Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ đầm bài II

đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Phần I

Tổng quan chung công trình
1. Vị trí và nhiệm vụ công trình
1- Vị trí công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi Phú Cờng:
Công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi Phú Cờng dự kiến xây dựng trên suối Bằng thuộc
xã Phú Ninh huyện Kỳ Sơn cách thị xã Hoà Bình 20 km về phía Bắc tạo nên hồ Đầm Bài.
Khu vực hởng lợi từ công trình gồm 3 xã: Hợp Thành, Hợp Thịnh và Phú Ninh nằm ở
bờ phải sông Đà và chạy dọc theo bờ sông Đà chừng 3 km về phía Bắc và hạ lu thuỷ điện
Hoà Bình.
2- Nhiệm vụ công trình:
Công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi CT 2000 39 đợc xây dựng với nhiệm vụ trữ nớc để tới cho 536 ha đất canh tác của vùng Phú Cờng bao gồm 3 xã: Hợp Thành, Hợp
Thịnh, Phú Ninh. Thuộc xã Phú Ninh Huyện Kỳ Sơn Tỉnh Hoà Bình nhằm giữ đất
và giữ nớc bảo vệ môi trờng sinh thái trong khu vực.
2: Quy mô công trình
1- Dung tích hồ chứa:
ứng với các cao trình mực nớc có các dung tích sau:
Mực nớc dâng bình thờng: +31.62m ứng với W = 3,9. 106. m3
Mực nớc dâng gia cờng : +34.21m ứng với W = 4,884. 106. m3
Mực nớc dâng chết
: +23,80m ứng với W = 0,994. 106. m3
2- Đập đất:
Kết cấu đập đất đợc đắp bằng đất đồng chất có vật thoát nớc kiểu lăng trụ, các thông
số của đập nh sau:
-Chiều dài tại đỉnh đập : L = 250 m
-Chiều cao đập lớn nhất: Hmax = 21m( Tính đến mặt đập)
-Cao trình đỉnh đập:

+36,7m
-Chiều rộng đỉnh đập:
B = 5m
Mái dốc thợng lu đợc gia cố bằng đá lát khan dày trên 30 cm, lớp trên sỏi cát đệm. Hệ số
mái thay đổi tùe m = 2,50 đến m = 3,5 có một cơ ở cao trình +27,0 rộng
b = 5m.
Mái dốc hạ lu đợc trồng cỏ bảo vệ, hệ số mái thay đổi từ m = 2,75 đến 3,5 . Có hai cơ ở
cao trình +27,0 rộng ở cao trình 22,5 rộng 15m.
3- Cống lấy nớc qua đập:
Hình thức: Cống hình hộp chảy không áp làm bằng Bêtông cốt thép đặt trên nền đá phiến
sét.
Cống lấy nớc có các thông số sau:
- Lu lợng thiết kế:
QTK = 1 m3/s
- Khẩu diện cống:
B.h = 0,8.1,2m
- Chiều dài cống :
L = 72m
- Cao độ đầu cống:
đc = +22,54m
- Cao độ đỉnh tháp cống : đtc = +35,3m
- Độ dốc lòng cống:
i = 0,002
4- Tràn xả lũ:
Tràn tự do bố trí tại eo yên ngựa bên phải đập đất, kiểu máng tràn ngang nối tiếp bằng bậc
nớc nhiều cấp. Kết cấu đập tràn bằng đá xây có bọc Bêtông cốt thép M 200 dày 10cm.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:1


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Tràn có các thông số sau:
- Cao trình ngỡng tràn: nt = +31,62m
- Chiều rộng ngỡng tràn: Bnt = 40m
- Số bậc nớc: nB = 6 bậc
- Chiều rộng bậc nớc: bbn = 20m
- Lu lợng xả nớc lớn nhất: Qx = 234,45m3/s
- Cột nớc ngỡng tràn: H = 2,38m
5- Cầu qua tràn:
Cầu Ôtô hạ lu tràn chiều rộng B = 3m; Cầu có độ dài L = 30m
6- Hệ thống kênh dẫn sau đập:
Kênh chính sau đoạn cống lấy nớc đi qua vùng đồi và đầm. Đỉnh bờ kênh rộng 2m,
cao 1,5m.
Kênh nhánh và kênh cấp I tiết diện nhỏ khối lợng công tác lớn đi qua khu ruộng và bờ đê.
Công trình trên kênh có khối lợng nhỏ, phân tán.
7- Cấp công trình:
Dựa vào tính chất của đất nền và chiều cao đập ta xác định đợc cấp công trình của đập
là công trình cấp IV(Theo TCVN 5060 - 90).
Dựa vào nhiệm vụ công trình, xác định đập đất là công trình cấp IV, cống lấy nớc là công
trình cấp IV, tràn xả lũ là công trình cấp IV.
8- Thời gian thi công:
Công trình dự định xây dựng trong khoảng 2 ữ 3 năm kể từ ngày khởi công.

3 : điều kiện tự nhiện khu vực xây dựng công trình
1- Điều kiện địa hình:
Suối Bằng là một chi lu của sông Đà, diện tích lu vực tính đến tuyến công trình là 16,6
2
km .
Suối chảy qua vùng đồi núi thấp, đỉnh đồi có độ cao 50 ữ 100m chảy theo hớng từ
Đông sang Tây đổ ra sông Đà, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện
cho việc thi công.
Độ dốc lòng suối lớn bắt nguồn từ dốc núi tạo nên lũ trên lu vực tập trung nhanh và
đột ngột. Do độ dốc lớn rừng đầu nguồn khai thác không hợp lý vì vậy, về mùa ma sinh ra
lũ lớn, mùa khô kiệt nớc.
2- Khí hậu Thuỷ văn:
a- Đặc điểm khí hậu:
Phú Cờng là một vùng núi nằm ở phía Tây Bắc huyện Kỳ Sơn tỉnh Hoà bình. Đây là dải
đất kẹp giữa một bên là sông Đà một bên là núi cao: Nh núi Tản Viên cao 1287m, núi
Viên Nam cao 1028m. Vùng này chịu ảnh hởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa.
b- Các đặc trng khí tợng khu vực:
- Nhiệt độ không khí.
Khu vực có nhiệt độ chênh lệch tơng đối lớn theo tài liệu đo đợc.
Nhiệt độ cao nhất là 41.20C
Nhiệt độ thấp nhất là 190C
Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 23.20C
- Độ ẩm tơng đối
Độ ẩm tơng đối của không khi khu vực xây dựng công trình hàng năm là 84%, thấp
nhất trong năm là 13%.
- Số giờ nắng trung bình trong nhiều năm là 1620,9 h
- Tốc độ gió:
Tốc độ gió lớn nhất trong năm là 28m/s
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:2


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Tốc độ gió bình quân lớn nhất là 17,7m/s
- Bốc hơi trung bình tháng và năm:
Bốc hơi mặt nớc đo đợc trung bình nhiều năm là 76,26mm, trung bình tháng là
63,55mm.
c- Các đặc điểm về ma:
Khu vực xây dựng công trình nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, có lợng ma
tơng đối lớn. Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4.
Lợng ma bình quân hàng năm: = 1772mm
Lợng ma theo tần suất: P = 50%, = 1736,6mm
Lợng ma theo tần suất: P = 80%, = 1417,6mm
Lợng ma phần lớn tập trung vào mùa ma( Từ tháng 5 đến tháng 10) chiếm 80% lợng
ma hàng năm.
d- Tình hình sông suối trong khu vực:
Vùng Phú Cờng có các suối nội địa nh: suối Nhạ, suối Bằng, Suối Quốc, suối Mon.
Các suối này có độ dốc lớn bắt nguồn từ núi tạo nên lũ tập trung nhanh gây tình trạng úng
ngập khu sản xuất, phá hoại hoa màu và xói mòn đất canh tác. Các suối này chạy theo hớng từ Đông sang Tây đều đổ ra sông Đà. Do độ dốc lớn và rừng đầu nguồn bị phá do
khai thác không hợp lý, vì vậy mùa ma sinh lũ lơn, mùa khô chảy kiệt nhỏ.
Ngoài các sông suối nội địa trên, khu Phú Cờng còn chịu ảnh hởng sông Đà.

