Đang tải... (xem toàn văn)
Công tác khảo sát thiết kế được thực hiện ngay từ khi lập dự án. Quy trình quản lý chất lượng hiện hành quy định công tác thiết kế cho từng giai đoạn . Yêu cầu về nội dung và mức độ chi tiết của từng giai đoạn khác nhau. Theo mức độ chi tiết thiết kế công trình thủy có thể chia làm ba giai đoạn chính:Công tác khảo sát thiết kế được thực hiện ngay từ khi lập dự án. Quy trình quản lý chất lượng hiện hành quy định công tác thiết kế cho từng giai đoạn . Yêu cầu về nội dung và mức độ chi tiết của từng giai đoạn khác nhau. Theo mức độ chi tiết thiết kế công trình thủy có thể chia làm ba giai đoạn chính:Công tác khảo sát thiết kế được thực hiện ngay từ khi lập dự án. Quy trình quản lý chất lượng hiện hành quy định công tác thiết kế cho từng giai đoạn . Yêu cầu về nội dung và mức độ chi tiết của từng giai đoạn khác nhau. Theo mức độ chi tiết thiết kế công trình thủy có thể chia làm ba giai đoạn chính:Công tác khảo sát thiết kế được thực hiện ngay từ khi lập dự án. Quy trình quản lý chất lượng hiện hành quy định công tác thiết kế cho từng giai đoạn . Yêu cầu về nội dung và mức độ chi tiết của từng giai đoạn khác nhau. Theo mức độ chi tiết thiết kế công trình thủy có thể chia làm ba giai đoạn chính:
BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai MỤC LỤC SVTH: Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Phần I: Lý thuyết I.1 Các giai đoạn khảo sát - thiết kế cơng trình thuỷ lợi Công tác khảo sát thiết kế thực từ lập dự án Quy trình quản lý chất lượng hành quy định công tác thiết kế cho giai đoạn Yêu cầu nội dung mức độ chi tiết giai đoạn khác Theo mức độ chi tiết thiết kế công trình thủy chia làm ba giai đoạn chính: Giai đoạn lập dự án đầu tư: gọi giai đoạn thiết kế sở, có lúc gọi thiết kế sơ Các thiết kế giai đoạn đủ mức độ chi tiết để so sánh kinh tế kĩ thuật, từ lựa chọn phương án tối ưu hợp lí tuyến thơng số bàn cơng trình đầu mối Thiết kế kĩ thuật phương án tuyến cơng trình chọn, thiết kế giai đoạn tiến hành so sánh lựa chọn kết cấu tối ưu mặt kĩ thuật đồng thời thõa mãn điều kiện kinh tế Thiết kế vẽ thi công giai đoạn thiết kế chi tiết, tính tốn vẽ đủ tiên lượng cho người thi cơng xấy dựng cơng trình Thực biện pháp giảm thiểu tác động tiêu cực dự án thi công biện pháp giảm thiểu cần thiết Trong trình thực hiện, tùy thuộc vào tầm quan trọng cơng trình, việc thiết kế quy định trình duyệt đủ ba bước, ghép bước (b) với bước (c) thực hai bước, ba bước ghép lại với cịn bước Cơng tác khảo sát xây dựng thực theo gia đoạn thiết kế Yêu cầu khối lượng chất lượng khảo sát phục vụ thiết kế gia đoạn phải tuân thủ theo tiêu chuẩn quy định kỹ thuật hành I.2 Nguyên tắc bố trí tổng thể cơng trình đầu mối hồ chứa, ngun tắc lựa chọn vị trí hình thức đập dâng thiết kế đầu mối cơng trình thuỷ lợi I.2.1 Các ngun tắc bố trí tổng thể cơng trình đầu mối hồ chứa Các cơng trình chủ yếu hồ chứa nước bao gồm: − Một đập ngăn nước ( đất bê tông ) để dâng nước tạo thành hồ chứa Tùy theo điều kiện địa hình mà số hồ chứa có vài đập phụ SVTH: Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai − Một đập tràn xã lũ để xã lưu lượng dòng chảy lũ hồ trữ đầy, đảm bảo an tồn cho cơng trình − Bố trí tổng thể cơng trình đầu mối khâu quan trọng, ảnh hưởng tới thông số kinh tế - kỹ thuật cơng trình, điều kiện thi cơng mà cịn ảnh hưởng đến thuận lợi − Các hồ chứa có quy mơ vừa lớn thường cơng trình đa mục tiêu chống lũ ( cắt lũ ) phát điện, cung cấp nước tưới cho công nghiệp sinh hoạt, du lịch, thủy sản Do cơng trình đầu mối chịu cột nước cao, nên u cầu an tồn ổn định cơng trình đầu mối vấn đề hàng đầu Vì cần bố trí đập tự cắm sâu vào hai bên bờ để vững chắc, đặc biệt đập vòm đập liên hồ Ví dụ cụm cơng trình hồ chứa Hịa Bình, Thác Mơ,… − Các cơng trình đầu mối có cột nước thấp: Loại cơng trình đầu mối thường xây dựng đoạn sông trung du đồng Đập ngăn sông thường đâp tràn bê tông có chiều cao thấp, có khơng có van điều tiết Khi xây dựng sơng có hàm lượng bùn cát lớn thường phải làm cửa xã bùn cát gần cửa lấy nước để xả bùn cát xuống hạ lưu, tránh bồi lấp