Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế công trình thủy lợi, áp dụng cho dự án trạm bơm Đào Nguyên

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Quản lý xây dựng với đề tài: “Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi, áp dụng cho dự án Trạm bơm Đào Nguyên” hoàn thành với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn khoa học, thầy cô giáo môn Công nghệ Quản lý xây dựng - Khoa cơng trình - Trường Đại học Thủy lợi đồng nghiệp bạn bè Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Huế, TS Nguyễn Mạnh Tuấn trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trình thực Luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Lê Văn Thủy i năm 2017 BẢN CAM KẾT Họ tên học viên: Lê Văn Thủy Chuyên ngành đào tạo: Quản lý xây dựng Đề tài nghiên cứu: “Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi, áp dụng cho dự án Trạm bơm Đào Nguyên” Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các thơng tin, tài liệu trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình trước Tác giả Lê Văn Thủy ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH THỦY LỢI 1.1 Khái qt chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi 1.1.1 Vai trò công tác thiết kế 1.1.2 Chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi 1.2 Thực trạng chất lượng công tác thiết kế quản lý chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi Việt Nam 1.2.1 Giai đoạn thiết kế sở 1.2.2 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật thiết kế vẽ thi công 13 1.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến công tác thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế 21 1.3.1 Cơ chế, sách 21 1.3.2 Tình hình thị trường 21 1.3.3 Khoa học công nghệ 22 1.3.4 Các doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực thiết kế CTTL 22 Kết luận chương 23 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHÁP LÝ TRONG CƠNG TÁC THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TRẠM BƠM 25 2.1 Đặc điểm làm việc cơng trình Trạm bơm 25 2.1.1 Hệ thống cơng trình trạm bơm 25 2.1.2 Đặc điểm làm việc cơng trình trạm bơm 26 2.2 Các quy định cơng tác thiết kế cơng trình Trạm bơm 28 2.2.1 Thiết kế thủy công 28 2.2.2 Thiết kế động lực khí 28 2.2.3 Thiết kế điện điều khiển 29 2.3 Xác định, lựa chọn tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình Trạm bơm 30 2.3.1 Chọn tuyến cơng trình vị trí xây dựng trạm bơm 30 2.3.2 Lựa chọn máy bơm, số tổ máy bơm thiết bị phụ trợ 31 2.3.3 Lựa chọn nhà trạm bơm 38 2.3.4 Thiết kế bể hút 40 2.3.5 Thiết kế buồng hút 40 Kết luận chương 41 iii CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THIẾT KẾ TRẠM BƠM ĐÀO NGUYÊN 43 3.1 Giới thiệu chung cơng trình 43 3.1.1 Hiện trạng cơng trình 43 3.1.2 Vị trí, quy mơ, giải pháp xây dựng cơng trình 44 3.1.3 Điều kiện thuận lợi, khó khăn xây dựng cơng trình 46 3.2 Đánh giá thực trạng chất lượng thiết kế cơng trình Trạm bơm 47 3.2.1 Thiết kế thủy công 47 3.2.2 Thiết kế động lực khí 53 3.2.3 Thiết kế điện điều khiển 62 3.3 Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế Trạm bơm Đào Ngun 63 3.3.1 Chọn tuyến cơng trình vị trí xây dựng trạm bơm 64 3.3.2 Lựa chọn máy bơm, số tổ máy bơm thiết bị phụ trợ 65 3.3.3 Lựa chọn nhà trạm bơm 67 3.3.4 Thiết kế bể hút 69 3.3.5 Thiết kế buồng hút 70 3.3.6 Tổ chức thực 72 Kết luận chương 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phương án chống thấm cống D10 - Hà Nam 10 Hình 1.2 Phương án chống thấm đập Đá Bạc (Hà Tĩnh) 10 Hình 1.3 Mặt cắt thiết kế đập Cửa Đạt – Thanh Hóa 11 Hình 1.4 Đập Thảo Long (Thừa Thiên-Huế) 14 Hình 1.5 Cống đập Phước Long (Bạc Liêu) kiểu xà lan lúc mở cửa cống 15 Hình 1.6 Cống đập Phước Long (Bạc Liêu) kiểu xà lan lúc đóng cửa cống 15 Hình 1.7 Thả khối vật liệu hộ chân thùng chứa 16 Hình 1.8 Đập đầu mối hồ chứa nước Định Bình - Bình Định 17 Hình