3-Điều kiện địa chất công trình:
a- Địa chất công trình:
Công trình đợc xây dựng trên vùng đồi núi, sự phân bố lớp đất đá ở khu vực đầu
mối( bao gồm đập đất, đập tràn và cống) từ trên xuống nh sau:
- Lớp 1: Trầm tích lòng suối bao gồm bùn á sét đến bùn sét có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Dung tích tự nhiên: tn = 1,58 T/m3
Dung trọng khô:
tn = 0,06 T/m3
Tỷ trọng: = 2,65
Lực dính kết: c = 0,1kg/cm3
Góc ma sát trong: = 60
Hệ số thấm: k = 10-6cm/s
Lớp trầm tích lòng suối có bề dày khoảng 1m
-Lớp 2: Eluvi thềm bậc 1 đất sét, á sét nặng lẫn sạn sỏi có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Dung trọng tự nhiên: tn = 1,62 T/m3
Dung trọng khô :
tn = 1,16 T/m3
Tỷ trọng: = 2,74
Lực dính kết: c = 0,18 kg/cm3
Góc ma sát trong: = 110
- lớp 3: Eluvi Deluvi của đá phiến sét, gồm đất sét, á sét trung đến nặng lẫn dăm sạn.
Các chỉ tiêu cho ở bảng sau:
Dung trọng tự nhiên:
Dung trọng khô :
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

tn (T/m )
tn (T/m3)
3

Sét
1,62
1,16

á sét
1,73
1,30
Trang:3


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Tỷ trọng:
Lực dính kết:
Góc ma sát trong:
Hệ số thấm:

2,74
0,11
110
10-6


c ( kg/cm3)

( Độ )
k ( cm/s )

2,77
0,08
130
10-5

-Lớp đá phiến sét: Dới các lớp đất là các lớp đá phiến sét màu xám đen, màu xanh. Cờu
tạo phân lớp mỏng mặt lớp phủ xét ít màu trắng sáng bóng. Trong đá phiến sét đôi chỗ có
lẫn bột cát kết.
b- Địa chất thuỷ văn:
Tại vùng đầu mối chỉ có 2 loại nớc: nớc mặt suối Đầm Bài và nớc ngầm. Nớc ngầm gặp
hầu hết ở các hố khoan khu vực đầu mối, sự dao động của nớc ngầm đi liền với sự dao
động của nớc sông. Nớc ngầm và nớc mặt đều là các loại cacbonitric tự do đối với các
loại ximăng không chống sunphat và ximắngỉ quặng.
3-Các đặc trng thuỷ văn và các yếu tố về dòng chảy vùng công trình đầu mối:
Hồ Đầm Bài dự kiến xây dựng trên suối Bằng, diện tích lu vực tính đến tuyến đập đo
đợc 16,6 km2. Lợng ma bình quân nhiều năm của lu vực là 1772mm. Lu lợng dòng chảy
năm chuẩn Q0 = 0,48 m3; Cv = 0,49; Cs = 2Cv. Lu lợng dòng chảy ứng với tần suất 10%
các tháng mùa khô nh sau:
Tháng
Q( m3/s)

11
3,79

12
2,003

1
2,073

2
1,894

3
2,032

4
3,09

190
19

333
19,5

539
20

Quan hệ ( Q ~ Z ) ở hạ lu tuyến đập:
Q( m3/s)
Zha( m )

0
17,6

13
18

68
18,5

*Dòng chảy lũ thiết kế:
-ứng với tần suất 10% ta có lu lợng đỉnh của Qmax = 232 m3/s
-Tổng lợng lũ thiết kế. W = 6,856.106m3
Ta có biểu đồ quan hệ giũa dung tích và cao trình mực nớc hồ( Zhồ) nh sau:
Bảng quan hệ giữa Whồ và Zhồ
Zhồ( m)
W (106m3)

24.66
700

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

25.53
905

28.9
2113

31.62
27.47

32.62
34.06

Trang:4

34.59
3900


đồ án tốt nghiệp:

Q(m3/s)

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Biểu đồ quan hệ gữa l u l ợng và cao trình mực n ớc hạ
l u đập (Q ~ Zhạ )

600

500

400

300

200

100

Zhạ
0
17.6

18.1

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

18.6

19.1

19.6

20.1

20.6

Trang:5


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Biểu đồ quan hệ giữa dung tích hồ và mực nớc thợng lu

3

3

W(10 m )
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Zhô

0
16

20

24

28

32

36

( W ~ ZThợng)

5-Động đất:
Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7 .
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:6


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

4 : nguồn vật liệu xây dựng công trình
1- Vật liệu đất:
Mỏ A nằm bên vị trí đập tràn, gồm chủ yếu là lớp đất sét và có lớp á sét từ trung đến
nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp này có ở dới, ở giữa và ở trên lớp đất sét. Bề dày khai
thác tơng đối đồng đều t 2 ữ 2,5 m.
Mỏ B nằm ở thợng lu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 500m gồm các loại: á sét, sét.
Bề dày trung bình là 2,8m.
Mỏ D nằm ở phía sau vai trái tuyến đập. Mỏ này chủ yếu là đất sét, bề dày trung bình
2,5m cách tuyến đập 800m.
Mỏ E nằm ở phía thợng lu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng
2,4m, gồm đất sét và á sét.
Bốn mỏ đất trên gồm 2 loại nguồn gốc chính là Elivi Deluvi. Đất tại bốn mỏ này
đều có thể dùng để đắp đập đợc.
2- Vật liệu đá:

Có thể dùng đá vôi ở mỏ Bache, mỏ này cách tuyến đập 6 ữ 7 km.
Đá ở đây chất lợng rất tốt dùng trong các công trình xây dựng.
3- Vật liệu cát:
Vì sỏi rất ít nên ta dùng đá dăm khai thác tại mỏ Bache và cốt liệu cát phân bố dọc
theo sông Đà để đổ Bêtông rất tốt cự ly khoảng 5 ữ 10 km.

5 : giao thông vận tải
Công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi TC 2000 39 nằm ở huyện Kỳ Sơn cách quốc
lộ 6 khoảng 12 km. Đờng đến công trình chủ yếu sử dụng bờ đê sông Đà, Đoạn từ xóm
Tân Lập đến quốc lộ 6 tơng đối rộng đảm bảo cho việc xe máy vân chuyển vật liệu vào
công trình để thi công . Đoạn qua ngòi Mai Cầu cần phải làm ngầm tạm để xe máy có thể
vào thi công dễ dàng.
Tất cả các đờng trên công trờng là đờng cấp III. Chiều rộng 6,0m lợi dụng đờng đồng
mức và đờng mòn cũ kết hợp mở rộng thêm cho đạt yêu cầu đi lại thi công công trình .
6 : điều kiện dân sinh kinh tế
Dân sống trong khu vực xây dựng công trình bao gồm dân tộc Kinh, Mờng, trong đó
dân tộc Mờng chiếm 80% dân số. Nghề nghiệp chủ yếu là làm ruộng và đi rừng, điều kiện
sinh hoạt thấp kém lạc hậu.

7 khả năng cung cấp điện nớc
1- Cung cấp điện:
Cách khu vực công trình đang xây dựng có hệ thống đờng dây cao thế 35KV chạy
qua1,5km.
Có 2 phơng án cung cấp điện:
- Sử dụng lới điện.
- -Sử dụng điện máy phát.
Vì thời gian thi công tơng đối dài nên ta có thể sử dụng điện lới
2- Cung cấp nớc:
Tại khu vực xây dựng công trình có nớc suối Bằng và hồ Đầm Bài, có đủ chất lợng và
số lợng theo yêu cầu, nên sử dụng nguồn nớc này để cung cấp nớc cho xây dựng và thi

công .
8 điều kiện thi công
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:7


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Công trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi do công ty dịch vụ và hợp tác nớc ngoài thuộc
Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn đảm nhận.
Vật t thiết bị đợc cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ, Máy móc đảm bảo
cho việc thi công .

Phần II
dẫn dòng và ngăn dòng thi công
Chơng I dẫn dòng thi công
1-1 Mục đích ý nghĩa và phân tích các nhân tố ảnh hởng đến việc chọn phơng án
dẫn dòng
I-Mục đích ý nghĩa công tác dẫn dòng :
- Ngăn chặn tác dụng phá hoại của dòng chảy
- Đảm bảo cho công trình thi công đợc an toàn chất lợng và đúng tiến độ
- Đảm bảo sinh hoạt bình thờng của hạ lu vùng xây dựng.
- Xây dựng công trình dẫn nớc bảo đảm sinh hoạt bình thờng

- Xây dựng công trình ngăn nớc bảo đảm cho công trình xây dựng trên khô an toàn về
chất lợng.
II-Phân tích các nhân tố ảnh hởng đến phơng án dẫn dòng:
Chọn phơng án dẫn dòng hợp lý, đòi hỏi chúng ta phải nghiên cứu kỹ càng, phân tích
một cách khách quan và toàn diện các nhân tố có liên quan bao gồm các nhân tố sau đây:
1-Điều kiện Thuỷ văn:
Dựa vào đặc trng thuỷ văn của dòng sông quyết định chọn phơng án dẫn dòng. Công
trình đầu mối hệ thống thuỷ lợi Phú Cờng có các suối nội địa nh suối Nhạ, suối Bằng,
suối Quốc, suối Mon. Các suối này có độ dốc lớn bắt nguồn từ núi tạo lũ tập trung nhanh
gây tình trạng úng ngập khu sản xuất, phá hoại hoa màu và xói mòn đất canh tác. Các
suối này chạy theo hớng từ Đông sang Tây tất cả đều đổ ra sông Đà. Do độ dốc lớn và
rừng đầu nguồn bị phá hoại do khai thác không hợp lý, vì vậy, mùa ma sinh ra lũ lớn, mùa
khô dòng chảy kiệt nhỏ.
2-Điều kiện địa hình:
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:8


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Cấu tạo địa hình lòng sông và hai bờ tại khu vực công trình đầu mối thuỷ lợi có ảnh hởng trực tiếp đến việc bố trí các công trình ngăn nớc và dẫn dòng thi công. Công trình xây
dựng trên suối Bằng là một chi lu của sông Đà, diện tích lu vực tính đến tuyến công trình
là 16,6 km2.

Suối chảy qua vùng đồi núi thấp, đỉnh đồi có độ cao 50 ữ 100m chảy theo hớng từ
Đông sang Tây đổ ra sông Đà, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận tiện
cho việc thi công.
Độ dốc lòng suối lớn bắt nguồn từ dốc núi tạo nên lũ trên lu vực tập trung nhanh và
đột ngột. Do độ dốc lớn rừng đầu nguồn khai thác không hợp lý vì vậy, về mùa ma sinh ra
lũ lớn, mùa khô kiệt nớc.
3-Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn công trình:
a-Điều kiện địa chất công trình:
Công trình đợc xây dựng trên vùng đồi núi, sự phân bố lớp đất đá ở khu vực đầu
mối( bao gồm đập đất, đập tràn và cống) từ trên xuống nh sau:
- Lớp 1: Trầm tích lòng suối bao gồm bùn á sét đến bùn sét có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Dung tích tự nhiên: tn = 1,58 T/m3
Dung trọng khô:
tn = 0,06 T/m3
Tỷ trọng: = 2,65
Lực dính kết: c = 0,1kg/cm3
Góc ma sát trong: = 60
Hệ số thấm: k = 10-6cm/s
Lớp trầm tích lòng suối có bề dày khoảng 1m
-Lớp 2: Eluvi thềm bậc 1 đất sét, á sét nặng lẫn sạn sỏi có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Dung trọng tự nhiên: tn = 1,62 T/m3
Dung trọng khô :
tn = 1,16 T/m3
Tỷ trọng: = 2,74
Lực dính kết: c = 0,18 kg/cm3
Góc ma sát trong: = 110
- lớp 3: Eluvi Deluvi của đá phiến sét, gồm đất sét, á sét trung đến nặng lẫn dăm sạn.
Các chỉ tiêu cho ở bảng sau:

Dung trọng tự nhiên: tn (T/m3)

Dung trọng khô :
tn (T/m3)
Tỷ trọng:

Lực dính kết:
c ( kg/cm3)
Góc ma sát trong:
( Độ )
Hệ số thấm:
k ( cm/s )

Sét

á sét

1,62
1,16
2,74
0,11
110
10-6

1,73
1,30
2,77
0,08
130
10-5

Lớp đá phiến sét: Dới các lớp đất là các lớp đá phiến sét màu xám đen, màu xanh. Cờu

tạo phân lớp mỏng mặt lớp phủ xét ít màu trắng sáng bóng. Trong đá phiến sét đôi chỗ có
lẫn bột cát kết.
b-Điều kiện địa chất thuỷ văn:
Tại vùng đầu mối chỉ có 2 loại nớc: nớc mặt suối Đầm Bài và nớc ngầm. Nớc ngầm
gặp hầu hết ở các hố khoan khu vực đầu mối, sự dao động của nớc ngầm đi liền với sự
dao động của nớc sông. Nớc ngầm và nớc mặt đều là các loại cacbonitric tự do đối với các
loại ximăng không chống sunphat và ximắngỉ quặng.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:9


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

4-Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy:
Trong thời gian thi công cần phải đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy tới
mức cao nhất nh tới ruộng, phát điện, vận tải thuỷ,thuỷ sản, nớc dùng cho công nghiệp
Tuy việc đó có gây khó khăn đôi chút xong nó lại đem lại hiệu quả kinh tế.
5-Cấu tạo và sự bố trí công trình thuỷ lợi:
Giữa công trình đầu mối thuỷ lợi và phơng án dẫn dòng thi công có mối liên hệ hữu cơ
mật thiết. Khi thiết kế các công trình thuỷ lợi đầu tiên là chọn phơng án dẫn dòng . Ngợc
lại, việc 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. ở công trình
đầu mối thuỷ lợi Phú Cờng có các hạng mục mà ta có thể lợi dụng dẫn dòng đó là cống

ngầm, Tràn bên, kênh tới tại bờ phải và bờ trái Cỉ có nh vậy, thì bản thiết kế mới có khả
năng hiện thực và có giá trị cao về kinh tế.
6-Điều kiện và khả năng thi công :
Điều kiện này bao gồm: Thời gian thi công, khả năng cung cấp, thiết bị, nhân lực, trình
độ tổ chức sản xuất và quản lí thi công . Những điều kiện này tại công trình thuỷ lợi Phú
Cờng đảm bảo tốt kế hoạch tiến độ thi công không những phụ thuộc vào thời gian thi
công do nhà nớc qui định mà còn phụ thuộc vào kế hoạch và biện pháp dẫn dòng . Do đó
chọn đợc phơng án dẫn dòng hợp lí sẽ tạo điều kiện cho thi công hàon thành đúng hoặc vợt thời gian.
1- 2. nêu phơng án dẫn dòng thi công
I-Mục đích, ý nghĩa của việc thiết kế dẫn dòng thi công .
1-Mục đích của việc thiết kế dẫn dòng thi công .
Đảm bảo hố móng luôn khô ráo trong suốt quá trình thi công. Thời gian thi công ngắn
nhất, phí tổn dẫn dòng rẻ nhất, thi công liên tục an toàn thuận lợi, chất lợng cao đồng thời
đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nớc đạt hiệu quả cao nhất trong quá trình thi
công nh : Nớc tới cho hạ lu, vận tải thuỷ, nuôi trồng thuỷ sản và nớc dùng cho công
nghiệp và sinh hoạt
2-ý nghĩa của việc thiết kế dẫn dòng thi công.
Trong xây dựng công trình thuỷ lợi, biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hởng trực tiếp đến
kế hoạch tiến độ thi công của toànớc bộ công trình, hình thức kết cấu, phơng pháp thi
công, việc bố trí công trờng và ảnh hởng trực tiếp đến giá thành xây dựng công trình. Do
vậy, việc thiết kế một phơng án dẫn dòng phải dựa vào điều kiện địa hình, địa chất và địa
chất thuỷ văn ,tình hình thuỷ văn và khí tợng, kết cấu công trình thuỷ công và điều kiện
giao thông, điều kiện dân sinh kinh tế và điều kiện tổ chức thi công công trình .
II- Phơng án I : Thi công trong 2 năm.
1-Năm thi công thứ nhất.
a-Mùa khô: Thời gian từ 1 \ 11 \ 2001 ữ 30 \ 04 \ 2002.
- Ngăn dòng vào đầu tháng 12 \ 2001 khi lu lợng dòng chảy là nhỏ nhất trong các tháng
mùa khô Q = 2.003 m3/s.
- Dòng chảy đợc dẫn qua lòng sông thu hẹp bên bờ phải.
- Công việc bao gồm:

+ Chuẩn bị mặt bằng, tập kết vật liệu, xây dựng lán trại, kho bãi, làm đờng thi công
+ Đắp đê quai ngăn dòng thợng, hạ lu, đê quai dọc.
+ Đến 30 \ 04 \ 2002 phải đắp đập vợt lũ tiểu mãn.
+ Thi công cống lấy nớc bên bờ trái.
b-Mùa ma: Thời gian từ 1 \ 05 \ 2002 ữ 30 \ 10 \ 2002.
- Dòng chảy đợc dẫn qua lòng sông thu hẹp bên bờ phải.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:10


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

- Công việc bao gồm:
+ Đắp đập qua cao trình lũ chính vụ 31\ 7.
+ Thi công xong cống lấy nớc bên bờ trái.
+ Thi công tràn.
2-Năm thi công thứ hai.
a-Mùa khô. Thời gian từ 1 \ 11 \ 2002 ữ 30 \ 04 \ 2003.
- Ngăn dòng vào đầu tháng 12 \ 2001 khi lu lợng dòng chảy là nhỏ nhất trong các tháng
mùa khô Q = 2.003 m3/s.
- Dòng chảy dẫn qua cống lấy nớc bên bờ trái.
- Công việc bao gồm:
+ Công tác chuẩn bị mặt bằng, tập kết vật liệu

+ Đắp đê quai thợng hạ lu ngăn dòng bờ phải.
+ Đến 30 \ 4 phải đắp đập vợt cao trình lũ tiểu mãn.
+ Thi công xong tràn.
b-Mùa ma: Thời gian từ 1 \ 05 \ 2003 ữ 30 \ 10 \ 2003.
- Dòng chảy dẫn qua cống bên bờ trái và tràn bên bờ phải.
- Công việc bao gồm:
+ Đắp đập đến cao trình thiết kế trớc 30 \ 07 \2003.
+ Công tác hoàn thiện, nghiệm thu bàn giao công trình.
III Ph ơng án II. Thi công tròn 2 năm 6 tháng.
1-Năm thi công thứ nhất.
a- Mùa khô: Thời gian từ 1 \ 11 \ 2001 ữ 30 \ 04 \ 2002.
- Ngăn dòng vào đầu tháng 12 \ 2001 khi lu lợng dòng chảy là nhỏ nhất trong các tháng
mùa khô Q = 2.003 m3/s.
- Dòng chảy đợc dẫn qua lòng sông thu hẹp bên bờ phải.
- Công việc bao gồm:
+ Chuẩn bị mặt bằng, tập kết vật liệu, xây dựng lán trại, kho bãi, làm đờng thi công
+ Đắp đê quai ngăn dòng thợng, hạ lu, đê quai dọc.
+ Đến 30 \ 04 \ 2002 phải đắp đập vợt lũ tiểu mãn.
b- Mùa ma: Thời gian từ 1 \ 05 \ 2002 ữ 30 \ 10 \ 2002.
- Dòng chảy dẫn qua lòng sông thu hẹp.
- Công việc bao gồm:
+ Đắp đập vợt cao trình lũ chính vụ 31 \7.
+ Thi công xong cống lấy nớc bên bờ trái.
2-Năm thi công thứ hai:
a- Mùa khô: Thời gian từ 1 \ 11 \ 2002 ữ 30 \ 04 \ 2003.
- Ngăn dòng vào đầu tháng 12 \ 2001 khi lu lợng dòng chảy là nhỏ nhất trong các tháng
mùa khô Q = 2.003 m3/s.
- Dòng chảy dẫn qua cống lấy nớc bên bờ trái.
- Công việc bao gồm:
+ Chuẩn bị mặt bằng, vật liệu

+ Đắp đê quai thợng hạ lu ngăn dòng bờ phải.
+ Đến 30 \ 4 phải đắp đập vợt cao trình lũ tiểu mãn.
+ Thi công tràn tạm bên bờ phải.
b- Mùa ma: Thời gian từ 1 \ 05 \ 2003 ữ 30 \ 10 \ 2003.
- Dòng chảy dẫn qua cống và tràn tạm.
- Công việc bao gôm:
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:11


