Thiết kế công trình thủy (đại học thủy lợi)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Bộ mơn: THỦY CƠNG BÀI GIẢNG: GIỚI THIỆU & CƠ SỞ THIẾT KẾ C.T.T.L Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦ THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC Giảng viên: TS LÊ THANH HÙNG Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY §2-2: ĐẦU MỐI CƠNG TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I CÁC LOẠI ĐẬP: * Định nghĩa: Đập CTTL chắn ngang sông, làm dâng cao MNTL, tạo thành hồ chứa * Vật liệu: Bê tông, bê tông cốt thép, gỗ, đá, đất * Đập vật liệu chỗ, đập bê tông ứng dụng rộng rãi thực tế Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC a) c) §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI b) d) Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI a) b) a b c) c d) Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I CÁC LOẠI ĐẬP: Đập đất (đập vật liệu địa phương): hå nói cèc CÊp n−íc tới 12.000 ha, Cấp nớc TP Thái nguyên, du lịch Vhồ: 175 x 106m3, Hđập: 25.0m Hồ cà giây (bình thn) CÊp n−íc 965 canh t¸c, cÊp n−íc sinh hoạt 36 000 dân c Lđập: 970.5m, Hđập: 25.4m Vhồ : 36.630x106 m3, Hồ Gò miếu (Thái nguyên) Tới 869ha canh tác,chống lũ quét điều tiết lũ hạ l−u L®Ëp: 230m, H®Ëp: 29.8m Vhå: 5.137 x 103 m3, Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I CÁC LOẠI ĐẬP: Đập đất (đập VLĐP): - Đập xây dựng loại đất, mặt cắt ngang có dạng hình thang - Thân đập đắp loại đất gọi đập đất đồng chất - Đắp nhiều loại đất khác gọi đập đất không đồng chất 10 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VI CÁC CƠNG TRÌNH CHUN MƠN: Trạm thủy điện 61 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VI CÁC CƠNG TRÌNH CHUN MƠN: Cơng trình giao thơng thủy 62 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VI CÁC CƠNG TRÌNH CHUN MƠN: - Cơng trình cấp nước nước: cơng trình lấy nước, dẫn nước, trạm bơm, cơng trình cho vệ sinh, nước - Cơng trình cho cá: đường cá đi, đường chuyển cá, hồ ni cá 63 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY §2-2: ĐẦU MỐI C.TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI 64 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-2: ĐẦU MỐI CƠNG TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI * Tập hợp cơng trình thủy lợi giải nhiệm vụ thủy lợi xác định gọi đầu mối CTTL - Đầu mối hồ chứa gồm: đập dâng, cơng trình tháo lũ, cửa lấy nước, nhà máy thủy điện, âu thuyền, đường cá - Đầu mối cơng trình lấy nước sơng: đầu mối lấy nước có đập khơng đập * Tập hợp nhiều đầu mối cơng trình thủy lợi tập hợp nhiều cơng trình thủy lợi phân bố khu vực lớn để giải nhiệm vụ thủy lợi đặt gọi hệ thống thủy lợi Ví dụ: hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải, HT thủy lợi Cầu Sơn, HT thuỷ lợi Bắc Nghệ An, HT thủy nơng Đồng cam 65 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-2: ĐẦU MỐI CƠNG TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI Sơ đồ đầu mối cơng trình thuỷ lợi đường tràn; 2,3,4 đập; 5.âu thuyền; NM thủy điện 66 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VI CÁC CƠNG TRÌNH CHUN MƠN: Hệ thống thủy nơng Bắc Hưng Hải (Ảnh Cổng thơng tin tỉnh Hải Dương) 67 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY §2-2: ĐẦU MỐI CƠNG TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA C.TRÌNH T.LỢI 68 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I TÁC DỤNG CỦA NƯỚC LÊN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI: Tác dụng học nước: Gây nên áp lực tĩnh động, áp lực sóng, tác động nước tăng thêm có động đất, lượng dịng chảy làm xói lở HL cơng trình Tác dụng thấm: - Chênh