- Năm thứ V (2008):
2.8.2.Chọn tần suất và thời đoạn ngăn dòng.
Quan hệ Q~Zhl
2.8.2.Chọn tần suất và thời đoạn ngăn dòng.
2.8.1.1.Mục đích, tầm quan trọng của quá trình ngăn dòng.
Khi chọn ngày tháng chặn dòng cần tuân theo các nguyên tắc: + Chọn lúc nớc kiệt nhất trong mùa khô.
+ Đảm bảo sau khi ngăn dòng có đủ thời gian bơm cạn nớc hố móng, xử lý nền, đắp đê quai tới cao trình thiết kế và đắp đập tới cao trình chống lũ.
+ Đảm bảo trớc khi ngăn dòng có đủ thời gian làm công trình dẫn dòng, tới thời điểm chặn dòng hoàn toàn thì dẫn dòng qua công trình đó.
+ ảnh hởng ít nhất đến việc lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
Do khối lợng đào móng , xử lý nền, đắp đập đến cao trình chống lũ tiểu mãn rất lớn. Nên ta chọn thời điểm chặn dòng vào đầu tháng 12 (1/12), vì lu l- ợng dòng chảy nhỏ, thời gian đào móng, sử lý nền, đắp đập vợt cao trình chống lũ tiểu mãn đợc kéo dài hơn dẫn đến cờng độ thi công không quá căng thẳng.
2.8.2.2.Chọn tần suất và lu lợng ngăn dòng.
Theo TCXDVN 285-2002 công trình thuỷ điện Tuyên Quang là công trình cấp I, vì vậy lu lợng tính toán là lu lợng trung bình ngày có trị số lớn nhất trong thời đoạn dự tính chặn dòng ứng với tần suất P = 5%.
Thời đoạn dự tính chặn dòng là 10 ngày và lu lợng tính toán lấp sông là lu lợng trung bình ngày có tri số lớn nhất trong thời đoạn dự tính chặn dòng ứng với tần suất 5% . Chi tiết bảng sau:
Từ lu lợng tính toán lấp sông là lu lợng trung bình ngày có trị số lớn nhất ứng với các thời đoạn dự tính chặn dòng từ tháng 11 đến tháng 1, thấy rằng thời điểm lấp sông vào cuối tháng 11 tuy có tăng khối lợng do lu lợng còn lớn nhng sẽ tăng thêm thời gian thi công phần đập lòng sông và hoàn thiện đê quai theo mặt cắt thiết kế .
Từ phân tích trên, kíên nghị chọn thời điểm lấp sông Gâm vào cuối tháng 11 năm 2003 ; với lu lợng chặn dòng là Q = 460,9 m3/s.
Tháng Thời đoạn Q5%trung bình ngày có trị số lớn nhất (m3/s)
11 Ngày 1-10 Ngày 11-20 Ngày 21-30 788,8 952,1 460,9 12 Ngày 1-10 Ngày 11-20 Ngày 21-30 426,8 242,9 277,4 1 Ngày 1-10 Ngày 11-20 Ngày 21-30 154,1 193,3 172,3 2.8.3. Phơng pháp ngăn dòng .
2.8.3.1.Lựa chọn phơng pháp ngăn dòng.
Có nhiều phơng pháp chặn dòng nhng trong thực tế hiện nay thờng dùng 2 phơng pháp cơ bản sau :
• Phơng pháp đổ theo diện (phơng pháp lấp băng) tức là đổ vật liệu chặn dòng phân bố đều trên toàn bộ chiều rộng lòng dẫn .
• Phơng pháp hạp long (phơng pháp lấp đứng) vật liệu đổ thành đê từ phía hai bờ và sẽ đợc nối với nhau ở giai đoạn chặn dòng .
Thông thờng đổ theo dạng con chạch có mặt cắt gọn và chặt trớc khi bắt đầu vận chuyển hàng loạt vật liệu dùng để đổ là cách đổ kinh tế nhất .
Tính toán thuỷ lực nhằm giải quyết một trong các bài toán sau đây : 1. Chọn độ lớn D của vật liệu để đảm bảo chặn dòng bằng cách đổ
2. Xác định chiều cao giới hạn h1 của con chạch (khi đổ theo diện) hoặc chiều rộng B của đờng thoát nớc (khi đổ theo phơng pháp lấp đứng) hoặc khi kéo đê trớc lúc chặn dòng bằng phơng pháp đổ theo diện, để khi đổ bằng vật liệu có độ lớn D vẫn giữ đợc mặt cắt gọn chặt .