Trải vải địa kỹ thụât tầng lọc mái kè 18 Hình 1.10 Đường ống trạm bơm tưới Thanh Đức 19 Hình 1.11 Đập vỡ, hồ chứa nước Z20 20 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí hệ thống cơng trình trạm bơm 25 Hình 3.1 Vị trí hệ thống cơng trình trạm bơm Đào Nguyên 44 Hình 3.2 Trạm bơm Cầu Khải 48 Hình 3.3 Trạm bơm Tân Chi 49 Hình 3.4 Trạm bơm Vĩnh Trị 49 Hình 3.5 Trạm bơm Khai Thái 50 Hình 3.6 Trạm bơm Như Quỳnh 51 Hình 3.7 Các tổ máy trạm bơm Cầu Khải 54 Hình 3.8 Máy bơm thường trục đứng chìm trạm bơm Yên Sở 55 Hình 3.9 Máy bơm khẩn cấp giai đoạn trục ngang trạm bơm Yên Sở 56 Hình 3.10 Máy bơm khẩn cấp giai đoạn trục ngang trạm bơm Yên Sở 57 Hình 3.11 Hệ thống chắn rác tự động vớt rác trạm bơm Yên Sở 58 Hình 3.12 Băng tải xiên phễu chứa rác trạm bơm Yên Sở 58 Hình 3.13 Các tổ máy Trạm bơm Như Quỳnh 59 Hình 3.14 Động trạm bơm Tân Chi 60 Hình 3.15 Lựa chọn nhà trạm bơm Đào Nguyên 69 Hình 3.16 Thiết kế bể hút Trạm bơm Đào Nguyên 70 Hình 3.17 Cấu tạo kích thước buồng hút tiêu chuẩn 71 Hình 3.18 Sơ đồ thực cơng tác khảo sát thiết kế trạm bơm Đào Nguyên 73 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật máy bơm thường trạm bơm Yên Sở 55 Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật máy bơm khẩn cấp giai đoạn trạm bơm Yên Sở 56 Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật thiết bị phụ trạm bơm Yên Sở 57 Bảng Các thiết bị trạm bơm Tân Chi 59 Bảng 3.5 Kết tính tốn thơng số trạm bơm Đào Nguyên 66 vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT - BNN&PTNT: Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn - CTTL: Công trình thuỷ lợi - CĐT: Chủ đầu tư - CLCT: Chất lượng cơng trình - CP: Chính Phủ - CNDA: Chủ nhiệm dự án - CNTK: Chủ nhiệm thiết kế - CNCN: Chủ nhiệm chuyên ngành - LDA: Lập dự án - NĐ: Nghị định - UBND: Uỷ ban nhân dân - KT-KT: Kinh tế kỹ thuật - KCS: Kiểm tra chất lượng sản phẩm - QH: Quốc hội - QLCL: Quản lý chất lượng - QLCLCT: Quản lý chất lượng cơng trình - QCVN: Quy chuẩn Việt Nam - QĐ: Quyết định - QLVH: Quản lý vận hành - TTg: Thủ tướng - TCN: Tiêu chuẩn ngành - TVTK: Tư vấn thiết kế - TKCS: Thiết kế sở - TKKT: Thiết kế kỹ thuật - TKBVTC: Thiết kế vẽ thi công - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam vii viii MỞ ĐẦU: Tính cấp thiết đề tài Cơng tác thiết kế CTTL có vai trị quan trọng hoạt động đầu tư xây dựng CTTL, Bộ NN&PTNT, quan ban ngành liên quan coi trọng Tuy nhiên thực tế q trình đầu tư xây dựng CTTL cịn xuất thiếu sót quản lý chất lượng cịn yếu chưa đáp ứng mục đích yêu cầu đặt ra, chưa tuân thủ chặt chẽ quy chuẩn, tiêu chuẩn… Thực tế chứng minh gần không cố cơng trình gây thiệt hại người tài sản, cơng trình chất lượng kém, đưa vào sử dụng thời gian ngắn bị xuống cấp nghiêm trọng, hiệu đầu tư thấp, gây lãng phí vốn đầu tư xây dựng… Từ địi hỏi khâu quản lý chất lượng phải thực sâu sát nữa, không thi công xây dựng, quản lý vận hành mà phải nâng cao chất lượng quản lý chất lượng từ khâu thiết kế Cơng trình thủy lợi cơng trình thuộc nhóm hạ tầng kỹ thuật tạo tiền đề phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội, phòng chống thiên tai, bảo vệ môi trường cân sinh thái Do đặc tính riêng loại cơng trình thủy lợi như: đập, hồ chứa, hồ thủy điện, đê ngăn lũ, trạm bơm, có tải trọng cơng trình lớn, chịu ảnh hưởng trực tiếp yếu tố khó lường mưa lũ, kết cấu đất, biến đổi khí hậu, địi hỏi đơn vị tư vấn thiết kế phải xây dựng quy trình khảo sát, thiết kế phù hợp, bao gồm tập hợp hoạt động chức chung xác định sách chất lượng, mục đích chất lượng thực phương tiện lập kế hoạch, tổ chức thực hiện, giám sát chất lượng cải tiến chất lượng khuôn khổ hệ thống phù hợp với điều kiện kỹ thuật cơng trình nhằm mục đích tạo sản phẩm tư vấn khảo sát, thiết kế đạt chất lượng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng văn pháp quy Nhà nước Ý thức vai trò tránh nhiệm đơn vị chuyên môn thực công tác tư vấn khảo sát, thiết kế CTTL Trường đại học thủy lợi, Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi khơng ngừng hồn thiện máy quản lý, lực chun mơn, thiết bị, kiểm sốt chất lượng sản phẩm nhằm nâng cao chất lượng thiết kế cơng trình đáp ứng nhu cầu thách thức thực tiễn đặt Bởi mà tác giả lựa chọn đề tài luận văn thạc sĩ : “Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế công trình thủy lợi, áp dụng cho dự án Trạm bơm Đào Nguyên” Mục đích nghiên cứu đề tài Luận văn tập trung đánh giá thực trạng công tác thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế cơng trình Thủy lợi để đề xuất giải pháp nhằm nâng cao chất lượng thiết kế công trình Thủy lợi, áp dụng cho cơng trình Trạm bơm Đào Nguyên, Huyện Hoài Đức, Thành phố Hà Nội Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Hồ sơ thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế cơng trình Thủy lợi - Cơng trình Trạm bơm Đào Ngun,Huyện Hồi Đức,Thành phố Hà Nội 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Chất lượng hồ sơ thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế; - Đánh giá trạng cơng tác thiết kế cơng trình Thủy lợi để đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng hồ sơ thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế cơng trình Trạm bơm Đào Ngun, Huyện Hoài Đức, Thành phố Hà Nội Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận - Tiếp cận nghiên cứu công tác thiết kế cơng trình Thủy lợi nói chung cơng trình Trạm bơm nói riêng - Tiếp cận lý thuyết, quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế cơng trình cơng trình Thủy lợi nói chung cơng trình Trạm bơm nói riêng 4.2 Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu phù hợp với lĩnh vực, đối tượng nội dung nghiên cứu điều kiện thực tiễn nay, là: 3.3.2 Lựa chọn máy bơm, số tổ máy bơm thiết bị phụ trợ Máy bơm số lượng tổ máy bơm trạm bơm có ý nghĩa lớn kinh tế kỹ thuật ảnh hưởng đến chi phí đầu tư trạm bơm giai đoạn xây dựng quản lý vận hành Số lượng máy bơm nhiều vận hành dễ đáp ứng yêu cầu cấp nước vốn đầu tư xây dựng lớn, chiếm nhiều diện tích đất đai chi phí cho quản lý vận hành lớn Số lượng máy bơm trạm bơm ít, đơn giản quản lý vận hành khó phù hợp với biểu đồ lưu lượng yêu cầu Một số lưu ý chọn máy bơm tổ máy bơm: Máy bơm chọn phải bảo đảm làm việc ổn định, không bị thực tất phạm vi cột nước làm việc lưu lượng bơm tính tốn nằm vùng hiệu suất cao; máy bơm sau lựa chọn phải kiểm tra lại hiệu suất máy, kiểm tra điều kiện không sinh khí thực qua đường đặc tính máy bơm ứng với cột nước bơm kiểm tra lớn nhỏ nhất; Lựa chọn máy bơm nên ưu tiên loại thiết bị chế tạo hàng loạt, thực tế kiểm nghiệm phù hợp với điều kiện tự nhiên, khí hậu độ bền mơi trường làm việc Cần phải tính tới độ bền thiết bị bơm cánh quạt, trục bơm, vỏ bơm, ống bơm làm việc điều kiện nguồn nước mặn, nước lợ chất lượng nước hệ thống kênh mương tưới, tiêu Khi lựa chọn tổ máy cần phải tính tới khả cung ứng thiết bị phục vụ thay thế, sửa chữa thường xuyên sửa chữa lớn trình vận hành khai thác; Lựa chọn tổ máy nên chọn đồng máy bơm động nhà máy chế tạo cung cấp Trường hợp nhà chế tạo không cung cấp đồng máy bơm động cơ, việc lựa chọn động cho máy bơm cần tuân thủ yêu cầu nhà máy chế tạo máy bơm Trục máy bơm trục động phải kết nối liên tục, khơng nên có gối trục trung gian trục truyền động, trường hợp cụ thể có luận chứng riêng sử dụng trục trung gian có chiều dài trục phải thỏa mãn yêu cầu lắp đặt vận hành nhà máy chế tạo bơm quy định; Các thiết bị phụ trợ vừa đảm bảo cho máy bơm hoạt động được, vừa đảm bảo an toàn cho máy bơm cho công nhân vận hành Công tác thiết kế đòi hỏi phải am hiểu 65 thiết bị để bố trí đủ chủng loại, cơng suất, vị trí Chúng ta phải nhận thức vai trò quan trọng loại thiết bị từ máy bơm nước kĩ thuật, hút nước hầm, quạt thơng gió, bơm