Nghiên cứu lựa chọn các thông số hợp lý kênh dẫn dòng khi thi công công trình thủy lợi, thủy điện

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

I H C THU L I

PH M V N TR

NGHIÊN C U L A CH N CÁC THÔNG S

H P LÝ

KÊNH D N DÒNG KHI THI CÔNG CÔNG TRÌNH
TH Y L I, TH Y I N

LU N V N TH C S

HÀ N I, N M 2015


B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

I H C THU L I

PH M V N TR

NGHIÊN C U L A CH N CÁC THÔNG S

H P LÝ

KÊNH D N DÒNG KHI THI CÔNG CÔNG TRÌNH
TH Y L I, TH Y I N

Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y
Mã s : 60-58-40

NG

IH

NG D N KHOA H C: GS.TS. LÊ KIM TRUY N

HÀ N I, N M 2015

L IC M

N

Tác gi xin bày t lòng kính tr ng và bi t n sâu s c t i th y giáo
GS.TS Lê Kim Truy n, ng

i đã tr c ti p h

ng d n và giúp đ tác gi hoàn

thành Lu n v n c a mình.
Tác gi xin c m n các th y, cô giáo Tr

ng

i h c Th y l i, khoa

Công trình, khoa Sau đ i h c v s giúp đ trong th i gian tác gi h c t p và
nghiên c u.
Tác gi xin c m n Lãnh đ o cùng các đ ng nghi p trong Công ty c
ph n T v n xây d ng Th y l i Thanh Hóa đã t o đi u ki n và đ ng viên tác
gi trong su t th i gian h c t p và hoàn thành lu n v n.
Cu i cùng tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n Gia đình và
nh ng ng

i thân.

Hà N i, ngày 25 tháng 5 n m 2015
Tác gi lu n v n

Ph m V n Tr


L I CAM OAN
Tác gi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a b n thân tác
gi . Các k t qu nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c,
không sao chép t b t k m t ngu n nào và d
tham kh o các ngu n tài li u đã đ

i b t k hình th c nào.Vi c

c th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u

tham kh o đúng quy đ nh.
Hà N i, ngày 25 tháng 5 n m 2015
Tác gi lu n v n

Ph m V n Tr


M CL C
M

U ........................................................................................................... 1

CH

NG 1: T NG QUAN V CÔNG TÁC D N DÒNG THI CÔNG VÀ

KÊNH D N DÒNG KHI THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH TH Y L I,
TH Y I N ..................................................................................................... 3
1.1. V trí, ý ngh a c a công tác d n dòng thi công .......................................... 3
1.2. Các nhân t
1.3. Các ph

nh h

ng đ n vi c l a ch n ph

ng án d n dòng thi công . 5

ng án d n dòng thi công và nh ng u nh

c đi m, đi u ki n

ng d ng .......................................................................................................... 10
1.4. Nh ng yêu c u c u t o c a đê quai và nh h
ch n ph

ng c a nó đ n vi c l a

ng án d n dòng ............................................................................... 16

1.5. Các tiêu chí đánh giá vi c l a ch n ph

ng án d n dòng ....................... 25

1.6. T ng quan chung v công tác d n dòng qua kênh ................................... 26
K t lu n ch

CH

ng 1 ........................................................................................... 27

NG 2: NGHIÊN C U

NM CN

C TH

NH H

NG

D C KÊNH D N DÒNG

NG L U .............................................................. 28

2.1. Nguyên t c và nh ng nhân t

nh h

ng đ n vi c l a ch n đ d c kênh

d n dòng .......................................................................................................... 28
2.2. Tính toán l a ch n v n t c h p lý trong kênh d n dòng ......................... 29
2.3. Nghiên c u nh h

ng đ d c kênh d n dòng đ n m c n

c th

ng l u

kênh d n dòng ................................................................................................. 36
2.4. Phân tích l a ch n đ d c h p lý kênh d n dòng khi thi công công trình
th y l i, th y đi n ........................................................................................... 49
K t lu n ch
CH

ng 2 ........................................................................................... 50

NG 3: NGHIÊN C U

KÊNH D N DÒNG

NH H

NM CN

NG C A CHI U R NG

C TH

ÁY

NG L U ........................... 51


3.1. Nh ng nhân t

nh h

ng đ n vi c l a ch n chi u r ng đáy kênh d n

dòng ................................................................................................................. 51
3.2. Nghiên c u nh h

ng c a chi u r ng đáy kênh d n dòng đ n m c n

c

đ u kênh d n dòng .......................................................................................... 51
3.3. Phân tích l a ch n chi u r ng đáy kênh d n dòng khi thi công công trình
th y l i, th y đi n ........................................................................................... 66
K t lu n ch
CH

ng 3 ........................................................................................... 67

