Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu lựa chọn cống dẫn dòng thi công hợp lý cho công trình thủy điện Bản Chát

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.84 MB, 122 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ q báu đó để tác giả hồn thành tốt nhiệm vụ.

nghiền cứu của minh

Đặc bigt, Tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy:PGS.TS, Trần Quốc Thưởng đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấpcác thơng tin, ti liệu khoa học kỹ thuật cin thiết trong qu trình thực hiện luận văn

chỉ bảo của các Thầy, các Cô, các bạn đồng nghiệp.

Handi, ngày... thẳng ... nãm.2012Hoe viên

'Trần Hồng Thanh

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM DOAN

‘Ten tôi là: Trần Hồng Thanh

Học viên lớp: CHI7C2

Đề tài luận văn cao học: “Nghiên cứu lựa chọn cổng dẫn dong thi

công hợp lý cho cơng trình thity điện Bản Chat’ được trường Đại học Thuy

lợi Hà Nội giao cho học viên Trần Hồng Thanh, được sự hướng

PGS.TS. Trần Quốc Thưởng luận văn đã hồn thành.

‘Toi xin cam đoan với Khoa Cơng trình và Phòng Đảo tạo trường Đại hoc“Thủy lợi dé tài nghiên cứu này là cơng trình của cá nhân tơi.,.

Ha Nội, ngày... thắng ... nấm 2012“Tác giả luận văn

‘Tran Hồng Thanh

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MỤC LUC

1. Tinh cắp thiết của đề tai 12. Mue địch của đề ti 23. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. 23.1. Cách tiếp cận 23.2. Phương pháp nghiên cứu 24, Kết quả dự kiến 3CHUONG 1: TONG QUAN VE CÔNG TÁC DAN DONG QUA CONG VA QU:DAP BE TONG XÂY DG

1.1 Các nhân

4ảnh hướng tới việ lựa chọn phương án din ding 41.1.1. Điều kign địa hình. 41.1.2 Điều liện địa chất 4

1.13. Diéw kign thiy văn dng chảy 51.14. Điều kiện lợi dung tổng hợp dòng chảy. 5

1.1.5 Điệu kiện dn sinh kink tế, mdi trường và xã hội 71.1.6. Câu tao và sự bồ tri cơng trình thy lot, thy điền 51.1.7. Điều kign và Nha năng thi công 5

1.2. Đặc điểm của thi cơng các cơng rình thủy lợi và nhiệm vụ din dòng...93. Các kết quả đã nghiên cứu ở trong nước và ngoài nước 91.4, Những nguyên tie chon phương án din đồng, 111.5. Phân tích lựa chon cấp cơng trình, tin suit thiết kế và phương pháp dẫn

đồng th cơng it

13.1. Cấp this kể cong trình din dng H

1.32. Chọn tin suất hết kể 215.3 Chọn thời đoạn dẫn dng và lư lượng thi Kế (Ora) m71.6. Kết hiện chương 1 "CHUONG 2: TÍNH TỐN THUY LỰC DAN DONG QUA CONG VA QUA BAP,BE TONG XÂY DO Is

2.1. Tin tốn dẫn đồng thi cơng qua cơng trình thủy lợi Is

2.2. Dẫn đồng thi cơng qua lịng sơng thu hẹp, 19

2.21. Phương pháp thứ nhất 9

2.2.2, Phương pháp thứ lai: 20

23. Trường hop công ngằm chảy không áp 23`13.2 Trường hợp công ngằm chảy bin áp. 23

2.3.3. Tring hợp cơng ngầm chay có áp. 242.4 Tinh tốn din đồng thi công qua dip bê tông xây dỡ 4241. Dan dàng thi công qua khe răng lược P'

2.4.2. Din ding thi công qua đập bê tông xdy dỏ. 252.43, Din đồng thi công qua dip be tông xdy đỡ là hap với cũng 25

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

2.5. KẾt luận chương 2. 26CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THUY LỰC DAN DONG THI CONG CHO CONGTRÌNH THỦY ĐIỆN BAN CHAT 283.1, Giới thiệu chung về cơng trình thủy điện Bản Chat. 3

3.2. Lưu lượng din đồng thi công 3

33. Các giai đoạn dẫn dong 3B3.31. Phương dn ban đâu 333.3.2. Phương din chon 4

3.4, Tinh tốn thay lực dẫn dng thi cơng qua công VỀ mùa kiệt 35

4.1. Cang làm việc như một đập tràn đình rộng. 3S

3.4.2. Céng làm như một cong dưới sâu. 363.5. Tinh tốn dẫn dịng thi cơng qua công và đập bê tông xây dé tại cao trình.

Ý 365 mùa lũ năm xây dựng thứ hai 3-.8. Tĩnh toán khả nding xả qua trầm xây đồ tụi cao tình V 365 393.5.2 Tĩnh tản kha năng tháo qua cổng 413.5.3. Tĩnh toán đường mất nước 43.6. Tinh tốn tiêu năng sav cơng dẫn dịng 463.7. Kết luận chương 3 “49'CHƯƠNG 4: SO SANH TINH TOÁN VỚI NGHIỆM MƠ HÌNH CƠNG TRÌNHTHUY ĐIỆN BẢN CHAT. 30

4.1. Nội dang nghiên cứu thí nghiệm mơ hình cơng trình dẫn đồng 501.1. Thi nghiệm cổng dan đồng. 30‘41.2 Mã hình dẫn đồng qua tràn xy dở độn cao tình 365m ket hp với cơng

dẫn ding 342. Xây ding mộ hình : 324.211. Thế kế vi xây dựng mơ hình cơng dẫn ding 34.2.2, Thidt Re và xây dụng mơ hình dn đồng thi công qua công dẫn ding vàtràn xây dữ 3343. Két qua thi nghiệm mơ hình của cơng và đập tràn cơng tình thủy điện BanChất 55

4.311 Kế quả thi nghiện mồ hình của cơng 3543.2. Ket qui thi nghiện mơ hình dan đồng qua cũng và tràn xây di... 6384.4, So sinh kết quả tinh tốn và thí nghiệm mơ n44.41. So sinh et qui tinh tốn dn đồng th công qua củng. 74.4.2. So sinh kết quả tỉnh toản dẫn đồng thi công qua cổng và tràn xây ds. 784.5 Kết luận và kiến nghị. 82

4.3.1. Trường hợp dan dòng qua cổng. 82

4.5.2. Trường hợp dẫn dòng qua công kết hợp với tràn xây de, 83KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ 851. Những kết quả đã đạt được 85II. Hạn chế và hướng nghiên cứu. 86

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

TÀI LIỆU THAM KHAO. 87

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1. Ty lệ giá thành cơng trình dẫn dịng so với giá thành đập. 10Bảng 1.2. Quan hệ cấp thiết kế giữa cơng trình chủ u ~ cơng trình thứ u ~ cơngtrình tạm thời trong một cơng trình đầu mỗi hoặc bệ thống dẫn 12

"Bảng 1.3. Lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế các cơng trình tạm thời phục vụ

công tc din ding BBang 3.1. Các thông số và chỉ tiêu chính của cơng trình theo TKKT giai đoạn 1 .29Bảng 3.2: Tin suất và lưu lượng tính ton lớn nhất trong mùa lũ 3Bảng 3.3: Tin suất và lưu lượng tinh toần mùa kiệt 3

"Bảng 34: Các thông số din đồng th công 3"Bảng 3.5: Tinh toin din dang qua cổng +?Bảng 3.6: Xác định khả năng xa qua trần xây đỡ 40Bang 3.7: Khả năng xã qua cổng dẫn đồng 4iBảng 3.8: Xác định khả năng xã kết hợp 43Bang 3.9: Kết quả tinh toán đường mặt nước ứng với Q = 1.300m'/s 4dBang 3.10: Kết quả tính tốn đường mặt nước ứng với Q = 1.695m'/s 44Bảng 3.11: Kết qua tính tốn đường mặt nước ứng với Q = 3.200m'/s 45Bảng 3.12: Kết quả tinh toán đường mặt nước ứng với Q =.4.82Im + 45Bang 3.13: Kết quả tinh toán đường mặt nước ứng với Q = 5.000mÏ/s 46"Bảng 3.14: Kết quả tính tốn lưu lượng tiêu năng cho cổng dẫn dòng 4Bảng 3.15: Bảng thông số tiêu năng sau cổng, 49

Bảng 4.1: Kết quả thí nghiệm về khả năng tháo $6Bang 4.2 Kết quả thí nghiệm về hệ số lưu lượng m và we 58Bảng 4.3a: Mạch động vận tốc tại cửa vào công. 60

‘Bang 4.3b: Mạch động vận tốc tại cửa ra công. 61

Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm xa lũ thi cơng qua cống dẫn dòng và trần xây dựng 63

