Thiết kế TCTC hồ chứa nước prenn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.16 MB, 114 trang )
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 1
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
MỤC LỤC
Chương 1 ............................................................................................................................. 4
GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................................................... 4
1.1. Vị trí công trình ......................................................................................................... 4
1.2. Nhiệm vụ công trình .................................................................................................. 4
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình ................................................................. 4
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình........................................................ 7
1.4.1. Điều kiện địa hình, địa mạo................................................................................. 7
1.4.2. Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy ........................................... 8
1.4.3. Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn ................................................................... 9
1.4.4. Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực ................................................................... 11
1.5. Điều kiện giao thông................................................................................................ 12
1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước ........................................................................ 12
1.6.1. Vật liệu ............................................................................................................. 12
1.6.2. Điện, nước ........................................................................................................ 12
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư thiết bị, con người ........................................................... 12
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt........................................................................... 13
1.9. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công ............................................. 13
1.9.1. Thuận lợi........................................................................................................... 13
1.9.2. Khó khăn: ......................................................................................................... 13
Chương 2 ........................................................................................................................... 14
CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG .............................................................................. 14
2.1. Dẫn dòng ................................................................................................................. 14
2.1.1. Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng .......................................................... 14
2.1.2. Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng ............................................................. 14
2.1.3. Đề xuất phương án dẫn dòng ............................................................................. 15
2.1.4. So sánh chọn phương án ................................................................................... 19
2.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng .................................................................................... 20
2.2.1. Bố trí công trình dẫn dòng. ................................................................................ 20
2.3. Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng .................................................................. 37
2.3.1. Đê quai ............................................................................................................. 37
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 2
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
2.3.2. Công trình tháo nước ........................................................................................ 38
2.4. Ngăn dòng ............................................................................................................... 38
2.4.1. Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng ................................................................... 38
2.4.2. Chọn vị trí và độ rộng của ngăn dòng ............................................................... 39
2.4.3. Phương án ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng ........................................ 39
2.2.4. Tính toán thủy lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng ................................. 41
Chương 3 ........................................................................................................................... 44
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN ............................................... 44
3.1. Công tác hố móng ................................................................................................ 44
3.1.1. Thiết kế tiêu nước hố móng ............................................................................... 44
3.1.2. Thiết thi công tổ chức đào móng. ...................................................................... 50
3.2. Thiết kế tổ chức đắp đập .......................................................................................... 57
3.2.1. Phân chia các giai đoạn đắp đập. ....................................................................... 57
3.2.2. Tính khối lượng đắp đập của từng giai đoạn. ..................................................... 59
Tổng cộng .......................................................................................................................... 60
Tổng cộng .......................................................................................................................... 65
3.2.3. Cường độ đào đất của từng giai đoạn. ............................................................... 67
3.2.4. Quy hoạch sử dụng bãi vật liệu. ........................................................................ 69
3.2.5. Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn. ............................................. 71
Bảng 3.15: Bảng thống kê ô tô máy đào cho các giai đoạn đắp đập .................................... 77
3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập ............................................................................ 79
Chương 4 ........................................................................................................................... 90
KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG ................................................................................... 90
4.1. Nội dung và trình tự lập kế hoạch tiến độ công trình đơn vị ..................................... 90
4.1.1. Mục đích và ý nghĩa .......................................................................................... 90
4.1.2. Kế hoạch lập tiến độ thi công ........................................................................... 91
4.2. Kiểm tra tính hợp lý của biểu đồ cung ứng nhân lực ................................................ 92
Chương 5 ........................................................................................................................... 94
BỐ TRÍ MẶT BẰNG ........................................................................................................ 94
5.1. Những vấn đề chung ................................................................................................ 94
5.2. Công tác kho bãi...................................................................................................... 95
5.2.1. Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho........................................................... 95
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 3
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
5.2.2. Xác định diện tích kho ....................................................................................... 96
5.3. Tổ chức cung cấp điện - nước trên công trường ....................................................... 98
5.3.1. Tổ chức cung cấp nước ..................................................................................... 98
5.3.2. Tổ chức cung cấp điện .................................................................................... 101
5.4. Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường .................................................... 103
5.4.1. Xác định số công nhân ở công trường ............................................................. 103
5.4.2. Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà ............. 104
5.4.3. Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi ....................................................................... 105
Chương 6 ......................................................................................................................... 105
DỰ TOÁN ....................................................................................................................... 105
6.1. Mục đích của việc lập dự toán ............................................................................... 105
6.2. Ý nghĩa của việc lập dự toán.................................................................................. 105
6.3. Cơ sở của lập dự toán ............................................................................................ 106
6.4.Tổng hợp dự toán chi phí xây dựng công trình........................................................ 106
e) Chi phí chung (C ): ............................................................................................... 108
f) Thu nhập chịu thuế tính trước ( TL ): .................................................................... 108
CHƯƠNG 7 ..................................................................................................................... 112
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 112
7.1. Kết luận ................................................................................................................. 112
7.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 113
Gửi tin nhắn qua email or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản cad
và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
Trang 4
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình
Hồ chứa nước Prenn được xây dựng trên suối đá Prenn, thuộc phạm vi hành chính của
phường 10 thành phố Đà Lạt, cách trung tâm thành phố Đà Lạt khoảng 10km, tuyến công
trình nằm ở hạ lưu thung lũng Sở Lăng có vị trí tọa độ như sau:
11052’30’’ đến 11055’30’’ Vĩ độ Bắc
108027’00’’ đến 108029’00 Kinh độ Đông
1.2. Nhiệm vụ công trình
- Hình thành vùng sinh thái du lịch nghĩ dưỡng nhằm thu hút các nhà đầu tư trong và
ngoài nước đến với thành phố Đà Lạt.
- Bổ sung nguồn nước tưới cho khoảng 200 ha lúa và 300 ha hoa màu của huyện Đức
Trọng.
- Bảo đảm mực nước tối thiểu trong mùa kiệt để phục vụ du lịch.
