Công trình hồ chứa sông sắt thuộc xã phước thắng, huyện bác aí , tỉnh ninh thuận

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP &PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI


PHẠM VIỆT DŨNG – LỚP ĐIỆN BIÊN I
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH
SÔNG SẮT II
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH: CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI
HÀ NỘI – 2009
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
1
P
H
Ạ
M

V
I
Ệ
T

D
Ũ
N
G

-
L
Ớ

P

Đ
I
Ệ
N

B
I
Ê
N

I

-


T
H
I
Ế
T

K
Ế

T
Ổ

C

H
Ứ
C

T
H
I

C
Ô
N
G

C
Ô
N
G

T
R
Ì
N
H


S
Ô
N
G

S
Ắ
T

2

-

H
À

N
Ộ
I

-

2
0
0
9

Mẫu1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình
Công trình hồ chứa Sông Sắt thuộc xã Phước Thắng, huyện Bác Aí , tỉnh Ninh Thuận.
Công trình đầu mối có toạ độ :
− 11
0
46’00”÷ 11
0
52’ vĩ độ Bắc .
− 108
0
50’÷ 108
0
58’ kinh độ Đông.
1.2. Nhiệm vụ công trình
Công trình có 2 nhiệm vụ chính sau:
− Tưới cho 3800 ha đất nông nghiệp từ 1 vụ thành 2-3 vụ lúa ,màu,bông ,mía thuộc khu
tưới Sông Sắt.trong đó đất khai hoang là 2938 ha.
− Tạo nguồn nước sinh hoạt và chăn nuôi
− Tạo điều kiện phát triển nuôi trồng thuỷ sản, cải tạo cảnh quan môi trường.

− Giảm nhẹ lũ hạ du.
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình
1.3.1. Cấp công trình
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 285 – 2002 thì công trình hồ chứa Sông Sắt thuộc cấp III vì
tưới cho diện tích F = 3800 ha. Và theo bảng 2-2 công trình có đập : H > 25-70 m,trên nền đá
1.3.2. Hồ chứa
− Diện tích lưu vực lòng hồ ứng với MNDBT: 137 km
2
.
− Mực nước dâng bình thường: +172 m.
− Mực nước chết: +159 m.
− Mực nước gia cường với lũ thiết kế: +174,3 m.
− Dung tích toàn bộ: 50,35 ×.10
6
m
3
.
− Dung tích hữu ích: 46,35 ×.10
6
m
3
.
− Dung tích chết: 4,0 ×.10
6
m
3
.
1.3.3. Đập đất .
− Cao trình đỉnh đập: 176,7 m
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1

2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
− Cao trình đỉnh tường chắn sóng: 177,3
− Chiều dài đỉnh đập : 375 m.
− Chiều cao đập lớn nhất : 31,6 m.
− Chiều rộng đỉnh đập: 10m
− Hệ số mái thượng lưu là: m
tl1
= 3,5; m
tl2
= 3,5
− Hệ số mái hạ lưu là: m
hl1
= 3,0; m
hl2
= 3,0
1.3.4. Đập tràn
− Vị trí: nằm bên vai phải đập đất
− Hình thức tràn: tự do
− Cao trình ngưỡng: 167 m.
− Số khoang tràn: 3
− Chiều rộng tràn: 15 m.
− Cột nước tràn thiết kế : 7,74 m.
− Lưu lượng lũ thiết kế 601 m
3
/s
1.3.5. Cửa nhận nước, kênh dẫn.
− Chiều dài dốc nước: 63,4 m.
− Chiều rộng dốc nước : 18,6 m.
− Độ dốc dốc nước : i = 12%.

− Chiều dài kênh xả : 230 m.
1.3.6. Cống xả đáy
− Cống nằm bên vai trái đập đất với các thông số thiết kế:
+ Mặt cắt ngang cống : D = 1,5 m.
+ Độ dốc đáy cống : i
c
= 0,001.
+ Hệ số nhám lòng cống : n
c
= 0,017.
+ Cao trình ngưỡng thượng lưu : + 156,5m .
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
3
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
+ Chiều dài cống : 110 m.
1.3.7. Trạm phân phối 110KV: 1 trạm
1.3.8 Đường dây 110KV: 38km
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
1.4.1. Điều kiện địa hình
Lưu vực Sông Sắt nằm trên thương nguồn thuộc loại địa hình miền núi cao từ +200 –
300 m. chiều dài sông từ 7- 8 km. với độ dốc sườn núi và độ dốc lòng sông lớn, địa hình bị
chia cắt. Lưu vực vùng long hồ ở cao độ + 170 m. có đường phân lưu ở thượng nguồn đi qua
các đỉnh có cao độ từ 170 m đến 150 m, độ cao được hạ dần tới cuối suối ở cao độ khoảng 150
m. Bao gồm nhiều nhánh suối, phân bố không đều dọc hai bên bờ dòng chính, trong đó bờ hữu
tập trung nhiều nhánh suối và có độ dốc lớn hơn bờ tả.
1.4.2. Điều kiện địa chất
Bề mặt của lưu vực với tầng phủ khá dày được cấu tạo bằng đất đá phong hoá mạnh, đất
á sét lẫn dăm sạn. Lớp 1a trên cùng là đất á sét lẫn sỏi sạn mầu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ,
trạng thái dẻo cứng - nửa cứng, chặt vừa, tính thấm lớn, chiều dày dự kiến 2-3m, lớp này phân
bố trên cao sườn núi tại vai đập, nhà máy và tuyến năng lượng. Lớp 2 là tảng lăn, cuội, sỏi lẫn

