. Trường hợp 1: Tổ hợp cơ bản
7.3.2Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm thứ nhất.
Chương 7: DẪN DÒNG THI CÔNG
7.3.2Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm thứ nhất.
nhất.
Tháng 11 năm 2007 tiến hành khởi công công trình, phải đào hố móng, đổ bê tông cống dẫn ở bờ trái ở cao độ 439 m và thi công một phần đập dâng vai trái nên ta phải đắp đê quai thu hẹp một phần lòng sông.
Việc thu hẹp lòng sông phải bảo đảm yêu cầu về mặt bằng thi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước cho hạ du mà không gây xói . Do vậy mức độ thu hẹp lòng sông phải hợp lí. Mức độ thu hẹp của lòng sông được xác định theo công thức K = 2 1 ω ω x100% (7-1)
Trong đó : K - Mức độ thu hẹp của lòng sông: K = 30% 60%.
ω1 - Tiết diện ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ(m2).
Hình 7-1: Sơ dồ tính thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
ω1 ω2
Z v lu
Lưu lượng dẫn dòng QTK
dd = 288,31m3/s ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng trong mùa kiệt năm 2007 là P=10%, tra quan hệ Q~ZHL có cao trình mực nước hạ lưu là 444,5 m.
Giả thiết ∆Zgt = 0,8 m ⇒ZTL = ZHL + ∆Zgt = 444,5 + 0,8 = 445,3 m Dựa vào mặt cắt địa hình dọc tuyến đập xác định được ω1=54.048 (m2) và ω2=126.9477(m2)..
Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp.
Tại mặt cắt co hẹp thì lưu tốc dòng chảy sẽ tăng lên và được xác định theo công thức Vc = TK dd 2 1 Q ( ) ε ω − ω (7-2)
Trong đó : ε - hệ số thu hẹp, lòng sông thu hẹp một bên ε =0,95
Vc = 288,31 4.163(m / s)
0,95 (126,9477 54,048) =
× −
Xác định độ cao nước dâng ∆Z :
Mực nước lòng sông sẽ dâng lên một đoạn ∆Z khi lòng sông bị thu hẹp lại
và được xá định bằng công thức: 2 2 c o 2 V V 1 Z . 2g 2g ∆ = − φ (7-3) Trong đó: ϕ- Hệ số lưu tốc: ϕ=0,85÷0,90. Chọn ϕ=0,90. Vc - Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp. Vo - lưu tốc tới gần: Vo= 2 ω TK dd Q = 288,31 126.9477= 2,271 (m/s). ⇒ ∆Z = 2 2 2 1 4,163 2,271 . 0,90 2.9,81 2.9,81− = 0,82 (m) ≈ ∆Zgt = 0,8 m .
Vậy giả thiết ∆Z =0,8 là đúng ⇒ K = 54,048 .100% 42,6%
126,9477 =
Như vậy mức độ thu hẹp lòng sông là đảm bảo.
Kiểm tra điều kiện chống xói.
Công trình thuỷ điện Sông Miện có lòng sông tại tuyến đập là một lớp đất sườn tàn tích của đá trầm tích gồm á sét, á sét lẫn 10-15% dăm sạn, đất đá chặt vừa dày khoảng 2 m. Tra bảng 4 10TCVN4118 1995, lưu tốc cho phép không xói đối với đá trầm tích phong hóa mềm yếu là [V]KX= 3,5 m/s. So sánh:
Vc > [V]KX
Do vậy xảy ra hiện tượng xói tại mặt cắt co hẹp.
Trong trường hợp này, do lớp đất sườn tích dưới lòng sông khá dày mà sau này ta cũng phải đào bỏ, đê quai dọc cũng phải phá nên ta có thể tận dụng lưu tốc dòng nước để đào xói bớt lớp đất đó và cuốn trôi một phần đê quai dọc. Phần phải gia cố ở đây là 2 lăng trụ đê quai thượng hạ lưu và một phần đê quai dọc để không làm ảnh hưởng đến công trình phía trong.
Để khắc phục hiện tượng xói này ta dùng rọ đá 2,5x5,0x1,0 m . Theo quy phạm, lớp bảo vệ này có thể chịu được vận tốc dòng nước V=5,5 m/s khi độ sâu lớn hơn 1m do đó sẽ tránh được xói lở phần đất đá đắp.
Vậy cao trình mực nước thượng lưu lúc này là: ZTL = ZHL + ∆Zgt = 444,5 + 0,8 = 445,3 m ZHL = 444,5 m
Cao trình đê quai thượng hạ lưu : ZđêquaiTL=ZTL + a ZđêquaiHL=ZHL + a
Với a là độ vượt cao an toàn a = 0,35–0,7 m .Chọn a = 0,5 m ZđêquaiTL=ZTL + a = 445,3 +0,7 = 446 m
ZđêquaiHL=ZHL + a = 444,5+0,5 = 445 m
7.3.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, cống dẫn dòng,cống xả cát mùa lũ năm thứ I.