ta xác định được Zhl:

- Ứng với Qmp = 89,6 (m3/s) và quan hệ Q~zhl ta xác định được :Z hl = 504,22 m tatìm được ω1 , ω2

- Z là chênh lệch mực nước thượng và hạ lưu = 2

dd

Q

1

Trong đó: ω2cc là diện tích ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ ;(m2)

ω1cc là diện tích ướt của sông cũ ;(m2)

ω1TL là diện tích ướt của lòng sông và mực nước thượng lưu ;(m2) Giả thiếtcác giá trị Z  ZTL = ZHL + Z ta sẽ tìm được ω1TL (2.4)

Tính thủy lực qua lòng sông thu hẹp

∆Zgt

(m) Ztl (m) ω1 (m²) ω2 (m²)

Vc(m/s)

Vo(m/s) ∆Ztt(m)

%100

Trong đó: K - Mức độ thu hẹp của lòng sông, hệ số K thường có K = 30%  60%

Tuy nhiên thì với sông miền núi có lưu lượng lớn nên mức độ thu hẹp sông nên nhỏ để giảm bớt xói cho lòng sông

Hình 2.1 Mặt cắt ngang sông

Hình 2 Mặt cắt dọc sông

)%

6030(

%42,40

%10011,51

66,20

* Xác định cao trình đỉnh đê quai.

- Đê quây chỉ sử dụng trong mùa lũ nên cao trình đỉnh đê quây được xác định nhưsau

+Đê quây thượng lưu: Z đqtl = ZTL + (=0,50,7)

Z đqtl = 504,67 + 0,7 = 505,37 m, Chọn Z đqtl = 505,40 m.+Đê quây hạ lưu:Z đqhl = ZHL + = 504,22 + 0,6 = 504,82 m Chọn Z đqhl = 504,85 m

* Kiểm tra xói lở:

[V]kx= 2,8÷3,2 (m/s) Tra phụ lục 8 TCVN 4118-85

Như vậy :Vc > VKX  Có khả năng gây xói lở

Ta cần phải có các biện pháp gia cố, bảo vệ nền như:

+ Bố trí đê quai thuận chiều nước chảy

+ Trường hợp cần thiết, phải làm tường hướng dòng

+ Nạo vét và mở rộng lòng sông để tăng tiết diện khi thu hẹp, tức là giảm Vc

+ Thu hẹp phạm vi hố móng và mặt cắt đê quai dọc trong giai đoạn đầu

+ Trường hợp cần thiết có thể dùng đá để bảo vệ đê quai, lòng sông và bờsông

Tính toán thủy lực qua cống ngầm

d Mục đích.

- Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng

- Xác định mực nước trước cống để xác định mực nước thượng lưu, từ đó ta xácđịnh cao trình đê quai thượng lưu

- Kiểm tra sự an toàn của cống

Cao trình đáy cửa vào: ngưỡng = 515,30 (m)

Cao trình đáy cửa ra: cr = 515,14 (m)

Chiều dài của cống: L = 78 (m)

- Lưu lượng lớn nhất thiết kế: Q = 1,28(m3/s)

- Mực nước hạ lưu ứng với Q = 1,28(m3/s) là Zhl = 502,16m

- Chiều dài kênh: Lkênh = 100m

- Cao trình cửa vào kênh: cửa vào = cửa ra cống = 515,14 (m).

- Chọn trước bề rộng đáy kênh b = 2 (m)

- Cao trình cửa ra: crk = cvk – i * Lk = 515,14 – 0.002*100 = 514,94 (m) Tính toánthiết kế mặt cắt kênh theo phương pháp mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực

Hình f.1: Sơ đồ đường mặt nước.

Để tính toán đường mực nước trong kênh ứng với các cấp lưu lượng khác nhau talấy hra = Max (h0;hhl ) Bảng kết quả tính được thể hiện ở bảng phụ lục II.1

Ở đây ta tính H0 theo công thức đập tràn đỉnh rộng

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

- Thay vào trên ta tính được:

Từ các bảng tính đường mặt nước, ta được bảng tổng hợp sau:

Bảng xác định chế độ chảy trong kênh.

+ Trình tự tính toán thuỷ lực như sau:

- Dòng chảy qua cống diễn ra ở một trong 3 trạng thái: có áp, bán áp

và không áp Muốn xác định lưu lượng qua cống trước hết phải xác định trạng thái chảyqua cống

- H ≤ 1,2D và hn<D thì cống chảy không áp

- H > 1,2D có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc độ dài củacống và mực nước hạ lưu cống; (Kết quả tính toán theo 2 chế độ chảy không chênh lệchnhau nhiều nên để đơn giản ta tính theo 1 trường hợp là cống chảy có áp)

- Trong đó:

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

D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào.

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

- Khi hn≥D thì ta giả thiết ngay cống chảy có áp để tính toán ra được H

- So sánh H với điều kiện của Hứa Hạnh Đào hay Van Te Chow để khẳngđịnh lại chế độ chảy của cống mà ta đã giả thiết, nếu đúng thì kết quả tính toán trên làđúng Còn nếu sai thì tính lại theo chế độ cống chảy tự do (kênh + đập dâng đỉnh rộng)cũng ra được H, lại kiểm tra lại như trên

- Tính Z cống= Zđáy công +H

- Vẽ quan hệ Q~ Zcống

Tính độ sâu phân giới, độ sâu dòng đều Tính với các cấp lưu lượng Q i ( m 3 /s)

+ Độ sâu phân giới hk:

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

Bảng II-5:Bảng xác định độ sâu dòng đều và độ sâu phân giới.

- Tính vận tốc dòng chảy trong cống: Vi =

i i

- Tính trị số độ dốc thuỷ lực: Ji =

i i

i

R C

V

2 2

- Năng lượng đơn vị của dòng chảy: i = hi +

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:

+ Kiểm tra trạng thái chảy

+ Xác định cao trình cột nước đầu cống

- Zcống = Zđáy cống + H+ Ta có bảng kết quả tính H0 :

Bảng xác định chế độ chảy không áp trong cống.

+ Xác định cao trình đê quai thượng lưu:

Zđqtl=ZTL+ = 516,09 + 0,5 = 516,59 (m) => chọn = 516,60

Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn chính.

2.1.1.2 Mục đích.

- Lập quan hệ giữa lưu lượng tháo qua tràn và mực nước thượng lưu: Q ~ ZTLTràn

- Xác định được cao trình đắp đập chống lũ

- Dùng để tính toán điều tiết lũ qua tràn chính

2.1.1.3 Nội dung tính toán

Tràn xả lũ được xây dựng bên bờ vai trái của đập chính có các thông số sau:

Cao trình ngưỡng tràn: ▼nt = 521,40(m) Chiều rộng tràn: Bt = 8(m)

+ Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua tràn Qi (m3/s)

+ Tính toán cột nước tràn ứng với các cấp lưu lượng theo công thức:

2

tr

Q H

2,0

B

H b

H

115,01

2

45,0)

12(7,0.2,0

σhd: hệ số hình dạng, phụ thuộc loại đập, lấy theo QPTL C4-76.

2.2.2 Nội dung tính toán.

Có nhiều phương pháp tính toán điều tiết hồ như: phương pháp Pôtapốp, Kôtrerin…Đối với công trình hồ chứa Tân Sơn 1, do công trình nhỏ (cấp III) tài liệu về thuỷ vănkhông đủ thì ta sử dụng phương pháp điều tiết lũ đơn giản của Kôtrêrin

Qmax : là lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất P = 1%:, Qmax = 89,6 (m3/s)

WL : là tổng lượng lũ đến (tổng lũ thiết kế) ứng với Qmax: WL = 1330.103 m3

Wm : là dung tích phòng lũ của kho nước

ứng với tần suất dẫn dòng P = 1%:  Qmax = 89,6 (m3/s), thời gian lũ T = 5,78h Dựa vào hình vẽ trên ta có công thức tính dung tích phòng lũ của kho nước:

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

Vm Vì chỉ có một phương trình nhưng lại 2 ẩn số, do đó ta phải giải bằng phương phápthử đúng dần Cách làm như sau:

- Ta có : qxả= qmax (qxả là lưu lượng xả qua tràn )

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

Txuống Tlên

o

Wmaxqmax

QmaxQ

t

q ~ t

Q ~ t

T

- Từ quan hệ (Qtràn~Zhồ) ta xác định được cao trình mực nước Zi tươngứng Tra quan hệ (V~Zhồ), ứng với mực nước Zi ta xác định được các dung tích hồ Vitương ứng.

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

Vm=Vhồ - Vbđ ; với Vbđ là dung tích nước ban đầu trước khi lũ về

- Ở đây ta tính với trường hợp trước khi lũ về thì cao trình mực nướctrong hồ bằng cao trình ngưỡng tràn

- Với Zngưỡng tràn= + 521,40 (m) tra quan hệ (V~Zhồ)

- Vban đầu = 631,50.103 (m3)

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

- So sánh q m vừa tính được với qm giả thiết Nếu chúng bằng nhau đó

là nghiệm bài toán

Bảng 1.1: Kết quả tính toán được cho ở bảng sau:

( là độ vượt cao an toàn, chọn  = 0,6m)

Vậy chọn cao trình đắp đập vượt lũ ta lấy là: đđ = 525,00 (m).

Thiết kế đê quai

Đê quai có tác dụng bảo vệ hố móng được khô ráo , tạo điều kiện thuận lợi khi thicông công trình

Chọn tuyến đê quai

Khi chọn tuyến đê quai cần tuân theo các nguyên tắc cơ bản sau :

3