cửa lấy nước Một số công trình có cột nước thấp nước ta Đập Bái Thượng ( sông Chu ), đập Thảo Long… I.2.2 Ngun tắc lựa chọn vị trí hình thức đập dâng thiết kế đầu mối cơng trình thủy lợi Đập dâng giống hồ chứa đập dâng nước thường bê tông để dâng cao mực nước thượng lưu, tạo thuận lợi cho lấy nước tự chảy cột nước để phát điện Khác với hồ chứa đập ngăn nước đập dâng có chiều cao thấp, khơng tạo lịng hồ để chứa nhiều nước Tuy nhiên, nên vùng ngập lụt phía trước đập nhỏ Đập dâng lấy nước tưới trực tiếp từ dịng chảy tự nhiên sơng để đưa vào khu nước tưới nên thường làm giảm nhỏ dòng chảy hạ lưu đập đập dâng lớn Cả hồ chứa đập dâng công trình có nhiều tác động đáng kể tới mơi trường nên dự án loại thường phải lập báo cáo ĐTM, trừ hồ chứa có dung tích nhỏ 300.000 m3 theo quy định hành nước ta Sau xem xét điểm chủ yếu tác động môi trường loại dự án cơng trình SVTH: Trang: BCTTTN chun ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai a) Điều kiện địa chất địa hình thủy văn Điều kiện địa chất tuyến đập có ý nghĩa định đến vị trí, bố trí tổng thể cơng trình đầu mối hình thức đập Xét yêu cầu địa chất nền, đập vịm có địi hỏi cao bờ đá gốc liền khối vững chắc, đập chống đập bê tơng trọng lực… Nền đập cần thõa mãn yêu cầu cường độ chịu tải, thấm nước, khơng bị phong hóa, đảm bảo tính chỉnh thể, đồng nhất, khơng bị đứt gãy, đoạn tầng…Tuy nhiên, thực tế khó tìm đập đáp ứng yêu cầu đề Vì vậy, cần khảo sát, đánh giá điều kiện đập để có biện pháp sử lý thích hợp, đáp ứng yêu cầu xây dựng đập b) Điều kiện địa hình Điều kiện địa hình ảnh hương đến khối lượng đập, thuận lợi để bố trí tổng thể cơng trình đâu mối, dẫn dịng, bố trí mặt đường thi cơng Địa hình lịng sơng hẹp vách bờ dốc trọng xem xét lựa chọn vị trí xây dựng đập, nơi cho khối lượng đắp đập nhỏ nhất, địa chất vai đạp thường tốt so với chổ địa hình thoải c) Điều kiện vật liệu xây dựng Do đập có khối lượng lớn thơng thường, đập vật liệu chỗ có giá thành hạ so sánh với phương án loại đập khác Vì điều kiện định trực tiếp đến việc lựa chọn hình thức đập, sử dụng vật liệu chổ để xây dựng đập thường phương án phải xét đến d) Điều kiện thi công Chú ý đảm bảo dẫn dịng thi cơng thuận lợi, gần đập có bãi rộng để bố trí mặt thi cơng, tận dụng đường sẵn có vào để vận chuyển máy móc, thiết bị vật liệu… I.3 Tài liệu phục vị cho công tác thiết kế cơng trình đầu mối a) Thiết kế đập dâng − Tài liệu địa hình: Bình đồ vùng tuyến đập − Tài liệu địa chất: Mặt cắt địa chất dọc tuyến đập, tiêu lý lớp bồi tích dịng sơng SVTH: Trang: BCTTTN chun ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai − Tài liệu vật liêu xây dựng: Vị trí, số lượng, trữ lượng bãi vật liệu khai thác để xây đập, tiêu lý vật liệu thân đập − Các đặc trưng hồ chứa + + + + + Các mực nước hồ mực nước hạ lưu Hình thức tràn, cột nước đỉnh tràn Vận tốc gió tính tốn ứng với mức đảm bảo P% Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT, ứng với MNDGC Đỉnh đập có đường giao thơng chạy qua kho b) Thiết kế đập tràn − Tài liệu địa hinh: Bình đồ khu vực đầu mối cơng trình − Tài liệu địa chất khu vực cơng trình + Nền tuyến đập + Tài liệu ép nước thí nghiệm tuyến đập + Chỉ tiêu lý vật liệu − Tài liệu vật liêu xây dựng: vị trí , số lượng, trữ lượng bãi vật liệu − Tài liệu thủy văn + + + + Cao trình bùn cát lắng đọng Chỉ tiêu lý bùn cát Lưu lượng tháo lũ cột nước siêu cao trênMNDBT Đường quan hệ Q ~ Z hạ lưu tuyến đập − Tài liệu thủy c) Thiết kế cống lấy nước − Lưu lượng lấy nước ứng với MNDBT MNC ( Qtk ) − Mực nước khống chế đầu kênh tưới − Tài liệu kênh chính: hệ số mái, độ nhám, độ dốc đáy SVTH: Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Phần II: Thực tế II.1 Mục đích thực tập II.1.1 Thành phần tham gia − Giảng viên hướng dần: + Cô Nguyễn Thị Phương Mai + Cô Ngô Thị Thanh Nhàn − Sinh viên thực tập:, tập thể lớp − Thời gian thực tập: Ngày 13/05/2016 II.1.2 Mục đích thực tập Giúp sinh viên biết liên hệ phần lý thuyết trang bị nhà trường vào công việc thực tế: khảo sát thiết kế, bước lập hồ sơ thiết kế tổ chức thi công cho công trình cụ thể Nắm bắt tổng