sét, kết cấu rời độ chặt vừa, tính thấm lớn, lớp này phân bố ở lòng suối và hạ lưu nhà máy. Lớp
3a là đá Granít phong hoá, nứt nẻ vừa đến mạnh phân bồ dọc theo hai bên suối lớp này cần bóc
bỏ đến phong hoá vừa, chiều dầy bóc bỏ khoảng (1-2)m. Lớp 3b là Granit phong hoá nứt nẻ ít
đến tươi, lớp này làm nền tốt cho công trình.
1.4.3. Điều kiện thuỷ văn
Đặc điểm khí tượng thuỷ văn vùng dự án được hình thành hai mùa rõ rệt:
− Mùa mưa thường bắt đầu từ nửa cuối tháng 8 và kết thúc vào cuối tháng 12. Lượng
mưa trung bình trong mùa mưa chiếm tới 85 - 90% lượng mưa cả năm.
− Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8 , lượng mưa chiếm 10 - 15% cả năm, từ tháng 1 đến
tháng 4 hầu như không mưa.
Nhiệt độ trung bình giữa các tháng trong năm không có sự chênh lệch lớn, nhưng biên độ
giao động có thể lên tới 4 ÷ 5
o
C. Đặc biệt là sự khác biệt về nhiệt độ giữa các vùng trong tỉnh
thể hiện qua sự giảm nhiệt độ khi địa hình tăng lên. Với độ cao trung bình trên 200 m so với
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
4
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
mặt biển thì nhiệt độ trung bình tại Ninh Thuận là 27
o
C, tại Bác Aí là 25
o
C. Nhiệt độ cao vào
tháng 1 đến tháng 8, cao nhất là vào tháng 3 tháng 4 (30,9
o
C).
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên khu vực cũng có hai mùa gió rõ rệt, từ tháng 11
đến tháng 4 là gió Đông, Đông Bắc thổi qua vùng lục địa phía Bắc, có độ ẩm thấp, hình thành
mùa khô, hầu như không mưa, nhiệt độ trung bình thấp hơn trung bình năm, lượng bốc hơi
lớn. Từ tháng 5 đến tháng 10, gió có hướng Tây và Tây Nam. Tốc độ gió trung bình từ 1,1 ÷

3,5m/s.
Độ ẩm không khí cũng có sự chênh lệch lớn giữa các tháng trong năm và các vùng khác
nhau trong tỉnh. Độ ẩm trung bình nhiều năm là 83%, có thể nói là vùng có độ ẩm cao do mưa
nhiều nhiệt độ trung bình lại thấp, độ ẩm cao nhất xuất hiện vào các tháng mùa đông từ
tháng 7, 8, 9, độ ẩm tương đối trung bình là 90 ~ 91 %. Độ ẩm tương đối thấp nhất vào các
tháng 2, 3 trung bình 77 ~ 78%.
Lượng bốc hơi đo bằng ống Piche, có xu thế thay đổi theo độ cao, tổng lượng bốc hơi
hàng năm xấp xỉ 865mm ở Ninh Thuận , 1104mm ở Bác Aí , lượng bốc hơi trung bình tháng
lớn nhất thường xảy ra vào các tháng mùa khô, tháng 1, 2, 3 lượng bốc hơi đạt trên 100mm.
Lượng bốc hơi cũng có sự thay đổi lớn giữa mùa mưa và mùa khô và giữa các vùng trong tỉnh.
1.4.4. Điều kiện địa chất thuỷ văn
1.4.4.1. Phân phối dòng chảy mùa kiệt
Bảng 1.1. Bảng lưu lượng ứng với các tháng mùa kiệt theo tần suất 10%
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8
Q(m
3
/s) 10 7,5 5,5 5 107 108 100 115
Lưu lượng lũ tiểu mãn Q = 10 m
3
/s. Lưu lượng đỉnh lũ chính vụ Q
lũ
=1200 m
3
/s.
1.4.4.2. Quan hệ Q~Z ở hạ lưu tuyến đập
Bảng 1.2. Quan hệ Q~Z ở hạ lưu tuyến đập
Z (m) 145 145,15 145,3 145,5 145,75 146 146,25 146,5
Q(m
3
/s) 0 100 200 300 400 500 600 700

Z (m) 146,8 147,2 147,48 147,85 148,4 149
Q(m
3
/s) 800 900 1000 1100 1200 1300
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
5
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Hình 1.1. Quan hệ Q~Z
hl
ở hạ lưu tuyến đập
1.4.4.3. Dòng chảy lũ thiết kế
Ứng với tần suất 10% ta có lưu lượng đỉnh lũ Q
max
= 1200 m
3
/s và tổng lượng lũ thiết kế
W
lũ
= 25,5.10
6
m
3
.
1.4.4.4. Quan hệ dung tích hồ và cao trình mực nước hồ F~Z~W
Bảng 1.3. Quan hệ dung tích, diện tích mặt nước và cao trình mực nước trong hồ F~Z~W
Z(m) 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156
F(km2) 0 0 0.1 0.2 0.2 0.4 0.48 0.7 0.9 1.2 1.43 1.7 2.1
V:10
6
m

3
0 0 0.1 0.2 0.3 0.5 0.8 1.4 2.2 3.2 4.5 6 7.9
Z(m) 158
15
9
16
0 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172
F(km
2
) 2.8
3.
1
3.
7 4.2 4.8 5.3 5.9 6.3 6.8 7.2 7.7 8.1 8.6 9 9.4
V:10
6
m
3
13 16 19 23 28 33 38 44 51 58 65 73 82 90 100
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
6
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Hình 1.2. Quan hệ lòng hồ hồ Sông Sắt
1.4.4.5. Dân sinh
Khu vực dự án nằm trên địa bàn xã Phước Thắng, huyện Bác ái , tỉnh Ninh Thuận. Diện
tích tự nhiên của huyện Lạc Dương là 1.513,8 Km
2
, mật độ dân số 16 người/Km
2
, tổng số dân

là 24.800 người. Dân số sống với mật độ thưa thớt chủ yếu tập trung ở trung tâm các xã và thị
trấn, bao gồm các dân tộc anh em đang sinh sống. Nhìn chung trình độ canh tác, sản xuất, cuộc
sống còn lạc hậu, đời sống còn nhiều khó khăn.
1.4.4.6. Kinh tế
Kinh tế huyện Bác ái chủ yếu là nông nghiệp, nền kinh tế có tốc độ tăng trưởng trung
bình. Cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch theo hướng tích cực còn chậm, các ngành đều tăng về
giá trị sản lượng, riêng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thương mại chưa tương
xứng với tiềm năng sẵn có.
1.5. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước
1.5.1. Vật liệu
− Vật liệu đất đắp: Có thể khai thác tại chỗ.
− Vật liệu đá, cát, sỏi có thể khai thác dọc theo suối trong phạm vi 10-15km. Tuy nhiên
với các hạng mục yêu cầu chất lượng vật liệu cao thì phải lấy từ các mỏ xung quanh với cự ly
2- 3km.
− Vật liệu xi măng, sắt, thép phải chuyển từ huyện Bác Aí với cự ly khoảng 35km.
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT Ở CÁC MỎ
Thông số
Ký
hiệu
Đơn vị
Mỏ B
(Phần
mở
rộng)
Mỏ B
gđ
NCKT

Mỏ C
(Phần
mở
rộng)
Mỏ C
gđ
NCKT
Mỏ
E
Mỏ F
Đất nguyên dạng
1. Độ ẩm tự nhiên W % 22,45 26,40 26,40 22,70
22,8
5
21,15
2. Dung trọng tự nhiên γ
w
g/cm
3
1,90 1,89 1,89 1,88 1,87 1,89
3. Dung trọng khô γ
c
g/cm
3
1,55 1,49 1,49 1,52 1,52 1,56
4. Tỷ trọng ∆ g/cm
3
2,70 2,71 2,71 2,69 2,72 2,67
5. Góc ma sát trong φ Độ 18
0

55’ 18
0
55’ 18
0
55’ 18
0
23’
16
0
1
5’
14
0
39’
6. Lực dính kết C kg/m
2
0,295 0,35 0,35 0,31
0,32
5
0,305
7. Hệ số nén lún a
1-2
cm
2
/kg 0,018 0,029 0,029 0,018
0,01
8
0,021
8. Hệ số thấm K 10
-6

cm/s 39 6,8 6,8 33 4,0 4,0
Đất đầm nện
Độ ẩm tốt nhất W
tn
% 19,76 27,48 27,48 17,52
19,7
0
18,38
1.5.2. Điện
Bác Aí đã có một hệ thống lưới điện tương đối đồng bộ (nguồn điện tại chỗ, lưới điện
phân phối, trạm biến thế). Hiện trạng lưới điện Bác Aí có khả năng cung cấp tối đa phụ tải
hiện tại, thoả mãn nhu cầu điện liên tục 24/24 giờ trong ngày. Đã có 120/138 xã đã có điện lư-
ới quốc gia. Tốc độ gia tăng tiêu thụ điện bình quân từ 18-20% (riêng điện sinh hoạt tăng từ
20-25%) chiếm 50% tổng lượng điện tiêu thụ.
1.5.3. Nước
Trong khu vực dự kiến xây dựng công trình thuỷ điện chủ yếu là đất rừng hầu như không
có dân cư sinh sống nên công trình thuỷ điện Yantansien không có nước sạch phục vụ sinh
hoạt và thi công.
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Để phục vụ công tác thi công công công trình ta cần có
phương án cải tạo nguồn nước mặt của suối để sử dụng.
1.6. Thời gian thi công được phê duyệt
Dự án hồ chứa Sông Sắt thuộc xã Phước Thắng, huyện Bác ái , tỉnh Ninh Thuận do
Công ty Tư Vấn ∞CGCN – Trường ĐHTL lập báo cáo nghiên cứu khả thi. Công trình này dự
kiến được xây dựng trong 02 năm.`
1.8. Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công
Công trình hồ chứa Sông Sắt khi xây dựng có những thuận lợi và khó khăn sau:
1.8.1. Thuận lợi

− Vùng lòng hồ, tuyến năng lượng, nhà máy chủ yếu là đất rừng và dân cư sinh sống
thưa nên mức độ ảnh hưởng đến đền bù di dân tái định cư là không lớn.
− Trong khu vực dự án không có di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh.
− Khu vực dự án nằm trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận không có đường biên giới quốc gia,
hơn nữa tại khu vực này chủ yếu là đất rừng do đó không ảnh hưởng đến an ninh quốc phòng.
− Mạng lưới đường tỉnh kết hợp với đường quốc qua địa bàn tỉnh Ninh Thuận được
hình thành một cách hợp lý phục vụ tốt cho việc vận chuyên nguyên vật liêu, trang thiết bi sử
dụng thi công công trình cũng như thuận lợi cho việc khai thác quản lý.
− Tuyến đầu mối đập thấp, điều kiện địa chất thuận lợi, ổn định đối với tuyến đập, tuyến
năng lượng và nhà máy.
− Đầu mối có quy mô nhỏ do vậy khối lượng thi công ít.
1.8.2. Khó khăn
− Điều kiện địa hình dốc nên điều kiện thi công, dẫn dòng, tổ chức mặt bằng thi công
không thuận lợi. Điều kiện địa hình chia cắt gây khó khăn cho việc đi lại.
− Khi thi công công trình hồ chứa Sông Sắt cần nâng cấp khoảng 15km đường tỉnh lộ ,
xây dựng mới một công trình (ngầm hoặc cầu), 12km đường thi công công trình và một số
tuyến đường thi công nội bộ công trình.
− Tuyến đường điện 110KV dự kiến xây dựng có khoảng 15km đi qua vùng trồng cây
công nghiệp (chè, cà phê ) và khu vực gần huyện Bác Aí nên việc đền bù giải phóng mặt
bằng, di dân tái định cư cần phải có điều tra và có phương án cụ thể.
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
− Khí hậu ở đây chia thành 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa (từ tháng 8 đến tháng 12 trong năm)
nên sẽ làm giảm tiến độ thi công.
− Cơ sở hạ tầng: Đường sá ở đây nhiều nhưng chưa tốt, phần lớn đường liên bản là
đường mòn, rất khó khăn đi lại trong mùa mưa.
CHƯƠNG 2. CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến dẫn dòng thi công
2.1.1. Điều kiện thuỷ văn

Dựa vào điều kiện thuỷ văn của dòng sông như: lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn hay
nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ hay mùa khô dài hay ngắn đều trực tiếp ảnh hưởng đến việc
chọn phương án dẫn dòng.
2.1.2. Điều kiện địa hình
Địa hình của khu vực công trình đầu mối thuỷ lợi có ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí
các công trình ngăn nước và dẫn dòng thi công.
2.1.3. Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn
Địa chất ảnh hưởng đến mức độ thu hẹp của lòng sông, kết cấu công trình dẫn nước,
hình thức cấu tạo và phương pháp thi công đê quai.
2.1.4. Cấu tạo và bố trí công trình thuỷ công
Giữa các công trình đầu mối và phương án dẫn dòng thi công có mối liên hệ trực tiếp
với nhau. Khi thiết kế công trình thuỷ lợi đầu tiên phải chọn phương án dẫn dòng. Ngược lại
khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểm cấu tạo và sự bố trí công trình để
có kế hoạch khai thác và lợi dụng chúng vào việc dẫn dòng. Chỉ có như vậy thì bản thiết kế
mới có khả năng hiện thực và có giá trị cao về kinh tế.
2.1.5. Yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy hạ lưu
Việc cung cấp nước cho hạ du là yêu cầu bắt buộc không thể ngừng trong thời gian thi
công dài được vì sông Sắt là nguồn cung cấp nước chính cho đất canh tác và phục vụ dân sinh
ở hạ du.Do đó trong quá trình thi công phải cấp nước liên tục cho hạ du với lưu lượng tối thiểu
đủ đáp ứng yêu cầu nước dung, cấp nước cho hệ thống thuỷ nông huyện Bác Aí.
Do vậy trong quá trình thiết kế cần chọn phương án dẫn dòng thi công đảm bảo cung cấp đủ
nước cho hạ du.
2.1.6. Điều kiện và khả năng thi công
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Bao gồm: thời gian thi công, khả năng cung cấp thiết bị, nhân lực, vật liệu, trình độ tổ
chức và quản lý thi công.cộng
Tóm lại, có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng. Do đó khi
thiết kế dẫn dòng cần phải điều tra cụ thể, nghiên cứu kỹ càng và phân tích toàn diện để chọn

phương án dẫn dòng hợp lý, có lợi cả về kỹ thuật và kinh tế.
2.2. Chọn phương án dẫn dòng thi công
2.2.1. 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 dẫn dòng
ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế.
2.2.1.1. Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
Theo TCXDVN 285-2002 công trình hồ chứa Sông Sắt là công trình cấp III nên tần suất
thiết kế : P = 10 %.
2.2.1.2. Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng
Căn cứ vào bố trí công trình đầu mối và đặc điểm khí tượng thuỷ văn chọn thời đoạn dẫn
dòng như sau:
−Mùa kiệt từ tháng 1 đến tháng 8 (T = 8 tháng).
−Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 12 (T = 4 tháng).
2.2.1.3. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
Căn cứ vào lưu lượng trung bình tháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết
kế dẫn dòng đã chọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công như sau:
−Mùa kiệt: Q
kiệt
= 10 m
3
/s.
−Mùa lũ: Q
lũ
= 1200 m
3
/s.
2.2.2. Đề xuất phương án dẫn dòng
Phương án dẫn dòng thi công là hợp lý khi đảm bảo các điều kiện kỹ thuật và có giá
thành rẻ.
Sau khi nghiên cứu các điều kiện của công trình tác giả xin đề nghị 2 phương án dẫn

dòng như sau:
−Phương án 1: Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua kênh bờ trái
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
11
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
−Phương án 2: Mùa kiệt năm thứ hai dẫn dòng qua cống
2.2.2.1. Phương án 1: Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng
Năm
thi
công
Thời gian
Công trình dẫn
dòng
Lưu lượng
dẫn dòng
(m
3
/s)
Các công việc phải làm và các
mốc khống chế
I
Mùa kiệt:
1/1 ÷ 30 /8
- Lòng sông tự
nhiên 1200
- Chuẩn bị mặt bằng thi công.
- Thi công kênh dẫn dòng ở bên
bờ trái
- Thi công bờ phải đập đến cao
trình vượt lũ.