NG 4: NGHIÊN C U

KÊNH D N DÒNG
TH

NH H

N KH I L

NG

NG CAO TRÌNH C A VÀO
ÀO KÊNH VÀ

P

Ê QUAI

NG L U .............................................................................................. 68

4.1. Nh ng nhân t

nh h

ng đ n vi c l a ch n cao trình c a vào kênh d n

dòng ................................................................................................................. 68
4.2. Tính toán xác đ nh cao trình đê quai th

ng l u ..................................... 68

4.3. Tính toán xác đ nh kinh phí thi công kênh và đê quai th

ng l u .......... 75

4.4. Phân tích l a ch n cao trình c a vào kênh d n dòng .............................. 77
K t lu n ch

ng 4 ........................................................................................... 78

K T LU N VÀ KI N NGH ......................................................................... 79
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................... 81


DANH M C CÁC HÌNH V
Hình 1.1: C u t o đê quai b ng đ t .................................................................. 17
Hình 2.1:

ng m t n

c b1 ......................................................................... 37

Hình 2.2:

ng m t n

c b2 ......................................................................... 38

Hình 2.3: Bi u đ quan h i ~ H (v i iHình 2.4: Bi u đ quan h Q ~ H (v i i>ik) .................................................... 49
Hình 3.1: Bi u đ quan h b ~ H ..................................................................... 65
Hình 4.1: M t c t đê quai ng v i cao trình đ nh 94,6 m ................................ 73
Hình 4.2: M t c t đê quai ng v i cao trình đ nh 95,1 m ................................ 74
Hình 4.3: M t c t đê quai ng v i cao trình đ nh 95,6 m ................................ 74
Hình 4.4: M t c t đê quai ng v i cao trình đ nh 96,1 m ................................ 74
Hình 4.5: Bi u đ giá thành công trình d n dòng ............................................ 78


DANH M C CÁC B NG BI U
B ng 1.1: T l giá thành công trình d n dòng so v i giá thành đ p ................ 4

B ng 1.2: H s đ d c nh nh t c a mái đê quai b ng đ t ............................ 18
B ng 2.1: V n t c trung bình cho phép đ i v i đ t không dính ...................... 30
B ng 2.2: V n t c trung bình cho phép đ i v i đ t dính ................................. 31
B ng 2.3: V n t c trung bình cho phép đ i v i đá .......................................... 32
B ng 2.4: V n t c trung bình cho phép đ i v i l p áo, m t gia c nhân t o .. 33
B ng 2.5: Quan h gi a dtb (mm) và ω (mm/s) .............................................. 35
B ng 2.6: B ng t ng h p quan h i ~ H ( ng v i iB ng 2.7: B ng t ng h p quan h i ~ H ( ng v i iB ng 2.8: B ng t ng h p quan h i ~ H ( ng v i iB ng 2.9: B ng t ng h p quan h i ~ H ( ng v i iB ng 2.10: B ng t ng h p quan h i ~ H ( ng v i iB ng 2.11: B ng t ng h p quan h Q ~ H ( ng v i i>ik) ............................... 48
B ng 3.1: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 20 m3/s) ..................... 54
B ng 3.2: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 30 m3/s) ..................... 56
B ng 3.3: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 50 m3/s) ..................... 58
B ng 3.4: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 100 m3/s) ................... 59
B ng 3.5: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 200 m3/s) ................... 61
B ng 3.6: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 300 m3/s) ................... 63
B ng 3.7: B ng t ng h p quan h b ~ H ( ng v i Q = 500 m3/s) ................... 65
B ng 4.1: B ng tính c t n

c đ u kênh hđ ...................................................... 71

B ng 4.2: B ng tính cao trình đ nh đê quai th

ng l u ................................... 73


B ng 4.3: B ng tính kh i l

ng đào kênh ....................................................... 75

B ng 4.4: B ng tính chi phí đào kênh .............................................................. 75
B ng 4.5: B ng tính kh i l

ng đ p đê quai th

B ng 4.6: B ng tính chi phí đ p đê quai th

ng l u ................................. 76

ng l u ....................................... 76

B ng 4.7: B ng quan h cao trình c a vào Z CTDD (m) và t ng h p chi phí đào
kênh và đ p đê quai th

ng l u K (106 đ ng) ................................................. 77


1

M
I. Tính c p thi t c a

U

tài:

Quá trình xây d ng các công trình th y l i, th y đi n trên các dòng
sông, công tác d n dòng thi công đóng m t vai trò đ c bi t quan tr ng và là

m t trong nh ng công tác chính có vai trò quy t đ nh đ n ti n đ và chi phí
đ u t xây d ng. Vi c l a ch n các s đ d n dòng đ s d ng ph i đ m b o
th a mãn nhi m v d n dòng, đ ng th i ph i đ m b o vi c xây d ng công
trình đ

c ti n hành thu n l i v i m c tiêu: “ Thi công nhanh nh t, kinh phí ít

nh t, d thi công và an toàn tuy t đ i ”.
M i ph

ng pháp đ u có u và nh

tính toán h p lý, ng

c đi m riêng, đ có đ

c k t qu

i thi công c n có cái nhìn t ng quan và qua kh o sát

đi u ki n thi công th c t c a công trình mà đ a ra ph

ng án và ph

ng

pháp thi công h p lý nh t, nh m b o đ m hi u qu trong vi c qu n lý xây
d ng.
D n dòng thi công qua kênh là m t trong nh ng ph
đ