- Kết hợp nuôi trồng thủy sản, cải thiện khí hậu, tạo hành lang phòng cháy rừng trong
mùa khô.
- Cấp nước sinh hoạt theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội của huyện Đức
Trọng tỉnh Lâm Đồng, dự tính đến năm 2020 thi quy mô dân số khoảng 65.000 đến 70.000
người. Theo tiêu chuẩn dùng nước 150lít/người/ngày thì lượng nước thô cần thiết hàng
tháng là 315.000 m3/tháng.
1.3. Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình
Bảng 1.1: Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật
STT
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
I
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
HỒ CHỨA NƯỚC
Flv
Km2
Mực nước dân gia cường
MNDGC
m
1.176,56
3
Mực nước dân bình thường
MNDBT
m
1.174,50
4
Mực nước du lịch
MNDL
m
1.162,00
1
Diện tích lưu vực
2
Sinh viên:
21,30
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
Trang 5
5
Dung tích toàn bộ
Vtb
103m3
12.218,42
6
Dung tích tưới và sinh hoạt
Vhi
103m3
9.123,54
7
Dung tích du lịch
Vdl
103m3
3.094,88
8
Diện tích lòng hồ ứng với MNDL
Fh
ha
46,28
9
Diện tích lòng hồ ứng với MNDGC
Fh
ha
104,38
10
Diện tích lòng hồ ứng với MNDBT
Fh
ha
98,19
II
ĐẬP ĐẤT
1
Cao trình đỉnh đập
Zđđ
m
1.178,00
2
Chiều cao đập lớn nhất
Hđ
m
31,00
3
Chiều dài đập
Lđ
m
156,20
4
Chiều rộng đỉnh đập
Bđ
m
8,00
5
Hệ số mái thượng lưu
mt
3,0-3,25-3,5
6
Hệ số mái hạ lưu
mh
3,0-3,25-3,5
7
Hình thức đập
8
Cấp đập đất
III
Đập đất đồng chất
III
TRÀN XẢ LŨ
Tràn thực dụng kiểu ô-fi-xê-rôp dốc nước
1
Hình thức tràn
2
Chiều dài tràn
L
m
249,20
3
Cao trình ngưỡng tràn
Znt
m
1.174,50
4
Cột nước tràn max
Ht
m
2,06
5
Chiều rộng ngưỡng tràn
Bt
m
14,00
6
Chiều rộng dốc nước
Bd
m
10,00
7
Lưu lượng xả max
Qmax
m3/s
84,00
8
Chiều dài dốc nước
Ld
m
30,00
Sinh viên:
kết hợp bậc nước
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
9
Chiều dài đoạn thu hẹp
10
Bậc 1
11
12
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
Trang 6
Lth
m
20,00
Lb
m
25,00
Bb
m
10,00
P1
m
1,90
Lb
m
19,50
Bb
m
10,00
P1
m
1,70
Lb
m
22,00
Bb
m
10,00
P1
m
2,00
m
200,00
Bậc 2 – Bậc 3 – Bậc 4
Bậc 5
IV
CỐNG LẤY NƯỚC
1
Chiều dài cống
2
Hình thức cống
3
Kích thước cống
bxh
m
4
Lưu lượng thiết kế max
Qmax
m3/s
5
Kết cấu cống
6
Độ dốc
7
Thiết bị đóng mở
8
Cao trình đáy cống
Sinh viên:
Lc
Cống hộp chữ nhật
1,20 x 1,60
10,00
Bê tông cốt thép max 200
i
0,005
2 van trược phẳng tại vị trí tháp van
m
+1.152,00
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
Trang 7
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình
1.4.1. Điều kiện địa hình, địa mạo
1.4.1.1. Điều kiện địa hình
- Khu vực xung quanh lòng hồ mang đậm nét địa hình vùng núi, độ dốc trung bình
lớn, lớp phủ chủ yếu là rừng thông phân bố ở các sườn núi cao. Khu đồi thấp khá thoải là
các vườn cây ăn trái, rau và cà phê, độ che phủ khá lớn.
- Lòng hồ là vùng thềm suối và các khe tụ thủy là nơi tập trung dòng chảy,lòng hồ
thoải hình lòng chảo hệ số điều tiết tốt, khu vực này hầu hết là trồng rau, hoa nên sau khi
giải phóng mặt bằng công tác vệ sinh lòng hồ không gặp trở ngại.
Bảng 1.2: Quan hệ đặc trưng lòng hồ Z ~ V, Z ~F
Z(m)
V(103m3)
F(ha)
Z(m)
V(103m3)
F(ha)
1.146,60
0,00
0,00
1.167,00
5.936,78
67,32
1.148,00
8,42
1,80
1.168,00
6.631,45
71,65
1.149,00
39,23
4,57
1.169,00
7.373,54
76,19
1.150,00
95,18
6,68
1.170,00
8.158,85
81,49
1.151,00
173,36
9,00
1.171,00
8.994,42
85,64
1.152,00
275,07
11,39
1.172,00
9.868,97
89,29
1.153,00
400,46
13,73
1.173,00
10.779,88
92,91
1.154,00
552,59
16,75
1.174,00
11.727,21
96,57
1.155,00
740,35
20,88
1.175,00
12.709,01
99,79
1.156,00
996,23
24,34
1.176,00
13.721,56
102,72
1.157,00
1.227,94
28,05
1.177,00
14.763,57
105,69
1.158,00
1.524,49
31,29
1.178,00
15.835,02
108,61
1.159,00
1.857,35
35,31
1.179,00
16.935,96
111,58
1.160,00
2.234,03
40,07
1.180,00
18.066,29
114,49
1.161,00
2.649,61
43,06
1.181,00
19.228,06
117,87
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 8
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
1.162,00
3.096,27
46,29
1.182,00
20.426,07
121,74
1.163,00
3.578,33
50,15
1.183,00
21.662,08
125,48
1.164,00
4.101,31
54,48
1.184,00
22.935,77
129,27
1.165,00
4.670,51
59,40
1.185,00
24.246,52
132,89
1.166,00
5.283,84
63,29
1.186,00
25.591,19
136,06
1.4.1.2. Điều kiện địa mạo
Địa mạo trong khu vực gồm hai dạng chính:
- Dạng tích tụ: Phân bố dọc theo thung lũng là khu vực bụng hồ, nham thạch thường
là sét pha, các lớp hữu cơ nguồn gốc aQ-dQ
- Dạng bào mòn: Phân bố chủ yếu ở các sườn dốc, các đỉnh núi là sản phẩm của
nham thạch Bazan, Điabazan có dạng sét pha đến sét, bên dưới là đất tàn tích dạng sét pha
màu nâu đỏ, nâu vàng.