quát chi tiết công việc thiết kế công trình thủy lợi Giúp sinh viên có hình ảnh cụ thể cơng trình học tập, nghiên cứu cơng trình xây dựng hồ chứa nước Tạo điều kiện cho sinh viên làm quen tạo quan hệ tốt với quan ngành thủy lợi, cơng ty tư vấn, cơng trình hồ chứa, góp phần tạo thuận lợi cho việc liên hệ công việc sau tốt nghiệp Nắm bắt nhiệm vụ vai trò quan trọng hệ thống thủy lợi II.2 Nhiệm vụ sinh viên − Nghiêm túc thực nội quy giấc, kỉ luật, biện pháp đảm bảo an toàn lao động quan nơi thực tập − Chấp hành nghiêm chỉnh phân cơng giáo viên hướng dẫn hồn thành tốt nhiệm vụ giao − Tích cực tìm hiểu học tập − Tranh thủ học hỏi kinh nghiệm người trước − Kết thúc buổi thực tập sinh viên phải viết báo cáo thu hoạch SVTH: Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai II.3 Nội dung Chuyến khởi hành vào lúc 5h30 sáng ngày 13 tháng 05 năm 2016, với cô Nguyễn Thị Phương Mai cô Ngô Thị Thanh Nhàn môn thuỷ công trường DHTL – CS2 Dưới hướng dẫn hai cô, sinh viên tham quan tìm hiểu cơng trình hồ chứa cụ thể sau: II.3.1 Cơng trình hồ Phước Hồ Thuộc cơng ty khai thác thuỷ lợi Dầu Tiếng - Phước Hoà a) Tên cơng trình: Dự án thuỷ lợi Phước Hồ b) Chủ đầu tư: Ban Quản lý Dự án Thủy lợi 416 (nay BQL đầu tư Xây dựng Thuỷ lợi 9) c) Đơn vị KS, TK: Công ty CP Tư vấn XD Thủy lợi II d) Vị trí cơng trình: Cơng trình đầu mối xây dựng sơng Bé, bờ phải thuộc xã Minh Thành, huyện Bình Long, tỉnh Bình Phước; bờ trái thuộc xã An Linh, huyện Phú Giáo, Tỉnh Bình Dương e) Nhiệm vụ cơng trình: − Cấp nước cơng nghiệp & dân sinh với lưu lượng Q=17.0m³/s bao gồm TP.HCM: 10.5m³/s, Bình Dương: 2.50m³/s, Bình Phước: 0.45m³/s, Tây Ninh: 3.50m³/s − Cấp nước tưới cho 58.360ha đất Nông nghiệp bao gồm 5.895ha khu Bình Long, 10.128ha khu Bình Dương, 28.877ha khu Đức Hịa, Long An, 13.460ha khu Tân Biên, tỉnh Tây Ninh − Xả hồn kiệt bảo vệ mơi trường hạ du sơng Bé 14.0m³/s, xả đẩy mặn sơng Sài Gịn hỗ trợ tạo nguồn nước tưới cho khoảng 58.000ha ven sơng Sài Gịn sơng Vàm Cỏ Đơng − Cải thiện môi trường chất lượng nước vùng hạ du sơng Sài Gịn sơng Vàm Cỏ Đơng SVTH: Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai f) Các thông số kỹ thuật chủ yếu : − − − − − − Cấp cơng trình: Tần suất lũ thiết kế: Tần suất lũ kiểm tra: Tần suất đảm bảo tưới: Tần suất bảo đảm: Diện tích lưu vực: g) Cấp II − Cao trình MNDBT: P = 0,5% − Cao trình MNGC: P = 0,1% − Cao trình MNC: P=75%− Cao trình MNLKT: P=95%− Dung tích tồn bộ: 5,193km² − Dung tích hữu ích: +42.94m +43.8m +42.50m +44.9m 33,75.106m3 12.68.106m3 Quy mơ kết cấu cơng trình; • Đập đất: − Hình − − − − − thức đập: Cao trình đỉnh đập: Chiều dài đỉnh đập : Chiều cao đập: Chiều rộng đỉnh đập: Gia cố mặt đập BTCT Đập đất đồng chất 50,1 m 900 m 26,0 m 8m • Cống lấy nước: − Kết cấu: − Kích thước: − Lưu lượng thiết kế : Cống hộp BTCT n.( B × H ) = 3.( 4ì 4) m 75,0 m/s ã Trn x l − Lưu lượng xả lũ thiết kế P = 0,5%: − Lưu lượng xả lũ lớn P = 0,1%: − Kích thước cửa van: 3,670m3/s 5,900m3/s n.( B × H ) = 6.( 12× 11) n.( B × H ) = 2.( 4× 4) m − Kích thước cửa xả sâu: m − Hình thức: Tràn có cửa kết hợp tràn tự do, kết cấu BTCT đá • Kênh Phước Hòa – Dầu Tiếng − Kết cấu: − Chiều dài: − Lưu lượng thiết kế đầu kênh: Kênh đất + gia cố BTCT 38,4km 75.0m³/s • Khu tưới − − − − Khu tưới Bình Long: Khu tưới Tân Biên: Khu tưới Đức Hịa: Khu tưới Bình Dương: SVTH: Tưới bơm, chiều dài 15 km 13.460 ha, chiều dài 21 km 28.877 ha, chiều dài 22 km 10.128 ha, chiều dài 25 km Trang: BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai h) Khối lượng − − − − Đất đào: Đất đắp: Bê tông loại: Gạch đá xây lát: 20577641 m3 19742197 m3 632928 m3 181783 m3 Hình II- 2: Toàn cảnh đập tràn hồ Phước Hoà Hình II- 1: Ngưỡng tràn xả lũ kiểu Zic – zac hồ Phước Hoà SVTH: Trang: Hình II- 3: Cửa van cung tràn BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai II.3.2 Cơng trình hồ Dầu Tiếng Thuộc công ty khai thác thuỷ lợi Dầu Tiếng - Phước Hồ a) Tên cơng trình: Hồ chứa nước Dầu Tiếng b) Chủ đầu tư: Bộ Nông nghiệp & PTNT c) Đơn vị KS, TK: Công ty CP Tư vấn XD Thủy lợi II d) Vị trí cơng trình: Hồ Dầu