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

+ Đắp đập vợt cao trrình lũ chính vụ 31 \ 7 \2003.
3- Năm thi công thứ ba:
Mùa khô: Thời gian từ 1 \ 11 \ 2003 ữ 30 \ 04 \ 2004
- Dòng chảy dẫn qua cống bên bờ trái.
- Công việc bao gồm;l
+ Đắp đập đến cao trình thiết kế .
+ Công tác hoàn thiện nghiệm thu bàn giao công trình .
IV- Lựa chọn phơng án :
1- Đánh giá u nhợc điểm của từng phơng án:
*Phơng án 1:
Phơng án này có u điểm là thời gian thi công ngắn hơn nên sớm đa công trình vào khai

thác. Không phải xây dựng tràn tạm nên tiết kiệm đợc một phần chi phí. Tuy nhiên nó lại
có nhợc điểm là cờng độ thi công cao, nhiều hạng mục công việc đợc triển khai đồng loạt
nên sẽ gặp khó khăn trong bố trí mặt bằng thi công.
*Phơng án 2:
Phơng án này có thời gian thi công dài hơn nên cờng độ thi công đợc giảm bớt. Các
hạng mục công việc ít bị chông chéo hơn. Tuy nhiên phơng án phải xây dựng tràn tạm
nên phải mất thêm chi phí.
2-Lựa chọn phơng án:
Theo các phơng án dẫn dòng đã nêu ở trên, ta nhận thấy vào năm thi công thứ nhất và
mùa khô năm thi công thứ hai ở cả hai phơng án đa ra có công trình dẫn dòng nh nhau.
Hơn nữa khối lợng, phơng pháp thi công, cự ly vận chuyển đất cung nh nhau.
Vậy
chi phí cho các công trình dẫn dòng trong thời kỳ vừa nêu ở cả hai phơng án sẽ bằng
nhau. Nhng nếu theo phơng án tròn 2 năm 6 tháng thì mất thêm chi phí xây dựng tràn
tạm. Mặt khác phơng án hai năm thời gian sử dụng vốn ngắn, công trình sớm thu hồi
vốn đầu t.
Về mặt kỹ thuật thì phơng án tròn 2 năm 6 tháng có nhiều thuận lợi hơn khi bố trí mặt
bằng thi công công trình .
Qua phân tích ở trên ta nhận thấy cả hai phơng án đều có u nhợc điểm riêng. Tuy nhiên
so sánh về mặt lợi ích kinh tế kỹ thuật thì phơng án hai năm có u thế hơn cho sự lựa
chọn. Trong đồ án này theo s phân công của thày giáo hớng dẫn em chọn phơng án tròn 2
năm 6 tháng.
Chơng II:

thiết kế công trình dẫn dòng
2-1. Chọn tần suất và lu lợng
1- Tần suất thiết kế công trình dẫn dòng thi công ( P).
Tần suất P phụ thuộc vào quy mô, tính chất và điều kiện sử dụng của công trình, đối
chiếu với TCVN 5060 90 thì công trình hồ chứa Đầm Bài thuộc công trình cấp IV. Do
vậy tần suất lu lợng mực nớc lớn nhất để thiết kế kênh dẫn dòng thi công và lấp dòng vào

mùa kiệt lấy theo tần suất 10%
2- Lu lợng thiết kế dẫn dòng thi công.
Lu lợng thiết kế dẫn dòng thi công là trị số lu lợng lớn nhất ứng với tần suất và thời
đoạn dẫn dòng thiết kế.
Tuyến công trình ứng với tần suất 10% ta có lu lợng thiết kế dẫn dòng là:
+ Về mùa khô: Qtkmk =3.09 m3/s.
+ Về mùa lũ : Qtkml = 232 m3/s.
3- Thời đoạn dẫn dòng thiết kế.

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:12


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Với công trình bằng đất không cho phép nớc tràn qua khối lợng đào đắp lớn, khả năng
và điều kiện thi công hạn chế không thể hoàn thành trong 1 mùa khô mà phải thi công
trong nhiều năm. Do đó thời đoạn dẫn dòng thiết kế đợc chọn là 1 năm.

2-2. Tính toán thuỷ lực các công trình dẫn dòng
I-Tính toán thuỷ kực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
1-Mùa khô năm thi công thứ nhất.
Theo phơng án dẫn dòng đã nêu vào mùa khô năm thi công thứ nhất ta đắp đê quai thợng hạ lu, đê quai dọc để đắp đập bên bờ phải. Tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu giao thông

giữa hai bờ do đó đê quai thợng lu ta đắp hết từ bờ trái sang bờ phải. Dới đê quai thợng lu
phần lòng sông dẫn dòng ta đặt các ống cống để dẫn nớc.
Sơ bộ chọn:
+ Bề rộng đê quai thợng lu b = 8 m
+ Mái đê quai thợng lu
m = 1.5
+ 2 cống có đờng kính d = 2 ì 60 bằng BTCT M200.
+Chiều dài cống L = 14m
+ Cao trình đặt cống +18.0 m.
+Lu lợng chảy qua mỗi cống là:
Q1 =

Qtkdd 3,09
=
= 1,545(m 3 / s)
2
2

Ta xác định mực nớc thợng lu theo sơ đồ chảy qua vòi

Hình 2-1
Q = c . . 2.g .H o H H o =

Q2
( 1)
c2 . 2 .2.g

Trong đó: : Tiết diện cống = 2r2 = 2.3,14.0,32 = 0,283 ( m3)
R : Bán kính thuỷ lực R = r/2 = 0,15 (m)
Với độ nhám của bêtông n = 0.017 từ R = 0,015 ta có.

Tra phụ lục ( 8-2 ) bảng tra thuỷ lực C R = 17,12
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:13


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II
1
c =
2.g .L
1 + + 2
C .R

= vào + mr
vào = 0,15
mr = [1/ - 1] 2
Sơ bộ lấy = 0,68 mr = 0,22
Thay số vào ta có:c2 = 0,446
Từ công thức (1) ta đợc:
Có

1,545 2
H=
= 0,856 (m)

0,446.0,565.2 2.9,81

Kiểm tra lại hệ số co hẹp .

a
0,6
=
= 0,678 = 0,684 gt
H 0,856

Vậy H = 0,856 ( m)
Cao trình mặt nớc trong hồ:

= day +

d
0,6
+ H = 18 +
+ 0.856 = 19,2 (m)
2
2

Vậy cao trình đỉnh đê quai thợng lu là: Đỉnh đê quai thợng lu = Zhồ + h
Đỉnh đê quai thợng lu = 19.2+ 0.6 = 19.8 (m)

2- Mùa lũ năm thi công thứ nhất.
Lúc này dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp bên bờ phải, để tạo điều kiện dẫn dòng đợc
thuận lợi cần phá bỏ đê quai đã đắp ở mùa khô năm thi công thứ nhất mở rộng lòng dẫn.
Ta có:
Lu lợng Qthiết kế =232m3/s. Từ quan hệ Q ~ Zha ta có ứng với Qthiết kế =232 m3/s thì

Zhạ=+19,2 m
Theo công thức (1 1 ) giáo trình thi công tập 1 thì mức đọ thu hẹp lòng sông sẽ là.
K=

1
100%
2

Trong đó. K- mức độ tu hẹp lòng sông. Thờng từ 30 ữ 60%
1 Tiết diện ớt của sông mà đê quai và đập chiếm chỗ (m2 ).
2 Tiết diện ớt của sông cũ (m2 ).
Căn cứ vào tài liệu địa hình, mực nớc ta xác định đợc.
1 = 132 m2
2 = 186 m2
Thay vào công thức trên ta đợc:
K=

132
100% = 67,3%
186

Mức độ thu hẹp này so với chỉ số trên là lớn nhng do đặc điểm địa hình của ta mà phải
chấp nhận giá trị đó.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:14

đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Lu tốc bình quân tại mặt cắt co hệp xác định theo công thức ( 1 2 ) giáo trình thi
công tập I. Với hệ số co hẹp =0,95 nh sau.
Vc =

Q
232
=
= 4,25 ( m3/s)
( 2 1 ) 0,95(186 132)

Lu tốc Vc = 4,25 m3/s là khá lớn do vậy đầu đập dễ bị xói lở ta cần có biện pháp chống
xói bằng cách gia cố đầu đập baừng bao tải đất, bên trên chặn đá hộc và rọ đá.
Lòng sông do ta sẽ đào móng vào mùa khô năm thi công thứ hai cho nên ta để nguyên
không cần gia cố chống xõi mà lợi dụng sức nớc đào bớt 1 phần đất phủ phía trên.
Với sự thu hẹp lòng dẫn nh vậy thì trạng thái chảy ở thợng lu bị thay đổi cụ thể là nớc
bị dâng.
Hình 2 2

Độ cao nớc dâng đợc xác định theo công thức ( 1 3 ) giáo trình thi công tập I.
Z=

Trong đó.

