Thiết kế và TCTC hồ chứa nước thành sơn

Đồ án tốt nghiệp

Trang 1

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

Gửi tin nhắn qua email or sdt 0986012484 để mình gửi bạn bản
cad và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1................................................................................................................. 5
GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................................. 5
1.1. Vị trí công trình ................................................................................................. 5
1.2. Nhiệm vụ công trình .......................................................................................... 5
1.3. Qui mô kết cấu hạng mục công trình ................................................................. 5
1.3.1 Các thông số hồ chứa nước của phương án chọn: ......................................... 5
1.3.2. Các hạng mục chính của công trình đầu mối : ............................................. 6
1.3.1. Công trình đầu mối: .................................................................................... 6
1.4. Điều kiện tự nhiên lưu vực ................................................................................ 7
1.4.1 : Điều kiện địa hình :.................................................................................... 7
1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy. ................................... 7
1.4.3: Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn........................................................... 9
1.4.4: Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực: .......................................................... 10
1.5. Điều kiện giao thông ....................................................................................... 10
1.6. Điều kiện nguồn cung cấp vật liệu ................................................................... 11
1.6.1. Vật liệu đất đắp ......................................................................................... 11
1.6.2. Vật liệu cát, cát: ........................................................................................ 11
1.6.3. Vật liệu đá xây lát và đá dăm: ................................................................... 11
1.6.4. Điều kiện điện, nước ................................................................................. 11
1.6.5. Ximăng, sắt thép: ...................................................................................... 11
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư và thiết bị nhân lực: ................................................ 11

1.7.1. Điều kiện cung cấp vật tư: ........................................................................ 11
1.7.2. Thiết bị thi công ........................................................................................ 11
1.7.3. Nhân lực thi công:..................................................................................... 12
1.8.Thời gian thi công được phê duyệt: 02 năm. ..................................................... 12
1.9. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công ..................................... 12
1.9.1. Khó khăn: ................................................................................................. 12
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 2

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

1.9.2. Thuận lợi: ................................................................................................. 12
CHƯƠNG 2............................................................................................................... 13
CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG ...................................................................... 13
2.1. Dẫn dòng ............................................................................................................ 13
2.1.1. Mục đích yêu cầu. ..................................................................................... 13
2.1.2. Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công........................................ 13
2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng........................................ 13
2.1.4. Đề xuất phương án dẫn dòng: ................................................................... 15
2.2. Các phương án dẫn dòng. ................................................................................ 15
2.2.1. Phương án I: Thời gian thi công ( từ 1/1/2011 đến 30/12/2012). ............... 15
2.2.2. Phương án II: Thời gian thi công từ 1/1/ 2011đến 30/6/2013 .................... 17
2.3. Phân tích đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng. ........................................... 18

2.3.1. Ưu điểm: ................................................................................................... 18
`2.3.2. Nhược điểm: ............................................................................................ 18
2.3.3. Phân tích định lượng về kinh tế kỹ thuật: .................................................. 18
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: ............................................... 18
2.4.1. Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công: ............................. 18
2.4.2. Chọn tần suất dẫn dòng. ............................................................................ 18
2.4.3.Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công. ................................................ 18
2.4.4.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua dòng sông thu hẹp .................................. 19
2.4.5. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm (cống lấy nước) (tính cho năm
thứ hai) ............................................................................................................... 23
2.4.7 Thiết kế kích thước công trình dẫn dòng ................................................... 36
2.5 Tính thủy lực ngăn dòng:................................................................................. 38
2.5.1. Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng: .......................................................... 38
2.5.2. Chọn vị trí cửa ngăn dòng & độ rộng cửa ngăn dòng ................................ 39
2.5.3 Phương pháp ngăn dòng và tổ chức thi công ngăn dòng ............................ 39
2.5.4 Tính toán thuỷ lực ngăn dòng cho phương pháp lấp đứng .......................... 40
CHƯƠNG 3 : ............................................................................................................ 44
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN ....................................... 44
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 3

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

3.1 Công tác hố móng ............................................................................................ 44
3.1.1 Thiết kế tiêu nước hố móng ....................................................................... 44
3.1.2. Thiết kế tổ chức đào móng ........................................................................ 47
3.2. Thiết kế tổ chức đắp đập.................................................................................. 51
3.2.1. Phân chia các giai đoạn đắp đập ............................................................... 51
3.2.2 Tính khối đắp đập của từng giai đoạn: ....................................................... 53
Bảng 3-2-1 ........................................................................................................... 55
3.2.3. Cường độ đào đất của từng giai đoạn. ....................................................... 55
Biểu đồ cường độ đào cho các đợt đắp ................................................................... 56
3.2.4. Qui hoạch sử dụng bãi vật liệu. ................................................................. 57
3.2.5. Chọn máy và thiết bị đắp đập cho từng giai đoạn. ..................................... 58
3.2.6 Tổ chức thi công trên mặt đập .................................................................... 67
3.3. Thi công mùa mưa lũ:...................................................................................... 78
CHƯƠNG 4 :............................................................................................................ 79
KẾ HOẠCH TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH ...................................... 79
4.1 Mục đích & ý nghĩa ......................................................................................... 79
4.2 Kế hoạch & tiến độ thi công ............................................................................ 79
4.3 Khối lượng công việc để lập tiến độ : ............................................................... 80
CHƯƠNG 5............................................................................................................... 82
BỐ TRÍ MẶT BẰNG ................................................................................................ 82
5.1. Những vấn đề chung........................................................................................ 82
5.1.1. Nguyên tắc bố trí mặt bằng công trường: .................................................. 82
5.1.2. Trình tự thiết kế: ....................................................................................... 83
5.1.3. Chọn phương án bố trí mặt bằng: .............................................................. 83
5.2. Công tác kho bãi: ............................................................................................ 83
5.2.1. Xác định lượng vật liệu dự trữ trong kho: ................................................. 83
5.2.2. Xác định diện tích kho: ............................................................................. 84
5.3. Tổ chức cung cấp điện-nước trên công trường: ................................................ 84
5.3.1. Tổ chức cung cấp nước ............................................................................. 84
5.3.2. Tổ chức cung cấp điện: ............................................................................. 86

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 4

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

5.4. Bố trí quy hoạch nhà tạm thời trên công trường: .............................................. 87
5.4.1.Xác định số người trong khu nhà ở: ........................................................... 87
5.4.2. Xác định diện tích nhà ở và diện tích chiếm chỗ của khu vực xây nhà: ..... 88
5.4.3. Sắp xếp bố trí nhà ở và kho bãi: ................................................................ 88
5.5. Đường giao thông:........................................................................................... 89
5.5.1. Đường thi công ngoài công trường ............................................................ 89
5.5.2. Đường nội bộ trong công trường ............................................................... 89
CHƯƠNG 6............................................................................................................... 90
KHỐI LƯỢNG VÀ TỔNG DỰ TOÁN ..................................................................... 90
6.1. Khối lượng và tổng dự toán ............................................................................. 90
6.2. Các căn cứ để lập dự toán. ............................................................................... 90
CHƯƠNG 7 : AN TOÀN LAO ĐỘNG ..................................................................... 93
7.1. Những quy định chung về công tác an toàn lao động. ...................................... 93
7.2. Kỹ thuật an toàn trong thi công cơ giới. ........................................................... 93
7.3. Kỹ thuật an toàn trong thi công xây lắp. .......................................................... 93
7.4. Kỹ thuật phòng chống cháy nổ trên công trường. ............................................ 94
7.5. Vệ sinh môi trường.......................................................................................... 94
CHƯƠNG 8 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 95

