Thiết kế bản vẽ thi công chỉnh trị đoạn cạn km25+500 đến km29+00 sông lô

Lời nói đầu
Giao thông vận tải có một tầm quan trọng đặc biệt đối với nền kinh tế quốc dân. Giao
thông vận tải tuy bản thân nó không tạo ra giá trị vật chất song nó xúc tiến quá trình tái sản
xuất mở rộng, đ-a nguyên liệu đến ng-ời sản xuất sản, phẩm đến ng-ời tiêu dùng.
Các ph-ơng thức vận tải hiện nay là : Vận tải đ-ờng sắt, vận tải đ-ờng bộ, vận tải
đ-ờng hàng không và vận tải đ-ờng thuỷ. Trong đó vận tải đ-ờng thuỷ chiếm một vị trí
quan trọng với hai -u điểm nổi bật sau : Giá thành chuyên chở rẻ và khối l-ợng chuyên chở
lớn, đồng thời có thể chuyên chở những hàng hoá có kích th-ớc và khối l-ợng lớn.
Giao thông vận tải thuỷ nội địa chiếm một tỷ trọng t-ơng đối lớn trong giao thông vận
tải thuỷ. Vận tải thuỷ nội địa chủ yếu là khai thác trên các sông thiên nhiên, các hồ, các
kênh đào.
Tr-ớc sự phát triển kinh tế của đất n-ớc nói chung và các tỉnh phía Bắc nói riêng, nhu
cầu vận tải hàng hoá từ vùng này sang vùng khác đang ngày càng tăng, đồng thời sự giao
l-u kinh tế giữa các vùng đòi hỏi phải có sự đầu t- cấp thiết cải tạo tuyến đ-ờng sông.
Nắm bắt đ-ợc tình hình trên, khoa công trình thuỷ đã nhất trí giao cho em đề tài:
Thiết kế BVTC chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km 29+00 trên sông Lô.Trong thời
gian làm đồ án thiết kế em đã nhận đ-ợc sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè, gia đình và các
thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo h-ớng dẫn là
thầy ThS Trần Huy Thanh, cùng với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân đã giúp em hoàn
thành đồ án này đúng thời gian qui định. Do thời gian còn hạn hẹp, trình độ kiến thức còn
non yếu và kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án thiết kế không tránh khỏi những thiếu
sót. Em rất mong đ-ợc sự góp ý, chỉ dẫn của các thầy cô.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa công trình thuỷ, cảm
ơn bạn bè đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Hải Phòng, ngày.tháng.năm 2012
Sinh viên


Chương 1: Giới thiệu chung tuyến vận tải.

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG TUYẾN VẬN TẢI
1.1 Vị trí địa lý.

Hình 1-1. Bình đồ tổng thể sông Lô.
Sông Lô bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua địa phận tỉnh Hà Giang xuống Tuyên
Quang, Phú Thọ đổ về xuôi. Chiều dài của sông Lô tính từ điểm bắt nguồn giữa biên giới
Việt Trung đến ngã 3 Việt Trì (nơi đổ vào sông Hồng) dài 274km. Sông Lô có thể chia
làm 3 đoạn chính như sau:
-

Đoạn 1: Chảy trong địa phận tỉnh Hà Giang tính từ biên giới Việt Trung đến
Bạch Xa dài 92km.

-

Đoạn 2: Chảy trong địa phận tỉnh Tuyên Quang tính từ Bạch Xa đến Lâm
Xuyên dài 145km.

-

Đoạn 3: Chảy trong địa phận tỉnh Phú Thọ từ Lâm Xuyên đến Việt Trì dài
37km.

Đặc điểm của sông Lô là sông miền núi, địa hình lưu vực dốc, thời gian tập trung
nước nhanh, lưu vực có nhiều núi, sông chảy giữa các khe núi quanh co.
1.2 Tình hình kinh tế, vận tải.
1.2.1 Tình hình kinh tế, lưu lượng hàng hóa.
1.2.1.1 Tình hình kinh tế.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

1- 1


Chương 1: Giới thiệu chung tuyến vận tải.

Sông Lô tuy có chiều dài lớn nhưng hiện tại mới chỉ được khai thác vận tải thủy
đoạn thuộc hạ lư từ Tuyên Quang tới Việt Trì. Đây là đoạn nằm trong vùng kinh tế phát
triển, lưu lượng tàu thuyền vận chuyển hàng hóa nhiều.
Sông Lô là một con sông lớn của miền Bắc, dọc hai bên sông là những thôn có làng
thủ công như gốm, sứ, gỗ. Ngoài ra tình hình phát triển các khu công nghiệp của các tỉnh
cũng được các thành phố quy hoạch ngay gần dòng sông thuận tiện cho việc vận chuyển
nguyên vật liệu xây dựng nhà máy cũng như vận chuyển nguyên liệu, hàng hoá sản xuất.
Lưu lượng hàng hoá trên sông Lô cũng rất phong phú, có đủ các loại hàng hoá như:
hàng nông sản, hàng vật liệu xây dựng, hàng thủ công, khoáng sản.
1.2.1.2 Các loại tàu vận tải.

Các loại phương tiện vận tải hoạt động trên tuyến hiên nay là các phương tiện sà lan
100T, sà lan 200T, tàu tự hành 100T đến 600T, tàu kéo, tàu đẩy 135CV, 150CV, 180CV
và 250CV của các tỉnh: Tuyên Quang, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Tổng công ty đường
sông miền Bắc và các tỉnh khác.
Đội hình phương tiện thông thường trên tuyến là:
- Đoàn tàu kéo 4 sà lan 100T hoặc 2 sà lan 200T + tàu kéo 150 CV (180CV).
- Đoàn tàu đẩy 4 sà lan 200T + tàu đẩy 135CV.
- Đoàn tàu đẩy 4 sà lan 300T + tàu đẩy 250CV.
- Tàu tự hành 600T, 500T, 400T, 300T, 200T, 100T, 50T.
1.3 Điều kiện tự nhiên của tuyến sông.
1.3.1 Địa hình.

Đặc điểm của sông Lô là sông miền núi, địa hình lưu vực dốc, thời gian tập trung

nước nhanh, lưu vực có nhiều núi, sông chảy giữa các khe núi quanh co, nhất là đoạn từ
biên giới Việt Trung tới Tuyên Quang. Diện tích lưu vực của sông Lô tới 3.700km2.
1.3.2 Thuỷ văn.

Sông Lô là sông miền núi có địa hình dốc, lưu vực lớn, có nhiều tâm mưa nên hàng
năm gây lũ lụt, lũ quét và lũ quét. Sông Lô chủ yếu nhận lượng nước mưa từ Hà Giang,
Tuyên Quang. Dòng chảy trên sông chủ yếu một chiều do nước mưa cung cấp và lượng
nước ngầm từ rừng, suối nhỏ trong lưu vực.
Hệ thống sông Lô nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Nhiệt
độ trung bình nằm trong khoảng 15  240C. Lượng mưa trong khu vực là khá phong phú,
lượng mưa trung bình trên toàn bộ hệ thống đạt khoảng 1500mm. Phía Trung Quốc lượng
mưa ít hơn khoảng 750  1300 mm về phía Việt Nam lượng mưa tăng lên rõ rệt, trung
bình đạt khoảng 1925mm. Sự biến đổi về lượng mưa là rất lớn và là một trong những
nguyên nhân làm thay đổi dòng chảy sông. Phụ thuộc vào chế độ gió mùa, chế độ mưa
trên hệ thống sông như sau:
- Mùa mưa trên lưu vực sông Lô dài ngắn tuỳ từng vùng, nhìn chung khoảng 6
tháng, nhưng cũng có nơi mưa kéo dài tới 7, 8 tháng, những nơi ít mưa cũng
khoảng 4 tháng, thời gian mưa vào khoảng tháng 5 tới tháng 10 mưa nhiều nhất là
vào khoảng tháng 7 và tháng 8. Trung bình tổng lượng mưa trong mùa chiếm
khoảng 70 tới 85% lượng mưa của cả năm.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

1- 2


Chương 1: Giới thiệu chung tuyến vận tải.

- Thời gian mùa khô là vào khoảng tháng 11 kéo sang tháng 4 năm sau tháng mưa
ít nhất là tháng 12 và tháng 1 cũng là vào thời điểm có sự xuất hiện của gió mùa
Đông Bắc

Những đặc điểm khí hậu trên đây có ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành dòng
chảy và chế độ dòng chảy sông Lô.
1.3.3 Địa chất.

Về địa chất bờ, phía hạ lưu, bờ sông Lô được cấu tạo bởi sét và sét pha cát. Từ
km56 trở lên Tuyên Quang, hai bên bờ sông là đồi trọc và núi đá, địa chất 2 bờ sông
tương đối ổn định ít bị xói lở.
Về địa chất lòng sông, từ km40 trở xuống Việt Trì, địa chất mặt lòng sông chủ yếu
là cát hạt trung đến thô, màu xám, xám vàng, trạng thái chặt vừa, dày khoảng 2 – 2,5m,
lớp tiếp theo là sỏi sạn lẫn nhiều cát thô và cuội nhỏ, màu xám vàng, trắng đục, trạng thái
chặt. Từ km40 trở lên thượng lưu đến Tuyên Quang, địa chất đáy sông chủ yếu là cát thô
và sỏi cuội, có những vùng cuội sỏ có đường kính d = 2 - 3cm.
1.4 Công tác quản lý, khai thác tuyến sông.
1.4.1 Công tác quản lý tuyến sông.

Tuyến sông Lô dài 116km do Đoạn Quản lý đường sông số 1 quản lý đã lắp đặt đầy
đủ hệ thống phao tiêu, báo hiệu, công tác quản lý đã có nền nếp, cơ bản đảm bảo cho sà
lan 200T đi từ Việt Trì tới Bãi Bằng và sà lan 100T đi tới Tuyên Quang.
1.4.2 Công tác khảo sát, đo đạc.

Dọc theo tuyến sông có nhiều trạm quan trắc đã được xây dựng như trạm Ghềnh
Gà, Tuyên Quang, Vụ Quang, Việt Trì. Để có số liệu về địa chất cần tiến hành khoan
khảo sát dọc theo tuyến sông.
1.4.3 Công tác nạo vét, chỉnh trị.

Tuyến sông vẫn được nạo vét hàng năm nhưng công tác chỉnh trị có tính quy hoạch
chưa được thực hiện triệt để. Để giữ tuyến luồng ổn định và chống bồi xói thì hàng năm
cần được tu bổ sao cho đúng cao độ thiết kế.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

1- 3


Chương 2: Giới thiệu đoạn cạn.

Chương 2

GIỚI THIỆU VỀ ĐOẠN CẠN
2.1 Vị trí đoạn cạn.

Đoạn cạn sông Lô từ Km25+500 đến Km29+00 thuộc địa phận Huyện Phù Ninh tỉnh
Phú Thọ và Huyện Lập Thạch tỉnh Vĩnh Phúc.
Đoạn cạn sông Lô từ Km25+500 đến Km29+00 có bờ phải sông theo hướng từ thượng
lưu xuống hạ lưu giáp xã Tiên Du, huyện Phù Ninh tỉnh Phú Thọ, phía bờ trái sông theo
hướng từ thượng lưu xuống hạ lưu giáp xã Đôn Nhân, huyện Lập Thạch tỉnh Vĩnh Phúc.
2.2 Hình thái đoạn cạn.

Đoạn cạn có dài khoảng 3,5km là một trong số các đoạn cạn của sông Lô trong địa
phận tỉnh Phú Thọ và tỉnh Vĩnh Phúc. Hiện nay do việc khai thác cát sỏi và vàng trên sông
Lô tại nhiều đoạn đã làm biến đổi hình thái lòng dẫn, chuyển hướng luồng, gây ảnh hướng
xấu tới giao thông trên tuyến.
Đoạn cạn có bề rộng sông không đều, dòng sông uốn khúc, bồi và xói cả hai bên sông
gây ra dòng chảy liên tục bị uốn khúc, bên sông giáp với tỉnh Phú Thọ và Vĩnh Phúc là đất
nông nghiệp.
Nhìn chung đoạn cạn gây ảnh hưởng xấu tới giao thông trên tuyến, vì vậy nhất thiết
phải có phương án cải tạo tuyến luồng để đảm bảo cho tàu thuyền qua lại được an toàn và
thuận tiện.
2.3 Địa chất đoạn cạn.

Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình do Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Việt
Hà thực hiện tháng 8 năm 2009 tại khu vực dự kiến xây dựng.
Kết quả khảo sát địa chất công trình trên đoạn cạn cho thấy địa tầng địa chất tương đối
đồng nhất bao gồm các lớp đất theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:
Lớp 1:
Đây là lớp có diện tích phân bố tương đối rộng, gặp ở hầu hết các lỗ khoan, lớp có bề
dày mỏng, trung bình 3,2m. Cao độ mặt lớp là bề mặt địa hình.
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất như sau:
Bảng 2-1. Chỉ tiêu cơ lý lớp 1.
Độ ẩm tự nhiên

W (%)

33,16

Giới hạn chảy

WT (%)

33,32

Giới hạn dẻo

WP (%)

19,7

Chỉ số dẻo

Wn (%)

13,63

Độ sệt

I

0,98

Tỷ trọng



2,7

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

2-1


Chương 2: Giới thiệu đoạn cạn.

Lực dính
Góc nội ma sát
Dung trọng

C (kg/cm2)

0,1

(độ)

26

w (T/m3)

1,6

Lớp 2:
Đây là lớp có diện tích phân bố rộng, gặp ở hầu hết các lỗ khoan, lớp có bề dày tương
đối lớn, chiều dày trung bình 8,4m.
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất như sau:
Bảng 2-2. Chỉ tiêu cơ lý lớp 2.
Độ ẩm tự nhiên
W (%)

40,41

Giới hạn chảy

WT (%)

42,26

Giới hạn dẻo

WP (%)

23,89

Chỉ số dẻo

Wn (%)

18,37

Độ sệt

I

2,89

Tỷ trọng



2,71

Lực dính

C (kg/cm2)

0,26

(độ)

32

w (T/m3)

1,8

Góc nội ma sát
Dung trọng
Lớp 3:

Đây là lớp có diện tích phân bố tương đối rộng, gặp ở hầu hết các lỗ khoan. Chiều dày
lớp đất chưa kết thúc trong phạm vi chiều sâu lỗ khoan.
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất như sau:
Bảng 2-3. Chỉ tiêu cơ lý lớp 3.
Độ ẩm tự nhiên
W (%)

27,06

Giới hạn chảy

WT (%)

34,04

Giới hạn dẻo

WP (%)

19,26

Chỉ số dẻo

Wn (%)

14,78

Độ sệt

I

0,52

Tỷ trọng



2,72

Lực dính

C (kg/cm2)

0,08

(độ)

44

w (T/m3)

1,9

Góc nội ma sát

Dung trọng

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

2-2


Chương 2: Giới thiệu đoạn cạn.

Đường kính

< 0,01

hạt D ( mm )
P(%)

Bảng 2-4. Thành phần cấp phối hạt.
0,01 
0,02  0,1 0,1  0,2 0,2  0,5

0,5  1

12

92,29

99,56

0,02
1,87

5,21

20,13

45,25

85,62

2.4 Nguyên nhân hình thành bãi cạn.

Sông Lô bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua Hà Giang, xuống Tuyên Quang, Phú Thọ
đổ về xuôi. Đây là sông miền núi, dòng sông quanh co, uốn khúc, địa chất lòng sông chủ
yếu là cát vì thế trên sông dễ hình thành những bãi cạn gây cản trở dòng chảy và giao thông
trên tuyến.
Như đã nêu ở trên do địa chất đáy sông chủ yếu là cát hạt trung đến thô, trên sông có
nhiều đoạn uốn khúc, chiều rộng sông thay đổi nhiều, về mùa lũ chỗ bị thu hẹp mực nước sẽ
dâng cao vận tốc dòng chảy nhỏ năng lượng bùn cát giảm dần dẫn đến sự bồi lắng tạo ra
ghềnh cạn. Về mùa kiệt khi mực nước giảm xuống bãi cạn nhô lên tạo điều kiện cho thực
vật phát triển làm cho cao độ mặt bãi ngày càng tăng.
2.5 Diễn biến đoạn cạn và xu thế phát triển.

Do các nguyên nhân trên nên diễn biến đoạn cạn hiện nay như sau: bùn cát vẫn lắng
đọng tại các bãi cạn do dòng chảy có lưu tốc không lớn không thể làm xói lở bùn cát, mặt
khác do độ cong của lòng sông dài, bán kính cong ngày càng nhỏ dần nên tốc độ bồi lắng
ngày càng nhanh thêm.
Xu thế phát triển của bãi cạn: bãi cạn ngày càng mở rộng ra, lòng sông càng ngày càng
bị thu hẹp lại gây khó khăn cho tàu bè đi lại trên tuyến.
2.6 Các vấn đề tồn tại cần giải quyết.

Yêu cầu về chất lượng vận tải trên sông ngày càng cao, cơ cấu đội tàu vận tải sông
cũng đang và sẽ được từng bước đổi mới theo hướng tăng cả về tải trọng cũng như công
suất tàu kéo đẩy. Trong khi đó hiện trạng sông còn rất nhiều hạn chế. Các dự án cải tạo
tuyến trong thời gian gần đây chỉ mang tính chất cục bộ.
Vì vậy chúng ta cần nâng cấp cải tạo tuyến một cách tổng thể hơn. Chỉnh trị sông Lô
là biện pháp cấp bách và cần thiết. Khi nghiên cứu biện pháp chỉnh trị cần đưa ra các biện
pháp mang tính chất tổng hợp vừa xây dựng các công trình chỉnh trị vừa kết hợp với nạo vét
lòng sông.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

2-3


Chương 3: Tính toán thủy văn.

Chương 3

TÍNH TOÁN THỦY VĂN
3.1 Các số liệu thu thập được.
3.1.1 Quan hệ mực nước và lưu lượng.

Các số liệu quan hệ H  Q thu thập được được lập thành bảng sau:
Bảng 3-1. Quan hệ H  Q.
STT

Mực nước
H (m)

Lưu lượng Q

(m3/s)

STT

Mực nước
H (m)

Lưu lượng Q
(m3/s)

1

0,30

260

13

4,27

880

2

0,54

290

14

4,81

960

3

0,79

330

15

5,50

1.140

4

0,89

360

16

5,89

1.240

5

1,10

390

17

6,30

1.410

6

1,22

400

18

6,96

1.810

7

1,44

430

19

7,13

1.960

8

1,86

480

20

7,20

2.070

9

2,26

530

21

7,41

2.420

10

2,82

630

22

7,55

2.640

11

3,00

680

23

7,62

3.220

12

3,34

730

3.1.2 Quan hệ mực nước và độ dốc.

Các số liệu quan hệ H  I thu thập được được lập thành bảng sau:
Bảng 3-2. Quan hệ H  I.
STT

Mực nước
H (m)

Độ dốc
I.10-4

STT

Mực nước
H (m)

Độ dốc
I.10-4

1

0,30

1,39

13

4,27

1,55

2

0,54

1,41

14

4,81

1,56

3

0,79

1,42

15

5,50

1,59

4

0,89

1,42

16

5,89

1,60

5

1,10

1,43

17

6,30

1,61

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-1


Chương 3: Tính toán thủy văn.

6

1,22

1,44

18

6,96

1,63

7

1,44

1,45

19

7,13

1,63

8

1,86

1,47

20

7,20

1,64

9

2,26

1,48

21

7,41

1,64

10

2,82

1,51

22

7,55

1,64

11

3,00

1,51

23

7,62

1,63

12

3,34

1,52

3.1.3 Quan hệ lưu lượng và tần suất.

Bảng 3-3. Quan hệ Q  P%
STT

Lưu lượng Q
(m3/s)

P (%)

STT

Lưu lượng Q
(m3/s)

P (%)

1

260

0,01

13

880

0,18

2

290

0,01

14

960

0,10

3

330

0,07

15

1.140

0,05

4

360

0,09

16

1.240

0,04

5

390

0,14

17

1.410

0,05

6

400

0,19

18

1.810

0,06

7

430

0,23

19

1.960

0,06

8

480

0,29

20

2.070

0,06

9

530

0,32

21

2.420

0,05

10

630

0,33

22

2.640

0,04

11

680

0,32

23

3.220

0,01

12

730

0,29

3.2 Tính lưu lượng tạo lòng và mực nước chỉnh trị.
3.2.1 Lưu lượng tạo lòng

Lưu lượng tạo lòng là lưu lượng có khả năng tải lượng bùn cát lớn nhất trong một thời
gian dài.
Khả năng tải bùn cát lớn nhất đồng nghĩa với khả năng xói lớn nhất với lòng sông, còn
thời gian dài có nghĩa hàng chục năm ( tối thiểu là 25 năm ). Nếu trong một năm ta xác định
được lưu lượng có khả năng tải cát lớn nhất thì đó chưa phải là lưu lượng tạo lòng.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-2

Chương 3: Tính toán thủy văn.

Hiện nay phương pháp xác định lưu lượng tạo lòng thông dụng nhất là phương pháp
của Macaveev vì nó phản ánh đúng bản chất vật lý của lưu lượng tạo lòng.
Phương pháp của Macaveev yêu cầu phải có các số liệu thuỷ văn sau: HQ, HI, Qp.
Khi có đầy đủ số liệu phương pháp Macaveev được xác định đúng theo định nghĩa
lượng bùn cát ( thể tích ) Vbc được tải trong thời gian dài là lớn nhất, thể tích này được xác
định bằng tích của lưu lượng bùn cát và thời gian tác động.
Công thức tính lưu lượng tạo lòng ( theo phương pháp Macaveev ) :
Vbc = QmIp ( m3/s ).
Trong đó :
Q - lưu lượng sông. ( m3/s )
I - độ dốc mặt nước.
m - hệ số phụ thuộc vào địa chất sông, = 2 khi lòng dẫn là cát ( sông đồng bằng ); =
2,5 khi lòng dẫn là cuội sỏi ( sông miền núi )
Hình dạng lòng sông được đặc trưng bởi hệ số , = 1 khi mực nước thấp hơn đỉnh bãi
bồi; = 0,9 khi bề rộng của bãi bồi không lớn hơn 2 lần bề rộng sông chính; = 0,7 khi bề rộng
bãi bằng 510 lần, = 0,5 khi bề rộng bãi gấp hơn 10 lần.
Các bước tiến hành như sau :
3.2.1.1 Xây dựng quan hệ HQ, HI, Qp:

Dựa vào các số liệu thuỷ văn đã có ta vẽ các đường quan hệ HQ,HI, QF. Cần chú
ý đường QF, Qp có dạng hình chuông, đường HI không có dạng đường đặc trưng vì
hình dạng của nó phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt tại nơi đo, đường HQ có dạng Parabol
thể hiện mực nước tăng chậm hơn so với lưu lượng (mực nước càng tăng thì bề rộng sông sẽ
tăng).
Dựa vào bảng số liệu ta có:
-

Xây dựng đường quan hệ HQ.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-3


Chương 3: Tính toán thủy văn.
8
7.1
6.2
5.3
4.4
H_Q ( Q) 3.5
2.6
1.7
0.8
 0.1
1
260

534

808

1082

1356

1630

1904

2178

2452

2726

3000

4

1.65210

Q

Hình 3-1. Đồ thị quan hệ HQ .
- Xây dựng đường quan hệ HI.
6

4.6

3.2
H
1.8

0.4

1

4
1.39210

4

1.44410

4

1.49610

4

1.54810

1.610

4

I_H( H)

H×nh b: BiÓu ®å quan hÖ H-I

Hình 3-2. Đồ thị quan hệ HI.
- Xây dựng đường quan hệ Qp.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-4

Chương 3: Tính toán thủy văn.
3

3.210
3200

3

2.83110

3

2.46210

3

2.09410
Q

3

1.72510

3

1.35610

987.5
618.75

250
250
0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0.24

P_Q( Q)

0

0.28

0.32

0.36

0.4
0.4

Bảng 3-4. Đồ thị quan hệ pQ.

3.2.1.2 Xây dựng quan hệ QQ2,5Ip :

- Chia đường HQ thành 20  25 dải bằng nhau, tương ứng với mỗi dải ta xác định
được các giá trị Hi và Qi dựa vào các giá trị này ta xác định được Ii và pi tương ứng. Tính
giá trị QimIipi .
- Xây dựng đồ thị QQmIp xác định lưu lượng ứng với đỉnh max. Thông thường người
ta có 2 đỉnh max, tương ứng với lưu lượng tạo lòng lũ (max 1) với mực nước có suất bảo
đảm 5  10% (mực nước trung bình lũ hàng năm) và lưu lượng tạo lòng kiệt (max 2) với
mực nước có suất bảo đảm 25 50% (mực nước cao mùa kiệt). Tuy nhiên điều khẳng định
ngược lại là không đúng, hay trong mỗi mùa không nhất thiết phải có một lưu lượng tạo
lòng, vì đồ thị có thể có ít hoặc nhiều hơn 2 đỉnh max.
Thông thường giá trị
- Đối với các công trình làm co hẹp lòng dẫn để tăng khả năng xói, cách chọn như sau:
+ Đối với các công trình không gây ngập lụt hoặc vùng hoang dã khi chỉnh trị theo
phương thức tự phát huy người ta chọn lưu lượng tạo lòng ứng với max(max1,max2)
nhằm đạt nhanh tới độ sâu thiết kế, thường là lưu lượng tạo lòng lũ.
+ Đối với sông có khả năng gây lụt người ta chọn lưu lượng tạo lòng kiệt, vì ứng với
lưu lượng tạo lòng lũ công trình sẽ cao gây cản trở thoát lũ, lợi ích của việc bảo đảm
chạy tàu không thể so sánh với thiệt hại do lụt gây ra.
+ Đối với các công trình chỉnh trị có tác dụng gây xói và không thu hẹp lòng sông thì
lưu lượng tạo lòng sẽ ứng với max(max1,max 2), thường là lưu lượng tạo lòng lũ,
nhằm đạt khả năng xói lớn nhất.
Từ số liệu đầu vào ta có :
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-5


Chương 3: Tính toán thủy văn.

Đối với sông miền núi nên m = 2,5.
Bảng 3-5. Quan hệ Q  QmIp
TT

Q
(m3/s)

H (m)

Ix10-4

P (%)

Q2.5.I.P

1

260

0,30

1,39

0,01

1,21

2

290

0,54

1,41

0,01

2,01

3

330

0,79

1,42

0,07

19,62

4

360

0,89

1,42

0,09

31,40

5

390

1,10

1,43

0,14

60,05

6

400

1,22

1,44

0,19

87,49

7

430

1,44

1,45

0,23

129,45

8

480

1,86

1,47

0,29

214,75

9

530

2,26

1,48

0,32

307,10

10

630

2,82

1,51

0,33

487,27

11

680

3,00

1,51

0,32

577,56

12

730

3,34

1,52

0,29

642,50

13

880

4,27

1,55

0,18

627,09

14

960

4,81

1,56

0,10

444,31

15

1.140

5,50

1,59

0,05

327,09

16

1.240

5,89

1,60

0,04

363,17

17

1.410

6,30

1,61

0,05

600,58

18

1.810

6,96

1,63

0,06

1.384,14

19

1.960

7,13

1,63

0,06

1.694,17

20

2.070

7,20

1,64

0,06

1.912,47

21

2.420

7,41

1,64

0,05

2.554,50

22

2.640

7,55

1,64

0,04

2.353,46

23

3.220

7,62

1,63

0,01

1.243,67

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-6


Chương 3: Tính toán thủy văn.
3

310

690

3

2.54210

3

2.08310
Q

3

1.62510

3

1.16710

810

708.333
250
0

300

600

900

3

3

3

3

3

3

3

1.210 1.510 1.810 2.110 2.410 2.710 310
f( Q )

Hình 3-3. Đồ thị quan hệ Q và Q2.5IP
Từ đồ thị ta thấy có 2 đỉnh max tương ứng với lưu lượng tạo lòng lũ và lượng tạo lòng
kiệt. Cơ sở để chọn lưu lượng tạo lòng phụ thuộc vào công trình cụ thể sao cho tối ưu về
mặt kinh tế kĩ thuật.
Do công trình làm co hẹp lòng dẫn, vai trò của công trình chỉ giữ vững độ sâu đã đạt
được, ta chọn lưu lượng tạo lòng kiệt với lí do công trình thấp hơn, kinh tế hơn.
Từ đồ thị ta chọn được lưu lượng tạo lòng kiện là :
QTLKiệt = 810 (m3/s).
3.2.2 Mực nước chỉnh trị.

Từ QTL = 810 (m3/s) ta tìm được mực nước chỉnh trị (mực nước tính toán) ta suy ra từ

đồ thị đường quan hệ H  Q => HCT = 3,70 m.
3.3 Mực nước cao thiết kế, mực nước thấp thiết kế, mực nước trung bình .

Việc xây dựng đường luỹ tích mực nước thực nghiệm và lý luận nhằm mục đích đưa
ra một quan hệ chính xác giữa mực nước H và tần suất xuất hiện KP của nó, việc mà chuỗi
số liệu thực chưa thể hiện một cách chính xác.
3.3.1 Lý thuyết tính toán.

Đường luỹ tích mực nước thực nghiệm được xây dựng trực tiếp từ chuỗi số liệu thực
đo.
Việc xây dựng đường mực nước lý luận dựa theo chuỗi số liệu thực đo được thực hiện
theo phương pháp xây dựng đường tần suất lý luận của giáo trình Thuỷ văn công trình.
Nội dung phương pháp: Dựa theo chuỗi số liệu thực đo xác định các hệ số đặc trưng.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-7


Chương 3: Tính toán thủy văn.
n

 K

CV 

i 1

n 1
n

CS 

 1

2

i

 K
i 1

 1

3

i

n  3.CV3

Trong đó :
Ki 

Hi
H
n

H

H j

j 1

n

m



 H .F
i

i 1

i

n

Hi : Các độ cao mực nước trong chuỗi số liệu thực đo.
H : Cao độ mực nước bình quân trong chuỗi số liệu.

n : Số giá trị trong chuỗi số liệu.
Ki : Hệ số độ lệch của mỗi giá trị so với giá trị bình quân.
Sau khi tính toán được các hệ số, so sánh CV = .CS . Dựa vào giá trị  ta tra bảng các
giá trị KP , từ đó xác định được các giá trị HP :
HP = K P . H
Sau khi có các giá trị HP và KP tương ứng ta vẽ được đường tần suất luỹ tích mực nước
lý luận và xác định được các mực nước cần thiết.
3.3.2 Nội dung tính toán

TT

Bảng 3-6. Kết quả tính toán đường tần suất thực nghiệm
Cấp mực
Hi
Fi
Ki
Ki-1 (Ki-1)2 (Ki-1)3
 Fi Hi.Fi P%
nước H(m)

1

393  389

391

1

1

391

0,27

2,667

1,667

2,780

4,635

2

388  384

386

2

3

772

0,82

2,633

1,633

2,667

4,356

3

383  379

381

1

4

381

1,10

2,599

1,599

2,557

4,089

4

378  374

376

0

4

0

1,10

2,565

1,565

2,449

3,833

5

373  369

371

3

7

1113

1,92

2,531

1,531

2,344

3,588

6

368  364

366

2

9

732

2,47

2,497

1,497

2,240

3,353

7

363  359

361

0

9

0

2,47

2,463

1,463

2,139

3,129

8

358  354

356

2

11

712

3,01

2,429

1,429

2,041

2,915

9

353  349

351

1

12

351

3,29

2,394

1,394

1,944

2,711

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-8


Chương 3: Tính toán thủy văn.

10

348  344

346

2

14

692

3,84

2,360

1,360

1,851

2,517

11

343  339

341

2

16

682

4,38

2,326

1,326

1,759

2,333

12

338  334

336

0

16

0

4,38

2,292

1,292

1,670

2,157

13

333  329

331

2

18

662

4,93

2,258

1,258

1,583

1,991

14

328  324

326

2

20

652

5,48

2,224

1,224

1,498

1,833

15

323  319

321

2

22

642

6,03

2,190

1,190

1,416

1,684

16

318  314

316

0

22

0

6,03

2,156

1,156

1,336

1,544

17

313  309

311

2

24

622

6,58

2,122

1,122

1,258

1,411

18

308  304

306

1

25

306

6,85

2,087

1,087

1,183

1,286

19

303  299

301

2

27

602

7,40

2,053

1,053

1,110

1,169

20

298  294

296

2

29

592

7,95

2,019

1,019

1,039

1,059

21

293  289

291

2

31

582

8,49

1,985

0,985

0,971

0,956

22

288  284

286

3

34

858

9,32

1,951

0,951

0,904

0,860

23

283  277

280

2

36

560

9,86

1,910

0,910

0,828

0,754

24

276  270

273

4

40

1092

10,96

1,862

0,862

0,744

0,641

25

269  263

266

6

46

1596

12,60

1,815

0,815

0,664

0,541

26

262  256

259

3

49

777

13,42

1,767

0,767

0,588

0,451

27

255  249

252

0

49

0

13,42

1,719

0,719

0,517

0,372

28

248  242

245

6

55

1470

15,07

1,671

0,671

0,451

0,303

29

241  235

238

2

57

476

15,62

1,624

0,624

0,389

0,242

30

234  228

231

3

60

693

16,44

1,576

0,576

0,332

0,191

31

227  221

224

5

65

1120

17,81

1,528

0,528

0,279

0,147

32

220  214

217

3

68

651

18,63

1,480

0,480

0,231

0,111

33

213  207

210

15

83

3150

22,74

1,433

0,433

0,187

0,081

34

206  200

203

6

89

1218

24,38

1,385

0,385

0,148

0,057

35

199  193

196

6

95

1176

26,03

1,337

0,337

0,114

0,038

36

192  186

189

2

97

378

26,58

1,289

0,289

0,084

0,024

37

185  179

182

4

101

728

27,67

1,242

0,242

0,058

0,014

38

178  172

175

7

108

1225

29,59

1,194

0,194

0,038

0,007

39

171  165

168

2

110

336

30,14

1,146

0,146

0,021

0,003

40

164  158

161

6

116

966

31,78

1,098

0,098

0,010

0,001

41

157  151

154

4

120

616

32,88

1,051

0,051

0,003

0,000

42

150  144

147

6

126

882

34,52

1,003

0,003

0,000

0,000

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-9


Chương 3: Tính toán thủy văn.

43

143  137

140

7

133

980

36,44

0,955 -0,045 0,002

44

136  130

133

14

147

1862

40,27

0,907 -0,093 0,009 -0,001

45

129  123

126

7

154

882

42,19

0,860 -0,140 0,020 -0,003

46

122  116

119

19

173

2261

47,40

0,812 -0,188 0,035 -0,007

47

115  109

112

23

196

2576

53,70

0,764 -0,236 0,056 -0,013

48

108  102

105

29

225

3045

61,64

0,716 -0,284 0,080 -0,023

49

101  95

98

26

251

2548

68,77

0,669 -0,331 0,110 -0,036

50

94  88

91

21

272

1911

74,52

0,621 -0,379 0,144 -0,055

51

87  81

84

30

302

2520

82,74

0,573 -0,427 0,182 -0,078

52

80  74

77

28

330

2156

90,41

0,525 -0,475 0,225 -0,107

53

73  67

70

18

348

1260

95,34

0,478 -0,522 0,273 -0,143

54

66  60

63

14

362

882

99,18

0,430 -0,570 0,325 -0,185

55

59  53

56

3

365

168

100,00 0,382 -0,618 0,382 -0,236

0,000

Hình 3-4. Đồ thị đường tần suất thực nghiệm
n

H

H
j 1

n

m

j



 H .F
i

i 1

n

i

 146,59 (m /s).
3

Ki 

Hi
H

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-10


Chương 3: Tính toán thủy văn.
n

n

CV 

 K i  12
i 1

n 1

 0,375  0,4

CS 

 K
i 1

 1

3

i

n  3.CV3

 2,345  2,4

Suy ra CS = 6.CV Tra bảng trong sách Công trình thuỷ văn ta có KP :
Bảng 3-7. Tính toán đường tần suất lí luận
KP

P%

Hi = K P . H

5,48

0,01

8,03

4,28

0,1

6,27

3,78

0,3

5,54

3,43

0,5

5,03

3,10

1

4,54

2,98

3

4,37

2,93

5

4,30

2,87

10

4,21

2,73

20

4,00

2,56

25

3,75

2,45

30

3,59

2,29

40

3,36

2,11

50

3,09

2,04

60

2,99

2,00

70

2,93

1,99

75

2,92

1,96

80

2,87

1,92

90

2,81

1,90

95

2,79

1,73

97

2,54

1,48

99

2,17

1,30

99,9

1,91

Từ đường tần suất lí luận thực nghiệm ta xác định được mực nước:
HCTK = +4,30 tương ứng với P = 5% .
HTB = +3,09 tương ứng với P = 50% .
HTTK = +2,79 tương ứng với P = 95% .
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-11


Chương 3: Tính toán thủy văn.

Theo quy định của Cục Đường thủy nội địa Việt Nam, khi xác định mực nước chạy
tàu đối với tuyến sông, lấy MNCT ứng với tần suất 95%. Vậy ta có MNCT = MNTTK =
2,79m.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

3-12


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.
Chương 4

TÍNH TOÁN TUYẾN CHẠY TÀU, TUYẾN
CHỈNH TRỊ
4.1 Tính toán tuyến chạy tàu:

Luồng tàu được đặc trưng bởi các kích thước có thể đảm bảo chạy tàu an toàn. Các đặc
trưng chính của luồng tàu đó là các kích thước chủ yếu sau: bề rộng, độ sâu, bán kính cong.
Luồng tàu có thể là một hoặc hai chiều, tuy nhiên phải tối ưu về mặt kinh tế. Để dễ
dàng cho việc tính luồng tàu, ta cần giả định kích thước của tàu tính toán (cách giả định này
có thể thông qua các thông số về tàu cũng như lượng hàng hoá vận tải trên tuyến sông).
Đoàn tàu thiết kế là đoàn tàu đẩy sà lan 200T với các thông số như sau:
Lt = 102 m - chiều dài đoàn tàu .
Bt = 15,6 m - bề rộng đoàn tàu .
Tt = 1,1 m - mớn nước khi tàu đầy tải.
4.1.1 Độ sâu chạy tàu:

Độ sâu chạy tàu được tính theo công thức sau:
TCT = Tt + T .
Trong đó :
Tt - mớn nước đẩy tải của tàu thiết kế ( = 1,1 m ).
T - độ sâu dự phòng.
Độ sâu dự phòng được xác định khi xét đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng tới: sự tăng
mớn nước của tàu khi chạy, do tàu lắc khi gặp sóng hay nghiêng khi chất tải không đều, sự
an toàn và làm việc bình thường của bánh lái, chân vịt và xét tới sự ảnh hưởng của sự bồi
lắng lòng sông, công tác nạo vét duy tu tuyến luồng hàng năm.

Lấy T = 0,3m tra bảng 1-1 sách Công trình đường thuỷ.
 TCT = Tt + T = 1,1 + 0,3 = 1,4 (m).
Vậy độ sâu chạy tàu là TCT = 1,4 m.
4.1.2 Chiều rộng chạy tàu :

Công thức tính chiều rộng chạy tàu với luồng 1 chiều:
BCT = Bd + 2.b
Trong đó:
b - khoảng cách giữa tàu với bờ, lấy bằng 0,5BT.
Bd - bề rộng dải hoạt động của tàu, có tính toán đến tàu chệch hướng chuyển động do
tác dụng ngang của gió, được xác định khi tàu chạy không tải.

Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-1


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.



Lt.sin

Bt.cos

Bd

Hình 4-1. Bề rộng dải hoạt động của tàu
Bd = Lt.sin + Bt.cos . ( = 3  50 lấy  = 30)
Bd = 102.sin30 + 15,6.cos30 = 20,9 (m)

B2 = 2.Bd + 2.b = 2.20,9 + 2.0,5.15,6 = 36,5 (m).
Chọn BCT = 36,5 m.
4.1.3 Bán kính cong của tuyến chạy tàu :

Một trong các kích thước đóng vai trò quan trọng cho giao thông vận tải đó là bán kính
cong của luồng tàu. Thông thường bán kính cong của luồng tàu lấy bằng (5  6)Lt. Khi vào
cảng hoặc đi vào các đoạn khó, bán kính cong có thể lấy bằng 3Lt, giữa hai khúc cong
ngược chiều cần có đoạn thẳng nối tiếp dài ít nhất 3Lt.
Bán kính cong của tuyến chạy tàu phải có giá trị tối thiểu để đảm bảo an toàn chạy tàu
và tránh cho các tàu va chạm với nhau hay với bờ.
Với đoạn cạn sông Lô tại Km25+500 đến Km29+00 ta lấy: R = 5.Lt .
R - bán kính cong tối thiểu của tuyến chạy tàu.
Lt - chiều dài tàu tính toán.
RCT = 5.102 = 510 (m).
Trong trường hợp luồng tàu có khúc cua cong thì tại khúc cua cong bề rộng luồng tàu
được mở rộng thêm. Độ mở rộng được tính theo công thức :
B 

L2T
2.R  B

Trong đó:
LT - chiều dài tàu tính toán (= 102 m).
B - bề rộng luồng tàu tại đoạn thẳng (= 36,5 m).
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-2


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.

R - bán kính cong tim luồng (= 510 m).
B 

L2T
102 2

 10 m
2.R  B 2.510  36,5

Đoạn mở rộng tại đoạn cong là: R = 510 + 10 = 520 (m).
4.2 Tính toán tuyến chỉnh trị:

- Nhiệm vụ của chỉnh trị:
Chỉnh trị sông là môn khoa học nghiên cứu biện pháp công trình để điều chỉnh dòng
chảy và lòng dẫn nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc khai thác các nguồn lợi
sông hoặc hạn chế đi đến loại trừ các tác hại do sông gây ra cho các ngành kinh tế và đời
sống của con người.
Chỉnh trị sông phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo về giao thông vận tải.
+ Đảm bảo về công tác bảo vệ bờ để chống lũ lụt.
+ Bảo vệ các cầu cống bắc qua sông.
+ Bảo vệ các công trình lấy nước ở trên sông.
+ Đảm bảo yêu cầu thuộc ngành xây dựng đô thị, môi trường và du lịch.
- Các nguyên tắc về chỉnh trị sông:
Trình độ phát triển khoa học kĩ thuật hiện nay chưa cho phép chúng ta xác định chính
xác tuyệt đối những tham số của một lòng sông ổn định để làm mục tiêu chỉnh trị và tính
toán chính xác kích thước của công trình chỉnh trị sông. Tuy vậy những nghiên cứu về động
học dòng sông cho đến nay đã thu được những thành tựu quan trọng, để cùng với nó kết hợp
với nhiều kinh nghiệm thực tế chúng ta có thể rút ra những điểm có tính nguyên tắc để chỉ
dẫn trong nghiên cứu, thiết kế công trình chỉnh trị sông.

Chỉnh trị một lòng sông theo nghĩa rộng đòi hỏi thực hiện hàng loạt những công trình
trong lưu vực và lòng sông. Những công trình trong lưu vực đa phần là để chống xói mòn và
sạt; ở sườn dốc và những công trình chặn lũ kết hợp phát điện, thuỷ sản, dẫn tưới, v.v ... Các
công trình trong lòng sông được thực hiện để điều chỉnh lòng sông trong trạng thái tự nhiên
hoặc để kênh hoá nó.
Các công trình chỉnh trị sông có thể thực hiện với mức độ nhẹ, để không thay đổi lớn
thế sông hiện có, hoặc với mức độ triệt để, thay đổi cơ bản thế sông hiện có. Hiện nay
chúng ta thiên về những biện pháp công trình ở mức độ nhẹ, nhằm cải thiện một cách cục bộ
trên một đoạn sông.
+ Các công trình chỉnh trị sông phải có quy hoạch :
Quy hoạch chỉnh trị sông được lập ra dựa trên cơ sở quy hoạch lưu vực. Quy hoạch
chỉnh trị sông có thể cho toàn bộ sông hay một đoạn sông cục bộ nhưng đều phải xuất phát
từ quan điểm chung là : chỉnh trị phải đạt yêu cầu lợi dụng tổng hợp, phối hợp được thượng
và hạ lưu, điều hoà bờ trái và bờ phải, xem xét đến ảnh hưởng phụ lưu và sông chính, kết
hợp được các mục tiêu trước mắt và lâu dài.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-3


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.
+ Công trình chỉnh trị sông phải dựa theo thế sông tự nhiên :
Tận dụng tối đa năng lượng của dòng chảy để đạt được mục đích tạo bồi hoặc xói,
tránh những công trình làm biến đổi quá lớn đến chế độ dòng chảy và hình thái dòng sông
hiện có. Từ nguyên tắc này ta thấy : việc bố trí công trình chỉnh trị sông phải dựa trên cơ sở
phân tích đầy đủ , dự báo chính xác các quy luật diễn biến của đoạn sông.
+ Chỉnh trị phải có trọng điểm :
Công trình chỉnh trị sông phải tiến hành trên một tuyến dài, do đó không thể tiến hành
đồng thời toàn bộ các công trình. Vì vậy chỉnh trị sông thường phân kì và phân đoạn để tiến
hành. Đầu tiên phải xây dựng công trình tại các đoạn trọng điểm. Đoạn trọng điểm là đoạn

có ảnh hưởng lớn nhất tới ngành kinh tế hữu quan và có tính chất khống chế các đoạn sông
cần chỉnh trị. Các đoạn được xây dựng xong thì cần được củng cố, tránh trường hợp xây
xong công trình chỉnh trị mới thì công trình chỉnh trị cũ đã bị phá huỷ.
+ Xác định đúng đối tượng chỉnh trị, lựa chọn chính xác đối tượng tác động :
Trên đoạn sông gây cản trở cho giao thông tàu bè, chỉnh trị cần phải xác định được các
yếu tố là nguyên nhân gây ra sự cản trở đó : như độ sâu không đảm bảo, bán kính cong quá
bé, bờ bị xói lở.v.v. . .
Sau khi xác định xong đối tượng chỉnh trị, cần nghiên cứu tình hình cụ thể để lựa chọn
đối tượng tác động là dòng chảy hay lòng dẫn hoặc đồng thời cả hai. Trong quan hệ tác
động giữa dòng chảy và lòng dẫn, thông thường dòng chảy đóng vai trò chủ động, tích cựu,
vì vậy mà công trình chỉnh trị sông lấy dòng chảy làm đối tượng tác động. Tuy nhiện trong
một số trường hợp, tác động vào dòng chảy không có hiệu quả người ta phải tác động vào
lòng dẫn: gia cố bờ, nạo vét lòng sông, thanh thải trướng ngại vật, đào kênh dẫn.v.v. . .
+ Kết hợp nhiều biện pháp :
Do đối tượng chỉnh trị thường thay đổi tuỳ theo đoạn sông, cho nên trên cùng một
đoạn sông, trên cùng một phía bờ hoặc hai bờ phải kết hợp những biện pháp chỉnh trị khác
nhau để đạt được hiệu quả kinh tế tốt nhất: có thể gia cố bờ, xây kè, nạo vét.v.v. . .
Sự phối hợp về không gian, về thời gian và về mức độ của biện pháp có ý nghĩa rất
quan trọng, vì vậy trong chỉnh trị sông các phương án bố trí công trình là một trong những
vấn đề bảo đảm cho sự thành bại của thiết kế.
+ Sử dụng vật liệu địa phương :
Các công trình chỉnh trị cần sử dụng một khối lượng vật liệu lớn và thường được xây
trên các địa hình khó khăn về giao thông vận tải do vậy phải chọn vật liệu rẻ tiền và có sẵn
tại địa phương. Do công trình chỉnh trị sông phân bố ở khắp các tuyến sông, phân tán trên
một diện rộng, cho nên có thể huy động nhân lực địa phương tham gia xây dựng, quản lí và
bảo vệ.
- Tuyến chỉnh trị :
Việc thiết kế tuyến chỉnh trị bắt đầu từ việc chọn tuyến chỉnh trị dựa trên sự phân bố
quá trình lòng sông trong nhiều năm. Vì bề rộng của tuyến chỉnh trị bao giờ cũng nhỏ hơn
bề rộng sông, mặt khác về mùa lũ mực nước dâng cao, giới hạn của dòng chảy là đê hai bên

bờ, cho nên chỉnh trị được xác định vào mùa kiệt.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-4


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.
Tuyến chỉnh trị là lòng dẫn mới vào mùa kiệt, được giới hạn bởi công trình chỉnh trị và
bờ. vì bờ rộng tuyến chỉnh trị đảm bảo chạy tàu nên bề rộng tuyến được xác định ứng với
mực nước thiết kế. Điều kiện đảm bảo chạy tàu của tuyến như sau :
BCT  BT, TCT  TT, RCT  RT .
Trong đó:
BCT, TCT, RCT lần lượt là bề rộng, độ sâu và bán kính cong luồng tàu.
BT , TT , RT - lần lượt là bề rộng, độ sâu và bán kính cong tuyến chỉnh trị.
TuyÕn chØnh trÞ
TuyÕn ch¹y tµu
1

Bct

KÌ
MNTK
KÌ

KÌ
1

Bt

Hình 4-2. Tuyến chỉnh trị và luồng tàu.

4.2.2 Độ sâu tuyến chỉnh trị (TT ).

Độ sâu tuyến chỉnh trị được xác định theo công thức sau :
TT = TCT + T .
Trong đó:
TCT - độ sâu tuyến chạy tàu ( TCT = 1,4 m )
T - độ sâu dự phòng có tính đến sai số trung bình của bình đồ (0,3  0,5)m.
Lấy T = 0,4 m.
TT = TCT + T = 1,4 + 0,4 = 1,8 (m).
Vậy TT = 1,8 m.
4.2.3 Bề rộng tuyến chỉnh trị

Bề rộng tuyến chỉnh trị được xác định dựa vào các yêu cầu sau :
- Đảm bảo chạy tàu.
- Đảm bảo tăng tốc trên gềnh cạn và xói đến cao độ thiết kế sau khi xây các công
trình chỉnh trị.
- Đảm bảo cho lòng dẫn mới được ổn định trong thời gian dài.
Việc xác định vị trí và quy mô của công trình phụ thuộc vào bề rộng của tuyến chỉnh
trị.
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-5


Chương 4: Tính toán tuyến chạy tàu, tuyến chỉnh trị.
Gọi Q, T, I là lưu lượng, chiều sâu trung bình, độ dốc mặt nước trước khi có công trình
chỉnh trị.
Gọi QT, TT , IT là lưu lượng, chiều sâu trung bình, độ dốc mặt nước sau khi có công
trình chỉnh trị.
Ta có theo công thức Sedi :

Q  .C. TI
QT  T .CT . TT I T

Trong đó :
C, CT - hệ số Sedi trước và sau khi có công trình chỉnh trị.
w, wT - diện tích mặt cắt sông trước và sau khi có công trình chỉnh trị.
Vì trước và sau khi có công trình chỉnh trị lưu lượng không thay đổi nên Q = QT do đó:
T .CT . TT I T  .C. TI

Thay w = B.T và wT = BT.TT ( B, BT - bề rộng sông và bề rộng tuyến ) vào công thức
trên ta có :
TT .BT .CT . TT I T  B.T .C. TI
T
BT  B
 TT
T
Đặt   
 TT









3/ 2

3/ 2

C
.
CT

C
.
CT

1/ 2

 I
.
 IT

 I
.
 IT





1/ 2





khi đó bề rộng của tuyến chỉnh trị được xác định theo bề

rộng sông bằng công thức sau : BT = .B .
Phương trình trên thường dùng để xác định bề rộng tuyến chỉnh trị. Khi xác định bề
rộng tuyến có thể dùng các phương pháp sau :
- Phương pháp thống kê : dùng để xác định giá trị .
- Phương pháp hình thái học (dựa trên quan hệ độ sâu và bề rộng sông).
- