Thiết kế tổ chức thi công công trình sông rác 2 hạng mục “tuynen dẫn dòng”

Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

LỜI MỞ ĐẦU
Sau thời gian 4,5 năm học tập và phấn đấu tại trường (2008 – 2012), đến nay em
đã vinh dự được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế tổ chức thi công công trình
Sông Rác 2. Hạng mục: “Tuynen dẫn dòng” từ bộ môn Công nghệ & Quản lý xây
dựng, khoa công trình trường Đại học Thuỷ Lợi, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của
Thầy giáo TS. Nguyễn Hữu Huế. Nội dung của đồ án bao gồm những phần sau:
- Chương 1: Giới thiệu chung
- Chương 2: Công tác dẫn dòng thi công
- Chương 3: Thi công công trình chính Tuynen dẫn dòng
- Chương 4: Tiến độ thi công
- Chương 5: Bố trí mặt bằng
- Chương 6: Dự toán tuynen Sông Rác
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận
tình của thầy giáo TS. Nguyễn Hữu Huế và các thầy cô trong bộ môn Công nghệ &
Quản lý xây dựng trường Đại học Thuỷ Lợi. Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy
cô đã nhiệt tình hết mình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 1

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí công trình
Công trình được xây dựng trên sông Sông Rác, một trong hai nhánh lớn của Sông
Hương, thuộc Xã Dương Hòa, huyện Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế, cách thành
phố Huế 18 km về phía Tây-Nam. Trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50000 tờ Huế mảnh
6541 (IV), đập chính có toạ độ:
Vĩ độ:

16019’ Bắc .

Kinh độ:

107038’ Đông.

Vị trí tuyến tuynen : nằm trên vai phải đập chính.
1.2 Nhiệm vụ công trình
- Chống lũ tiểu mãn, giảm lũ chính vụ cho hệ thống sông Hương .
- Cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp với lưu lượng Q = 2,0 m3/s.
- Tạo nguồn nước tưới ổn định cho 34.782 ha đất canh tác thuộc vùng đồng
bằng Sông Hương .
- Bổ sung nguồn nước ngọt cho hạ lưu Sông Hương để đẩy mặn, cải thiện môi
trường, vùng đầm phá, phục vụ nuôi trồng thủy sản với lưu lượng Q = 25.0 m3/s.
- Phát điện với công suất lắp máy : N = 18 000 KW.
1.3 Quy mô,kết cấu các hạng mục công trình
1

Cấp công trình:
Dựa vào TCXDVN 285-2002 ta có:
-Theo năng lực phục vụ :
+ Khả năng phát điện N = 18 000 KW (thuộc khoảng 5÷50.10 3KW) nên là công
trình cấp 3.
+ Diện tích tưới S = 34782 ha (trong khoảng 10÷50.103 ha) nên là CT cấp II.
- Theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình :
+ Với nền là nền đá đập có chiều cao lớn nhất là 56m nên là CT cấp II.
Kết luận: Vậy công trình hồ chứa Sông Rác là công trình cấp II.

1.3.1 Quy mô công trình
-

Diện tích lưu vực : 717 km2.

-

Mực nước lũ thiết kế (P = 0,5 %): + 51,05 m.

-

Mực nước lũ kiểm tra ( P = 0,1%):+ 54,75 m

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 2

Khoa công trình

Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

-

Mực nước dâng bình thường (MNDBT): +45,6m.

-

Mực nước chết: +23m.

-

Dung tích phòng lũ : 509,8 . 106 m3

-

Diện tích mất đất vĩnh viễn : 3.262 ha.

-

Diện tích mất đất tạm thời : 54,5 ha.

-

Dung tích toàn bộ : 646 x 106m3 .

-

Dung tích cắt lũ ứng với P = 0,1%: 556,2 x 106m3.

-

Dung tich cắt lũ ứng với P = 0,5%: 435,9 x 106m3.

-

: 73,4 x 106m3.

Dung tich chết:

1.3.2 Các hạng mục chính của công trình
1.3.2.1 Đập chính
+ Kết cấu thân đập : Đất đá hỗn hợp.
+ Cao trình đỉnh đập : ZH = +55m.
+ Chiều cao lớn nhất của đập : Hmax = 57m.
+ Chiều dài đỉnh đập : Lđđ = 1112m.
+ Bề rộng mặt đập : Bđđ = 10m.
1.3.2.2 Đập phụ
+ Vị trí : Cụm các đập phụ nằm tập trung bên bờ hữu của hồ Sông Rác.
+ Tổng số đập phụ : 04 đập .
+ Tổng chiều dài đập phụ : L = 660,0 m.
+ Qui mô các đập phụ :
Đập phụ 1 : Hmax = 14m dài 100m.
Đập phụ 2 : Hmax = 15m dài 210m.
Đập phụ số 3: Hmax = 7m dài 50m.
Đập phụ số 4: Hmax = 37m dài 300m.
- Hình

thức, kết cấu: Đập đất đồng chất, không tường chắn sóng. Đỉnh đập rải bê

tông át phan dày 7cm, dưới là các lớp đá dăm cấp phối; Gia cố bảo vệ mái thượng
lưu bằng BTCT, đá xây và đá lát khan; Bảo vệ mái hạ lưu bằng trồng cỏ và hệ thống
rãnh tiêu nước mặt.
- Dưới đập phụ 4 bố trí 01 cống lấy nước với lưu lượng Q = 0,77 m 3/s để dẫn nước vào
hồ Bến Ván 1 của khu tái định cư Lộc Bổn (thuộc dự án di dân tái định cư do ảnh

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 3

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

hưởng của công trình hồ Sông Rác). Hình thức cống ngầm chảy có áp, kết cấu bằng
ống thép đường kính D=1000mm, bên ngoài là cống hộp bê tông cốt thép.
Cấp công trình cho các đập phụ:
-

Cấp IV cho đập phụ 1; 2; 3; cấp II cho đập phụ số 4.

1.3.2.3 Tràn xả lũ
+ Vị trí tuyến tràn: Trên vai phải đập chính .
+ Hình thức tràn: Tràn mặt có cửa van kết hợp xả sâu.
+ Số cửa: 5 cửa.

+ Kích thước 1 cửa xả mặt : B × H = (9 × 12.5) m.
+ Tổng chiều rộng đường tràn 5× 9m = 45,0m.
+ Kích thước cửa xả đáy: 5 cửa (4 x3,2)m.
+ Cao trình ngưỡng tràn Zngưỡng = +37,0 m.
+ Cao trình lỗ xả sâu +16.
+ Hình thức tiêu năng: mũi phun.
1.3.2.4 Tuynen dẫn lấy nước, kết hợp xả lũ
+ Vị trí tuynen: Dưới đỉnh đồi giữa đập chính và tràn xả lũ
+ Cao trình cửa vào: +5
+ Cao trình cửa ra

: +0.7

+ Chiều dài

: 438,22 m

+ Đường kính

: 7m

1.3.2.5 Tràn sự cố
+ Chiều rộng đường tràn: Btràn = 100,0 m
+ Cao trình ngưỡng tràn: Z tràn = + 51.0m
+ Hình thức tràn: Chảy tự do
1.3.2.6 Nhà máy thủy điện
+ Số tổ máy: 03 tổ
+ Công suất lắp máy N = 18.000 KW
+ Điện lượng trung bình hàng năm : 60 × 106 KWh
+ Số giờ làm việc : T = 3.300 giờ

-

Đường dây 35 KV: dài 3.5 km

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 4

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:
1.4.1 Điều kiện địa hình
Tuyến tuynen được xây dựng ở khu vực dưới đỉnh đồi nằm giữa đập chính và tràn
xả lũ. Cao trình cửa +5 ,cao trình cửa ra +0,7 nằm trên nề đá.Khu vực bể tiêu năng có
cao độ giảm dần từ +48 đến +25. Kênh xả chạy đổi hướng về phía Tây, cao độ mặt đất
giảm dần từ +25 đến +10 và đoạn cuối kênh cắt qua quả đồi nhỏ với cao độ đỉnh
khoảng +32. Nhìn chung, địa hình khu vực xây dựng tuyến tuynen tương đối thuận lợi,
chiều sâu đào lớn nhất khoảng 45m.
1.4.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy
1.4.2.1 Dòng chảy lớn nhất các tháng mùa kiệt
Bảng 1.1. Lưu lượng lớn nhất từng tháng mùa kiệt (m3/s)
Thời gian

I

II

III

IV

P% = 5%

85

90

800

858

P% = 1%

129

137

1216 1304

P% = 0,5%

150

159

1416 1518

P% = 0,2%

170

180

1600 1716

V
270
0
410
4
477
9
540
0

VI

VII

VIII

2750

2800

2813

4180

4256

4270

4867

4956

5000

5500

5600

5800

1.4.2.2 Dòng chảy lũ thiết kế
a) Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế

Bảng 1.2. Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại tuyến công trình
Tần suất TK P%

0,1

0,2

0,5

1

5

QP (m3/s)

14200

13113,8

11200

10000

7550

b) Tổng lượng lũ thiết kế
Tổng lượng lũ thiết kế tính theo phương pháp tương quan đỉnh lượng. Sử dụng quan
hệ đỉnh - lượng, tổng lượng với tổng lượng.
Bảng 1.3. Quan hệ Qm~Wm, Wm~Wm
Qm ~ W1
W1 = 0.0488Qm – 1.3518
R = 0.865
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

W1 ~ W3

W3 ~ W5

W3 = 1.5415W1 + 6.0446 W5 = 1.2155W3 + 1.5881
R = 0.955
Trang 5

R = 0.990
Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

1.1.1.1. Quan hệ Z~F~V
Z(m)

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

F(km2)

3,087

6,788

10,44

13,38

16,18

19,89

22,66

28,68

35,74

44,42

V(106m3)

23,71

44,77

90,50

149,31

223,71

313,72

420,03

548,05

708,82

808,84

Hình 1.1 : Biểu đồ quan hệ lưu lượng và mực nước hạ lưu.
Hình 1.2 Biểu đồ quan hệ mực nước thượng lưu hồ và diện tích lòng hồ.
Hình 1.3 Biểu đồ quan hệ mực nước thượng lưu hồ và dung tích hồ.
1.4.3 Điều kiện địa chất,địa chất thủy văn
1.4.3.1 Điều kiện địa chất
Các lớp đất đá nền khu vực tuyến tràn gồm có lớp pha tàn tích (3b, 3b1), đới đá
phong hoá hoàn toàn (5a, 5b), đới đá phong hoá mạnh (6), phong hoá vừa (7) và đới đá
phong hoá nhẹ (8). Các lớp 3b, 3b1 nằm ở ngay trên bề mặt đất, chiều dày thay đổi từ
0.6-11.8m. Lớp 5a, 5b phân bố chủ yếu ỏ hai bên vai của tràn khu vực đập tràn và khu
vực cuối thân tràn, chiều dày thay đổi từ 4-11.0m. Lớp 6 gặp ở hầu hết các hố khoan

tuyến tràn, chiều dày thay đổi rất mạnh, mỏng ở khu vực của vào và ngưỡng tràn và
càng về đuôi tràn chiều dày của lớp càng tăng, có chỗ khoan đến 55m vẫn nằm trong
đới đá phong hoá mạnh. Lớp 7 chỉ gặp ở khu vực từ cửa vào đến hết thân tràn, chiều
dày thay đổi từ 2.1-21.9m. Tại vị trí hố khoan PA2-17 bị kẹp 1 lớp phong hoá vừa
trong đới đá phong hoá nhẹ do đá bị nứt nẻ, đá cứng chắc. Lớp 8 gặp ở các hố khoan
từ ngưỡng tràn đến thân tràn, chiều dày thăm dò lớn nhất là 35.4m ở khu vực ngưỡng
tràn. Khu vực tuyến tràn có các đứt gẫy IV-5, V-4 cắt qua. Đứt gẫy IV-5 cắt qua khu
vực bên trái tràn. Đứt gẫy V-4 cắt qua khu vực ngưỡng tràn bên phải. Do ảnh hưởng
của các đứt gẫy kiến tạo, các đới phá huỷ phát triển mạnh ở khu vực cửa vào (ĐM49,
ĐM51, ĐM52), khu vực ngưỡng tràn (PA2-2, PA2-3), và khu vực bên trái tràn .
1.4.3.2 Địa chất thuỷ văn
Nước ngầm có tính ăn mòn Bicarbonat yếu đến trung bình và ăn mòn
Cacbonic tự do yếu.

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 6

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

1.4.3.3 Đánh giá
Dựa vào cao trình đáy móng tràn thiết kế và đặc điểm địa chất cho thấy, khu vực
đầu kênh dẫn vào dài khoảng 35m đáy móng công trình nằm trên các lớp 6, 7. Phần còn
lại của kênh dẫn dài khoảng 70m đáy kênh nằm hoàn toàn trong đới đá phong hóa nhẹ.
Khu vực ngưỡng tràn và thân tràn dài khoảng 120m, đáy móng tràn nằm hoàn

toàn trong đới đá phong hoá nhẹ. Phần cuối thân tràn dài khoảng 76m, từ hố PA2-17,
đáy móng tràn nằm trong tầng phong hoá vừa và nhẹ xen kẹp. Đá phong hoá vừa bị
nứt nẻ nhiều nhưng tương đối cứng chắc. Khu vực bể tiêu năng và kênh xả đáy móng
bể nằm hoàn toàn trong đới đá phong hóa mạnh. Đứt gẫy cắt qua đáy móng tràn chỉ có
đứt gẫy V-4, tại khu vực ngưỡng tràn. Các đới phá huỷ cắt qua phần đáy móng tràn
chủ yếu ở khu vực cửa vào, ngưỡng tràn và ở khu vực bể tiêu năng. Như vậy, tuyến
tràn nằm trong điều kiện địa chất hết sức phức tạp.
1.4.4 Điều kiện dân sinh kinh tế khu vực .
Xã Dương Hòa là xã miền núi, ở thượng nguồn nhánh Sông Rác sông Hương, là
xã nghèo, đặc biệt khó khăn của huyện Hương Thủy, được tiếp tục hưởng các dự án
thuộc chương trình 135 giai đoạn 2006 – 2010. Đời sống nhân dân chủ yếu sống bằng
nghề nông nghiệp, diện tích cây ăn quả là 56 ha, trong đó cây thanh trà chiếm 45ha.
Ngoài việc sản xuất cây ngắn ngày, thế mạnh phát triển kinh tế ở địa phương là chăn
nuôi trâu bò, trồng cây thanh trà, trồng rừng.
1.5 Điều kiện giao thông
1.5.1 Đường vào khu đập chính:
Là tỉnh lộ số 7 của Thừa Thiên Huế, nối với quốc lộ 1A tại điểm cách thành
phố Huế khoảng 7 km về phía Nam. Sửa chữa, nâng cấp đoạn nối vào khu đập
chính dài khoảng 10,36 km để phục vụ thi công và kết hợp quản lý sau này.
1.5.2 Đường vào khu đập phụ:
Trên cơ sở tuyến của tỉnh lộ 15 hiện có (từ ngoài vào cụng trình dài 22km),
sửa chữa nâng cấp để phục vụ thi công, kết hợp quản lý và đáp ứng nhu cầu dân
sinh trong khu vực
1.5.3 Hệ thống đường thi công kết hợp quản lý trong khu vực công trình
Gồm mạng lưới các tuyến đường phục vụ thi công và kết hợp quản lý sau
này trong nội bộ khu đầu mối đập chính, khu đập phụ và nối giữa hai khu vực.
Đê quai thượng lưu được sử dụng để làm đường thi công tuynen
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 7

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Giao thông đi lại giữa hai bờ sông phía hạ lưu (khu mặt bằng thi công) sử dụng
cầu số 1 và cầu số 2 phía hạ lưu, cầu được thiết kế với tải trọng H30-XB60
Các tuyến đường sử dụng trong quá trình thi công được tổng hợp ở bảng sau

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 8

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.1

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Bảng thống kê các tuyến đường sử dụng trong thi công

TT

Hạng mục

Cường độ

Cấp

(m3/quý)

đường

Chiều rộng
nền đường

Vị trí

(m)

1

Đường RO1

660358

I

9,5

Hạ lưu bờ trái

2

Đường RO1A

79848

III

7

Hạ lưu bờ trái

3

Đường RO2

79848

III

7

Thượng lưu bờ trái

4

Đường RO3

462949

I

9,5

Hạ lưu bờ phải

5

Đường RO4

67942

III

7

Hạ lưu bờ phải

6

Đường RO5

439511

I

9,5

Hạ lưu bờ phải

7

Đường RO6

606466

I

9,5

Thượng lưu bờ phải

8

Đường RO6A

475934

I

9,5

Thượng lưu bờ phải

9

Đường RO7

390378

I

9,5

Thượng lưu bờ phải

1.6 Điều kiện cung cấp vật liệu,điện nước
1.6.1 Điều kiện cung cấp vật liệu
Quanh khu vực xây dựng công trình có các mỏ vật liệu với trữ lượng tương đối
lớn.Khối lượng của mỏ vật liệu và các bãi trữ được thống kê trong các bảng sau
Bảng 1.2 Bảng thống kê khối lượng vật liệu cát sỏi
Khối lượng từng mỏ
Tên

Diện

TT
1
2
3
4
5
6

mỏ
CS-I
CS-II
CS-III
CS-IV
CS-V
CS-VI
CS-

tích
17851
8003
61735
19536
27912
20094

Bóc bỏ
3659
1601
12347
3909
5565
4010

7

VII
Tổng

23272
178403

4644
35735

Khối lượng(m3)
Lớp 1a

Lớp 1b
15649
29721
16015
10766
187413
93096
11705
36012
35195
49986
48981
6890
46786
361744

226471

(m3)
45370
26781
280509
47717
85181
55871
46786
588215

Bảng 1.3 Bảng thống kê khối lượng vật liệu đá granit

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 9

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Tên
mỏ
VLD
VLD2
Tổng

TT
1
2

Diện tích
(m2)
23122
64000
87122

Bóc bỏ
205298
1072640

1277938

Khối lượng
Lớp 7
72744
154880
227624

Khối lượng từng mỏ
(m3)
729124
1474560
2203684

Lớp 8
656380
1319680
1976060

Bảng 1.4: Bảng thống kê khối lượng vật liệu đất

TT

Diện
tích
(m2)

Tên
mỏ

Khối lượng (m3)
Lớp 5

Lớp 6

Đá phht
mạnh
(lớp 5)

Khối
lượng
từng mỏ
(m3)

Bóc bỏ

Lớp 2b

Lớp 3b

231716

757262
126929
6

968915

1773703

421581

47526
173826
5

545099

3552660

300766

9013

5356

315135

1

VĐ1

2

VĐ2

462059
168816
1

3

VĐ6

116619

33093

4

VĐ7

529593

117165

434975

310797

745772

5

BS1

161530

838294

1038169

1876463

6

VĐ8

558783
136422
3

7

VĐ9

998652

8

VĐ10

102193

9

VĐ11

182059

10

MĐP1

243715

73115

584916

11

MĐP2

169932

50980

198254

12

MĐP3

59679

17904

151187

107234
6
120368
5
106228
6

13

MĐP4

67806
654347
4

20342

219239
446243
6

510805
384912
2

Tổng cộng

1127426

208655

7

6474695

8131957

3472277

4874216

59679

1273152

917641
1092429
2

1647685
2868336

24190743

Bảng 1.5Bảng tổng hợp khối lượng bãi trữ
Vị trí bãi trữ

Khối lượng trữ (m3)

Bãi trữ số 1
Bãi trữ số 2

Bãi trữ số 3
Bãi trữ số 4
Bãi trữ số 5
Bãi trữ số 6
Bãi trữ số 7

Thượng lưu bờ phải
Hạ lưu bờ phải
Hạ lưu bờ trái
Hạ lưu bờ trái
Hạ lưu bờ trái
Thượng lưu bờ phải
Thượng lưu bờ trái

1851717
700000
630433
52253
71020
19611
74313

Bãi trữ số 8
Bãi trữ số 9

Hạ lưu bờ trái
Hạ lưu bờ trái

222852
181943

Tên bãi trữ

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 10

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Bãi trữ số 10
Hạ lưu bờ trái
232076
Tính tất cả các mỏ đất (VĐ1, VĐ2, VĐ6, VĐ7, BS1), đất đá đào móng tràn và
các mỏ đá phiến (MĐP1đến MĐP4), khối lượng vật liệu tổng cộng khoảng 26 324
139m3, đạt hệ số 3.1 so với khối lượng thiết kế yêu cầu (8 499 087m3 )
+Điều kiện khai thác, vận chuyển
Các mỏ đất VLXD nằm ở gần tuyến đập nên việc vận chuyển khai thác tương đối
thuận lợi, khoảng cách vận chuyển xa nhất là 4.5km.
1.6.2 Điều kiện cung cấp điện nước
Đường dây cao thế và trạm biến áp: Xây dựng tuyến đường dây 22 KV nối từ
lưới điện quốc gia vào khu vực xây dựng công trìnhvà các trạm biến áp (02 trạm công
suất 560KVA-22/0,4KV và 01 trạm 320KVA-22/0,4KV) để cấp điện phục vụ thi công
và vận hành khai thác sau này. (bổ sung thêm trạm T4)
- Trạm phát điện dự phòng: Máy phát điện diezen 250 kVA – 0,4 kV
- Điện hạ thế: Cấp điện vận hành các cửa van tràn xả lũ và tuy nen, hệ thống

điều khiển giám sát, hệ thống chiếu sáng...
-Điện dùng để sinh hoạt và thi công lấy từ các trạm hạ thế đã bố trí trong công
trường theo đường dây 35kV
1.7 Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực
-Các vật tư như:Xi măng ,thép tròn, ống chèn, ống lọc, đai,ốc vít ,bê tông, bê tông cốt
thép….
-Các thiết bị
+ Quan trắc như :mốc đo lún mặt, mốc chuyển vị ngang, thiết bị đo lún sâu,
thiết bị quan trắc thấm, thiết bị đo mực nước thượng hạ lưu, thiết bị đo đường bão hòa,
thiết bị đo áp lực nước thấm.
+Cơ khí như: Cửa van, lưới chắn rác, phai thượng hạ lưu, gầu vớt rác và
giá đỡ gầu vớt rác, dầm cạp cửa sủa chữa và giá đỡ dầm cạp cửa sửa chữa, cửa chặn
dòng và khe cửa chặn dòng.
Tất cả các thiết bị,vật tư, nhân lực được cung cấp đầy đủ kịp thời đến tận chân
công trình
1.8 Thời gian thi công được phê duyệt
Báo cáo Nghiên cứu khả thi công trình Hồ Sông Rác đã được Thủ tướng Chính
phủ phê duyệt theo quyết định số 790/QĐ-TTg ngày 28 tháng 6 năm 2001
Công trình chính thức được khởi công xây dựng vào năm 2007
Công trình dự kiến hoàn thành vào năm 2012
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 11

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

1.9 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công
Khu đập chính có mặt bằng rộng thuận lợi cho việc bố trí công trình. Đã có
đường vào tận chân công trình. Tuy nhiên bờ trái dốc và thềm sông bờ trái hẹp, khó thi
công, thềm sông bờ phải bị phân cắt bởi các khe suối nhỏ.
Địa chất Khu vực đập chính có điều kiện địa chất rất phức tạp với sự có mặt của
các loại đá gốc có nguồn gốc khác nhau. Các hoạt động kiến tạo làm đất đá bị vò nhàu,
uốn nếp và giảm cường độ.
Các đứt gẫy từ bậc III đến V cắt qua khu đập chính tạo nên các đới phá huỷ, đá
phong hoá mạnh phát triển sâu và chia cắt đập chính thành các vùng khác nhau.
Có thể có hiện tượng thấm mất nước qua vai trái đập. Cần xử lý thấm mất nước
qua nền đập trên toàn tuyến đập, xử lý thấm qua vai trái đập.
Hiện tượng sạt trượt tại ở mái hố móng và khu vực vai đập và vấn đề nước chảy
vào hố móng có thể xảy ra.
Tràn xả lũnằm ở khu vực yên ngựa có đặc điểm địa hình tương đối thuận lợi,
chiều sâu đào lớn nhất khoảng 45m.
Khu vực tuyến tràn có điều kiện địa chất rất phức tạp, ngay trong các đới phong
hoá vừa, phong hoá nhẹ có thể còn có các đới mềm yếu, trong đới đá phong hoá mạnh
còn có các khối tảng cứng chắc, vì vậy cần dự trù khối lượng xử lý phát sinh.
Ngoài ra cùng với các điều kiện như :
+Vật liệu xây dựng (khối lượng VL tổng cộng đạt hệ số 3,1 so với khối
lượng thiết kế yêu cầu) .
+ Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực đều được cung cấp đầy đủ,
kịp thời đến tận chân công trình.
Điều này đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công.

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 12

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

CHƯƠNG 2

CÔNG TÁC DẪN DÒNG

2.1 Dẫn dòng
2.1.1 Mục đích, ý nghĩa , nhiệm vụ của việc dẫn dòng thi công
2.1.1.1 Mục đích
Dẫn dòng thi công là công tác dẫn dòng chảy trong sông theo một phần của
lòng sông thiên nhiên hoặc theo một đường dẫn nhân tạo khác nhằm mục đích tạo hố
móng được cách ly với dòng chảy, và khô ráo để thi công các công trình thuỷ công
trong đó. Ngoài ra dẫn dòng thi công là một cách thức để đảm bảo yêu cầu lợi dùng
tổng hợp nguồn nước ở hạ lưu.
2.1.1.2 Ý nghiã
Trong quá trình thi công nếu để nước (nước sông, nước suối, nước mưa, nước
ngầm..) tràn vào hố móng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của công trình, gây khó khăn
khi chọn phương án thi công. Do vậy, hình thức kết cấu công trình có thể bị thay đổi
và tiến độ thi công không đảm bảo, cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành xây dựng
công trình.
Và ngược lại trong quá trình thi công nếu chặn ngay hoàn toàn dòng chảy sẽ rất
khó khăn và tốn kém, và lại không lợi dụng được tổng hợp nguồn nước trong lúc hạ
lưu rất cần. Do đó giá thành xây dựng công trình sẽ tăng.
Như vậy, dẫn dòng thi công có ý nghĩa rất lớn trong quá trình thi công công
trình:

-

Đảm bảo chất lượng thi công công trình.

-

Đảm bảo được tiến độ thi công công trình.

Việc chọn phương án dẫn dòng có liên quan rất nhiều đến tiến độ thi công công
trình
2.1.1.3 Nhiệm vụ
Chọn tần suất, lưu lượng và thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công theo quy mô
kích thước, nhiệm vụ công trình và các tài liệu có liên quan.
Chọn sơ đồ và thiết kế quy mô kích thước công trình dẫn dòng phải thích hợp
cho từng thời đoạn thi công bảo đảm:
-

Bảo đảm tiến độ chung.

-

Chênh lệch về cường độ thi công không quá cao trong suốt quá trình thi
công công trình.

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 13

Khoa công trình

Đồ án tốt nghiệp

-

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Giá thành kinh tế thấp nhất.

Đề suất các phương án, các mốc thời gian thi công và tiến độ khống chế thi
công. So sánh các phương án dẫn dòng để chọn phương án tối ưu nhất.
Tính toán thuỷ lực dòng chảy, tính toán kinh tế để so sánh lựa chọn kích thước
công trình dẫn dòng.
2.1.2 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng thi
công
2.1.2.1 Điều kiện thủy văn
Dựa vào điều kiện thuỷ văn của dòng sông như: lưu lượng, lưu tốc, mực nước lớn
hay nhỏ, biến đổi nhiều hay ít, mùa lũ hay mùa khô dài hay ngắn đều trực tiếp ảnh
hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng.
Thượng lưu sông Rác địa hình tương đối dốc, về mùa khô lưu lượng nhỏ, về
mùa lũ thì lượng nước tập trung nhanh và lớn. Ngoài ra, dòng chảy của sông Rác thay
đỏi theo mùa và hình thành 2 mùa rõ rệt đó làmùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa
mưa từ tháng 9 đến tháng 12.Do đó cần chọn phương án dẫn dòng hợp lý để điều tiết
lũ trong quá trình thi công công trình.
2.1.2.2 Điều kiện địa hình
Địa hình của khu vực công trình đầu mối thuỷ lợi có ảnh hưởng trực tiếp đến
việc bố trí các công trình ngăn nước và dẫn dòng thi công.
2.1.2.3 Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn
Địa chất ảnh hưởng đến mức độ thu hẹp của lòng sông, kết cấu công trình dẫn
nước, hình thức cấu tạo và phương pháp thi công đê quai.

2.1.2.4 Cấu tạo và bố trí công trình thủy công
Giữa các công trình đầu mối và phương án dẫn dòng thi công có mối liên hệ
trực tiếp với nhau. 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 và lợi dụng chúng vào việc dẫn dòng.
Chỉ có như vậy thì bản thiết kế mới có khả năng hiện thực và có giá trị cao về kinh tế.
2.1.2.5 Yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy hạ lưu
Việc cung cấp nước cho hạ du là yêu cầu bắt buộc không thể ngừng trong thời
gian thi công dài được vì sông Rác là nguồn cung cấp nước chính cho đất nông nghiệp,
phục vụ dân sinh , công nghiệp, nuôi trồng thủy sản ở hạ du. Do đó trong quá trình thi
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 14

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

công phải cấp nước liên tục cho hạ du với lưu lượng tối thiểu đủ đáp ứng yêu cầu nước
dùng, cấp nước cho hệ thống thuỷ nông sông Rác.
Do vậy trong quá trình thiết kế cần chọn phương án dẫn dòng thi công đảm bảo
cung cấp đủ nước cho hạ du.
2.1.2.6 Điều kiện và khả năng thi công
Bao gồm: thời gian thi công, khả năng cung cấp thiết bị, nhân lực, vật liệu, trình
độ tổ chức và quản lý thi công.
Tóm lại, có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn phương án dẫn dòng. Do
đó khi thiết kế dẫn dòng cần phải điều tra cụ thể, nghiên cứu kỹ càng và phân tích toàn

diện để chọn phương án dẫn dòng hợp lý, có lợi cả về kỹ thuật và kinh tế.
2.1.3 Đề xuất phương án dẫn dòng
Khi đề xuất phương án dẫn dòng thi công cần phải dựa vào các nguyên tắc sau :
- Thời gian thi công ngắn nhất.
- Phí tổn về dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất.
- Thi công được thuận lợi, an toàn và chất lượng cao.
- Đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp ở mức tối đa.
Em xin đề nghị đưa ra 2 phương án dẫn dòng như sau:
Phương án 1: Nội dung
Năm

Thời gian

Hình thức
dẫn dòng

1
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
VIII
năm
2007

Nội dung công việc

QddP(m3/s)
-

Lòng sông tự
Q5% = 2813
nhiên

-

Mùa lũ:
Từ tháng IX
đến
Lòng sông tự
Q5% = 7550
tháng
nhiên
XII năm
2007
Mùa kiệt:
Q5% = 2813 Từ tháng I
đến
tháng
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 15

Chuẩn bị mặt bằng thi công
Đào móng đập+khoan phụt xử
lý nền đập vai phải.
Tiến hành đắp đập vai phải đến
cao trình +20
Xử lý chống thấm và đào cửa
vào, cửa ra của tuynen dẫn

nước
Đào móng tràn
Tiếp tục thi công đào móng tràn
Tiếp tục đào cửa ra của tuynen
dẫn dòng

Đắp đập vai phải đến cao trình
+28
Đào kênh dẫn thượng lưu
tuynen dẫn dòng
Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

VII năm
2008
2

Mùa lũ:
Từ tháng IX
đến
tháng
XII
năm
2008
Mùa kiệt:
Từ tháng I

đến
tháng
IV năm
2009

3

4

Lòng sông
thu hẹp

Q5% = 7550
-

Tuynen dẫn
dòng

Mùa kiệt:
Từ tháng V
đến
Lòng sông tự
tháng
nhiên
VIII
năm
2009
Mùa lũ:
Từ tháng
VIII đến Lòng sông

tháng
thu hẹp
XII năm
2009
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
Tuynen dẫn
tháng
dòng
IV năm
2010
Mùa kiệt:
Từ tháng V
Tuynen kết
đến
hợp tràn
tháng
dở cao
VIII
trình +16
năm
2010
Mùa lũ:
Tuynen kết
Từ tháng
hợp tràn

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Q10% = 579

-

Q5% = 2813

Q5% = 7550

-

Q10% = 579

-

Q5% = 2813

Q1% =10000 Trang 16

Thi công cửa vào, cửa ra,thân
tuynen dẫn dòng
Đào kênh hạ lưu tràn xả lũ
Đổ bê tông đập tràn
Đổ bêtông xong toàn bộ tuynen
và hoàn thiện tuynen
Mở móng, đổ bê tông tràn xả lũ
đến cao trình +16
Tiếp tục đào kênh tràn xả lũ
Đắp đê quai thượng lưu,hạ lưu
Đào chân khay, xử lý nền đập
đoạn lòng sông phần vai trái

Tiếp tục đắp đập bờ phải
Lát mái thượng lưu vai phải
Đổ bêtông lỗ xả sâu và tràn xả
lũ đến cao trình +22
Hoàn thành đào kênh tràn xả lũ
Cuối tháng 2 phá bỏ đê quai
Đắp đập bờ phải đến cao trình
thiết kế
Tiếp tục đổ bêtông kênh hạ lưu
tràn

Tiếp tục đổ bê tông hạ lưu tràn
xả lũ
Trồng cỏ mái hạ lưu đập chính

Đắp đê quai thượng, hạ lưu
ngăn toàn bộ lòng sông
Tiến hành đắp đập vai trái
Mở móng thi công nhà máy
thủy điện
Đắp đập chính đến cao trình
vượt lũ năm 4
Tiếp tục thi công nhà máy thủy
điện

Tiếp tục đắp đập chính vai trái
lên cao
Khoa công trình

Đồ án tốt nghiệp

VIII đến
tháng
XII
năm
2010
5

Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
IV năm
2011

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

-

Tiếp tục thi công nhà máy thủy
điện

-

Hoàn thành nhà máy thủy điện
Đắp đập đến cao trình thiết kế
Đổ bê tông lát mái thượng lưu,
trồng cỏ hạ lưu.
Thi công và hoàn thành tràn xả

lũ
Hoàn thành nhà máy thủy điện

dở cao
trình xả
+16

Tuynen + xả
sâu của
tràn

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Q5% = 858
-

Trang 17

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

• Phương án 2: Nội dung
Năm

1

2

3

4

Thời gian

Hình thức
QddP(m3/s)
Nội dung công việc
dẫn dòng
Lòng sông tự
- Chuẩn bị mặt bằng thi công, cơ sở
nhiên
Q5% = 2813
vật chất, nán trại, đường xá....
- Thi công công trình tuynen dẫn
nước

Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
VIII
năm
2007
Mùa lũ:
Lòng sông
Từ tháng IX

thu hẹp
đến
tháng
XII năm
2007
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
8VIII
năm
2008
Mùa lũ:
Từ tháng IX
đến
tháng
XII
năm
2008
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
VIII
năm
2009
Mùa lũ:
Từ tháng IX
đến
tháng

XII năm
2009
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến

Tuynen

Q5% = 7550 - Đắp đê quai ngăn một phần lòng
sông phía bờ phải đập chính.
- Tiến hành khoan phụt , xử lý nền
đập chính phía bờ phải đến cao
trình vượt lũ
- Hoàn thành thi công công trình
tuynen.
Q5% = 2813 - Thi công phần đập chính phía bờ
phải đến cao trình vượt lũ
- Mở móng và thi công 1 phần tràn
sự cố

Lòng sông
thu hẹp

Q5% = 7550 - - Tiếp tục đắp nâng cao đập
chính

Tuynen

Q5% = 2813 - Khoan phụt xi măng xử lý nền
đập .

- Thi công đập đến cao trình vượt
lũ.
- Mở móng thi công tiếp tràn sự cố

Tuynen và
tràn xả
lũ xây
dựng dở.
Tuynel

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Q1% =
10000

- Tiếp tục thi công nâng cao cao
trình đập chính.
-Tiếp tục đắp đập chính vai trái

Q5% = 2813 Đắp đê quai ngăn toàn bộ lòng sông
- Mở móng thi công nhà máy thủy
điện.
Trang 18

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

5

tháng
VIII
năm
2010
Mùa lũ:
Từ tháng IX
đến
tháng
XII
năm
2010
Mùa kiệt:
Từ tháng I
đến
tháng
VIII
năm
2010

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Tuy nen kết
hợp tràn
xây
dựng dở

Tuy nen

Q1% =

10000

- Tiếp tục thi công nhà máy thủy
điện.

Q5% = 2813 - Hoàn thiện thi công đập chính,tràn
xả lũ.
- Hoàn thiện thi công nhà máy thủy
điện

2.1.4 So sánh chọn phương án
• Phương án 1: Thi công trong 4,5 năm
- Ưu điểm:
+ Phương án này tận dụng được tràn xây dở để dẫn dòng thi công vào mùa lũ, vì
vậy làm cho cao trình đắp đập vượt lũ của đập chính ở mùa lũ năm thứ 4 sẽ giảm. Do đó
cường độ đắp đập của đập chính mùa kiệt năm thứ 4 sẽ không quá lớn và không quá
chênh lệch giữa các giai đoạn, việc bố trí và tổ chức thi công đắp đập sẽ thuận lợi hơn.
+ Trong cùng một lúc thi công nhiều hạng mục riêng biệt( tràn xả lũ, đắp đập
chính, thi công nhà máy thủy điện), mặt bằng thi công rộng, việc vận chuyển và bố trí
thi công thuận lợi, đảm bảo thi công liên tục đúng tiến độ.
+ Việc thi công đập chính sẽ được liên tục không gián đoạn, cường độ thi công
không chênh lệch nhiều tạo điều kiện tổ chức kế hoạch thi công thuận lợi.
-

Nhược điểm:

Việc dẫn dòng qua tràn xây dở cần chú ý đến khả năng an toàn cho công trình,
đặc biệt là dẫn dòng vào mùa lũ, lưu lượng lớn. Vì vậy, khi thiết kế dẫn dòng cần chú ý
tăng tần suất dẫn dòng nhằm đảm bảo an toàn cho công trình
• Phương án 2: Thi công trong 4,5 năm

- Ưu điểm
+ Thi công không đòi hỏi gấp gáp
-

Nhược điểm

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 19

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

+Thời gian thii công dài,tốn kinh phí
+ Những năm thi công đầu đòi hỏi cường độ thi công cao
+ Mặt bằng thii công trật hẹp
+ Không tận dụng được dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên
• Kết luận
+Qua việc phân tích 2 phương án trên ta chọn phương án 1 là phương án dẫn
dòng thi công
2.2 Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
2.2.1 Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
Theo tiêu chuẩn TCVN 285- 2002 công trình thủy lợi sông Rác là công trình
cấp II, ta chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công là P= 5%
-

Công trình tạm tham gia dẫn dòng: P= 5%
Trong quá trình thi công công trình, vào mùa lũ năm thứ 3 và năm thứ 4
có dẫn dòng qua tràn xây dựng dở. Do để đảm bảo an toàn cho toàn bộ
công trình cũng như an toàn cho dân cư và cây trồng hạ lưu, ta đề xuất
nâng tần suất thiết kế dẫn dòng lên thành P= 1%

2.2.2 Chọn thời đoạn dẫn dòng thi công
Sau khi xác định được tần suất thiết kế dẫn dòng thì việc chọn lưu lượng thiết kế
chủ yếu phụ thuộc vào việc chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế.
Với công trình hồ chứa nước Sông Rác do thời gian thi công kéo dài trong nhiều
mùa khô do đó ta phải chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế là một năm, mặt khác theo
điều kiện thuỷ văn thì Qlũ lớn hơn rất nhiều so với Qkiệt, vì sự chênh lệch lớn này nên ta
chọn thời đoạn dẫn dòng thi công theo mùa.
Mùa kiệt

: từ tháng 1 ÷ 8.

Mùa kiệt : từ tháng 9 ÷ 12.
2.2.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòn thi công
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết
kế dẫn dòng thi công ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.
Căn cứ vào tần suất và thời đoạn dẫn dòng nêu ở trên và theo tài liệu thủy văn ta
có:
- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa khô: Tất cả mùa khô các năm dẫn dòng đều tính
toán với cùng giá trị lưu lượng thiết kế Qp=5%max = 2813 m3/s.
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 20

Khoa công trình

Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

- Khi dẫn dòng qua tuy nen dẫn dòng tháng 3 và 4 năm thừ 3 và 4, đề xuất giảm tần
suất dẫn dòng P= 10 %, Q10% = 579 m3/s.
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa lũ:
- Khi dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên và thu hẹp, lưu lượng thiết kế dẫn dòng là
Qp=5%max = 7550 m3/s.
- Mùa lũ thứ tư khi dẫn dòng qua tuy nen dẫn dòng TN1 và tràn xây dở, lưu lượng
thiết kế dẫn dòng là Qp=1%max = 10000 m3/s.
Trình tự dẫn dòng thi công theo phương án 1 trong 4,5 năm.Theo phương án này
công trình tạm có đê quai, kích thước đê quai có liên quan đến khả năng chống xói của
nền, cường độ đắp đập… Ngoài ra còn phải đảm bảo giá thành công trình nói chung và
giá thành công trình dẫn dòng là nhỏ nhất. Do đó phải thông qua tính toán thủy lực,
thủy văn, so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án để xác định kích thước đê quai dẫn
dòng hợp lý nhất.
2.3 Tính toán thủy lực dẫn dòng
2.3.1 Tính toán thủy lưc qua lòng sông thu hẹp
2.3.1.1 Mục đích
-

Xác định quan hệ Q ~ ZTL khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

-

Xác định cao trình đỉnh đê quai thượng hạ lưu và đê quai dọc

-

Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa khô

-

Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy
2.3.1.2 Nội dung tính toán

ÐMDTN

Hình 2.1: Mặt cắt tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp

MNTL

MNHL
Z hp

Hình 2.2: Sơ đồ tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 21

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

a, Xác định mức độ thu hẹp lòng sông:
Theo tiêu chuẩn ngành thiết kế dẫn dòng trong xây dựng công trình thuỷ lợi
14TCN 57-88 mức độ thu hẹp của lòng sông xác định theo công thức:
K=

Trong đó
ω1

K : Là mức độ thu hẹp lòng sông
: Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ (m2)

ω2

-

ω1
× 100%
ω2

:Tiết diện ướt ban đầu của lòng sông (m2)

Ứng với lưu lượng mùa kiệt Qmax 5% = 2813 m3/s tra quan hệ Q~ZHL ta có: ZHL=
9,38 m.

-

Ứng với lưu lượng mùa lũ

Qddtk

= 7550 m3/s tra quan hệ Q~ZHL ta có

14,41 m từ đó đo trên mặt cắt ngang ta được

ω1

2

= 85 m ;

ω2

ML
Z HL

=

= 2852 m2. Từ đó

ta có:
K=

85
.100 = 3%
2852

K ∈ (30% ÷ 60%)

Vậy hệ số

, mức độ thu hẹp lòng sông là hợp lý.

b, Xác định cao trình mực nước thượng lưu ứng với các cấp lưu lượng
-

Để xác định được chính xác cao trình mực nước thượng lưu ta làm theo trình tự
sau:
+ Giả thiết các cấp lưu lượng dẫn dòng Qi(m3/s) và từ quan hệ Q ~ ZHL ta xác

định được ZHL (m)
+ Tính độ cao nước dâng ∆Z
2

Z
∆ =

2

V
1 VC
×
− O
2
ϕ
2g 2g

Trong đó :

ϕ

ϕ
: Hệ số lưu tốc

÷

= 0,8 0,85. Chọn

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

ϕ
= 0,85
Trang 22

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

(Theo giáo trình “Thi công các công trình thủy lợi” với mặt cắt đê quai
dạng hình thang )
Vc =

Vc : Lưu tốc mặt cắt thu hẹp :
ε

Q tk dd
ε (ω2 − ω1 )

: Hệ số thu hẹp bên, do thu hẹp một bên nên lấy

V0 : Lưu tốc tới gần , với V0 =

ε

= 0,95

Q tk dd
ωTL

Đây là phương trình có hai ẩn số là ∆Z và Vo, để tính ∆Z ta phải tính đúng dần. Ban
đầu ta lấy Vo bằng Vc tính ra ∆Ztt, giả thiết ∆Zgt theo giá trị vừa tính, tính lại Vo ứng với
mực nước thượng lưu (ZTL= ZHL+Z), sau đó tính ra ∆Ztt….Cứ tính toán như vậy cho
≈
∆
đến khi ∆Zgt ∆Ztt (sai số cho phép[ ]≤ 5%) thì dừng lại.

+ Xác định mực nước sông phía thượng lưu ứng với các cấp lưu lượng
ZTL=ZHL + ∆Z
-

Xác định cao trình mực nước thượng lưu ứng với QtkK1:

-

Ứng với lưu lượng mùa lũ Q max 5% = 7550 m3/s tra quan hệ Q~ZHL ta có: ZHL=

14,41m. Căn cứ vào mặt cắt địa hình ta có
Vc =

-

ω1

2

= 85 m ;

ω2

= 2852 m2

7550
= 2,8( m / s )
0,95.(2852 − 85)

Lấy Vc= V0 = 2,79 (m/s), ta có:

-

-

Z
∆ =

1
2,82
2,82
×

−
= 0,15( m )
0,852 2.9,81 2.9,81

-

+ Giả thiết:

∆Z

gt

= 0,15 (m), cao trình mực nước thượng lưu là: Z TL= 14,41 +

0,15 = 14,56 (m).

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 23

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

-

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

Với ZTL= 14,56 (m) đo trên mặt cắt ngang ta được

ω1

2

= 92 (m );

ω2

= 2913

(m2).
-

Từ đó ta tính được:
Vc =

-

7550
= 2,9( m / s )
0,95(2913 − 92)

-

-

-

V0 =

7550
2821

Vậy ta có:
Ta có
trị

∆Z

∆Z gt

tt

= 2,7 (m/s)

∆Z
≠

1
2,92
2,72
×
−
0,852 2.9,81 2.9,81
tt

=

∆Z gt

= 0,24 (m).

∆
(sai số lớn [ ] = 32% > 5%), vậy ta cần phải tính lại với giá

khác. Tiếp tục tính toán với các giá trị

∆Z gt

khác, từ đó ta lập được

bảng tính sau:
-

Bảng 2.2: Bảng tính toán lòng sông thu hẹp mùa lũ năm 1
∆Z gt(m)
0.15
0.20
0.21

-

ω1(m2) ω2(m2) Vc(m/s) V0(m/s) ∆ Ztt(m) Sai số ∆(%)
92
2913
2.9
2.7
0.24
37

95.0
2934
2.8
2.6
0.22
9
96.0
2938
2.8
2.6
0.22
4
gt
∆Z
∆
∆Z
tt
Ta có
≈
( sai số [ ] = 0% < 5%), nên ta dừng lại và có kết quả tính

toán chiều cao nước dâng:
-

∆Z

= 0,22 (m).

Vậy ta có kết quả tính cho mùa lũ ứng với Qmax 5% = 7550 m3/s:
K% = 3% ;

∆Z

= 0,22 m ; ZTL = +14,63 m ; Vc = 2,8 m/s

-

c, Kiểm tra điều kiện chống xói nền

-

Trong mùa lũ lưu tốc lớn nhất là : Vc = 2,8 m/s

-

Lòng sông là đá cuội sỏi độ sâu bình quân dòng chảy lớn hơn 3m, tra bảng 1-2
giáo trình “ Thi công các công trình thủy lợi” tập I ta lấy [V]kx = 2,1 m/s . Ta

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 24

Khoa công trình


Đồ án tốt nghiệp

Nghành Công nghệ kỹ thuật xây dựng

có Vc> [V]kx

⇒

lòng sông bị xói. Như vậy cần phải gia cố chân đê quai

dọc( chính là phần đập vai phải).
-

Phần lòng sông ta sẽ không gia cố mà để dòng nước tự bào xói lớp cuội sỏi,
vị trí cần thiết phải gia cố là chân đê quai. Ta gia cố phần thân đập chính vai
phải bằng loại đá đường kính lớn hoặc rọ đá gia cố mặt ngoài.

-

2.3.1.3. Ứng dụng kết quả tính toán

-

Xác định cao trình đắp đập vượt lũ:
δ

-

ZVL = ZTL +

-

Trong đó:

-

ZVL = 14,63 + 0,6 = 15,23 (m)

-

Chọn cao trình đắp đập vượt lũ là 15,5 m để dễ thi công

δ

δ
là độ cao an toàn, thường dùng 0,5 ÷ 0,7 m. Chọn = 0,6 m

2.3.2 Tính toán thủy lực qua tuy nen dẫn dòng vào mùa kiệt thứ 3
Mùa kiệtnăm thứ 3 công trình dẫn dòng được sử dụng là tuy nen TN2. Ta tiến
hành tính toán thuỷ lực dòng chảy dẫn qua tuy nen TN2. Phần cửa vào tuy nen TN2
gồm 2 tầng : tầng 1 có cao trình +5 dùng để dẫn dòng thi công, tầng 2 cao trình +12,
sau khi thi công xong hoành triệt bịt kín lại.
2.3.2.1 Mục đích tính toán:
Tính toán thuỷ lực qua tuynen nhằm thiết kế tuy nen dẫn dòng hợp lý về kinh tế
và kỹ thuật, xác định cao trình đỉnh đê quai và cao trình đắp đập vượt lũ.
Xác định quan hệ Q ~ ZTL khi dẫn dòng qua tuy nen TN2.
2.3.2.2 Nội dung tính toán:
-

Các thông số chính của tuynen TN2:
Lưu lượng thiết kế :

Qtk = Qddtk =2813 m3/s

Chiều dài tuynen :

L = 336.82 m

Đường kính

D = 7m

:

Cao độ cửa vào tuynen :∇ = +12.
∇ = 2 – 0,005.270 ≈ +0,7

Cao độ tuynen cửa ra

:

Độ dốc tuynen

: i = 0,005

Hệ số nhám

: n = 0,017 (Tra phụ lục 4-3 bảng tra thuỷ lực).

Sinh viên: Nguyễn Thúc Phong

Trang 25

Khoa công trình