Q P= AP α H P δ 1 F
3.3.7. Giải phỏp đườngtràn, ngầm tràn
3.3.7.1. Những quy định chung khi lựa chọn thiết kế đường tràn
Khi điều kiện giao thụng cho phộp giỏnđoạn tạm thời thỡ dựng đường ngầm, đường tràn kế hợp và cống trũn, cống bảnhoặc cầu tràn.
Bề sõu tối đa trờn mặt đường ngầm, đườngtràn, cầu tràn cần để đảm bảo xe ụtụ qua lại được theo quy định:
Tốc độ nước chảy (m/sec)
Bề sõu nước tối đa xe qua lại được (m)
≤ 1,5 0,4
2,0 0,3
2,5 0,2
Tốc độ nước chảy (m/sec) Bề sõu nước tối đa xe qua lại được (m)
≤ 1,5 0,4
Bề rộng đường ngầm và đường tràn rộng hơn bề rộng thiết kế nền đường 1,0m. Đường lờn xuống phải cú biển bỏo hiệu và cọctiờu ở 2 bờn đường. Cọc tiờu cao 0,5m và cỏch nhau 30m một cọc. Mặt đường ngầmvà đường tràn phải lỏt đỏ to hoặc dựng bờ tụng. Mỏi dốc thượng lưu dựng 1/2, hạlưu dựng từ 1/3 đến 1/5. Chõn mỏi dốc hạ lưu phải bỏ đỏ to hoặc rọ đỏ để chống xúi."
Đường tràn thường được thiết kế với lưu lượng lũ cú tần suất ≤ 4%.
3.3.7.2. Nguyờn tắc bố trớ và đặc điểm sử dụng
a). Nguyờn tắc bố trớ
1. Triệt để lợi dụng địa hỡnh (eo nỳi, yờn ngựa, vai đập) để bố trớ cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập, nhằm giảm khối lượng đào, đắp, giảm khối lượng xõy lắp.
2. Chỳ ý đến điều kiện địa chất để đảm bảo ổn định của từng hạng mục cụng trỡnh, giảm khối lượng xử lý nền múng, trỏnh sụt lở mỏi đào, mỏi đắp.
3. Cửa vào tràn được thuận, cửa ra khụng gõy bất lợi cho sự làm việc an toàn và hiệu quả của cỏc hạng mục cụng trỡnh khỏc như đập, cống, õu tầu, nhà mỏy thủy điện.
4. Đảm bảo nối tiếp tốt giữa cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập với bờ và vai đập. 5. Đảm bảo thi cụng được và chất lượng.
6. Quản lý, vận hành, sửa chữa thuận lợi; tạo điều kiện để cỏc hoạt động dõn sinh kinh tế, xó hội được an toàn và tiện lợi.
7. Tạo thuận lợi cho sự bố trớ hài hoà cụm cụng trỡnh đầu mối và tăng mỹ quan cho cụng trỡnh thủy lợi.
b). Đặc điểm sử dụng
1. Xột về địa hỡnh thỡ nơi cú eo nỳi, yờn ngựa ở gần cụm đầu mối hoặc nơi đồi thoải ở vai đập, sử dụng cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập sẽ kinh tế hơn cỏc loại khỏc. Khi địa hỡnh chật hẹp vẫn dựng được một số hỡnh thức cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập như giếng thỏo lũ, xi phụng thỏo lũ, đường tràn ngang...
2. Cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập được bố trớ trờn nền đỏ là tốt nhất, tuy nhiờn vẫn cú thể bố trớ trờn nền đất với cột nước tràn, lưu lượng thỏo khụng lớn.
3. Tuyến tràn (theo phương dũng chảy trở về sụng chớnh) là thẳng hoặc cong với bỏn kớnh cong hợp lý khụng gõy bất lợi cho chế độ thủy lực, nhưng cũng khụng làm tăng khối lượng đào đắp.
4. Dũng chảy trong cụng trỡnh thỏo lũ là dũng cao tốc vỡ vậy cần lựa chọn lưu tốc lớn nhất hợp lý và chỳ ý những hiện tượng thủy lực bất lợi hoặc phức tạp.
5. Vỡ điều kiện địa chất nơi tuyến tràn đi qua yếu hoặc vỡ phải hạ thấp cao trỡnh ngưỡng tràn để thỏo lũ thi cụng, cũng sử dụng cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập. Trong trường hợp này ngưỡng tràn cú thể sử dụng loại thực dụng hoặc sử dụng cửa van.
6. Nguyờn tắc sử dụng tổng hợp đối với cụng trỡnh thủy lợi được vận dụng triệt để khi thiết kế, thi cụng cụng trỡnh thỏo lũ. Cụng trỡnh thỏo lũ là một điểm nhấn về kiến trỳc trong tổng thể đầu mối; là hạng mục cụng trỡnh cú ảnh hưởng mạnh đến mụi trường sinh thỏi, mụi trường x• hội, mụi trường kinh tế, là một điểm sỏng của du lịch vựng hồ.
7. Cụng trỡnh thỏo lũ ngoài thõn đập được sử dụng nhiều cũn vỡ nú cú hiện trường Phạm Đức Thành Page 118
thi cụng rộng (và đụi khi độc lập), quản lý khai thỏc thuận tiện; bảo dưỡng, sửa chữa ớt gõy ảnh hưởng đến sự làm việc bỡnh thường hoặc an toàn của cỏc cụng trỡnh khỏc.