1 Vc2 Vo

.

2 2.g 2.g

Z- Độ cao nớc dâng ( m)
- Hệ số lu tốc. =0,85
Vo- Lu tốc đến gần. Lúc này nớc thợng lu dâng khá cao lòng sông mở rộng hơn nên Vo =
o
g- gia tốc trọng trờng lấy g = 9,81 m/s
Thay số vào ta có:
2
1 4,25
0
Z=
.

= 1,44 ( m)
2
0,8 2.9,81 2.9,81

Vởy cao trình lũ chính vụ ở năm thi công thứ nhất.
thợnglu = hạlu +Z = 19,2 + 1,44 =20,64 ( m)
Vởy đến 30 tháng 4 phải đắp đập vợt cao trình 20,64 . m
II- Tính toán dẫn dòng qua cống.
1- Tính toán tuỷ lực kênh dẫn sau cống.
a- Thiết kế kênh.
Dòng chảy sau khi qua cống qua một đoạn kênh dẫn rồi mới đỏ xuống lòng sông. Dựa
vào tài liệu địa hình địa chất ta lựa chọn một số thông số của kênh nh sau.
Chiều dài L =100 m
Độ dốc

i = 0.0005
Mái
m = 1,5
Độ nhám n = 0,0225
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:15


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Lu lợng Qthiết kế = 3,09 m3/s
Cao trình đáy đầu kênh dc = 22,4 m
Ta tính kênh theo mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực:
Theo TCVN 4118 85.
Vkx = K.Q0,1
Dựa vào tài liệu địa chất có K = 0,68
Vkx = 0,68.3,090,1 = 0,76 (m/s)
h = 0,5.(1 + Vkx )3 Q = 0,5.(1 + 0,76).3 3,09 = 1,28 m
f ( R ln) =

(m)

4mo . i 7,312. 0.0005

=
= 0,053
Q
3,09

( m)

h
1,28
=
= 1,77
R ln 0,72
Rln =0,72 (m)
b =2,12. Rln = 0,72.2,12 = 1,53 ( m)
b
= 2,12
R ln

Chọn bề rộng lòng kênh b = 1,5 m,
chiều cao bờ kênh h = 1,3 m

Ta có bảng khối lợng đào kênh.
SMC
Fi (m2)
0
7,8
1
7,8
2
4,8

3
2,2
4
3,2
5
3,2
6
0


Hình 2 - 3

Ftb (m2)

L (m2)

V(m2)

7,8
6,3
3,5
2,7
3,2
1,6

8
18
18
28
17

11

62,4
113,4
63
75,6
54,4
17,6
386,4 (m3)

Vậy tổng khối lợng đào kênh dẫn dòng sau cống V = 386,5 m2.
b-Xác định cột nớc cuối cống đầu kênh.

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:16


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Hình 2 4
Tại vị trí nớc đổ h = hk bằng phơng pháp cộng trực tiếp vẽ đờng mặt nớc tròng kênh với
các trị số Qi giả thiết theo phơng trình.
l =

J i

;

J1 =

V12
C12 R1

; J2 =

V22
C 22 R2



.V22
.V12
= 2 1 = h2 +

h
+

1

2.g
2.g

+ Xác định độ sâu dòng chảy đầu kênh hd k bằng cách cộng trực tiếp từ cuối kênh;
Để thuận tiện cho quá trình tính toán ta tiền hành lập bảng tính có các cột sau:
Cột (1) h (m) là các chiều sâu cột nớc giả thiết từ hk.
Cột (2) (m2) là diện tích mặt cắt ớt của kênh và đợc xác định theo công thức:
= (b + m.h)h
Trong đó:
b: là bề rộng đáy kênh, b = 1,2 m.
m: Là hệ số mái dốc của kênh, m = 1,0
Cột (3) : (m): là chu vi ớt đợc xác định theo công thức.
= b + 2.h 1 + m 2

Cột (4) R (m) : Là bán kính thuỷ lực; R = /.
Cột (5) V (m/s) : Là lu tốc của dòng chảy đi qua mặt căt kênh đợc zác định theo
công thức. V = Q/
Cột (6) V2/2.g (m)
Cột (7) (m): Là tỉ năng của mặt cắt đợc xác định theo công thức.
= h + V2/2.g

với = 1.0
Cột (8) (m): Là hiệu tỷ năng giữa hai mặt cắt đợc xác định theo công thức:
= 1 2

Cột (9) K = C R đợc xác định bằng cách tra bẳng, ứng với mỗi giá trị của R ở cột
(4) và hệ số nhám n = 0.0225 tra bảng phụ lục ( 8 - 2) bảng tra thuỷ lực ta tìm đợc các giá
trị K ( C R ) tơng ứng.
Cột (10) K2 = C2R.
Cột (11) J: Là độ dốc thuỷ lực. J = V2/ C2.R
Cột (12) Jtb: Là độ dốc thuỷ lực trung bình tại hai mặt cắt liền kề nhau.

Jtb = (J1 + J2)/2
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:17


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Cột (13) L (m) : là khoảng cách giữa hai mặt cắt liền kề nhau.
L = /(i - Jtb)
Trong đó; i là độ dốc đáy kênh i = 0.0005
Cột (14) L(m) là khoảng cách cộng dồn: L = L
Các kết quả tính đợc ghi chi tiết trong phụ lục I bảng từ 1 ữ 6.
Bảng 2 1: Quan hệ Q ~ hn nh sau:
Q(m3/s)
Hn(m)

0.5
0.468

1.0
0.647

1.5

0.786

2.0
0.904

2.5
0.976

3.0
1.08

Biểu đồ quan hệ Q ~ h n

hn(m)
1.2
1
0.8
0.6
0.4

Q(m3 /s)

0.4

0.8

1.2

1.6

2

2.4

2.8

3.2

2-Tính toán thuỷ lực cống ngầm.
Theo tài liệu thiết kế công ngầm có các thông số kỹ thuật sau:
-

Chiều dài cống L = 72 m
Độ nhám lòng cống n = 0.017
Độ dốc cống i = 0.002
Bề rộng lòng cống b = 8 m
Cao trình đầu cống đc = +22.54 m
Khi tính toán thuỷ lực cống ngầm quan trọng nhất là xác định đợc chế độ chảy qua
cống ta có thể áp dụng 1 số chỉ tiêu kinh nghiệm sau.
H > 1,4 D : Chảy có áp.
1,2D < H < 1,4D : Chảy bán áp.
H < 1,2D : Chảy không áp.
Thực tế cho thấy kết quả tính theo cách này sai kkhác không nhiều. Vì thế khi thiết kế
đê quai chặn dòng ta lấy độ vợt cao an toàn của đê quai lớn hơn nột chút.
Các bớc tính toán nh sau:
+ ứng với mỗi giá trị Qi giả thiết chế độ chảy qua cống.
+ áp dụng các công thức tơng ứng để tính ra độ cao trớc cống H.
+ So sánh H với độ cao cống D.
H > 1,4D Chảy có áp.
1,2H < D < 1,4D chảy bán áp.

H < 1,4D Chảy không áp.
+Kiểm chứng lại chế độ chảy ở trên với chế độ chảy đã giả thiết.
a-Với Q = 0,5 m3/s :Theo bảng ( 2 - 1) ta có hn = 0,468 m
q=
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Q 0,5
=
= 00,625 m
b 0,8

hk = 0,34 m
Trang:18


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Ta thấy hn > hk vậy ta lấy hra = hn =0,468 m
Giả thiết chế độ chảy là không áp. áp dụng sơ đồ dòng chảy qua cống dài không áp.

Hình 2 5

Tính dòng không đều bằng phơng pháp cộng trực tiếp xuất phát từ cuối cống (Kết quả
tính ghi trong bảng 7 phụ lục I )

Ta tìm đợc độ sâu đầu cống hx = 0,607 ( m )
Xét chỉ tiêu chảy ngập:
h
hx 0,607
=
= 1,785 > x = 1,2 ữ 1,4 Chảy ngập
hk
0,34
hk p. g
Q
Q = n .b.hx . 2.g ( H o hx ) H H o = 2 2 2
+ hx
n .b .hx .2.g
zz

Vậy ta áp dụng công thức ( Lấy n = 0,9 ứng với m = 0,34)
0,5 2
H =
+ 0,607 = 0,647 ( m )
0,9 2.0,8 2.0,607 2.2.9,81

Nh vậy H< 1,2.D = 1,44 m Chế độ chảy giả thiết là đúng.
b-Với Q = 1,0 m3/s : Theo bảng ( 2 - 1) ta có hn = 0,647 m
q=

Q
1
=
= 1,25 m
b 0,8

hk = 0,54 m

Ta thấy hn > hk vậy ta lấy hra = hn =0,647 m
Giả thiết chế độ chảy là không áp. áp dụng sơ đồ dòng chảy qua cống dài không áp.
( Hình 2 - 5)
Tính dòng không đều bằng phơng pháp cộng trực tiếp xuất phát từ cuối cống (Kết quả
tính ghi trong bảng 8 phụ lục I )
Ta tìm đợc độ sâu đầu cống hx = 0,734 ( m )
Xét chỉ tiêu chảy ngập:
hx
= 1,2 ữ 1,4 Chảy ngập
hk p. g
Q
Q = n .b.hx . 2.g ( H o hx ) H H o = 2 2 2
+ hx
n .b .hx .2.g
hx 0,734
=
= 1,41 >
hk
0,54

zz

Vậy ta áp dụng công thức ( Lấy n = 0,9 ứng với m = 0,34)
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:19


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II
H =

1,0 2
+ 0,734 = 0,916 ( m )
0,9 2.0,8 2.0,734 2.2.9,81

Nh vậy H< 1,2.D = 1,44 m Chế độ chảy giả thiết là đúng.
c-Với Q = 1,5 m3/s :Theo bảng ( 2 - 1) ta có hn = 0,786 m
q=

Q 1,5
=
= 1,875 m
b 0,8

hk = 0,71 m

Ta thấy hn > hk vậy ta lấy hra = hn =0,786 m
Giả thiết chế độ chảy là không áp. áp dụng sơ đồ dòng chảy qua cống lộ thiên
không ngập.

Hình 2 6

Tính dòng không đều bằng phơng pháp cộng trực tiếp xuất phát từ cuối cống (Kết quả
tính ghi trong bảng 9 phụ lục I )
Ta tìm đợc độ sâu đầu cống hx = 0,868 ( m )
Xét chỉ tiêu chảy ngập:
h
hx 0,868
=
= 1,22 = x = 1,2 ữ 1,4 Chảy không ngập
hk
0,71
hk p. g
Q2
Q = à .a.b. . 2.g ( H o hz ) H H o = 2 2 2
à n .a .b ..2.g

+ hz
zz

Giả thiết a/H> 0,75. Cống chảy ngập lúc đó ta có độ sâu sau cửa cống bằng độ sâu hạ lu: hz = hx = 0,868m
Cống mở hoàn toàn a = D =1,2 m
Hệ số lu lợng à = 0,65 ữ 0,7 . Lấy à = 0,65
H =

1,5 2
+ 0,868 = 1,16 ( m )
0,65 2.0,8 2.1,2 2.2.9,81

Kiểm tra:

a

1,2
=
= 1,034 > 0,75 Đúng với giả thiết.
H
1,16

Nh vậy H< 1,2.D = 1,44 m Chế độ chảy giả thiết là đúng.
d) Q = 2,0 m3/s: theo bảng ( 2 -1) ta có hn = 0,904 m
q=

Q 2,0
=
= 2,5 m
b
0,8

hk = 0,86 (m)

Giả thiết chế độ chảy qua cống là có áp: Tính theo sơ đồ sau.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:20


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Hình 2 7

Có hn = 0.904 m > d/2 = 0,6 m nên ta áp dụng công thức.
Q2
Q = c .b.h. 2.g ( H o + i.L hn ) H H o =
i.L + hn
( c .b.h) 2 .2.g

Trong đó:
c : Là hệ số lu tốc. Tính theo công thức.
c =

1

1+



+

2 . g .L
C 2 .R

= 1 + th + mr
1: Tổn thất thửy lực qua lới chắn rác. Theo sổ tay tính toán thuỷ lực
1 = .(d/b)4/3.sin.
Trong đó:
: Hệ số hình dạng thanh, thanh tròn nên = 1,79.

Với d là đờng kính thanh d = 10 mm
Với b là khoảng cách giữa hai mép thanh b = 100 mm
: Góc nghiêng giữa lới với phơng ngang = 600
1 = 1,79.(10/100)4/3.sin600 = 0,07
th : Hệ số tổn thât khi chảy vào cống th = 0,15 ( Bảng tính thuỷ lực)
mr : Hệ số tổn thất do dòng chảy mở rộng từ mặt cắt co hẹp đầy cống.
mr = (1/ - 1)2 ; giả thiết = 0,7 mr = (1/0,7 -1)2 = 0,184
R: Bán kính thuỷ lực.
R=

b.h
0,8 ì 1,2
=
= 0,24 C R = 23,43
2(b + h) 2(0,8 + 1,2)

L: Chiều dài cống L = 72 m.
Thay số vào ta có;
c =

1
2.9,81.72
1 + 0,15 + 0,184 + 0,07 +
23,43 2

= 0,251

i : Độ dốc cống. i= 0,002
Thay số vào ta có:
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:21


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II
H =

22
0,002.72 + 0,904 =1,68 (m)
0,251.0,8 2.1,2 2.2.9,81

Kiểm tra lại hệ số co hẹp :

a 1,2
=
= 0,714 = 0,702 gt
H 1,68

Vậy H = 1,68 m > 1,2.D = 1,44 m Chế độ giả thiết là đúng.
e) Q = 2,5 m3/s :theo bảng ( 2 -1) ta có hn = 0,976 m
q=

Q 2,5
=

= 3,125 m 2 / s
b 0,8

hk = 1,002 (m)

Giả thiết chế độ chảy qua cống là có áp: Tính theo sơ đồ sau.
Hình 2 8

Có hn = 0.976 m > d/2 = 0,6 m nên ta áp dụng công thức.
Q = c .b.h. 2.g ( H o + i.L hn ) H H o =

Trong đó:
c : Là hệ số lu tốc. Tính theo công thức.
c =

Q2
i.L + hn
( c .b.h) 2 .2.g

1

1+



+

2 . g .L
C 2 .R

= 1 + th + mr
1: Tổn thất thửy lực qua lới chắn rác. Theo sổ tay tính toán thuỷ lực
1 = .(d/b)4/3.sin.
Trong đó:
: Hệ số hình dạng thanh, thanh tròn nên = 1,79.
Với d là đờng kính thanh d = 10 mm
Với b là khoảng cách giữa hai mép thanh b = 100 mm
: Góc nghiêng giữa lới với phơng ngang = 600
1 = 1,79.(10/100)4/3.sin600 = 0,07
th : Hệ số tổn thât khi chảy vào cống th = 0,15 ( Bảng tính thuỷ lực)
mr : Hệ số tổn thất do dòng chảy mở rộng từ mặt cắt co hẹp đầy cống.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:22


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

mr = (1/ - 1) ; giả thiết = 0,648 mr = (1/0,648 -1)2 = 0,295
R: Bán kính thuỷ lực.
2

R=

b.h
0,8 ì 1,2
=
= 0,24 C R = 23,43
2(b + h) 2(0,8 + 1,2)

L: Chiều dài cống L = 72 m.
Thay số vào ta có;
c =

1
2.9,81.72
1 + 0,15 + 0,295 + 0,07 +
23,43 2

= 0,245

i : Độ dốc cống. i= 0,002
Thay số vào ta có:
H =

22
0,002.72 + 0,976 = 2,4 (m)
0,251.0,8 2.1,2 2.2.9,81

Kiểm tra lại hệ số co hẹp :
a 1,2
=
=
H 2.4

0.5 = 0,65 gt

Vậy H = 2,4 m > 1,2.D = 1,44 m Chế độ giả thiết là đúng.
f) Q = 3,0 m3/s :theo bảng ( 2 -1) ta có hn = 1,08 m
q=

Q 3,0
=
= 3.75 m 2 / s
b 0,8

hk = 1,128 (m)

Giả thiết chế độ chảy qua cống là có áp:
Tính theo sơ đồ sau.

Hình 2 9
Có hn = 1,08 m > d/2 = 0,6 m nên ta áp dụng công thức.
Q = c .b.h. 2.g ( H o + i.L hn ) H H o =

Trong đó:
c : Là hệ số lu tốc. Tính theo công thức.

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Q2
i.L + hn
( c .b.h) 2 .2.g

Trang:23


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II
1
c =
2 . g .L
1 + + 2
C .R

= 1 + th + mr
1: Tổn thất thửy lực qua lới chắn rác. Theo sổ tay tính toán thuỷ lực
1 = .(d/b)4/3.sin.
Trong đó:
: Hệ số hình dạng thanh, thanh tròn nên = 1,79.
Với d là đờng kính thanh d = 10 mm
Với b là khoảng cách giữa hai mép thanh b = 100 mm
: Góc nghiêng giữa lới với phơng ngang = 600
1 = 1,79.(10/100)4/3.sin600 = 0,07
th : Hệ số tổn thât khi chảy vào cống th = 0,15 ( Bảng tính thuỷ lực)
mr : Hệ số tổn thất do dòng chảy mở rộng từ mặt cắt co hẹp đầy cống.
mr = (1/ - 1)2 ; giả thiết = 0,62 mr = (1/0,62 -1)2 = 0,376
R: Bán kính thuỷ lực.
R=

b.h
0,8 ì 1,2
=
= 0,24 C R = 23,43
2(b + h) 2(0,8 + 1,2)

L: Chiều dài cống L = 72 m.
Thay số vào ta có;
c =

1
2.9,81.72
1 + 0,15 + 0,376 + 0,07 +
23,43 2

= 0,24

i : Độ dốc cống. i= 0,002
Thay số vào ta có:
H =

22
0,002.72 + 1,08 = 3,01 ( m)
0,24.0,8 2.1,2 2.2.9,81

Kiểm tra lại hệ số co hẹp :
a 1,2
=
=

H 3,01

0,4 = 0,63 gt

Vậy H = 3,01 m > 1,2.D = 1,44 m Chế độ giả thiết là đúng.
Mực nớc thợng lu trớc cống:
Zt = đc + Hi
đc : Cao trình đầu cống, đc = 22,54 m.
Ta có:
Bảng 2 2: Quan hệ Q ~ Zt của cống
Q(m3/s)
H(m)
Zt(m)

0,5
0,647
23,2

SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

1,0
0,916
23,5

1,5
1,16

23,7

2,0
1,68
24,2

2,5
2,4
24,5

Trang:24

3,0
3,01
25,6


đồ án tốt nghiệp:

Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

Từ kết quả bảng tính ta vẽ biểu đồ quan hệ ( Q ~ Zt).

Biểu đồ quan hệ Q ~ Ztl
Ztl(m)
26
25.5
25
24.5
24

23.5

Q(m3/s)

23
0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

3

3.3

3-Tính toán thuỷ lực qua tràn tạm.
a)Mục đích:
Nhằm xác định mối quan hệ giữa lu lợng xả qua tràn tạm và cao trình mực nớc hồ

chứa ( Qxả ~ Zt l). Từ đó xác định đợc cao trình đắp đập khống chế vợt lũ vào mùa lũ năm
thi công thứ hai.
Các thông số cơ bản của tràn tạm.
- Cao trình ngỡng tràn tạm. +29,0 m
- Chiều rộng tràn tạm Btr =40 m.
b)Phơng pháp tính toán:
Tính toán thuỷ lực qua tràn tạm ta có thể tính toán theo phơng pháp của đập tràn đỉnh
rộng chảy tự do vì sau tràn là dốc nớc.
áp dụng công thức tính lu lợng của đập tràn đỉnh rộng chảy tự do.


Q
Q = m.Btr .H o3 / 2 . 2.g H o =

m.Btr . 2.g

Trong đó:

2/3

Q- là lu lợng qua tràn.
Btr Bề rộng tràn. Btr = 40 m .
g-Gia tốc trọng trờng. g= 9.81 m/s2.
Ho: là cột nớc toàn phần trên tràn.
m-là hệ số lu lợng
Theo giáo trình bài tập thuỷ lực tập II ứng với hình thức cửa vào tơng đối thuận. m

= 0.34
Giả thiết các cấp lu lợng khác nhau và thay vào biểu thức trên ta xác định đợc cột nớc
tràn tơng ứng. Từ đó xác định đợc cao trình mực nớc trong hồ tơng ứng với các cấp lu lợng đó theo công thức:

Zt l = Zđỉnh tràn + Ho
Trong đó:
Zđỉnh tràn : Là cao trình ngỡng tràn Zđỉnh tràn =+29,0m
Zt l : Cao trình mực nớc thợng lu.
SVTH : Trịnh Trung Thực

Lớp :

39C1

Trang:25