Tiếng có khu đầu mối nằm huyện Dầu Tiếng tỉnh Bình Dương huyện Hớn Quản tỉnh Bình Phước song lưu vực chủ yếu nằm địa phận huyện Dương Minh Châu phần nhỏ địa phận huyện Tân Châu, thuộc tỉnh Tây Ninh nằm cách thị xã Tây Ninh 25 km hướng đông e) Nhiệm vụ cơng trình: Theo kế hoạch mục tiêu phát triển, nhiệm vụ cấp nước hồ Dầu Tiếng cho tỉnh thành tăng so với nhiệm vụ thiết kế ban đầu (được Bộ NN&PTNT phê duyệt điều chỉnh Quyết định số 2597/QĐ-BNN-TCTL ngày 23/10/2012 Quyết định số 3184/QĐ-BNN-XD ngày 21/12/2012), nhiệm vụ hệ thống cơng trình thuỷ lợi Dầu Tiếng - Phước Hoà gồm: − Đảm bảo tưới cho 110868 gồm: + + + + + + + + + Khu tưới Tân Hưng 10701 Khu tưới kênh Tây 21000 Khu tưới kênh Đông 36600 Khu tưới Tân Biên 6407 (trong có số diện tích ni trồng thuỷ sản) Khu tưới Đức Hồ (Long An) 10181 Khu tưới Thái Mỹ - Củ Chi 1161 Khu tưới Bình Dương 1950 Khu tưới mở rộng (dự kiến) Tây Ninh 21000 Khu tưới bơm Lộc Giang A Long An 1868 − Cấp hỗ trợ tưới cho 21000 thiếu nước khu tưới Dầu Tiếng cũ năm hạn 75% − Xả cho hạ du sông Bé tối thiểu 14 m 3/s, sơng Sài Gịn tối thiểu 16,1 m 3/s, góp phần đẩy SVTH: Trang: 10 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Phần III: Vận dụng III.1 Số liệu Bảng III.1.1.1.a.1: Số liệu Số đề Họ tên MNC (m) Ngưỡng tràn Btràn (m) Địa chất lòng hồ 19 Chu Văn Lịch 27.9 Thực dụng 80 Tốt Bảng III.1.1.1.a.2: Bảng quan hệ Z ~ F ~ V lòng hồ chứa Z (m) 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 F (103m2) 0.00 0.60 1.10 3.20 5.20 6.80 9.40 12.50 15.10 18.00 V (106m3) 0.00 0.05 0.13 0.33 0.75 1.34 2.15 3.24 4.61 6.27 Z (m) 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 F (103m2) 20.20 22.40 24.30 27.80 29.20 30.70 32.10 33.00 35.80 37.10 V (106m3) 8.18 10.31 12.64 15.24 18.09 21.09 24.23 27.48 30.92 34.56 Bảng III.1.1.1.a.3: Phân phối dòng chảy năm thiết kế P% tuyến đập hồ ngành Tháng 10 11 12 năm Q (m3/s) 0.25 0.14 0.06 0.01 0.22 0.41 0.47 0.92 1.77 3.60 0.52 0.37 0.73 Các giá trị bảng nhân với hệ số KQ-đến = 1,2 Bảng III.1.1.1.a.4: Nhu cầu dùng nước công trình đầu mối Hình III- 10: Biểu đồ quan hệ lòng hồ Tháng 10 11 12 Q (m3/s) 0.44 0.59 0.81 0.94 0.91 0.56 0.28 0.56 0.36 0.70 0.53 0.37 Các giá trị bảng nhân với hệ số KQ-đến = 1,25 SVTH: Trang: 15 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Bảng III.1.1.1.a.5: Tổn thất bốc Tháng ∆Z (mm) 95.21 Bảng III.1.1.1.a.6: Quá trình lũ T (giờ) 10 11 12 Q (m3/s) 25.00 57.50 406.25 901.25 1250.00 1372.50 1315.00 1158.75 967.50 775.00 605.00 461.25 T (giờ) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Q (m3/s) 346.25 256.25 187.50 136.25 98.75 70.00 50.00 36.25 26.25 17.50 12.50 8.75 III.2 Tính tốn điều tiết hồ chứa III.2.1 Mục đích tính tốn Mục đích việc điều tiết hồ tìm mối quan hệ trình lưu lượng chảy đến, trình lưu lượng chảy khỏi hồ thay đổi mực nước hay dung tích kho nước theo thời gian III.2.2 Nhiệm vụ tính tốn Xác định dung tích hiệu dụng Vh cao trình mực nước dâng bình thường III.2.3 Nội dung tính toán theo phương pháp lập bảng a) Xác định mực nước chết dung tích chết − Mực nước chết theo tài liệu ban đầu cho ta có MNC = 27,9 m − Tra quan hệ Z ~ V ta dung tích chết Vc = 1,281 (106m3) SVTH: Trang: 16 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Zsc Vpl Vsc Zbt VV h hc Vc Hình III-11: Sơ đồ mặt cắt hồ • Vẽ sơ họa mặt cắt hồ chứa − Dung tích chết (Vc): phần dung tích hồ chứa khơng tham gia vào q trình điều tiết dịng chảy, cịn gọi dung tích lót đáy − Mực nước chết (MNC): giới hạn dung tích chết Vc − MNC Vccó quan hệ với theo quan hệ đặc trưng địa hình lịng hồ Z ~ V − Dung tích hiệu dụng (Vh) phần dung tích nằm phía dung tích chết V làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước cho đối tượng dùng nước Cịn gọi dung tích hữu ích − Mực nước dâng bình thường (MNDBT) giới hạn dụng tích hiệu dụng( mực nước khống chế phần dung tích chết dung tích hiệu dụng) Vbt = Vc + Vh − Dung tích khống chế phần dung tích chết dung tích hiệu dụng là: − MNDBT Vbtcó quan hệ theo đường cong Z ~ V − Dung tích siêu cao (Zsc) phận dung tích hồ chứa, làm nhiệm vụ trữ lũ tạm thời thời gian lũ đến cơng trình với mục đích giảm khả tháo lũ hạlưu, giảm kích thước cơng trình xả lũ Cịn gọi dung tích gia cường − Mực nước siêu cao (Zsc) giới hạn dung tích siêu cao ( cao trình mực nước lũ thiết kế) VT = Vc + Vh + Vsc − Gọi VT dung tích tồn hồ chứa: − Zsc VT có quan hệ theo đường cong Z ~ V • Cách xác định dung tích hiệu dụng ( Vh ) – MNDBT Vh –MNDBT xác định dựa vào điều kiện sau: SVTH: Trang: 17 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ + + + + GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Căn vào đường trình nước đến thiết kế Căn vào đường trình nước dùng thiết kế Căn vào điều kiện địa hình địa chất vùng hồ chứa Căn vào điều kiện kinh tế kỹ thuật • Xác định hình thức điều tiết: − Tổng lượng nước đến trung bình năm là: WQ = 0,73.1,2.365.24.3600 = 27,625.106 (m3) − Tổng lượng nước yêu cầu năm thiết kế Wq = 0,59.1,25.365.24.3600 = 23,258.106 (m3) Nhận xét: Lượng nước đến lớn lượng nước yêu cầu tức WQ > Wq → lượng nước đến năm thiết kế cón thừa nên hồ chứa làm việc với chế độ điều tiết năm • Ngun lí tính tốn Ngun lý tính tốn điều tiết năm theo phương pháp lập bảng: • PTCB nước hồ chứa: Qi ti – qi ti = Vi – Vi −1 ∆ − Qi - lưu lượng dịng chảy vào hồ trung bình thời đoạn ti, ti −1 − Vi-1 - dung tích hồ chứa thời điểm , đầu thời đoạn tính toán nên trị số biết − Vi - dung tích hồ thời điểm ti, cuối thời đoạn − qi - lưu lượng chảy từ hồ bình qn thời đoạn ∆ ti, bao gồm lượng cấp nước yêu cầu (qyi), tổn thất bốc (qbi), tổn thất thấm, rị rỉ qua cơng trình (q ti) lượng nước xả thừa (qxi): qi = qyi + qbi + qti + qxi + (qyi) - đại lượng biết theo kế hoạch dùng nước + (qbi) - phụ thuộc vào lớp nước bốc gia tăng ∆ Zi diện tích mặt hồ Fi tương ứng ∆ với dung tích bình qn V= (Vi-1 + Vi)/2 + (qti) - phụ thuộc vào địa chất lịng hồ, hình dạng hồ, loại cơng trình ngăn nước SVTH: Trang: 18 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai lượng trữ nước hồ… (xác định theo phần trăm lượng nước chứa bình quân hồ) + (qxi) - phụ thuộc vào trình nước đến, trình cấp nước phương thức vận hành hồ chứa (trữ sớm, trữ muộn…) • Tổn thất bốc (qbi), tổn thất thấm, rị rỉ qua cơng trình (qti) lượng nước xả thừa (qxi) phụ thuộc vào Vi trị số cần tìm nên tính tốn điều tiết cấp nước phải sử dụng phương pháp thử dần với hỗ trợ quan hệ địa hình hồ chứa Z ~F ~V • Dung tích hiệu dụng hồ chứa điều tiết năm xác định sở sử dụng phương trình cân nước để tính so sánh lượng nước thừa liên tục V + lượng nước thiếu liên tục V-trong thời kỳ năm Hồ chứa điều tiết lần: Vh = V − • Trình tự tính tốn: Phương pháp tính tốn xác định dung tích hiệu dụng dựa vào phương trình cân nước hồ chứa Tuy nhiên, trước tính tốn, thành phần lưu lượng khỏi hồ chứa biết q trình nước dùng q (t), thành phần cịn lại bao gồm lượng nước bốc hơi, tổn thất thấm lưu lượng xả thừa lại phụ thuộc vào dung tích hồ, đại lượng cần xác định q trình tính tốn Do vậy, tính tốn điều tiết phương pháp lập bảng cần phải thực phép tính dần Phép tính dần theo phương pháp lập bảng thực theo bước sau: • Bước 1: Giả thiết tổn thất khơng Lập bảng tính tốn cân nước xác định lượng nước thừa thiếu ∆ V thời đoạn • Bước 2: Xác định giá trị lượng nước thừa V+ lượng nước thiếu V- thời kỳ thừa nước liên tục thời kỳ thiếu nước liên tục theo công thức t3 t2 V + = ∑ [Q(i) − qr (i)]∆ti t1 V − = ∑ [qr (i) − Q(i)]∆ti t2 Từ đó, tùy theo trường hợp cụ thể, xác định dung tích hiệu dụng Vh chưa kể tổn thất • Bước 3: Xác định dung tích lớn hồ chứa dung tích chết cộng với dung tích hiệu dụng vừa tìm theo cơng thức: SVTH: Trang: 19 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Vbt = Vc + Vh • Bước 4: Xác định thay đổi dung tích hồ chứa (bắt đầu từ dung tích chết đầu mùa lũ) đến cuối mùa kiệt năm tính tốn theo cơng thức xác định trị số bình qn dung tích thời đoạn tháng Trong trường hợp trữ sớm có lượng nước xả thừa dung tích hồ vượt giá trị Vbt tính sau: Wx(i ) = V(i −1) + WQ(i ) − Wq(i ) − Vbt • Bước 5: Với giá trị dung tích bình quân hồ chứa xác định bước 4, theo quan hệ Z ~ V xác định mực nước bình qn hồ thời đoạn