Công trình thuỷ điện pleikeo thuộc địa bàn các xã đê ar, huyện mang yang và các xã ayun, bờ ngoong, bar mail, huyện chư sê, tỉnh gia lai

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 3
1.1. Vị trí công trình 3
1.2. Nhiệm vụ công trình 3
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình 4
1.3.1. Cấp công trình 4
1.3.2. Tần suất thiết kế 4
1.3.3. Các thông số kỹ thuật 4
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình 5
1.4.1. Điều kiện địa hình 5
1.4.2. Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy 5
1.4.3. Điều kiện địa chất 8
1.4.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực 10
1.5. Điều kiện giao thông 10
1.6. Nguồn cung cấp điện, nước 10
1.6.1. Nguồn điện 10
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực 10
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt 10
1.9. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công 10
Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 12
2.1. Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 12
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của dẫn dòng thi công 12
2.1.2. Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công 12
2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng 12
2.2.1. Thời hạn thi công công trình 12
2.2.2. Điều kiện địa hình 12
2.2.3. Điều kiện địa chất 12
2.2.4. Điều kiện về cấu tạo và bố trí công trình thủy công 13

2.2.5. Điều kiện thuỷ văn 13
2.2.6. Nhu cầu phục vụ tưới và sinh hoạt 13
2.3. Chọn phương án dẫn dòng thi công 13
2.3.1. Đề xuất phương án dẫn dòng thi công 13
2.3.2. So sánh lựa chọn phương án dẫn dòng 16
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 16
2.4.1. Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế 16
2.4.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công 16
2.5. Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng 17
2.5.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thi công thứ hai 17
2.5.2. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống 17
2.2.3. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua tràn tạm 26
2.3. Tính toán điều tiết lũ 27
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
2.3.1. Mục đích 27
2.3.2 Nội dung tính toán 27
2.7. Bố trí và lựa chọn kích thước đê quai 30
2.7.1. Chọn tuyến đê quai 30
2.7.2. Xác định các thông số đặc trưng của đê quai 30
Chương 3: THI CÔNG CÔNG TRÌNH CHÍNH – ĐẬP BÊ TÔNG 32
3.1. Tiêu nước hố móng 32
3.1.1. Mục đích 32
3.1.2. Nhiệm vụ của thiết kế tiêu nước hố móng 32
3.1.3. Đề xuất và chọn phương án tiêu nước hố móng 32
3.1.4. Xác định lượng nước cần tiêu 33
3.1.5. Lựa chọn thiết bị và bố trí hệ thống tiêu nước 36
3.2. Công tác hố móng 38
3.2.1. Mục đích 38

3.2.2. Thi công hố móng 38
3.3. Xác định cường độ thi công đào móng 41
3.3.1. Xác định cường độ đào đất 41
3.3.2. Xác định cường độ đào đá 42
3.4. Tính toán số lượng máy đào và vận chuyển đất 42
3.4.1. Chọn loại máy đào, máy ủi, ô tô để vận chuyển 42
3.4.2. Tính toán số lượng đào đất cấp 3 43
3.4.3. Tính toán phương án xúc đá 44
3.4.4. Kiểm tra sự làm việc phối hợp xe máy với đất cấp 3 45
3.4.5. Kiểm tra sự làm việc phối hợp xe máy với đá 48
3.5. Thiết kế tổ chức thi công bê tông 49
3.5.1. Phân đợt phân khoảnh đổ bê tông 49
3.5.2. Tính toán khối lượng bê tông 49
3.5.3. Tính toán cường độ thiết kế thi công bê tông 69
3.5.4. Tính toán cấp phối bê tông 74
3.5.5. Sản xuất bê tông 79
3.5.6. Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 83
3.6.2. Thiết kế ván khuôn 90
3.6.3. Công tác dàn giáo 100
3.6.4. Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 100
Chương 4: TIẾN ĐỘ THI CÔNG 101
4.1. Các nguyên tắc cơ bản khi lập kế hoạch tiến độ thi công 101
4.2. Các phương pháp lập kế hoạch tiến độ thi công 101
4.2.1. Phương pháp sơ đồ đường thẳng 101
4.2.2. Phương pháp sơ đồ mạng lưới 102
4.3. Các bước lập kế hoạch tiến độ thi công 102
4.4. Nhận xét đánh giá khả năng thực hiện 103
Chương 5: MẶT BẰNG THI CÔNG 113
5.1. Nguyên tắc bố trí mặt bằng 113
5.2. Nhiệm vụ bố trí mặt bằng 113

5.3. Bố trí quy hoạch nhà tạm trên công trường 113
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
5.3.1. Xác định số người ở trên công trường 114
5.3.2. Xác định diện tích nhà ở cần xây dựng 114
5.3.3. Kết cấu nhà ở trên công trường 115
5.4. Bố trí quy hoạch kho, bãi 115
5.4.1. Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho 115
5.4.2. Xác định diện tích kho 116
5.4.3. Các loại kho chuyên dùng 116
5.5. Hệ thống cung cấp điện 117
5.6. Tổ chức cấp nước cho công trường 117
5.6.1. Lượng nước dùng cho sản xuất 117
5.6.2. Lượng nước cho sinh hoạt 118
5.6.3. Lượng nước dùng cho cứu hoả 119
5.6.4. Chọn nguồn nước 119
Chương 6: LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 120
6.1. Cở sở để thiết lập dự toán 120
6.2. Kê khai các khối lượng công trình 121
6.3. Dự toán xây lắp hạng mục cống 121
6.3.1. Chi phí trực tiếp (T) 121
6.3.2. Chi phí chung (C) 121
6.3.3. Thu nhập chịu thuế tính trước (TL) 121
6.3.4. Giá trị dự toán xây dựng trước thuế (G) 122
6.3.5. Thuế giá trị gia tăng (GTGT) 122
6.3.6. Giá trị dự toán xây dựng sau thuế (GXDST) 122
6.3.7. Chi phí xây dựng nhà tạm, nhà điều hành (GXDNT) 122
6.3.8. Chi phí dự phòng (GDP) 122
Chương 7: KẾT LUẬN 127

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình.
Công trình thuỷ điện Pleikeo nằm trên hệ thống bậc thang sông Ayun. Vị trí
dự kiến xây dựng công trình thuộc địa bàn các xã Đê Ar, huyện Mang Yang và
các xã Ayun, Bờ Ngoong, Bar Mail, huyện Chư Sê, Tỉnh Gia Lai. Công trình
được xem xét nghiên cứu nhằm khai thác dòng chảy của sông Ayun và lợi dụng
cột nước địa hình còn lại giữa công trình H' Mun ở thượng lưu và công trình
Ayun Hạ ở hạ lưu.
1.2. Nhiệm vụ công trình.
Dự án thủy điện Pleikeo nằm trong qui hoạch thủy điện nhỏ và vừa tỉnh Gia
Lai đợt II, nhiệm vụ chính của công trình là phát điện lên lưới điện khu vực. Công
trình Pleikeo khi vận hành sẽ góp phần tăng sản lượng điện của hệ thống điện toàn
quốc nói chung và của tỉnh Gia Lai nói riêng. Giảm bớt tình trạng thiếu điện về mùa
khô và giờ cao điểm, giảm tổn thất điện năng khi phải truyền tải điện từ nơi khác
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
đến. Ngoài ra còn tạo việc làm cho lao động địa phương, mang lại lợi ích cho nhà
nước và doanh nghiệp.
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình.
1.3.1. Cấp công trình
Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD VN 285-2002, công trình thuỷ điện
Pleikeo với đập dâng chiều cao khoảng 40 m thuộc công trình cấp III và nhà máy thủy
điện công suất Nlm = 13.5 MW thuộc công trình cấp III.
1.3.2. Tần suất thiết kế
• Tần suất lũ thiết kế: P = 1,0%
• Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,2%
• Mức bảo đảm tưới thiết kế: P = 75%
• Dẫn dòng thi công với lưu lượng dẫn dòng: P = 10%
1.3.3. Các thông số kỹ thuật

Khu công trình đầu mối bao gồm hồ chứa, đập dâng, đập tràn, cống dẫn dòng
kết hợp cống xả cát
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Bảng 1 -1: Bảng quy mô các hạng mục công trình
TT Thông số Đơn vị Trị số
1 Diện tích lưu vực Flv km
2
910
2 Lưu lượng bình quân nhiều năm Qo m
3
/s 25.7
3
Mực nước dâng bình thường
MNDBT
m 277.0
4 Mực nước chết MNC m 275.5
5 Dung tích toàn bộ Wtb 10
6
m
3
23.58
6 Dung tích chết Wc 10
6
m
3
21.11
7 Dung tích hữu ích Whi 10
6

m
3
2.47
8 Diện tích mặt hồ ứng với MNDBT Fmh km
2
1.69
9 Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy Qmax m
3
/s 47.06
10 Cột nước lớn nhất Hmax m 40.0
11 Cột nước nhỏ nhất Hmin m 34.0
12 Cột nước tính toán Htk m 34.0
13 Công suất lắp máy Nlm MW 13.5
14 Công suất đảm bảo Nđb MW 1.9
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
1.4.1. Điều kiện địa hình
1.4.1.1 Tuyến đập
Công trình Thủy điện PleiKeo được xây dựng trên đặc điểm địa hình của đoạn
sông có sự chênh lệch cột nước giữa thượng lưu (khu vực đặt công trình đầu mối)
và hạ lưu (khu vực đặt nhà máy) của suối PleiKeo.
Thuỷ điện PleiKeo tạo cột nước bằng cột nước địa hình và đập dâng để phát điện,
hồ chứa nông, dung tích nhỏ nên không có khả năng điều tiết dài hạn.
1.4.1.2 Tuyến năng lượng
Tuyến kênh dẫn nước nằm phía bên phải suối PleiKeo chạy dọc từ đập đầu mối
về bể xả thừa và bể áp lực có địa hình tương đối phức tạp, tuyến đường ống áp lực
đặt trên sườn dốc của núi đá cao có địa hình phức tạp. Địa hình địa mạo như vậy
vấn đề thi công sẽ không tránh khỏi những khó khăn và tốn kém.
1.4.1.3 Tuyến nhà máy và trạm phân phối
Địa hình tuyến nhà máy tương đối bằng phẳng. Cao độ tự nhiên khu vực nhà máy
khoảng 740 m, khu đất này nằm trong phạm vi đất canh tác của dân dịa phương.

1.4.2. Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy.
a. Về khí hậu:
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Chế độ nhiệt trong khu vực biến đổi theo mùa và theo địa hình một cách rõ rệt.
Tương tự như các vùng miền núi khác ở phía Bắc, mùa hè ở đây thường kéo dài từ
tháng IV tới tháng X, và mùa đông từ tháng XI tới tháng III năm sau (theo trạm Gia
Lai).
- Nhiệt độ không khí:
+ Nhiệt độ bình quân trong năm: 18.5
o
C
+ Nhiệt độ cao nhất tháng V : 38
o
C
+ Nhiệt độ thấp nhất tháng I : -0.2
o
C
- Độ ẩm không khí:
+ Độ ẩm bình quân trong năm: 80.7%
+ Độ ẩm cao nhất tháng VIII : 90%
+ Độ ẩm thấp nhất tháng II : 63%
b. Về Thủy văn:
• Lượng mưa: Bình quân cả năm trên lưu vực 1500mm.
• Tổng lượng bốc hơi năm : 939,9mm
• Đặc điểm nổi bật nhất của các con sông suối ở lưu vực này là lòng sông
rất dốc, chảy quanh co qua nhiều thác, đá lộ thiên ở lòng và hai bên vách
suối.
• Lưu lượng dòng chảy ứng với tần suất P=10 % của các tháng mùa khô

như sau:
Bảng 1 – 2: Lưu lượng dòng chảy bình quân lớn nhất các tháng mùa
khô ứng với tần suất P=10% (m
3
/s)
Tháng
I II III IV V VI VII
Q
p=10%
(m
3
/s) 31,2 14 16,1 26,6 153,7 160,4 97,5
• Quan hệ Q~Zh ở hạ lưu tuyến đập:
Q
(m3/s) 30 210 570,58
686,3
4 810,99
944,6
4 1087,36 1239,38 1600 2200 3100
Zhl(m) 238,7 239,2 239,9 240,1 240,3 240,5 240,7 240,9 241,3 241,6 241,9
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Hình 1 – 1: Quan hệ Q~Zh
• Dòng chảy lũ thiết kế ứng với tần suất:
Tần suất (%) 1 1,5 2 5 10
Lưu lượng (m3/s) 3050 2453 2145 1860 1320
Thời gian lũ lên (h) 9 11 13 15 17
Thời gian lũ xuống ( (h) 18 22 26 30 34
• Quan hệ hồ chứa:

Z(m) F(km
2
) W(10
6
m
3
) Z(m) F(km
2
) W(10
6
m
3
)
240 0.000 0.000 262 0.763 4.664
241 0.001 0.000 263 0.836 5.464
242 0.002 0.002 264 0.914 6.339
243 0.004 0.005 265 0.980 7.285
244 0.005 0.009 266 1.045 8.298
245 0.007 0.015 267 1.113 9.377
247 0.028 0.047 268 1.177 10.522
248 0.039 0.080 269 1.239 11.729
249 0.070 0.133 270 1.300 12.999
250 0.103 0.219 271 1.386 14.341
251 0.120 0.330 272 1.440 15.754
252 0.158 0.469 273 1.490 17.220
253 0.203 0.649 274 1.540 18.735
254 0.251 0.876 275 1.590 20.300
255 0.289 1.146 276 1.640 21.915
256 0.343 1.461 277 1.690 23.580
257 0.394 1.830 278 1.740 25.295

258 0.457 2.255 279 1.794 27.062
259 0.523 2.745 280 1.844 28.880
260 0.596 3.304 281 1.894 30.749
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
261 0.682 3.943 282 1.938 32.665
Hình 1 – 2: Quan hệ dung tích hồ và cao trình mực nước hồ
Hình 1 – 3: Quan hệ diện tích hồ và cao trình mực nước hồ
1.4.3. Điều kiện địa chất.
1.4.3.1. Tuyến đập
Tại tuyến đập dự kiến lòng suối có đá gốc lộ, đá gốc thuộc loại Granit Biotit. Đá
màu xám xanh, tỷ trọng nặng cấu tạo khối rắn chắc. Tại vị trí tuyến đập đá bị phong
hoá nông, khoảng từ 2 - 5m đã có đá tươi. Nhìn chung điều kiện địa chất khá thuận
lợi cho việc xây dựng công trình.
1.4.3.2. Tuyến năng lượng
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Dọc trên tuyến kênh đào qua các lớp đá khác nhau, nhiều chỗ đào qua đá phong
hoá, theo dọc lộ trình đo vẽ tuyến kênh nằm chủ yếu nằm trong nền đất, có một số
đoạn nằm trong nền đá phong hoá mạnh đến vừa.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
1.4.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực.
Dân cư trong vùng chủ yếu sống bằng nghề nông nghiệp làm nương rẫy,
phân bố thưa thớt. Đây là vùng miền núi xa, hẻo lánh, chủ yếu là tự cung, tự cấp.
1.5. Điều kiện giao thông.
Về giao thông tới khu vực công trình: Từ thành phố Plêiku đi dọc theo

quốc lộ 14 khoảng 40 km tới thị trấn Chư Sê. Từ Chư Sê tới khu vực công trình
khoảng 23 km, trong đó có khoảng 15 km đường trải nhựa chất lượng khá tốt, 8
km đuờng đất cấp phối và 5 km đường mòn cần cải tạo nâng cấp.
1.6. Nguồn cung cấp điện, nước.
1.6.1. Nguồn điện
Để đảm bảo thi công không bị gián đoạn, công trường cần có máy phát điện
Diesel dự phòng với công suất 200kW điện áp 400/230V ở cả 2 trạm biến áp.
Trên cơ sở tổng mặt bằng thi công, dự kiến sẽ lắp đặt các TBA hạ thế tại các khu
phụ trợ với công suất như sau:
- Khu phụ trợ đập đầu mối: 1 TBA 250 kVA - 35/0,4kV
Trạm này sẽ được tận dụng để vận hành công trình đầu mối.
- Khu phụ trợ cụm nhà máy : 1 TBA 350kVA - 35/0,4kV
Trạm này sẽ được tận dụng làm nguồn dự phòng TD3 cho nhà máy.
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực.
- Vật liệu đá cứng, cát sỏi, đất: Mua từ nơi khác về
- Đá, xi măng, sắt, thép
Đá, xi măng, sắt, thép và các vật liệu xây dựng khác mua từ nơi khác về.
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt.
Nhà nước đã quyết định công trường thi công trong 2 năm 7 tháng
1.9. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công.
Công trình được xây dựng trên khu vực có điều kiện tự nhiên không được
thuận lợi:
- Tuyến kênh dẫn nước nằm phía bên phải sông chạy dọc từ đập đầu mối về bể
xả thừa và bể áp lực có địa hình tương đối phức tạp, tuyến đường ống áp lực đặt
trên sườn dốc của núi đá cao có địa hình phức tạp. Địa hình địa mạo như vậy vấn đề
thi công sẽ không tránh khỏi những khó khăn và tốn kém
- Chế độ nhiệt trong khu vực biến đổi theo mùa và theo địa hình một cách rõ
rệt
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn

2
Tuy nhiên vẫn có những thuận lợi như:
- Điều kiện địa chất khá thuận lợi cho việc xây dựng công trình.
- Nhân lực huy động tại địa phương với giá nhân công phù hợp.
- Tạo công ăn việc làm và mở mang các hoạt động khác góp phần nâng cao
dân trí cho vùng cao
Kết luận: Với những khó khăn và thuận lợi nêu trên công trình đủ điều kiện
xây dựng.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của dẫn dòng thi công
Công trình thuỷ lợi thường xây dựng trên các lòng sông, suối nên trong quá
trình thi công không tránh khỏi những ảnh hưởng bất lợi của dòng nước mặt, nước
ngầm, nước mưa khối lượng công trình thường lớn, điều kiện thi công phức tạp.
Trong quá trình thi công một mặt phải đảm bảo hố móng được khô ráo mặt khác
phải đảm bảo yêu cầu dùng nước tối đa ở hạ lưu. Do vậy khi thi công phải tiến hành
dẫn dòng thi công để dẫn nước từ thượng lưu về hạ lưu đảm bảo hố móng được khô
ráo đồng thời đảm bảo yêu cầu dùng nước tại hạ lưu.
Biện pháp dẫn dòng ảnh hưởng đến kế hoạch và tiến độ thi công của toàn bộ
công trình, ảnh hưởng đến hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình đầu mối,
chọn phương pháp thi công và bố trí công trường … vì vậy khi chọn phương án dẫn
dòng phải dựa trên tính toán kinh tế cụ thể của từng phương án.
2.1.2. Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công
Đắp đê quai bao quanh hố móng, bơm cạn nước và tiến hành công tác nạo vét
xử lý nền và xây hố móng công trình.
Dẫn nước sông từ thượng lưu về hạ lưu qua các công trình dẫn dòng đã xây
dựng xong trước khi ngăn dòng.

2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng
Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công
của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình thủy lợi đầu
mối, chọn phương pháp thi công và bố trí công trường và giá thành công trình. Do
vậy cần phải lựa chọn phương án dẫn dòng thi công hợp lý. Để làm được điều đó
phải nghiên cứu kỹ càng một cách khách quan và toàn diện các nhân tố ảnh hưởng.
2.2.1. Thời hạn thi công công trình.
Thời gian xây dựng công trình là 3 năm
2.2.2. Điều kiện địa hình.
Do địa hình khu vực tuyến đập hai bên vai đập tương đối dốc, đập tràn ngăn sông
dài (chiều rộng nước tràn 30m), cao 6.5m. Chiều dài theo đỉnh đập 54.00m. Đây là
điều kiện rất thích hợp cho việc mở rộng lòng sông đào kênh dẫn dòng, kết hợp dẫn
dòng qua cống xả cát theo phương pháp phân đoạn thi công
2.2.3. Điều kiện địa chất.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Tại tuyến đập lòng suối có đá gốc lộ, đá gốc thuộc loại Granit Biotit. Đá màu xám
xanh, tỷ trọng nặng cấu tạo khối rắn chắc. Tại vị trí tuyến đập đá bị phong hoá
nông, khoảng từ 2 - 5m đã có đá tươi. Các đất đá này có tính thấm yếu nên thích
hợp cho việc dẫn dòng qua kênh.
2.2.4. Điều kiện về cấu tạo và bố trí công trình thủy công.
Loại đập được lựa chọn là đập bê tông, nên có khả năng cho lũ tràn qua trong giai
đoạn dẫn dòng thi công. Chính vì thế có thể sử dụng đập xây dở để dẫn dòng trong
quá trình thi công.
2.2.5. Điều kiện thuỷ văn
Chế độ dòng chảy trên sông suối chia làm 2 mùa rõ rệt mùa lũ và mùa kiệt. Mùa
khô từ tháng I đến tháng VI. Mùa lũ từ tháng VII đến tháng XII năm sau. Lưu lượng
mùa lũ và mùa kiệt chênh lệch lớn nên việc chọn thời đoạn dẫn dòng theo mùa để
đảm bảo khả năng dẫn dòng của công trình.

2.2.6. Nhu cầu phục vụ tưới và sinh hoạt.
Mục đích chủ yếu của việc xây dựng hồ chứa là cấp nước phục vụ cho nông
nghiệp vì vậy việc đảm bảo cung cấp nước liên tục cho hạ lưu là vấn đề tương đối
quan trọng. Do đó trong quá trình dẫn dòng phải đảm bảo cung cấp đầy đủ nước
cho hạ lưu.
2.3. Chọn phương án dẫn dòng thi công.
2.3.1. Đề xuất phương án dẫn dòng thi công.
Dựa vào các điều kiện cụ thể của công trình đã được nêu ở trên ta có các phương
án dẫn dòng thi công sau.
2.3.1.1. Phương án 1: Dẫn dòng 2,5 năm. Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên, lòng
sông thu hẹp, dẫn dòng qua cống, dẫn dòng qua tràn. Nội dung của phương án thể
hiện trong bảng 2 - 1.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Bảng 2 - 1: Trình tự dẫn dòng theo phương án 1
Năm
thi
công
Thời gian
Công trình dẫn
dòng.
Lưu lượng
dẫn dòng
(m
3
/s)
Công việc phải làm và các
mốc khống chế
Năm

thứ 1
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)
Lòng sông thiên
nhiên.(P=10%)
160,4
- Từ tháng 1 đến hết tháng
7 đào xong móng và thi
công hai bên vai đập dâng
đến cao trình +260.
- Đào móng, thi công cửa
lấy nước, cống dẫn dòng.
Mùa lũ (từ tháng
8 đến tháng 12)
Lòng sông thiên
nhiên.(P=10%)
1320
- Tiếp tục thi công hai bên
vai đập đến cao trình thiết
kế.
- Hoàn thiện cống dẫn
dòng và cửa lấy nước.
Năm
thứ 2
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)

Cống dẫn dòng.
(P=10%)
160,4
- Tiến hành ngăn dòng, dẫn
dòng qua cống.
- Thi công đập tràn. Vai
phải thi công đến cao trình
250, vai trái đến cao trình
+257,5
- Hoàn thiện cửa lấy nước
- Đắp đê quai dọc ở phía
trên tràn.
Mùa lũ (từ tháng
8 đến tháng 12)
Tràn xây dở.
(P=10%)
1320
- Tiếp tục thi công bê
tông bờ trái tràn đến
cao trình thiết kế.
-Dẫn dòng qua ½ tràn ở
cao trình +250
Năm
thứ 3
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)
Cống dẫn dòng
(P=10%)

160,4
- Thi công phần tràn còn
lại đến cao trình thiết kế.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
2.3.1.2. Phương án 2: Dẫn dòng trong 2,5 năm. Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng, dẫn
dòng qua cống và qua tràn. Nội dung của phương án thể hiện trong bảng 2 - 2.
Bảng 2 - 2: Trình tự dẫn dòng theo phương án 2
Năm
thi
công
Thời gian
Công trình dẫn
dòng.
Lưu lượng
dẫn dòng
(m
3
/s)
Công việc phải làm và các
mốc khống chế
Năm
thứ 1
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)
Kênh dẫn dòng bờ
phải.

160,4
- Từ tháng 1 đến hết tháng
2 đào xong kênh dẫn dòng.
- Đắp đê quai đợt 1 phía bờ
phải
- Đào móng, thi công cửa
lấy nước.
- Thi công bê tông bờ trái.
Mùa lũ (từ tháng
8 đến tháng 12)
Lũ tràn qua hố
móng và phần công
trình bê tông đang
xây dựng dở
1320
- Ngừng thi công bê tông
- Hoàn thiện phần đập bờ
trái phía trên mực nước lũ
Năm
thứ 2
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)
Cống dẫn dòng. 160,4
- Tiến hành ngăn dòng, dẫn
dòng qua cống.
- Tiếp tục thi công hai bên
vai đập.
- Hoàn thiện cống dẫn

dòng và cửa lấy nước
- Đắp đê quai dọc ở phía
trên tràn.
Mùa lũ (từ tháng
8 đến tháng 12)
Tràn xây dở. 1320
- Tiếp tục thi công bê tông
bờ phải đến cao trình thiết
kế.
Năm
thứ 3
Mùa khô (từ
tháng 1 đến
tháng 7 năm
sau)
Tràn hoàn thiện. 160,4
- Hoàn thiện bàn giao và
đưa công trình vao sử
dụng.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
2.3.2. So sánh lựa chọn phương án dẫn dòng
2.3.2.1. Phương án 1.
a. Ưu điểm.
Do dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên nên chi phí cho công trình dẫn dòng ít
hơn so với phương án một.
b. Nhược điểm.
Khi dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên do đó diện tích mặt bằng thi công nhỏ
gây khó khăn cho thi công

Phải đắp đê quai dọc nên chi phí cho công trình dẫn dòng tăng
Thời gian hoàn thành công trình muộn hơn so với phương án trên do đó hiệu quả
kinh tế không bằng phương án 2.
2.3.2.2. Phương án 2.
a. Ưu điểm.
Khi dẫn dòng qua kênh sẽ có thuận lợi là mặt bằng thi công rộng hơn, có thể bố
trí nhiều máy móc và co thể nâng cao cường độ thi công.
b. Nhược điểm.
Phải đào kênh dẫn dòng và đắp đê quai dọc nên chi phí cho công trình dẫn dòng
tăng
Do khối lượng công việc phải thi công là tương đối lớn mà thời gian thi công
ngắn nên cường độ thi công sẽ cao dẫn đến chất lượng công trình không đảm bảo
bằng phương án 1.
2.3.2.3. Lựa chọn phương án.
Qua so sánh ưu, nhược điểm các phương án trên dựa trên các yêu cầu sau:
1. Khối lượng công trình tạm dẫn dòng là nhỏ nhất.
2. Cường độ thi công là nhỏ nhất.
3. Thời gian hoàn thành là ngắn nhất.
4. Kỹ thuật thi công công trình tạm là đơn giản nhất.
Như vậy dựa vào các yêu cầu trên thì em thấy phương án 1 là phương án khả thi
nhất nên em chọn phương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công.
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
2.4.1. Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế
Theo tiêu chuẩn xây dựng TCVN 285-2002 thì cấp công trình là cấp III.
Vậy công trình cấp III tra bảng 4 -6 chuẩn xây dựng TCVN 285-2002, lưu lượng
và mực nước lớn nhất thiết kế công trình tạm phục vụ cho dẫn dòng thi công (đê
quai, cống dẫn dòng…) có tần suất thiết là 10%, lưu lượng và mực nước tính toán
ngăn dòng thi công tính với tần suất 10%.
2.4.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn

thiết kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
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=10%
max
= 160,4 m
3
/s.
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa lũ : Q
p=10%
max
= 1320 m
3
/s.
2.5. Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng.
2.5.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng năm thi công thứ hai.
- Mùa khô dẫn dòng qua cống
2.5.2. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống.
2.5.2.1 Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm.
Các thông số của cống ngầm:
Cống ngầm được xây dựng phía bờ phải dưới chân đập chính có các thông số kỹ
thuật sau:
Cống ngầm có dạng hộp làm bằng bê tông cốt thép với dạng mặt cắt hình chữ
nhật: bxh= 1x1m
Cao trình đáy cửa vào:
cv

∇
= 240 (m).
Cao trình đáy cửa ra:
cr
∇
= 239,92 (m).
Chiều dài của cống: L = 40m
Độ dốc đáy cống: i = 0,002
Độ nhám lòng cống: n = 0,017.
Để tính toán được thuỷ lực qua cống ngầm. Trước hết ta cần tính toán thuỷ
lực qua kênh dẫn sau cống để xác định được độ sâu mực nước đầu kênh. Tức là độ
sâu mực nước hạ lưu cống, từ đó tính được độ sâu mực nước trước cống. Ta sẽ tìm
được quan hệ Q ~ Z
TL cống
. * Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua kênh dẫn.
Căn cứ vào địa hình vùng xây dựng công trình, sơ bộ thiết kế kênh dẫn dòng có
các thông số như sau:
- Hệ số mái: m = 1,5.
- Độ nhám lòng kênh: n = 0,017.
- Độ dốc: i = 0,002
- Lưu lượng lớn nhất thiết kế: Q = 160,4(m
3
/s)
- Chiều dài kênh: L
kênh
= 45m.
- Cao trình cửa vào kênh:
∇
cửa vào =
∇

cửa ra cống = +240 (m).
- Cao trình cửa ra:
∇
crk =
∇
cvk – i * L
k
= 239,92 – 0,002.45 = 239,83 (m).
Tính toán thiết kế mặt cắt kênh theo phương pháp mặt cắt lợi nhất về thuỷ
lực.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
- Chọn trước bề rộng đáy kênh b = 5,5 (m)
Ta có: f(R
ln
) =
Q
i4m
o
=
=
160,4
0,002424,8
0,00235
(Với: m = 1,5 tra bảng tính thuỷ lực (BTTL) được: 4m
0
= 8,424).
Tra bảng tra thuỷ lực (8-1) ta được: R
ln