- Đắp đê quai
- Thi công nhà máy thủy điện
Mùa lũ:
01/ 9 ÷ 30 /12
- Lòng sông thu
hẹp 1200
- Tiếp tục thi công đập ở vai phải,
cửa nhận nước, cống xả đáy
- Mở móng và thi công tràn xả lũ.
- Hoàn thiện kênh dẫn dòng
II
Mùa kiệt:
1/1 ÷ 30 /8
- Kênh dẫn dòng 10
- Ngăn dòng vào đầu tháng 1
- Thi công đập đến cao trình
thiết kế.
- Tiếp tục thi công nhà máy thuỷ
điện
- Hoàn thiện tràn.
Mùa lũ:
01/ 9 ÷ 30 /12
- Tràn xả lũ chính
đã xây dựng xong
601
- Hoàn thiện đập
- Hoàn thiện nhà máy thuỷ điện.
- Bàn giao công trình đưa vào sử
dụng.
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1

12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
2.2.2.1. Phương án 2: Dẫn dòng qua công dẫn dòng
Năm
thi
công
Thời gian Công trình dẫn dòng
Lưu lượng
dẫn dòng
(m
3
/s)
Các công việc phải làm và
các mốc khống chế
I
Mùa kiệt:
1/1 ÷ 30 /8
- Lòng sông tự nhiên
1200
- Chuẩn bị mặt bằng thi công.
- Thi công cống xả đáy
- Thi công vai trái và vai phải
đập tới cao trình thiết kế.
- Đắp đê quai
- Thi công nhà máy thủy điện
Mùa lũ:
01/ 9 ÷ 30 /12
- Lòng sông tự nhiên
1200
- Tiếp tục thi công đập cả hai

vai, cửa nhận nước.
- Mở móng thi công và thi
công tràn xả lũ.
-Hoàn thiện cống xả đáy.
-Thi công nhà máy thuỷ điện.
II
Mùa kiệt:
1/1 ÷ 30 /8
- Cống xả đáy 10
- Ngăn dòng
- Thi công đập đến cao trình
vượt lũ.
- Tiếp tục thi công nhà máy
thuỷ điện
- Hoàn thiện tràn.
Mùa lũ:
01/ 9 ÷ 30 /12
- Tràn xả lũ chính đã
xây dựng xong
601
- Hoàn thiện đập
- Hoàn thiện nhà máy thuỷ
điện.
- Bàn giao công trình đưa vào
sử dụng.
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
13
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
2.2.3. Lựa chọn phương án dẫn dòng
Phương án 2 có ưu điểm là tận dụng công trình lâu dài trong thân đập đã xây dựng xong

để dẫn dòng nhưng có nhược điểm là mực nước sau khi ngăn dòng cao nên hệ thống đê quai
cao.
Phương án 1 có ưu điểm là mực nước sau khi ngăn dòng thấp nên hệ thống đê quai mùa
kiệt năm thứ nhất sẽ thấp nhưng phát sinh thêm khối lượng đào đá và đổ bê tông bù nên giá
thành xây dựng tăng.
Như vậy có thể nói phương án 2 đảm bảo điều kiện kỹ thuật và có hiệu quả kinh tế hơn
phương án 1 nên chọn phương án 2 làm phương án dẫn dòng để xây dựng công trình.
2.3. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng theo phương án chọn
2.3.1. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
2.3.1.1. Mục đích.
−Xác định quan hệ Q~Z
TL
khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
−Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu.
−Xác định cao trình đắp đập vượt lũ.
−Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
2.3.1.2. Nội dung tính toán
− Sơ đồ tính toán
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
− Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng vào mùa lũ
1200
lu
dd
Q =
(m
3
/s). tra quan hệ Q~Z
hl

(hình1.1) ta được Z
HL
= 148,5 m.
− Theo tài liệu về địa hình về mặt cắt ngang lòng sông ta thấy rằng cao trình đáy sông là
144 m.
− Như vậy ứng với cấp lưu lượng Q
p
= 1200 m
3
/s thì ∆Z
hl
= 4,5 m
− Ta giả thiết các
gt
Z∆
. Sau đó tính lại Z
tl
= Z
hl
+
gt
Z∆
.
− Từ đó ta tính được diên tích mặt căt ngang sông, đó chính là diện tích mặt cắt ướt của
lòng sông
1
ω
và diện tích ướt của hố móng, sau đó tính lại diện tích mắt cắt ướt của hố móng.
2 2
0

2
2 . 2
tt
c
V V
Z
g g
ϕ
∆ = −
;
Trong đó :
V
c
: Lưu tốc bình quân tại mặt cắt thu hẹp :
%
1 2
( )
P
c
Q
V
ε ω ω
=
−
V
0
: Lưu tốc tới gần : V
0
=
TK

dd
2
Q
ω

1
ω
,
2
ω
: đo trên mặt cắt ngang ứng mực nước Z
TL
ϕ - Hệ số lưu tốc. Bố trí mặt bằng đê quai theo dạng hình thang lấy ϕ=0,85;
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
15
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
ε - Hệ số thu hẹp bên. Thu hẹp một bên ta lấy ε = 0,95
Nếu
gt
Z∆
≈
tt
Z∆
(sai số cho phép [
∆
] < 5%) thì giả thiết ban đầu là đúng, còn nếu
không thì tiếp tục giả thiết lại các giá trị
Z
∆
gt

và tính toán tiếp cho đến khi
Z∆
gt

≈
Z∆
tt
, lúc
đó ta có được giá trị cuối cùng của
Z∆
.
− Giả thiết :
Z∆
= 0,92m. trình mực nước thượng lưu là : Z
TL
= 148,5 + 0,92 = 149,42
(m).
Với Z
TL
= 149,31 m. đo trên mặt cắt ngang ta được
1
ω
= 283,44m
2
;
2
ω
= 598,47m
2
.

Từ đó ta tính được:

)44,28347,598(95,0
1200
−
=
c
V
= 4,0 (m/s)
V
0
=
47,598
1200
= 2,0 (m/s)
Vậy ta có:
Z∆
tt
=
81,9.2
0,2
81,9.2
0,4
85,0
1
22
2
−×
= 0,92 (m).

gt
Z∆
= 0,92 m. thoả mãn điều kiện ∆Z
gt
≈
∆Z
tt
− Mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ là:
Z
tl
= Z
hl
+
gt
Z∆
= 148,5 + 0,92 = 149,42 (m).
− Cao trình đỉnh đê quai là:

TL
dequai TL
δ
∇ = ∇ +
Trong đó:
δ
: Độ vượt cao an toàn
δ
= 0,56m

149,42 0,58 150
TL

dequai
∇ = + =
(m)
− Ta chọn
150( )
TL
dequai
m∇ =
. Chọn chiều rộng đỉnh đê quai B=3m (do không yêu cầu về
giao thông nên ta chọn theo kinh nghiệm). Mái dốc đê quai được chọn theo TCVN-57-
88.
−Độ dốc mái thượng lưu: m = 1,5
−Độ dốc mái hạ lưu: m = 1,5.
− Chiều cao đê quai H = 150 - 144 = 6 (m)
− Vật liệu dùng để đắp đê quai là đất
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
16
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
− Mức độ thu hẹp lòng sông K:

2
1
283,44
.100% .100% 47,36%
598,47
K
ω
ω
= = =

− Vậy K = 47,36 % thoả mãn điều kiện hợp lý là: 30% < K < 60%
2.3.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống
1) Mục đích tính toán
Xác định quan hệ Q ~ Z
TL
khi dẫn dòng qua cống ngầm với đường kính D = 1,5 m
2) Nội dung tính toán
* Bài toán: Xác định mực nước đầu cống khi cho biết các thông số sau:
+ Lưu lượng dẫn dòng qua cống Q
gt
+ Thông số của cốngv: đường kính D = 1,5 m; chiều dài L = 110 m; hệ số nhám n
= 0,017 (Tra phụ lục 4-3 bảng tra thuỷ lực); độ dốc i = 0,001.
+ Cao trình cửa vào cống : ∇ = +156 ,5 m
+ Cao trình cửa ra cống : ∇ = 156,5 – 0,001.110 ≈ +156,4 .m
Sơ đồ tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm:
MNTL
MNTL
b1
H
Hk
hn
10hx
110 -10hx
D
K
K
Sơ đồ thuỷ lực dòng chảy không áp trong cống ngầm.
*) Trình tự tính toán:
Giả thiết các cấp lưu lượng Q
i

(m
3
/s) qua tính toán xác định 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 cống ta có sơ đồ tính
toán thủy lực khác nhau. Cụ thể như sau :
+ )Với trường hợp chảy không áp :
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
17
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Ta có chiều dài cống L = 110 m >(8
÷
10)D =15 m ⇒ là cống dài (sách thủy lực tập
3 trang 44). Theo giáo trình Thuỷ lực tập 3 (trang 44), đưa sơ đồ bài toán thuỷ lực qua cống về
sơ đồ bài toán đập tràn đỉnh rộng chảy ngập chiều dài là l = 10h
x
nối tiếp với đoạn kênh (độ
dốc i = 0,001) với chiều dài là l = 110 – 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 cống H.
- Kiểm tra lại trạng thái chảy: theo Hứa Hạnh Đào ta có

H
≤
(1,2 ÷ 1,4)D và h
n
<D Chảy không áp
H
≥
(1,2 ÷ 1,4)D Có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc vào
độ dài của cống và mực nước hạ lưu cống.
Trong đó:
H : Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống.
D : Đường kính cống.
Dòng chảy trong cống được gọi là chảy có áp khi mực nước thượng lưu và hạ lưu đều cao
hơn đỉnh cống, hoặc nước thượng lưu cao hơn đỉnh cống, mực nước hạ lưu thấp hơn đỉnh
cống nhưng dòng chảy ở hạ lưu chạm đỉnh cống.
Để thuận lợi cho tính toán ta coi dòng chảy trong cống xả như dòng chảy qua vòi hoặc
ống ngắn:
Khi: h
n
>
2
d
thì Q =
)(2
0 nC
hiLHg −+
ωϕ
(2-10)

Khi: h

n
<
2
d
thì Q =
)
2
(2
d
iLHg
C
−+
ωϕ
(2-11)
Trong đó: i - độ dốc lòng cống
L - chiều dài cống
D - chiều cao cống

C
ϕ
- hệ số lưu tốc:
RC
gL
C
2
2
1
1
+∑+
=

ξ
ϕ
(2-12)
Trong đó :
ξ
∑
- Hệ số tổn thất thủy lực gồm hệ số tổn thất cục bộ cửa vào, cửa ra, khe van
ξ
∑
=
KVCRCV
ξξξ
++

RC
gL
2
2
: là tổn thất thủy lực dọc theo chiều dài cống
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
18
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Để xác định chính xác trạng thái chảy trong cống phải vẽ đường mặt nước trong cống.
Nếu xuất hiện nước nhảy trong cống và chạm trần cống thì trạng thái chảy là có áp. Nếu nước
nhảy trong cống không tới trần hoặc nước nhảy phóng xa ra sau cống thì trạng thái chảy là
bán áp. Nếu trạng thái chảy giả thiết là đúng thì tính tiếp, trường hợp sai thì tính lại.

- Từ H tính Z
TL
= Z

đáy cống
+ H
- Vẽ quan hệ Q ~ Z
TL

+) Với trường hợp chảy bán áp
+ 156,5
D=1,5m
Trường hợp chảy bán áp xảy ra khi mực nước thượng lưu ngập đến đỉnh cống và dòng
chảy trong cống thấp hơn đỉnh cống. Các công thức tính cũng giống như trường hợp chảy
không áp, tuy nhiên cần lưu ý là độ sâu hạ lưu của cống h
h
để tính h
Z
trong công thức (2-14)
không phải độ sâu h
h
ở cuối cống mà là độ sâu h
c
tại mặt cắt co hẹp C-C ở sau cửa cống, độ
sâu này phải được xác định bằng cách vẽ đường mặt nước của dòng không đều trong lòng
cống, tính xuất phát từ cửa ra ngược lên mặt cắt C-C; độ sâu ở cửa ra cuối đường mặt nước
được xác định như sau:
h
r
= h
k
nếu h
k
> h

n

h
r
= h
n
nếu h
k
< h
n

- Mặt cắt co hẹp C-C ở cách cửa cống một đoạn L
C
= 1,4.a = 1,4.h
cống
- Lưu lượng qua cống Q =
( )
cc
hHg −2
ϕω

- Tính toán độ sâu phân giới h
k
của dòng chảy trong cống :
h
k
= S
k
×
D

Trong D : Đường kính cống D = 1,5 m
S
k
: Tra phụ lục 9-2 (Bảng tra thuỷ lực) từ giá trị
2
5
k
Q
gD
α
ξ
=

α
: Hệ số cột nước lưu tốc, lấy
α
= 1
g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
2
có
k
ξ
. Tra phụ lục (9-2) - BTTL ta có S
k

Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
19
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
⇒ Độ sâu phân giới : h
k

= S
k
.D
*) Tính toán chi tiết :
Ta sẽ tiến hành tính cụ thể cho một số cấp lưu lượng cụ thể, với các cấp lưu lượng
khác sẽ được tính tương tự. Kết quả tính toán cuối cùng sẽ được lập thành bảng, qua đó vẽ
được quan hệ Q~Z
TL
.
+) Tính toán với cấp lưu lượng :Q
tk
= 5,5 m
3
/s.
Giả thiết chế độ chảy trong cống là không áp. Tính toán vẽ đường mặt nước cho đoạn
kênh để xác định cột nước đầu kênh (cũng là cột nước cuối đập tràn đỉnh rộng).
MNTL = +157,841m
h = h
dcn
N
N
K
K
h
k
+156,5m
i
=
0
.

0
0
1
H
L = 110 M
Ta có:
Độ sâu phân giới h
k
,với mặt cắt tròn được tính theo công thức:
h
k
= S
k
×
D
Trong D : Đường kính cống D = 1,5 m
S
k
: Tra phụ lục 9-2 (Bảng tra thuỷ lực) từ giá trị
2
5
k
Q
gD
α
ξ
=

α
: Hệ số cột nước lưu tốc, lấy

α
= 1
g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
2
Do đó
406,0
5,1.81,9
5,5.1
5
2
==
k
ξ
. Tra phụ lục (9-2) - BTTL ta có S
k
= 0,81
⇒ Độ sâu phân giới : h
k
= 0,81.1,5 = 1,215 (m).
Mặt khác từ Q = 5,5 m
3
/s ta tra quan hệ Q ~ Z
HL
ta có Z
HL
= 145 m
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
20
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Với Z

HL
= 145 m < Z
cửa ra cống
= 156,4 m ⇒ Đường nước tại cửa ra là đường nước đổ
b
1
và ta có cột cột nước tại cửa ra là h
ra
= h
k
= 1,215 m.
Tiến hành lập bảng tính toán đường mặt nước (Bảng 2.5-phụ lục). Các giá trị trong
bảng được chọn và tính toán như sau:
Cột 1: Giả thiết các giá trị cột nước của h
x
từ h
ra
với thứ tự tăng dần
Cột 2: Xác định diện tích mặt cắt ướt qua cống (mặt cắt tròn)
Dựa vào phụ lục 14-8, Trang 59-BTTL :
2
.D
i
ϖω
=
= (
απ
−
).
2

R
+R.(
α
sin).Rh
x
−
Với
α
= arcos(
R
Rh
x
−
)
Với D là đường kính tuy nen : D = 1,5 m

ϖ
được tra từ giá trị
D
h
s =

Cột 3: Vận tốc dòng chảy qua từng mặt cắt : V
i
=
i
i
Q
ω
.

Cột 4: Bán kính thuỷ lực qua từng mặt cắt : R
i
=
DR
i
.
= 2.(
απ
−
).R
Cột 5: Tính giá trị :
g
V
.2
2
Cột 6: Xác định hệ số Sedi :
6
1
1
R
n
C =
Cột 7: Trị số độ dốc thuỷ lực :
ii
i
i
RC
V
J
2

2
=
Cột 8: Độ dốc trung bình:
2
1+
+
=
ii
tb
JJ
J
Cột 9: Năng lượng đơn vị của dòng chảy : ∋
i
= h
i
+
g
V
i
2
2
α
Cột 10: Hiệu năng lượng giữa 2 mặt cắt :
∋∆
= ∋
i
- ∋
i-1
Cột 11: Khoảng cách giữa 2 mặt cắt L:
tb

ji
l
−
∋∆
=∆
Cột 12: Khoảng cách cộng dồn : ∑
l∆
Cột 13: Khoảng cách tính từ cuối cống : L = ∑
l
∆
+ 10h
x
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
21
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
h
x
ω
i
V
i
R
i
V
2
/2g C J
i
J
i
tb

∋
ι
∆∋
ι
∆L
L
Σ∆L
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
1.22 0.62 8.90 2.94 4.04 51.49 0.01 0.01 5.26 0.09 8.80 8.80 20.95
1.23 0.61 8.99 2.97 4.12 51.49 0.01 0.01 5.35 0.13 12.66 21.47 33.77
1.25 0.60 9.11 3.01 4.23 51.49 0.01 0.01 5.48 0.22 20.93 42.39 54.89
1.28 0.59 9.31 3.07 4.42 51.49 0.01 0.01 5.70 0.16 15.20 57.59 70.39
1.30 0.58 9.46 3.11 4.56 51.49 0.01 0.01 5.86 0.27 24.58 82.17 95.17
1.33 0.57 9.71 3.16 4.80 51.49 0.01 0.01 6.13 0.10 8.65 90.82 104.12
1.34 0.56 9.79 3.18 4.89 51.49 0.01 0.01 6.23 0.07 6.18 97.00 110.40
1.35 0.56 9.86 3.20 4.95 51.49 0.01 0.01 6.30 0.36 30.52 127.51 140.98
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
22
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Từ bảng ta có cột nước cuối đoạn đập tràn đỉnh rộng là h
x
= h
n
= 1,34 m < D = 1,5 m. Như
vậy đường mặt nước không chạm trần cống. So sánh chỉ tiêu chảy ngập phân giới ta có:
n
k
h
h
=

215,1
34,1
=1,1 < (
n
k
h
h
)
pg
= 1,2 ÷ 1,4.
Như vậy phần đầu cống l = 10h
x
= 10.1,34 = 13,4 làm việc như đập tràn đỉnh rộng chảy
tự do . Công thức tính lưu lượng đối với đập tràn đỉnh rộng chảy tự do:

0
. . 2. .( )
n
Q g H h
ϕ ω
= −
⇒ H ≈
2
0
2 2
. .2.
n
Q
H h

g
ϕ ω
= +
Giả thiết cửa vào tương đối thuận theo bảng 14-3 bảng tra thuỷ lực( Trị số gần đúng của
Cumin) ta có m = 0,35.
Từ đó tra bảng 14-4 bảng tra thuỷ lực với m = 0,35
→
ϕ
= 0,97

ω
= 56 m
2
: Là diện tích mặt cắt ướt tại h
x
= h
n
= 1,34 m
Vậy ta có :

341,134,1
81,9.2.56.97,0
5,5
22
2
=+=H
m
Kiểm tra lại điều kiện H = 1,341m < 1,2D = 1,2.1,5 = 1,8m. Vậy giả thiết cống chảy
không áp là đúng.
Từ đó tính được cao trình mực nước đầu cống ứng với lưu lượng dẫn qua cống Q= 5,5

m
3
/s là :
Z
TL
= Z
đáy cống
+ H = 156,5 + 1,341 = 157,841 (m).

+) Tính toán với cấp lưu lượng Q
min
= 1,8 m
3
/s.
Giả thiết chế độ chảy trong cống là không áp. Tính toán vẽ đường mặt nước cho đoạn
kênh để xác định cột nước đầu kênh (cũng là cột nước cuối đập tràn đỉnh rộng).
MNTL = + 157,46 m
h = h
dcn
N
N
K
K
h
k
+156,5m
i
=

0

.0
0
1
H
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Độ sâu phân giới h
k
,với mặt cắt tròn được tính theo công thức:
h
k
= S
k
×
D
Trong D : Đường kính tuynen D = 1,5 m
S
k
: Tra phụ lục 9-2 (Bảng tra thuỷ lực) từ giá trị
2
5
k
Q
gD
α
ξ
=

α

: Hệ số cột nước lưu tốc, lấy
α
= 1
g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s
2
Do đó
043,0
5,1.81,9
8,1.1
5
2
==
k
ξ
. Tra phụ lục (9-2) - BTTL ta có S
k
= 0,046
⇒ Độ sâu phân giới : h
k
= 0,046.1,5 = 0,69 (m).
Mặt khác từ Q = 1,8 m
3
/s ta tra quan hệ Q ~ Z
HL
ta có Z
HL
= 145 m
Với Z
HL
= 145 m < Z

cửa ra cống
= 156,4 m ⇒ Đường nước tại cửa ra là đường nước
đổ b
1
và ta có cột cột nước tại cửa ra là h
ra
= h
k
= 0,69 m.
Tiến hành lập bảng tính toán đường mặt nước (Bảng 2.5-phụ lục). Các giá trị
trong bảng được chọn và tính toán như sau:
Cột 1: Giả thiết các giá trị cột nước của h
x
từ h
ra
với thứ tự tăng dần
Cột 2: Xác định diện tích mặt cắt ướt qua cống (mặt cắt tròn)
Dựa vào phụ lục 14-8, Trang 59-BTTL :
2
.D
i
ϖω
=
= (
απ
−
).
2
R
+R.(

α
sin).Rh
x
−
Với
α
= arcos(
R
Rh
x
−
)
Với D là đường kính tuy nen : D = 1,5 m

ϖ
được tra từ giá trị
D
h
s =

Cột 3: Vận tốc dòng chảy qua từng mặt cắt : V
i
=
i
i
Q
ω
.
Cột 4: Bán kính thuỷ lực qua từng mặt cắt : R
i

=
DR
i
.
= 2.(
απ
−
).R
Cột 5: Tính giá trị :
g
V
.2
2
Cột 6: Xác định hệ số Sedi :
6
1
1
R
n
C =
Cột 7: Trị số độ dốc thuỷ lực :
ii
i
i
RC
V
J
2
2
=

Cột 8: Độ dốc trung bình:
2
1+
+
=
ii
tb
JJ
J
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế tctc công trình Sông Sắt 2.
Cột 9: Năng lượng đơn vị của dòng chảy : ∋
i
= h
i
+
g
V
i
2
2
α
Cột 10: Hiệu năng lượng giữa 2 mặt cắt :
∋∆
= ∋
i
- ∋
i-1
Cột 11: Khoảng cách giữa 2 mặt cắt L:

tb
ji
l
−
∋∆
=∆
Cột 12: Khoảng cách cộng dồn : ∑
l∆
Cột 13: Khoảng cách tính từ cuối cống : L = ∑
l
∆
+ 10h
x
Svth : Phạm Việt Dũng Lớp : Điện Biên 1
25