tính tốn, tra quan hệ Z ~ F xác định diện tích bình qn mặt hồ tương ứng • Bước 6: Tính tổn thất bốc thấm theo phương pháp trình bày chương VIII - Giáo trình thuỷ văn Từ tính lại tổng lượng nước u cầu có kể đến tổn thất • Bước 7: Lập bảng tính tốn cân nước xác định lượng nước thừa thiếu V thời đoạn trường hợp có kể đến tổn thất Từ xác định lại dung tích hiệu dụng q trình thay đổi dung tích hồ chứa theo tháng năm • Bước 8: Tính tốn sai số dung tích hiệu dụng hai lần tính theo cơng thức: ∆V ( %) = Trong đó: Vhn Vhn−1 Vhn − Vhn−1 Vhn 100% tương ứng dung tích hiệu dụng lần tính thứ n lần tính n – trước Nếu ∆V(%) nhỏ sai số cho phép (thường chọn 5%), coi sai số hai lần tính khơng lớn dung tích cần tìm Trong trường hợp ngược lại phải quay lại từ bước 5, nhiên phải cập nhật q trình dung tích hồ vừa tính lần lặp trước Bảng III.2.3.1.a.1: Tính tốn điều tiết hồ chứa chưa kể đến tổn thất ∆ti Qi WQ qi Wq (ngày) (m3/s) (106m3) (m3/s) (106m3) ∆V+ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 31 0.560 1.501 0.347 0.930 0.571 0.571 31 1.107 2.965 0.694 1.859 1.106 1.677 30 2.123 5.502 0.448 1.162 4.340 6.017 Tháng SVTH: WQ Qq (106m3) Vi Wxả ∆V (106m3) (106m3) (8) (9) (10) 10 Trang: 20 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai ∆ti Qi WQ qi Wq (ngày) (m3/s) (106m3) (m3/s) (106m3) ∆V+ 10 31 4.320 11.572 0.874 2.342 9.230 11 30 0.630 1.632 0.662 1.716 0.084 10.493 12 31 0.444 1.188 0.465 1.246 0.058 10.435 31 0.299 0.801 0.547 1.466 0.665 9.770 28 0.166 0.402 0.739 1.788 1.385 8.384 31 0.077 0.207 1.014 2.717 2.510 5.874 30 0.014 0.036 1.172 3.039 3.003 2.871 31 0.259 0.695 1.135 3.039 2.344 0.527 30 0.493 1.278 0.697 1.805 0.527 0.000 Tháng Tổng WQ Qq (106m3) 15.247 ∆V 10.577 Vi Wxả (106m3) (106m3) 10.577 4.670 4.670 − Cột (1) - thứ tự tháng xếp theo năm thuỷ lợi tháng (tháng VI) tương ứng với tháng mà lượng nước đến lớn lượng nước dùng − Cột (2) - số ngày tháng − Cột (3) - lưu lượng nước đến bình quân tháng Qi có nhân hệ số KQ-đến = 1,2 WQi = Qi ∆t − Cột (4) - tổng lượng nước đến tháng ; ∆ti khoảng thời gian tháng (giây) − Cột (5) - lượng nước dùng hàng tháng có nhân thêm hệ số Kq-dùng = 1,25 − Cột (6) - lượng nước thừa hàng tháng ( WQ> Wq) cột (6) = cột (4) – cột (5) − Cột (7) - lượng nước thiếu hàng tháng thời kỳ thiếu nước ( W Q< Wq): cột (7) = cột (5) – cột (4) − Cột (8) cột (9) - q trình thay đổi dung tích hồ (kể từ mực nước chết) lượng nước xả thừa xuống hạ du Ta chia làm ba trường hợp tương ứng với ba phương án trữ nước vào hồ − Trường hợp tính tốn cho hồ Ngành điều tiết 1lần độc lập SVTH: Trang: 21 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Bảng III.2.3.1.a.2: Vh1 = ∑ ∆V − = 10,557.106(m3) Bảng tính tốn điều tiết có kể tổn thất theo phương án trữ sớm (Bảng tính lần 2) Vi Vbình quân Fbình quân ∆Zi Wbốc Wthấm Wtổn thất Wđến Wdùng ∆V+ ∆V V hồ Wxả (106m3) (106m3) (103m2) (mm) (m3) (103m3) (103m3) (106m3) (106m3) (106m3) (106m3) (106m3) (106m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) Vchết 1.281 1.852 1.567 7.528 101.681 765.406 9.262 10.027 1.501 0.940 0.561 0.000 1.842 0.000 2.958 2.405 10.125 114.874 1163.147 14.789 15.952 2.965 1.875 1.090 0.000 2.932 0.000 7.298 5.128 16.004 60.924 975.061 36.488 37.463 5.502 1.199 4.302 0.000 7.234 0.000 10 11.858 9.578 21.644 49.328 1067.637 59.290 60.358 11.572 2.402 9.170 0.000 12.164 4.239 11 11.774 11.816 23.628 59.160 1397.830 58.870 60.268 1.632 1.776 0.000 0.144 12.020 0.000 12 11.716 11.745 23.570 84.034 1980.674 58.578 60.559 1.188 1.307 0.000 0.119 11.901 0.000 11.051 11.383 23.275 95.210 2216.021 55.253 57.469 0.801 1.523 0.000 0.722 11.179 0.000 9.665 10.358 22.439 95.462 2142.094 48.327 50.470 0.402 1.838 0.000 1.436 9.743 0.000 7.155 8.410 20.438 115.714 2364.966 35.777 38.142 0.207 2.755 0.000 2.548 7.195 0.000 4.152 5.654 16.924 98.655 1669.615 20.762 22.432 0.036 3.061 0.000 3.025 4.170 0.000 1.808 2.980 11.762 84.538 994.327 9.042 10.037 0.695 3.049 0.000 2.354 1.816 0.000 1.281 1.545 7.457 84.874 632.919 6.405 7.038 1.278 1.812 0.000 0.535 1.281 0.000 27.777 23.538 