= 2,12m
59,2
12,2
5,5
ln
==
R
b
tra bảng thuỷ lực (8-3) ta được:
=
R
h
ln
1,67
→ h
o
= 3,54(m)
Cao trình bờ kênh chọn lớn hơn cao trình mực nước trong kênh 0,6m là độ cao
an toàn để không để nước tràn qua. ∇
bk
= 240 + 3,54 + 0,66 = 244,2(m)
Chọn cao trình bờ kênh là: ∇
bk
= 244,2 (m)
* Tính toán cột nước đầu kênh:
- Mục đích: Xác định cột nước trước kênh nhằm mục đích xác định h
n
để tính
thuỷ lực qua cống.
- Nội dung: Dùng phương pháp cộng trực tiếp tính toán đường mặt nước trong

kênh ứng với các cấp lưu lượng cho trước để tính cột nước đầu kênh.
- Xác định đường mặt nước trong kênh ứng với các lưu lượng cho trước ta có:
f
(Rln)
=
Q
im
o
4
=0,00235
⇒
R
ln
=2,12
⇒

o
h
R
h
R
b
⇒⇒
lnln
=3,54m
Tính h
k
: h
k
=







∗+−
2
n
n
cn
k
σ0,105
3
σ
1h
= 4,426.(1-
)2,1.105,0
3
2,1
2
+
=3,32m
Trong đó: h
k
cn
=
3
2
5,5.81,9

2
4,160
gb
αQ
3
2
2
==
4,426m ;
σ
cn
=
b
m.h
cn
k
=
=
5,5
426,4.5,1
1,2
Với :
1
=
α
; m = 1,5 ; b = 5,5 (m) ; g = 9,81(m/s
2
)
So sánh ta thấy h
o

>h
k
, i = 0,002 > 0
Vậy đường mặt nước trong kênh là đường nước đổ b
1
Sơ đồ hình vẽ đường mặt nước sau:
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Tính và vẽ đường mặt nước: Tính dòng ổn định không đều bằng phương
pháp cộng trực tiếp xuất phát từ độ sâu mực nước cuối kênh, công thức tính như
sau:
ω = (b + mh)h (m
2
).
χ = b + 2h
m
2
1+
(m).
R =
χ
ω
(m).
V =
ω
Q
(m
2
/s) Э

i
= h
i
+ α
g
V
i
2
2
∆L =
Ji −
∋∆
Trong đó: ∆Э = Э
2
– Э
1
:
Với: Э
2
= h
2
+
g
V
2
2
2
α
Э
1

= h
1
+
g
V
2
2
1
α
i = 0.002

2
21
JJ
J
+
=
; Với J
1
=






R
C
V
1

1
2
J
2
=






R
C
V
2
2
2
; C=
6
1
.
1
R
n
- Dựa vào bảng tính và sơ đồ tính như hình vẽ ở trên ta có với L = 45 m ta
có chiều sâu mực nước đầu kênh (
dk
h
) ứng với từng lưu lượng Q=160,4
m3/s

BẢNG TÍNH TOÁN ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG KÊNH
Các thông số tính toán: Q=160,4m
3
/s; b=5,5m; i=0,002;n=0.0017; L=40m, m=1,5
TT
h(m
) ω(m) χ(m)
R(m
) C C
2
.R
V(m/s
) J jtb
V
2
/2
g э(m) i-jtb Λэ(m)
∆Li(m
) li(m)
1 3,32
34,7
9
17,4
7 1,99
65,9
8
8670,
2 4,61
0,00245
1 1,08

4,40
3 0
2 3,33
34,9
9
17,5
2 2,00
66,0
1
8704,
6 4,58
0,00241
5
0,0024
3 1,07
4,40
4
-
0,000433
-
0,00055 1,28 1,28
3 3,35
35,1
8
17,5
6 2,00
66,0
5
8739,
0 4,56

0,00237
9
0,0024
0 1,06
4,40
4
-
0,000397
-
0,00072 1,82 3,09
4 3,36
35,3
8
17,6
1 2,01
66,0
8
8773,
4 4,53
0,00234
3
0,0023
6 1,05
4,40
5
-
0,000361
-
0,00089 2,46 5,55
5 3,37

35,5
7
17,6
5 2,02
66,1
1
8807,
9 4,51
0,00230
9
0,0023
3 1,04
4,40
6
-
0,000326
-
0,00105 3,22 8,77
6 3,38
35,7
7
17,7
0 2,02
66,1
4
8842,
3 4,48
0,00227
5
0,0022

9 1,03
4,40
8
-
0,000292
-
0,00121 4,14
12,9
1
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
7 3,40
35,9
6
17,7
4 2,03
66,1
8
8876,
8 4,46
0,00224
1
0,0022
6 1,01
4,40
9
-
0,000258
-

0,00137 5,30
18,2
1
8 3,41
36,1
6
17,7
9 2,03
66,2
1
8911,
2 4,44
0,00220
8
0,0022
2 1,00
4,41
1
-
0,000225
-
0,00152 6,76
24,9
7
9 3,42
36,3
5
17,8
3 2,04
66,2

4
8945,
7 4,41
0,00217
6
0,0021
9 0,99
4,41
2
-
0,000192
-
0,00167 8,70
33,6
7
10 3,43
36,5
5
17,8
8 2,04
66,2
7
8980,
2 4,39
0,00214
4
0,0021
6 0,98
4,41
4 -0,00016

-
0,00182 11,37
45,0
0
Từ các bảng tính toán đường mặt nước ta có bảng tổng hợp chế độ chảy
trong kênh.
Nếu:
hk
hx
> [
hk
hx
]
pg
= 1.25 thì chảy ngập.

hk
hx
< [
hk
hx
]
pg
= 1.25 thì chảy không ngập.
Chọn [
hk
hx
]
pg
= 1.25 theo giáo trình thuỷ lực tập II

Bảng tổng hợp chế độ chảy đầu kênh (sau cống).
Q(m
3
/s) h
x
(m) h
k
(m) h
x
/h
k
Chế độ chảy Ho(m)
160,4 3,43 3,32 1,03 chảy không ngập 4,33
* Xác định H
0
:
Áp dụng công thức chảy không ngập qua đập tràn đỉnh rộng:
Q =
ϕ
.
ω
.
).(2
0
hHg −