mỡ, bơm dầu… Bảng 3.5 Kết tính tốn thơng số trạm bơm Đào Ngun TT Thơng số tính toán Ký hiệu Đơn vị Kết Lưu vực tiêu ω 1.124 Hệ số tiêu q l/s-ha 11,83 Lưu lượng tiêu Q tiêuTK m3/s 13,33 Mực nước thiết kế bể hút tiêu Ztiêu bh TK m 4,50 Mực nước thiết kế bể xả tiêu Ztiêu bx TK m 7,42 Cột nước bơm tiêu thiết kế H tiêu TK m 4,0 Cột nước bơm tiêu lớn H tiêu max m 5,4 Với trạm bơm Đào Nguyên đưa phương án lựa chọn máy bơm số tổ máy bơm sau: i) PA1: Sử dụng máy bơm trục đứng, bao gồm tổ máy Q=8.000m3/h; ii) PA2: Sử dụng máy bơm trục đứng bao gồm tổ máy Q=12.000m3/h Trên sở phương án đưa ra, so sánh ưu nhược điểm phương án sau: i) PA1: Máy bơm công suất 8.000 m3/h phổ biến Việt Nam nên việc xây dựng, lắp đặt, mua sắm quản lý vận hành có nhiều kinh nghiệm; Trạm bơm khơng có hồ điều hịa nên việc dùng máy bơm nhỏ trì mực nước kênh lâu vận hành ổn định tránh trường hợp mực nước không dồn kịp bể hút gây tượng treo máy; ii) Máy bơm công suất lớn 12.000 m3/h chưa phổ biến Việt Nam nên việc xây dựng, lắp đặt, mua sắm quản lý vận hành khó khăn đặc biệt yêu cầu nguồn điện trạm biến áp; Trạm bơm khơng có hồ điều hịa nên việc dùng máy bơm lớn gây hạ thấp mực nước đột ngột kênh nước không dồn kịp gây tượng treo máy vận hành; Kết cấu lớn nặng phức tạp xử lý cơng trình Mặt khác đặc điểm lưu vực tiêu trạm bơm Đào Nguyên chia thành vùng Vùng phụ trách kênh S2 có diện tích tiêu khoảng 370ha xã 66 An Thượng, An Khánh Vùng nằm phụ trách kênh T24 có diện tích tiêu khoảng 754 diện tích xã Song Phương, Lại Yên, Tiền Yên, Vân Canh Do trạm bơm Đào Ngun vận hành hết cơng suất với máy bơm số tổ máy bơm chọn hai phương án đảm bảo lưu lượng tiêu thiết kế, cột nước thiết kế Ngược lại xảy trường hợp cần tiêu cho vùng độc lập, điển hình tiêu cho vùng lưu lượng tiêu (370ha x11,83 l/s-ha)/1000= 4,37 m3/s, máy 12.000 m3/h vận hành máy lưu lượng tiêu = 3,33 m3/s khơng đảm bảo, vận hành máy gây tượng treo máy nước không dồn kịp, máy 8.000 m3/h vận hành máy, lưu lượng tiêu = 4,44 m3/s phù hợp Căn vào kết phân tích ưu nhược điểm phương án đặc điểm phân vùng tiêu cơng trình, cột nước thiết kế thấp H=4,0m khả hút đồng thời tham khảo thực tế trạm bơm xây dựng với khuyến cáo tiêu chuẩn TCVN 9141:2010 lựa chọn số tổ máy hợp lý từ đến Vì trạm bơm Đào Nguyên lựa chọn giải pháp chọn máy bơm số tổ máy bơm theo phương án tổ máy Q= 8000m3/h phù hợp 3.3.3 Lựa chọn nhà trạm bơm Nhà trạm bơm hạng mục cấu thành nên cơng trình trạm bơm Phần nhà trạm tuỳ theo yêu cầu cụ thể kết hợp với loại máy bơm mà lựa chọn loại kết cấu trạm cho phù hợp loại sàn hay hai sàn, buồng khơ hay buồng ướt (máy đặt chìm; máy đặt tầng khơ), móng tách rời hay khối tảng, nhà trạm (bơm thuyền, bơm nổi); loại lưu động ( trạm bơm dã chiến) , Thiết kế nhà trạm đặt máy bơm phải đảm bảo điều kiện làm việc an tồn thuận lợi cho cơng tác quản lý; có sàn lắp ráp, sửa chữa sàn bố trí thiết bị phục vụ công tác quản lý với diện tích mặt phù hợp; có hệ thống thơng gió chiếu sáng phù hợp; có hành lang cầu thang để nối liên thông tầng nhà máy; có giải pháp vận chuyển máy móc, thiết bị phù hợp; có rãnh thu nước, giếng tập trung nước lắp đặt thiết bị bơm phù hợp để tiêu nước rò rỉ vào nhà máy Nhà trạm bơm nơi đặt thiết bị khí thủy động lực chủ yếu máy bơm, động thiết bị phụ bơm chân không, bơm dầu mỡ, quạt gió, loại khóa, bơm con, 67 thiết bị điện, đồng thời cịn bố trí hệ thống đường ống nối tiếp Nhà trạm bơm phải đảm bảo chế độ làm việc tối ưu thiết bị, đảm bảo an tồn mơi trường lao động theo tiêu chuẩn, quy chuẩn an toàn lao động hành Nối tiếp nhà máy với bể xả, trạm bơm vừa lớn, tùy theo tương quan mực nước bể xả với cao trình sàn tầng nhà máy mà có hình thức bố trí: i) Bố trí bể xả tách rời nhà máy bơm; ii) Bố trí bể xả liền nhà máy bơm Cơng việc tính toán, lựa chọn nhà trạm bơm kiểm soát chặt chẽ chất lượng qua lưu đồ: Đối với trạm bơm Đào Nguyên đưa giải pháp lựa chọn nhà trạm sau: i) PA1: phương án nhà trạm khối tảng buồng ướt tầng, máy bơm trục đứng, bao gồm tổ máy Q=8.000m3/h, bể xả liền tường nhà máy; ii) PA2:phương án nhà trạm khối tảng buồng ướt tầng, máy bơm trục đứng, bao gồm tổ máy Q=12.000m3/h bể xả liền tường nhà máy Trên sở phương án đưa ra, so sánh ưu nhược điểm phương án sau: i) PA1: Do động máy bơm đặt giá đỡ sàn, nên khơng gian nhà trạm thơng thống, lắp ráp quản lý vận hành thuận tiện Kết cấu phần buồng hút đơn giản Độ ổn định máy bơm sàn động chạy bị rung dẫn đến vòng bạc trục bơm bị bào mòn nhanh thay giá thành đắt, độ lún nhà máy bể xả bị ảnh hưởng (bể xả liền nhà máy) ; ii) PA2: Máy bơm hoạt động ổn định có sàn cố định máy bơm sàn động cơ, máy bơm khơng bị rung, khơng bị lệch trục, vịng bi bị mịn Khơng gian nhà trạm thơng thống có thêm sàn bơm, độ lún nhà máy bể xả bị ảnh hưởng (bể xả liền nhà máy) Kết cấu buồng hút phức tạp khó thi cơng, khối lượng bêtơng buồng hút nhiều Căn vào kết phân tích ưu nhược điểm phương án đặc điểm trạm bơm Đào Nguyên có cột nước thiết kế thấp H=4,0m, loại máy bơm chọn hướng trục trục đứng khả hút kém, đồng thời tham khảo tiêu chuẩn TCVN 8423:2010 công suất máy bơm trục đứng lớn 2m3/s nên chọn loại nhà trạm bơm khối tảng tầng Vì lựa chọn giải pháp chọn loại nhà trạm khối tảng, buồng ướt tầng, bể xả liền tường nhà máy cho trạm bơm Đào Ngun phù hợp với điều kiện cơng trình tiết kiệm kinh phí đầu tư 68 mm =2=2 mm =2 =2 Hình 3.15 Lựa chọn nhà trạm bơm Đào Nguyên 3.3.4 Thiết kế bể hút Bể hút đóng vai trị quan trọng định nhiều đến chất lượng thuỷ lực buồng hút ảnh hưởng đến độ bền hiệu suất làm việc máy bơm Khi thiết kế bể hút phải lưu ý số nguyên tắc sau: i) cần đặc biệt phải trọng thuận dòng dòng chảy dẫn vào nhà máy bơm ii) Hạn chế lệch dịng, xốy nước, khu nước quẩn, rung động dòng chảy vào ống hút (hoặc buồng hút máy bơm) iii) Nên có tường cánh nghiêng 450 bể hút nối với kênh hút thang iv) Khi có điều kiện nên làm kênh hút có mặt cắt hình chữ nhật v) Bể hút khơng nhỏ quả, cần có thể tích kích thước đủ lớn để tập trung nước vi) Bể hút không nên lớn tốn kém, đọng nước bẩn, lắng cặn, khơng tốt thủy lực Đối với trạm bơm Đào Nguyên đưa giải pháp lựa chọn, thiết kế bể hút sau: i) PA1: bể hút thẳng tuyến với tuyến kênh hút, có mặt cắt hình thang có mái nghiêng nối tiếp với mái nghiêng kênh hút So; ii) PA2: bể hút bể hút thẳng tuyến với tuyến kênh hút có mặt cắt hình chữ nhật, tường cánh nối tiếp nghiêng 450 với kênh hút So Trên sở phương án đưa ra, so sánh ưu nhược điểm phương án sau: i) PA1: Dòng chảy thuận vào bể hút, buồng hút Đảm bảo đủ lớn để tập trung nước Gía thành rẻ Kết cấu đơn giản; ii) PA2: Dòng chảy thuận vào bể hút, buồng hút Kích thước khơng đảm bảo đủ lớn để tập trung nước Gía thành đắt Kết cấu phức tạp 69 Căn vào nguyên tắc, kết phân tích ưu nhược điểm phương án, thuận lợi trạm bơm Đào Nguyên (mặt bố trí cụm đầu mối trạm bơm Đào Nguyên rộng nằm phần đất Xí nghiệp đầu tư phát triển thủy lợi Đan Hoài quản lý nên khu vực đầu mối khơng phải đền bù, mặt khác có tuyến kênh hút So thẳng tuyến với bể hút vuông góc với tuyến đê tả Sơng Đáy, yếu tố quan trọng định đến chất lượng thuỷ lực bể hút, sau đến buồng hút vận hành máy bơm) vấn đề cần khắc phục thiết kế bể hút phân tích mục 3.2.1 điển hình trạm bơm Tân Chi Như Quỳnh [8] bể hút trạm bơm Đào Nguyên lựa chọn giải pháp theo phương án bể hút có mặt cắt hình thang, tuyến bể hút thẳng với tuyến nhà trạm thuận lợi cho dòng chảy từ kênh hút vào buồng hút trạm bơm B1 B a I a B B1 Hình 3.16 Thiết kế bể hút Trạm bơm Đào Nguyên 3.3.5 Thiết kế buồng hút Tuỳ loại kết cấu máy bơm mà buồng hút có kết cấu khác Buồng hút loại bơm có lưu lượng lớn phải đặc biệt ý đến chất lượng thuỷ lực, loại bơm kiểu buồng ướt Thông thường theo nguyên tắc chung, loại trạm bơm kiểu buồng ướt dùng cho máy bơm có lưu lượng nhỏ m3/s, áp dụng cho máy bơm có lưu lượng lớn hơn, chí đến 10 m3/s, phải có thí nghiệm kiểm nghiệm buồng hút cụ thể nhà chế tạo bơm quan nghiên cứu thực Kích thước buồng hút quan trọng, cần thay đổi nhỏ 70 kích thước buồng hút ảnh hưởng đến làm việc máy bơm, đặc biệt máy bơm hướng trục loại nhạy cảm với chế độ thủy lực dòng chảy buồng hút Một số điểm cần lưu ý thiết kế nhà máy bơm kiểu buồng ướt xác định thông số buồng hút, bao gồm :Z , h , h , B, G, d, L, W, v, θ Trong đó: Z - Mực nước nhỏ buồng hút (do người thiết kế TB đề xuất); h - Chiều cao h từ đáy buồng tới miệng loa (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); h - Độ ngập sâu miệng loa MN nhỏ buồng (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); B - Chiều rộng buồng hút (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); G - Khoảng cách từ tâm MB tới tường sau (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); d - Khoảng cách từ mép miệng loa tới tường sau (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); L - Chiều dài buồng hút (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); W - Thể tích nước buồng hút (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); v - Vận tốc qua lưới chắn rác (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); θ - Góc nghiêng thềm vào buồng hút (nhà cung cấp MB quy định, người thiết kế kiểm tra); θ Hình 3.17 Cấu tạo kích thước buồng hút tiêu chuẩn 71 Cũng phải lưu ý kích thước Dv nhà chế tạo bơm khơng giống có đường kính cánh Vì cơng thức tính tốn kích thước dựa vào Dv không giống so sánh bơm có thơng số Q, H công ty chế tạo bơm khác Người thiết kế phải có kinh nghiệm so sánh với buồng hút máy bơm có Q, H loại xây dựng trước có chế độ thuỷ lực buồng hút tốt mà định thông số cho phù hợp Nếu khơng có thơng số kích thước buồng hút kèm máy bơm vào kết nghiên cứu cơng nhận mà tính tốn thiết kế buồng hút Nhưng thông thường nhà cung cấp máy bơm đưa kích thước yêu cầu cho buồng hút máy bơm Người thiết kế trạm bơm phải hoàn toàn tuân thủ cấu tạo kích thước buồng hút nhà chế tạo bơm cung cấp phép thay đổi theo hướng an tồn hơn, thí dụ tăng thêm h , tăng thêm L, giảm bớt d, giảm bớt v, Khi thiết kế buồng hút trạm bơm có lưu lượng tiêu lớn trạm bơm n Nghĩa, n Sở, bắt buộc phải có thí nghiệm mơ hình để xác định kích thước buồng hút, trạm bơm vừa nhỏ đa phần thơng qua tính tốn cụ thể kết hợp với thông số nhà chế tạo máy bơm nghiên cứu cấp theo máy bơm Tuy nhiên thực tế với máy bơm có thơng số hãng chế tạo bơm khác lại đưa kích thước buồng hút kèm khác Nên giải pháp lựa chọn tính tốn, thiết kế buồng hút cho trạm bơm gặp trở ngại không xác định ưu việt rõ rệt từ nhà cung cấp Vì trạm bơm Đào Nguyên ngoại lệ nên giải pháp thiết kế buồng hút lựa chọn thơng qua tính tốn kết hợp với kiểu buồng nhà chế tạo bơm Ebara nghiên cứu cung cấp theo máy (hiện hãng cung cấp máy bơm thiết bị Ebara nhiều chủ đầu tư lựa chọn) 3.3.6 Tổ chức thực Cơng trình trạm bơm nói chung, trạm bơm Đào Ngun nói riêng cơng trình có tải trọng lớn, chịu ảnh hưởng trực tiếp yếu tố khó lường mưa lũ, kết cấu đất, biến đổi khí hậu, địi hỏi đơn vị tư vấn thiết kế cơng trình phải xây dựng quy trình khảo sát, thiết kế phù hợp, bao gồm tập hợp hoạt động chức chung xác định sách chất lượng, mục đích chất lượng thực 72 phương tiện lập kế hoạch, tổ chức thực hiện, giám sát chất lượng cải tiến chất lượng khuôn khổ hệ thống phù hợp với điều kiện kỹ thuật cơng trình nhằm mục đích tạo sản phẩm tư vấn khảo sát, thiết kế đạt chất lượng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng văn pháp quy Nhà nước Hình 3.18 Sơ đồ thực công tác khảo sát thiết kế trạm bơm Đào Nguyên 73 Bước Thu thập số liệu đầu vào: CNDA,CNTK, CNCN, Thiết kế viên trực tiếp tiến hành thu thập tài liệu từ nguồn liên quan đến dự án Lên danh mục tài liệu cần thiết như: đồ quy hoạch, đồ chi tiết vùng dự án, tài liệu dân sinh kinh tế,… Các tài liệu thu thập từ phía CĐT, quan địa phương vùng dự án,… Quá trình thu thập tài liệu diễn liên tục trình thực khảo sát, thiết kế Bước Kiểm tra số liệu: CNDA,CNTK, CNCN tiến hành thống kê, phân tích, đánh giá độ tin cậy tài tiệu thu thập để đưa tính khả thi dự án mặt kinh tế kỹ thuật.Trong trường hợp liệu đầu vào đáp ứng yêu cầu chuyển sang bước tiếp theo, chưa đạt tiến hành tiếp tục thu thập tài liệu đánh giá lại Bước 3: Lập đề cương khảo sát, lập dự án: CNDA/CNTK lập đề cương nhiệm vụ khảo sát, thiết kế theo quy định Bước 4: CNDA/CNTK báo cáo Ban giám đốc, hội đồng thiết kế phê duyệt đề cương Nếu đáp ứng yêu cầu đặt chuyển sang bước tiếp theo, chưa đạt tiến hành tiếp tục thu thập tài liệu lập lại đề cương Bước 5: Lập đề cương chi tiết chuyên ngành: CNDA vào đề cương khảo sát dự án, phương án phác thảo bố trí tổng thể để lập đề cương chi tiết chuyên ngành theo hướng dẫn chuyên ngành Bước 6: Phê duyệt đề cương chi tiết chuyên ngành: Ban giám đốc phê duyệt thông qua đề cương chi tiết chuyên ngành sau có ý kiến góp ý chủ nhiệm chuyên ngành, chủ nhiệm dự án Bước 7: Lập hồ sơ dự án, hồ sơ thiết kế dự thảo: i) CNDA, CNTK phối hợp với CNCN trao đổi với ban giám đốc để đề xuất phương án thiết kế kèm thơng số kỹ thuật chính; ii) Chỉ định TCVN, tiêu chuẩn ngành, quy định, quy chuẩn, hướng dẫn khác cần áp dụng; iii) Dự kiến số lượng vẽ, phụ lục, trang thuyết minh; iv) Thực tính - vẽ - lập phụ lục, thuyết minh Các thiết kế viên thực tính, vẽ, lập phụ lục thuyết minh phần việc giao trước nộp hồ sơ dự án cho CNCN, thiết kế viên phải tự kiểm tra kỹ để hạn chế thấp lỗi kỹ thuật tính tốn Hồ sơ phải tuân thủ quy định chung 74 Bước 8: Kiểm tra, giám định chất lượng: i) Cán kỹ thuật KCS kiểm tra hồ sơ thiết kế viên thực để thẩm tra đồ án trước trình lên CNDA; ii) CNDA phải kiểm tra hồ sơ thiết kế trước trình hồ sơ dự án lên ban giám đốc; iii) Người kiểm tra, giám định phải xác định rõ ràng ký hiệu vào phần không phù hợp hồ sơ kèm ý kiến chuyển lại cho CNDA để xem xét sửa chữa hoàn thiện; iv) Sản phẩm thiết kế sau sửa chữa phải kiểm tra giám định lại Công tác kiểm tra giám định xem hoàn thành người kiểm tra, giám định ký vào hồ sơ dự án Bước Báo cáo hồ sơ thiết kế dự án: CNDA báo cáo hồ sơ dự án trước ban giám đốc Bước 10 Thông qua hồ sơ dự án: Ban giám đốc thông qua hồ sơ dự án, hồ sơ khơng đạt u cầu phải lập lại CNDA vào ý kiến đạo ban giám đốc để hoàn thiện hồ sơ dự án lập lại phần toàn hồ sơ dự án để báo cáo lại với ban giám đốc Bước 11: Lập hồ sơ dự án thức: hồ sơ dự án thức phân làm phần gồm phần thuyết minh (kể phụ lục tính tốn báo cáo tóm tắt) phần vẽ CNDA đạo CNCN lập hồ sơ dự án theo tên gọi, hình thức hồ sơ thống cho dự án, nhân theo số lượng yêu cầu hợp đồng Đối với báo cáo phải có đầy đủ chữ ký chức danh liên quan, vẽ phải có đầy đủ chữ ký chức danh liên quan, vẽ ban giám đốc phê chuẩn gốc để nhân Bộ hồ sơ gốc giữ lại nộp lưu trữ thư viện Bước 12: Phê duyêt hồ sơ dự án: Ban giám đốc kí vào hồ sơ dự án Bước 13: Giao nộp hồ sơ dự án: CNDA/CNTK tập hợp phân loại hồ sơ dự án giao nộp cho chủ đầu tư Thơng qua q trình phịng KCS phát huy tối đa trách nhiệm mình, đồng nghĩa với việc CNDA, CNTK, CNCN giảm gánh nặng chuyên môn, chất lượng sản phẩm kiểm sốt chặt chẽ khâu, giảm thiểu sai sót chất lượng nội dung hình thức, từ nâng cao chất lượng sản phẩm thiết kế dự án cải tạo nâng cấp trạm bơm Đào Nguyên 75 Kết luận chương Trong chương tác giả tiến hành liên hệ thực tiễn thông qua công tác đánh giá thực trạng thiết kế trạm bơm đưa giải pháp thực hiện, giải vấn đề tồn số vấn đề khác có liên quan nhằm nâng cao chất lượng thiết kế áp dụng cho trạm bơm Đào Nguyên 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Với mục đích hồn thiện nâng cao chất lượng cơng tác thiết kế CTTL, luận văn đưa sở lý