8.1. Kết luận. .......................................................................................................... 95
8.2.Kiến nghị. ........................................................................................................ 95

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 5

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình
Tỉnh Ninh Thuận nằm ở vị trí trung tâm giao thông dọc theo Quốc lộ IA đi các
tỉnh phía nam, có đường sắt thống nhất nối liền đất nước và Quốc lộ 27 lên Tây
Nguyên.
Công trình “ Hồ chứa nước Thành Sơn” dự kiến xây dựng trên suối Ro, thuộc
xã Xuân Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận cách đường quốc lộ 1A khoảng 6km
về hướng Tây – Bắc.
Khu hưởng lợi của công trình nằm gọn trong xã Xuân Hải khỏang 200ha ở độ
cao 20-22m so với mặt nước biển.
Vị trí công trình: được xác định trên bình đồ tỷ lệ 1/2.000:
11 o18’30” - 12 o09’15”
108o09’10” - 109o14’25”

Vĩ độ Bắc.

Kinh độ Đông

1.2. Nhiệm vụ công trình
- Cải tạo môi trường sinh thái , tạo cảnh quan cho vùng .
- Giữ nước ngọt vào mùa khô để cung cấp nước sản xuất và sinh hoạt cho dân trong
vùng nhưng vẫn đảm bảo thoát lũ vào mùa lũ.
- Bổ sung nguồn nước ngầm đã cạn kiệt và bị ô nhiễm, kết hợp bảo vệ môi trường.
1.3. Qui mô kết cấu hạng mục công trình
1.3.1 Các thông số hồ chứa nước của phương án chọn:
- Diện tích khu vực
: Flv = 30Km2.
- Mực nước dân gia cường (P=1%)

: MNGCTK = + 31.4m.

- Mực nước dâng bình thường

: MNDBT= +30m.

- Mực nước chết

: MNC = +27.50m

- Dung tích toàn bộ

: Wtb = 3,052. 106 m3

- Dung tích hữu ích

: Whi = 2,663. 106 m3

- Dung tích chết

: Wc = 0,389.106 m3

- Hệ số sử dụng dòng chảy

:  = 0,47

- Hệ số dung tích

:  = 0,32

- Chế độ điều tiết

: Điều tiết năm

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 6

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

1.3.2. Các hạng mục chính của công trình đầu mối :
Căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất của khu vực xây dựng dự án, căn cứ
vào kết quả tính toán xác định quy mô công trình đầu mối các phương án, hình thức
các hạng mục công trình đầu mối như sau:
1.3.2.1. Đập đất:
1.

Cấp công trình đầu mối

: cấp IV

2.

Hình thức đập

: đập đất 1 khối

3.

Cao trình đỉnh đập

: 32.5 m

4.

Chiều cao đập lớn nhất

: 8.5 m.

5.

Chiều dài đập

: 2.334 m.

6.

Chiều rộng đỉnh đập

: 5,0 m

7.

Hình thức tiêu nước

: Tầng lọc ngược và đống đá.

1.3.2.2.Tràn xả lũ:
Theo điều kiện địa hình, địa chất của vùng tuyến công trình, tuyến tràn được bố
trí ở vai phải đập, ở vị trí này rất thuận tiện cho việc nối tiếp với hạ. Kiểu tràn tự do
máng bên, nối tiếp dốc nước, tiêu năng bằng bể. Cao trình ngưỡng tràn +30.00m. Lưu
lượng xả lũ thiết kế (P=10%): 155m3/s. Lưu lượng xả lũ kiểm tra (P=0,5%):
515.3m3/s. Kết cấu dốc nước thân tràn mặt cắt hình chữ nhật.
1.3.2.3.Cống lấy nước: bố trí tại giữa đập đất tuyến I.
8.

Cao trình ngưỡng cống

: +25,80 m

9.

Chiều dài cống

: 39m.

10.

Lưu lượng thiết kế

: 0,145 m3/s.

11.

Lưu lượng dẫn dòng lớn nhất qua cống : 0,988 m3/s.

12.

Khẩu diện cống (đường kính ống thép)

: 60cm.

13.

Độ dốc đáy cống

: 0,01.

14. Hình thức : Cống ngầm chảy có áp, bằng ống thép bọc BTCT M200, van

côn hạ lưu, phai thượng lưu cống .
1.3.1. Công trình đầu mối:
- Tuyến đập dài 2.334m : Phương án Tuyến I
- Hình thức : Đập đất
- Tràn xã lũ bằng bêtông cốt thép dài 41m và 1 cống lấy nước có kết cấu bằng
thép, đường kính cm

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 7

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

Bảng 1-1: Khối lượng công tác chính công trình đầu mối

TT

Hạng mục

Đơn vị

Khối lượng

1

Dọn mặt bằng

m2

43.357

1

Đất đào các loại

m3

29.796,53

3

Đất đắp

-

164.183,03

4

Bê tông các loại

-

246.18

5

Đá xây lát các loại

-

322.1

6

Cát, dăm sỏi

-

5.840,8

7

Thép các loại

T

226

1.4. Điều kiện tự nhiên lưu vực
1.4.1 : Điều kiện địa hình :
Hồ chứa nước Thành Sơn có thể phân ra thành 2 đơn nguyên địa mạo chính là:
dạng địa hình đồi núi – bóc mòn và dạng địa hình thung lũng – tích tụ. Dạng địa hình
bóc màn phát triển trên các khu có độ cao từ 25-70m. Bao gồm các đỉnh núi cao, các

sường dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ. Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần
thung lũng giữa núi, các thềm sông suối và bãi bồi, dạng địa hình phát triển theo
hướng kéo từ Đông Bắc xống Tây Nam, với đặc trưng và chiều rộng hẹp, bề mặt tương
đối phẳng, độ cao thây đổi từ 25-33m.
Lớp phủ thực vật của vùng thây đổi rõ rệt theo từng độ cao. Trên núi cao, lớp
phủ thực vật còn khá phong phú, càng xuống thấp lớp phủ càng thưa dần, nhiều chổ
đất bị khai thác triệt để, có chỗ đá trơ sỏi đá. Nói chung thảm thực vật nghèo nàn và
mỏng làm cho khả năng giữ nước của lưu vực càng kém.
Với đặc trưng dạng địa hình khu vực lòng hồ Thành Sơn như thế cho thấy có
thể hình thành hồ chứa có dung tích hơn 2 triệu m3, mặt cắt lòng hồ có dạng hình V,
mặt bằng thuận lợi cho việc bố trí kho bãi, lán trại, điều kiện thi công thuận lợi dễ
dàng
1.4.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy.
1.4.2.1 Điều kiện khí hậu:
Vùng xây dựng công trình ngòai chịu khí hậu nhiệt đới gió mùa mà còn chịu
ảnh hưởng của Nam Trung Bộ, với đặc điển nổi bật của khí hậu là khô hạng, khắc
nghiệt. Lượng mưa trung bình nhiều năm khoảng 900mm. Phân phối lượng mưa trong
năm không điều hòa: mùa khô gồm 9 tháng từ tháng 12 đến tháng 8, mùa mưa 3 tháng
từ tháng 9 – 12, chiếm 54% lượng mưa năm. Trong mùa mưa hoạt động của các hình
thế thời tiết nguy hiểm như bão, áp thấp nhiệt đới, gió mùa đông bắc mạnh nên thường
gây ra mưa lũ lớn.

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 8

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

1.4.2.2. Điều kiện thuỷ văn
Đặc trưng lưu vực:
- Diện tích lưu vực:

F= 30 km2

- Chiều dài suối chính đến tuyến đập:

L= 6.9 km

- Độ rộng sông:

J = 12.1 km

1.4.2.3: Đặc trưng dòng chảy
Dòng chảy năm.
- Mo = 9.43l/s.km2
- Qo = 0.156 m3/s
- Wo = 4.684.106m 3
- Hệ số dòng chảy  =0, 32
- Hệ số biến động dòng chảy:Cv = 0.25
- Hệ số thiên lệch

Cs = 3.Cv

Bảng tần suất lưu lượng đặc trưng dòng chảy năm thiết kế Đập (QP%;WP%)

Bảng 1-1

50

75

Q P%(m3/s)

0.118

0.148

WP% ( 106m3)

3.72

4.684

P% Yếu tố

Bảng kết quả tính toán lũ thiết kế
P%

0,5

1,5

10

Q(m3/s)

515.3

368.8

155

Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt và mùa lũ tiểu mãn
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

Qmax 10%(m3/s)

0,1

0,2

0,3

0,5

8.3

VII

VIII

23.7

29.5

Đặc trưng nhiệt độ không khí
Tháng
Tcp(oC)

I

II

III

24,6

23.2

27.2

Sinh viên:

IV

V

VI

28,4 28 28,7

VII

VII

IX

X

XI

XII

Năm

28.6

29

27.3

26,6

25.

24.6

27.1

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 9

Thiết kế & TCTC hồ chứa
nước Thành Sơn

.7
Tmax(oC)
o

Tmin( C)

9

33,5

35,2

36,2

38,7 39 40,5

39

39,5

37,7

34,7

34

33

40,5

15,5

15,6

18,9

20,7 22 22,5

22

21

20,8

19,3

17

16

16,1

Nhiệt độ trung bình Tcp
Nhiệt độ không khí cao nhất Tmax
Nhiệt độ không khí thấp nhất Tminảng phân phối đặc trưng độ ẩm
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII

IX

X

XI

XII

Năm

Ucp

69

70

70

73

78

76

76

71

80

83

78

72

75

Umin

20

24

14

22

28

26

24

26

23

39

38

16

14

Độ ẩm tương đối lớn nhất đạt tới Umax= 100%
Ucp : Độ ẩm không khí trung bình
Umin : Độ ẩm không khí nhỏ nhất
Umax : Độ ẩm không khí cao nhất
1.4.3: Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn
1.4.3.1. Đặc điểm về địa chất:
Trong khu vực hồ có mặt các đá trầm tích và đệ tứ.Các đá cổ là các thành tạo
mácma thành phần trung tính đến acid bao gồm granit, qranodinit…….Thành phần
khóang vật tạo đá chủ yếu là thạch anh. Các trầm tích đệ tứ là sản phẩm của các quá
trình phân hóa đá gốc dưới dạng tổng hợp các tác nhân phân hóa, các quá trình bào
mòn xâm thực và tích tụ.
1.4.3.2. Đặc điểm đại chất thủy văn:
Địa hình lòng hồ tương đối bằng phẳng, chủa yếu địa hình thềm suối. Phần lòng
hồ ứng với dạng thềm sông, suối là các tích tụ có nguồn gốc Aluvi và Deluvi có thành
phần phổ biến là các, cuội sỏi, á sét, á cát, bề dày thây đổi từ 3-6m.
Nước dưới đất rất nghèo, các đ1a gốc và phần lớn lớp vỏ phong hóa đều không
có khả năng chứa nước. Nước chỉ tồn tại trong các đá cuội sỏi, á cát bồi tích với trữ
lượng rất nhỏ. nguổn cung cấp chủ yếu cho nước dưới đất là nước mưa.
1.4.3.3. Địa chất công trình khu đầu mối:
Theo thứ tự từ trên xuống dưới gồm có các phân vị địa tầng chính như sau:
- Lớp1a: Lớp á cát chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, kết cấu chặt vừa
và thành phấn chủa yếu là cát bại sạn đất sạn.
- Lớp 1a’: Lớp sạn thạch anh chứa ít sét, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái ẩm kết
cấu chặt vừa và thành phần chủa yếu là cát bại sạn đất sạn.

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 10

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

- Lớp 1b : Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành phần
của đá granit. Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm kết cấu chặt
vừa.
- Lớp 1b’ : Lớp đá tảng kích thước 30-50cm, chứa ít dăm sạn thạch anh, sét màu
nâu.
- Lớp 1c: Lớp cuội sỏi chứa ít sét, cát.Trạng thái bảo hòa nước, kết cấu chặc vứa,
kích thước cuội >5 đến 10m.
1.4.4: Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực:
Tỉnh Ninh Thuận có thành phố Phan Rang - Tháp Chàm và 4 huyện: Bác ái,
Ninh Sơn, Ninh Hải, Ninh Phước. Thành phố Phan Rang - Tháp Chàm là trung tâm
chính trị, kinh tế, văn hóa của cả tỉnh.
Diện tích và dân số năm 2005 phân chia theo các đơn vị hành chính như sau:
Đơn vị hành chính

Số xã

Số phường,

thị trấn

Diện tích
(km2)

Dân số

Mật độ d.số
(người/km2)

Tỉnh Ninh Thuận

44

15

3.358,00

564.403

168

Txã PR-TChàm

3

12

79,38

162.545

2.047

Huyện Bác ái

9

1.027,29

20.138

20

Huyện Ninh Sơn

7

1

771,34

75.027

97

Huyện Ninh Hải

11

1

573,12

126.674

222

Huyện Ninh Phước

14

1

906,87

180.019

198

Diện tích tự nhiên của thị xã Phan Rang – Tháp Chàm chỉ chiếm 2,36% diện
tích đất tự nhiên toàn tỉnh, dân số chiếm 28,8% dân số toàn tỉnh nhưng tổng thu ngân
sách chiếm tới 81% tổng thu ngân sách của toàn tỉnh.
Tổng giá trị GDP trên toàn tỉnh năm 2005 đạt 2.356.302 triệu đồng, trong đó
nông-lâm-thủy sản chiếm tỷ trọng lớn:
o

Nông-lâm-thủy sản

: 1.057.102 triệu đồng

o

Công nghiệp-xây dựng :

463.779 triệu đồng

chiếm 19,7%

o

Dịch vụ

835.421 triệu đồng

chiếm 35,4%

:

chiếm 44,9%

Các xã Xuân Hải – huyện Ninh Hải; xã Phước Hà & Phước Minh – huyện Ninh
Phước là các xã nghèo miền núi, gồm nhiều đồng bào dân tộc sinh sống, tập quán canh
tác lạc hậu, cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông, sinh hoạt, sản xuất còn thiếu nhiều nên
ảnh hưởng lớn đến sự phát triển sản xuất và đời sống nhân dân trong xã.
1.5. Điều kiện giao thông
Đường thi công vào các công trình đều đã có nối liền với các trục giao thông
liên xã, liên huyện, thuận lợi cho việc vận chuyển thiết bị, vật tư xây dựng công trình.

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 11

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

Công tác thi công đắp đường và sửa chữa cần hoàn thành trước khi khởi công
để đảm bảo sử dụng vận chuyển vật tư, vật liệu xây dựng công trình.
Trong quá trình thi công, đường phải được duy tu sửa chữa thường xuyên
1.6. Điều kiện nguồn cung cấp vật liệu
1.6.1. Vật liệu đất đắp
- Vật liệu đất đắp chủ yếu dùng để đắp đê quai thi công cụm công trình đâu
mối. Qua khảo sát đả sát định được 3 mỏ đất đắp đập. Mỏ 1 nằm trong lòng hồ, mỏ 2
nằm bên vai phải tuyết đập, mỏ 3 nằm bên vai trái tuyến đập. Các mỏ vật liệu đều có
thể khai thác bằng cơ giới rất thuận tiện, có chất lượng tốt như đất á sét vừa đến nặng
màu xám vàng, trạng tái thiên nhiên cứng, kết cấu chặt vừa, bề dầy khai thác từ 2-3.5m
và đáp ứng đủ trữ lượng để đắp
1.6.2. Vật liệu cát, cát:
- Qua khảo a sát vùng cách công trình 10 km có một lượng cát rất lớn. Sỏi cách
3-4km về phía hạ lưu.
1.6.3. Vật liệu đá xây lát và đá dăm:
Theo kết qua điều tra xác định được hai vị trí
Bãi 1: Nằm phía thượng lưu tràn
Bãi 2: Nằm phía hạ lưu tuyến công trình từ 2Km

1.6.4. Điều kiện điện, nước
Tại khu vực đầu mối công trình không có điện, cần xây dựng tuyến đường dây
tải điện từ khu vực dân cư vào với chiều dài khoảng 3,0km.
Tại công trường cần bố trí máy phát điện diezel dự phòng.
Nước sử dụng cho sinh hoạt và thi công được sử dụng các nguồn là: nước trong
lòng hồ; nước tại suối; nước giếng đào hay khoan tại chỗ hoặc dùng xe tec chở từ khu
vực dân cư vào. Tuy nhiên nguồn nước ngầm ở đây khá dồi dào vì vậy vào mùa khô
thì nên sử dụng nguồn nước giếng khaon đào tại chỗ, vào mùa mưa thì sử dụng nước
trong hồ, nước suối.
1.6.5. Ximăng, sắt thép:
- Đối với xi măng, sắt thép có thể mua tại Thành Phố Phan Rang - Tháp Chàm
1.7. Điều kiện cung cấp vật tư và thiết bị nhân lực:
1.7.1. Điều kiện cung cấp vật tư:
1.7.2. Thiết bị thi công
Đối với thiết bị thi công có rất nhiều thuận lợi, đơn vị thi trong tỉnh cũng như
ngoài tỉnh đã tham gia thi công những công trình rất lớn của tỉnh như đập Sông Trâu,
đập Tân Giang, đập Sông Sắt v.v nên thiết bị thi công đồng bộ dồi dào, đội ngũ công
nhân có tay nghề cao, làm việc đạt hiệu quả, các loại thiết bị hầu hết là của các nước
XHCN sản xuất nên dễ sửa chữa khi hư hỏng, phụ tùng thay thế nhiều thời gian sửa
chữa ít, di chuyển đi lại dễ dàng ít tiêu hao nhiên liệu, thao tác nhanh đảm bảo tăng
năng suất lao động, hoàn thành theo đúng tiến độ thi công.
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 12

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

1.7.3. Nhân lực thi công:
Công trình hồ chứa nước Thành Sơn một công trình cấp bách của tỉnh. Nó đáp
ứng được lòng mong mỏi của người dân trong tỉnh nói chung và vùng dự án nói riêng.
Công trình vừa nằm trên khu vực có mặt bằng rất rộng vừa có kết cấu là đập đất
đồng chất. Do vậy rất thuận lợi cho việc thi công nhờ vào đội ngũ công nhân cũng như
kỹ sư và các nhà quản lý có kinh nghiệm nhiều năm qua nhiều công trình như Sông
Trâu, đập Tân Giang, đập Sông Sắt v.v.
1.8.Thời gian thi công được phê duyệt: 02 năm.
Từ tháng 01 năm 2011 đến hết tháng 12 năm 2012.
1.9. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công
1.9.1. Khó khăn:
Đặc điểm của khí hậu và thời tiết ở tỉnh Ninh Thuận nói chung và ở vị trí công
trình nói riêng mưa rất ít và phân thành hai mùa riêng biệt, kết hợp tại vĩ trí công trình
không có điện nên trong quá trình thi công gặp nhiều khó khăn, nên phải sắp xếp, bố
trí tiến độ thi công hết sức hợp lý để tránh tình trạng kéo dài thời gian thi công và ảnh
hưởng tới chất lượng công trình.
1.9.2. Thuận lợi:
Địa hình khu đầu mối rất thích hợp cho việc xây dựng đập có đường thi công,
vật tư, vật liệu, nước gần chân công trình ngoài ra được sự quan tâm của các cấp lãnh
đạo và người dân địa phương nên cũng rất thuận lợi trong việc bố trí công trình và đền
bù giải phóng mặt bằng.
Công trình thi công bắt đầu từ mùa khô thuận lợi dọn mặt bằng và bóc phong
hoá một cách hiệu quả và bố trí thời gian chặn dòng hợp lý, đẩy tiến độ thi công nhanh
và có hiệu quả, đảm bảo cao trình trong mùa mưa không ảnh hưởng tới công trình.

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 13

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

CHƯƠNG 2
CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Dẫn dòng
2.1.1. Mục đích yêu cầu.
Đối với công trình hồ chứa nước Thành Sơn là đập đất đồng chất vì vậy trong
quá trình thi công đòi hỏi hố móng phải khô ráo liên tục nên ta phải có biện pháp dẫn
dòng trong quá trình thi công hợp lý để quá trình thi công được thuận lợi và an toàn.
Dẫn dòng thi công gồm 3 mục đích:
Ngăn dòng chảy không có lợi đối với quá trình thi công.
Dẫn dòng chảy về hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dùng nước trong
quá trình thi công cũng như chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản…..
Phải đảm bảo được các điều kiện thi công nhưng không gây ảnh hưởng đến
việc sử dụng nước phục vụ dân sinh phía hạ lưu.
2.1.2. Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công
Dẫn dòng thi công là một khâu công tác có tính mấu chốt và quan hệ với nhiều
vấn đề quan trọng. Nó quyết định đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình.
Dẫn dòng thi công chịu nhiều ảnh hưởng của các nhân tố như: thuỷ văn, địa hình, địa
chất, đặc điểm kết cấu và sự bố trí công trình thuỷ công...Vì vậy, để đẩy nhanh tiến độ

thi công và giảm giá thành công trình thì ta phải chọn ra phương án dẫn dòng tối ưu
nhất để dẫn dòng thi công.
2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới phương án dẫn dòng
2.13.1. Ảnh hưởng của địa hình:
Địa hình lưu vực hồ Thành Sơn có thể phân thành 2 dạng chính:
- Dạng địa hình xâm thực bóc mòn: Dạng địa hình này phát triển trên toàn bộ
lưu vực vùng dự án bao gồm các đỉnh và sườn núi. Những nơi này gồm nương rẫy,
rừng thảo mộc, cây cối phát triển vừa phải. Dạng địa hình này bị phân cách vừa, đồi
núi tương đối cao, mái dốc có góc thay đổi từ 20-600.
- Dạng địa hình xâm thực và tích tụ: Vùng lòng hồ có địa hình lòng chảo rộng,
thoải, nghiêng dần về phía hạ lưu khu tưới theo suối Ra . Dạng địa hình này phát triển
theo các khe suối, tạo thành các bãi bồi nhỏ, hẹp. Biện pháp dẫn dòng có thể áp dụng
là dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, dẫn dòng bằng phương pháp đào kênh dẫn dòng,
địa hình rộng, thoải nên thích hợp cho việc bố trí thi công trình, mà không ảnh hưởng
đến việc dẫn dòng.
2.1.3.2. Ảnh hưởng của nhân tố thuỷ văn:
Dòng chảy tại khu vực đầu mối có lưu lượng không lớn , nước chảy chia làm
hai mùa rõ rệt. Lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt khác nhau. Mực nước sông thay đổi
nhiều, lũ tập trung nhanh, cường suất lớn do những con sông suối nhỏ đồ về dễ gây ra
lũ cho vùng hạ lưu gây khó khăn cho việc dẫn dòng thi công. Do vậy không thể dùng
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 14

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

biện pháp dẫn dòng thi công như: Dẫn dòng qua máng, qua kênh đào lớn mà phải dùng
phương pháp dẫn dòng thi công như: qua lòng sông thiên nhiên, lòng sông thu hẹp.
2.1.3.3.Ảnh hưởng của các điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn
Ngoài lớp á cát chứa ít sạn và hỗn hợp cát bụi sỏi thấm mạnh có chiều dày
tương đối, kết cấu rời rạc ẩm ướt còn có lớp sạn thạch anh chứa ít sét pha và lớp á sét
chứa dăm sạn, sỏi. Vì vậy dòng thấm không lớn nhưng phải tiêu nước hố móng để thi
công nên khi đắp đê quai để dẫn dòng thi công phải chú ý đến biện pháp chống thấm ở
nền, nhưng lại có nhiều thuận lợi so với nền đá trong công tác hố móng. Như vậy áp
dụng dẫn dòng bằng phương pháp đào hầm là không khả thi.
2.1.3.4. Quan hệ giữa công trình thuỷ lợi và phương án dẫn dòng
Hệ thống đầu mối công trình hồ chứa nước Thành Sơn gồm các hạng mục: Đập
đất, tràn xã lũ bằng bêtông cốt thép và cống lấy nước có kết cấu bằng thép phần móng
bằng bêtông, lưu lượng qua vị trí công trình nhỏ . Vì vậy có thể kết hợp cống lấy nước
và lòng sông thiên nhiên để dẫn dòng.
2.1.3.5. Điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
Để đảm bảo cho việc dùng nước trong khi thi công nhu cầu dùng nước cho sinh
hoạt, trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi và lưu lượng qua vị trí công trình thuận
lợi, ta phải chọn phương án sao cho đảm bảo lượng nước dùng ở hạ lưu không bị thiếu
nước trong thời gian thi công công trình.
2.1.3.6. Điều kiện tổ chức và khả năng thi công:
a. Thuận lợi:
Đây là vùng có địa hình tương đối thoải nên rất thuận lợi trong việc giao thông
đi lại vận chuyển vật liệu, nước và cung ứng vật tư thiết bị máy móc cũng là nơi đáp
ứng nguồn nhân lực lao động phổ thông và lao động trình độ cao trong ngành xây
dựng công trình thuỷ lợi tương đối của tỉnh.
b. Khó khăn:
Công trình nằm cách xa đường quốc lộ điều kiện giao thông giữa công trình tới

các vùng lân cân cũng không thuận lợi, dân cư thưa thớt kết hợp không có điện nên rất
khó khăn khi vận chuyển vật liệu, thiết bị, máy móc.
c. Khả năng thi công:
Các nhà thầu có đủ điều kiện năng lực, kinh nghiệm, tài chính cũng như thiết bị,
máy móc để thi công công trình .
Kết luận: Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án
dẫn dòng cho thấy: Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương án dẫn
dòng. Dựa vào địa hình, thời gian thi công để đề xuất được phương án dẫn dòng hợp
lý, cả hai mặt kỹ thuật và kinh tế. Có thể sử dụng vào công trình để dẫn dòng như:
Lòng sông thiên nhiên, cống lấy nước, tràn xả lũ.
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 15

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

2.1.4. Đề xuất phương án dẫn dòng:
2.1.4.1. Nguyên tắc đề xuất phương án dẫn dòng:
1/ Thời gian thi công ngắn nhất.
2/ Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình thấp nhất.
3/ Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao.
4/ Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của thiên nhiên và các đặc điểm của kết
cấu công trình thủy công để giảm bớt khối lượng và giá thành các công trình tạm.

5/ Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức quản lý như:
máy móc có năng xuất cao, phương pháp và công nghệ thi công tiên tiến, tổ chức thi
công khoa học để tranh thủ tối đa thi công vào mùa khô với hiệu quả cao nhất. Cụ thể
là mùa khô mực nước thấp, đắp đê quai ngăn dòng, tập trung đắp đập với tốc độ nhanh
vượt lũ tiểu mãn và lũ chính vụ.
6/ Khi thiết kế các công trình tạm nên chọn các phương án thi công đơn giản, dễ
làm, thi công nhanh, dỡ bỏ dễ dàng, tạo điều kiện cho công trình chính sớm khởi công
và thi công thuận lợi, đặc biệt là tạo điều kiện để công trình sớm phát huy tác dụng.
- Thời gian thi công 20 tháng bắc đầu (từ ngày 01tháng 01 năm 2009 đến ngày
30 tháng 8 năm 2010)
- Nội dung phương án được tóm tắt trong bảng sau:
2.2. Các phương án dẫn dòng.
2.2.1. Phương án I: Thời gian thi công ( từ 1/1/2011 đến 30/12/2012).
Năm
thi
công

Thời gian

Công trình
dẫn dòng

Lưu lượng
dẫn dòng
(m3/s)

Các công việc phải làm

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Năm
thứ
nhất

và các mốc khống chế

Lưu lượng
- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi
lớn nhất mùa
và các khu phụ trợ phục vụ cho thi công
khô ứng với
Mùa khô: Dẫn dòng
- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào móng
tần suất
Từ tháng
qua lòng
đập, móng tràn, cống lấy nước
P=10%
1đến tháng
suối tự
- Thi công và hoàn thiện cống lấy nước.
08

nhiên
Qmax=29,5
(m3/s)
- Đào đắp phần chân khay bờ phải và
phần chân khay bờ trái trừ lại phần lòng
suối.
- Thi công bản đáy tràn xả lũ.

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp
chứa

Trang 16

Thiết kế & TCTC hồ
nước Thành Sơn

Mùa mưa:
Từ tháng
09 đến
tháng 12

Dòng chảy
lũ
P=10%
Dẫn dòng

- Đắp đập từ cao trình lấn dần về hai vai
qua lòng tra bảng ta dập trừ lại đoạn lòng suối
suối thu có
- Thi công hòan thiện tràn xả lũ .
hẹp
Q
=
155(m3/s)

- Lưu lượng
lớn nhất mùa
khô ứng với
- Mùa khô: - Dẫn qua
tần suất
Từ tháng Cống lấy
P=10%
01 đến
nước
Qmax=29,5
tháng 08
(m3/s)
Năm
thứ
hai
Mùa mưa:
Từ tháng - Dẫn qua
09 đến tràn xả lũ
tháng 12

Lưu lượng

lớn nhất ứng
với
dòng
chảy
lũ
P=10%
tra bảng ta
có

- Đầu tháng 01 đắp đê quai thượng, hạ
lưu chặn và dẫn dòng qua cống lấy nước.
- Nạo vét hố móng đập phần lòng song
chính, đào chân khay, tim đập.
- Đắp đập chính đến cao trình phòng lũ
chính vụ và hoàn thành đập trước 30/09.

- Lát đá bảo vệ mái thượng lưu, trồng cỏ
mái hạ lưu, trải cấp phối mặt đập, xây
rãnh tiêu nước ....
- Hoàn thiện toàn bộ công trình và bàn
giao công trình đưa vào sử dụng

Q=
155(m3/s)

Sinh viên:

Lớp: TH16

Đồ án tốt nghiệp

Trang 17

Ngành: Công trình thủy lợi

2.2.2. Phương án II: Thời gian thi công từ 1/1/ 2011đến 30/6/2013
Lưu lượng
Năm
Công
Các công việc phải làm
dẫn dòng
thi
Thời gian
trình dẫn
và các mốc khống chế
công
dòng
(m3/s)
(1)

(2)

Mùa
khô:
Từ tháng 01
đến tháng 08

(3)

Dẫn qua
lòng suối
tự nhiên

(4)

(5)

Lưu lượng
lớn nhất mùa
khô ứng với
tần suất
P=10%

- Làm đường thi công, lán trại, kho bãi
và các khu phụ trợ phục vụ cho thi
công

Qmax=29,5
(m3/s)

- Bóc phong hóa bãi vật liệu, đào móng
đập, móng tràn, cống lấy nước; tận
dụng đất đá đào móng để đắp đê quai
dọc cống.
- Thi công hoàn thiện cống lấy nước.

Năm
thứ
nhất

Mùa mưa:
Từ tháng 09
đến tháng 12

Dẫn qua
lòng suối
thu hẹp

Mùa khô:
- Cống
Từ tháng 01 lấy nước
đến tháng 08 (Q=0,6m3
/s)
Năm
thứ
hai
Dẫn qua
Mùa mưa:
-Cống lấy
Từ tháng 09 nước và
đến tháng 12 tràn xả lũ

Sinh viên:

Lưu lượng
lớn nhất ứng
với
dòng
chảy
lũ - Đào chân khay và đắp phần bên trái

P=10% tra đập phía cống lấy nước.
bảng ta có
- Thi công móng tràn xả lũ .
Q
=
155(m3/s)
Lưu lượng
lớn nhất mùa - Chặn dòng đầu tháng 2
khô ứng với - Đắp đê quai thượng hạ lưu, dẫn dòng
tần suất
qua cống
P=10%
- Thi công tràn xả lũ.
Qmax=29,5
- Đắp đập chính đến cao trình chống lũ
(m3/s)
tiểu mãn trước 30 tháng 04.
Lưu
lượng
lớn
nhất ứng với
dòng chảy lũ
P=10% tra
bảng ta có

- Đắp đập đến cao trình thiết kế và
hoàn thiện đập trước lũ chính vụ.
- Lát đá bảo vệ mái thượng lưu, trồng
cỏ mái hạ lưu, trải cấp phối mặt đập,
xây rãnh tiêu nước ....

Q
= - Hoàn thiện toàn bộ các công trình
3
khác.
155(m /s)
- Nghiệm thu và bàn giao công trình.

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 18

Ngành: Công trình thủy lợi

2.3. Phân tích đánh giá lựa chọn phương án dẫn dòng.
2.3.1. Ưu điểm:
Phương án I

Phương án II

- Không phải xây tràn tạm và các công trình - Cường độ đắp đập vượt lũ
phục vụ cho dẫn dòng khác nên giảm được khối tiểu mãn cũng như lũ chính
lượng công trình, giảm được giá thành thi công. vụ không cao.
- Thi công được liên tục cả trong mùa kiệt và .
mùa lũ không bị gián đoạn đảm bảo được tiến
độ thi công.
- Đảm bảo yêu cầu dùng nước cho hạ lưu.

`2.3.2. Nhược điểm:
Phương án I

Phương án II

- Cường độ lên đập để vượt lũ tiểu - Tăng giá thành công trình do không
mãn cao.
tận dụng được đất đào móng công.
- Thời gian thi công kéo dài.
2.3.3. Phân tích định lượng về kinh tế kỹ thuật:
Trình tự thi công đập đất giữa 2 phương án cơ bản là giống nhau. Phương án 1 có
ưu điểm nổi bật là khối lượng công trình dẫn dòng nhỏ, tận dụng được công trình lấy
nước để dẫn dòng, cường độ thi công giữa các mùa tương đối đồng đều, ổn định.
Phương án 2 tuy giảm được cường độ đắp đập nhưng thời gian kéo dài, khá tốn kém
làm tăng giá thành công trình.
Qua phân tích đánh giá lựa chọn thì phương án 1 là phương án chọn để làm
phương án thiết kế dẫn dòng thi công.
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công:
2.4.1. Chọn tần suất và lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công:
2.4.2. Chọn tần suất dẫn dòng.
Theo TKKT TCVN 285-2002 công trình hồ chứa có cấp thiết kế là cấp IV. Tần suất
lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm phục vụ dẫn dòng được xác định
theo bảng 3-4 với công trình cấp IV, thì tần suất dẫn dòng lấy P =10%.
2.4.3.Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công.

Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng là một vấn đề phức tạp vì nó liên quan đến rất
nhiều vấn đề như đặc điểm thủy văn, khí tượng…: đó là những yếu tố luôn thay đổi
ngẫu nhiên, khó xác định chính xác.
Công trình hồ chứa nước Thành Sơn thời gian thi công 2 năm, do đó chọn thời
đoạn thiết kế dẫn dòng phải dựa vào phương án dẫn dòng, đặc điểm thuỷ văn. Vì thế

đối với công trình thời đoạn thi công được chọn thiết kế dẫn dòng là theo mùa:
- Mùa khô: Từ tháng 12 đến cuối tháng 8
- Mùa lũ:
Sinh viên:

Từ đầu tháng 9 đến hết tháng 11
Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 19

Ngành: Công trình thủy lợi

2.4.4.Tính toán thủy lực dẫn dòng qua dòng sông thu hẹp

2.4.4.1 Mục đích :
 Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp;
 Xác định cao trình đê quai thượng và hạ lưu;
 Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô;
 Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy;
2.4.4.2 Nội dung tính toán :
+ Mức độ thu hẹp cho phép của lòng sông: do các yếu tố sau quy định:
- Lưu lượng dẫn dòng thi công.
- Điều kiện chống xói của lòng sông và địa chất ở hai bờ.
- Đặc điểm cấu tạo của công trình.
- Đặc điểm và khả năng thi công trong các giai đoạn nhất là giai đoạn công trình
có trọng điểm.
- Hình thức cấu tạo và cách bố trí đê quai.

- Cách tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình.

Lòng suối thu hẹp

Để tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp cần phải xác định mực
nước phía hạ lưu. Do không có tài liệu đo quan hệ Q~ Zhl nên ta có thể tính toán mực
nước này nếu coi sông như là kênh hình thang chảy với lưu lượng Q có chiều sâu mực
nước là hs .
Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật ta có các thông số sau: (tính từ tháng 01 đến
tháng 8 năm thứ nhất):
- Bề rộng lòng sông: b= 32m

- Độ dốc bình quân đáy sông: i= 0,00121
- Lưu lượng lớn nhất thiết kế ứng với P=10%,: Qmax= 155 m3/s
- Độ dốc mái sông: m=2 → 4mo = 9,88 (mái sông thiên nhiên m= 1÷ 2 )

- Hệ số nhám sông thiên nhiên: n = 0,025 ÷ 0,027 chọn n = 0,025
Tính chiều cao cột nước trong sông:
- Ta có các công thức sau:
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 20

Ngành: Công trình thủy lợi

Q  W .C. R.i (2-1)

Trong đó:
W= (b+m.h).h (2-2)
1

1
C  .R 6 (C là hệ số Ceri ) (2-3)
n
R

W



(R bán kính thủy lực ) (2-4)

  b  2h. 1  m 2

(là chu vi ướt ) (2-5)

Từ các công thức trên ta giả thiết h để tìm Q. từ h và Q đã có ta vẽ được đường
quan hệ Q và h. Kết quả tính toán Q và h thể hiện ở bảng 2-1
Bảng 2-1: Kết quả tính toán Q và h
Q(m3/s)

1,4

6,6

14,7

21,6

29,5

38,5

78,4

155

197,9

hhl

0,13

0,32

0,51

0,64

0,78

0,91

1,39

2,07

2,38

Zhl

26,13

26,32 26,51 26,64 26,78

26,91

27,39

28,07

28,38

Trong đó :

Zhl= hsông + Zđáy sông (Zđs min = 26m)

Từ kết quả tính toán ở bảng 2-1 vẽ được biểu đồ quan hệ Q ~ ZTL
Biểu đồ quan hệ Q ~ ZTL
Zhl ( m)

28.5

Quan hệ Q và Zhl

28
27.5
27
26.5
26
25.5
0

20

40

60

80

100

120

140

Q (m3/s)
160

180

Nội dung tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp thời đọan từ tháng
1 đến tháng 12 năm thứ nhất (giai đoạn 1):

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 21

Ngành: Công trình thủy lợi

Lưu lượng chọn dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ứng với tần suất 10%; xuất
hiện ở tháng 11 có thể xem như lũ lớn nhất trong năm là : Qmax = 155 (m3/s) tra bảng
quan hệ Q ~ Zhl ta được h hl = 2,07m.Từ đó suy ra được
- Mức độ thu hẹp của lòng sông được biểu thị bằng công thức sau:
K

1
.100% (2-6)
2

Trong đó:
K : Mức độ thu hẹp của lòng sông, thường từ (30-60%)

1 : Diện tích ướt của sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ
. 1 = 74,89m2 ( 1 được đo thực trên bản vẽ)

 2 : Diện tích ướt của sông cũ, xác định được thông qua tính thử dần
bằng cách coi khi lòng sông bị thu hẹp làm việc như đập tràn đỉnh rộng chảy ngập
không ngưỡng, cửa vào rất thuận nên ta có công thức:

Q*   n .1 2 g.z (2-7)

Trong đó:
.n = 0,77 Tra bảng 14-13 GTTL tập 2 ứng với m
. m = 0.3 là hệ số lương lượng phụ thuộc vào mức độ thu hẹp lòng sông
lớn hay nhỏ và cửa vào thuận hay không thuận.
Giả thiết Z = 0,37m thế vào công thức (2-7) ta được
Q*  0,77.74,89 9,81.0,37 = 155,2

So sánh thấy QQVậy ta giải thiết Z là đúng, mặt khác ta có
- Độ cao nước dâng được tính như sau:
1 Vc2 Vo2
(2-8)
Z  2 .

 2g 2g

Z dq
Z TL
1:
1:2

2

Zhl

Z
hhl

Sinh viên:

Z ds

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 22

Ngành: Công trình thủy lợi

Trong đó:
Z : Độ cao nước dâng (m)

Vo : Lưu tốc đến gần (m/s) (Vo nhỏ nên bỏ qua)
g : Gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s2
- Từ công thức Z 

1 Vc2 Vo2

.

 2 2g 2g

Vc2  Z . 2 .2.g = 0,37.0,77.2.9,81

 Vc = 2,07 (m/s)

Có Vc ta thế vào công thức Vc =

2 

Q lu10%
ε ω 2  ω1 

Qlu10%
155
2
 1   2 
 74,89 =157,9m
0,90.2,07
 .Vc

. Với là hệ số thu hẹp hai bên
. Thế m2 vào công thức (2-6) ta tìm được K = 0,47 = 47%.
Vậy mức độ thu hẹp là hợp lý.
 Tính Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp của lòng sông (Vc)(m/s)
Sau khi sơ bộ xác định hệ số K=0,47 và tính được lưu tốc bình quân tại mặt cắt
thu hẹp VC= 2,07, căn cứ vào điều kiện địa chất của đoạn sông thu hẹp sẽ xác định
được lưu tốc bình quân cho phép không xói [VC]. So sánh VC và [VC] nếu VC lớn hơn
[VC] nhiều tức là lòng sông, bờ sông và đê quai dọc có khả năng bị xói lở. VC  [VC]
-Tính [VC] = k.Q0,1
3
Mà : Qmax = 1,2. QTK
max = 1,2 × 155 = 186m /s

 [VC] = 0,68 × 1860,1 = 1,14m/s (chọn K = 0,68 tra bảng 13 trang 451 TCVN
4118 - 1985).
Vậy so sánh ta thấy Vc > [ Vc ] nên lòng suối và bờ suối cũng như đê có khả năng
bị xói lở. Đề phòng và chống xói lở cho đê quai ta dùng các biện pháp sau đây:

Để phòng và chống xói lở thường thực hiện các biện pháp sau :
- Bố trí đê quai thuận chiều nước chảy. Trường hợp cần thiết phải làm tường hướng
dòng.
- Nạo vét và mở rộng lòng sông để tăng tiết diện khi thu hẹp, tức là giảm VC.
- Thu hẹp phạm vi hố móng và mặt cắt đê quai dọc của giai đoạn đầu.
- Trong trường hợp cần thiết có thể dùng đá để bảo vệ đê quai lòng sông và bờ
sông.
Sau khi lòng sông bị thu hẹp thì trạng thái chảy của dòng chảy ở thượng lưu thay đổi
nước bị dâng .
 Xác định cao trình mực nước thượng lưu: Ztl .
Ta có : Ztl = Zhl +  (2-9)
Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 23

Ngành: Công trình thủy lợi

Trong đó:
Ztl : Mực nước phía thượng lưu đập.
 : Độ chênh mực nước thượng hạ lưu đập.

 = 0,37(m).

Zhl : Mực nước phía hạ lưu đập, dựa vào quan hệ Q ~ Z ứng với Qlu10%= 155
m /s  hhl = 2,07  Zhl = Zđs + hhl = 28,07( m).

3

Thay các giá trị vào (2-) ta được:
Ztl = Zhl +  + = 28,07 +0,37 = 28,44(m)
2.4.4.3 Ứng dụng kết quả tính toán:
+ Xác định cao trình đắp đập năm thứ nhất vượt lũ (tháng10,11):
ZVL=ZTL+

(=0,50,7m)

ZVL= 28,44 + 0,5 = 28,94 m
Vì ở phần phương án thi công có nếu năm thứ nhất đắp từ lòng suối về hai vai.
Qua tính toán ta xác định được cao trình cần để đắp là 29,00 là an toàn.
2.4.5. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm (cống lấy nước) (tính cho năm thứ
hai)
2.4.5.1 Mục đích
Tính toán thủy lực qua cống ngầm nhằm xác định mối quan hệ giữa lưu lượng
tháo qua cống vối cao trình mực nước thượng lưu cống ZTC (Q~ZTL) và cao trình mực
nước hạ lưu cống ZHL(Q~ ZHL). Để từ đó xác định được cao trình đê quai thượng và
hạ lưu.
- Lợi dụng cống lấy nước để dẫn dòng để nhằm hạ giá thành của công trình.
- Xác định mực nước đầu cống, từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai, cao trình đắp
đập vượt lũ.
- Kiểm tra trạng thái chảy trong cống.
- Kiểm tra điều kiện xói lở hạ lưu cống.
2.4.5.2. Nội dung tính toán
a) Cống lấy nước :
- Nhiệm vụ: cống lấy nước ở đây có nhiệm vụ tháo nước từ hồ chứa xuống sông hạ lưu
theo yêu cầu dùng nước từng thời kỳ .
- Vị trí đặt cống và hình thức cống: Đặt tại vị trì do thiết kế thủy công lựa chọn

- Tại cửa ra cống, bố trí tiêu năng và kênh tháo nước để xả nước về kênh hạ lưu.
Theo tài liệu thiết kế kĩ thuật, cống lấy nước hồ chứa nước Thành Sơn có các thông số
kĩ thuật sau :
+ Lưu lượng thiết kế

: QTK = 0,145m3/s

+ Lưu lượng dẫn dòng

: Qdd = 0,988

+ Cao trình khống chế tưới tự chảy

: Zkc = 25,95 m

+ Cao trình đáy cống

: đc = 25,87 m

Sinh viên:

Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 24

Ngành: Công trình thủy lợi

+ Chế độ thủy lực

: Chảy có áp

+ Chiều dài cống

: Lc = 39m

+ Chiều dài từ cửa vào đến van côn

: L1 =38 m

+ Chiều dài từ van côn đến cửa ra

: L2 =1 m

+ Độ dốc đáy cống

: i = 0,155

+ Hệ số nhám của cống

: n = 0,014

+ Cao trình bùn cát

: Zbc = 25,87m

+ Tiêu năng sau cống :
Chiều dài bể tiêu năng

: Lb = 4m

Chiều sâu sân tiêu năng

: dtn = 0,55 m

Chiều dài sân tiêu năng

: Ltn = 10 m

Theo tài liệu thiết kế kĩ thuật, kênh dẫn hạ lưu cống có các thông số kĩ thuật sau
+ Hình thức mặt cắt kênh : (hình thang)
+ Bề rộng đáy kênh

: Bk = 0,8m

+ Cao trình đáy kênh

: đk = 25,27 m

+ Độ nhám lòng kênh

: n = 0,0225

+ Hệ số mái kênh

: m = 1,5

+ Độ dốc đáy kênh

: ik = 0,001

- Tính toán thủy lực cống :
 Tính toán vẽ quan hệ Qhh
Để tính toán quan hệ Qhh sau cống ta tính toán quan hệ QhO (kênh hạ lưu), từ đó
coi sơ đồ dòng chảy từ bể tiêu năng vào kênh hạ lưu như sơ đồ dòng chảy ngập qua
đập tràn đỉnh rộng mà mực nước trước tràn chính là mực nước sau cống.
- Quan hệ Qhh: theo tài liệu kỷ thuật của kênh chính đã nêu trên .
- Cho lưu lượng thay đổi từ 0 đến 1,4 (m3/s) và dùng phương pháp đối chiếu
mặt cắt có lợi nhất về thuỷ lực để tính toán ta xác định được giá trị hh từ Q.
- Sau đây tính cho trường hợp với Q = QTKdd, các trường hợp khác tính toán và
ghi vào bảng ghi 2-2-1
- Dùng phương pháp đối chiếu mặt cắt có lợi nhất về mặt thủy lực để xác định chiều
sâu nước trong kênh như sau : có m = 1,5 .ta tra bảng (8-1) có 4mo =8,424
Tính : F(Rln) =

4m o i 7,312  0.001
=
=0,234
0,98
Q

Tra phụ lục (8-1) bảng tra thủy lực tập I với n = 0,025 ta được Rln = 0,415
Lập tỉ số :

Sinh viên:

bK
0,8


 1,928
Rln 0,415
Lớp: TH16


Đồ án tốt nghiệp

Trang 25

Tra phụ lục (8-3,GTTL tập I) có m=1 ta được :
 hh =

Ngành: Công trình thủy lợi

h
= 1,872
R ln

h
.Rln = 0,777m
R ln
Bảng 2-2-1
3

Q (m /s)

F(Rln)

0.2

1.156

0.252

3.175

1.544

0.389

0.4

0.578

0.318

2.516

1.735

0.552

0.5

0.462

0.342

2.339

1.781

0.609

0.988

0.234

0.415

1.928

1.872

0.777

1.2

0.193

0.451

1.774

1.896

0.855

1.5

0.154

0.492

1.626

2.02

0.994

1.8

0.128

0.531

1.507

2.05

1.089

2

0.116

0.563

1.421

2.082

1.172

R(ln)

b/Rln

h/(Rln)

hh (m)

SƠ ĐỒ NƯỚC NHẢY SAU CỐNG
Z
Z
hr

25,.72 hh

25,72

24,72

Cogng

Bektiehu napng

Kehnh haulö u

- Tính hh sau cống :
Sau khi tìm quan hệ Qhh ta xác định được Qhh theo công thức đập tràn đỉnh
rộng chảy ngập trong thiết kế cống:
Q  n  bK  h  2g 03

Từ (2-1)  03 

(2-6)

Q2
2
2
2
n  b K  h h  2g

Trong đó:
- bK

: Bề rộng kênh hạ lưu..

- hh

: Chiều sâu cột nước trong kênh hạ lưu.

-g

: Gia tốc trọng trường : g = 9.81

Sinh viên:

Lớp: TH16