7. Bố cục của luận án
2.3.5Xác định hàm mục tiêu cụ thể cho các vùng nghiên cứu
Việc xác định hàm mục tiêu cụ thể cho các vùng nghiên cứu thông thường thực hiện theo 02 cách như sau:
Cách 1: Tính trực tiếp bằng việc lập bản vẽ thiết kế sơ bộ, tính khối lượng và dự toán xây dựng. Trên cơ sở chi phí xây dựng các hạng mục, các thành phần của hàm mục tiêu được xác định dựa vào mối quan hệ giữa lưu lượng và chi phí xây dựng các hạng mục này. Cách này đòi hòi khối lượng tính toán rất nhiều, mất nhiều thời gian.
Cách 2: Kế thừa các dự án đã có trong vùng nghiên cứu, lập các hàm hồi quy quan hệ giữa chi phí đầu tư xây dựng và lưu lượng hay diện tích hồ để xác định các thành phần của hàm mục tiêu.
Trong nghiên cứu này cả 2 cách trên được tác giả chọn lựa để xây dựng hàm mục tiêu cụ thể cho vùng nghiên cứu. Đối với hạng mục đầu mối tác giả kế thừa kết quả của các dự án trong vùng nghiên cứu để xây dựng hàm hồi quy. Đối với các hạng mục còn lại, tác giả sử dụng phương pháp tính trực tiếp chi phí đầu tư xây dựng để xây dựng hàm hồi quy.
Trình tự lập hàm hồi quy cho từng hạng mục được thực hiện như sau: a. Đầu mối hệ thống tiêu là trạm bơm động lực
Khu đầu mối của hệ thống tiêu động lực gồm trạm bơm (nhà trạm và thiết bị), cống xả, nhà quản lý, hệ thống điện và các công trình phụ trợ như sân vườn, tường rào…
Cđm = n gpmb dmi n xl dmi n đmi C C C 1 1 1 (2.29)
Chi phí đầu tư xây dựng khu đầu mối (Cđm) phụ thuộc vào đơn giá dự toán mỗi địa phương, hình thức kết cấu, loại máy bơm, cột nước máy bơm, cách thức bố trí công trình đầu mối.
57
Trong nghiên cứu này tác giả chỉ đề cập các thông số mang tính phổ biến trong thực tế như: kiểu nhà trạm bơm thông dụng là nhà máy bơm kiểu buồng ướt máy đặt tầng khô, xử lý nền móng bằng cọc bê tông, đất đào cấp II, vật liệu xây dựng thông dụng không sử dụng vật liệu đặc chủng, biện pháp thi công máy kết hợp thủ công… Đối với hầu hết các trạm bơm tiêu trong khu vực đồng bằng thường có cột nước thiết kế dao động từ 4,0m đến 7,0m chỉ một số trạm bơm tiêu ra sông Hồng, sông Đuống có cột nước lớn hơn 7,0m. Loại máy bơm thường sử dụng là máy bơm hướng trục đứng có công suất từ 4 000m3/h trở lên. Trong luận án này tác giả chỉ tập trung vào các loại máy thông dụng và cột nước phổ biến nhỏ hơn 7,0m và lưu lượng một máy lớn hơn 4 000m3/h. Các công trình phụ trợ được bố trí theo tiêu chuẩn ngành và các tiêu chuẩn có liên quan. Chi phí đền bù giải phóng mặt bằng giả thiết tính bằng toàn bộ diện tích chiếm đất của khu vực đầu mối nhân với giá đền bù hiện hành.
Để xác định các thông số trong hàm quan hệ giữa Cđm ~ Qđm sử dụng phương pháp hồi quy bằng trong phần mềm exel, giả thiết các giá trị lưu lượng đầu mối khác nhau và tiến hành thiết kế sơ bộ để có được giá trị chi phí đầu tư xây dựng Cđm tương ứng hoặc sử dụng các dự án đã thi công hoặc đang trong thời gian trình duyệt sau đó tính lại các chi phí cho phù hợp với vùng nghiên cứu sẽ rút ngắn được thời gian thiết kế sơ bộ.
Hàm hồi quy ứng với mỗi loại máy: Cđm = f1(Qđm); (2.30)
58
Trước khi sử dụng hàm hồi quy cần phải kiểm định tính ổn định và xác xuất sai lầm của hàm hồi quy bằng phần mềm Eview 6.0, kết quả tính toán giá trị P-value nhỏ hơn cho phép P = 5%, giá trị T-Statistic cho phép T nằm ngoài khoảng [-1,991,99].
b. Hệ thống kênh tiêu
Hệ thống kênh tiêu được chia thành nhiều cấp kênh, trên mỗi cấp kênh xem xét một đoạn đại diện dài L(m).
Chtk = ΣCkênh cấp 1 + ΣCkênh cấp 2 + ΣCkênh cấp 3… (2.31)
* Kênh cấp 1 và 2: Kênh cấp 1 hay còn gọi là kênh chính dẫn với lưu lượng lớn nên thông thường có mặt cắt dạng hình thang và thường tận dụng các tuyến kênh hoặc sông có sẵn trong khu vực để cải tạo. Kênh cấp 2 là những tuyến kênh đổ nước trực tiếp vào kênh cấp 1, với những lưu vực lớn thì hầu hết kênh cấp 2 có mặt cắt hình thang.
Trong nghiên cứu này giả thiết kênh cấp 1 và cấp 2 có mặt cắt hình thang với hình thức kênh đất và hình thức có thêm gia cố mái.
Trình tự tính toán chi phí đầu tư xây dựng cho một đoạn đại diện như sau:
- Lập bảng tính thủy lực cho các giá trị lưu lượng được giả thiết từ nhỏ đến lớn để tính ra được kích thước mặt cắt kênh.
- Thiết kế sơ bộ mặt cắt, bóc tách khối lượng và tính dự toán.
- Vẽ đường hồi quy bằng chương trình exel và được hàm hồi quy.
- Kiểm định hàm hồi quy bằng phần mềm Eview 6.0.
59
Hình 2.21. Mặt cắt ngang kênh cấp 1, cấp 2 có gia cố mái đá xây
Sau khi bóc tách khối lượng và tính dự toán với đơn giá của vùng nghiên cứu tại thời điểm so sánh ứng có được giá trị chi phí đầu tư xây dựng ứng với mỗi giá trị lưu lượng tương ứng. Sử dụng phần mềm exel chấm các điểm vừa tính được và vẽ đường hồi quy, được hàm hồi quy có dạng như hình 2.22
Hình 2.22. Dạng đường hồi quy chi phí đầu tư xây dựng và lưu lượng kênh cấp 1, 2
Hàm hồi quy của kênh cấp 1 và 2: Ck1,2 = f2(Qk1,2); (2.32)
* Kênh cấp 3: Thông thường kênh cấp 3 được bố trí trong các tiểu lưu vực, ngõ, ngách hoặc khu phố. Trong nghiên cứu này chỉ xem xét kết cấu phổ biến thường dùng là cống tròn bằng bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc cống hộp bằng bê tông cốt thép, hình thức đặt là chôn ngầm dưới đất, các loại kết cấu phức tạp khác không xem xét.
Trình tự tính toán chi phí đầu tư xây dựng cho một đoạn đại diện như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Lập bảng tính thủy lực cho các giá trị lưu lượng giả thiết từ nhỏ đến lớn để tính ra được khẩu độ cống tròn, cống hộp.
60
- Thiết kế sơ bộ mặt cắt, bóc tách khối lượng và tính dự toán.
- Vẽ đường hồi quy bằng chương trình exel và được hàm hồi quy.
- Kiểm định hàm hồi quy bằng phần mềm Eview 6.0.
Các hình thức kết cấu ứng dụng phổ biến trong thực tế và được xem xét trong nghiên cứu của luận án (phụ lục 1).
Chi phí đầu tư xây dựng cho một đoạn cống đại diện phụ thuộc vào: loại đất, hệ số mái, kết cấu thân cống mua đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ, hình thức thi công, đơn giá xây dựng địa phương và thời điểm tính dự toán. Đối với vùng đồng bằng với địa chất thường gặp chủ yếu là đất cấp II, hệ số mái đào thi công thường m=1,0 hoặc m=1,5, kết cấu ống cống đúc sẵn mua trên thị trường trong vùng nghiên cứu (Nhà máy bê tông Hùng Vương tại thành phố Hồ Chí Minh, nhà máy Thịnh Liệt và Sông Đáy tại Hà Nội…). Biện pháp thi công bằng máy kết hợp thủ công, đơn giá tại địa phương vùng nghiên cứu và cùng thời điểm tính toán với các công trình khác trong hệ thống đang xem xét. Từ các giả thiết như trên tính toán được các giá trị dự toán chi phí đầu tư xây dựng ứng với mỗi giá trị lưu lượng kênh cấp 3, sử dụng phần mềm exel vẽ được đường hồi quy có dạng như hình 2.20.
Hình 2.23. Dạng đường hồi quy chi phí đầu tư xây dựng và lưu lượng của kênh cấp 3 Hàm hồi quy của kênh (đường cống) cấp 3:
61
* Hồ điều hòa: HĐH trong đô thị là một công trình kiến trúc thường có hình dạng mặt hồ phức tạp, trong khi đó hồ tự nhiên hoặc hồ trong vùng sản xuất nông nghiệp chỉ có đơn giản như hình vuông hoặc hình tròn hoặc hình dạng tự nhiên vốn có. Hồ có nhiều chức năng như điều tiết nước mưa, tạo cảnh quan môi trường, là tụ điểm vui chơi giải trí… và tùy vào chức năng chính của hồ mà hình dạng và các thông số (độ sâu, hình dạng, dung tích hữu ích..) được thiết kế cho phù hợp. Trong nghiên cứu này hồ điều hòa chỉ được xem xét chức năng điều hòa nước mưa giảm ngập úng.
Để có được hàm hồi quy của chi phí đầu tư xây dựng hồ và diện tích hồ (Chdh ~ Fh) cần giả thiết diện tích hồ từ nhỏ đến lớn, tính kích thước hồ, tính khối lượng xây lắp và giải phóng mặt bằng. Giả thiết các độ sâu đào hồ khác nhau có các đường hồi quy như
trong hình 2.24. Hàm hồi quy có dạng Chdh = f4(Fh); (2.33b)
Hình 2.24. Dạng đường hồi quy chi phí đầu tư xây dựng và diện tích hồ * Hàm mục tiêu cụ thể
Từ hàm mục tiêu tổng quát (2.1) và các hàm hồi quy đã lập được phía trên: C = f1(Qđm) + f2(Qk1,2) + f3(Qkc3) + f4(Fh); (2.34)