Công trình thuỷ điện đăk đoa được xây dựng trên suối ia krom, thuộc địa phận xã đă

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Vị trí.
Công trình thuỷ điện Đăk Đoa được xây dựng trên suối Ia Krom,
thuộc địa phận xã Đăk Sơ Mei huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai. Khu vực công
trình cách Thành phố Pleiku khoảng 40km và cách Thị xã Kon Tum
khoảng 15km.
Vị trí địa lý của lưu vực suối Ia Krom được xác định ở toạ độ
14o10’÷14o19’ vĩ độ Bắc và 108o01’÷107o30’ kinh độ Đông.
Suối Ia Krom cả lưu vực tương đối lớn, dòng sông chảy uốn lượn và khu
vực thượng nguồn có chênh cao địa hình tạo nên trữ năng thuỷ điện có thể
khai thác hiệu quả.
Khu vực dự kiến xây dựng công trình nằm cạnh đường giao thông tỉnh lộ
670 và gần khu trung tâm huyện nên rất thuận tiện cho việc đầu tư xây
dựng cũng như khai thác vận hành sau này.
1.2 Nhiệm vụ công trình và quy mô dự án.
Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có nhiệm vụ chủ yếu là phát điện
cung cấp điện năng cho hệ thống quốc gia với sản lượng điện hàng năm
cung cấp dự kiến khoảng 53.90 triệu KWh, công suất lắp máy 12.6MW, với
hồ chứa điều tiết năm sẽ góp phần giải quyết khó khăn về nhu cầu dùng
điện và cải thiện hệ thống điện quốc gia trong những năm tới.
Ngoài ra khi thực hiện dự án cũng góp phần tích cực thúc đẩy phát
triển kinh tế của vùng. Khi công trình hoàn thành góp phần tích cực cải
thiện môi trường sinh thái, xã hội cho khu vực, còn tạo điều kiện cho việc
phát triển nuôi trồng thuỷ sản và dịch vụ du lịch
Quy mô dự án: Công trình thuỷ điện Đăk Đoa có vốn đầu tư khoảng
270.0 tỷ đồng, thuộc dự án nhóm B.
Cấp công trình: Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285 - 2002
công trình Thuỷ điện Đăk Đoa là công trình thuộc cấp III
1.3. Quy mô kết cấu các hạng mục công trình.
1

1.3.1 Đập ngăn sông.
Tổng chiều dài tuyến đập là 288.0m, trong đó đập tràn tự do bố trí
lòng sông có chiều dài 94.0m, đập bêtông trọng lực bờ trái dài 91.0m, bờ
phải dài 98.0m. Toàn bộ nền đập được đặt trên lớp đá IIA (chi tiết xem các
bản vẽ 01-02) Các thông số chính như sau:
Đập dâng bờ trái và bờ phải.
Đặc trưng
Cao trình đỉnh đập
Chiều rộng đỉnh đập

Thông số
+620,00
5m

Chiều cao lớn nhất

32m

Chiều dài đỉnh đập
Mái thượng lưu
Mái hạ lưu

288m
m=0
m = 0,75

Ghi chú

Tính từ cao trình đỉnh đập
tới đáy chân khay

1.3.2 Tràn tự do xả lũ.
Đặc trưng
Lưu lượng xả kiểm tra
Kích thước tràn tự do
Cao độ ngưỡng tràn
Bê tông cốt thép bên
ngoài chịu nước
Bê tông bên trong
Một hành lang trong thân
đập
Cao độ hành lang
Cao trình mũi phun
Cao trình hố xói

Thông số
Q0,2% = 2276,1m3/s
B= 90m
+614,00
M250 dày 2m

Ghi chú

M150
b×h = 2,5×3m

Để khoan phun và
thoát nước

+596,50
+602,00
+590,00

1.3.3 Tuyến năng lượng.
Bao gồm cửa nhận nước đặt trong đập bờ phải cao trình ngưỡng vào
599.5, đường ống thép hở có đường kính D = 3.5m, dài 350m chiều dày
ống thép 10mm.
1.3.4 Nhà máy thuỷ điện.
2


Đặt ở vị trí 1, bên bờ phải suối Ia Krom (sau thác nước), gồm 2 tổ
máy tua bin Francis trục đứng cao trình lắp máy 576.3m. Lưu lượng lớn
nhất 36.76 m3/s, công suất lắp máy 11 MW, điện năng 44.96 triệu KWh.
Trạm phân phối điện bố trí bên cạnh nhà máy về phía hạ lưu.
1.3.4 Công trình dẫn dòng.
Đặc trưng