15.123 10.883 Tháng Tổng SVTH: 1.281 Trang: 22 4.239 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai − Cột (1) - tháng xếp theo năm thủy lợi − Cột (2) q trình dung tích hồ chứa (đã kể đến dung tích chết) Cột (2) bảng cột (8) bảng cộng với dung tích chết Vc Giá trị cột (2) Vc − Cột (3) Vtb dung tích bình qn hồ chứa tháng tính tốn, xác định theo cơng Vtbi = Vi −1 + Vi thức (106m3) − Cột (4) - Fh(i) diện tích mặt hồ tra từ quan hệ V ~ F − Cột (5) - ∆Z(i) lượng bốc phụ thêm hàng tháng (mm) cho bảng ( 6) = ( 4) × ( 5) − Cột (6) - Wbh(i) lượng tổn thất bốc Trong đó: ∆Z(i) lấy từ cột (5) Fh(i) xác định cột (4) − Cột (7) - Wth(i) lượng tổn thất thấm xác định theo công thức (8-26) GT Thuỷ Văn Trong Vbình qn xác định cột (3), K hệ số tính đến tổn thất thấm trường hợp lịng hồ có điều kiện địa chất bình thường, tra GT Thuỷ Văn K = 0,5% Wtt ( i ) = Wbh ( i ) + Wth ( i ) − Cột (8): Wtt(i) lượng tổn thất tổng cộng − Cột (9): Tổng lượng nước đến tháng lấy từ cột (4) bảng − Cột (10): Lượng nước dùng hàng tháng chưa kể tổn thất cột (5) bảng cộng với lượng nước tổn thất cột (8) bảng − Cột (11): lượng nước thừa hàng tháng ( WQ> Wq): (11) = (9) − (10) − Cột (12): Lượng nước thiếu hàng tháng thời kỳ thiếu nước ( WQ≤ Wq): (12) = (10) – (9) ε= Sai số Vh bảng bảng tính theo cơng thức: Vh2 − Vh1 Vh2 *100% = 2,82% Vậy Vh2 = 10,883 (106m3) Vhồ = Vh2 + Vc = 10,883 + 1,281 = 12,164 (106m3) SVTH: Trang: 23 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai III.3 Phương pháp tính tốn điều tiết lũ III.3.1 Ngun lý tính tốn điều tiết lũ Dịng chảy sơng thời kỳ có lũ dịng khơng ổn định sơng thiên nhiên Diễn tốn dịng chảy lũ hệ thơng sơng có hồ chứa tiến hành sở giải hệ phương trình khơng ổn định Saint – Venant viết cho đoạn sông dx thời đoạn dt, bao gồm phương trình liên tục phương trình cân lượng Hệ phương trình sử dụng tính tốn q trình thay đổi mực nước trình thay đổi lưu lượng vị trí mặt cắt sơng hồ chứa Tuy nhiên, lũ di chuyển qua hồ chứa có đặc điểm sau: mặt cắt mở rộng đột ngột nên độ dốc đường mặt nước nhỏ, độ sâu dòng chảy lớn tốc độ dòng chảy nhỏ Từ đặc điểm trên, tính tốn thiết kế người ta coi mặt nước hồ nằm ngang, khơng cần giải hệ phương trình mà sử dụng phương pháp giản hoá cách coi hồ chứa đoạn sơng mặt nước hồ nằm ngang Khi phương trình liên tục chuyên thành phương trình cần nước cịn phương trình cần lượng thay cơng thức thuỷ tính lưu lượng xả qua cơng trình Trong trường hợp cơng trình xả đoạn kênh dẫn xác định theo công thức tính tốn thuỷ lực theo kênh hở Khi coi hồ chứa đoạn sơng có q trình lưu lượng vào hồ mặt cắt cửa vào Q(t) lưu lượng khỏi hồ tổng lưu lượng xả qua cơng trình đầu mối, lưu lượng cấp cho u cầu dùng nước tổng lưu lượng tổn thất Tính tốn điều tiết lũ dựa nguyên lý cần nước phương trình biểu thị lưu lượng qua cơng trình xả lũ Khi đó, ngun lý tính tốn điều tiết lũ hợp giải hệ phương trình phương trình cân nước phương trình động lực với biểu đồ phụ trợ III.3.2 Tính tốn điều tiết lũ theo phương pháp đồ giải Pơ-ta-pơp Để tránh phải tính dần, số tác giả đề nghị sử dụng phương pháp đồ giải đề tính tốn điều tiết lũ cho hồ chứa Có số phương pháp để giải đề nghị, nhiên nguyên lý không khác nhiều Hiện nay, cơng cụ tính tốn phát triển nên phương pháp đồ giải sử dụng tính toán thực tế Tuy nhiên, số trường hợp người ta áp dụng phương pháp này, điển hình phương pháp đồ giải Pô-ta-pôp SVTH: Trang: 24 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai a) Xây dựng biểu đồ phụ trợ Các tham số biểu đồ phụ trợ với thời gian tính tốn ∆t = 1h xác định ghi bảng Các cột bảng giải thích sau: − Cột (2) – mực nước giả thiết hồ chưa − Cột (3) - cột nước ngưỡng tràn h = Z - Ztràn với Ztràn cao trình ngưỡng tràn − Cột (4) – lưu lượng xả qua tràn tính theo cơng thức − Cột (5) – V dung tích hồ chứa ngưỡng tràn q = mB 2gh3 Vẽ quan hệ cột (4) với (6) (7) ta biểu đồ phụ trợ Bảng III.3.2.1.a.1: Bảng tính giá trị đặc trưng biểu đồ phụ trợ Z TT (1) Htràn qx Vhồ (m) (m) (m /s) Vphòng lũ (10 m ) (106m3) (2) (3) (4) (5) f1 f2 (6) (7) (8) 34.796 0.0 0.000 12.164 0.000 0.000 0.000 