c s d ng

n

ng pháp th

ng

c ta b i có nhi u u đi m thi công nhanh, kh n ng đi u

ti t l n, giá thành h ,… Nh ng khi thi t k kênh d n dòng vi c l a ch n các
thông s kênh nh : ch n đ d c i g n nh theo công th c và đi u ki n c a
dòng đ u lo i kênh t

i, tiêu mà ch a xác đ nh đ n đi u ki n kinh t ; chi u

r ng đáy kênh b ch y u xác đ nh theo đi u ki n thi công mà ch a xác đ nh
đ

c nh h

ng c a b đ n cao trình đê quai, h u h t m i chú ý đ n m i quan

h c a cao trình m c n
l a ch n đ

c đ u kênh và cao trình đê quai.
c các thông s kênh h p lý c n đi sâu phân tích nh

h

ng c a các thông s kênh d n dòng đ n m c n

l

ng đào kênh và đ p đê quai th

ng l u.

ngh a kinh t , k thu t và yêu c u th c t đ t ra.

c th

ng l u, đ n kh i

ây là bài toán mang nhi u ý


2

II. M c đích c a

tài:

- L a ch n thông s đ d c kênh d n dòng i t
l

ng, sau khi phân tích bi u đ quan h i ~ H c t n

dòng theo các c p l u l

ng ng v i các c p l u
c th

ng l u kênh d n

ng khác nhau.

- L a ch n thông s chi u r ng đáy kênh d n dòng b ng v i các c p
l ul
n

ng sau khi phân tích bi u đ quan h b ~ H, nh h

c th

ng l u theo các c p l u l

ng c a b đ n m c

ng khác nhau.

- L a ch n cao trình c a vào kênh d n dòng theo ph

ng án hi u qu

kinh t nh t.
III. Cách ti p c n và ph
- Ph

ng pháp nghiên c u:

ng pháp th ng kê, phân tích đánh giá các công trình đã có, các s

li u thu th p đ

c.

- Ph

ng pháp đi u tra đo đ c, quan sát th c t , quan sát hi n tr

ng...

- Ph

ng pháp so sánh l u ch n t i u.

- Ph

ng pháp mô hình toán s d ng các ph n m m thông d ng đ làm

công c tính toán.
- Ph

ng pháp chuyên gia: Tranh th các ý ki n c a các nhà khoa h c,

các nhà qu n lý có kinh nghi m.
-

ng d ng công trình th c t .

IV. K t qu đ t đ
L a ch n đ

c:

c các thông s kênh d n dòng đ m b o yêu c u kinh t ,

k thu t thi công các công trình th y l i, th y đi n.
c u vào công trình th c t .

ng d ng k t qu nghiên


3

CH

NG 1

T NG QUAN V CÔNG TÁC D N DÒNG THI CÔNG VÀ
KÊNH D N DÒNG KHI THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH TH Y L I,
TH Y I N
1.1. V trí, ý ngh a c a công tác d n dòng thi công
D n dòng thi công là m t h ng m c công trình th
đ

ng không th thi u

c trong quá trình xây d ng công trình th y l i, th y đi n.

ây là m t

trong nh ng n i dung ch y u c a thi t k t ch c xây d ng các công trình
th y công và ph thu c nhi u vào vi c b trí các công trình đ u m i. L a
ch n ph

ng án d n dòng ho c công trình d n dòng nh h

ng l n đ n k

ho ch ti n đ thi công và giá thành công trình. Khi l a ch n ph

ng án d n

dòng c n ph i tính toán sao cho kinh phí nh nh t, thi công thu n l i, an toàn
nh t mà v n đ m b o n

c t th

ng l u v h l u, duy trì dòng ch y t

nhiên và phát huy y u t l i d ng t ng h p. Ngoài ra, vi c ch n ph

ng án

d n dòng thi công h p lý còn cho phép s m phát huy hi u qu công trình
ngay trong th i gian thi công.

V i m i công trình, quy mô và th i gian xây d ng khác nhau, đi u ki n
đ a hình, đ a ch t t ng công trình khác nhau, yêu c u l i d ng t ng h p ngu n
n

c khác nhau do đó ph

ng án d n dòng thi công không gi ng nhau. Tuy

nhiên công tác d n dòng có chung nh ng n i dung chính sau:
- L a ch n xác đ nh ph

ng án d n dòng.

- Tính toán thi t k các công trình d n dòng (Kênh, c ng, tuy nen, tràn
t m,…).
- Thi t k công trình ng n dòng và đê quai bao quanh h móng đ m
b o h móng đ

c thi công khô ráo.

- L i d ng t ng h p dòng ch y t nhiên

m c cao nh t.


4

Có tr

ng h p đ c bi t do đi u ki n d n dòng thi công khó kh n ph i

thay đ i tuy n công trình chính đ đ n gi n s đ d n dòng, m c dù đi u này
làm t ng kh i l
Hi p

ng công trình chính. Ví d nh công trình th y đi n Tam

Trung Qu c và công trình th y đi n S n La, h ch a Nà T c

ta, trong thi t k đã ph i đi u ch nh tuy n công trình đ đ n gi n hóa ph

n

c
ng

án d n dòng.
Theo nghiên c u t l giá thành c a các công trình d n dòng th

ng

chi m (7 ÷ 20)% giá thành xây d ng đ p (B ng 1-1):
B ng 1.1: T l giá thành công trình d n dòng so v i giá thành đ p
L ul
Tên công trình

ng d n

dòng tính toán
(m3/s)

H Gò Mi u

T l giá thành
Tháo l u l

ng thi công trình d n

công qua

dòng so v i đ p
(%)

11,5

Kênh d n

8

H Khu i Khe

76

C ng d n dòng

18

H Bó Vàng

7

C ng d n dòng

10

23,98

L x tràn

15

4,21

Kênh d n

7

H ch a Hà

ng

H H ng K nh
Th y đi n Na
Hang
H su i N a
Th y đi n S n La

4938
171
16562

Kênh d n và đ p
xây d ng d
Kênh d n
Kênh d n + 2 l x
c a c ng

18
9
16


5

Công trình d n dòng nh h

ng tr c ti p đ n giá thành và th i gian thi

công hoàn thành công trình. D n dòng thi công chi m v trí quan tr ng trong
công tác thi t k t ch c thi công và b trí t ng th các công trình lâu dài. Do
v y, vi c nghiên c u đ l a ch n gi i pháp d n dòng thi công h p lý cho m i
công trình là v n đ khoa h c, c n ph i cân nh c đ y đ d a trên c s k
thu t, kinh t và v n đ xã h i.
1.2. Các nhân t

nh h

ng đ n vi c l a ch n ph

ng án d n dòng thi

công
Có nhi u nhân t

nh h

ng đ n vi c ch n ph

ng án d n dòng, nh ng

ch y u t p trung vào các nhân t sau:
1.2.1. i u ki n t nhiên
a hình

1.2.1.1.

i u ki n đ a hình c a khu v c công trình đ u m i th
ch y u quy t đ nh ph
h p, bãi b i

ng án d n dòng:

ng là y u t

d c hai b , lòng sông r ng hay

khu v c lòng sông; đ a hình lân c n d c hay tho i; kh n ng

cho phép thu h p dòng ch y, kh n ng đào kênh d n dòng, l i d ng yên ng a
đ x l .

Ví d : Công trình thu đi n N m Na 2 đ

c xây d ng trên sông N m

Na thu c đ a ph n xã Phìn H , huy n Sìn H , t nh Lai Châu cách th xã Lai
Châu kho ng 15km v phía Tây B c.
c đi m v đ a hình c a khu v c d án là núi cao và lòng sông r ng,
đ a hình d c, b chia c t nhi u b i khe và su i t hai bên đ vào sông N m
Na.
T nh ng phân tích đ a hình: v i lòng sông r ng, bên b trái công trình
đ u m i có bãi b i v mùa ki t có th d n dòng qua lòng sông thu h p b
ph i. L i d ng v trí tuy n kênh d n vào và kênh d n ra Nhà máy l a ch n


6

ph

ng án đào kênh d n dòng b trái, ph c v d n dòng trong mùa l n m

th nh t và các giai đo n sau.
Ph
TT P(%)

1

Q đ n /Q tháo
(m3/s)
526/526

5

T tháng 05 n m 2009
D n dòng qua lòng
đ n tháng 11 n m 2009
sông, kênh d n dòng
(mùa l n m XD1)

3260/3260

10

T tháng 12 n m 2009
D n dòng qua kênh
đ n tháng 04 n m 2010
d n dòng b trái
(mùa ki t n m XD2)

526/526

5

T tháng 05 n m 2010 D n dòng qua kênh
đ n tháng 11 n m 2010 d n dòng b trái và
đ p tràn xây d
(mùa l n m XD2)

3260/3260

10

T tháng 12 n m 2010 D n dòng qua 04 h m
đ n tháng 04 n m 2011 d n dòng: bxh =
5x6m
(mùa ki t n m XD3)

526/526

5

T tháng 05 n m 2011 D n dòng qua 04 h m
đ n tháng 11 n m 2011 d n dòng và 04
khoang tràn xây d
(mùa l n m XD3)

3260/3260

10

T tháng 12 n m 2011 D n dòng qua 04 h m
đ n tháng 04 n m 2012 d n dòng
(mùa ki t n m XD4)

6

7

Bi n pháp d n dòng

10

4

5

Th i gian

c ch n nh sau:

T tháng 12 n m 2008
D n dòng qua lòng
đ n tháng 04 n m 2009
sông thu h p b ph i
(mùa ki t n m XD1)

2

3

ng án d n dòng thi công đ

526/526

c đi m đ a ch t và đ a ch t th y v n

1.2.1.2.