Thông số

Chiều dài

29,65m

Kích thước nxbxh
Cao độ ngưỡng vào
Cao độ ngưỡng ra
Độ dốc

Kết cấu
Độ nhám

2x4x3(m)
+590
+590
i= 0,00%
BTCT M250
n= 0,014

Ghi chú
Chiều dài trước đập l=
3,52m
Hình chữ nhật

1.3.5 Tuyến hành lang.
Hành lang khoan phun có kích thước 2,5x3,0m, bố trí dọc tuyến đập
tại cao trình 596,5m
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình.
1.4.1 Điều kiện địa hình:
Suối Ia Krom là phụ lưu cấp 2 nằm bên trái của sông Sê san, bắt
nguồn từ vùng núi có độ cao trên 850m với toạ độ địa lý 108 o01’ ÷107o30’
kinh Đông và 14o10’ ÷14o19’ vĩ độ Bắc. Phía Đông và Đông Nam giáp
ranh với lưu vực sông Ba, phía Tây giáp với lưu vực suối Iagrai. Từ nguồn
về, dòng chính chảy theo hướng Nam - Bắc và nhập vào sông Đak Bla ở vị
trí 108°05’10” kinh Đông và 14o19’00’’ vĩ độ Bắc.
Lưu vực sông có dạng hình lông chim. Lũng sông cắt sâu, lòng sông
tương đối dốc, nhiều ghềnh thác. Địa hình lưu vực khá phức tạp, là địa hình
vùng núi cao, bị chia cắt mạnh.
Thượng lưu đập địa hình thượng lưu thoải hơn hạ lưu đập.Tại vị trí

xây dựng đập địa hình bờ phải thoải hơn.
3


1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và các đặc trưng dòng chảy.
Lượng mưa bình quân lưu vực tính đến các trạm thuỷ văn:
Tương tự như lượng mưa bình quân lưu vực Đăk đoa, lượng mưa
bình quân lưu vực tính đến trạm thuỷ văn Kon Tum và Konplong được tính
theo phương pháp chọn: phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm. Kết quả
tính toán như sau:
XoKonTum = 2050 mm
XoKonplong = 2615 mm
Phân phối lượng mưa tháng tại lưu vực công trình nêu trong bảng 2.8.
Tháng I

II

X(mm) 4.1 7.4

III

IV

V

VI

VII

VIII IX

X

XI

XII

Năm

28.0 81.0 219.3 346.2 350.3 463.0 340.8 188.9 62.7 11.0 2100

Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tháng tại lưu vực Đăk đoa
Đặc trưng dòng chảy

Tuyến
Tuyến đập

0.2
2276,1

0.5
1891,4

1.0
1668,8

1.5
1498,0

2.0

1327,1

5.0
1187,0

10.0
994,1

Bảng 1.2. Lưu lượng lũ thiết kế (Tuyến 3)

Tuyến P(%) I
II III IV V
VI
VII
Đập 10% 32,35 23,4 26,8 32,9 127,4 205,5 150,5

XII
I÷IV I÷VII XII÷VI
151,3 230,1 234,3 260,7

Bảng 1.3. Lưu lượng lớn nhất tháng và thời khoảng mùa kiệt ứng với các TSTK tại
tuyến công trình

4


5


Z (m)

Q(m3/s)
Z (m)
Q(m3/s)

592,08
30
597,89
1187,0

592,58
50,0
598,23
1327,1

593,33
100,0
598,62
1498,0

594,42
228,3
598,94
1668,8

595,03
320,5
599,33
1891,4

595,49

425,7
599,91
2276,1

595,86
516,9
600,82
3000,0

597,41
994,1

Bảng 1.4. Quan hệ Q~ Zhl
Z (m)
590
F (km2)
0,000
W (Triệu m3) 0,000

595
0,391
0,997

600
0,796
3,963

605
1,355
9,341

610
2,254
18,364

615
3,127
31,815

620
4,056
49,772

625
5,203
72,920

Bảng 1.5. Quan hệ Z~ F~ W
1.4.3. Điều kiện địa chất , địa chất thuỷ văn.
1.4.3.1. Điều kiện địa chất vùng đầu mối công trình
Mặt cắt đầy đủ của vỏ phong hoá gồm các đới:
Hai vai đập được xây dựng tới lớp địa chất IA1 giới hạn khoan phụt
xử lý nền 15m
Đập tràn tự do được xây dựng tới lớp địa chất IB giới hạn khoan
phụt xử lý nền 15m
6

630
6,515
102,215

Lớp sườn tàn tích (deQ): Thành phần gồm sét, sét pha màu nâu đỏ,
cát pha lẫn dăm sạn thạch anh và mảnh vụn, tảng đá gốc nằm tại chỗ hoặc
vận chuyển từ trên xuống.
Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Thành phần chủ yếu là sét, sét pha
màu xám, dăm sạn.Trong đới, các dấu vết cấu trúc, kiến trúc ban đầu của đá
gốc nhiều nơi còn quan sát được như cấu tạo khối, kiến trúc nổi ban.
Đới phong hóa mạnh (IA2): Thành phần chủ yếu là dăm, cục, tảng
đá gốc bị biến màu hoàn toàn, khe nứt nhét sét pha, sạn.
Đới đá phong hóa (IB): Khối đá gốc bị nứt nẻ mạnh, dọc khe nứt đá
bị biến đổi chuyển thành màu vàng, nâu. Các khe nứt được mở rộng, phân
chia khối đá thành những tảng, khối nhỏ. Bề mặt các khe nứt thường có lớp
đọng oxyt Fe, Mn màu nâu đen, một phần khe nứt được lấp nhét bởi các
sản phẩm phong hóa sét, sạn.
Đới đá nứt nẻ, giảm tải (IIA): Đá tươi nhưng khối đá gốc bị nứt nẻ
trung bình đến yếu, dọc khe nứt có chỗ bám ôxyt sắt. Đới hình thành do các
tác nhân phong hóa vật lý giai đoạn đầu của hoạt động phong hóa và sự
phân bố lại ứng suất thiên nhiên trong khối đá cứng khi thung lũng sông cắt
sâu.
Đới đá tương đối nguyên vẹn (IIB): Đá tươi, nguyên khối, nứt nẻ rất
yếu, khe nứt kín.
Các cấp đất

Nhóm đất đá

Cấp đất đá
Đất (%)

Đới phong hóa

Đá (%)

Granit

Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 Cấp 4 Cấp 3 Cấp 2 Cấp 1
edQ: Sườn tàn tích
không chứa tảng lăn
IA1: Đới phong hóa
mãnh liệt không chứa
tảng sót

100
100

7


IA2: Phong hoá mạnh

70

IB: Đới phong hóa

30
70

IIA: Đới đá nứt nẻ

30

60

40

Bảng 1.6.Phân cấp đất đá tại công trình thủy điện Đăk Đoa

1.4.3.2. Điều kiện địa chất thủy văn vùng đầu mối công trình
Các thành tạo đất đá trong vùng có tính thấm nước yếu đến trung
bình, tầng đá gốc tương đối nguyên khối, ít nứt nẻ được coi là tầng cách
nước. Nước ngầm được chứa trong các lỗ rỗng tầng phủ và trong các khe
nứt trong các đới phong hoá đá gốc. Có thể chia các tầng chứa nước trong
vùng nghiên cứu như sau:
Tầng chứa nước trong trầm tích aluvi, deluvi-proluvi
Đặc điểm các tầng, phức hệ chứa nước
Nước chứa và vận động trong lỗ rỗng của các tích tụ bở rời sét pha,
cát pha, cuội tảng nguồn gốc bãi bồi lòng sông, ven sông, thềm bậc I và hỗn
hợp proluvi-deluvi.
Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước mưa, nước từ các phức hệ
chứa nước nằm trên và nước suối. Chế độ vận động và thành phần hóa học
của nước trầm tích aluvi, deluvi-proluvi liên quan chặt chẽ với điều kiện và
thành phần hóa học nước suối.
Tầng chứa nước trong các phức hệ đá granit, gneis
Nước có thành phần chủ yếu là bicacbonat-clorua Kali Natri, Canxi.
Độ pH= 7,3. Các chỉ tiêu ăn mòn bê tông: HCO 3 =14,56mg/l; SO42= vết;
căn không tan=150mg/l. Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nước
dùng cho bêtông thuỷ công), nước ngầm hoàn toàn đạt yêu cầu làm nước
dùng cho bê tông thuỷ công trong tất cả các khâu như trộn, bảo dưỡng, rửa,
tưới cốt liệu và bê tông.
Kết luận: Theo tiêu chuẩn ngành 14.TCN 72-2002 (Nước dùng cho
bêtông thuỷ công) nước ngầm và nước mặt trong khu vực hoàn toàn đáp

ứng yêu cầu kỹ thuật dùng cho bê tông thuỷ công.
Tính thấm đất đá.
8


Để xác định tính thấm đất đá trong phạm vi vùng tuyến công trình đã
tiến hành công tác thí nghiệm hiện trường địa chất thuỷ văn trong các hố
khoan, hố đào vùng tuyến bằng các thí nghiệm ép nước hố khoan và đổ
nước hố đào.
Qua bảng kiến nghị cho thấy, theo tiêu chuẩn VN 4253-86, đới IB,
IIA, IIB thuộc loại thấm yếu, các đới edQ, IA1, IA2 thuộc loại thấm vừa.

1.5 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực.
Huyện Đăk Đoa :
Vị trí ở phía tây tỉnh Gia Lai (bắc Tây Nguyên). đất đai phì nhiêu, tài
nguyên đa dạng, phong phú. Là huyện mới thành lập. Có một thị trấn và 15
xã.
Diện tích tự nhiên: 980,41 km2
Dân số: 72.928 người
Bình quân: 74 người / km2
Có nhiều dân tộc chung sống hòa thuận từ lâu đời, nay đang chung
sức xây dựng một huyện có kinh tế phát triển, chính trị ổn định, xã hội công
bằng, dân chủ, văn minh.
Xã Đăk Sơ Mei & Đăk Krong.
Xã Đăk Krong và Đăk SơMei nằm cách thị trấn Đăk Đoa 20 km.
Đường 670, và 671 đi qua trung tâm 2 xã.
Phía Tây và Tây - Tây Bắc giáp huyện Chư Păh. Phía Bắc, Đông Bắc giáp xã Hà Đông. Phía Nam, Đông - Nam giáp Hà Bầu và Kon Gang
(Đăk Đoa)
Tổng diện tích của 2 xã là: 18189 ha, diện tích canh tác 3033,6
ha,trong đó trồng cà phê: 896,7 ha, lúa nước 487,6 ha.

Hai xã có 1815 hộ gồm 8465 nhân khẩu. Bình quân một người trên 2
ha đất tự nhiên, canh tác 0, 4 ha đất trồng lúa, cà phê...

9


Thu nhập bình quân năm 2006 quy ra thóc: 309 kg tương đương
thu nhập từ 1,800,000÷4,950,000đ (Thu nhập có sự chênh lệch giữa người
Kinh với đồng bào dân tộc thiểu số).
Nhân dân sản xuất nông nghiệp là chính (trồng lúa, màu và cà phê).
Gần đây phát triển diện tích trồng mỳ (sắn), cây cao su, nguyên liệu giấy.
Công ty cà phê ĐăkĐoa nằm trên xã Đăk Krong, sản xuất trên diện
tích hàng trăm ha.
1.6 Điều kiện giao thông.
Điều kiện giao thông khá thuận lợi, có 2 đường thi công bạt mái taluy dẫn vào 2 vai đập.
Hệ thống đường tạm và cầu phía hạ lưu đập cách đập khoảng 0,5 km .
Tỉnh lộ 670 và hệ thống đường tạm dẫn vào 2 vai đập.
Hệ thống đường tạm b= 5m phục vị công tác đắp đê quai.
1.7 Nguồn cung cấp vật liệu điện nước.
Mỏ đá granit
Vị trí: Mỏ đá granit số 1 nằm về cạnh tỉnh lộ 670 bên phải theo
hướng đi từ ĐăkSơmei đến Đăk Tơ ver, cách vị trí Đập chính chừng 8km
về phía Tây Bắc. Mỏ dự kiến thuộc làng Tuyết, xã Đăk Tơ Ver, huyện Chư
Pah.
Mỏ đất
Vị trí: Mỏ đất số 1 nằm bên phải đường 670 theo hướng từ từ
ĐăkSơmei đến Đăk Tơ ver, cách vị trí Đập chính chừng 1km, cách mốc
đường chuyền cấp 2 (LC2-1) khoảng 100m về phía Tây Bắc.
Vật liệu tận dụng đá đào từ hố móng nghiền làm vật liệu đổ bêtông.
Đào đá hở bằng khoan nổ mìn, dùng khoan máy kết hợp khoan tay, xúc dọn

đá dùng máy xúc chuyển lên ô tô chở ra bãi thải và bãi trữ, cự ly vận
chuyển 0.5÷2 km
Cấp điện thi công:
Dự kiến xây dựng trước đường dây 110KV chiều dài khoảng 5.0 km
từ khu vực ngã ba Tra Huỳnh vào trong công trường giai đoạn đầu phục vụ
thi công với cấp điện áp 35KV, sau khi thi công xong sử dụng đường dây
10


này truyền tải điện nhà máy vào hệ thống điện quốc gia và điểm đấu nối tại
cột 110kV E45.
Hệ thống cấp nước sinh hoạt và thi công:
Khu đầu mối dự kiến lấy nước tại thượng lưu suối chính (suối
IaKrom) cấp cho sinh hoạt và thi công. Khu nhà máy dự kiến lấy nước ở
suối nhánh (suối ĐăkTim)
1.8 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị nhân lực.
Công ty chúng tôi đáp ứng đủ nhu cầu cung ứng nhân lực và máy móc.
1.9 Thời gian được phê duyệt
Thời gian thi công: 3 năm.
1.10 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công.
1.10.1 Khó khăn
Do cấp công trình là cấp III, công trình lớn nên việc bố trí các công
trình phụ trợ, nhà ở, công trình chính gặp nhiều khó khăn và cần được tính
toán, bố trí hết sức thận trọng…
Địa hình phân cắt mạnh gây khó khăn trong việc làm thi công.
Khu vực xây dựng công trình nằm ở vùng sâu vùng xa vì vậy hầu
như không có các cơ sở, xí nghiệp công nghiệp nào có thể sử dụng cho
phục vụ thi công xây dựng công trình. Chính vì vậy phải xây dựng trên
công trường tất cả các cơ sở sản xuất với các xí nghiệp phụ trợ cần thiết
phục vụ cho việc xây dựng công trình.

1.10.2 Thuận lợi
Thời gian thi công công trình 3 năm: nói chung là phù hợp với điều
kiện năng lực thi công (khả năng cung cấp thiết bị, vật liệu, nhân lực, trình
độ tổ chức và quản lý thi công) của các đơn vị thi công trong giai đoạn hiện
nay
Trong khu vực xây dựng công trình đã có những công trình thủy
điện, thủy lợi được xây dựng nên ta có thể lợi dụng những cơ sở sẵn có để
phục vụ cho thi công xây dựng công trình
11


CHƯƠNG 2.DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Mục đích, nhiệm vụ của dẫn dòng thi công
2.1.1. Mục đích
Năm 2012dẫn dòng qua lòng thu hẹp: đắp đê quai bảo vệ hố móng, tiêu nước và xử lý hố
móng, tiến hành thi công vai phải đập.
Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2013, dẫn dòng qua cống: đào móng, tiêu nước và xử lý hố
móng, tiến hành thi công đập phần lòng sông và vai trái đập.
Dẫn dòng về hạ lưu đáp ứng nhu cầu kinh tế dân sinh và bảo vệ môi trường.
2.1.2. Nhiệm vụ
Để đảm bảo cho hố móng công trình luôn được khô ráo mà vẫn đảm
bảo được yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công ta
phải tiến hành công tác dẫn dòng thi công. Do vậy nhiệm vụ của dẫn dòng
thi công là:
Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước
hố móng, tiến hành công tác nạo vét… để đảm bảo công trình xây dựng
trên khô, an toàn, chất lượng và đúng tiến độ.
Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xi phông…
dẫn dòng chảy về hạ lưu công trình, đảm bảo sinh hoạt bình thường của
vùng hạ lưu.

2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương án dẫn dòng
2.2.1. Điều kiện thuỷ văn
Từ tài liệu của khu vực ta thấy dòng chảy sông Iakrom thay đổi theo
mùa và hình thành hai mùa rõ rệt, mùa lũ kéo dài từ tháng 8 đến tháng 11,
mùa khô từ tháng 12 đến tháng 7. Lượng mưa của lưu vực tập trung ở mùa
mưa. Dòng chảy trong sông biến đổi khá lớn hàng năm đỉnh lũ tương đối
lớn.
2.2.2. Điều kiện địa hình
12


Do địa hình lòng sông rộng nên năm đầu xây dựng ta lựa chọn dẫn
dòng qua lòng sông thu hẹp. Mùa kiệt lòng sông lộ đá nhấp nhô ta lợi dụng
điều này để bố trí đê quai
2.2.3. Điều kiện địa chất
Lòng sông là đá cát kết cứng chắc, điều kiện địa chất khá tốt nên
mức độ thu hẹp lòng sông trong năm xây dựng thứ nhất là khá lớn;
Do điều kiện địa chất công trình tốt nên ta chọn dùng cống để dẫn
dòng, nhưng cống đặt trên lớp địa chất IB nên ta cần xử lý chống thấm cho
cống tránh nước thấm làm ướt hố móng;
2.2.4. Điều kiện tổng hợp lợi dụng dòng chảy
Dẫn dòng về hạ lưu tổng hợp dòng chảy, bảo vệ môi trường, đáp ứng
yêu cầu kinh tế dân sinh.
2.2.5. Cấu tạo và bố trí công trình
Đập dâng là kết cấu đá đổ bê tông bản mặt theo nguyên tắc có thể
cho nước tràn qua đập. Do lưu lượng mùa lũ lớn nên ta sẽ dùng kết cấu xây
dở của đập và cống dẫn dòng để dẫn dòng chảy về hạ lưu;
Tràn xả lũ được bố trí bên bờ phải đập. Hoàn thiện tràn trước mùa lũ
năm thứ 3 để dòng chảy được dẫn theo vận hành qua tràn
Cống dẫn dòng được bố trí hợp lí để đắp đê quai giai đoạn tiện cho

việc đào hố móng bên vai trái đập và phần lòng sông.
2.3. Các phương án dẫn dòng thi công.
Sau khi phân tích các yếu tố anh hưởng em đưa 2 phương án dẫn dòng như sau:
Phương án I:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và cống dẫn dòng.
Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, cống dẫn dòng kích thước
nxbxh=2x4x4.
Lưulượng
Các công việc phải làm và các mốc khống
dẫn dòng
chế
(m3//s)

Năm
XD

Thời
gian

Hình thức
dẫn dòng

I

Mùa
kiệt
1/12-

Lòng sông tự 151,3
nhiên

- Đào móng vai phải

13


1/1

II

Mùa
kiệt
1/131/7

Lòng
sông
205,5
thu hẹp

Mùa lũ
1/830/11

Lòng
sông
994,1
thu hẹp

Mùa
kiệt
1/121/1

Lòng
sông
151,3
thu hẹp

Mùa
kiệt
1/130/4

Mùa
kiệt
1/531/7
Mùa lũ
1/8-

Cống
dòng

dẫn

32,9

Cống dẫn
dòng và đập
xây dở

205,5
994,1

- Đắp đê quai bảo vệ hố móng phục vụ thi

công cống dẫn dòng bờ phải.
- Thi công đập bờ phải để lại cống dẫn
dòng
- Thi công cống xong trước ngày 30/5.
- Đào móng vầ thi công cửa nhận nước.
- Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình
600,5.
- Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhà
máy, đường ống áp lực.
- Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao trình
609
- Tiếp tục thi công cửa nhận nước, nhà
máy, đường ống áp lực.

- Tiếp tục đào móng vai trái đập
- Đắp đê quai thượng lưu và hạ lưu để
chuẩn bị ngăn dòng.
- Ngăn dòng vào đầu tháng 1/2012.
- Hoàn thành thi công hố xói trước ngày
30/4.
- Tiếp tục đào móng và thi công đập phía
lòng sông tới cao trình 596,5chiều dài
55m.
- Phá đê quai thượng lưu và hạ lưu.
- Thi công đập bờ trái cao trình tới cao
trình 603,5
- Gia cố tốt phần hành lang thi công dở
không cho nước tràn vào.
- Tiếp tục thi công đập bê tông bờ trái tới
cao trình 611 và các hạng mục khác.

14


30/11

III

Mùa
kiệt
1/1231/7
Mùa lũ
1/1231/7

Cống
dòng

dẫn

Dẫn
qua
chính

dòng
tràn

205,5

994,1

- Hoàn thiện tràn.

- Thi công đập tới cao trình 616.
- Hoàn thành đường ống áp lực, nhà máy.
- Nút cống trước ngày 15/7, tích nước hồ
chứa.
- Hoàn thiện đập.
- Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị.
- Hoàn thiện nhà máy, chạy thử.

- Phương án II:Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và kênh.
+ Mùa kiệt từ 1/12 đến 31/7, mùa lũ từ 1/8 đến 30/11, kênh dẫn
dòng kích thước bxh=8x6, m=1.

15


Năm
XD

Thời
gian
Mùa
kiệt
1/1231/7

I

Mùa lũ
1/830/11
Mùa
kiệt

1/1231/7

II

Hình thức Lưu lượng dẫn Các công việc phải làm và các mốc
dẫn dòng
dòng (m3//s)
khống chế
- Đắp đê quai bảo vệ hố móng bờ trái.
- Tiến hành đào móng chân khay,và
Qua
lòng
205,5
bóc lớp bồi tích bên bờ trái
sông
thu
- Bạt núi tại mái dốc ổn định chống
hẹp.
trượt bờ phải
- Thi công khoan phụt chống thấm
và chân khay đập dâng bờ phải
- Thi công phần đập bên bờ tới cao
trình 602
- Thi công kênh xong trước ngày
30/06.
.- Thi công cửa nhận nước, nhà máy,
đường ống áp lực và kênh xả.
Qua
lòng
994,1

- Tiếp tục thi công đập bờ phải tới cao
sông
thu
trình 608
hẹp và kênh
- Thi công các hạng mục chính khác.
- Đắp một phần đê quai thượng và hạ
lưu để chuẩn bị ngăn dòng.
Qua kênh
- Ngăn dòng vào đầu tháng 1 năm
205,5
2012.
- Hoàn thành thi công hố xói trước
ngày 30/4
- Đào móng và xử lý nền đập phần
lòng sông.
- Thi công đập phần lòng sông tới cao
trình 594 chiều rộng khe răng lược 6m
- Thi công đập tới cao trình 610.

16


III

Mùa lũ
1/830/11

Qua kênh
và đập xây

dở

994,1

Mùa
kiệt
1/1231/7

Khe
lược

răng

205,5

Mùa lũ
1/830/11

Dẫn dòng
qua
tràn
chính

994,1

- Tiếp tục thi công đập bê tông cả 2
bờ tới cao trình 616 và các hạng mục
chính..
-Hoàn thành cửa nhận nước, đường
ống áp lực và kênh xả.

- Ngăn dòng tháng 1năm 2013
- Phá kênh, đào hố móng, khoan phụt
chống thấm đoạn lòng sông, thi công
đập tới cao trình 614.
-Hoàn thành cửa nhận nước, đường
ống áp lực và kênh xả.
- Lấp khe răng lược
- Thi công xong tràn.
- Thi công đập tới cao trình thiết kế
616.
- Hoàn thiện đập.
- Hoàn thiện lắp đặt các thiết bị.
- Hoàn thiện các hạng mục nhà máy,
chạy thử.

• Nhận xét so sánh các phương án dẫn dòng
Do địa hình dốc dẫn tới việc đào kênh khó khăn, công tác đào kênh
ảnh hưởng lớn tới tiến độ.
Khối lượng đào kênh lớn dẫn tới việc bố trí nhân lực máy móc lớn
ngay trong giai đoạn đầu hoặc phải kéo dài thời gian thi công dẫn tới không
hợp lý về hiệu quả kinh tế.
Khi đào kênh khả năng chống xói, chống thấm sẽ gặp nhiều khó
khăn vào mùa lũ.
17


Khi dẫn dòng qua kênh thi mùa kiệt năm thứ 3 phải thi công khối
lượng lượng công việc rất lớn dẫn tới khả năng cung ứng vất tư nhân lực
khó khăn đáp ứng được yêu cầu thực tế.
Khi đào kênh lại phải lấp khe răng lược rất khó khăn và gấp rút.

Ta lựa chọn phương án dẫn dòng là phương án (I)
Tính toán thủy lực.

2.4.1 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa kiệt năm thứ nhất.

Quan hệ Q~ZHL
- Mục đích:
- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp;
- Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy;
Chọn lưu lượng dẫn dòng Q10%= Qtkmk= 205,5m3 =>Zhl=
594,22m.Trong khi đó cao trình đáy cống là 590m, vị trí đặt cống lại ở lòng

18


sông => chắc chắn phải sử dụng đê quai dọc bảo vệ hố móng thi công cống
ngầm.Vậy dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ngay từ mùa kiệt năm thứ nhất.

Hình 2.1: Mặt cắt lòng sông mùa kiệt năm thứ nhất
• Tính toán thủy lực.
- Ở cao trình 594,22 với diện tích ướt của lòng sông ω1=84,97 m2 và
diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 45,67 m2 , ⇒ Lập
bảng tính Ztl theo trình tự sau:
- Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính Ztl=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắt
ngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng
⇒ Tính lại ∆Z

tt

Vc2

QP %
Vo2
=
−
; Với Vc =
. Nếu ∆Zgt≈∆Zgt
ε (ω1 − ω 2 )
2ϕ 2 g 2 g

thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Zgt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0.9 , ϕ = 0.95 .
- Kết quả tính toán xem phụ lục 2.1
- Tính được ∆Z= 0,76 m.
19


- Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa khô và mùa lũ;
ZTL=Zhl+∆Z= 594,98m.
- Xác định mức độ thu hẹp lòng sông.

59,53
=
100% = 51,23%
ω2
K = 100% 116,20
ω1
- Xác định cao trình đê quai bảo vệ hố móng.
Zđq=ZTL+δ


chọn δ=0,52 m.(Độ cao an toàn)

Zđq=594,98 + 0.52= 595,5 (m), mặt đê quai b=3m.
- Kiểm tra khả năng chống xói của đê quai: V≤[V]kx

- Với [V]kx = Q0,1=205,50,1 =1,7m/s<V=3,2m/s => Không bảo
đảm khả năng chống xói =>vphải gia cố rọ đá ở đê quai dọc.
2.4.2 Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất.
- Lưu lượng dẫn dòng thi công Q= 994.1m3/s.=> Zhl= 597,41m.
- Mặt khác cao trình đỉnh cống Zcđỉnh= 590+4+1,5=595,5(m) và thi
công đập tới cao trình 600.
- Địa hình vị trí xây dựng đập có độ dốc không lớn.Cao trình đáy
sông Zđs= 591m.
- Ở cao trình 597,5 với diện tích ướt của lòng sông ω1=292,55 m2 và
diện tích ướt của hố móng và đê quai chiếm chỗ ω2= 76,44 m2 , ⇒ Lập
bảng tính Ztl theo trình tự sau:
- Gia cố mép cống sát lòng sông tăng cao trình đê quai lên cao trình
thiết kế.
- Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
Giả thiết ∆Zgt ⇒Tính ZTL=Zhl+∆Zgt ⇒Đo diện tích trên mặt cắt
ngang được: diện tích ướt của lòng sông ω1 và diện tích ướt của hố móng

20


tt
⇒ Tính lại ∆Z =

Vc2

QP %
V2
− o ; Với Vc =
. Nếu ∆Zgt≈∆Ztt
2
ε (ω1 − ω 2 )
2ϕ g 2 g

thì dừng lại, nếu ∆Zgt #∆Ztt thì tiếp tục tính; lấy ε = 0.9 , ϕ = 0.95 .
Kết quả xem tính toán phụ lục 2.2

Hình 2.2: Mặt cắt lòng sông cuối mùa kiệt năm thứ hai
- Chọn ∆Z= 0,70m.
- Xác định mực nước sông phía thượng lưu về mùa kiệt và mùa lũ;
ZTL=Zhl+∆Z= 598,20m.
- Xác định mức độ thu hẹp lòng sông.

92,45
=
100% = 27,34%
ω2
K = 100% 338,05
ω1
- Xác định cao trình thi công đập bờ phải.
ZVL=ZTL+δ

chọn δ=0,60m. .(Công trình cấp

3)


ZVL=597,98 + 0,52= 598,80(m)
21


- Để an toàn và dễ thi công cuối mùa kiệt năm thứ nhất cần thi
công đâp tới cao trình 599(m).

2.4.3. Dẫn dòng giai đoạn 2 mùa kiệt năm thứ 2 qua cống dẫn dòng
- Giai đoạn 2 (từ tháng 1- tháng 4) mùa kiệt năm 2: dẫn dòng qua
cống dẫn dòng với lưu lượng nhỏ Q = 32,9m 3/s.=> Zhl= 592,15.Khi đó
cống chảy không áp, chế độ chảy tính toán như đập tràn đỉnh rộng.

Hình 2 - 3: Sơ đồ tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng

a) Mục đích:
- Tính toán thuỷ lực qua cống ngầm nhằm xác định mối liên hệ giữa
lưu lượng tháo qua cống với cột nước trước cống.
- Xác định cao trình đê quai chặn dòng thi công để thi công phần đập
giữa lòng sông
b) Xác định cao trình mực nước trước cống:
* Trình tự tính toán:
- Tính với lưu lượng dẫn dòng chảy qua cống là Q = 32,9 (m3/s)
- Giả thiết trạng thái chảy trong cống, áp dụng công thức tính lưu
lượng ứng với trạng thái chảy đã giả thiết để tính cột nước trước cống H,
sau đó kiểm tra lại trạng thái chảy theo điều kiện:vì cửa vào không thuận
+ H < 1,4d Cống chảy không áp.
22

+ H > 1,4d Cống chảy bán áp hoặc có áp.Xét có áp
Trong đó d = 3 m là chiều cao cống.
Kiểm tra nếu thấy điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính cột
nước H ở trên là đúng. Còn nếu không thoả mãn thì ta phải giả thiết lại
trạng thái chảy và tính cột nước H theo giả thiết trạng thái chảy đó.
- Xác định cao trình mực nước trước cống: ZTC = ZĐC + H.
* Nội dung tính toán:
- Giả thiết trạng thái chảy trong cống là chảy không áp.
- Xác định cột nước trước cống H.
- Xác định độ sâu phân giới hk và độ sâu dòng đều.
* Tính toán cụ thể:
- Xác định độ sâu phân giới hk.
Độ sâu phân giới trong cống tính theo công thức (2.1) trong đó:
q=

Q 32,9
=
= 4,1125 m3/s.m ; với α = 1 thì:
b
8

hK = 3

1 × 4,1125 2
= 1,2 m
9,81

- Cống ic= 0 => không có dòng đều trong cống, không tồn tại ho
-Vì ik >ic = 0,00, chưa biết đường mực nước, giả thiết đường mực
nước trong cống là đường nước dâng.

- Mặt khác giả thiết h= hncống = 592,15-590= 2,15m chế độ chảy
không áp và L/hn = 29,65/2,15 = 13,79 > 10 => Cống dài vậy chế độ thủy
lực tính như kênh+ đập tràn đỉnh rộng.
* Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s.
- Xét chỉ tiêu chảy ngập:
- Với Q = 32,9 (m3/s) , Zhl= 592,15=> hn= 592,15-590 = 2,15m

23


⇒

h 
hn
2,15
= 1,79 >  x  = 1, 2 .
=
hk
1,2
 hk  pg

Vậy theo giáo trình thuỷ lực tập 2 thì dòng chảy ở đầu cống coi như
chảy qua đập tràn đỉnh rộng với chế độ chảy ngập.
Tính toán thủy lực kênh.
* Lập bảng tính đường mặt nước:
Mục đích là là xác định được cột nước đầu cống h x từ đó giả thiết
chính xác được chế độ chảy đầu cống cũng như trạng thái làm việc của
cống.
Xác định chiều sâu cột nước đầu cống h x. Sử dụng phương pháp cộng
trực tiếp xuất phát từ cột nước cuối cùng ta tính ngược lên trên đầu cống

xác định được cột nước hx.
Để thuận tiện cho tính toán ta lập bảng:
- Cột 1: Ứng với cấp lưu lượng Q đã giả thiết ta có độ sâu phân giới
hk; cột 1 là cột hx được giả thiết từ hn= 2,15m.
- Cột 2: ω (m2) là diện tích mặt cắt ướt của cống và được xác định
theo công thức:
ω = b.h Trong đó b là chiều rộng cống b = 8m.
h là chiều cao cột nước trong cống (cột 1)
- Cột 3: χ (m) là chu vi ướt được xác định theo công thức: χ = b +
4h.
- Cột 4: R(m) là bán kính thuỷ lực, R =
- Cột 5: C2*R. K = C. R ; C =

ω
χ

1 16
1 2
.R ⇒ K = .R 3
n
n

- Cột 6: V (m/s) là lưu tốc của dòng chảy đi qua mặt cắt cống, được
xác định theo công thức: V =

Q
.
ω

Vi 2

- Cột 7:. J là độ dốc thuỷ lực. J i = 2 .
Ci .Ri

- Cột 8: JTB là độ dốc trung bình tại mặt cắt cống kề nhau:

Ji =

J1 + J 2
2

- Cột 9:

V2
(m)
2.g

24


- Cột 10: ∋ (m) là tỷ năng giữa 2 mặt cắt, được xác định theo công
α .Vi 2
thức: ∋ = hi +
2.g

- Cột 11: i – JTB
- Cột 12: Δ∋ (m) là hiệu số tỷ năng giữa 2 mặt cắt, xác định theo
công thức: Δ∋ = ∋1 - ∋2.
∆ ∋i
i − J tb

- Cột 13: ΔL là khoảng cách giữa 2 mặt cắt cống kề nhau: ΔL =

Trong đó: i là độ dốc đáy cống ic = 0,00.
- Cột 14: L (m) là khoảng cách cộng dồn.
Kết quả được ghi trong bảng: phụ lục 2.3
- Ứng với khoảng cách cống L = 29,65m ta tìm được h đc= 2,125m,
như vậy giả thiết đường mực nước hạ là đúng.
* Xác định cột nước trước cống ứng với Q = 32,9 m3/s.
- Xét chỉ tiêu chảy ngập:tính toán như đập tràn đỉnh rộng.
Với Q = 32,9 (m3/s) có hn = 2,13(m)
⇒

h 
hn
2,13
= 1,775 >  x  = 1, 2 .
=
hk
1,2
 hk  pg

Vậy theo giáo trình thuỷ lực tập 2 thì dòng chảy ở đầu cống coi như
chảy qua đập tràn đỉnh rộng với chế độ chảy ngập
Áp dụng công thức tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng chảy ngập.
Chảy ngập: Q = ϕ nω 2 g ( H o − hn )

Q
Ho-hn= 
 ϕnω 2 g

2

2

 

32,9
 =
 = 0,269 m=>Ho=
  0,84.8.2,13 2.9,81 

 

0,269+2,13=2,4(m)
+ ϕn: hệ số chảy ngập, theo bảng 14-13 giáo trình thủy lực tập
II, lấy ϕn = 0,84
Trong đó: Q là lưu lượng chảy qua đập tràn đỉnh rộng Q = 32,9
m3/s.
b là bề rộng cống b = 8m.
25