Trong đó: Q - Là lưu lượng qua kênh)
h = h
x

b - Bề rộng kênh 5,5m
m - Hệ số lưu lượng là m=0,35
tra "bảng 14-13 BTTL" ta được - hệ số
ϕ
= 0,976
Từ đó ta có

xo
h
g
Q
H +








=
2
.2
ωϕ
= 4,33m
Tổng hợp kết quả tính toán cuối cùng được trình bày trong bảng sau:
Q (m
3
/s) Ho (m) Z
tl

(m)
160,4 4,33 244,33
2.2.2.1. Tính toán thuỷ lực qua cống dẫn dòng
2.2.2.1.1. Mục đích:
- Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượng
lưu.
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
- Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng.
2.2.2.1.2. Nội dung tính toán:
Sơ đồ thuỷ lực tính toán.
i
m
2
m1
H

hn
Zhl
Ztl
Zdc
Trình tự tính toán:
Giả thiết một số trị số lưu lượng qua cống để tính toán và xác định quan hệ Q –
Z
TL
. Ứng với mỗi trị số lưu lượng Q giả thiết ta tính toán như sau:
Dòng chảy trong cống diễn ra ở một trong 3 trạng thái: có áp, bán áp và không
áp. Muốn xác định lưu lượng qua cống trước hết phải xác định trạng thái chảy qua
cống.

Theo Hứa Hạnh Đào thì ta có:
H < 1,2D và h
n
< D thì cống chảy không áp.
H > 1,4D Cống chảy có áp.
1,2D ≤ H ≤ 1,4D thì cống chảy bán áp.
Trong đó: H - Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống
D - Chiều cao cống ngay sau cửa vào
* Giả thiết cống chảy không áp:
- Tính độ sâu phân giới (h
k
) ứng với các cấp lưu lượng (Q
i
):
h
k
=
3
2
2
b
g
Q
α
Trong đó:
b: Bề rộng cống, b = 3,5m.
g = 9,81m/s
2
là gia tốc trọng trường.
α = 1 Hệ số cột nước lưu tốc.

Q: Lưu lượng qua cống ngầm
- Tính độ sâu dòng đều ứng với các cấp lưu lượng khác nhau (Q
i
):
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
Theo phương pháp Agơrôtskin:
i
Q
im
Rf
.4
)(
0
ln
=
00223,0
4,160
002,0.8
==
Trong đó :
mmm −−=
2
0
1.2
= 2 (với m = 0).
i = 0,002 - Độ dốc của cống
Có f(R
ln

) tra bảng 8-1 trong bảng tra thuỷ lực (BTTL) được giá trị R
ln
Lập tỷ số
ln
R
b
tra bảng 8-3 trong BTTL ⇒
ln
R
h
⇒
ln
ln
0
0
.R
R
h
h








=
Tính với cấp lưu lượng Q=160,4 m3/s ta được bảng kết quả sau:
Q (m

3
/s) h
k
(m) f (Rln) Rln(m) b/Rln h/Rln h
o
(m)
160,4 6,63 0,00223 2,15 1,395 2,92 6,28
* Ta lập bảng tính toán đường mặt nước.
Mục đích để xác định cột nước tính toán đầu cống h
x
từ đó biết được chế độ
chảy trong cống.
- Xuất phát từ dòng chảy cuối cống h
r
ta tính ngược lên trên đầu cống xác định
được cột nước h
x
.
Ta lấy: h
r
= h
x
khi h
k
> h
n
.
h
r
= h

n
khi h
k
< h
n
.
Trong đó: h
n
chính là độ sâu mực nước đầu kênh đã tính toán ở phần
trên:
h
n
= H
0đầu kênh
- Ta dùng phương pháp cộng trực tiếp để vẽ đường mặt nước.Theo phương pháp
này khoảng cách giữa hai mặt cắt có độ sâu h
1
và h
2
đã biết sẽ là:
∆L =
Ji −
∋∆
(m)
- Xác định diện tích mặt cắt ướt:
i
ω
= b
c
×

h
i
- Chu vi ướt của cống:
i
χ
= b
c
+2h
i
(m)
- Tính vận tốc dòng chảy trong cống: V
i
=
i
i
Q
ω
(m/s)
- Bán kính thuỷ lực trong kênh: R
i
=
i
i
χ
ω
(m)
- Xác định hệ số Sezi:C
i
=
6

1
1
i
R
n
(theo công thức Maning).
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
- Tính trị số độ dốc thuỷ lực: J
i
=
ii
i
RC
V
2
2
- Trị số độ dốc thủ lực trung bình:
2
21
JJ
J
+
=
- Năng lượng đơn vị của dòng chảy:
∋
i
= h
i

+
g
V
i
2
2
α

∋∆⇒
= Э
2
- Э
1
- Độ dốc đáy cống i = 0.002
Ứng với từng cấp lưu lượng Qi và chiều dài cống L = 40m. tiến hành vẽ đường
mặt nước chúng ta xác định được h
X
. Kết quả trong bảng tính toán đường mặt nước
trong cống.
Bảng2:BẢNG TÍNH TOÁN ĐƯỜNG MẶT NƯỚC TRONG CỐNG
Các thông số tính toán: Q=160,4m
3
/s; b=3,5m; i=0,002;n=0,017; L=40m, m=0
TT
h(m
) ω(m) χ(m) R(m) C C
2
.R
V(m/
s) J jtb

V
2
/2
g э(m) i-jtb Λэ(m)
∆Li(m
) li(m)
1 6,63 19,89 16,26
1,223
2
60,83
3
4526,7
6 8,06
0,014
4 3,31 9,94 0
2 6,77
20,31
3
16,54
2
1,228
0
60,87
2
4550,0
6 7,90
0,013
7
0,014
0 3,18 9,95

-
0,012035
-
0,004387 0,36 0,36
3 6,91
20,73
6
16,82
4
1,232
5
60,90
9
4572,6
0 7,74
0,013
1
0,013
4 3,05 9,96
-
0,011395
-
0,012662 1,11 1,48
4 7,05
21,15
9
17,10
6
1,236
9