a ch t có nh h

ng đ n vi c m mái d c hai bên b , thi công bóc

b hay x lý t ng ph lòng sông, m c đ thu h p lòng sông và b sông, do
v y nh h

ng tr c ti p đ n ph

ng án d n dòng. V i đi u ki n đ a ch t t t


7

có th t ng m c đ thu h p lòng sông khi d n dòng vào mùa l ; n n công
trình n t n ít không ph i khoan ph t x lý n n.
Ví d : Công trình H Hà

ng (Qu ng Ninh) mùa l d n dòng qua

ph n lòng sông thu h p, gia c mái đ p ph n ti p giáp v i dòng ch y b ng
t m bê tông lát mái th

ng l u, lòng su i vùng h l u đ p đ m b o n đ nh

ch ng xói. Th y đi n Supan

S n La, n n công trình ít b n t n , không ph i

khoan ph t gia c n n do v y th i gian mùa khô t p trung cho vi c đ p đ p
đ y nhanh ti n đ . Công trình th y đi n Bình

i n t nh Th a Thiên Hu n n

tuy n công trình b n t n nhi u nên mùa khô n m đ u tiên ph i t p trung
khoan ph t dung d ch ch ng th m đ x lý n n do v y ti n đ thi công đ p b
ch m l i.
a ch t th y v n, v n đ n
h

i đ t cao hay th p c ng nh

ng đ n vi c ch n v t li u làm đê quai cho phù h p v i đ a ch t n n, hình

th c tiêu n
1.2.1.3.

c h móng.
c đi m khí t

Sông có l u l
l

c ng m d

ng th y v n dòng ch y
ng l n hay nh , chênh l ch c t n

ng c a mùa l và mùa khô, l u l

tr c ti p nh h

ng t i ph

l n, quá trình xây d ng th

c và biên đ l u

ng đ nh l và quy lu t xu t hi n … đ u

ng án d n dòng.

i v i dòng sông có l u l

ng

ng chia ra hai th i đo n d n dòng, mùa khô có

th d n dòng qua kênh ho c c ng, mùa l d n dòng qua công trình khác ho c
qua lòng sông thu h p.
Ví d : Công trình th y đi n N m Na 2 có l u l
chênh nhau r t l n (L u l
526 m3/s; Q L

5%

ng tính toán d n dòng mùa ki t max là Q Ki t10% =

= 3260 m3/s ). Vì v y, n m th nh t mùa ki t d n dòng qua

lòng sông thu h p; mùa l l u l
dòng b trái.

ng mùa khô và mùa l

ng l n d n dòng qua lòng sông và kênh d n


8

Công trình H Hà

ng (Qu ng Ninh) l u l

ng thi t k d n dòng mùa

l Q l = 987,0 m3/s, mùa khô QTkdd ki t = 23,98 m3/s, l u l
khô chênh nhau r t l n, mùa khô dòng ch y đ

ng mùa l và mùa

c d n qua l x d

i tràn,

mùa l d n dòng qua lòng sông thu h p ph n b trái.
V i dòng sông có l u l
n

ng mùa khô không l n, th

ng đê quai ng n

c làm khô h móng, công trình d n dòng là c ng ng m d

h p v i kênh d n dòng, ví d nh

công trình h ch a n

i thân đ p k t

c N m Pông t nh

i n Biên; công trình h Quán Ch t nh Thái Nguyên; H su i N a t nh B c
Giang…
Mùa khô kéo dài hay ng n c ng nh h
c

ng đ đ p đ p v
Tr

ng đ n th i gian thi công,

tl .

ng h p chênh l ch m c n

c và l u l

ng gi a mùa khô và mùa

l không l n có th đào kênh d n dòng đ r ng đ ph c v d n dòng c mùa
khô và mùa l .

1.2.1.4. Hình th c và b trí công trình chính
Hình th c k t c u công trình th y công, b trí t ng th và kh i l

ng

công trình chính … là m t trong nh ng y u t quan tr ng đ đ xu t và l a
ch n ph

ng án d n dòng. Quá trình d n dòng c n l i d ng công trình lâu dài

tham gia vào d n dòng đ gi m giá thành xây d ng.
đá xây, đ p bê tông có th xem xét đ n ph

ng án cho n

trình đang xây d trong mùa l . Tuy nhiên tr
ph

i v i đ p đá đ ho c
c tràn qua công

ng h p này c n ph i so sánh

ng án d a trên c s k thu t và kinh t …
Ví d : Công trình th y đi n N m Na 2 l i d ng v trí và s d ng công

trình lâu dài tham gia d n dòng nên ti t ki m đ
trình t m là r t l n, c th nh sau:

c giá thành xây d ng công

9

+ Kênh d n vào và Kênh d n ra Nhà máy th y đi n. Thi t k tuy n
kênh d n dòng có v trí tuy n và chi u r ng chính là v trí tuy n và kích th

c

kênh d n vào và kênh d n ra c a Nhà máy th y đi n.
+ Mùa l n m xây d ng th 2 d n dòng qua Kênh và

p tràn xây d ;