luận liên quan đến chất lượng, thực trạng thiết kế CTTL nói chung, cơng trình trạm bơm nói riêng Từ đó, đề xuất giải pháp nhằm hồn thiện cơng tác thiết kế cơng trình trạm bơm Đào Nguyên Các giải pháp mà luận văn đưa bao gồm: i) Chọn tuyến cơng trình vị trí xây dựng trạm bơm; ii) Lựa chọn máy bơm số tổ máy bơm; iii) Tính tốn, lựa chon nhà trạm bơm; iv) Thiết kế bể hút; v) Thiết kế buồng hút Ngồi cơng tác tổ chức thực hiện, giám sát cơng việc đơn vị TVTK nhiều góp phần cải thiện tiến độ, chất lượng vốn đầu tư cơng trình Với giải pháp nêu trên, tác giả hy vọng đóng góp phần vào công tác đầu tư xây xây dựng trạm bơm Đào Nguyên, đáp ứng yêu cầu Chủ đầu tư, góp phần xây dựng phát triển ngành thủy lợi theo phương hướng đề Kiến nghị Đối với Nhà nước, Bộ ngành: i) Tiếp tục cải thiện thủ tục hành chính, đẩy nhanh giai đoạn phê duyệt q trình đầu tư xây dựng cơng trình.ii) Hồn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng nói chung lĩnh vực thiết kế CTTL nói riêng, đặc biệt tiêu chuẩn thiết kế Đối với đơn vị TVTK CTTL: i) Xây dựng đội ngũ cán thiết kế động, sáng tạo, có trình độ đáp ứng tất yêu cầu công việc ii) Xây dựng quy trình quản lý chất lượng sản phẩm thiết kế khoa học hiệu nhằm nâng cao thương hiệu, nâng cao chất lượng sản phẩm khảo sát, thiết kế đáp ứng yêu cầu khách hàng 77 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện Thủy công " Ứng dụng phát triển công nghệ Jet-grouting Việt Nam" http://www.thuycong.ac.vn [2] Hội đập lớn phát triển nguồn nước Việt Nam " Hồ chứa nước Cửa Đạt" http://www.vncold.vn [3] Viện Thủy công." Ứng dụng phát triển công nghệ Đập trụ đỡ" http://www.thuycong.ac.vn [4] Nguyễn Thành Trung, Nguyễn Ngọc Đẳng Năm 2010."Giới thiệu số giải pháp cơng nghệ cơng trình bảo vệ bờ sơng" Tạp chí KH&CN Thủy lợi Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam [5] Hội đập lớn phát triển nguồn nước Việt Nam " Hồ chứa nước Định Bình tỉnh Bình Định " http://www.vncold.vn [6] Thu Hiền."Cơng trình thủy lợi tiền tỷ xây xong chờ ngày phá hủy" http://www.dantri.com.vn [7] Đình Trung." Hàng loạt cơng trình thủy lợi hiệu (bài 2): Đi tìm nguyên nhân" http://www.vietnamnet.vn [8] Trường đại học thủy lợi Năm 2006 Giáo trình máy bơm trạm bơm [9] Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam TCVN 8423:2010 Cơng trình thủy lợi-Trạm bơm tưới, tiêu nước-Yêu cầu thiết kế thủy công Bộ Khoa học Công nghệ [10] Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam TCVN 9141:2012 Cơng trình thủy lợi Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu thiết kế thiết bị động lực khí Bộ Khoa học Cơng nghệ [11] Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam TCVN 9142:2012 Cơng trình thủy lợi - Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu cung cấp điện điều khiển Bộ Khoa học Công nghệ [12] Trung tâm Khoa học Triển khai kỹ thuật thủy lợi Năm 2013 " Hồ sơ nghiên cứu dự án Trạm bơm Đào Nguyên, huyện Hoài Đức, Tp Hà Nội" [13] Dương Thanh Lượng Năm 2010."Báo cáo, đánh giá kết thiết kế, xây dựng khai thác sử dụng số trạm bơm lớn Việt Nam" [14] Phạm Văn Thu Năm 2010."Thiết kế, xây dựng vận hành khai thác trạm bơm vừa lớn " Tạp chí KH&CN Thủy lợi Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam 79 ... sĩ : ? ?Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế cơng trình thủy lợi, áp dụng cho dự án Trạm bơm Đào Nguyên? ?? Mục đích nghiên cứu đề tài Luận văn tập trung đánh giá thực trạng công tác thiết kế công. .. kế công tác quản lý chất lượng thiết kế cơng trình Thủy lợi để đề xuất giải pháp nhằm nâng cao chất lượng thiết kế cơng trình Thủy lợi, áp dụng cho cơng trình Trạm bơm Đào Nguyên, Huyện Hoài Đức,... lý chất lượng thiết kế; - Đánh giá trạng công tác thiết kế cơng trình Thủy lợi để đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng hồ sơ thiết kế công tác quản lý chất lượng thiết kế cơng trình Trạm