60,94
6
4594,4
2 7,58
0,012
5
0,012
8 2,93 9,98
-
0,010797
-
0,020282 1,88 3,35
5 7,19
21,58
2
17,38
8
1,241
2
60,98
1
4615,5
7 7,43
0,012
0
0,012
2 2,82
10,0
1
-

0,010238 -0,02731 2,67 6,02
6 7,34
22,00
5 17,67
1,245
3
61,01
4
4636,0
6 7,29
0,011
5
0,011
7 2,71
10,0
4
-
0,009714
-
0,033803 3,48 9,50
7 7,48
22,42
8
17,95
2
1,249
3
61,04
7
4655,9

2 7,15
0,011
0
0,011
2 2,61
10,0
8
-
0,009223
-
0,039811 4,32 13,82
8 7,62
22,85
1
18,23
4
1,253
2
61,07
8
4675,2
0 7,02
0,010
5
0,010
8 2,51
10,1
3
-
0,008762

-
0,045379 5,18 19,00
9 7,76
23,27
4
18,51
6
1,257
0
61,10
9
4693,9
0 6,89
0,010
1
0,010
3 2,42
10,1
8
-
0,008329
-
0,050545 6,07 25,07
10 7,9
23,69
7
18,79
8
1,260
6

61,13
8
4712,0
6 6,77
0,009
7
0,009
9 2,34
10,2
3
-
0,007921
-
0,055345 6,99 32,05
11 8,33 24,12 19,08
1,264
2
61,16
7
4729,7
1 6,65
0,009
4
0,009
5 2,25
10,2
9
-
0,007537
-

0,059812 7,94 39,99
Từ kết quả tính toán đường mặt nước ta tiến hành kiểm tra chế độ chảy của
cống:
Nếu:
hk
hx
> [
hk
hx
]
pg
= 1.25 thì chảy ngập.

hk
hx
< [
hk
hx
]
pg
= 1.25 thì chảy không ngập.
Chọn [
hk
hx
]
pg
= 1.25 theo giáo trình thuỷ lực tập II
Bảng tổng hợp chế độ chảy của cống:
TT Q(m
3

/s) h
x
(m) h
k
(m) h
x
/h
k
Chế độ chảy
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2
1 160,4 8,33 6,63 1,26 chảy ngập
Với cấp lưu lượng đã giả thiết thì cống chảy ngập.
Áp dụng công thức của chảy ngập để tính toán xác định cột nước đầu cống.
Q = φ
n
ω
)(2
h
z
H
o
g −
Trong đó:
- h
z
= h
n
– Z

2
- Z
2
: Độ cao hồi phục khi mở sau đập tràn đỉnh rộng. Trong tính toán
gần đúng ta coi Z
2
≈ 0.
- φ
n
: Hệ số lưu tốc khi chảy ngập. Theo bảng 14-4 Bảng tra thuỷ lực
với hệ số lưu lượng m = 0,32 ta có φ
n
= 0,84.
- ω = b x h
n
- Diện tích mặt cắt ướt
Q = φ
n
bh
n
h
H
g
no
−(2

=> H
o
=
( )

+
hnbn
Q
g

2
1
2
ϕ
h
n
Tính toán với các cấp lưu lượng Q
i
ta được các cột nước H
o
tương ứng.
Kết quả tính toán tổng hợp thể hiện trong bảng sau:
TT Q(m
3
/s) Ho (m)
1 160,4 8,75
Kiểm tra lại trạng thái chảy trong cống.
Theo Hứa Hạnh Đào ta so sánh:
- H < 1,2D và h
n
< D thì cống chảy không áp.
- H > 1,2D cống chảy có áp.
- 1,2D ≤ H ≤ 1,4 Cống chảy bán áp.
Trong đó: H - cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống.
D - chiều cao cống ngay sau cửa vào. D = 5m

Theo giáo trình thuỷ lực ta chọn lấy giá trị 1,2D so sánh với H ta có kết quả
sau:
TT Q(m
3
/s) Ho (m) 1,2D Trạng thái chảy
1 160,4 8,75 6 Có áp
Với Q =160,4 (m
3
/s) thì giả thiết cống chảy có áp là đúng, ta tính chiều sâu
mực nước trước cống (H) theo công thức chảy có áp như sau:
Q =
)*(2*
0 nc
hLiHg −+
ωϕ
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế T.C.T.C công trình Thanh Sơn
2

n
c
hLi
g
Q
H +−









=⇒ *
2*
2
0
ωϕ
Vậy H =
n
c
hiL
gbh
Q
+−








2
2
ϕ
(Trong tính toán ta lấy H ≈ H
0
khi coi lưu tốc tới gần V
0

= 0 m/s)
Trong đó: Q – lưu lượng qua cống.
L - chiều dài của cống L = 40m.
i = 0,002 độ dốc đáy cống.
g – gia tốc trọng trường g = 9.81m/s
2
φ
c
= μ =
R
C
gL
cvankvcv
dc
2
2
11
++++
=
++
∑ ∑
ξξξ
α
ξξ
α
Các tổn thất ở đây gồm:
Tổn thất cửa vào: ξ
cv
= 0,15 (cửa vào không thuận)
Tổn thất khe van: ξ

kv
= 0,1
Tổn thất cửa ra: ξ
cr
= 1
Tổn thất dọc đường: ξ
d
=
R
C
gL
R
L
2
2
4
=
λ
=
08,0
19,2.67
40.81,9.2
2
=
Với bán kính thuỷ lực
hb
bh
R
2+
==

χ
ω
=
19,2
5.25,3
5.5,3
=
+
C: Hệ số SêZi:
6/1
1
R
n
C =
=
6/1
15,1.
017,0
1
= 67
→ μ =
08,011,015,01
1
++++
=0,66
Thay vào ta có H=
n
c
hiL
gbh

Q
+−








2
2
ϕ
H=9,56 m
Cao trình mực nước trước cống: Z
TL
= H + Z
ĐC
= H + 240= 249,56 m
2.2.2.1.3. Ứng dụng kết quả tính toán.
Xác định cao trình đê quai thượng lưu:
▼
đê quai
= Z
TL cống
+ δ = 249,56 + 0,64 = 250,2(m).
SVTH: Phùng Đức Hải Nam Lớp: 48C1