3. Xác định hình dạng con chạch lúc phân lớp , khi xảy ra hiện tợng dòng chảy cuốn đi các hòn đá đổ có độ lớn D.
Việc chặn dòng sông Gâm là một vấn đề phức tạp và khó khăn vì sông có lu l- ợng lớn, dới lớp cát cuội sỏi lòng sông là lớp đá chống xói tốt, các điều kiện về cung cấp vật liệu chặn dòng, nhân lực, vật lực đều khá tốt. Nh vậy chọn ph- ơng pháp ngăn dòng là phơng pháp lấp đứng là tốt hơn cả. Phơng pháp này có u điểm là không cần cầu cống tác hoặc cầu nổi, công tác chuẩn bị đơn giản, hiệu quả kinh tế khá tốt nhng có nhợc điểm là phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ thi công chậm, lu tốc trong giai đoạn chặn dòng rất lớn gây khó khăn, phức tạp cho việc xử lý.
2.8.3.2.Tính toán ngăn dòng theo phơng pháp lấp đứng.
Khi ngăn dòng băng phơng pháp lấp đứng ngời ta chia ra làm hai giai đoạn.
1.Giai đoạn kéo đê ( trớc thời điểm nối hai đầu mái đê ở đáy). 2.Giai đoạn nối đê (trớc thời điểm nối hoàn toàn đầu mái đê). Phơng trình cân bằng nớc khi chặn dòng theo lấp đứng :
Qbt = ΣQi = Qđth + Qth + Qd + Qt Trong đó: Qđth : Lu lợng qua đờng thoát nớc . Qth : Lu lợng thấm qua đá đổ. Qd : Lu lợng qua tuyến dẫn nớc . Qt : Lu lợng tích lại trên thợng lu . Qbt : Lu lợng bình thờng của sông.
a .Đờng viền của đá đổ có mặt cắt gọn chặt.
Đờng viền của đá đổ có mặt cắt gọn chặt (mặt cắt của đống đá đổ có dạng hình thang, đỉnh đợc sử dụng để vận chuyển vật liệu đắp đê) có thể sẽ hình thành trên tất cả các giai đoạn tiến hành đổ đá khi kích thớc của vật liệu tăng dần cùng với sự thu hẹp khoảng cách giữa hai đầu đê hạp long.
b.Khả năng tháo của đờng thoát nớc.
Đợc xác định theo công thức : Q = m.B. 2 .g 3/2 o H ; q = m. 2 .g 3/2 o H Trong đó B = B . Hệ số lu lợng _
khi z/H < 0,35 theo công thức : m = 1 – z/Ho) z /H Khi z/H ≥ 0,35 nên lấy m = 0,385. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khả năng tháo của đờng thoát nớc có trể xác định sơ bộ theo công thức: Q = ϕ.ε.B .h_ bt. 2g.z.
Trong đó :
_
B : Chiều rộng trung bình của đờng thoát.
ϕ : Hệ số vận tốc. Có thể lấy sơ bộ ϕ = 0,88
ε : Hệ số co hẹp.có thể lấy sơ bộ ε = 1
Vận tốc trung bình trong đờng thoát nớc có chiều rộng B đ-_ ợc tính theo công thức : vđ = B(H z) Q ∆ − = H(1 z/H) q ∆ − Trong đó ∆z/H đợc xác định theo đồ thị
c.Lu lợng thấm qua đê hạp long.
Qth = K(Bld - B )(h_ bt + z) ith
Trong đó :
K : Hệ số thấm rối
Bld và B : Chiều rộng lòng dẫn cần chặn dòng _ và chiều rộng trung bình của đờng thoát nớc .
hbt + z : chiều sâu thợng lu. z : Độ chênh mực nớc
ith : Độ dốc thuỷ lực trung bình của dòng thấm. Khi Lth≈ L
ith = 2mtb(hbt z) ld
z
+
+
mtb : Hệ số trung bình mái dốc.
Chiều rộng mặt đê lđ = đợc xác định theo yêu cầu của công tác thi công .
d.Vận tốc cực đại trong đờng thoát nớc.
Vận tốc này xảy ra ở thời điểm nối đê tại đáy. Vì vậy việc tính toán chặn dòng theo hạp long chỉ cần tiến hành cho thời kỳ kéo đê. Khi nối đê, chiều rộng trung bình của đờng thoát nớc (với mái dốc mtb) ở đáy bằng: