Thiết kế thi công hồ chứa nước thủy lợi cửa đạt (đính kèm CAD+ WORD)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. TÓM TẮT QUYẾT ĐỊNH ĐẦU TƯ
Hồ chứa nước Cửa Đạt đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt báo cáo tiền khả thi
tại văn bản số 1359/CP-NN, ngày 14/11/1998 và Báo cáo NCKT tại quyết định số 130/QD-
TTg ngày 29/01/2003.
Ngày 07/04/2004 chính phủ có quyết định số 384/QD-TTg “Quyết định của Thủ tướng
chính phủ v/v Đầu tư Dự án Hồ chứa nước Cửa Đạt tỉnh Thanh Hóa” thay quyết định số
130/QĐ-TTg.
1.2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐẦU TƯ
Công trình Hồ chứa nước Cửa Đạt được giao cho hai chủ đầu tư chính với hai hạng
mục riêng biệt, cụ thể:
 Công trình đầu mối thủy lợi và đường Mục Sơn - Cửa Đạt do Bộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn làm chủ đầu tư với nguồn vốn huy động từ trái phiếu
Chính phủ.
 Công trình thủy điện do Công ty Cổ phần xây dựng VINACONEX đứng đầu
với nguồn vốn do Công ty Cổ phần tự đầu tư. (Ngoài ra Công ty còn phải đóng
góp 200 tỷ đồng cho tỉnh Thanh Hóa làm công tác giải phóng mặt bằng).
Công ty Tư vấn xây dựng Thủy Lợi I (HEC I) là đơn vị được giao nhiệm vụ lập TKKT
– TDT Công trình đầu mối Của Dạt.
Công tác đền bù, giải phóng mặt bằng, di dân và tái định cư được giao cho UBND tỉnh
Thanh Hóa thực hiện theo ý kiến chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ tại công văn số 1064/CP
– NN ngày 12/09/2002.
Để phục vụ cho tiến độ chung của toàn dự án, thiết kế kỹ thuật công trình Hồ chứa
nước Cửa Đạt được chia làm hai giai đoạn với tổng thời gian thực hiện 6 năm kể từ ngày
khởi công:
 Giai đoạn 1: Thi công công trình đầu mối (thủy lợi và năng lượng),
 Giai đoạn 2: Thi công hệ thống kênh mương.
1.3. CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ ÁP DỤNG

1.3.1 Các cấp hạng mục công trình
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285:2002, các hạng mục công trình của dự án
Hồ chứa nước Cửa Đạt được phân cấp như sau:
1.3.1.1 Công trình cấp I: hồ chứa nước, đập chính, đập phụ, đập tràn, tuynel lấy nước
Dốc Cáy. Đường thi công.
1.3.1.2 Công trình cấp III: tuynel xả lũ thi công TN2, tường chắn đất hạ lưu đập tràn,
kênh xả lũ của đập tràn, công trình bao vệ bờ hạ lưu
.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
2

1.3.1.3 Công trình cấp IV: đường quản lí vận hành xác định theo tiêu chuẩn đường
ôtô, đê quai nùa khô, kênh dẫn dòng thi công.
1.3.1.4 Các công trình dân dụng công nghiệp:
 Nhà quản lí cấp II
 Lán trại, công xưởng cấp IV
1.3.2 Tiêu chuẩn thiết kế
1.3.2.1 Mức đảm bảo cấp nước của hồ chứa: cấp nước tưới 75%, cấp nước công
nghiệp và sinh hoạt 90%, cấp nước cải tạo môi trường Q = 30,42 m
3
/s, phát điện
90%.
1.3.2.2 Mức phòng lũ:
 Lũ 0,6% điều tiết bảo vệ hạ du đảm bảo mực nước lớn nhất tại Xuân Khánh
không lớn hơn lũ lịch sử là 13,71 m.
 Lũ thiết kế công trình: 0,1%
 Lũ kiểm tra công trình: 0,01%
 Nhà quản lí: lũ 1%
 Đường và công trình trên đường thi công: lũ 10%

 Công trình dẫn dòng (đê quai mùa khô, kênh dẫn dòng…) lũ 5%.
1.3.2.3 Phần đập xây dựng được một phần trong thời gian thi công.
 Trước khi lấp bịt công trình dẫn dòng: lũ 1%
 Sau khi lấp bịt công trình dẫn dòng: Lũ thiết kế 5%; Lũ kiểm tra 0,2%; Năm thi
công cuối cùng thì lũ thiết kế là 0,1%, lũ kiểm tra là 0,01%.
1.4. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA CỤM CÔNG TRÌNH CỬA ĐẠT
1.4.1 Tổng quan về công trình Cửa Đạt.
Dự án hồ chứa nước Cửa Đạt là công trình Thủy lợi đa mục tiêu, nằm ở vị trí 105
0
05’
~ 105
0
20’ độ kinh đông, 19
0
44’ ~ 20
0
00’ độ vĩ bắc thuộc huyện Thường Xuân tỉnh Thanh
Hóa. Dự án bao gồm công trình đầu mối thủy lợi, công trình thủy điện và hệ thống kênh
tưới với các nhiệm vụ chính sau:
 Giảm lũ với tần suất P = 0,6%, bảo đảm mực nước sông Chu tại Xuân Khánh
huyện Thọ Xuân không vượt quá 13,71 m (lũ lịch sử năm 1962).
 Cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp với lưu lượng Q = 7,715 m3/s
 Tạo nguồn nước tưới ổn định cho 86.862 ha đất canh tác
 Kết hợp phat điện với công suất lắp máy N = 97 MW
 Bổ sung nước mùa kiệt cho hạ lưu sông Mã để đẩy mặn, cải tạo môi trường sinh
thái với lưu lượng Q = 30.42 m3/s.
Công trình đầu mối thủy lợi có 3 cụm công trình cùng các hạng mục chủ yếu là:
 Khu đập chính gồm đập chính ngăn sông Chu, tràn xả lũ và tuynel TN2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
3

 Khu đập phụ Hón Can gồm đập phụ Hón Can, đường quản lí Hón Can - Cửa Đạt.
 Khu đập phụ Dốc Cáy gồm đập phụ Dốc Cáy, Tuynel lấy nước, kênh dẫn vào và
ra, đường quản lí Thường Xuân - Dốc Cáy.
Đập chính kiểu đá đắp đầm nén kết hợp với bêtông bản mặt chống thấm ở mái thượng
lưu.
Đập tràn kiểu dốc nước mũi phun
Tuynel TN2 có chiều dài 821,9 m. Tuynel có đường kính 9m chỉ làm nhiệm vụ dẫn
dòng xả lũ thi công. Tuynel TN2 được thiết kế và thi công theo phương pháp NATM (New
Austian Tuynel Method – Phương pháp đào hầm mới của Áo) do Công ty Cầu lớn–Hầm
thuộc TEDI thiết kế với sự cộng tác của HEC I.
Ngoài ra ở đầu mối còn có tuyến năng lượng bao gồm cửa lấy nước, tuynel và nhà
máy thủy điện tại khu vực đập chính cùng vói tuynel và nhà máy thủy điện tại khu vực đập
phụ Dốc Cáy cũng được xây dựng đồng thời với các hạng mục trên.
1.4.2 Các thông số chính của công trình.
Bảng 1: các thông số chính của công trình Cửa Đạt.
TT Thông số Đơn vị Số lượng
(1) (2) (3) (4)
ĐẬP DÂNG CHÍNH
1 Loại đập Đá đổ
2 Cao trình đỉnh tường chắn sóng m 125.70
3 Cao trình đỉnh đập m 122.70
4 Chiều cao lớn nhất m 103.00
5 Chiều dài theo đỉnh m
6 Độ dốc mái thượng lưu 1V:H 1:1.3
7 Độ dốc mái hạ lưu 1V:H 1:1.5
THÔNG SỐ HỒ CHỨA
1 MNLTK (lũ 0,1%) m 120.27
2 MNLKT (lũ 0,01%) m 122.80
3 MNDBT m 113.30

4 MNC m 75.00
5 Dung tích hồ 10
6
m
3
1300
TRÀN XẢ LŨ
1 Lưu lượng xả lớn nhất P = 0,01% m3/s 10893
2 Cao độ ngưỡng tràn m 103.30
3 Số khoang tràn khoang 5
4 Kich thước cửa tràn (BxH) (15x16)
TUYNEL DẪN DÒNG
1 Số lỗ Lỗ 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
4

2 Đường kính tuynel m 9
3 Chiều dài tuynel m 821,9
4 Cao độ cửa vào m 30
TUYNEL DẪN NƯỚC VÀO NHÀ MÁY THỦY DIỆN
1 Số lỗ Lỗ 1
2 Đường kính tuynel m 7,5
3 Chiều dài tuynel m 677,4
4 Cao độ cửa vào m 55
ĐẬP PHỤ DỐC CÁY
1 Loại đập Đập đất
2 Chiều cao đập lớn nhất m 20
3 Chiều dài đập m 379.68
4 Cao trình đỉnh đập m 122.3
ĐẬP PHỤ HÓN CAN

1 Loại đập Đập đất
2 Chiều cao đập lớn nhất m
3 Chiều dài đập m 150
NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
1 Số tổ máy Tại khu vưc đập chính 2
Tại khu vực dốc cáy 1
2 Công suất tổ máy tại khu vực đập chính KW 48500
3 Công suất tổ máy tại khu vực Dốc Cáy KW 15000
1.5. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
1.5.1 Đặc điểm địa hình địa mạo:
Địa hình khu vực xây dựng công trình gồm hai dạng địa hình bào mòn núi cao và địa
hình tích tụ chủ yếu là bãi bồi, thềm bậc 1. Ở vai trái ngoài khu vực phố Đạt tương đối bằng
phẳng còn lại là đồi núi có cao độ trên +200, sườn núi có độ dốc từ 25
0
÷ 45
0
, việc bố trí mặt
bằng tương đối khó khăn, chật chội, công tác san ủi mặt bằng lớn. Ở vai phải cách tuyến đập
chính khoảng 1km về phía hạ lưu có một bãi rộng khá bằng phẳng thuận lợi cho việc bố trí
mặt bằng công trường, cao độ trung bình 40 ÷ 45m. Còn lại là các đinh núi có cao độ từ
100÷170m, sườn núi có độ dốc trung bình 30
0
. Tại khu vực tuyến đập lòng sông có dạng
chữ U, chiều rộng trên 150m, cao độ đáy sông dao động khoảng 25 ÷ 29m. Thềm bậc một
bên bờ phải có cao độ mặ thềm dao động khoảng 42 ÷ 47m, chiều rộng khoảng 190m và
thót lại ở phía thượng lưu. Khu vực cửa ra của tuynel nằm trên sườn núi thoải đều tương đối
thuận tiện trong việc bố trí mặt bằng phục vụ thi công.
1.5.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy:
1.5.2.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn: khu vực Dự án mang đặc điểm khí hậu vùng
đồng bằng bắc bộ, khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa mưa và mùa khô với các

đặc trưng sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
5

 Nhiệt độ không khí: theo quan trắc tại trạm Bái Thượng nhiệt độ trung bình năm
là 23,4
0
C. Thời kỳ nóng nhất thường từ tháng 4 đến tháng 10 với nhiệt độ cao
nhất quan trắc được là 41,5
0
C, thời kỳ lạnh nhất thường từ tháng 11 đến tháng 3
với nhiệt độ nhỏ nhất quan trắc được là 2,6
0
C.
 Độ ẩm: độ ẩm tương đối của không khí trung bình năm là 86% và trung bình
tháng thay đổi từ 84% đến 89%.
 Lượng bốc hơi: trung bình năm đo tại trạm Bái Thượng là 774mm/năm.
 Lượng mưa: trong vùng dự án lượng mưa trung bình nhiều năm từ 2000 đến
2350mm. Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 83~88% tổng lượng mưa năm. Có
khoảng 3 ngày mưa trong mùa mưa với lượng mưa từ 20~50mm và 1,3 ngày từ
50~100mm.
1.5.2.2 Đặc trưng dòng chảy: Mùa lũ trên sông Chu thường từ tháng 7~10 chiếm từ
63~73% lượng nước cả năm, lũ lớn nhất hàng năm thường xuất hiện vào tháng 9~10.
Mùa kiệt từ tháng 11~6 chiếm từ 27~37% lượng nước cả năm (tại Cửa Đạt là 37%
lượng), từ tháng 2~4 là những tháng kiệt hơn cả và thường tháng 3 là tháng kiệt nhất
chỉ chiếm 2,6~2,7% lượng nước năm.
Các bảng biểu và đồ thị biểu thị đặc trưng dòng chảy:
Bảng 1.2. lưu lượng lũ ứng với tần suất p=0,1%; 1%; 5%; 10%.
Mùa Mùa khô Mùa lũ
Tần suất p% 0,1 0,1 1 5 10

Q (m
3
/s) 2450 13200 7520 5050 4030

Bảng 1.3: Lưu lượng nước lớn nhất qua các thời đoạn thi công mùa kiệt
Thời đoạn XI-III XI-IV XI-V XI-VI XII-III

XII-IV XII-V XII-VI

Q
max
5%
(m
3
/s)

1670 1730 1910 1920 292 438 1230 1420

Bảng 1.4: Lưu lượng nước bình quân ngày lớn nhất thời đoạn
10 ngày của 3 tháng mùa kiệt
Thời đoạn
Tháng XII Tháng I Tháng II
1-10 11-20 21-31 1-10 11-20

21-31 1-10 11-20

21-28

Q
max

5%
(m
3
/s)

137.0 106.0 101.0 103.0 86.4 76.7 75.7 67.2 65.8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
6

Bảng 1.5: Lưu lượng lớn nhất các tháng trong năm ứng với tần suất P = 5 % (m
3
/s)
Tháng

I II III IV V VI VII VII IX X XI XII
Q 110 87.4

196 377 1200

1210

2230

3140

4840

3100

1680

211

Bảng 1.6: Bảng quan hệ Z ~ W
Hồ


0
20
40
60
80
100
120
0 200 400 600 800 1000 1200
Z (m)
W
hồ
(10
6
m
3
)

Hình 1.1: Đường quan hệ Z ~ W
Hồ
Bảng 1.7 : Bảng quan hệ Q ~ Z
HL

Z(m)
22 25 30 35 40 45 50
W
Hồ
(10
6
m
3
)

0.00 0.93 5.21 13.58 27.10 45.53 67.84
Z(m)
55 60 65 70 75 80 85
W
Hồ
(10
6
m
3
)

96.35 132.70 177.34 230.75 293.98 368.14 453.42
Z(m)
90 95 100 105 110
W
Hồ
(10
6
m

3
)

549.99 659.05 781.83 917.55 1065.4
Z(m)
27.3 27.8 28.3 28.8 29.3 29.8 30.3 30.8 31.3
Q(m
3
/s)

25.9 57.2 103.1 163.2 240.2 334.4 447.4 577.3 730.3
Z(m)
31.8 32.3 32.8 33.3 33.8 34.3 34.8 35.3 35.8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
7


0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 2000 4000 6000 8000 10000
Z
HL

(m)
Q (m
3
/s)

Hình 1.2: Đường quan hệ Z ~ Q
HL
Bảng 1.8: Đường quá trình lũ thiết kế
T (giờ)

5%
MK
Q

(m
3
/s)

5%
ML
Q

(m
3
/s)

1%
ML
Q

(m
3
/s)

T (giờ)

5%
MK
Q

(m
3
/s)

5%
ML
Q

(m
3
/s)

1%
ML
Q

(m
3
/s)

T (giờ)

5%
MK
Q

(m
3
/s)

5%
ML
Q

(m
3
/s)

1%
ML
Q

(m
3
/s)

1 287 1125 1255 40 373 2158 5959 79 1120 1600
2 290 1158 1327 41 371 2112 5592 80 1118 1586
3 296 1178 1422 42 369 2081 5107 81 1110 1580
4 315 1209 1518 43 366 2050 4765 82 1100 1574

5 356 1236 1550 44 364 2023 4468 83 1086 1566
6 402 1294 1574 45 362 1995 4085 84 1082 1558
7 465 1356 1652 46 360 1951 3660 85 1068 1527
8 597 1395 1721 47 355 1906 3402 86 1066 1516
9 753 1421 1822 48 350 1866 3216 87 1064 1506
10 932 1383 1891 49 347 1845 3071 88 1063 1495
11 1026 1370 1906 50 344 1814 2917 89 1058 1486
12 1115 1545 1925 51 342 1785 2706 90 1053 1475
13 1230 2247 1944 52 339 1754 2616 91 1048 1398
Q(m
3
/s)

915.0 1124.1

1351.2

1595.5

1858.9

2147.3

2453.2

2779.5

3130.1

Z(m)

36.3 36.8 37.3 37.8 38.3 38.9 39.3 39.8
Q(m
3
/s)

3499.5

3891.0

4306.0

4733.0

5174.0

5637.0

6122.0

6615.0


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
8

14 1033 2654 1969 53 337 1724 2555 92 1035 1387
15 797 3459 1986 54 334 1694 2494 93 1023 1377
16 640 3848 2009 55 332 1664 2443 94 1010 1368
17 554 4136 2030 56 329 1634 2385 95 1000 1357
18 520 4479 2067 57 327 1604 2331 96 991 1348

19 495 4636 2113 58 325 1574 2267 97 981 1336
20 481 4880 2303 59 323 1544 2236 98 985 1327
21 462 5050 3106 60 321 1513 2203 99 971 1317
22 448 4907 4564 61 317 1482 2169 100 966 1307
23 435 4650 4357 62 315 1453 2138 101 958 1297
24 428 4403 4197 63 312 1422 2106 102 955 1288
25 422 4188 4048 64 310 1392 2072 103 947 1277
26 416 3927 3933 65 308 1362 2041 104 940 1268
27 411 3727 4485 66 305 1332 2009 105 932 1257
28 407 3573 4905 67 303 1302 1977 106 922 1247
29 404 3377 5246 68 301 1284 1947 107 912 1238
30 397 3227 5655 69 299 1263 1911 108 902 1227
31 394 3069 5977 70 297 1246 1881 109 816 1218
32 392 2909 6282 71 294 1229 1853 110 791 1207
33 390 2829 6669 72 292 1208 1824 111 775 1198
34 387 2750 7033 73 1195 1776 112 743 1188
35 385 2656 7366 74 1154 1720 113 736 1178
36 383 2561 7520 75 1142 1682 114 730 1168
37 380 2450 7341 76 1135 1631 115 725 1159
38 378 2240 6939 77 1126 1610
39 376 2203 6367 78 1124 1607
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
9

0
200
400
600
800
1000

1200
1400
0 20 40 60 80
T (giờ)
Q (m
3
/s)
Q
max
= 1230 m
3
/s

Hình 1.3: Đường quá trình lũ tiểu mãn P = 5%.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 20 40 60 80 100 120 140
T (giờ)
Q (m
3
/s)
Q
max
= 5050 m
3

/s

Hình 1.4: Đường quá trình lũ chính vụ P = 5%.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 50 100 150
Q (m
3
/s)
T (giờ)
Q
max
= 7520 m
3
/s

Hình 1.5: Đường quá trình lũ chính vụ P = 1%.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
10

1.5.3 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn:
1.5.3.1 Điều kiện địa chất:

Kết quả khảo sát vật lý và khoan thăm dò cho thấy cửa vào và khoảng 400m đầu
tuynel TN2 nằm trong vùng đá granit thuộc phức hệ Bản Muổng, phần còn lại nằm trong đá
phiến thạch anh thuộc phân hệ tầng Sông Cả. Đá granit phân bố chủ yếu ở thượng lưu của
vai phải và phần lộ ra không thành một khối liên tục. Ranh giới giữa granit và đá biến chất
của phân hệ tầng Sông Cả là không rõ ràng và thường ở thể xen kẹp. Về hướng nằm nhìn
chung đá gốc nằm trên một đơn tà có hướng dốc cắm về phía đông bắc. Trong vùng đập
chính nhiều nơi có dấu hiệu uốn nếp nhẹ nhưng phần lớn các điểm lộ đều đo được thế nằm
của đá có hướng dốc khoảng 40
0
~ 60
0
, góc dốc dao dộng từ 50
0
~ 75
0
, tại khu vực tiếp xúc
với khối đá granit đá biến chất bị nén ép uốn nếp nhẹ góc dốc tăng đến 70
0
~ 80
0
. Theo
tuyến tuy nen địa tầng từ trên xuống dưới gồm có các lớp là: lớp đất tầng phủ (4a và 4b),
lớp đá phong hóa hoàn toàn (5a và 5b), lớp đá phong hoá mạnh (lớp 6), lớp đá phong hoá
vừa (lớp 7), lớp đá phong hoá nhẹ (lớp 8) và lớp đá tươi (lớp 9). Nói chung toàn bộ tuy nen
TN2 nằm sâu trong lớp đá granit, phiến thạch anh tươi có tốc độ truyền sóng là V
p
= 4000 ~
6000 m/s và giá trị trung bình RMR = 70 thuộc loại đá nhóm II (RMR = 61 ~ 80). Chỉ tiêu
cơ lý của các lớp đất đá được trình bày trong bảng sau:
Bảng 1.9: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất đá

Loại đá
Dung trọng Hệ số
Môdun
đàn hồi
Cường
độ nén
Cường độ
chống cắt
Tự
nhiên
Bão
hoà
Poisson

Kiên cố

w


c

f
k
E
 
C
T/m
3
T/m
3

KG/cm
2

KG/cm
2

độ KG/cm
2

PH hoàn toàn 1,9 1,98 0,35 - - - 17 0,18
PH mạnh 2,2 2,3 0,3 - 2000 10 28 0,7
PH vừa 2,6 2,62 0,27 3 40000 45 35 1,2
PH nhẹ 2,65 2,66 0,25 8 220000 170 40 2,0
Đá tươi 2,7 2,71 0,22 10 300000 290 50 3,2

Về mặt phá huỷ kiến tạo, qua khảo sát ta thấy có các hệ thống đứt gãy TB-ĐN, ĐB-
TN, á vĩ tuyến và các đứt gãy trẻ á kinh tuyến, trong đó hệ thống đứt gãy TB-ĐN (gần song
song với hướng dòng chảy) đóng vai trò chủ đạo bao gồm các đứt gãy bậc IV và V. Có 3
đứt gãy bậc IV cắt qua tuy nen TN2 đó là các đứt gãy IV-5, IV-8, IV-13 và IV-15 với các
thông số trình bày trên bảng 1.10.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
11


Bảng 1.10: Các đứt gãy địa chất
STT Ký hiệu Đường phương Hướng dốc Góc dốc
1 IV-5 TB-ĐN TN

75
0

2 IV-8 TB-ĐN TN 75
0

3 IV-13 ĐB-TN ĐN 60
0

4 IV-15 Á vĩ tuyến B 70
0


1.5.3.2 Điều kiện địa chất thủy văn:
Trong khu vực khảo sát mực nước ngầm ở thềm sông thường xấp xỉ mực nước sông, còn ở
hai vai nước ngầm thường nằm sâu 20-30m hoặc thấp hơn nhiều. Hệ số thấm của đá gốc là
khá nhỏ, đá quanh tuy nen hệ số thấm chỉ khoảng 1-5 Lugeon vì vậy mà toàn bộ tuy nen tuy
nằm dưới mực nước ngầm nhưng lượng nước chảy vào tuy nen ít nên không gây khó khăn
cho công tác thi công.
Theo kết quả thí nghiệm phân tích thành phần hoá học, nước sông và nước ngầm có
tên là Bicacbonat Natri Canxi và có tính ăn mòn khử kiềm.
1.5.4 Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực
Khu vực xây dựng công trình nằm trên địa phận xã Xuân Mỹ, Thường Xuân, Thanh
Hoá. Đây là một xã miền núi, dân cư thưa thớt, cơ sở công nghiệp, dịch vụ, trường học, điện
nước, thông tin liên lạc còn thiếu thốn, hầu như không có. Để xây dựng cơ sở hạ tầng như
hiện nay phải làm mới hoàn toàn. Nền kinh tế ở khu vực này kém phát triển, nhân dân chủ
yếu làm nông nghiệp, trình độ thâm canh thì rất thấp. Một vấn đề dân sinh kinh tế quan
trọng là việc cấp nước cho hạ du. Đây là yêu cầu bắt buộc không thể ngừng trong thời gian
dài vì sông Chu là nguồn cấp nước chính cho hệ thống thuỷ nông Sông Chu, tưới cho 50000
ha đất canh tác và phục vụ dân sinh. Vì thế trong quá trình thi công không được gây trở ngại

cho việc dẫn nước về hạ du ảnh hưởng đến dòng chảy. Việc cấp nước chỉ được nghừng
trong thời gian khoảng 20 ngày cuối vụ đông xuân (đầu tháng 5) và cuối vụ khoảng 1 tháng
(vào tháng 10) còn lại là phải xả nước về hạ du để đảm bảo cho sản xuất nông nghiệp và
sinh hoạt của nhân dân.
1.6. ĐIỀU KIỆN GIAO THÔNG
Về giao thông vận tải duy nhất chỉ có đường đá dăm thâm nhập nhựa từ thành phố
Thanh Hoá đến công trường, rộng 7,5m và chất lượng khá tốt. Để thi công tuy nen sẽ sử
dụng đường được thiết kế để phục vụ thi công cho toàn bộ Dự án. Khi thi công cần phải chú
ý một số vấn đề giao thông quan trọng sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
12

 Giao thông thủy: nhìn chung việc thông thuyền bè trong thời gian xây dựng công
trình không nhiều chủ yếu tập trung vào những năm đầu, phục vụ việc vận chuyển
tre, gỗ khi giải phóng lòng hồ. Vì vậy trong quá trình thi công cần tạo điều kiện
thuận lợi để việc giao thông thủy được nhanh chóng, an toàn góp phần đẩy nhanh
tiến độ giải phóng lòng hồ.
 Giao thông giữa hai bờ: việc qua lại giữa 2 bờ trước đây chủ yếu bằng thuyền và
bè mảng vì vậy để có thể thi công được các hạng mục bên bờ phải cũng như khai
thác, vận chuyển đá từ mỏ để đắp đập yêu cầu phải có cầu giao thông nối 2 bờ.
Cần phải được thiết kế đảm bảo cho các xe có tải trọng lớn đi qua và đảm bảo an
toàn trong suốt thời gian thi công, đồng thời sau này làm đường quản lý và phục
vụ dân sinh trong vùng.
1.7. NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU, ĐIỆN, NƯỚC
1.7.1 Đất đá, cát, sỏi:
1.7.1.1 Vật liệu đất: vật liệu đất đắp bao gồm mỏ VL11 (đất tận dụng khi đào móng
tràn vai phải đập chính) và đất bóc tầng phủ mỏ đá VLĐ9A. Nhìn chung các mỏ này
đều gần khu vực tuyến đập và có thể khai thác làm vật liệu chống thấm, trữ lượng
khá dồi dào, khoảng 4,5.10
6

m
3
đủ phục vụ cho việc đắp đê quai và đắp tầng gia
trọng thượng lưu khi đập hoàn thành.
1.7.1.2 Vật liệu đá: vật liệu đá được tận dụng từ đá đào móng tràn, tuy nen (mỏ
VL11) và khai thác ở khu A và khu B mỏ VLĐ9A. Trữ lượng các mỏ lớn khoảng
25.10
6
m
3
, đá có chất lượng tốt đảm bảo yêu cầu đắp đập và làm cốt liệu cho bê tông.
Hai mỏ này có chiều sâu đào móng và khai thác lớn, cần quan tâm đến vấn đề ổn
định mái hố móng và góc tầng khai thác khi thi công và khai thác.
1.7.1.3 Vật liệu cát sỏi: nguồn cung cấp vật liệu cát sỏi là các mỏ CS16, CS17,
CS23A và CS25A. Mỏ CS16 ở bờ phải sông Chu, cách tuyến đập chính khoảng
1,5km về phía hạ lưu. Mỏ CS17 ở bờ trái sông Chu, cách tuyến đập chính khoảng
0,5km về phía hạ lưu. Mỏ CS23A nằm cách cầu Bái Thượng 500m, từ mỏ đến khu
đập chính khoảng 16-17km có chất lượng và cấp phối phù hợp với lớp đệm và lớp
lọc của đập chính. Mỏ CS25A ở bờ phải sông Chu gần cầu Mục Sơn, từ mỏ đến khu
đập chính khoảng 20km có chất lưọng tốt có thể sử dụng cho bê tông. Tổng trữ lượng
của các mỏ khoảng 5.10
6
m
3
đảm bảo được yêu cầu về khối lượng.
1.7.2 Xi măng, sắt thép
Xi măng có thể mua tại Liên hioệp sản xuất xi măng Việt Nam; các nhà máy xi măng
Bỉm Sơn, Nghi Sơn – Thanh Hoá hoặc xi măng Hoàng Thạch - Hải Dương đều đảm bảo
chất lượng tốt.
Sắt thép có thể mua từ các công ty thép Việt Nam hoặc liên doanh như Thái Nguyên,

Việt – Úc, Việt – Ý…

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
13

1.7.3 Điều kiện cung cấp điện, nước
1.7.3.1 Hệ thống cung cấp điện cho công trường: Hệ thống cung cấp điện phục vụ thi
công gồm đường dây tải điện 35KV từ huyện Thường Xuân vào công trường dài
khoảng 9 km sau đó dẫn đến các trạm hạ thế tại các khu tiêu thụ để phục vụ thi công
và sinh hoạt trên công trường.Qua tính toán xác định lượng điện tiêu thụ lớn nhất cho
toàn bộ công trình 7100 KVA. Để đề phòng khi có sự cố điện lưới cần phải có trạm
phát điện tại chỗ khoảng 1000 KVA.
1.7.3.2 Hệ thống cung cấp nước cho công trường: qua tính toán xác định được lượng
nước cung cấp cho toàn bộ công trường khoảng 450m
3
/h. Hiện đã có hệ thống cấp
nước đạt chất lượng khá tốt. Nước được lọc và chứa vào các bể chứa sau đó cung cấp
cho nơi cần nước.
1.8. ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT TƯ, THIẾT BỊ, NHÂN LỰC
Các nhà thầu có đủ khả năng cung cấp vật tư, thiết bị một cách đầy đủ và kịp thời cho các
đơn vị thi công. Nên triệt để sử dụng lực lượng lao động địa phương, lực lượng này khá dồi
dào và giá thuê khá rẻ.
1.9. THỜI GIAN THI CÔNG ĐƯỢC PHÊ DUYỆT
Căn cứ vào quyết định phê duyệt báo cáo NCKT số 130/QĐ – TTg ngày 29/1/2003
nay được thay thế bằng quyết định số 348/QĐ – TTg ngày 7/4/2004 của thủ tướng chính
phủ, thời hạn xây dựng công trình không quá 5 năm.Khởi công từ ngày 2/2/2004.



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG

14
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG
2.1.1 Các phương án so sánh
2.1.1.1 Phương án I:
Phương án này dùng tuy nen TN2 dẫn dòng đường kính D = 9m; đáy đặt ở cao trình
+30 để dẫn dòng mùa kiệt. Vào mùa lũ năm thứ 3 dẫn dòng qua tuy nen TN2 và đập xây dở
ở cao trình +50, mùa lũ năm thứ tư dẫn dòng qua tuynen TN2 và tràn xây dựng dở ở cao
trình +85, phương án dẫn dòng qua các năm như sau:
Năm
thi
công
Thời
gian
Công trình
dẫn dòng
Lưu
lượng
dẫn
dòng
Mực
nước
thượng
lưu

Công việc phải làm

Sơ họa

I

Mùa
khô từ
tháng
XII đến
tháng V

Lòng sông
thu hẹp

1230
(m3/s)

- Đào tuy nen TN1,
TN2
- Đào móng đập chính
vai phải
- Đắp đập bên vai phải
đến cao trình +35m

Mùa lũ
từ tháng
VI đến
tháng XI


Lòng sông
thu hẹp

5050
(m3/s)

- Đào móng tràn
- Đắp đập vai trái và
vai phải
- Khai thác đá, cát, sỏi
làm lớp đệm cho đập.



II




Mùa
khô từ
tháng
XII đến
tháng V




Lòng sông
thu hẹp

1230
(m3/s)

- Đắp đê quai dọc từ
TL về HL, đào móng
phần vai phải tiếp giáp
với lòng sông, xử lý
chống thấm và các đứt
gẫy, thi công bản chân




Mùa lũ


Lòng sông
thu hẹp



5050

- Tiếp tục đào và thi
công hoàn chỉnh tuy
nen TN2 để sẵn sàng
dẫn dòng mùa kiệt vào
đầu mùa khô năm thứ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
15
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
từ tháng
VI đến
tháng XI

(m3/s) 3, tiếp tục thi công tuy
nen TN1 và phần liên
quan đến nhà máy thủy
điện

III






Mùa
khô từ
tháng
XII đến
tháng V

Tuy nen
TN2






1230
(m3/s)

- Đắp đê quai thượng
hạ lưu (cao trình đỉnh
đê quai thượng lưu là
+41,3m, hạ lưu là
+38,9 m)
- Dọn lòng sông, đào
móng, xử lý nền và đắp
đập phần lòng sông,
đến cuối mùa khô đạt
cao trình +50m.Gia cố
đoạn đập 220m ở lòng
sông để chuẩn bị xả
nước vào mùa lũ, tiếp
tục đắp hai vai đập đến
cao trình trên +75m.
- Thi công hoàn chỉnh
phần dưới cao trình
+41,3m tuy nen TN1
- Đào móng và đổ bê

tông đập tràn.

Mùa lũ
từ tháng
VI đến
tháng XI

Tuy nen
TN2 và
phần đập
chính đang
thi công dở
ở l
òng sông
dài 220m

+50



5050
(m3/s)

- Tiếp tục đắp đập, thi
công bê tông bản chân,
bản mặt và phần hai vai
đập.


IV

Mùa
khô từ
tháng
XII đến
tháng V


Tuy nen
TN2


1230
(m3/s)

- Tu sửa đê quai thượng
hạ l,ưu, tiêu nước và
dọn lòng sông trước và
sau đập, đổ BT bản mặt
đợt 1, đắp đập để đến
cuối mùa khô đạt cao
trình trên +90m, sẵn
sàng chống lũ 1%
- Thi công tràn xả lũ :
đào móng, đổ BT
- Thi công xây đúc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
16
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2

phần tuy nen TN1 và
lắp đặt thiết bị cho tuy
nen TN2
Mùa lũ
từ tháng
VI đến
tháng XI

Tuy nen
TN2 và 5
khoang tràn
đang thi
công dở ở
cao trình
+85

7520
(m3/s)

- Tiếp tục đắp đập, thi
công bê tông và lắp đặt
thiết bị tràn xả lũ

V


Mùa
khô từ
tháng
XII đến

tháng V


Tuy nen
TN2


1230
(m3/s)

-Tiếp tục đắp đập.
-Thi công xong tràn
chính.
-Cuối mùa khô lấp tuy
nen dẫn dòng TN2 vĩnh
viễn.

Mùa lũ
từ tháng
VI đến
tháng XI


13200
(m3/s)

-Thi công xong đập.
-Hoàn thiện công trình.
-Ngiệm thu và bàn giao
công trình.

2.1.1.2 Phương án II:
Theo phương án này sử dụng cống xả đáy đặt trên nền đá gốc bên bờ phải để dẫn dòng
cho mùa kiệt, kích thước 3x6x5m. Mùa lũ lợi dụng đập xây dở để tháo nước thi công. Công
tác dẫn dòng thi công cụ thể như sau:
Năm
thi
công
Thời
gian
Công
trình
dẫn
dòng
Lưu
lượng
dẫn
dòng
Mực
nước
thượng
lưu

Công việc phải làm

Sơ họa

Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V



Lòng
sông thu
hẹp



1230
(m3/s)

- Thời gian này ta sẽ
làm các công tác
chuẩn bị. Xây dựng đê
quai thượng hạ lưu, đê
quai dọc. Xây dựng
cống xả đáy chuẩn bị
cho công tác dẫn dòng.
Thi công đào móng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
17
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2


I
tràn.

Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI

Lòng
sông thu
hẹp

5050
(m3/s)


- Đắp một phần đập
bên vai phải sau khi
thi công xong cống xả
đáy.
-Tiếp tục thi công đào
móng tràn


II

Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V




Lòng
sông thu
hẹp


1230
(m3/s)

- Vẫn tiếp tục thi công
đào móng tràn.
- Thi công đắp một
phần cả hai vai đập.
Chuẩn bị cho công tác
ngăn dòng cho mùa
khô năm sau.

Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI


Lòng
sông thu
hẹp



5050
(m3/s)

- Tiếp tục các công
việc đang thực hiên
trong mùa khô.




III




Mùa khô
từ tháng

XII đến
tháng V




Dẫn dòng
qua cống
xả đáy







1230
(m3/s)

- Thi công ngăn dòng
vào đầu tháng 12.
Thực hiện công tác
tiêu nước thu dọn hố
móng.
- Đắp đập lòng sông,
xử lý mặt đập chuẩn bị
cho công tác dẫn dòng
thi công vào mùa lũ.
- Đào xong móng và
chuẩn bị đổ bê tông

tràn xả lũ.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
18
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng
qua cống
xả đáy và
đập xây
dở

5050
(m3/s)

- Đổ bê tông tràn xả
lũ.


IV

Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V

Dẫn dòng
qua cống
xả đáy


1230
(m3/s)

- Thi công đắp đập đến
cao trình vượt lũ +95.
- Đổ bê tông tràn đến
cao trình +85 chuẩn bị
cho dẫn dòng mùa lũ.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng
qua cống
xả đáy và
tràn xây
dở ở
+85

7520
(m3/s)

- Thi công đắp đập và
thi công kết thúc nhà
máy thuỷ địên.




V
Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V
Dẫn dòng
qua tuy
nen thuỷ
điện
1230
(m3/s)

- Thi công đắp đập, thi
công xong tràn chính.
- Tiến hành lấp cống
xả đáy.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng

qua tràn
chính
13200
(m3/s)

- Thi công xong đập,
hoàn thiện công trình
và nghiệm thu bàn
giao công trình.



2.1.1.3 Phương án III:
Phương án này sử dụng tuy nen dẫn dòng đường kính D = 7,5m; đáy đặt ở cao trình
30m để dẫn dòng mùa kiệt. Lợi dụng đập đá đổ xây dở để tràn nước dẫn dòng mùa lũ.
Công tác dẫn dòng cụ thể như sau:



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
19
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
Năm
thi
công
Thời
gian
Công
trình
dẫn

dòng
Lưu
lượng
dẫn
dòng
Mực
nước
thượng
lưu

Công việc phải làm

Sơ họa









I

Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V
Lòng
sông thu

hẹp



1230
(m3/s)

- Thời gian này ta sẽ
làm các công tác
chuẩn bị.
- Xây dựng đê quai
thượng hạ lưu, đê quai
dọc.
- Thi công tuy nen dẫn
dòng chuẩn bị cho
công tác dẫn dòng.
- Đào móng và thi
công đập vai phải

Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI

Lòng
sông thu
hẹp

5050
(m3/s)

-
Thi công đập bên vai
phải và một phần đập
bên vai trái.
- Thi công đào móng
tràn.








II


Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V


Lòng
sông thu
hẹp

1230
(m3/s)

- Vẫn tiếp tục thi công
đào móng tràn.
- Thi công đắp một
phần cả hai vai đập.
- Chuẩn bị cho công
tác ngăn dòng cho mùa
khô năm sau.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Lòng
sông thu
hẹp

5050
(m3/s)

- Tiếp tục các công
việc đang thực hiên
trong mùa khô.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
20

SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2










III




Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V




Dẫn dòng
qua tuy
nen dẫn
dòng

1230
(m3/s)

- Thi công ngăn dòng
vào đầu tháng 12.
- Thực hiện công tác
tiêu nước thu dọn hố
móng.
- Đắp đập lòng sông,
xử lý mặt đập chuẩn bị
cho công tác dẫn dòng
thi công vào mùa lũ.
- Đổ bê tông tràn, đào
hầm dẫn nước vào nhà
máy thủy điện.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng
qua tuy
nen dẫn
dòng và
đập xây

dở

5050
(m3/s)

- Thi công hai vai đập,
đổ bê tông tràn xả lũ.
- Tiếp tục đào hầm và
thi công nhà máy thủy
điện.





IV

Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V


Dẫn dòng
qua tuy
nen dẫn
dòng

1230
(m3/s)

- Thi công đắp đập đến
cao trình vượt lũ +95.
- Đổ bê tông tràn đến
cao trình +85 chuẩn bị
cho dẫn dòng mùa lũ.
- Tiếp tục thi công nhà
máy thủy điện.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng
qua tuy
nen dẫn
dòng và
tràn xây
dở

7520
(m3/s)

- Thi công đắp đập, thi
công và lắp đặt xong
nhà máy thuỷ điện.
Chuẩn bị cho phát điện
sớm.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
21
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2



V
Mùa khô
từ tháng
XII đến
tháng V
Dẫn dòng
qua tuy
nen thuỷ
điện
1230
(m3/s)

- Thi công đắp đập, thi
công xong tràn chính.
- Tiến hành lấp tuy
nen dẫn dòng.


Mùa lũ từ
tháng VI
đến tháng
XI
Dẫn dòng

qua tràn
chính
13200
(m3/s)

- Thi công xong đập,
hoàn thiện công trình
và nghiệm thu bàn
giao công trình.



2.1.2 Nhận xét lựa chon phương án
 Phương án I: Do tuyến tuynen được đặt ngay trên nền đá cứng nên khối lượng
bóc móng yêu cầu ít địa chất tương đối ổn định , thuận lợi cho quá trình thiết kế.
Mặc dù nằm trong nền đá cứng nên quá trình thi công đào hầm khó khăn nhưng
bù lại phần gia cố tuynen lại không phức tạp ,cường độ thi công không lớn.Trong
quá trình thi công có thể tận dụng kết hợp dẫn dòng qua thân đập đang xây dựng
dở được gia cố bề mặt.Tuy nhiên trong phương án này không tận dụng được TN2
,thi công xong tiến hành lấp bịt TN2 không có lợi về kinh tế. Mặc dù vậy với
phương án này ta thi công được liên tục với cường độ cao mà vẫn đảm bảo chất
lượng công trình.
 Phương án II: Cống xả đáy được thi công trên nền đá gốc, lớp cuội sỏi cần bóc bỏ
khá dầy 12 ÷ 17m gây nhiều khó khăn cho thi công. Mặt khác cống xả đáy nằm ở
đáy đập, chịu tải trọng lớn của đập, của áp lực nước nên khi thiết kế thi công cần
đảm bảo tốt chất lượng. Như vậy việc thi công cống mang nhiều rủi ro có thể ảnh
hưởng lớn đến tiến độ công trình.
 Phương án III: Tuy nen dẫn dòng được đặt trên nền đá tốt thuận lợi để thi công,
mặt khác việc sử dụng công nghệ thi công mới NATM có thể đẩy nhanh tiến độ
thi công tuy nen đảm bảo đưa vào dẫn dòng đúng thời hạn và an toàn khi dẫn

dòng. Phương án này tận dụng được khả năng cho nước tràn qua của đập đá đổ
đắp dở để xả lũ thi công, tuy nhiên lưu lượng lũ tại công trường Cửa Đạt khá lớn
yêu cầu tính toán gia cố phải cẩn thận và giám sát thi công nghiêm ngặt. Mặc dù
vậy yếu tố rủi ro vẫn rất lớn.
 KẾT LUẬN : Từ những so sánh trên để hạ thấp tính rủi ro của công tác dẫn
dòng ta lựa chọn phương án I làm phương án dẫn dòng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
22
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
2.2. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ DẪN DÒNG
2.2.1 Tần suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng
Công trình đầu mối thủy lợi dự án Hồ chứa nước Cửa Đạt thuộc cấp I, tra bảng 4.6
trong Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD VN 285:2002, chọn tần suất công trình tạm
phục vụ dẫn dòng là p = 5%. Tại công trình Cửa Đạt sẽ lợi dụng công trình chính là tuy nen
dẫn nước vào nhà máy thuỷ điện và đập đá đổ, đập tràn xây dở để dẫn dòng, tần suất phục
vụ dẫn dòng theo quy phạm là p = 0,1%. Tuy nhiên đập đá đổ và đập tràn xây dở là thấp, và
khi tính với p = 0,1% thì lưu lượng tính toán là rất lớn khi đó kinh phí sẽ rất cao. Vì vậy khi
dẫn dòng qua công trình chính là đập đá đổ đắp dở vào mùa lũ năm thứ 3 lấy với p = 5% và
tràn xây dở vào mùa lũ năm thứ 4 đề nghị tính toán theo quy phạm của Liên Xô cũ (CHU
206.01.86), khi đó tần suất đề nghị giảm xuống p = 1%. Điều này sẽ được trình cơ quan chủ
quản duyệt. Trong đồ án này ta sẽ tính toán theo quy phạm của Liên Xô.
2.2.2 Thời đoạn dẫn dòng
Căn cứ vào đặc điểm thuỷ văn đã nêu ở chương 1 cụ thể trong bảng 1.2 ta thấy nên
chọn thời đoạn dẫn dòng mùa khô từ tháng XII-V và mùa lũ từ tháng VI-XI.
2.2.3 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng
Căn cứ vào tần suất và thời đoạn dẫn dòng nêu ở trên và theo tài liệu thủy văn ta có:
 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa khô:
Q
p=5%

max
= 1230 m
3
/s.
 Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa lũ:
 Mùa lũ thứ nhất và mùa lũ thứ hai khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, lưu
lượng thiết kế dẫn dòng là Q
p=5%
max
= 5050 m
3
/s.
 Mùa lũ thứ ba khi dẫn dòng qua tuy nen TN2 cùng đập xây dở, lưu lượng thiết
kế dẫn dòng là Q
p=5%
max
= 5050 m
3
/s.
 Mùa lũ thứ tư khi dẫn dòng qua tuy nen dẫn dòng TN2 và tràn xây dở, lưu
lượng thiết kế dẫn dòng là Q
p=1%
max
= 7520 m
3
/s.
 Mùa lũ thứ năm khi dẫn dòng qua tràn chính đã xây xong, lưu lượng thiết kế
dẫn dòng là Q
p=0,1%
max

= 13200 m
3
/s.
2.3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC PHƯƠNG ÁN DẪN DÒNG
2.3.1 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp (kết quả tính toán của
Lưu Thanh Nghị).
2.3.1.1 Mục đích
 Xác định cao trình cần phải đắp đê quai.
 Giao thông đường thuỷ tại đây được sử dụng nhiều vì vậy khi tính toán cần đáp
ứng được yêu cầu vận chuyển đường thuỷ qua công trình dẫn dòng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
23
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
Bảng 2.1: Bảng tính toán thu hẹp lòng sông mùa kiệt
gt
Z

Z
TL

1


2


V
c
V
0

tt
Z

0.2 32.74 59.22 489.95 3.0059 2.5105 0.316
0.25 32.79 60.6 496 2.9737 2.4798 0.310
0.3 32.84 61.98 501.38 2.9466 2.4532 0.306
0.31 32.85 62.21 502.14 2.9431 2.4495 0.305
0.35 32.89 63.38 507.47 2.9155 2.4238 0.300

Bảng 2.2: Bảng tính toán thu hẹp lòng sông mùa lũ
gt
Z

Z
TL

1


2


V
c
V
0

tt
Z

1 39.16 327.61 1368.52 5.1069 3.6901 1.146
1.05 39.21 330.18 1376.27 5.0816 3.6693 1.136
1.1 39.26 332.76 1384.04 5.0565 3.6487 1.125
1.13 39.29 334.3 1386.03 5.0543 3.6435 1.126
1.15 39.31 335.33 1391.82 5.0316 3.6283 1.115
2.3.1.2 Tính toán cao trình đỉnh đê quai
Công trình Cửa Đạt là công trình cấp I, khi tính toán thiết kế cần đảm bảo an toàn
tuyệt đối. Vì vậy khi tính toán cao trình đỉnh đê quai phải xét tới ảnh hưởng của chiều cao
sóng leo h
sl
và độ dềnh do gió h.
Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu được tính theo công thức:
Z
đq
= Z
TL
+ h + h
sl
+ a
Trong đó:
+ h : độ dềnh mực nước do gió.
+ h
sl
: chiều cao sóng leo ứng với tần suất bảo đảm, theo bảng P2-2
“ Giáo trình đồ án môn học thuỷ công ” tính toán sóng leo lấy tần suất bảo đảo 1%, h, h
sl

tính với vận tốc gió tính toán lớn nhất.
+ a : độ gia cao an toàn. Công trình cấp I ta có a = 0,7 m.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
24
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
 Đê quai ngang thượng lưu
Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu: 
TL
= Z
TL
+ h + h
sl
+ a
+ Mùa kiệt: ta có Z
TL
= 32,85 m.
=> 
TL
= 32,85 + 0,03 + 1,23 + 0,7 = 34,81 m.
Chọn cao trình đỉnh đê quai thượng lưu mùa kiệt là 
TL
= 34,85 m
Chiều cao đê quai lớn nhất là : h = 34,85 - 26 = 8,85 m
+ Mùa lũ: ta có Z
TL
= 39,29 m.
=> 
TL
= 39,29 + 0,03 + 1,23 + 0,7 = 41,25 m
Chọn cao trình đỉnh đê quai thượng lưu là 

TL
= 41,3 m
Chiều cao đê quai lớn nhất là : h = 41,3 - 26 = 15,3 m
 Đê quai ngang hạ lưu
Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu: 
HL
= Z
HL
+ a
+ Mùa kiệt: ta có Z
HL
= 32,54 m
=> 
TL
= 32,54 + 0,7 = 33,24 m
Chọn cao trình đỉnh đê quai hạ lưu mùa kiệt là 
TL
= 33,25 m
Chiều cao đê quai lớn nhất là : h = 33,25 - 26 = 7,25 m
+ Mùa lũ: ta có Z
HL
= 38,16 m
=> 
TL
= 38,16 + 0,7 = 38,86 m
Chọn cao trình đỉnh đê quai hạ lưu mùa lũ là 
TL
= 38,9 m
Chiều cao đê quai lớn nhất là : h = 38,9 - 26 = 12,9 m
 Đê quai dọc

Cao trình đỉnh thượng hạ lưu đê quai dọc xác định theo cao trình đỉnh của đê quai
ngang: cao trình thượng lưu đê quai dọc lấy bằng cao trình của đê quai ngang thượng lưu,
cao trình hạ lưu đê quai dọc lấy bằng cao trình của đê quai ngang hạ lưu.
2.3.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua tuynen TN2
2.3.2.1 Mục đích tính toán: xác định quan hệ Q~Z
tl
khi dẫn dòng qua tuynen TN2.
2.3.2.2 Nội dung tính toán:
Bài toán: Xác định mực nước đầu tuynel khi cho biết các thông số sau:
+ Lưu lượng dẫn dòng qua tuynel Q
gt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. LÊ VĂN HÙNG
25
SVTH: Trần Phú Long Lớp: 45C2
+ Thông số của tuynel TN2: đường kính D = 9m; chiều dài L = 821,9m; hệ số
nhám n = 0,017 (Tra phụ lục 4-3 bảng tra thuỷ lực); độ dốc i = 0,001.
+ Cao độ cửa vào tuynel  = +30.
+ Cao độ cửa ra tuynel  = 30 – 0,001.821,9 ≈ +29,2.
Sơ đồ tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tuynel:
x x
821,9 - 10h10h
x
k
n
h
h
h
KK
H

Hình 2.1: Sơ đồ thuỷ lực dòng chảy không áp trong tuynel TN2
* Trình tự tính toán:
Giả thiết một số trị số lưu lượng Q qua tuynel, ứng với mỗi trị số lưu lượng Q dùng
các công thức tính toán ra được trị số cột nước thượng lưu Z
TL
, từ đó vẽ được quan hệ
Q~Z
TL
. Quá trình tính toán Z
TL
thực hiện qua các bước sau:
- Ứng với mỗi trị số lưu lượng Q, giả thiết trạng thái chảy trong tuynel. Đưa bài toán
về các sơ đồ sẵn có để tính toán.
+Với trường hợp chảy không áp, ta có chiều dài tuynel L = 821,9m > 10.D 
tuynel là dài. Theo giáo trình Thuỷ lực tập 3 (trang 44), đưa sơ đồ bài toán thuỷ lực qua
tuynel về sơ đồ bài toán đập tràn đỉnh rộng nối tiếp với đoạn kênh để tính toán. Chiều dài
đoạn đập tràn đỉnh rộng l = 10h
x
; chiều dài đoạn kênh l = 821,9 – 10h
x
.
+Với trường hợp chảy có áp, sơ đồ bài toán có thể đưa về dạng thuỷ lực chảy qua
vòi hoặc qua ống ngắn.
+Với trường hợp chảy bán áp, sơ đồ bài toán đưa về bài toán chảy qua lỗ dưới cửa
cống hở.
- Áp dụng các công thức tương ứng với các sơ đồ để tính ra cột nước đầu tuynel H.
- Kiểm tra lại trạng thái chảy: theo Hứa Hạnh Đào ta có
H

1,3.D và h

n
< D Chảy không áp
H

1,3.D Có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc vào độ dài
của tuynel và mực nước hạ lưu tuynel.
Trong đó:
H : Cột nước trước tuynel tính từ cao trình đáy tuynel.
D : Đường kính tuynel.