cột nước => xuất dòng thấm:=> áp lực lên đáy cơng trình => giảm khả chống trượt - Gây nên phản ứng hóa học - Gây xói ngầm học, trồi đất 69 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I TÁC DỤNG CỦA NƯỚC LÊN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI: Tác dụng lý học nước: Khi lưu tốc lớn: ⇒ Bề mặt công trình bị bào mịn (cơ lý), xâm thực (hóa học) ⇒ Hiện tượng khí thực Tác dụng sinh vật: Các sinh vật gây hại với cơng trình: - Hà ăn làm mục nát gỗ, - Vi khuẩn xâm nhập vào vật liệu, - Côn trùng gặm đá móng bê tơng cơng trình 70 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI II TÁC DỤNG TƯƠNG HỖ GIỮA C.TRÌNH VỚI NỀN, BỜ: Nền cơng trình thuỷ lợi: - Tính chất đất bờ phụ thuộc cấu tạo địa chất - Cường độ, độ biến dạng, mức độ nứt nẻ, độ ép nước, tình hình nước ngầm có ý nghĩa quan trọng khả làm việc cơng trình - Nền đá cho phép xây dựng cơng trình có cột nước cao - Nền đất cho phép XD cơng trình có cột nước thấp vừa ⇒ Khi thiết kế cơng trình cần phải khảo sát kỹ địa chất, tìm biện pháp tăng khả chịu tải 71 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI II TÁC DỤNG TƯƠNG HỖ GIỮA C.TRÌNH VỚI NỀN, BỜ: Khả làm việc công trình nền: - Lực tác dụng lên CTTL gồm: áp lực nước, lực thấm, bùn cát, trọng lượng thân thiết bị - Lực làm thay đổi trạng thái ứng suất tự nhiên vốn có => phát sinh ứng suất nén cắt => Cơng trình bị trượt, lật, nứt nẻ => Cần đảm bảo cường độ tiếp xúc móng CT phạm vi cho phép, đảm bảo ổn định chống trượt 72 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI III ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CTTL: - Điều kiện xây dựng ảnh hưởng lớn đến giá thành, thời gian xây dựng chất lượng cơng trình - CTTL có tác dụng lớn đến điều kiện kinh tế, tự nhiên, thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội khu vực lân cận - Các cơng trình dâng nước => ngập thượng lưu, thay đổi khí hậu, nước ngầm => làm ảnh hưởng đến sinh trưởng trồng hoạt động dân sinh kinh tế 73 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI IV HẬU QUẢ TAI HẠI DO CTTL BỊ HƯ HỎNG: - Nếu cơng trình dâng nước bị hư hỏng => nước tuôn xuống hạ lưu với lưu tốc lớn, có sức phá ghê gớm => gây hậu khôn lường - VD: + Năm 1959 đập Malpasset (Pháp) bị vỡ làm 400 người chết, 2000 gia đình bị thiệt hại; + Năm 1963 đập vịm cao giới Vaijont (Italia) cao 265m bị cố làm 4600 người chết; + Năm 1979 đập Machchu II (Ấn Độ) cao 29m bị vỡ làm 2000 người thiệt mạng - Tại Khánh Hoà cố vỡ đập Suối Trầu (11/1977, 11/1978), đập Suối Hành (12/1986), đập Am Chúa (10/1992) 74 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI IV HẬU QUẢ TAI HẠI DO CTTL BỊ HƯ HỎNG: - Đập Dầu Tiếng (Tây Ninh), 1/1986 cố đứt trụ pin, phá hỏng cửa tràn, gây lũ nhân tạo mùa khô hạ du sơng Sài Gịn, thiệt hại tài sản lớn => Người kỹ sư thuỷ lợi cần phải nhận thức đầy đủ tầm quan trọng cơng trình hậu cố để nâng cao ý thức trách nhiệm công tác khảo sát, thiết kế xây dựng quản lý cơng trình thuỷ lợi HẾT CHƯƠNG 75 ... CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY §2-2: ĐẦU MỐI CƠNG TRÌNH VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI §2-3: ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY... tế Chương 2: CÔNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC a) c) §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI b) d) Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI a)... CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY LỢI I CÁC LOẠI ĐẬP: Đập đất đá: 13 Chương 2: CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC §2-1: CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH THỦY