Bảng 4.54: Kết quả thí nghiệm xác định đường mặt nước hướng ngang trên mơ hình

din đồng thi cơng qua trin xây đở và cổng dẫn đồng 2 khoang ot“Tỷ lệ 1/80. (Phương án thiết kế); Q = 1.300 (m'Vs) “Bảng 4 Sb: Kết quả thí nghiệm xác định đường mặt nước hướng ngang trên mơ hình

din đồng thi cơng qua tràn xây đỡ và cổng dẫn đồng 2 khoang, 65

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

“Tỷ lệ 1/80. (Phương án thiết kế); Q = 1.695 (mÌs) 6s"Bảng 4.5: Kết qua thí nghiệm xác định đường mặt nước hướng ngang trên mơ hình

dẫn dịng thi công qua tràn xây da và công din đồng 2 khoang 66‘TY lệ 1/80. (Phương ân thiết kế); Q = 3.200 (ms) 66Bing 4.5d: Kết quả thi nghiệm xác định đường mặt nước hướng ngang trên mơ hình,lẫn ding thi công qua tran xây đỡ và công din ding 2 khoang. 61“Tỷ lệ 1/80. (Phương ân thiết kế); Q= 4.821 (m°/9) 6Bảng 4.5: Kết quả thí nghiệm xác định đường mặt nước hướng ngang trên mơ hìnhcđẫn dịng thi cơng qua trần xây d6 và cổng din dịng 2 khoang. 68Ty lệ 1/80. (Phương án thiết kế); Q = 5.000 (mÌ/s) 68

Bảng 4.6, Độ sâu dong chảy trên đỉnh đề quai thượng hạ lưu 70

Bang 4.7: Kết quả do sóng hai bo. 70Bang 4.8. Xác định gần đúng lưu lượng xa qua cổng và tran qua đê quai thugng...74

Bảng 4.9 . Gi trị mạch động áp suất ở các vị trí xung yu(PATK), 76Bảng 4.10: So sánh giữa kết quả tinh tốn va thi nghiệm mơ hình 7

Bảng 4.11: So sinh Khả năng xã qua cổng và trần xây dé giữa kết quả tính tốn và

thí nghiệm mơ hình 78Bảng 4.12: So sánh mực nước thượng lưu theo tính tốn và thí nghiệm mơ hình...78

Bang 4.16: Trường hợp Q = 4.821 m'/s 81Bang 4.17: Trường hợp Q= 5.000 m'/s 82

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1.1: Hình ảnh địa hình, địa chất khu vực tuyến đập thủy điện Bản Chát sHình 1.2: Dẫn dịng qua kênh cơng trình thủy điện DakSin 1 (Dak Nơng). 6Hình 1.3: Dẫn dịng qua cống cơng trình thủy điện Đồng Nai 3 6Hình 1.4: Dẫn dịng qua kênh va cống cơng trình thủy điện Lai Châu. 7Hình 1.5: Dẫn dong qua trin tạm cơng trình thủy điện Cửa Đạt 7

Hình 1.6: Chan đồng cơng trình thủy điện Bản Chat 8Hình 1.7: Mat bằng so đỗ dẫn ding qua cổng và đập xây da 15Hình 2.1 Sơ đồ tinh tốn thủy lực của đồng chảy qua lịng sơng thu hep. 21Hình 2.2 Sơ đồ tinh tốn thủy lực qua cổng diy. +Hình 2.3 dẫn dong thi công qua đập bê tông xây dỡ. 25Hình 24. Sơ đồ din đồng thi cơng qua cổng và đập xây da 26Hình 3.1: Tồn cảnh thi cơng cơng. tnh thủy điện Bản Chit 29Hình 3.2: Biểu đồ quan hệ lư lượng qua cổng và mục nước thượng lưu 37Hình 3.3: Dẫn ding thi cơng qua đập trin xây dỡ cao trình 365 và cổng 3Hình 3.4: Biểu đồ quan hệ lưu lượng qua tràn va mực nước thượng lưu. 40Hình 3.5: Sơ đồ tinh tốn bể tiêu năng sau cống 41"Hình 4.1: Mơ hình dẫn dịng thi cơng qua cổng nhìn từ thượng lưu 33inh 4.2: Mơ hình dẫn dịng thi cơng qua cổng và tràn xây dở nhìn từ hạ lưu...55Hình 4.3: Kết quả thí nghiệm quan hệ Q~f(Z hồ) - PATK mơ hình cống dẫn dịngtỷ lệ 1/36. 56Hinh 44: Kết quả thí nghiệm quan hệ w~f(Q} PATK mơ hình cổng dẫn dịng tỷ lệ

136. s

Hình 45: Kết quả thí nghiệm quan hệ m-f(Q)- PATK mơ hình cổng din đồng tỷ lệ

136 39Hình 4.6. Biểu đồ so sinh khả năng xả của cổng theo kết quả tinh tốn so với kếtquả th nghiệm mơ hình THình 4.7. Biểu đồ so sánh mực nước thượng lưu theo tinh tốn và thí nghiệm...9

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài:

Nước ta đang trong thời ky phát triển, nhu cầu năng lượng cần cho nền kinh tế.quốc dân vi cho sinh hoạt ngày cảng gia ting. Trong khử hiện nay trên thé giới đangốt, than đá .. ngày càngén kinh tếsử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch như dẫu mỏ, khí

cạn kiệt. Vì vậy việc im kiếm, bỏ sung nguồn cung cấp năng lượng cho.

nước ta a rt quan trong, khẩn thiết. Trong đó, thủy điện vẫn là hưởng được wu tiêndo đây là nguồn năng lượng sạch, rat rẻ vả không ô nhiễm mơi trường.

Khi xây dựng các cơng tình thủy dign, việc xây đựng các cơng trinh phục vụcho q trình dẫn đồng thi công đồng một vai trỏ quan trong. Nó sẽ gitip q tinhthi cơng được liên tục và thuận lợi, hỗ móng ln được khơ ro trong suốt q trìnhthi cơng, tiền độ thi cơng nhanh, chất lượng cơng trình tốt, thi cơng an tồn, chi phíxây dựng cơng trình giám. Ngược lại, cơng tác dẫn dịng khơng tốt sẽ gây trở ngạicho công tác thi công, chậm tiễn độ, thi cơng khơng an tồn, tng giá thành, thậmchí gây hư hỏng, phá huỷ cơng trình, thiệt hại tài sản và tinh mạng con người.

Muốn vậy chúng ta phái nghiên cứu, phân tích và đánh giá một cách khách.quan, trệt để, toàn diện các yêu tổ ảnh hưởng và những nguyên tắc để lựa chọn

phương án dẫn dòng thi công phù hợp cụ thé là xác định được các thơng số (hủy lực

trong q trình lựa chọn giải pháp dn dang.

Đơi với những cơng trình thủy điện xây dựng trên lỏng sông hep, hai bên lànúi đá đốc, mặt bằng thi công bị hạn chế nên không thé sử dụng được các cơng trìnhdẫn đồng kiểu hờ mà thường dùng cơng để dẫn dịng.

Cổng dẫn dịng là một trong những cơng trinh dẫn dịng hiệu quả cao và tươngđối an tồn. Ngồi ra, đối với cơng trình thủy điện khai thác theo kiểu đường dẫn cócơng trình đầu mối là đập dâng thi thường có cột nước thấp, chế độ thủy lực trongcống dẫn dòng rit phức tạp, có thé xây ra chế độ chuyển tgp tử trạng thai chay có áp

sang bán áp và khơng áp, tủy thuộc vào sự thay đổi mye nước thượng và hạ lưu. Khi

tinh toán thủy lực của cổng loại này cin có sự nghiên cứu điều kiện chày để phân biệtchế độ chảy trong cổng nhằm xác định sơ đồ và cơng thúc tính tốn cho phù hợp.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

“Trong luận văn này, ng nghiên cầu đánh gi các yéu tổ ảnhhưởng đến chế độ thủy lực trong công trình dẫn dịng. Vì vậy ngồi việc tính tốn.theo ý thuyết và kin nghiệm, cin thi nghiệm trên mơ bình thấy lực để so sánh

'Cơng trình thủy điện Ban Chat ~ Lai Châu cũng là cơng trình thủy điện lớn,cơng ác dẫn đồng phức tạp, Đ tải "Nghiên cứu lea chọn cổng dẫn đồng thi cơnghap lý cho cơng trình thiy điện bản Chit” không những cổ ý nghĩa thực tiễn đốivới cơng trình thủy điện Bản Chat nói riêng ma cỏn phan nào giúp các nha chun.mơn có những đánh giá xá thực và tính toin dẫn dịng thi cơng hợp lý trong thực tẾ

xây đựng các cơng tình thủy lợi thủy điện

2. Mục đích của đề tài

2.1. Nghiên cứu đặc điểm, chế độ thủy lực của phương pháp dẫn ding thi

cơng qua đập xây dỡ và quai:

2.2. Tính tốn thủy lực din dịng cho cơng trình thủy điện Ban Chit, két hopvới kết quả thí nghiệm mơ hình đã có của cơng trình để so sánh, đánh giá sự saiKhác và đưa ra những kiến nghị

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu3⁄1. Cáchcin

“Thu thập tai liga về phương pháp din dang thi công qua dap xây dở như: đập

đất đá hỗn hợp, đập đá đồ, đập đá đơ.

dẫn đồng từ các cơng trình trong và ngồi nước,

tông bản mặt, đập bê tông xây dé và công

3.2. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tải liệu hướng dẫn, phương pháp tính tốn din dịng thi cơngqua cổng và qua đập xây đỡ từ các tả liệu thu thập, kết hợp tải liệu thực hiện mơ

hình thủy lực;

~ Tính tốn thủy lực dẫn dng thi cơng qua đập bê tơng xây dỡ và cổng, ứng

dụng cho cơng trình thủy điện Bản Chat;

- Bằng những luận chứng và ý luận xác thục ẩm tra kết quả tinh toán, sosánh với kết quả của thí nghiệm mơ hình thủy lực và rút ra những kết luận cho

phương án dẫn đồng.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

4. KẾ quả dự kiến

~ Nghiên cứu và đưa ra kết quả tính tốn lý thuyết về chế độ chảy ở cổng dẫn.dong thì cơng;

~ Thiết kế mơ hình thủy lực cổng dẫn dịng thủy điện Bản Chat;

~ Phân ích, kiểm chúng kết quả nghiên cửu giữa kết quả tinh tốn với kết«qu thí nghiệm cia cơng trình thủy điện Bán Chất, tạ cơ sở cho iệc áp dụng đốivới các cơng trình khác có điều kiện tương tự.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

(ONG 1: TONG QUAN VE CÔNG TÁC DAN DONG.QUA CONG VA QUA DAP BE TONG XÂY DO

Cơng trình thủy lợi, thủy điện có một đặc thủ riêng là thưởng phải xây dựngtrên các con sông, con suối, những nơi cơ địa hình thi cơng khó khăn, phức tap.Mong của cơng trình thường nằm sâu đưới mặt đất tự nhiễn hay mực nước ngằm,Do d quả tình thi công không tránh khỏi những ảnh hưởng bắt lợi của đồng nướcmặt, nước ngắm, mưa v.v,

Qui trình thi cơng luôn phải đảm bảo hồ mỏng được khô rio đồng thỏi phidam bảo yêu cầu lợi dụng tong hợp và duy trì dịng chảy ở hạ lưu tới mức cao nhất.Xuất phit từ những đặc điểm ấy trong quả tình th cơng người ta phải ng

và biện pháp din dịng thi công hop lý, hiệu quả.

<6 được phương án hợp lý chúng ta phải nghiên cứu, phân tích và đánh giámột cách khách quan, tiệt để, toàn điện các nhân tổ ảnh hưởng và những nguyễntắc để lựa chọn phương án dẫn dịng thi cơng. Các nhân 16 ảnh hướng bao gồm:Điều kiện địa hình. điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, digu kiện dân sinh kinh1É, khả năng thí cơng và quy mơ kích thước cũng như tằm quan trọng của cơng trình

trình phy trợ...Phương án, quy mơ cơng trình dẫn đồng, từ đó ảnh hưởng đến tiềnđộ thi cơng cơng trình. Do vậy người thiết in phải căn cứ vào điều kiện địa hình.cu thể để lựa chọn phương ấn và quy mô công trinh din ding cho cơng trình Thủy

Lợi, Thủy Điện.

1.1.2 Điều kiện da chit

Điều kiện dia chất đóng một vai t quan trọng cho việc lựa chọn phương ándẫn ding thi công và đặc biệt kết cấu quy mơ cơng trình chính. Vi vậy in phải có

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

sur khảo sit thăm dồ, các đánh giá về dia chit của khu wwe cơng trình một cách kỹlưỡng và chính xác. Với mỗi điều kiện địa chất của mỗi cơng trình khác nhau sẽ.tương ứng với một phương án dẫn ding hợp lý. Tay thuộc vào điu kiện địa chất đểchon được kết cấu, quy mơ cơng trình chính, phương án, kết edu cơng trình dẫnđồng cho phủ hop với điều kiện địa chit khu vực cơng trình.

Tình 1.1: Hình ảnh địa ink, địa chất khu vực tuyén đập thấy điện Bản Chitkiện thiy vẫn dong cháy.

i dịng sơng thiên nhiên sẽ có một chế độ chảy khác nhau, dựa vào đặctrưng đồng chiy, để lựa chọn được quy mơ kích thước cơng tình chính, từ đó lựachọn được phương án dẫn dịng hợp lý. Vì vậy từ số liệu thủy văn dịng chảy sẽ.được tính tốn để lựa chọn lưu lượng và tin suất din dịng, từ đó sẽ lựa chọn đượcphương án, kết cầu cũng như tình tự của phương án dẫn đồng.

1.1. Điều kiện ợi dụng tổng hợp đồng chảy

Trong q trình dẫn dịng thi cơng nhu cầu dùng nước khơng những đủ vềlượng mà cịn phải đảm bảo về chất lượng cho phía hạ lưu để đáp ứng các nhủnhư: nước sinh hoạt, lưu thông đường thủy, nước cung cắp cho các khu cơng nghiệp

(nếu có) v.v...

Vi vậy din dòng là biện pháp nhằm giải quyết tt cả những điều kiện đó trongsuốt q trình xây đụng cơng tỉnh

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Hinh 1.2: Dẫn dàng qua kênh công trình thiy điện BakSin I (Bak Nơng)

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 1.4: Din dàng qua Kênh và cổng cơng trình thầy điện Lai Châu

Hinh 1.5: Dẫn dang qua tran tam cơng trình thủy điện Của Đạt1.1.5. Điều kiện dân sinh kinh tế, mơi trường và xã hội

Đối với cơng trình thủy lợi nói chung và cơng trình thủy đi 1, thì lợiich kinh tế mà bản thân cơng trinh đem lại từ lúc cơng trình bit đầu xây dụng chotới khí cơng trình được đưa vào khai thác ln là vấn đề trọng tâm.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Hệ thống diện. dường. trường trạm được xây dựng, nó giải quyết cơng an việc

làm cho người lao động, tăng thu nhập, cải thiện đời sống nhân dân, nâng cao trình.độ dân trí

Khi dự án được đưa vào khai thác sẽ tạo nên những điểm du lịch, những khu:vui chơi giải tỉ... Song bên cạnh đó cũng cỏ những vin dé cin được nghiền cứumột cách cin trong như: Vấn đề mdi trường, dĩ dân ti định cư, các d tích lịch sử,

các tải nguyên thiên nhiên trong phạm vi ảnh hưởng của cơng trình.

1.1.6. Cấu go và sự bổ tí cơng trình thấy lợi, thấy điện

Gitta cơng tình đầu mỗi và phương án dẫn dịng thi cơng có mỗi quan hệ mật‘hit, Khi thể Ê các cơng trình thủy lợi trước hết phải thiết kể và lựa chọn phươngán din đồng, Ngược lai khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ và nắm chắc đặc

điểm cấu tạo và sự bổ hoạch khai thác và lợi dụng chúng và cơng trình để có

việc dẫn dịng. Có như vậy thì bản thiết kế mới có khả năng thục hiện vi đảm bảovề mặt kinh tế lẫn điều kiện kỹ thuật.