35.096 0.3 27.949 12.889 0.725 187.384 215.333 35.396 0.6 79.051 13.669 1.505 378.500 457.551 35.696 0.9 145.226 14.449 2.285 562.079 707.305 35.996 1.2 223.590 15.229 3.065 739.564 963.154 36.296 1.5 312.477 16.083 3.919 932.335 1244.812 36.596 1.8 410.761 16.938 4.774 1120.693 1531.454 36.896 2.1 517.618 17.793 5.629 1304.764 1822.383 37.196 2.4 632.408 18.678 6.513 1493.031 2125.440 10 37.496 2.7 754.617 19.578 7.413 1681.927 2436.544 11 37.796 3.0 883.818 20.478 8.313 1867.327 2751.144 12 38.096 3.3 1019.651 21.391 9.227 2053.139 3072.790 13 38.396 3.6 1161.808 22.333 10.169 2243.727 3405.536 14 38.696 3.9 1310.019 23.275 11.111 2431.289 3741.308 15 38.996 4.2 1464.046 24.217 12.053 2615.942 4079.988 16 39.296 4.5 1623.676 25.192 13.027 2806.834 4430.511 SVTH: Trang: 25 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai b) Tính tốn điều tiết lũ Bảng III.3.2.1.b.1: Kết tính tốn điều tiết lũ Hình III-12: Biểu đồ phụ trợ q ~ f1, q ~ f2 Q Qtb qxđ f1 f2 qxc Htràn Zsc Vsc (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m) (m) (106m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 25.00 0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 34.796 12.164 57.50 41.25 0.000 0.000 41.250 5.354 0.100 34.896 12.397 406.25 231.88 5.354 35.896 267.771 39.012 0.375 35.171 13.084 901.25 653.75 39.012 228.759 882.509 198.889 1.110 35.906 14.995 1250.00 1075.63 198.889 683.620 1759.245 494.428 2.037 36.833 17.613 1372.50 1311.25 494.428 1264.817 2576.067 811.916 2.835 37.631 19.983 1315.00 1343.75 811.916 1764.151 3107.901 1034.651 3.332 38.128 21.492 1158.75 1236.88 1034.651 2073.249 3310.124 1121.046 3.515 38.311 22.067 967.50 1063.13 1121.046 2189.078 3252.203 1096.301 3.463 38.259 21.904 10 775.00 871.25 1096.301 2155.902 3027.152 1000.378 3.258 38.054 21.260 11 605.00 690.00 1000.378 2026.774 2716.774 869.702 2.968 37.764 20.382 12 461.25 533.13 869.702 1847.072 2380.197 732.482 2.647 37.443 19.419 13 346.25 403.75 732.482 1647.715 2051.465 604.389 2.329 37.124 18.463 14 256.25 301.25 604.389 1447.076 1748.326 490.418 2.026 36.822 17.582 15 187.50 221.88 490.418 1257.909 1479.784 393.044 1.748 36.544 16.790 16 136.25 161.88 393.044 1086.739 1248.614 313.780 1.504 36.300 16.095 17 98.75 117.50 313.780 934.834 1052.334 251.734 1.299 36.095 15.510 18 70.00 84.38 251.734 800.600 884.975 199.645 1.113 35.909 15.002 19 50.00 60.00 199.645 685.330 745.330 156.873 0.947 35.743 14.573 20 36.25 43.13 156.873 588.457 631.582 125.163 0.815 35.611 14.229 21 26.25 31.25 125.163 506.420 537.670 100.279 0.703 35.499 13.937 22 17.50 21.88 100.279 437.390 459.265 79.505 0.602 35.398 13.675 STT SVTH: Trang: 26 BCTTTN chuyên ngành KTCT thuỷ GVHD: Nguyễn Thị Phương Mai Q Qtb qxđ f1 f2 qxc Htràn Zsc Vsc (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m) (m) (106m3) 23 12.50 15.00 79.505 379.760 394.760 65.804 0.531 35.327 13.490 24 8.75 10.63 65.804 328.956 339.581 54.162 0.466 35.262 13.322 STT − Cột (1) - thời gian điều tiết lũ − Cột (2) - lưu lượng điều tiết lũ ứng với thời gian Q + Qi −1 Qtb(i) = i − Cột (3) qxd(i) = qxc(i −1) − Cột (4) − Cột (5) - f1 tra quan hệ q ~ f1, q ~ f2 với qxd ff2i = 1i + Qitb − Cột (6) − Cột (7) - từ f2 tra quan hệ q ~ f1, q ~ f2 − Cột (8) − Cột (9) - 3 qixc i Htran = ÷ ε.m.B 2g ÷ Z = MNDBT + H i sc − Cột (10) - từ i Zsc với ε =1 & m = 0,48 với ngưỡng tràn thực dụng i tran tra quan hệ Z ~ V Hình III-13 Biểu đồ quan hệ Q ~ t q ~ t SVTH: Trang: 27 ... quan hệ tốt với quan ngành thủy lợi, công ty tư vấn, cơng trình hồ chứa, góp phần tạo thuận lợi cho việc liên hệ công việc sau tốt nghiệp Nắm bắt nhiệm vụ vai trò quan trọng hệ thống thủy lợi II.2... Nhàn − Sinh viên thực tập: , tập thể lớp − Thời gian thực tập: Ngày 13/05/2016 II.1.2 Mục đích thực tập Giúp sinh viên biết liên hệ phần lý thuyết trang bị nhà trường vào công việc thực tế: khảo... cơng trình: Dự án thuỷ lợi Phước Hoà b) Chủ đầu tư: Ban Quản lý Dự án Thủy lợi 416 (nay BQL đầu tư Xây dựng Thuỷ lợi 9) c) Đơn vị KS, TK: Công ty CP Tư vấn XD Thủy lợi II d) Vị trí cơng trình: