đồ án dẫn dòng thi công và công tác hố móng

1
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

MỤC LỤC

Chương 1: Giới thiệu chung………………………………………………………….2

1.1. Vị trí công trình……………………………………………………………………………
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.

2
Nhiệm vụ công trình……………………………………………………………………...2
Quy mô công trình………………………………………………………………………..2
Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố về dòng chảy vùng công trình đầu mối…...3
Điều kiện tự nhiên và khu vực xây dựng công trình………………………………….4
Yếu tố tác động đặc biệt………………………………………………………………….
Điều kiện cung cấp vật liệu và điều kiện dân sinh…………………………………..

Chương 2: Dẫn dòng thi công……………………………………………………….
2.1. Mục đích và ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công…………………
2.2. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến phương án dẫn dòng thi công…………………
2.3. Phương án dẫn dòng thi công……………………………………………………………
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng…………………………………………………..
2.5. Tính toán thủy lực cho các giai đoạn ……………………………………………….

2.5.1. Tính toán thủy lực xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ nhất
2.5.2. Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ 2( cao trình đập giai
đoạn 3)........................................................................................................................
2.5.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống và kênh dẫn mùa kiệt năm thứ 3( tính
cao trình giai đoạn 5)..................................................................................................
2.5.4. Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng và tràn bê tông mùa lũ năm thứ 3…….
2.5.5. Tính toán điều tiết lũ…………………………………………………………………
Chương 3 : Thi công đập đất

1
1
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


2
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.Vị trí và nhiệm vụ công trình
1.1. Vị trí công trình
Công trình đầu mối hệ thống thủy lợi TL được xây dựng trên suối TC, thuộc xã X,
huyện H, cách thị xã T 20 km về phía Bắc.
1.2. Nhiệm vụ công trình
Công trình có các nhiệm vụ chính như sau:

• Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp.
• Phát điện.
• Cung cấp nước cho sinh hoạt cho và công nghiệp

• Lòng hồ kết hợp nuôi trồng thủy sản.
• Cải tạo môi trường và du lịch.
1.3. Quy mô công trình
Công trình gồm các hạng mục:
1.3.1 Đập đất
Chiểu dài mặt đập:

L = 200,00 m

Chiều rộng mặt đập:

B = 5,0 m

Hệ số mái thượng lưu:

m = 3,25

Hệ số mái hạ lưu:

m = 3,0

Cao trình đỉnh đập:

đđ = 564.90 m

Chiều cao đập lớn nhất:

12,90 m

1.3.2. Cống lấy nước

Loại
cống

Lưu
lượng
thiết kế
(m3/s)

Độ dốc
đáy cống

Chiều dài
cống (m)

Chiều
rộng (m)

Chiều
cao (m)

Cao
trình
ngưỡng

Vị trí

1

3,2

0.001

45

4,7

5

+556

Bờ phải

2
2
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


3
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

1.3.3. Tràn xả lũ
Loại tràn

Bề rộng ngưỡng (m)

Cao trình ngưỡng (m)

1

12

558.03

1.4. Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối
Hồ TL dự kiến xây dựng trên Suối TC. Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được
16,6 km2.
1.4.1. Lưu lượng thiết kế mùa lũ được cho trong dưới đây.
Số liệu
2

P%

1%

2%

5%

10%

Q (m3/s)

430

340

270

190

W (106m3)

4,3

3,3

3,3

2,3

1.4.2. Lưu lượng mùa kiệt được cho trong dưới đây.
Số liệu
2

Tháng
3

Q (m )

XII

I

II

III

IV

V

VI

22.5

2.3

1.5

1.1

8.6

16.5

22.8

1.4.3. Quan hệ Q~Zhl ở hạ lưu tuyến đập theo số liệu
Zhl (m)

551.00

552.50

554.00

555.50

557.00

558.50

560.00

0.0

17.3

19.3

56.4

100.2

150.8

203.0

Zhl (m)

561.50

563.00

564.50

566.00

567.50

569.00

570.50

Q (m3/s)

256.8

312.1

369.0

427.5

487.5

549.1

612.3

Q (m3/s)

1.5.Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.5.1. Điều kiện địa hình
Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận
tiện cho việc thi công.
1.5.2. Đặc trưng khí tượng, thủy văn

3
3
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


4
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Khu vực xây dựng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa.Mùa mưa từ tháng V đến tháng
X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV.
1.5.3. Các đặc trưng thủy văn và các yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối
Hồ TL dự kiến xây dựng trên Suối TC. Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập đo được
16,6 km2.
Lưu lượng thiết kế mùa lũ được cho trong dưới đây.
Số liệu
2

P%

1%

2%

5%

10%

Q (m3/s)

430

340

270

190

W (106m3)

4,3

3,3

3,3

2,3

Lưu lượng mùa kiệt được cho trong dưới đây.
Số liệu
2

Tháng
Q (m3)

XII
22.5

I
2.3

II
1.5

III
1.1

IV
8.6

V
16.5

VI
22.8

Quan hệ Q~Zh ở hạ lưu tuyến đập theo số liệu từng đề
Zhl (m)

551.00

552.50

554.00

555.50

557.00

558.50

560.00

0.0

17.3

19.3

56.4

100.2

150.8

203.0

Zhl (m)

561.50

563.00

564.50

566.00

567.50

569.00

570.50

Q (m3/s)

256.8

312.1

369.0

427.5

487.5

549.1

612.3

Q (m3/s)

4
4
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


5
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

1.6. Yếu tố tác động đặc biệt
Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7.
1.7.Nguồn vật liệu xây dựng và điều kiện dân sinh
1.7.1 Vật liệu đất
Mỏ 1 nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu là lớp đất sét và có
lớp á sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp này có lúc ở dưới, ở giữa và ở
trên lớp đất sét. Bề dày khai thác tương đối đồng đều 2÷2,5m.
Mỏ 2 nằm ở thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập 500m gồm các loại đất: á sét, sét,
bề dày trung bình 2,8m.
Mỏ 3 nằm ở sau vai trái tuyến đập.Mỏ này chủ yếu là đất sét, bề dày trung bình 2,5m
cách tuyến đập 800m.
Mỏ 4 nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề dày khoảng
2,4m, gồm đất sét, á sét.
Bốn mỏ đất gồm hai loại nguồn gốc chính là Eluvi và Deluvi. Đất ở bốn mỏ này có
dung trọng tự nhiên khô γtnk = 1,6T/m3 , đều dùng để đắp đập được.
1.7.2 Cát, đá, sỏi
Dùng đá vôi ở mỏ Bache, đá ở đó rất tốt dùng trong các công trường xây dựng. Mỏ
này cách tuyến đập 6 ÷7km.
Vì sỏi ít nên dùng đá dăm ở mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng
làm cốt liệu rất tốt, cự ly vận chuyển khoảng 5 ÷10km.
1.7.3.Giao thông vận tải
Công trình nằm ở huyện H cách quốc lộ khoảng 12km. Đường đến công trình thuận
tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công và vật liệu xây dựng.
1.7.4.Điều kiện dân sinh kinh tế
Theo phương hướng quy hoạch đây là một huyện có dân số không nhiều nhưng lại có
nhiều dân tộc khác nhau.Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt
thấp kém.

1.7.5.Khả năng cung cấp điện nước
a, Cung cấp điện
Cách công trình có đường dây cao thế 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng
điện cho công trường.
b, Cung cấp nước
5
5
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


6
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Nước dùng cho sản xuất được đảm bảo cả về số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng
nguồn nước lấy từ các sông, suối.
Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng.
c, Điều kiện thi công

• Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty M đảm nhận thi công.
• Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ.
• Máy móc đảm bảo cho việc thi công.
• Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công.
• Công trình được xây dựng trong khoảng 3 năm kể từ ngày khởi công.
Chương 2: DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1 Mục đích, ý nghĩa của việc chọn phương án dẫn dòng thi công
2.1.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công
Tìm hiểu biện pháp hợp lý và tối ưu để dẫn được nước từ thượng lưu về hạ lưu, hạn
chế và đẩy lùi sự tác động sự tác động phá hoại của dòng chảy để công trình được triển

khai thi công trong điều kiện khô ráo, đồng thời đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp.
2.1.2 Nhiệm vụ của công tác dẫn dòng
- Chọn phương án dẫn dòng
- Chọn tần suất và lưu lượng dẫn dòng thi công
- Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy. Qua đó thiết kế các công trình tạm,
ngăn dòng, thi công công trình chính.
2.1.3 Ý nghĩa của công tác dẫn dòng
Công tác dẫn dòng thi công có ý nghĩa quyết định đến việc lựa chọn hình thức kết cấu
và bố trí công trình thuỷ lợi đầu mối, tiến độ thi công, biện pháp thi công và giá thành
công trình.
2.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng thi công
2.2.1 Điều kiện thuỷ văn:
Dựa vào đặc trưng thuỷ văn dòng chảy quyết định chọn phương án dẫn dòng thi
công vì lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ và
mùa khô dài hay ngắn đều ảnh hưởng trực tiếp tới việc lựa chọn phương án dẫn dòng
thi công.

6
6
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


7
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Qua tài liệu thuỷ văn tại tuyến công trình đầu mối ta thấy: Mùa lũ bắt đầu từ tháng
VII và kết thúc vào tháng XI thời gian tập trung lũ nhanh, mùa kiệt bắt đầu từ tháng
XII và kết thúc vào tháng VI năm sau. Mặt khác lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt chênh

nhau lớn nên ta phải có phương án dẫn dòng thi công thích hợp như mùa lũ dẫn dòng
qua lòng sông tự nhiên hay thu hẹp, thi công các công trình chính như cống, kênh;
mùa kiệt chặn dòng và thi công đập chính.
2.2.2 Khí hậu thuỷ văn:
Lưu vực nghiên cứu thuộc vùng núi, có khí hậu nhiệt đới gió mùa.Lượng mưa
năm khá phong phú nhưng tập trung không đều trong năm.
2.2.3 Điều kiện địa hình
Suối TC chảy qua vùng đồi thấp, đỉnh hình tròn, hai bên lòng suối có thềm rộng, thuận
tiện cho việc thi công.
2.2.4 Điều kiện địa chất
2.2.5 Cấu tạo và bố trí các công trình thuỷ lợi đầu mối
Giữa công trình thuỷ lợi đầu mối và phương án dẫn dòng có mối quan hệ hữu cơ
mật thiết, khi thiết kế công trình thuỷ lợi đầu tiên phải chọn phương án dẫn dòng.
Ngược lại khi thiết kế tổ chức thi công phải thấy rõ, nắm chắc đặc điểm cấu tạo và sự
bố trí công trình để có kế hoạch khai thác lợi dụng chúng vào việc dẫn dòng. Loại đập
được lựa chọn là đập bê tông, nên có khả năng cho lũ tràn qua trong giai đoạn dẫn
dòng thi công. Chính vì thế có thể sử dụng đập xây dở để dẫn dòng trong quá trình thi
công.
2.2.6 . Điều kiện về khả năng thi công
Từ các tài liệu đã có cho ta biết khả năng cung cấp thiết bị máy móc, vật tư,
nhân lực là đây đủ. Điều kiện địa hình thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng, trình tự thi
công.
Trong khi thi công cũng có thể nhiều đợn vị xây dựng hợp đồng thi công và
từng hạng mục công trình được thi công một cách hỗn hợp, có thể là thi công theo
phương pháp trình tự, có thể là song song. Vì vậy việc bố trí phải căn cứ vào tình hình,
khả năng của từng đơn vị thi công mà ký kết hợp đồng và sắp xếp cho hợp lý.
Tuy nhiên do khối lượng công trình lớn nên không thể thi công trong một thời
gian ngắn được mà phải tiến hành trong một thời gian dài. Mặt khác có những mốc cao
trình khống chế bắt buộc phải hoàn thành trong thời điểm nào đó.Vì vậy ứng với từng
giai đoạn thi công thì ta phải có phương án dẫn dòng thi công cho phù hợp.

7
7
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


8
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Kế hoạch tiến độ thi công không những chỉ phụ thuộc vào thời gian thi công do
Nhà nước quy định mà còn phụ thuộc vào biện pháp dẫn dòng thi công hợp lý sẽ tạo
điều kiện thi công hoàn thành đúng hoặc vượt thời gian quy định.
2.3. Phương án dẫn dòng thi công
2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án dẫn dòng thi công
-Thời gian thi công ngắn nhất
- Phí tổn dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất.
- Thi công thuận tiện, liên tục, an toàn và chất lượng cao.
- Triệt để lợi dụng các điều kiện có lợi của tự nhiên và các đặc điểm của kết cấu
công trình thuỷ công để giảm bớt khối lượng và giá thành các công trình tạm.
- Khai thác mọi khả năng, lực lượng tiên tiến về kỹ thuật tổ chức và quản lý như:
Máy móc có năng suất 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.
- 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.
2.3.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời
đoạn dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế.
2.3.2.1. Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.
Công trình tràn xả lũ là công trình cấp III. Theo tiêu chuẩn QC 04-05:2012
BNNNT, tần suất lưu lượng để thiết kế công trình tạm phục vụ cho dẫn dòng thi công
được xác định dựa vào thời gian công trình đầu mối hoàn thành. Tràn xả lũ TC là công
trình cấp III, dẫn dòng qua nhiều mùa khô nên chọn tần suất lưu lượng, mực nước lớn
nhất để thiết kế công trình tạm phục vụ cho công tác dẫn dòng là P = 10%.
2.3.1.2 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.
Lưu lượng mực nước lớn nhất được lấy với trị số lớn nhất xuất
hiện trong từng mùa dẫn dòng. Căn cứ vào lưu lượng trung bình
tháng trong thời đoạn dẫn dòng và tần suất thiết kế dẫn dòng đã
chọn ở trên ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.
2.3.2 Nêu phương án dẫn dòng thi công
Căn cứ vào việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc dẫn dòng thi công, có
thể đề xuất các phương án sau:
8
8
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


9
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

-

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Phương án 1:
+ Theo phương án này thời gian thi công là 3 năm

+ Sử dụng cống và tràn tạm để dẫn dòng.
Nội dung của phương án:
Bảng 2-1: Trình tự dẫn dòng theo phương án 1
Nă
m
thi
côn
g

Thời gian

Công
trình
dẫn
dòng

Mùa kiệt từ
tháng12/2013
đến tháng
6/2013.

Lòng
sông tự
nhiên

Mùa lũ từ
tháng 7/2013
đến tháng
11/2013.

Lòng
sông
thu hẹp
và cống
dẫn
nước.

Mùa khô từ
tháng
12/2014đến
tháng 6/2014.

Cống
dẫn
dòng và
lòng
sông tự
nhiên

Tần
suất
TKD
D (P
%)

10

Lưu
lượng
dẫn

dòng
(m3/s
)

22,8

I

II
Mùa lũ từ
tháng 7/2014
đến tháng
11/2014

10

10

190

22,8

Cống dẫn
dòng và
tràn tạm
10

190

Các công việc phải

làm và các mốc
khống chế
- Đào móng và hoàn
thiện cống dẫn nước.
- Thi công đắp đập ở
2 bên bờ lòng sông
đến cao trình vượt lũ
- Đào móng tràn tạm
.
- Đào móng tràn
- Thi công đập chính 2 bên
bờ lòng sông tự nhiên
- Hoàn thiện công trình
tràn tạm.
- Thi công hoàn thiện tràn
xả lũ.
- Đắp đê quai chặn dòng
lòng sông đến cao trình
vượt lũ
- Thi công đập chính 2
bên bờ lòng sông tự nhiên.
-Tiếp tục thi công
đập chính đến cao
trình thiết kế
- Bơm nước hố móng
và làm các công tác
chuẩn bị cho thi
công đập.

9

9
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


10
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

Mùa khô từ
tháng
12/2015 đến
tháng 6/2015

Cốngdẫ
n dòng
và tràn
tạm vẫn
hoạt
động

Mùa lũ từ
tháng 7/2015
đến tháng
11/2015

Cống
dẫn
dòngvà
tràn tạm.

III

-

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

10

10

22,8

190

-Thi công đập chính
giữa lòng sông đến
cao trình vượt lũ
- Tiếp tục đắp đê
quai chặn dòng ở
giữa lòng sông.
-Thi công đập chính
đến cao trình thiết
kế.
- Hoàn thành các
công tác khác.

Phương án 2
- Theo phương án này thời gian thi công là 3 năm
- Sử dụng cống dẫn nước và tràn có cửa van.

Nội dung của phương án:

Bảng 2.2: Trình tự dẫn dòng theo phương án 2
Nă
m
thi Thời gian
côn
g

I

Công
trình
dẫn
dòng

Mùa khô
Lòng
từ
sông tự
tháng12/20 nhiên
12 dến
tháng
7/2012.

Tần
suất
TKD
D (P
%)

10

Lưu
lượn
g
dẫn
Các công việc làm
dòn
trong quá trình thi
g
công
(m3/
s)
22,8 - Nạo vét đất đá phong hóa bên
bờ trái.
- Tiêu nước,đào móng,xử lý
nền và thi công một phần đập
bờ phải đến cao trình tính toán.
- Thi công và hoàn thiện cống
dẫn dòng
- Đào móng tràn

10
10
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


11
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

Mùa lũ từ

tháng
8/2012 đến
tháng
11/2012.
Mùa khô
từ tháng
12/2013đến
tháng
7/2013.
Mùa lũ từ
tháng
8/2013
đến tháng
11/2013
Mùa khô
từ tháng
12/2014
đến tháng
7/2014
Mùa lũ từ
tháng
8/2014 đến
tháng
11/2014

II

III

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Lòng
sông thu
hẹp và
cống dẫn
nước

10

190

- Thi công hoàn thiện cống đến
cao trình thiết kế.
- Hoàn thiện tràn
- Nạo vét đá, đất đá phong hóa

Lòng
sông
thu hẹp

10

22,8

Lòng
sông thu
hẹp và
cống dẫn
nước

10

190

Cống xả
lũ và tràn

10

22,8

Cống dẫn
nước và
tràn xả lũ

10

190

bên bờ trái và lòng sông
- Thi công bờ trái đến cao trình
tính toán vượt lũ
- Thi công và hoàn thiện phần
đập đến cao trình thiết kế

-Đắp đê quai ngăn dòng
- Nạo vét đất đá phong hóa
lòng sông
- Thi công đập chính đến cao
trình vượt lũ tính toán.

- Thi công đập chính còn
lại
- Làm các công tác hoàn
thiện đập.

2.3.3. So sánh lựa chọn phương án.
- Ưu nhược điểm của từng phương án :

+ Phương án 1 : Phương án này không sử dụng lòng sông thu hẹp để dẫn dòng mà lợi
dụng lòng sông tự nhiên, do đó không đắp đê quai chặn dòng và dùng tràn tạm để dẫn
dòng cho giai đoạn 4. Như vậy sẽ ảnh hưởng đến việc tính toán cao trình thiết kế thi
công đập với khối lượng lớn khi vào mùa lũ.
-

Phương án này có ưu điểm là lợi dụng lòng sông tự nhiên để dẫn dòng thi công
giảm bớt giá thành do không đắp đê quai.

-

Nhược điểm là tính toán cao trình đập thi công lớn nên khối lượng thi công
không đều giữa các giai đoạn, và sử dụng tràn tạm để dẫn dòng=> kinh phí lớn.

+ Phương án 2 : Phương án này có sử dụng đê quai ngăn dòng thi công dẫn nước qua
lòng sông thu hẹp.
11
11
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


12

Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

-

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Phương án này có ưu điểm là mùa kiệt năm 1 lợi dụng được lòng sông tự nhiên
để dẫn dòng mùa lũ ta có thể dẫn dòng qua lòng sông, bờ thềm sông thoải kết
hợp cống dẫn nước và sang năm thứ 2 ta vẫn dẫn dòng như năm thứ nhất, thuận
tiện cho việc tính toán, mặt bằng thi công khá tốt, cường độ thi công đồng đều
cho các giai đoạn.

-

Nhược điểm là đắp liền đê quai để ngăn dòng thi công, nên rất tốn kém về mặt
kinh phí.

*Chọn phương án dẫn dòng :
Từ những nhận xét trên ta thấy trình tự dẫn dòng theo phương án 1
là khả dĩ và tối ưu hơn. Do đó em chọn phương án 2 làm phương án
thiết kế dẫn dòng thi công công trình.
Trình tự dẫn dòng thi công theo phương án 2kéo dài trong 3 năm.
Theo phương án này công trình tạm có cống dẫn dòng ở lòng sông
phía bờ phải.
2.4. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
2.4.1. Chọn tần suất dẫn dòng thiết kế
Tần suất dẫn dòng thiết kế được lựa chọn theoQC 04-05:2012 BNNNT, bảng 7
trang 19
Bảng 7: Tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm
thời phục vụ công tác dẫn dòng thi công

Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế công trình
Cấp công trình

tạm thời phục vụ dẫn dòng thi công, không lớn hơn, %
Dẫn dòng trong một mùa

Dẫn dòng từ hai mùa khô trở

khô

lên

5

2

I

10

5

II, III, IV

10

10

Đặc biệt

CHÚ THÍCH:
1) Lưu lượng, mực nước lớn nhất trong tập hợp thống kê là lưu lượng, mực nước

tương ứng với trị số lớn nhất trong các lưu lượng lớn nhất xuất hiện trong thời
đoạn dẫn dòng thi công. Mùa dẫn dòng là thời gian trong năm yêu cầu công trình
12
12
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


13
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

phục vụ công tác dẫn dòng cần phải tồn tại chắc chắn khi xuất hiện lũ thiết kế;
2) Những công trình phải dẫn dòng thi công từ hai năm trở lên, khi có luận cứ chắc

chắn nếu thiết kế xây dựng công trình tạm thời dẫn dòng thi công với tần suất
quy định trong bảng 7 khi xảy ra sự cố có thể gây thiệt hại cho phần công trình
chính đã xây dựng, làm chậm tiến độ, gây tổn thất cho hạ lưu.... lớn hơn nhiều so
với đầu tư thêm cho công trình dẫn dòng thì cơ quan tư vấn thiết kế phải kiến
nghị tăng mức bảo đảm an toàn tương ứng cho công trình này;
3) Những công trình bê tông trọng lực có điều kiện nền tốt cho phép tràn qua thì cơ

quan thiết kế có thể kiến nghị hạ mức đảm bảo của công trình tạm thời để giảm
kinh phí đầu tư. Mức hạ thấp nhiều hay ít tuỳ thuộc số năm sử dụng dẫn dòng
tạm thời ít hay nhiều và do chủ đầu tư quyết định;
4) Khi bố trí tràn tạm xả lũ thi công qua thân đập đá đắp xây dở phải có biện pháp

bảo đảm an toàn cho đập và công trình hồ chứa nước. Tần suất thiết kế tràn tạm
trong trường hợp này bằng tần suất thiết kế công trình;
5) Cần dự kiến biện pháp đề phòng tần suất thực tế dẫn dòng vượt tần suất thiết kế

để chủ động đối phó nếu trường hợp này xảy ra;
6) Tất cả kiến nghị nâng và hạ tần suất thiết kế công trình tạm thời phục vụ dẫn

dòng thi công đều phải có luận chứng kinh tế - kỹ thuật chắc chắn và phải được
cơ quan phê duyệt chấp nhận.
→ Với công trình cấp III (chiều cao đập H=12,9 m, đắp đập bằng vật liệu đất đắp) có 2
mùa khô trong tiến độ dẫn dòng thi công nên ta chọn tần suất lưu lượng thiết kế là
10%
2.4.2. Thời đoạn dẫn dòng thiết kế
Thời đoạn dẫn dòng thiết kế là 1 mùa
2.4.3. Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong giai đoạn ứng
với tần suất dẫn dòng thi công.
Theo đó lưu lượng dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất của từng mùa:
- Mùa kiệt từ tháng XII đến tháng VI : Qtk = 22,8 m3/s
13
13
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


14
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn
3

- Mùa lũ từ tháng VII đến tháng XI : Qtk = 190 m /s.
2.5. Tính toán thủy lực dẫn dòng thi công
*Mục đích tính toán :
+ Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
+ Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu
+ Xác định cao trình đắp đập chống lũ
+ Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy.
*Theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn em sẽ tính toán thủy lực cho các nội dung sau:
- Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất.
- Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng mùa lũ năm thứ hai.
- Tính toán thủy lực qua cống dẫn dòng và lòng sông tự nhiên mùa lũ năm thứ
hai.
- Tính toán thủy lực đắp đê quai ngăn dòng, dẫn dòng qua tràn và cống dẫn
nước mùa kiệt năm thứ ba
- Tính toán thủy lực đắp đê quai ngăn dòng, dẫn dòng qua tràn và cống dẫn
nước mùa lũ năm thứ ba
2.5.1. Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ nhất
Do giai đoạn 1 mùa kiệt năm thứ nhất ta thi công đập bờ phải dẫn dòng qua lòng sông
tự nhiên, mực nước mùa kiệt không vượt quá thềm sông tự nhiên nên ta có thể thi công
thuận lợi dẫn dòng qua lòng sông không cần tính toán thủy lực cho công trình dẫn
dòng, nhưng ta phải tính toán cao trình đắp đất đập chính tới cao trình vượt lũ mùa lũ.
2.5.1.1.Mục đích :
- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
- Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu
- Xác định cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ
- Kiểm tra xói lòng sông và bờ sông
2.5.1.2.Nội dung tính toán:
- Xác định mức độ thu hẹp của lòng sông.

14

14
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


15
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

560,38

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

559,68

Hình vẽ: Mặt cắt ngang lòng sông giai đoạn 2 ( xác định cao trình đỉnh đập mùa lũ
năm 1)

Căn cứ vào bảng quan hệ Q10% ~ Zhl:
Q (m3/s)
Zhl (m)
Q (m3/s)
Zhl (m)

0.0
551.00
256.8
561.50

17.3
552.50
312.1

563.00

19.3
554.00
369.0
564.50

56.4
555.50
427.5
566.00

100.2
557.00
487.5
567.50

150.8
558.50
549.1
569.00

203.0
560.00
612.3
570.50

Biểu đồ quan hệ lưu lượng Q ~ Zhl
Ta xác định được Zhl ứng với Q10% = 190(m3) có Zhl=559,63 m
*Xác định Ztl :

- Xác định độ cao nước dâng Zc.
Khi lòng sông bị thu hẹp thì mực nước sẽ tăng lên một đoạn:

Zc=

1 Vc2 Vo2
*
−
ϕ 2 2.g 2.g

(m)

(2-3)
Trong đó:
ϕ
ϕ
- hệ số lưu tốc (với mặt bằng đê quai dạng hình thang thì
ϕ
=(0,8~0,85), chọn =0,85
Vc- lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (m/s)
Vo- lưu tốc trung bình trước mặt cắt co hẹp (m/s)
•

Vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp:
15

15
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL

16
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

Vc =

TK
Qdd
ε (ϖ 2 − ϖ 1 )

(m/s)

TK
dd

Q

Trong đó :
- lưu lượng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế.
ε
- hệ số co hẹp bên, co hẹp một bên ε=0,95
ϖc
- diện tích mặt cắt lòng sông sau khi thu hẹp.
ϖ c ω2 − ω1
=
TK
Qdd
ε .ϖ c

Thay vào ta có:
Vc =
• Xác định vận tốc trung bình Vo trước mặt cắt co hẹp.
⇒
Ta giả thiết các giá trị Zcgt Ztl=Zhl+ Zcgt , từ đó sẽ đo được các diện
tích

;

ωo

tương ứng.

Và tính được các giá trị Vo =

TK
Qdd
ωo

. Tiến hành thử dần đến khi nào Zgt

Ztt thì dừng lại.
Bảng 2.3: Bảng tính thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất.
∆Zgt
(m)

Zhl
(m)

Ztl

(m)

ω2
(m2)

ω1
(m2)

Vo
(m/s)

Vc
(m/s)

∆Ztt
(m)

0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08

559,63
559,63
559,63
559,63

559,63
559,63
559,63
559,63

559,64
559,65
559,66
559,67
559,68
559,69
559,70
559,71

348,64
382,51
416,38
450,26
484,12
518,56
551,30
586,21

191,75
210,75
229,01
247,64
266,27
285,21
303,22

321,87

0,54
0,49
0,46
0,42
0,39
0,37
0,34
0,32

1,27
1,16
1,07
0,99
0,91
0,86
0,81
0,76

0,099
0,082
0,069
0,059
0,052
0,045
0,039
0,035

- Từ bảng trên ta xác định mức độ thu hẹp của lòng sông.

Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý. Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằng
thi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ du mà không

16
16
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


17
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

gây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theo
công thức:

ω2

K=

ω1
*100%
ω2

(2-1)

Trong đó: - Diện tích mặt cắt ướt của sông cũ (m2), ω2 = 484,12 ( m2)
ω1
- Diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2), ω1 = 266,27 (m2)
K - Mức độ thu hẹp của lòng sông.

=>K = = 55,0 %
Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60%.
Như vậy mức độ thu hẹp của lòng sông được đảm bảo
• Ứng dụng kết quả tính toán:
-Cao trình mực nước thượng lưu sau khi co hẹp là :
Ztl = Zhl + ΔZtt =559,63 + 0,052 = 559,68 (m)
- Cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ:
∇ KC

δ
= tl + = 559,68 + 0,7 = 560,38(m)

Với δ = (0,5 ÷ 0,7)m là độ vượt cao an toàn.Ở đây ta chọn δ = 0,7m
•

Kiểm tra điều kiện chống xói:

Nhận thấy khi thu hẹp lòng sông 55,0 % thì lưu tốc dòng chảy lớn hơn
cả lưu tốc cho phép không xói của lòng sông. Trong trường hợp này,
do lớp cát cuội sỏi dưới lòng sông khá dày mà sau này ta cũng phải
đào bỏ nên ta có thể tận dụng lưu tốc dòng nước để đào xói bớt lớp
cát cuội sỏi. Phần phải gia cố ở đây là mái của công trình đập chính
để không làm ảnh hưởng đến công trình. Để gia cố đề xuất phương
án dùng rọ đá lớn kè ở bên ngoài đập chính.
Khi ta đắp đập công trình chính ở giai đoạn 3 dẫn dòng qua lòng
sông tự nhiên vào mùa kiệt nên ta không phải tính toán thủy lực cho
giai đoạn 3.
2.5.2. Tính toán thủy lực để xác định cao trình đỉnh lũ năm thứ 2( cao trình đập
giai đoạn 3)
2.5.1.1.Mục đích :

- Xác định quan hệ Q~ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
17
17
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


18
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

- Xác định cao trình đê quai thượng lưu và hạ lưu
- Xác định cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ
- Kiểm tra xói lòng sông và bờ sông
2.5.1.2.Nội dung tính toán:
- Xác định mức độ thu hẹp của lòng sông.

Căn cứ vào bảng quan hệ Q10% ~ Zhl:
Q
(m3/s)
Zhl (m)
Q
(m3/s)
Zhl (m)

0.0

17.3

19.3

56.4

100.2

150.8

203.0

551.00

552.50

554.00

555.50

557.00

558.50

560.00

256.8

312.1

369.0

427.5

487.5

549.1

612.3

561.50

563.00

564.50

566.00

567.50

569.00

570.50

Biểu đồ quan hệ Zhl ~ Q (m3/s)
Ta xác định được Zhl ứng với Q10% = 190(m3) có Zhl=559,63 m
*Xác định Ztl :
- Xác định độ cao nước dâng Zc.
Khi lòng sông bị thu hẹp thì mực nước sẽ tăng lên một đoạn:
1 Vc2 Vo2
*
−
ϕ 2 2.g 2.g

Zc=
(m)
(2-3)
Trong đó:
ϕ
ϕ
- hệ số lưu tốc (với mặt đập đắp dạng hình thang thì =(0,8~0,85),
ϕ
chọn =0,85
Vc- lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp (m/s)
Vo- lưu tốc trung bình trước mặt cắt co hẹp (m/s)
•

Vận tốc trung bình tại mặt cắt co hẹp:

Vc =

TK
Qdd
ε (ϖ 2 − ϖ 1 )

(m/s)
18

18
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


19

Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

TK
dd

Q

Trong đó :
- lưu lượng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế.
ε
- hệ số co hẹp bên, co hẹp một bên ε=0,95
ϖc
- diện tích mặt cắt lòng sông sau khi thu hẹp.
ϖ c ω2 − ω1
=
TK
Qdd
ε .ϖ c

Thay vào ta có:
Vc =
• Xác định vận tốc trung bình Vo trước mặt cắt co hẹp.
⇒
Ta giả thiết các giá trị Zcgt Ztl=Zhl+ Zcgt , từ đó sẽ đo được các diện
tích

;

ωo

tương ứng.

Và tính được các giá trị Vo =

TK
Qdd
ωo

. Tiến hành thử dần đến khi nào Zgt

Ztt thì dừng lại. Tính như cao trình đỉnh lũ ở mùa lũ năm thứ nhất
nhưng thay đổi về 1 và 2.
Bảng 2.3: Bảng tính thủy lực dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất.
∆Zgt
(m)

Zhl
(m)

Ztl
(m)

ω2
(m2)

ω1
(m2)

Vo
(m/s)

Vc
(m/s)

∆Ztt
(m)

0,01
0,02
0,16
0,11
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09

559,63
559,63
559,63
559,63
559,63
559,63
559,63
559,63
559,63

559,64

559,65
559,79
559,74
559,68
559,69
559,70
559,71
559,72

309,65
318,92
397,28
392,17
321,53
326,78
332,03
337,28
342,53

157,43
161,24
189,75
184,91
165,53
169,41
173,29
177,17
181,05

0,61

0,59
0,48
0,49
0,59
0,58
0,57
0,56
0,55

1,31
1,27
1,96
0,96
1,28
1,27
1,26
1,25
1,24

0,102
0,095
0,054
0,098
0,097
0,096
0,095
0,094
0,093

- Từ bảng trên ta xác định mức độ thu hẹp của lòng sông.

Mức độ thu hẹp của lòng sông phải hợp lý. Một mặt đảm bảo yêu cầu về mặt bằng
thi công, mặt khác đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy cho hạ lưu mà không
gây xói lở, theo giáo trình thi công tập I, mức độ thu hẹp lòng sông được xác định theo
công thức:
19
19
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


20
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

K=

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

ω1
*100%
ω2

Trong đó:
ω2
- Diện tích mặt cắt ướt của sông cũ (m2), ω2 = 342,53 ( m2)
ω1
- Diện tích của đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2), ω1 = 181,05 (m2)
K - Mức độ thu hẹp của lòng sông.
=>K = = 52,8 %
Thông thường theo kinh nghiệm K =30% ~ 60%.
Như vậy mức độ thu hẹp của lòng sông được đảm bảo
• Ứng dụng kết quả tính toán:

-Cao trình mực nước thượng lưu sau khi co hẹp là :
Ztl = Zhl + ΔZtt =559,63 + 0,093 = 559,72 (m)
- Cao trình khống chế thi công công trình vượt lũ:
∇ KC

δ
= tl + = 559,72 + 0,7 = 560,42(m)

Với δ = (0,5 ÷ 0,7)m là độ vượt cao an toàn.Ở đây ta chọn δ = 0,7m
•

Kiểm tra điều kiện chống xói:
Nhận thấy khi thu hẹp lòng sông 52,8% thì lưu tốc dòng chảy lớn

hơn cả lưu tốc cho phép không xói của lòng sông. Trong trường hợp
này, do lớp cát cuội sỏi dưới lòng sông khá dày mà sau này ta cũng
phải đào bỏ nên ta có thể tận dụng lưu tốc dòng nước để đào xói bớt
lớp cát cuội sỏi. Phần phải gia cố ở đây là mái của công trình đập
chính để không làm ảnh hưởng đến công trình. Để gia cố đề xuất
phương án dùng rọ đá lớn kè ở bên ngoài đập chính.
2.5.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống và kênh dẫn mùa kiệt năm thứ 3( tính
cao trình giai đoạn 5)
a. Đặc điểm cống ngầm dẫn nước
Cống ngầm được xây dựng phía bờ phải dưới chân đập chính có các thông số kỹ thuật
sau:
- Vật liệu làm cống: BTCT
- Chọn cao trình đáy cống cửa vào, cửa ra theo địa chất: +556,0m
- Chọn độ dốc đáy cống i = 0,001
- Kích thước cống (b x h): 4,7 x 5 (m2)
20

20
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


21
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

- Độ nhám lòng cống (tra bảng 4-3 các bảng tính thuỷ lực) ta có n=0,012
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng : Qc= 3,2 m3/s
- Chiều dài cống Lc= 45 m (số liệu đề)
b. Mục đích:
-

Lập quan hệ giữa lưu lượng qua cống và mực nước thượng lưu cống: (Q ~
ZTLC).

-

Lợi dụng công trình lâu dài để dẫn dòng.

-

Xác định mực nước trước cống để xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu,
cao trình đắp đập vượt lũ.

-

Kiểm tra sự an toàn của cống khi dẫn dòng.

c. Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn sau cống:
Căn cứ vào địa hình vùng xây dựng công trình, sơ bộ thiết kế kênh dẫn dòng có
các thông số như sau:
-

Chiều rộng của đáy kênh: b = 6m.

-

Hệ số mái: m = 1,5

-

Độ nhám lòng kênh(tra bảng 4-3 các bảng tính thuỷ lực ): n = 0,025.

-

Độ dốc: i = 0,002.

-

Chiều dài kênh: Lk = 55,32 m (đo trên bình đồ).

-

Lưu lượng dẫn dòng : QK = 3,2 (m3/s)

-

Cao trình cửa vào: đk = cr cống = +556,0m.

-

Cao trình cửa ra: crk = cvk – iLk = 55,0 – 0,002*55,32 = 555,89m

•

Tính toán thuỷ lực qua kênh:

-

Mục đích: Lập quan hệ (Q ~ ZKTL).

-

Sơ đồ tính thuỷ lực qua đoạn kênh:

21
21
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


22
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

N1
K
N2

Zhl

i%

N1
K
N2

hk

ho

Zdk

hdk

Ho

Ztl

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

K
N2

Zck

i < ik

i > ik

Sơ đồ tính toán thuỷ lực kênh dẫn saucống
*Xác định độ sâu mực nước cuối kênh hCK (m):
-

Muốn xác định độ sâu mực nước cuối kênh (hCK), ta phải xác phải xác định
được cao trình mực nước cuối kênh ZCK (m).

-

Tính độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hk để xác định đường mặt nước
trong kênh.

* Nội dung gồm các bước sau:
+ Xác định độ sâu dòng đều h0:
Độ sâu dòng đều được xác định theo phương pháp đối chiếu với mặt cắt lợi nhất về
thuỷ lực:
Cấp lưu lượng tính thuỷ lực kênh: Qk = Qddmk = 22,8m3/s.

4mo i
Q
f(Rln) =

= = 0,1179

Ta có: m0=2. – m =2. -1,5= 2,11
Tra bảng PL8-1 bảng tra thuỷ lực (với n = 0,025) ta có Rln= 1,17
= 3,42, tra bảng thuỷ lực PL8-3 ta được: = 1,512
ho= Rln() = 1,171,512 = 1,77 (m)
=>Cao trình bờ kênh: bk= Zcr + ho + = 556 + 1,17+ 0,6 = 557,77 m (chọn= 0,6 m)
+ Xác định độ sâu phân giới (hk).

Dùng công thức gần đúng:

22
22
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


23
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng



h k 1 −
cn



hk =
3

Với :

σn
2
+ 0,105σ n 
3


αQ 2
gb 2

hkcn =

σcn =

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

= = 1,49 m
m.h k
b

=>hk = 1,49* (1-

cn

= = 0,5587

+ 0,105 * 0,55872) = 1,26 m

Ta thấy hk = 1,26m < ho = 1,77m
→ đường mặt nước là đường nước dâng hoặc đường nước hạ.
Q

ω k C k Rk
2

+ Tính độ dốc ik: ik =

2
2

Trong đó: Q = 3,2m3/s.
ωk = (b + mhk)hk = (4 + 1,5*1,26 )*1,26 = 7,42m2
χk = b + 2hk

Rk =

ωk
χk

1 + m2

1 + 1,52

= 4 + 2*1,26 *

= 8,54 m

== 0,87 m

Ck = = 0,871/6 = 39,08
Vậy ik = = 0,0035
Do đó ta thấy: ik = 0,0035> i = 0,002
⇒
Như vậy ta có : h0>hk và ik>i>0 đường mặt nước trong kênh là đuờng nước hạ b1

23
23
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL

24
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn

N
N
b1

hx

k

k
k
N

i
b2

K
N

Lk=55,32 m

i >= ik

Đường mặt nước trong kênh

Độ sâu tại cửa ra của kênh là: hCK = hK = 1,26 m.
+ Ta lập được bảng tính h0 và hK tương ứng với các cấp lưu lượng như sau:
+ Tính và vẽ đường mặt nước: Tính dòng ổn định không đều bằng phương pháp
cộng trực tiếp xuất phát từ độ sâu cuối kênh, công thức tính như sau:
Q(m³/s)

f(Rln)

Rln(m)

b/Rln

h/Rln

hcn(m)

σcn

hk(m)

ho(m)

0,376

0,31

9,68

0,913

0,224

0,112

0,216

0,283

0,188

0,40

7,45

1,052

0,356

0,178

0,336

0,423

0,117

0,53

5,67

1,210

0,488

0,244

0,451

0,639

0,084

0,52

5,76

1,195

0,612

0,306

0,556

0,621

0,075
0,61
2
ω = (b + mh).h (m ).

4,92

1,00

0,657

0,328

0,592

0,769

1
2
3,2
4
5

χ = b + 2h

1+ m

2

V=

(m). R =
Q
ω

ω
χ

(m).
2

∆∋

Vi
2g
2

(m /s); Эi = hi + a

; ∆L =

i−J

α V 22
2g

Trong đó: ∆Э = Э2 – Э1 ; Với Э2 = h2 +

α V 12
2g

; Э1 = h1 +

; i = 0.0025

24

24
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL


25
Đồ án Dẫn dòng và công tác hố móng

GVHD: Nguyễn Văn Sơn
2

J + J2
J= 1
2

; Với J1=

 V 1 
 C R1 

2

; J2 =

 V 2 
 C R2 

+ Dựa vào bảng tính và sơ đồ tính như hình vẽ ở trên ta có với L = 55,32 m ta có
hdk

ứng với từng cấp lưu lượng.

Từ đó ta có :
Ztl = Zdk + hđk + Zcv(Zcv = Ho – hđk)

Z tl = Z dk + H o
Vậy:
- Đoạn đầu kênh coi như đập tràn đỉnh rộng:

- Xác định chỉ tiêu chảy ngập:

 hn  hn 

> 
≈ 0,7 ÷ 0,8

 H o  H o  p.g

 hn >  hn 
≈ 1,2 ÷ 1,4
h 
h
 k  k  p.g

- Ta lấy gần đúng hn = hđk rồi xét chỉ tiêu chảy ngập.
Q = ϕ .ω. 2 g ( H o − hdk )

- Nếu chảy không ngập :

Chọn

ϕ

= 0,956 ;

ω = (b + m.h).h

( )

1 Q
2 g ϕω

2

→ Ho =

+

hđk

2g(H o − h

- Nếu chảy ngập: Q = φnω

(h = hn – Z2)

Trong đó: Z2-độ cao hồi phục
ω - Diện tích mặt cắt ướt ứng với độ sâu h (m).
+Kết quả tính toán được ghi ở các bảng tính toán đường mặt nước trong kênh.

hi
0.8
1.26
1.34

Vi
Vi2/2g '
D'
7.81
0.96
0.64
3 3.111 3.911 3
4.96
2.51
1.01
0 1.254
4 1.397
1.07 4.66 1.109 2.44 0.065

c

Ri
C
0.26 57.30
2.400
7
6
0.30 58.55
3.320

4
9
3.480 0.30 58.70

J

Jtb

DL

L

0.0697

0.000

0.0236
0.0205

31.273
1 31.273
3.2531 34.526

0.047
0.022

25
25
Sv: Phạm Ngọc Hoàn Lớp: 51 CT.TL