1.4.2. Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy
1.4.2.1. Điều kiện khí hậu
- Vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một năm chia ra làm hai mùa rõ
rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
+ Mùa mưa: Tổng lượng mưa trong khu vực khá lớn: Mưa trạm (Đà Lạt và Liên
Khương) là 1.710,54mm, nhưng phân bố không đều trong năm. Lượng mưa trong các
tháng mùa mưa chiếm 78% lượng mưa trong năm.
+ Mùa khô: Lượng bốc hơi trong khu vực cũng thay đổi tùy theo mùa, mùa khô từ
tháng 12 đến tháng 4 năm sau chiếm 70% lượng bốc hơi toàn năm.
1.4.2.2. Điều kiện thủy văn
- Vùng dự án nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một năm chia làm hai mùa rõ rệt.
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Theo các tài
liệu thu thập và dựa vào một số phương pháp tính toán mới nhất hiện nay, ta tổng hợp ở các
bảng sau.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế TCTC hồ chứa nước Prenn
Trang 9
Bảng 1.3: Kết quả tính toán lũ thiết kế
STT
P(%)
Hp(mm)
Ap
Qp(m3/s)
j
Wp 103
T1
m3
1
0,10
281,30
0,140
0,65
544,29
3.894,60
3,98
2
0,20
256,30
0,134
0,65
474,28
3.548,50
4,16
3
0,50
223,90
0,126
0,65
389,10
3.099,9
4,43
4
1,00
199,90
0,119
0,65
328,24
2.767,60
4,68
5
1,50
186,00
0,109
0,55
236,94
2.179,00
5,11
6
2,00
176,20
0,106
0,55
219,79
2.064,20
5,22
7
5,00
145,50
0,071
0,45
99,46
1.394,62
7,79
8
10,00
122,80
0,046
0,45
53,85
1.177,04
12,10
Bảng1.4: Lưu lượng dòng chảy trong mùa kiệt
Tháng
12
1
2
3
4
Q(m3/s)
3,13
4,37
1,32
1,58
3,49
1.4.3. Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn
1.4.3.1. Điêu kiện địa chất công trình
- Khu vực lòng hồ: Lòng hồ được tạo thành hình lòng chảo, lớp phủ khá dày, hệ số
thấm nước nhỏ 10-6(cm/s), địa tầng không nằm trong đới đứt gãy, tầng đá nằm sâu nên
không chịu tác động bởi xâm thực, nhờ vậy mà khả năng mất nước lòng hồ do hang động là
không thể xảy ra.
- Tuyến đập: Theo hình trụ hố khoan và mặt cắt địa chất đập, nền đập gồm 5 lớp, tại
khu vực lòng và hai bên thềm suối gồm từ (5-7) lớp theo mặt cắt dọc và ngang địa chất
tuyến đập: Các lớp này có các chỉ tiêu thí nghiệm như sau: k = 10-5 ÷10-7, C = 0,3 ÷ 0,39, φ
= 130 ÷180. Căn cứ vào mặt cắt địa tầng và các chỉ tiêu thí nghiệm cho ta thấy địa chất nền
đủ điều kiện cho phép xây dựng đập đất.
- Tuyến tràn: Tuyến tràn được bố trí bên sườn đồi trái của đập đất. Từ cửa vào đến hết
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 10
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
bể tiêu năng đều nằm trên nền đất sườn đồi có độ chặt và độ cứng tốt, cửa ra sau bể tiêu
năng là tầng bồi tích, trầm tích, sét pha có lẫn sỏi, sạn.
- Tuyến cống: Tuyến cống cũng được bố trí phía sườn trái cùng phía với tuyến tràn,
cũng như tuyến tràn tuyến cống được bố trí nằm toàn bộ trên nền đất cứng chắc của sườn
đồi. Cửa ra sau kênh hạ lưu là tầng bồi tụ thịt pha sét có lấn dăm sạn, khi xây dựng nên chọn
giải pháp kết cấu mềm để chống đứt gãy khi có hiện tượng lún. Riêng đoạn cửa vào địa hình
bị lõm, chon giải pháp bù lõm bằng bê tông M200.
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình hồ chứa nước Prenn địa tầng từ trên xuống
dưới được mô tả như sau:
- Lớp 1: Sét pha chứa dăm sạn, màu nâu sẫm, trạng thái nửa cứng.
- Lớp 2a: Sét pha, màu nâu vàng, nâu sẫm, trạng thái dẻo cứng. Dày từ 0,1 đến 0,5m,
phân bố hai bên thềm kéo dài từ thượng lưu về hạ lưu.
- Lớp 2b: Sét, sét pha hữu cơ, màu xám,xám đen, trạng thái dẻo mềm. Dày từ 1 đến
3m, phân bố hai bên thềm từ thượng lưu về hạ lưu.
- Lớp 2c: Cát lẫn sỏi, cuội, thạch anh, màu xám xanh, trạng thái chặt, lớp bồi tích đáy
mềm. Dày từ 1 đến 3m, phân bố từ thượng lưu về hạ lưu.
- Lớp 3: Sét, sét lẫn dăm sạn, màu nâu sậm, nâu vàng, trạng thái cứng. Dày từ 0,3 đến
1,5m, phân bố trên mặt sườn dốc.
- Lớp 4: Sét, màu nâu vàng sẫm, trạng thái nữa cứng đến cứng. Dày từ 1 đến 4m, phân
bố hai bên vai tuyến đập.
- Lớp 5a: Đá riôlít, màu xám vàng, xám trắng, nâu đỏ, phong hóa hoàn toàn, đá mềm
bở gần như đất sét. Dày từ 5 đến 10m, phân bố trên toàn bộ khu vực tuyến.
- Lớp 5b: Đá riôlít, màu xám vàng, xám trắng, nâu đỏ, phong hóa mạnh, trạng thái
tương đối mềm (bẻ vở bằng tay dễ dàng), phân bố trên toàn bộ khu vực tuyến.
- Lớp 5c: Đá riôlít, màu xám vàng, nâu đỏ, phong hóa trung bình, trạng thái cứng, đá
nứt nẻ mạnh, chủ yếu khe nứt dọc, mật độ dày, mặt khe nứt đa phần phẳng. Dày từ 0,5 đến
2m, phân bố chủ yếu ở khu vực tràn.
- Lớp 5d: Đá riôlít, màu xám xanh, xám xanh đen, phong hóa nhẹ, trạng thái rất cứng,
phân bố chủ yếu ở hai vai.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 11
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
1.4.3.2. Điều kiện địa chất thủy văn công trình
- Nước mặt trong khu vực xây dựng công trình nghèo nàn, chỉ có suối Prenn và các
nhánh suối nhỏ chảy từ thượng nguồn về, dồi dào nước về mùa mưa, khô cạn dần về mùa
khô.
- Nước ngầm trong khu vực xây dụng công trình chủ yếu trong các trầm tích thềm suối
tương đối phong phú, còn trong các sườn tích, tàn tích, đá phong hóa nghèo nàn và hầu như
không có nước.
1.4.4. Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực
1.4.4.1. Điều kiện dân sinh
- Khu vực xây dựng công trình thuộc phường 10 thành phố Đà Lạt, có hơn 3.000 hộ
với khoảng 14.896 nhân khẩu, chủ yếu là người kinh.
- Tập quán canh tác: Định canh định cư, có trình độ canh tác và thâm canh cao. Dân số
trong vùng chủ yếu sống bằng nghề trồng rau, hoa, và cây ăn quả, nền kinh tế chủ yếu phụ
thuộc vào nông nghiệp, mật độ dân cư còn thưa, thu nhập còn thấp. Vì vậy xây dựng hồ
chứa nước Prenn là cần thiết để phát triển kinh tế, cải thiện đời sống của nhân dân địa
phương và điều tiết một phần nước cho khu tưới hạ lưu.
- Khu vực hạ lưu đất đai màu mỡ vì vậy việc phát triển kinh tế càng đa dạng, theo
nhiều ngành nghề như: Nông nghiệp công nghiệp cao và tiểu thủ công nghiệp.
1.4.4.2. Điều kiện kinh tế
- Lâm Đồng là một tỉnh Tây Nguyên có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế như: Đất
đai, khí hậu, nguồn nước, lao động để phát triển du lịch và nông ngiệp. Khu vực xây dựng
công trình hồ chứa nước Prenn gần trung tâm thành phố Đà Lạt, là nơi du lịch nổi tiếng,
trung tâm thương mại của tỉnh Lâm Đồng, đây là khu vực có nhiều điều kiện để phát triển
kinh tế, trong đó đối với dân cư trong khu vực dự án có nguồn thu nhập chủ yếu từ hoạt
động sản xuất và mua bán các loại nông sản.
- Diện tích đất tự nhiên và đất có khả năng trồng lúa, hoa màu là rất lớn để phát triển
công nghiệp chế biến.
- Đa dạng hóa các hình thức du lịch như du lịch sinh thái, du lịch nghỉ dưỡng, để thu
hút các đối tượng khách du lịch trong và ngoài nước đến với thành phố Đà Lạt.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 12
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
- Phát triển đa dạng các nghành nghề gắn liền với tiêu thụ hàng hóa cho nông dân.
- Tiếp tục chương trình kiên cố hóa kênh mương để nâng cao năng lực tưới cho các
công trình đã đầu tư.
- Tiếp tục đẩy mạnh củng cố, phát triển và xây dựng mới các vùng chuyên nghành
canh tác về cây công nghiệp dài ngày theo định hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi
của tỉnh đề ra.
1.5. Điều kiện giao thông
- Hệ thống giao thông vào khu công trình đầu mối là tương đối thuận tiện và hiện tại
đã có tuyến đường nối từ đường Mimôza vào khu công trình đầu mối.
1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước
1.6.1. Vật liệu
- Đất đắp: Vật liệu đắp đập lựa chọn là đất đồng chất, trữ lượng đất đắp khoảng
460.000m3, trữ lượng khai thác khoảng 650.000m3. Khoảng cách từ bãi vật liệu đến tâm
công trình nhỏ hơn 1km, có đường giao thông rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu,
được bố trí ở hai bãi.
- Bãi vật liệu số 1: Nằm ở phần sườn và lòng hồ phía bên phải cách tuyến đập trung
bình khoảng 400m, mỏ dài nhỏ dọc theo hướng đông bắc khoảng 500m, chiều rộng là sườn
thấp bên phải có trữ lượng khá dồi dào, độ sâu khai thác khoảng từ 2,0m đến 3,5m.
- Bãi vật liệu số 2: Bố trí một phần mõm đồi trái cách thượng lưu cửa vào tràn, cống
khoảng 200m. Toàn bộ khu vực khai thác vật liệu sau này sẻ ngập trong lòng hồ, khi xây
dựng xong hồ phải san trả trước khi tích nước hồ.
- Cát, sỏi, xi măng, thép… mua từ thành phố Đà Lạt.
1.6.2. Điện, nước
- Hiện tại đã có lưới điện hạ thế đến công trình.
- Nguồn nước trong khu vực này qua thí nghiệm đều đạt yêu cầu dùng nước cho thi
công và sinh hoạt.
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư thiết bị, con người
- Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Prenn phải tiến hành chuẩn bị đầy đủ như:
Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, xe máy chuyên nghành, đường thi công…
- Khu sản xuất, phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho cán bộ, công nhân
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 13
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
tham gia thi công công trình và khai thác hết những ích lợi của công trình và đáp ứng được
sự mong muốn của người dân địa phương.
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt
- Thời gian thi công công trình hồ chứa nước Prenn được phê duyệt là 2 năm.
1.9. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công
1.9.1. Thuận lợi
- Công trình hồ chứa nước Prenn gần trung tâm thành phố Đà Lạt, hệ thống giao thông
thuận tiện có đường Mimôza đến gần công trình thuận tiện cho việc mở đường thi công, vận
chuyển vật liệu, điều hành, giám sát công trình từ bước khảo sát thiết kế đến thi công, vận
hành khai thác khi xây dựng xong công trình. Hệ thống lưới điện đã đến gần công trình.
- Nguồn nhân lực lao động tại khu vực xây dựng dồi dào, thuận lợi cho việc thuê
mướn nhân công tại chỗ.
- Điều kiện địa chất, địa hình tương đối thuận lợi cho công tác thi công.
1.9.2. Khó khăn:
- Công tác đền bù, di dân tái định cư: Khu vực lòng hồ có diện tích ngập lụt lớn,
khoảng 120 ha. Chủ yếu là diện tích nông nghiệp để trồng rau, cây ăn quả và cây công
nghiệp. Đây là nguồn thu nhập chủ yếu của phần lớn dân cư sống trong khu vực này vì vậy
việc di dời cho các hộ dân nằm trong khu vực lòng hồ ra khu tái định cư mới là khó khăn
bởi quỹ đất nông nghiệp ở thành phố Đà Lạt là không còn. Việc đền bù cho các hộ dân bằng
tiền mặt sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống của phần lớn các hộ dân ở nơi đây.
--------- ---------
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 14
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
Chương 2
CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Dẫn dòng
2.1.1. Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng
- Đặc điểm của các công trình thủy lợi là xây dựng trên sông suối, kênh, rạch,… lợi
dụng các thung lũng có dãy núi bao bọc, tạo thành các lòng chảo để xây dựng kho nước.
Trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng luôn phải khô ráo, thi công liên tục. Do đó phải có
biện pháp dẫn dòng hợp lý để thi công các công trình đầu mối được an toàn, thuận lợi, đảm
bảo thi công công trình hoàn thành đúng tiến độ và đạt hiệu quả cao nhất.
- Công trình hồ chưa nước Prenn có móng được cắm sâu dưới lòng đất của sông. Vì
vậy trong quá trình thi công đòi hỏi hố móng phải khô ráo liên tục nên ta phải có biện pháp
dẫn dòng hợp lý để thi công thuận lợi, an toàn.
- Hồ chứa nước Prenn là công trình có khối lượng thi công rất lớn, không thể hoàn
thành trong một thời gian ngắn, do đó không thể chọn những thời điểm trong năm có lượng
nước ít để thi công hoàn thành.
- Mặt khác, do ở phía hạ lưu của khu vực cần có nước để phục vụ các hoạt động sản
xuất nông nghiệp và phục vụ các hoạt động kinh tế quốc dân khác.
- Do đó công tác dẫn dòng cần phải thực hiện và phải đảm bão thỏa mãn các điều kiện
làm cho công tác thi công luôn được khô ráo, giảm bớt chi phí thi công và những ảnh hưởng
của dòng chảy đến công trình. Ngoài ra còn phải đảm bảo nguồn nước để phục vụ cho các
hoạt động kinh tế quốc dân ở phía hạ lưu.
2.1.2. Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng
- Dẫn dòng thi công là một công tác có tính chất quan trọng, liên quan và quyết định
nhiều vấn đề khác. Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ
thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí công trình đầu mối, chọn
phương pháp thi công và bố trí công trường và ảnh hưởng đến gia thành công trình. Nếu
không giải quyết đúng đắn và hợp lý khâu dẫn dòng thi công thi quá trình thi công sẽ không
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 15
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
liên tục, làm đảo lộn kế hoạch tiến độ, kéo dài thời gian thi công và giá thành công trình sẽ
tăng lên gây lãng phí trong quá trình thi công.
- Công tác dẫn dòng thi công chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thuỷ văn, địa
chất, địa hình, đặc điểm kết cấu và sự phân bố các công trình thuỷ công, điều kiện lợi dụng
dòng nước, điều kiện thi công, thời gian thi công, …
- Do đó nhất thiết phải thấy rõ tính chất quan trọng của công tác dẫn dòng thi công để
làm tốt các công tác điều tra nghiên cứu và giải quyết vấn đề khi đưa ra biện pháp dẫn dòng.
2.1.3. Đề xuất phương án dẫn dòng
- Qua việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công và phân tích
những đặc điểm địa chất, địa hình của tuyến đập cho thấy tuyến đập có địa hình lòng chảo,
ở hai phía có độ dốc tương đối như nhau. Tuy nhiên để tận dụng cống lấy nước làm công
trình dẫn dòng thi công ở giai đoạn sau nên ta chọn dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên hay
lòng sông thu hẹp hoặc là kênh dẫn dòng.
► Qua phân tích các điều kiện ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công cho tuyến đập,
đề xuất 2 phương án dẫn dòng thi công cho hồ chứa nước Prenn như sau:
2.1.3.1. Phương án 1:
+ Thời gian thi công công trình là 2 năm, bắt đầu khởi công từ ngày 01 tháng 12 năm
2012 đến ngày 30 tháng 11 năm 2014.
Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 2.1: Nội dung phương án 1
Công
Năm
thi
Thời
gian
trình
Lưu lượng
Công việc phải làm và các mốc khống chế
Dẫn
Dẫn dòng
Công
dòng
(1)
Sinh viên:
(2)
(3)
(4)
(5)
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 16
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi, tập kết
vật tư, thiết bị, xe.
- Đào kênh dẫn dòng phía bên phải, nơi tụ thủy
ở thượng lưu.
- Đắp đê quai hướng dòng chảy vào kênh và
Mùa
Dẫn
khô
dòng
từ:
thi
Tháng
công
12
qua
đến
kênh
tháng
dẫn
4
dòng.
I
sau này sẽ kết hợp làm đê quai ngăn dòng năm
Lưu lượng lớn
thứ 2.
nhất mùa khô
- Tiến hành đào và xử lý nên đập bên vai trái
ứng với tần suất
P=10%:
Qmax=4,37(m3/s)
đập.
- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào khai thác đất
để đắp đập.
- Đắp đập bên trái.
- Đắp đập đổ bê tông tường chống thấm thượng
lưu phần bên trái vượt cao trình khống chế.
- Thi công xong cống lấy nước.
Mùa
Dẫn
mưa
dòng
Lưu lượng lớn
từ:
thi
nhất ứng với
Tháng
công
dòng chảy lũ
5
qua
P=10% tra bảng
đến
kênh
ta có Q=
tháng
dẫn
53,85(m3/s)
11
dòng.
Sinh viên:
- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ.
- Thi công gia cố đống đá tiêu nước phía hạ lưu
công trình.
- Tiếp tục thi công bê tông tường chống thấm
thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu phần bên
trái, xây rãnh thoát nước.
- Đắp đập bên trái đến cao trình khống chế.
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 17
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
- Đắp lấn dần đê quay thượng lưu để chuẩn bị
ngăn dòng.
Mùa
- Chặn dòng vào ngày 01 tháng 12 năm 2013.
khô
từ:
Tháng
12
đến
tháng
4
Dẫn
dòng
qua
cống
lấy
nước.
Lưu lượng lớn
- Dẫn dòng thi công qua cống lấy nước và bóc
nhất mùa khô
móng đập phần còn lại bên vai phải.
ứng với tần suất
- Thi công đống đá tiêu nước.
P=10% :
Qmax=4,37(m3/s)
- Đắp đập ở vai phải đến cao trình khống chế.
- Hoàn thiện tràn xã lũ.
II
- Phá dỡ đê quai.
Mùa
mưa
từ:
Tháng
5
đến
tháng
11
Dẫn
-Đổ bê tông phần gia cố mặt đập.
dòng
- Đắp đập đến cao trình thiết kế.
qua
Lưu lượng lớn
cống
nhất ứng với
lấy
dòng chảy lũ
nước
P=10%:
và
Q= 53,85(m3/s)
tràn
- Làm đường giao thông trên mặt đập, xây rãnh
thoát nước, tường chắn sóng.
- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và dọn vệ sinh
công trường.
- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao công trình.
xả lũ.
2.1.3.2. Phương án 2
- Thời gian thi công: 2 năm, bắt đầu từ ngày 01 tháng 12 năm 2012 đến ngày 30
tháng 11 năm 2014.
- Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 2.2: Nội dung phương án 2
Công
Năm
thi
Thời
gian
trình
Lưu lượng
Công việc phải làm và các mốc khống chế
Dẫn
Dẫn dòng
Công
dòng
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
(1)
(2)
(3)
Trang 18
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
(4)
(5)
- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi, tập kết
vật tư thiết bị xe máy.
- Đắp đê quai hai bên vai đập.
- Bóc phong hóa, đào móng cống lấy nước.
- Bóc phong hóa, đào móng đập tràn xã lũ, bóc
phong hóa bãi vật liệu, đào khai thác đất để đắp
Mùa
khô
I
từ:
Tháng
12
đến
tháng
4
đập.
Dẫn
dòng
Lưu lượng lớn
qua
nhất mùa khô
lòng
ứng với tần suất
sông
P=10% :
thiên
- Bóc phong hóa, đào móng đập, xử lý móng
đập và đắp hai bên vai đập.
- Thi công đống đá tiêu nước phần hạ lưu công
trình.
Qmax=4,37(m3/s) - Đắp đập, đổ bê tông tường chống thấm thượng
nhiên.
lưu phần bên trái vượt cao trình khống chế ứng
với lưu lượng Q=4,37(m3/s)
- Thi công xong cống lấy nước.
Mùa
mưa
từ:
Tháng
5
đến
tháng
11
Sinh viên:
- Thi công đập tràn đến cao trình thiết kế, đổ bê
Dẫn
tông lót và lớp đáy tràn xã lũ.
dòng
Lưu lượng lớn
qua
nhất ứng với
lòng
dòng chảy lũ
- Tiếp tục thi công bê tông tường chống thấm
sông
P=10% :
thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu phần bên
thu
Q = 53,85(m3/s)
hẹp.
- Thi công xong cơ bản tràn xả lũ.
trái, xây rãnh thoát nước.
- Tiếp tục thi công gia cố đống đá tiêu nước
phía hạ lưu công trình.
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 19
- Đào móng, đắp đê quai và xử lý móng đập
Mùa
khô
Dẫn
từ:
dòng
Tháng
qua
12
cống
đến
lấy
tháng
nước
phần bên phải.
Lưu lượng lớn
Chặn dòng vào ngày 01 tháng 2 năm 2013.
nhất mùa khô
ứng với tần suất
- Thi công đống đá tiêu nước.
- Đắp đập và đổ bê tông tường chống thấm
P=10% :
Qmax=4,37(m3/s) thượng lưu phần bên phải đến cao trình thiết kế.
- Hoàn thiện tràn xã lũ.
4
II
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
- Đắp đập và hoàn thiện đến cao trình thiết kế.
Mùa
mưa
Dẫn
qua
Lưu lượng lớn
cống
nhất ứng với
lấy
dòng chảy lũ
nước
P=10% :
từ:
Tháng
5
đến
và
tháng
11
- Đổ bê tông tường chống thấm thượng lưu và
dòng
trồng cỏ mái hạ lưu toàn tuyến đập đến cao
trình thiết kế.
- Đổ bê tông phần gia cố đập.
- Phá dỡ đê quai.
3
Q= 53,85(m /s)
tràn
xả lũ.
- Xây rãnh thoát nước, hoàn thiện, thu dọn mặt
bằng và dọn vệ sinh công trường.
- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao công trình.
2.1.4. So sánh chọn phương án
2.1.4.1. Ưu điểm
Bảng 2.3: Bảng so sánh ưu điểm của các phương án
Phương án 1
Phương án 2
- Đảm bảo yêu cầu dùng nước hạ lưu.
- Đảm bảo nhu cầu dùng nước hạ lưu.
- Có thời gian xử lý nền.
- Có thời gian xử lý nền.
- Đập đất được thi công liên tục.
- Đập đất được thi công liên tục.
- Phân đợt thi công ít, dễ bố trí hiện
trường thi công đảm bảo về kỹ thuật.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 20
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
- Cường độ thi công thấp hơn phương án 2
2.1.4.2. Nhược đểm
Bảng 2.4: Bảng so sánh nhược điểm của các phương án
Phương án I
Phương án II
- Khối lượng đào đắp đê quai lớn.
- Khối lượng đào đắp đê quai lớn.
- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời
- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời gian
gian tích nước trong hồ dài không bảo
tích nước trong hồ dài không bảo đãm an
đãm an toàn trong thi công.
toàn trong thi công.
- Phải đào kênh dẫn dòng.
- Cường độ thi công đập qua cao, khó khăn
cho việc bố trí nhân lực và xe máy.
- Phân đoạn nhiều đợt, khó bố trí hiện
trường thi công.
2.1.4.3. Kết luận
- Qua những phân tích trên đây thấy rằng chọn phương án I là hợp lý vì có nhiều ưu
điểm, thuận lợi cho các công tác thi công khác và phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp
của công trình hồ chứa nước Prenn.
- So sánh về kinh tế thì phương án II tốn kém hơn phương án I, đòi hỏi phải tập trung
nhân lực lớn hơn, khó khăn về việc bố trí nhân lực, xe máy và không đảm bảo về kỹ thuật
khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
- Từ đó ta thấy phương án I có ưu điểm hơn phương án II, nên ta quyết định chọn
phương án I làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình hồ chứa nước Prenn.
* Vậy phương án chọn để tính toán thủy lực dẫn dòng là phương án I.
2.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng
2.2.1. Bố trí công trình dẫn dòng.
- Theo phương án đã chọn, năm thứ nhất của quá trình thi công ta dẫn dòng bằng kênh
dẫn. Sang năm thứ hai sử dụng cống lấy nước đã thi công xong trong năm thứ nhất để dẫn
dòng trong mùa khô và kết hợp với tràn xã lũ để dẫn dòng trong mùa mưa.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 21
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
2.2.1.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua kênh
+ Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất ứng với tần xuất thiết kế
và thời đoạn thiết kế.
* Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
- Công trình đầu mối là công trình cấp III, lấy theo TCXDVN 285-2002 (Công trình
thủy lợi các quy định chủ yếu về thiết kế ), lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế các
công trình tạm phục vụ công tác dẫn dòng thi công, được xác định theo bảng 4-6 với công
trình cấp III. Công trình dẫn dòng lấy tần suất P=10%.
*Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công
- Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công căn cứ vào đặc điểm thủy văn, giai đoạn
dẫn dòng thi công.
- Do đó ta chọn ta chọn thời đoạn dẫn dòng thi công theo mùa.
+Thời đoạn dẫn dòng thi công mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, thì lưu lượng
ứng với tần suất thiết kế P=10% lớn nhất mùa kiệt là Q=4,37 (m3/s)
+ Thời đoạn dẫn dòng thi công mùa lũ từ tháng 5 đến tháng 11, thì lưu lượng ứng với
tần suất thiết kế P=10% lớn nhất mùa lũ là Q= 53,85 (m3/s)
+ Tính toán thủy lực qua kênh dẫn
Mục đích:
- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật
- Xác định được mực nước đầu kênh, xác định được cao trình đắp đê quai, cao trình
đắp đập vược lũ cho từng giai đoạn:
+ Mùa kiệt: Tính toán để xác định cao trình đắp đê quai, cao trình bờ kênh.
+ Mùa lũ: Tính toán để xác định cao trình đắp đập vược lũ.
Nội dung tính toán
- Để chọn và thiết kế kênh dẫn hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật ta cần phải
chọn tuyến kênh hợp lý, tại vị trí tụ thủy ở thượng lưu cọc 10, cách bên vai phải đập 72 m.
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Trang 22
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
Với vị trí kênh dẫn như trên ta có chiều dài kênh dẫn là Lk=420 m. Khối lượng đào kênh
tương đối lớn nhưng vẫn đảm bảo được thoát nước từ thượng lưu về hạ lưu rất tốt so với các
phương án chọn kênh dẫn tại những vị trí khác.
- Xác định nước đầu kênh: Để tính toán và chọn cao trình mực nước đầu kênh ta căn
cứ vào bình đồ và mặt bằng tổng thể để chọn và giả thiết nhiều cao trình để tính rồi so sánh
về kinh tế, kỹ thuật để chọn ra giá trị hợp lý và kinh tế nhất.
- Nếu chọn đáy kênh dẫn quá cao thì khả năng tháo nước nhỏ ảnh hưởng đến việc thi
công đáy móng của hai vai đập chính khó khăn vì vậy ta phải chọn cao trình đáy kênh dẫn ở
thượng lưu sao cho ảnh hưởng ít nhất đến quá trình thi công.
- Căn cứ vào mặt bằng tổng thể và tài liệu địa chất ta chọn các thông số của kênh dẫn
như sau:
+ Độ dốc kênh: i=0,0002
+ Chọn mặt cắt kênh dạng hình thang có hệ số mái: m= 1,5.
+ Hệ số nhám: n=0,025(kênh đất)
+ Lưu lượng dẫn dòng mùa lũ: Q=53,85 (m3/s)
+ Lưu lượng dẫn dòng mùa kiệt: Q=4,37 (m3/s)
+ Chọn bề rộng kênh dẫn: bk=8(m)
Ñ ö ô øn g n ö ô ùc ñ o å
N
N
h
K
K
h =h
i= 0 ,0 0 0 2
k
L = 420m
Hình 2.1: Sơ đồ tính toán thủy lực kênh dẫn dòng
Nội dung:
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
Trang 23
- Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và đảm bảo về kỹ thuật.
- Tính toán mặt cắt kênh theo phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về thủy
lực(Agơrốtskin)
Trình tự tính toán như sau:
- Ta có: Theo cách tính của Agơrốtskin: f Rln
4m0 i
Q
Với m=1,5 4m0=8,424
+ Mùa lũ: Q=53,85(m3/s)
Vậy f Rln
4m0 i 8,424 0,0002
0,00221
Q
53,85
Với n= 0,025 tra phụ lục 8-1 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được: Rln=2,475(m)
Chọn b=8(m), lập tỷ số
b
8
3,232
Rln 2,475
Tra phụ lục 8-3 sách giáo trình thủy lực tập 1 ta được:
h0
h
1,5 5
Rln
h
Rln 1,55 2,475 3,836 (m)
Rln
Ứng với lưu lượng lớn nhất mùa lũ Q=53,85 (m3/s) ta được h0=3,836(m)
Vậy chọn h0=3,9(m)
* Xác định mực nước trước khi đổ vào kênh
- Nội dung tính toán: Vẽ đường mực nước trong kênh từ cuối kênh lên đầu kênh, coi
mực nước đầu kênh là hạ lưu của tràn đỉnh rộng.
- Trước hết ta tính dòng chảy trong mặt cắt hình thang của kênh, ứng với lưu lượng
lớn nhất trong mùa lũ.
- Tính hk (Độ sâu phân giới trong kênh): áp dụng công thức (9-15) trang 319 sách giáo
trình thủy lực tập 1: hk 1
N
2
0,105 N hkCN
3
(2-1)
Trong đó: hkCN: Độ sâu phân giới của kênh mặt cắt chủ nhật có bề rộng b=8(m)
Sinh viên:
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
hkCN 3
Trang 24
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
Q 2 3 53,852
1,665 (m)
gb 2
9,81 82
- Tính N : N
hkCN m 1,665 1,5
0,312
b
8
- Thay vào (2-1) ta có:
- hk 1
N
0,312
2
0,105 N hkCN 1
0,105 0,312 2 1,665 1,51(m)
3
3
* Từ kết quả tính toán trên ta nhận xét:
Ứng với lưu lượng lớn nhất mùa lũ Q=53,85 (m3/s) ta được h0=3,836(m) ˃ hk=1,51(m)
- Tính ik: Độ dốc phân giới
Q
Ta có công thức tính toán như sau: ik
C
R
k
k
k
2
(2-2)
Trong đó:
+ k : Diện tích mặt cắt ướt trong kênh ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)
Đối với kênh hình thang ta có công thức tính diện tích mặt cắt ước là:
k b mhk hk 8 1,5 1,51 1,51 15,5(m 2 )
(2-3)
+ Rk : Bán kính thủy lực ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)
+ k : Chu vi ước trong kênh ứng với độ sâu phân giới hk=1,51(m)
Ta có: k b 2hk 1 m2 8 2 1,51 1 1,52 13,44(m)
Rk
k 15,5
1,153
k 13,44
(2-4)
(2-5)
+ Ck: Hệ số sêri ứngvới độ sâu phân giới hk=1,51(m)
Ck
1
1/ 6
Rk
n
(2-6)
Với n là hệ số nhám (đất sét pha hay á sét có n= 0,025)
Ck
Sinh viên:
1
1,1531 / 6 40,96
0,025
Lớp TH16C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Prenn
Thiết kế TCTC hồ chứa nước
Trang 25
- Thay tất cả các giá trị vừa tìm được vào công thức (2-2)
2
2
Q
53,85
0,00624
- Ta có: ik
15,5 40,96 1,153
C
R
k
k
k
- So sánh các độ sâu của kênh và độ dốc của kênh:
hk=1,51(m) ˂ h0=3,9(m)
ik=0,00624 ˃ i=0,0002
- Vậy đường mực nước là đường loại I (Đường nước đổ b1)
Để vẽ đường mực nước b1 trong kênh ta dùng phương pháp cộng trực tiếp, xuất phát
từ mặt cắt cuối kênh dẫn (chỗ tiếp giáp với dòng chảy thiên nhiên ở hạ lưu).có độ sâu
h=hk=1,51(m), tính ngược về đầu kênh. Kết quả tính toán ghi ở bảng 2-5:
Các giá trị trong bảng 2.5
- Ta có L
iJ
Giả thiết các trị số hi (hi+1˃hi)
Trong đó:
- = (b+m*h)*h (m2) là diện tích mặt cắt ướt ( trong đó b là chiều rộng kênh)
- = (b+2h 1 m 2 ) (m) là chu vi ướt
- R là bán kính thủy lực R
(m)
1
n
- C R : C R y : C là hệ số Ce Ri.
- y=1,5 n (n là hệ số nhám)
- Vi
-
Q
i
là lưu tốc trong kênh tại mặt cắt thứ i (m/s)
v2
là cột nước lưu tốc tới gần
2g
2
v
- Tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1) i hi i (m)
2g
- i 1 i (m) Biến thiên tỷ năng dòng chảy giữa mặt cắt i và (i+1)
2
- Ji là độ dốc thủy lực tính theo công thức J i
Vi
.C 2 .R
- L (m) chiều dài cộng dồn của kênh
Sinh viên:
Lớp TH16C