3.3.7.3. Thiết kế đường tràn trờn địa bàn tỉnh
Do đặc thự chiếm hơn 85% là đồi nỳi, cú điều kiện địa hỡnh, địa chất phức tạp nờn việc đi tuyến phải cắt cơ giảm tải, quơ tay ỏo và phải dựng nhiều giải phỏp cụng trỡnh phũng hộ là khụng thể trỏnh khỏi, ở một số đoạn đường cú đường tụ thủy, khe suối đi qua việc cõn nhắc giữa lựa chọn cỏc cụng trỡnh thoỏt nước ngang đường đặt tại vị trớ đú là một yờu cầu kinh tế-kỹ thuật cần được đũi hỏi.
Xột về điều kiện đặt tuyến đường, với những địa điểm khi mà vào mựa mưa lũ nước dõng lờn tràn qua đường trong thời gian lưu nước lại trờn đường khụng quỏ 4 tiếng thỡ việc làm đường tràn là một giải phỏp rất tốt mang lại hiệu quả cao, vừa cú tỏc dụng thoỏt nước ngang đường và giảm được chiều cao tuyến, giảm thiểu tối đa cỏc cụng trỡnh phũng hộ đi kốm như tường chắn rọ đỏ, tường chắn bờ tụng cốt thộp, ốp mỏi taluy…
Hiện nay trờn địa bàn tỉnh nhiều địa bàn tỉnh đó đưa ra nhiều giải phỏp thiết kế đường tràn liờn hợp như vậy cho những nơi cú thời gian nước đi qua nhanh và lưu nước qua đường khụng quỏ 4 giờ.
Trờn địa bàn tỉnh đang sử dụng thiết kế của hai loại đường tràn là đường tràn ngang và tràn dọc.
- Đối với đường tràn ngang thỡ chỳng cú những đặc điểm:
+ Là loại cụng trỡnh thỏo lũ cú phương của dũng chảy trờn ngưỡng tràn gần như vuụng gúc với dũng chảy trong sụng.
+ Sau khi chảy qua ngưỡng tràn vào mỏng tràn,dũng nước sẽ chảy theo phương vuụng gúc hoặc gần vuụng gúc với ngưỡng tràn .Dũng chảy trong mỏng tràn ngang là dũng biến lượng,chảy xoắn ốc khỏ phức tạp
+Trong điều kiện địa hỡnh dốc,sườn nỳi là đỏ làm đường tràn ngang cú rất nhiều ưu điểm như:
2) Chiều dài của ngưỡng tràn đảm bảo thỏo đủ lưu lượng lũ cần thỏo hoàn toàn tựy thuộc vào người thiết kế để đảm bảo khối lượng đào đắp được hợp lý nhất.
3) Do cột nước trờn ngưỡng tràn thấp,độ dốc của kờnh thỏo tương đối lớn,mặt cắt kờnh cú thể nhỏ và khối lượng cụng trỡnh cú thể giảm,đồng thời do cột nước nhỏ mà cú thể giảm được độ cao của đập và giảm được tổn thất ngập ở thượng lưu.
4) Loại tràn ngang cú thể dựng cho tất cả cỏc loại cụng trỡnh lớn,vừa và nhỏ Dưới đõy là những hỡnh ảnh đường tràn ngang trờn đường được sử dụng trờn địa bàn tỉnh thỏi nguyờn.
Hỡnh 3.20. Đường tràn liờn hợp kết hợp cống trũn 3D150 tại xó Tõn Cương thành phố Thỏi Nguyờn
Hỡnh 2.21. Thiết kế đường tràn liờn hợp kết hợp cống hộp đổ tại chỗ
- Đối với loại đường tràn dọc cú những đặc điểm sau:
+ Là loại cụng trỡnh thỏo lũ cú phương của dũng chảy trờn ngưỡng tràn gần như song song với dũng chảy trong sụng.
+ Thi cụng và quản lý đơn giản vỡ là cụng trỡnh hở.
+ Xõy dựng được trong điều kiện địa hỡnh khỏc nhau, cú thể bố trớ ở đầu đập, sỏt ven bờ hoặc ở những vựng eo nỳi khỏc trong lưu vực, cỏch xa thõn đập.
+ Yờu cầu về địa chất khụng cao, cú thể xõy trờn nền đỏ, nền đỏ xấu và cả trờn nền đất.
+ Lưu lượng thỏo cú thể từ hàng chục m3/s đến hàng vạn m3/s, chiều dài diện tràn từ hàng chục đến hàng trăm một, tựy theo yờu cầu của cụng trỡnh, phụ thuộc vào tỡnh hỡnh địa chất của nền và hạ lưu cụng trỡnh (do trị số lưu lượng riờng quyết định).
+ Việc sử dụng hoặc tăng khả năng thỏo lũ của cụng trỡnh khụng phức tạp như cụng trỡnh ngầm, độ an toàn về dự phũng thỏo lũ lớn, do đú đường tràn thỏo lũ là loại cụng trỡnh thỏo lũ an toàn.
+ Là loại tràn hở nờn dễ quan trắc; quản lý khai thỏc thuận lợi; bảo dưỡng sửa chữa đại tu dễ; tạo cảnh quan đẹp và hựng vĩ.
Hỡnh 2.22. Mặt bằng đường tràn dọc