Mùa l n m xây d ng th 3 d n dòng qua 4 h m d n dòng và 4 khoang tràn
xây d .
1.2.2. i u ki n xã h i, đi u ki n thi công
1.2.2.1. Yêu c u l i d ng t ng h p
Trong th i gian thi công công trình chính, khu v c h l u v n c n ph i
có n

c đ ph c v các m c đích nh : t

th y, n

i, nuôi tr ng th y s n, giao thông

c dùng cho s n xu t công nghi p và sinh ho t v.v… Do v y khi thi t

k công trình d n dòng, ngoài yêu c u d n đ l u l

l i d ng t ng h p, c p n

ng, c n l u ý đ n v n đ

c cho h l u trong su t quá trình thi công, đây

c ng là v n đ khó kh n cho công tác d n dòng.
1.2.2.2. i u ki n dân sinh, kinh t
C s h t ng khu v c công trình (đ

ng giao thông, đi n, n

c ng là nh ng y u t thu n l i hay khó kh n cho ph

ng án d n dòng. Ví d

nh m t b ng khu v c công trình đ r ng, giao thông thu n l i thì ph
d n dòng s đ n gi n nhi u so v i tr

ng h p đ

c,…)
ng án

ng giao thông khó kh n.

1.2.2.3. i u ki n và kh n ng thi công
i u ki n v th i gian thi công, kh n ng cung c p thi t b xe máy,
nhân l c và v t li u …
Trình đ t ch c s n xu t và qu n lý công tr

đ nh c a công tác d n dòng. Vi c t ch c công tr
tránh đ
Ph
công. Ph

ng là nh ng y u t quy t
ng m t cách khoa h c

c s ch ng chéo, phát huy t i đa hi u qu nhân công và máy móc …
ng án d n dòng có nh h

ng r t l n t i vi c l p t ng ti n đ thi

ng án d n dòng khác nhau thì trình t thi công khác nhau và th i


10

gian hoàn thành c ng khác nhau. Vi c phân các giai đo n d n dòng và b trí
công trình d n dòng quy t đ nh đ n trình t thi công và th i gian hoàn thành
công trình. Vi c l p trình t thi công h p lý cho phép rút ng n t ng th i gian
xây d ng công trình. Vì v y, khi ch n ph
và ph
và đ

ng pháp thi công, c

ng án d n dòng c n xét t i trình t

ng đ và ti n đ thi công, vi c b trí m t b ng

ng giao thông bên ngoài và bên trong công tr

ng.

Công trình th y đi n Hòa Bình vào giai đo n mùa khô n m 1982 đã
ph i đào đ p v i kh i l

ng l n (302÷360).103 m3/ tháng, t

ng

ng

(12÷13).103 m3/ ngày đêm, đòi h i đ n v thi công ph i có n ng l c, kinh
nghi m t ch c thi công m i đáp ng đ
kh i l

c các m c kh ng ch và hoàn thành

ng công vi c theo yêu c u. Hi n nay v i kh n ng cung c p máy móc

thi t b c ng nh trình đ s n xu t và qu n lý, chúng ta thi công thành công
các công trình l n nh th y đi n Na Hang, H C a

t, công trình th y đi n

S n La …
1.3. Các ph

ng án d n dòng thi công và nh ng u nh

c đi m, đi u

ki n ng d ng
Tùy đi u ki n d n dòng và ch n dòng khác nhau, chia ph

ng pháp d n

dòng làm 2 lo i: đ p đê quai ng n dòng 1 đ t và đ p đê quai ng n dòng nhi u
đ t.
-

p đê quai ng n dòng m t đ t.

-

p đê quai ng n dòng nhi u đ t.

1.3.1. Ph

ng pháp đ p đê quai ng n dòng m t đ t

Th c ch t c a ph

ng pháp này là đ p đê quai ng n toàn b lòng sông

và dòng ch y t nhiên s đ

c d n qua các công trình lâu dài ho c t m th i v

h l u đ công trình thi công đ
h p dòng ch y

h l u.

c an toàn và đ m b o yêu c u l i d ng t ng


11

Công trình d n dòng th
d

ng dùng là kênh d n bên b , máng d n, c ng

i sâu, tràn t m, tuy nen.

1.3.1.1. D n dòng qua máng
cđ

N

c ch y qua máng b c ngang đê quai th

V t li u làm máng: th
Máng d n đ
d h ch a

ng làm b ng g , bê tông, bê tông c t thép, thép.

c áp d ng trong tr

2,0 m3/s, kh i l

ng l u và h l u.

ng h p l u l

ng d n dòng không l n h n

ng xây d ng có th thi công tr n v n trong m t mùa khô. Ví

ng Men - Thái Nguyên dùng máng d n dòng thi công.

Ph m vi ng d ng:
- Dòng sông nh , lòng h p l u l
- Dùng các ph

ng không l n (1-:-3) m3/s.

ng pháp khác khó kh n và t n kém.

- Khi s a ch a công trình thu l i mà công trình tháo n
không s d ng đ

c hi n có,

c hay kh n ng tháo Q tktc không đ .

u đi m:
- D ng ghép ván đ n gi n nhanh chóng.
- S d ng đ
- Tr
d ng đ

c v t li u đ a ph

ng.

ng h p s d ng máng thép, thép, bê tông c t thép l p ghép thì s

c nhi u l n nên ti t ki m và phí t n ít.

Nh

c đi m:

- Kh n ng tháo n
- Th

c nh nên đê quai cao.

ng rò r gây

t át h móng, khó kh n cho thi công do các giá

ch ng đ .
1.3.1.2. D n dòng qua kênh
Kênh d n bên b đ

c dùng khi xây d ng công trình đ u m i th y l i –

th y đi n trên đo n sông có b tho i và r ng, đi u ki n đ a hình, đ a ch t
thu n l i cho vi c đào m t con kênh đ d n l u l
u đi m:

ng thi công.


12

- Thi công đào kênh t

ng đ i đ n gi n, có th s d ng c gi i l n,

c ng có th dùng nhân công đ đào.
- Ti n đ thi công nhanh, rút ng n th i gian hoàn thành công trình.
- Giá thành r , hi u qu kinh t cao.
Nh

c đi m:

- Ph thu c vào đi u ki n đ a hình, đ a ch t, đi u ki n thi công khu v c
công trình đ u m i.
N u dòng sông nh , đ a hình khu v c là đ i núi d c, đ a ch t đá c ng
thì không th đào kênh.
1.3.1.3. D n dòng qua c ng ng m
C ng ng m là m t công trình l y n
ho c đ t đá t ng h p, thông th

c lâu dài n m trong thân đ p đ t

ng c ng ng m đ

c xây d ng s m ngay t

đ u mùa khô n m thi công đ u tiên đ tham gia công tác d n dòng. H u h t
các công trình mi n núi đ u l i d ng c ng ng m làm công trình d n dòng thi
công vào mùa khô khi l u l
Ph m vi s d ng: Th
h nh p

ng d n dòng không l n.
ng dùng xây d ng các đ p đ t hay đ p đ t đá

sông su i nh , lòng h p, l u l

ng không l n.

u đi m: M t b ng thi công không b chia c t, giao thông thu n ti n
hai b , công trình d n dòng không c n tr đ n giao thông, thi công công trình
khác.
Nh

c đi m:

- N u s d ng c ng t m th i thì ph i l p c ng, n u s d ng c ng t
thì kh n ng tháo n

i

c nh .

- K thu t thi công c ng d n dòng không đ m b o d phát sinh nguy
hi m ti m n trong thân đ p.


13

M t khác các v t n i nh g , cành cây,…, bùn cát l ng đ ng gây t c,
c n tr dòng ch y nguy hi m cho đ p, đ c bi t nh ng c ng tháo l v i l u
l

ng l n n u không có bi n pháp k p th i s d n đ n tràn đ p, v đ p.

1.3.1.4. D n dòng qua tràn t m
Tràn t m th

ng là tràn chính đang xây d đ

c dùng làm công trình

d n dòng khi xây d ng h ch a, đ p dâng vùng núi, l i d ng đ a hình yên
ng a có đ cao và b r ng thích h p đ x n
u đi m: Kh c ph c đ
c ng nh ng th

c nh ng t n t i c a ph

ng làm t ng kh i l

1.3.1.5. D n dòng qua đ

c v h l u.
ng án d n dòng qua

ng đào đ p.

ng h m

Nói chung vi c d n dòng qua đ

ng h m ch y u ng d ng

các công

trình mi n núi, lòng sông h p, b d c, khu v c công trình là đá r n ch c. Thi
công đào đ

ng h m th

ng g p nhi u khó kh n: Ph i đào đá, đi u ki n thi

công ch t h p, yêu c u thi t b hi n đ i. Không ít tr
thi công d n đ n tr

ng h p trong quá trình

ng h p s p h m, s p c a vào, c a ra c a h m gây tai n n

và quá trình x lý c ng ph c t p d n đ n kéo dài th i gian thi công …
M t khác chi phí đào h m th
công trình. Vì v y ch dùng ph
d n dòng khác đ
đ

ng cao, làm t ng giá thành xây d ng

ng án này khi không th dùng ph

ng pháp

c do thi công (đào, đ bê tông, khoan ph t, l p v.v...)

ng h m r t ph c t p, khó kh n, t n kém.
Các công trình d n dòng qua đ

ng h m nh : Th y đi n Hòa Bình –

Hòa Bình; Na Hang – Tuyên Quang; H ch a n

cC a

t – Thanh Hóa.

u đi m: M t b ng thi công không b chia c t, giao thông thu n ti n
không c n tr đ n giao thông, thi công công trình.
Nh

c đi m: Chi phí xây d ng l n.

1.3.1.6. D n dòng qua c ng đáy


14

V i công trình bê tông hay đá xây, quá trình thi công có th t o c ng x
đáy cùng v i kênh tham gia c ng d n dòng. C ng này th
mùa khô n m thi công cu i cùng. Nhi u tr

ng đ

ng h p c ng đáy đ

c l p vào
c thi t k

làm nhi m v x cát trong quá trình khai thác.
u nh

c đi m ph

ng pháp này:

- Ph i thi công l p c ng r t khó kh n, ch t l
h

ng ch l p kém, nh

ng đ n tính hoàn ch nh c a công trình.
- Khi tháo n
-

c d n dòng d b v t n i làm t c.

u đi m d n dòng không gây tr ng i đ n công tác thi công. V i vi c

thi công cao mà có c ng đáy lâu dài thì càng có l i kinh t và k thu t.
Công trình có s d ng c ng đáy tham gia vào d n dòng nh : Công trình
Th y đi n N m Chi n 2 – S n La;

p th y đi n Hòa Bình (2 c ng n m d

i

đ p tràn;
1.3.2. Ph
Ph

ng pháp đ p đê quai ng n dòng nhi u đ t
ng pháp này th

ng dùng trong tr

ng h p lòng sông r ng, nh t

là lòng sông có bãi b i, bãi n i gi a sông, đ o đá ng m v.v… thu n l i cho
vi c đ p đê quai ng n dòng nhi u đ t.
1.3.2.1. D n dòng qua lòng sông thu h p

Bi n pháp d n dòng qua lòng sông thu h p th
công công trình đ u m i th y l i, th y đi n có kh i l

ng đ

c s d ng đ thi

ng l n. Khi thi công

có th chia thành nhi u đ t, nhi u đo n thi công và nhi u giai đo n d n dòng.
Ph
đ

ng pháp này ng

i ta đ p đê quai ng n m t ph n lòng sông. Dòng ch y

c d n v h l u qua ph n lòng sông đã b thu h p. Giai đo n đ u ti n hành

thi công b ph n công trình n m trong ph m vi b o v c a đê quai. M t khác
ph i xây d ng xong công trình tháo n

c đ chu n b d n dòng cho giai đo n

sau. Khi thu h p lòng sông ph i đ m b o th a mãn yêu c u thi công, th a mãn
đi u ki n l i d ng t ng h p và ch ng xói l .


15

Ph m vi s d ng:
- Công trình đ u m i thu l i có kh i l

ng l n. Có th chia thành t ng

đ t, t ng đo n đ thi công.
- Lòng sông r ng Q, Z bi n đ i nhi u trong 1 n m.
- Trong th i gian thi công v n ph i l i d ng t ng h p dòng ch y nh
v n t i, phát đi n, nuôi cá, v.v...
D n dòng qua lòng sông thu h p th

ng r t hay s d ng. Ví d :

+ Công trình Th y đi n N m Na 2.
+ Công trình Th y đi n N m Chi n 2 t nh S n La, công tác d n dòng
nh sau:
Th i gian

Bi n pháp d n dòng

Q đ n /Q tháo

TT

P%

1

10

T
tháng 01 đ n D n dòng qua lòng sông
tháng 05 n m 2007 thu h p

32,5

2

10

T tháng 6 đ n tháng D n dòng qua lòng sông
thu h p
10 n m 2007

1252

3

10

T tháng 11n m 2007
đ n tháng 5 n m D n dòng qua c ng
2008

32,5

4

10

T tháng 6 đ n tháng D n dòng qua c ng và
10 n m 2008
đ p tràn xây d

1252

10

T tháng 11n m 2008
đ n tháng 5 n m D n dòng qua c ng
2009

32,5

5

(m3/s)


16

1.3.2.2. D n dòng qua khe r ng l

c

Bi n pháp d n dòng qua khe r ng l

c ít dùng, th

ng đ

khi thi công công trình đ p b ng đá xây ho c bê tông có c t n
l p khe r ng l

c th

ng khó kh n và nh h

c áp d ng

c th p và vi c

ng đ n ch t l

ng và tính

ch nh th c a công trình.
Theo ph

ng pháp này trong giai đo n đ u thi công, khi xây d ng các

công trình bê tông, bê tông c t thép xây d ng thành 1 h th ng khoang tràn
(có d ng g n gi ng r ng l

c) đ tháo n

1.3.2.3. D n dòng qua ch lõm

c thi công cho giai đo n sau.

thân đ p

D n dòng qua ch lõm ch a l i trên thân đ p hi n nay đ
rãi, lo i công trình này th
tháo n

c dùng r ng

ng ph i h p v i c ng đáy ho c các công trình

c khác tr thành bi n pháp d n dòng thi công v

t l khi xây d ng

đ p bê tông, đ p đá xây.
Ví d : Công trình đ p đá đ Na Hang - Tuyên Quang và C a

t

Thanh Hóa đã áp d ng bi n pháp d n dòng qua ch lõm thân đ p.
1.4. Nh ng yêu c u c u t o c a đê quai và nh h
ch n ph

ng c a nó đ n vi c l a

ng án d n dòng

1.4.1. M đ u
ê quai là h ng m c công trình t m, là đ p ng n dòng ch y đ t o đi u
ki n thi công h móng đ

c khô ráo và thu n l i.

B trí đê quai, gi i pháp thi công và giá thành đê quai có quan h ch t
ch v i công trình d n dòng, không th ch nghiên c u gi i pháp d n dòng mà
không nghiên c u đ n c u t o hình th c và b trí đê quai. Công trình d n
dòng và đê quai có quan h ch t ch v i nhau v k thu t, kinh t và th i gian
thi công chúng.