1.1.7. Điều kiện và khả năng thi công

Điều này thể hiện rõ ở những điểm như: Thời gian thi công, khả năng cungthiết bí, nhân lực vật iệu, trình độ tổ chức sản xuất và quản lý thi công. KẾhoạch Sn độ thi công phụ thuộc vào kế hoạch và biện pháp dẫn dòng. Do vậy chọnđược phương án dẫn dòng hợp lý sẽ tạo điều kiện cho thi cơng hồn thành đúnghoặc vượt thời điểm mà tiền độ 48 ra

Hình 1.6: Chặn dịng cơng trình thủy điện Bản Chát

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

1.2, Đặc điểm của thi cơng các cơng trình thủy lợi và nhiệm vụ dẫn đồng

Cơng tác dẫn dịng thi cơng là dẫn dịng chảy trong sơng theo một phần củalịng sơng thiên nhiên hoặc theo một đường dẫn nhân tạo khác, nhằm mục dich tựohồ móng được cách ly với dịng chày và ln được khơ ráo trong suốt q trình thi

Dẫn dịng thi cơng có thé được thục hiện bằng cách dip để quai ngăn dingmột đợt để ngăn tồn bộ lịng sơng, chuyển hướng dịng chảy đi qua một đường dẫn.khác (kênh, cổng, đập trận, ..) đã được chuin bj trước hoặc dip để quai ngăn dingnhiều đợt và dẫn ding qua lịng sơng thủ hẹp, Bip để quai ngăn ding nhiễu đợtthưởng ứng dụng với sông khu vực hạ du và khu vực trung du, nơi long sông tương

đối rông, thuận lợi nhất là nơi sông có bãi bồi, bãi ni, đảo đá ngầm, Chính vi vậy,việc lưa chọn phương án dẫn đồng thing hợp lý cịn cho phép sớm phát huy hiệuqui cơng tình ngay cả trong thời gian thi công

Cụ thé đối với mỗi công tinh, quy mô và thời gian xây dụng khác nhau, điềukiện đị hình, địa chất tng cơng tình khác nhau, yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồnnước khác nhau do đó phương án dẫn dịng thi cơng khơng giống nhau. Tuy nhiên

sông tác dẫn đồng cỏ chung những nội dung chỉnh saw- Lựa chọn xác định phương én din đồng

~ Tính tốn thiết kế các cơng trình dẫn dịng ( Cổng, kênh, tuy nen, tràn, tạm...)+ Thiết kế công trình ngăn ding và dé quai bao quanh hỗ mồng, dim bảo hỗmồng thi công trong điều kiện khô ráo.

C6 nhiễu trường hợp đặc biệt do điều kiện dẫn ding thi cơng khó khăn nênphải thay đổi tuyến cơng trình để đơn giản hóa sơ đồ dẫn dịng, mặc dù điều nàylâm tăng khối lượng thi cơng cơng trình chính. Vi dụ như cơng trình thủy điện Tam.Hiệp - Trung Quốc, cơng trình thủy điện Sơn La, hồ chữa Nà Tée.-trong thiết kế đã

phải điều chính tuyển cơng trình dé đơn giản hóa phương án dẫn dong.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Bảng 1. Tỷ lệ giá thành cơng trình dẫn ding so với giá thành đập: Tye

TY | TRachgtimh | dảngghoen | Cơnhbdin [ưhhoệng

mi đập Ø6)

A Các cơng trình ngồi nước.

TT Tag 10 Tạm [8

2 | — Ty 1500 5 io3 T— Than 200 x wo

a} han 3B | Tag 7see cản" 9= Ris 330} Rome tar | 77 | Wii si 5 23 T— Hãng Si x 3[Sin 303 | Tag | 7

5 Ci ag ino me

1 Hỗ Gò Miu 15 Kênh dẫn 83 Hỗ Khuỗi Khe 76 Céng dẫn dong ig3) BS Ving 7} ing inding TỦmã... man nmn

s Tỗ Hing Kếnh. a2 Kénh din 706 “Thủy điện Na hang 4398 Kênh dẫn và dap 13,0

xây dựng dé

7 Thuy điện Son La 16.562 16,0

(Qua số liệu ở bảng 1.1 ta thiy dẫn dang thi công chiếm vị tri quan trong trongcơng tác thiết kế tổ chức thi cơng. Vì vay, việc nghiên cứu để lựa chọn giải pháp.dẫn đồng thi công hop lý cho mỗi công trinh là vẫn để khoa học, cần phải cân nhắcđầy đủ dựa trên cơ sở kỹ thuật, kinh tế và vẫn đề xã hội

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

1.4, Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng

Khi quyết định lựa chọn phương án dẫn dong can tuân theo những nguyễn tắc.sau diy:

~ _ Thời gian th công ngắn nhất;

~ Thi công được thuận lợi, liên tục, an toàn và chất lượng cao;

Đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp phía hạ lưu tới mức cao nhất

Dé đảm bảo được những nguyên tic trén thì cần chú ý tối các vẫn đề cụ thểnổi bật sau đây

+ Triệt để lợi dụng điều kí có lợi của tự nhiên và đặc điểm kết cấu cơng,trình để giảm bớt khối lượng giá thành các cơng trình tam;

+ Khai thie moi khả năng và lực lượng tiên tiễn về kỹ thuật, tổ chức và quản

lý như: máy móc có cơng suất lớn, phương pháp thi cơng hiện dại, biện pháp tổchức thi công khoa học và hợp lý để tranh thủ thi công trong mùa khô với hiệu quảcao nhất

+ Khi thiết kế các cơng mình tạm và chọn phương pháp thi công nên đơn giản,

Jno thi công và iện lợi cho thio dỡ, tạo điều kiện cho cơng trình chính thi cơngsớm và thuận lợi. Đặc biệt là tạo điều kiện cho cơng tình sớm đi vào khai thác và

phát huy hiệu quả của nó.

1.5. Phân tích lựa chọn cắp cơng trình, tần suất thiết kế và phương pháp dẫn

‘dong thi công.

15.1. Cấp thiết công wink din đồng

Khái niệm: Tủy thuộc vào quy mô, địa điểm xây dựng cơng trình, năng lụckinh

phục vụ, mức độ ảnh hướng tích cực của cơng trình đế xã hội, an ninhsn thiên nhiên“quốc phịng....cũng như tác động tiêu cực của cơng trình đến tài nguy

mơi trường mà người ta chia ra các cấp cơng trình khác nhau. Trong xây dựng noi

chúng và trong xây dụng cơng tình thủy lợi nó riêng thi cấp tiết kế cơng trình.được chia làm 5 cắp khác nhau từ cấp I dén cấp V theo sự giảm dẫn tim quan trong,

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Bảng 1.2. Quan hệ cáp thiét ké giữa cơng trình chủ u ~ cơng trình thứ yeu ~ cơngtrình tam thời trong một cơng trình đầu moi hoặc hệ thơng dẫn.

Cấp thiết kế của cơng trình đầu mỗi hoặc hệ

thống cơng trình dẫn dịng a al el al

Cấp thiết kế cơng trình chủ yếu. 1 HH, IV, Vthiết k cơng trình thứ u mim) wiv ivCắp hit kế cơng trình tạm thời wiviviviv

Chi thi: Theo thơi gia sử dụng, cơng trình thủy tong hệ hơng cơng trìnhthủy lợi được chia thành cơng trình lâu dài và cơng trình tạm thời:

(1) Cơng trình lâu dai là cơng trình được sử dụng thường xun hoặc định kytrong suốt quá trình khai thác, Tùy thuộc vào chức năng, cơng trình lâu dai được.chia thành cơng trình chủ u và cơng tình thứ

4. Cơng trình chủ u là cơng trình mà sự hư hỏng của chúng sẽ ảnh hường

trực iếp đến sự làm việc bình thường của cơng trình đều mỗi và hệ thống như: đập,cửa cổng, cơng trình xả, cơng trình lấy nước, trạm bơm, trạm thủy diện... lâm chochúng không đảm nhận được nhiệm vụ như thiết kế đặt ra.

b. Cổng trình chứ yéu là cơng trình mà sự hư hỏng của ching khơng ảnhhưởng đến sự làm việc bình thường của cơng trình đầu mỗi và hệ thống như: tường,chin dit, tưởng hướng dịng, cầu cơng tác và cơng trình bảo vệ bờ... Có thể phục

hồi được trong một thời gian ngắn

(2) Cơng trình tam thời là cơng trình chi sử dụng trong thai ky xây dựng hoặcchỉ sử dụng để sửa chữa cơng trình lâu dai trong thời kỳ khai thác (để qy, cơngtrình dẫn, xả lưu lượng thi cơng, cầu tạm...

1.52. Chom tần suất tide kế

“Q trình thiết kế cơng ình dẫn dịng thi cơng cần chọn một hay nhiều giá trịlưu lượng để làm Iu lượng tinh ton các thông số chủ ơng tình dẫndong. Trị s6 lưu lượng đó được gọi là lưu lượng thiết kế thi công hay lưu lượngthiết kế dẫn dong ứng với tin suất thiết kế dẫn dòng Q(m’ss).

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Lưu lượng thiết ké thi cơng có một ý nghĩa vơ cùng quan trọng, nó ảnh hưởng,tới quy mơ, kích thước cơng tình dẫn đồng, tới an tồn thi cơng và chi phí xâydựng cơng trình,

Việc chon tin suất thiết kế dẫn dịng là rất quan trọng, nên cần phái xem xét

ánh giá, tỉnh tốn một cá ' chính xác và kỹ lưỡng để sao cho cơng tác thi cơng làan tồn và hiệu quả nhất

‘Tin suất dẫn địng thi cơng cơng trình thủy lợi xác định theo Tiêu chuẩn xâydung Việt Nam TCXDVN 285: 2002. (theo bảng 1.3)

Bảng 1.3. Lưu lượng mice nước lớn nhất dé thiét kế các cơng trình tạm thời phục vacông tác dẫn ding

Tin suất lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế cácCấp cơng tình cơng trình tạm thai phục vụ cơng tắc dẫn đồng (%)

“rong Ì mùa khô >2 mùa khô

tăng thêm mức bảo đảm cho cơng trình này

Những cơng trình bê tơng trọng lực có điều kiện nền tốt cho phép tran qua thico quan thiết kế có thể kiến nghị hạ mức bảo đảm của cơng trình tạm thời để giảm.vốn xây đựng.

Tit cả các kinghị nâng hạ tin suất đều phải có luận chứng kinh tế kỹ thuậtchắc chin và phải được cơ quan phê duyệt chấp nhận.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

13.3 Chon thời đoạn dẫu dng và ưu lượng thiết (Ôn)

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng là một vấn đề phức tạp đòi hỏi nghiên cứu.kỹ tổng hợp nhiễu vẫn đề liên quan như: đặc điểm khi tượng thủy văn. đặc điểm kếtcầu, phương pháp dẫn ding, điều kiện và khả năng thi cơng. khối lượng thi cơngcơng ình chính...để đỀ xuất và đưa ra được thời đoạn dẫn dòng hop lý nhằm đảmbảo cho việc thi cơng an tồn chất lượng cơng trình tt, chỉ phí xây dựng thấp

1.5.3.1 Những kinh nghiệm chung dé chọn thời đoạn dẫn dòng.

ï với cơng trình đập dit, đá đổ nói chung là không cho nước trần qua. Khốilượng thi công lớn, khả năng và điều kiện thi cơng hạn chế vì vậy khơng thể thi

cơng hồn thành trong một mia khơ, mà phải thi công trong một thời gian dai thi

thời đoạn thiết kế cũng phải dồi tương ứng với thờiĐối với cơng trình bằng bề tơng,

qua nên trong q trình thiết kế có thể chia ra làm nhiều thời đoạn. Mỗi thời đoạndẫn dòng ứng với một biện pháp dẫn dòng khác nhau. Mùa kiệt đắp đê quai ngăn.nước, dẫn nước vé hạ lưu qua lịng sơng thu hẹp hay qua cơng trình tháo nước tạmthời hoặc lâu dải. Mùa lũ cơng trình đợc thi cơng theo phương pháp vượt lũ, mộtphần nước được giữ lạ lòng hỗ, phần khắc được dẫn qua cơng trình lạm như kherăng lược, cổng xa sâu,

Đối với cơng trình có quy mơ kích thước cũng như khối lượng thi cơng nhỏ có.thể thi cơng xong trong một mia kiệt thì thời đoạn dẫn dịng là một mùa.

15.3.2 Cơ sở lý luận để tn toán kinh tế kỹ thuật chọn On

Đối với các cơng trình thấy lợi thi cơng trên các sơng subi miỄn núi có địahình dốc, chênh lệch lưu lượng giữa hai mùa lũ và mùa kiệt rit lớn. Do vậy việc cho

bật"Nếu không cho nước trần qua thi việc tỉnh toán và thiết kể cơng trình dẫn dịng sẽnước trin qua các cơng trình bê tơng và bê tơng cốt thép là một tu did

rit phức tạp và khó khăn: như dé quai rất cao, các cơng trình tháo nước sẽ lớn chỉphí din dòng sẽ tăng, mặt khác điễu kikỹ thuật và an tồn trong thi cơng lại hấp,sẽ ảnh bưởng tới tiến độ cũng như chi phi và chất lượng công trình.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

1.5.3 3 Trình ne tính todin kink té kỹ thuật chọn Ôục

Căn cứ vào đặc trưng thủy văn dong chảy, giả định một số giá trị lưu lượng.có khả năng nhất từ đ tính ra được mực nước thượng ha lưu

Dựa vào bình đồ khu vực xây dựng cơng trình tiến hành vẽ sơ lược các mặtcắt ngang sơng, tr trên quan hệ bình đồ tim ra được mực nước tương ứng với cácgiá tị lưu lượng,

Dựa vào khối lượng cơng trình chính, để chia ra các thời đoạn tinh tốn dẫn.dng thi cơng từ đồ chọn ky một số lư lượng tính tốn.

Thơng qua tính tốn thủy lực,h tốn cao trình mực nước thượng he lưu,

cao trình để quai, xác định được khối lượng và giá thành cơng trình xây dựng đểchọn Q;, thích hợp,

“Tinh toán tim ra các chỉ phi gián iế và trực tip trong quả thi công,Ứng với mỗi giá ti lưu lượng tim được chi phí xây dựng Khác nhau, tiến

hành vẽ đường quan hệ giữa lưu lượng va chi phí, từ đó so sánh, phan tích so chọn.

lưu lượng thời đoạn dẫn dịng thi cơng cho cơng trình tương ứng.

Nhu vậy lưu lượng thời đoạn tinh tốn dẫn dịng là rit quan trọng, không thểquy định hay áp dụng may móc các kinh nghiệm sẵn có nào đó chọn lựa một giá tịbắt ky nào dé lim Qrx, mà phải căn cứ vào các điều kiện liên quan, các số liệu ewthể, những phươngton so sinh và chọn lựa để đưa ra được giá tị Ore

Dựa vào kinh nghiệm thực tế cho thấy, ở các giai đoạn dẫn dòng khác nhaucần căn cứ vào hình thức, kết cẩu, khối lượng, tiễn độ dự kiến, tầm quan trong của.cơng tình chính để lựa chọn lưu lượng dẫn dng phủ hợp

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

C6 tắt nhiều phương án dẫn đồng thi công khác nhau như: dẫn đồng thi công

qua him, qua kênh dẫn, qua cổng dẫn dòng, qua lỗ hom chửa lại trên thân.

đập...Trong những phương án thì phương ân dẫn đồng qua cổng và đập bê tông xây

đỡ là một giải pháp rất kha th.

“rong mùa kiệt, kh lưu lượng về nhỏ, toin bộ lưu lượng được xả vé hạ lưuqua cống. Nhưng khi lũ về, một phần lưu lưu lượng được xả qua cống, một phầnđược xả qua đập xây dở tại một cao trình đã định. Khi đỏ công và đập kim việc kếthợp để tháo li thi công cho công tỉnh,

Dẫn đồng thi công qua công kết hợp với dip bê tông xây dỡ thường được ứngdụng cho cơng trình bê tơng, bê tơng cốt thép, đập đá đổ, đá dé bê tông bản mat.

Trong điều kiện địa hình lịng sơng hẹp khơng thể bổ trí được kênh dẫn dịng

thì phương pháp này mang lại hiệu quả kinh t

“rong trường hợp điều kiện địa hình dBi ni, địa chit là đá rắn chắc việc dẫndòng qua him kết hợp với đập bê tông xây dở cũng là một biện pháp khả thi

Khi khối lượng th công nhiều, thời gian thi cơng kéo di, lưu lượng din dịngthí công lớn, chênh lệch lưu lượng giữa hai mùa lũ và kiệt nhiễu, quá trình thay đổiTu lượng và cao trình mực nước trong múa Ii dao động mạnh thì dẫn dịng thi cơnglớn, chênh lệch lưu lượng giữa hai mùa lũ và kiệt nhiều, quá tình thay đổi lưulượng va cao trình mực nước trong mùa lũ giao động mạnh thi dẫn dong thi côngaqua công (him) và dip bê ông xây dit đáng được quan tâm

Với những điều kiện đó thì phương pháp dẫn dịng thi cơng qua cổng (him)kết hop với dip bê tông xây dở sẽ rit thuận lợi và hiệu quả

~ Ưu điểm của phương pháp: Phương pháp dẫn đồng thi công qua cổng và đậpbê tông xây dỡ rất đơn giản và dễ ding, kể cả trong tính tốn thiết kế và trong thicơng. Có thé tháo li kin một cách nhanh chồng, làm giảm nhanh mực nước thượnglưu, ít ảnh hưởng đến cơng trình chính.

- Nhược điểm của phương pháp

+ Lưu lượng tháo lũ lớn dẫn đến đễ gây x6i lờ lông sông và bờ sơng cũng như

chân cơng trình phía hạ lưu đập, vi vậy phải xây dựng và gia cố hệ thống tiêu năng

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

phía hạ lưu cơng trình. Tiến độ thi cơng cơng trình nhanh, phải đạt được cao trìnhthiết kế trước khi lũ vi à cin có giải pháp gia cổ bé mặt tràn. Dẫn tới tăng chỉ phívà gi thành cơng trình dẫn đồng cũng như chỉ phí chưng cho cơng tinh chính.

+ Trong trường hợp phi đào him dẫn dịng, q trình thi cơng him rất khó

khăn và phức tạp, thỏi gian thi cơng chậm, công tác lắp bịt đường him (nêu him

không được tân dụng lâm cơng trình lâu đài rt lâu. Dẫn tối chỉ phí xây dựng cao.1.6, Kết luận chương 1

C6 tắt nhiều phương dn din đồng thi công Khác nhau, trong đồ phương ấn dẫn

dong thi công qua công (him) kết hợp với đập bé tông xây dỡ là một phương án

hiệu quả mang lạ lợi ich kinh té cao, được áp dụng rộng rãi

iin đồng thi công qua công hoặc him kết hợp với dip bê tông xây dở thường

được ứng dụng cho cơng trìnhng cốt thép, đập đá đổ, đá đỗ bê tôngbản mặt

Trong trường hợp điều kiện địa hình đồi núi, địa chất là đá rắn chắc việc dẫnđồng qua him kết hợp với dip bê ông xây dờ cũng à một biện pháp khả thi

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THỦY LỰC

DAN DONG QUA CONG VÀ QUA DAP BÊ TONG XÂY DO:221. Tính tốn dẫn dịng thi cơng qua cơng trình thủy lợi

Sau khi so sinh, phân tích, lựa chọn và đưa ra được những phương án dẫndong thì cơng, dựa vào quy mơ kích thước cơng tình chỉnh, thời gian và tến độ thicông, tải liệu thủy van dong chảy vả các tảiiu liên quan để xác định được thỏiđoạn và tần suất tính tốn dẫn dong, tién hành tính tốn thủy lực để xác định khảnăng tháo của cơng trinh dẫn dịng trong mùa kiệt và rong mia lũ, xác định khảnăng thu hẹp của lịng sơng, xác định được chiều cao đê quai của từng giai đoạn,kích thước và khả năng tháo nước của công tỉnh. Cuối cũng đưa ra được khílượng và tiên độ cho cơng trình dẫn dịng, từ đó lựa chọn được phương án din dịng

tối ưu, Đối với ing trình thủy lợi, thủy điện hiện nay thời gian thi cơng thường kéo

dải, khơng thể hồn thinh trong một mùa khơ nên biện pháp din dịng thi cơngthường chọn là biện pháp dẫn dịng thi cơng 2 đợt. Dot một dẫn dịng qua lịng sơng.thy hẹp, đợt hai din dịng thi cơng qua cơng trinh thio đã được thi cơng trong giai

đoạn 1. Trinh tự tính tốn được trình bảy dưới đầy:

~ Tính tốn vả hiệu chỉnh tài liệu thủy văn dòng chảy để xác định các giá trịtn suất và lưu lượng tương ứng.

~ Từ tải liệu thủy văn dịng chảy, tiến hành tính tốn các thơng số thủy lực qua.

các cơng tinh dẫn dong như: lịng sông thu hẹp, cống ngầm (him), đập bê tông xây4, đập trin..cho từng giai đoạn để xác định các giá tỉ: lưu lượng dẫn dòng(m9), lưu tốc Vii, cột nước trên trần Hạ (m), cao trình mực nước thượng, hạlưu Za(m), Z4u(m), cao trình mực nước tại cửa ra của cống (him) Zr, các hệ số lưu.lượng pm về các hệ số tổn thất &

- Với các thông số thủy lực, xác định kích thước và cao trình đê quai trong

ng trình dẫn dịng.từng gai đoạn dẫn đồng thi cơng. Kích thước và kết cầu

- Tinh tốn tiêu năng sau công tỉnh tháo như: tiêu năng sa cổng dẫn ding,tiêu năng sau đập tràn để xác định được hình dạng và kích thước của các hế tiêu

năng

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

2.2. Dẫn đồng thi cơng qua lịng sơng thu hẹp

Lưu lượng được tháo qua lịng sơng đã bị thu hẹp một phan, lúc này trạng tháichiy của đồng sông ở thượng lưu và đọc theo đề quai dọc sẽ bị thay đổi, nước sẽ

dng lên do hỗ móng và để quai chiếm chỗ. Vi vậy cin xác định được kích thướccũng như cao nh đình đề quai tương ứng với lưu lượng tính tốn dẫn ding mộtcách chính xác để q tinh thi cơng được an tồn, thuận lợi nhất. Muốn vậy, cầnxác định được mức độ thu hẹp lòng sông, độ dénh cao của dong chảy trong sông.cing bị thu hẹp cũng như khả năng thi của đê quai trong qui tình thi cơng

Dé xác định được độ dénh cao của nước sơng khi lịng sơng bị thu hep thì có.thể thể tinh tốn theo hai phương pháp sau

2.21. Phương pháp thứ nhất:

"Phương pháp sai phân: Với ti liệu thủy văn dòng chảy, lưu lượng thời đoạnứng với tin suất thiết kế dẫn đồng tỉ công đã được chọn, cùng với ải iệu địa hình,các quan hệ Q-f(Z4), Q-f(Z„) và Q~f(Z„„) đã được cung cấp. Tiển hành vẽ đườngmit nước trong lịng sơng đã bị thu hep một phần để từ đổ xác định cao trình dình

8 quây cần được xây dựng. Trình tự như sau

- Tại vị tỉ hạ lưu cuối đê quai đọc vẽ mặt cắt ngang lơng sơng theo bình đồđịa hình, tra trên quan hệ Q-f(Z.) ta được mye nước hạ lưu ở cao trình Z¿ tươngứng với chiều sâu nước trong sông là hạ

- Từ đây với cao trình mực nước Z, vẽ đường mặt nước từ hạ lưu lên thượng

ưu theo phương pháp thử dẫn cho tới vị trí đầu của để quai thượng lưu.

- Từ đó xác định được đê quai đọc tương ứng bằng cách, từ cao trình đường

mật nước trong lịng sơng đã bị thù hẹp cộng thêm chiều cao an tồn. Trong trường

hợp lịng sơng rộng.

quai cần cộng thêm độ dnh của sóng đổ dâm bảo an tồn.

độ gió lớn, mục nước sông thay đổi nhi cao tinh định để

Uu điểm của phương pháp này là: Tính tốn được một cách chính xác caotrình mực nước tại từng mặt cắt tương ứng khi thu hẹp lịng sơng, từ đó có thể xác,

định chính xác các cao tinh để quai cho giai đoạn dẫn đồng

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Có thé xác định mực nước và các thông số khác sau khi thu hẹp lịng sơng.như sau

Khi tiến hành đắp đê quai cần phải quan tâm tới mức độ thu hẹp lịng sơng,lưu tốc dng sơng tai mặt cắt co hẹp, độ dénh của mặt nước sông khi thu hẹp đượcbiểu thị bằng công thức:

Mức độ thu hep lồng sông.

Trong đỏ

K là mức độ thu hẹp của lịng sơng K= 30% + 60%

1 - tiết điện ướt của sông mà để quai và hỗ móng chiếm chỗ, (mỶ).ất diện ướt của lịng sơng ứng với lưu lượng din dịng, (m)

Độ cao mực nước đăng tại mặt cắt bị co hẹp;

Trong đó

42: Độ dâng cao mực nước

ø + Hệ số lưu tốc. Nếu bổ trí mặt bằng để quai theo dang hình chữ

nhật thì ø=0/75 + 0,85. Nếu theo dạng hình thang thì =040 © 0,85. Nến cótường hướng đồng thi ø=0,85 + 0.90.

V, :Lưu tốc bình quân ti mặt cắt co hẹp

: 23)

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

vie = hệ số thu hẹp; Z = 0,95 (nễu thu hẹp một bên); z = 0,90 néu thu hẹp

Hình 2.1 Sơ di tinh tốn thấp lực của đồng chảy qua lồng sông thu hepÁ,Mặthằng —— B,Mặtcắtngang € Mặt cắt dọc

1. Để quai đọc

2. Để quai thượng len3. Đề quái hạ lint4 Pham vi xii la5. Cổng aiy

6. Phần cơng trình đã thi cơng

Lưu ý ring, khi tiền hành dip để quai thu hep lòng sơng, thi van tốc dịngchiy ở ding sơng thu hẹp Không được vượt quá vận tốc cho phép không xsi V, <[Vclucs điều này phụ thuộc vào điều kiện địa chất lịng sơng, mức độ thu hẹp lịngsơng và lưu lượng din dng qua lịng sơng thu hẹp. Cin cỏ các biện pháp chẳng x6i

cho lịng sơng bi tha hep như: bổ tí để quai thuận chiều ding chy, làm tưởnghướng dịng, thu hẹp phạm vi hố móng và giảm điện tích mặt cắt dé quai đọc, nạo.vớt và mở rộng lịng sơng để tăng diện tích ướt... Trong trường hợp cẳn thiết phảidang đá dé gia cổ mái dé quai, lịng sơng và bi sơng.

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Va với độ dénh cao của mực nước khi thy hep lịng sơng ta có thể xác địnhđược cao trình dé quai sao cho an toàn va hiệu quả trong quá trình thi cơng.

2.3. Dẫn dịng thi cơng qua cổng dưới sâu

“Cổng dưới sâu là cơng có độ cao trằn cổng tại cửa vào thấp hơn mực nướcthượng lưu (HE 15h,

Hình 2.2 Sơ dé tinh toán thủy lực qua cổng day4, Chiy tự do 5, Chay ngập

Vi vậy công phải được tính tốn một cách chỉ tiết vả chính xác sao cho, mộtmặt đáp ứng được khả năng tháo nước lớn nhất với lưu lượng thời đoạn ứng với tinsuất thiết kế trong mùa kiệt, mặt khác phải đảm bảo khối lượng đê quai giải đoạn Itlà nhỏ nhất và bản thân cị ự phải làm việc một cách triệt để vai trỏ của mình.

“Trong mùa lũ cổng kết hợp với xã mặt, xả qua cơng trình chính được chữa lại48 xả hết lưu lượng lũ của từng năm thi công sao cho q trình thi cơng được liêntục và an tồn.

Khi cơng trình thi cơng xong, cơng sẽ được lắp lại hoặc có thể được tận dụng.ẻ sử dụng làm cơng trình dẫn nước lâu dải. Cần xem xét và chiara các chế độ chiy

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

i uu chokhác nhau để tinh tốn nhằm đưa ra được kích thước cũng như kết cấu

“Trong giai đoạn dẫn đồng thi cơng, cơng được tinh tốn nhằm xác định đượcchế độ chảy, mực nước thượng lưu và hạ lưu để từ đó xác định được cao trình đỉnh..để quai thượng hạ lưu cho giai đoạn thi cơng sau. Vì vậy cổng phải dẫn được lưulượng tương ứng với tin suất thiết ké din đồng thi cơng. Để cổng có thể phát huyhết cơng năng của nó, thì cơng phải làm việc ở chế độ chảy có áp.

"Nhưng trong quả tình thi cơng, cũng có những thời điểm cổng làm việc nhưmột dip trần định rộng chủy tự do khơng ngập, có thời điểm lạ lầm việc như một

sống đưới siu làm việc Khơng áp và bản áp. Và có thời điểm làm việc rong điềukiện có áp hồn tồn (thưởng trong mùa la)

23.1. Trường hợp cổng ngầm chảy không áp

Lưu lượng được xác định như đạp tin đình rộng chảy khơng ngập,O=m)b.|2gH,”” 44)Trongđó: - m=p&-JÏ-£, hệsố lưu lượng véi k= WH,

h: độ sâu tại một mặt cắt đã thoả man điều kiện thay đổi dan trên định.đập, (m);

g: hệ số lưu tốc, phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của cửa vào;bs chiều rộng một cửa cổng, (m);

cọ hệ số lưu tốc; họ: độ sâu tại mặt cất eo hep, (m)

bs chiều rộng một cửa cổng, phụ thuộc vào lưu lượng din dịng, (m).

'H,: cột nước trước cơng có kể tới lưu tốc tới gần tính đến ngưỡng cơng, (m).

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

2g L/CŸ.R: tổn thất đọc đường, (m):La dài cơng dẫn dịng, (m);

Cc 6 sri Re bin kính hủy lự cổng. (mỳ:

bs diều cao cổng, (mb: chiều rồng một của cổng, (m);2: gia tốc trọng trường, (n3);

AZ: chênh lệch mực nước thượng hạ ưu cổng. (m)

“Thông thường khi tính tốn dẫn dịng thi cơng của cơng trình thuỷ lợi, chúng.ta thường chon Qu, ứng với tin suất thiết kể dẫn dịng trước khi tính tốn lựa chọnkích thước của cống, vì vậy chúng ta phải tính tốn thử din với nhiều kích thước.cơng khác nhau, sau đổ tiễn hành tỉnh tốn sơ chọn kích thước tối ưu sao cho vừađảm bảo điều kiện kỹ thuật vừa đảm bảo điều kiện kinh tế

2.4 Tính tốn dẫn dịng thi cơng qua đập bê tông xây dé

Khi tiến hành xây dựng các công trnh bê tông và bê tông cốt thép trong giaiđoạn đầu phải xây dựng thành hệ thông dẫn dòng cho giai đoạn sau, như hệ thốngkhe răng lược, qua chỗ lõm chita lại trên thân đập, ở các giai đoạn thi công khác,

nhau. Chúng ta hãy cùng nghiên cứu, xem xét ứng dung của từng trường hợp,

24.1. Dẫn dịng thi cơng qua khe răng lược

Trong khn khổ nội dung luận văn khơng tình bay trường hợp này dokhơng phù hợp khi sử dụng với đập bé tông dim lăn như thủy điện Bản Chat.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Hink 2.3. Sơ đồ dẫn ding thi công qua đập bê tơng xây dé

Lưu lượng dẫn dịng qua đập bê tơng xây dỡ được tính tốn như với đập tran

2.4.3. Dẫn dịng thi cơng qua đập bê tơng xây dt hét hợp với cing

“Trong mủa kiệt toàn bộ lưu lượng chảy tới tuyển đập được xa qua cốitốn bởi cơng thức (29).

lưu, Khí d6 các thơng số thuỷ lục được

“Trong mùa lũ, lưu lượng dẫn đỏng lớn, bản thân cống không thé đám nhậnđược toàn bộ lưu lượng chiy tới, vi vậy cống được kết hợp với đập xây dở để dẫndong thi cơng,

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Hình 2.4. Sơ đồ in dịng thi cơng qua cổng và đập xây dé

Khi đồ lưu lượng và các thông số thuỷ lục được xie định bởi công thức kếthợp

Qui = Qe + Qe (29)

Trong đó:

Qua: tổng lưu lượng.

Qc: Lưu lượng xả qua cơng, (m9)

Qu: Lưu lượng xả qua đập xây do, (mÌ/5);

Diy là phương pháp dẫn dịng thi cơng rất hiệu quả và mang tinh khả thi rtcao, phương pháp này sẽ được tỉnh bay và tính tốn cụ thể tong phần sau của đểti

25. Kết luận chương 2

“Tính tốn thủy lực dẫn dịng thi cơng đẻ đưa ra được những thơng số kỹ thuậtdựa tén những ti liệu dầu vio, những phương pháp tính tốn, đưa ra được hìnhthức và kết cấu cơng trình, khi lượng, chi phí thi cơng cũng như tiến độ thi cơngánh giá mức độ an tồn, điều kiện khá th và để xuất phường

cơng trình dẫn đồng

án din đồng cho cơng tình

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

“Tính tốn thủy lực din ding bao gém:

~ Tính tốn và hiệu chinh ti liệu thủy văn dịng chảy sao cho chính xác và an

toàn. Điều này cần đến sự cung cấp thông tin từ những trạm quan trắc trong lưu vựchoặc lân cận lưu vực xây dựng cơng trình.

- Tinh tốn din đơng thi cơ le qua lịng sơng thu hẹp để xác định các thơng,số thủy lực: cao trình đường mặt nước, lưu tốc dịng chảy từ đó đưa ra được kíchthước và cao trình đề quai, kích thước của đắt đá ngăn dịng, biện pháp chồng xói lởcho lồng sông va dé quai trong giai đoạn thi công.

~ Tinh tốn kích thước, kết cầu va các thơng số của cống dẫn dòng như: hệ số.

lưu lượng, vận tốc rong cổng, khả năng thảo của cổng trong từng mủa, cao trìnhmực nước thượng hạ lưu, ao trình mực nước cửa ra, Chế độ chày trong điều kiện

làm việc aip hay cơng trình khác.& hợp với cá

- Tỉnh tốn các thơng số của đập tran xây dở, chiều cao cột nước trên tran,chế độ dòng chảy, loại đập tràn trong từng thời đoạn, hệ số lưu lượng, lưu tốc vàcđường mặt nước rên trần

Trong trường hợp đập xây da và cổng kết hợp dẫn dịng thi cơng, các thơngsố thiy lực được tính bởi các cơng thức như qua c ig và đập xây dỡ. Lưu lượng.

din đồng chính bằng tổng lưu lượng qua cổng và qua tran.

Sau khi tính tốn các thông số thủy lực qua cống và qua trản, cần xác địnhchế độ nối tiếp sau công trinh tháo. đưa ra các biện pháp, kích thước và két cấucơng trình tiêu năng,

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

su chung về cơng trình thủy điện Bản Chit

Cơng tình thuỷ điện Bản Chit nằm trên sơng Nậm Mu là nhính cắp

của Sơng Bi, có lưu vực tính dn cửa ra ti Sơng Đà là 3200ka, theo kết qu tính tốnthuỷ văn tổng lượng dịng chảy sơng Nậm Mu là 6.10”mÌ, chiếm khoảng 11% tổnglượng ding chay Sông Đà

Theo quyết định số 402003/QĐ-TTE ngày 21/3/2003 của Thủ tưởng Chínhphủ về việc hiệu chỉnh một số nội dung thuộc qui hoạch phát triển diện lực ViệtNam giải đoạn 2001 + 2010 có tính đến triển vọng của năm 2020. Theo đó cơngtrình thủy điện Bản Chit với công suất lắp may 220MW sẽ được đưa vio vận hành

năm 2010. Vị trí cơng trình thuộc địa phận xã Mường Kim, huyện Than Uyên, tinhLai Châu. Từ thị rin Than Un di vào cơng tình khoảng Tim,

Diện tích lưu vực sơng Nam Mu đến tuyển cơng trình là 1929 km’, chiếm 60%.

diện tích lưu vực của tồn bộ sơng Nm Mu. Cơng trình thủy điện Bản Chit có

nhiệm vụ chủ yéu là tạo nguồn điện cung cấp cho hệ thống điện Quốc gia với công

suất lắp máy 220MW, điện lượng trung bình năm 1.088 0phần tăng cho Sơn La và Hoà Binh là 342 triệu kWh/năm).

kWhinăm (trong đói

Ngồi nhiệm vụ phát điện cơng trình cịn có vai trò bỗ sung nước cho khu vực.hạ lưu vào mùa kiệt, giảm là cho các công nh ở hạ lưu như Huội Quảng, Sơn Lavà Hồ Binh

VỀ hình thức cơng trình: Cơng trình thủy điện Bản Chit được xây dmg theohình thức đập dâng tạo hồ chứa và ot nước dé phát điện,

“Theo tiêu chuẩn VigNam TCXD VN 285-2002, thủy điện Bản Chat là công%, tần suất lũ kiểm tra P = 0,029

trình cấp In suất là thiết kế là P=

Kết cấu đập sau khi so chọn dùng kết cấu đập bê tông trọng lực, thi công theocông nghệ đầm lăn (RCC) với đập tràn lịng sơng

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

"Dưới đây là thông số chỉ tiêu kỹ thuật.

Bang 3.1. Các thơng số và chí tiêu chính của cơng trình: theo TKKT giai đoạn 1

Tr Thông số Đơn |— Số lượng

1 | Thông số hỗ chứa

1 |DiÊnHehiwavw Fi Khi 1992 _| Đồng chay trang bình năm Q, mis iit

3_ | Laru lượng đỉnh lũ kiếm tra P=0.02% mis 16380[Kanu lượng đình là thiết Kế P=0.1% mis 119813 | MNLKT(0 0.02%) m 419686 |MNLTK(ũ0/1%) m 47731

7_|MNDBT " 47500§ | MNC m 43100

9 [Dũng tich toànbộ Way TỨ m 2137.7010 | Dung tich how ich Wie 10m 1702.411 | Dung tich chết We Tư m 4853

12. | Diện tích mặt hỗ ở MNDBT. ka? 05

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

3 | Chiều dai theo định " 481456 | Độ đốc mái thượng lưu 1v 1rũT_ | Độ đốc mái hạ lưu 1v 1:05THÍ | Cơng trình xã

5_ [Khả năng xa Khi MNLKT (P=0.02%) mis 100596 | Kha ning xa khi MNLTK (P=0.1%) me Sàn?

IV_ | Công dẫn ding thi công (P.A chọn)

1 Tgiãu Trước đập

2 [Số lượng khoang : 23 | Cao độ ngưỡng cửa k " 421004 | Kích thước lưới chin rác (BxH) m 65x10

5 [Kiểu van sửa chữa =| Phiing = Hượt6 | Kich thước van sửa chữa BxH | (60x60m

7_| Kiểu van vận hành, sự cô =| Phing -bánh xe

8 | Kich thước van vận hành BH | (60⁄60m

VI_| Đường ống áp lực

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

TT Thông vỗ Bon vi | Số lượng

1 |Số đường dng a2 _ | Chiều dai đường ông. m 118,0)3 _ | Đường kinh trong ông Dạ m 6,04 | Chiều diy thành ông mm 20+ 36

3 _| Cao trình im ơng tai CLN m 420006 _ |Cao trình tim ơng tại cửa vào tuabin m 361.7Vit | Nhà may thủy điện

1 |Qm mis 273.3

2 [Has m 10693H, m 9004 TM m s25 [Nw MW 330@ [Eo đế ci ing thêm cho Hoà Bink, Son 3 jWywy ase

DE = 388,4.10%Wh) :

T_ [Số tô may Tổ 23_ [Cao tinh lp may m 36170

9 | Cao trình sản lắp rip m 386,00.10 | Cao trình tang máy phát m 373,30T2 [Rigaturbin - FrancisVL Kênh xả hạ lưu nhà máy

1 [Chiễu di theo tim 3332 | Chiều rộng đấy m 384+ 183 | Cao độ diy m 364,00IX_ | Trạm phân phối điện và DDK 220kV

1 | Kiểu trạm phân phối Ho2__| Kich thước tram Bx H m 35x 1053 | Cao df nn tram m 400004 | Cip dign ap kV 220

5 _| Đường diy DDK 220 kV i Huội Quảng km 25

X__| Khối lượng công tác

1 |-Đầo dit dé ha Tom | 7823.68

2 |-Dio ngim "mà 0

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

1T Í- Cơ Khí thuỷ cơng tấn

12 |- Thiếtbị thuỷ điện MW 220XI | Di dân tái định ew

- Số hộ phải di chuyên (2004) hộ 2.060

- Số dn phải di chuyên (2004) người 12619

= Số hộ phải di chuyên (đến 2009) hộ 2650- Số dân phải di chuyên (đền 2009) người 15.536

“Tổng dự toán 1d | 6393.78XII | Các chỉ tiêu kinh tế

1 |-NPV 1a 951352 |-BC 125

% 1569

a 408/18110% 12605+5

32, Lana lượng din đồng thi côngCông trình thuỷ điện Bản Chat

lượng và tin sắt tương ứng ở bằng (3-2) và (3)

sơng trình cấp 1. Với các thông số

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Bảng 32: Tân suất và lưu lượng tính tốn lớn nhất trong mia lãNăm 2007 | 2008 j 2009 2010Tin suat(% tf ss 5

Qu (ms) 3.200 4821 4821

Bảng 3.3: Tần suất và lưu lượng tính toán mùa kiệt

Năm 2007 2008 2009 2010Tân suất) 10 5 H 5

Quá MT) 3338 1500, 1500,Che giai đoạn dẫn đồng

3.3.1. Phương ân ban đầu

“Toàn bộ các mùa kiệt và li sau khi lấp sơng đều dẫn dịng qua cổng 3 khoangvới khấu diện n*(b*h)= 3*(S*9)m, tổng chiều dài cống dẫn dong L = 114,17m. Tuynhiên theo các kết quả nghiên cứu, thiết ké và tiễn độ thi công với phương ấn nàygặp khó khăn, nhược điểm như sau:

~ Các kết quả thí nghiệm mơ hình thuy lực cho mùa lũ các năm xây dựng năm.2008 và năm 2009 tương ứng với tin suất lũ 5% cho thấy vậndng chảy dướihạ lưu rất lớn, từ v = 17m/s đến v = 19m/s, kèm theo đó là sự hình thành liên tiếpcác đợt sóng to dữ đội, có đình vượt trên mực nước hạ lưu (mực nước ứng với lưu

lượng xả qua cổng) từ 5 đến 8m. Vì vậy hạ lưu cống sẽ bị tin phá rất nặng nề, làm

cho công việc thi cơng khó có thé triển khai được;

- Cường độ thi công rất căng thẳng, sau khi lắp sông vào cuối tháng 10 hoặcđầu thắng 11/2007 phải tiễn hành rất nhiều cơng việc: hồn thiện mặt cắt để quai,xử lý chống thẩm cho đề quai, bơm nước hồ mồng; dio méng đập và dé lớp bê tơngđầy đập đoạn lịng sông; khoan phun gia cố; thi công bê tông đập RCC từ cao độ353m đến cao độ 413m (đập cao khoảng 60m với khối lượng khoảng 650.000 mÌ).Voi cường độ thi công rit cao, đặc biệt là mùa kiệt năm 2008 sau khi lấp sông, tham

khảo quá trinh thi công của cơng trinh thuỷ điện Ban Vẽ (có chiều cao đập tương,đương đập thuỷ điện Bản Chat) có thé thấy khó có khả năng đảm bảo về mặt tiền độthi công sau lip sông và chồng lũ năm 2008.

</div>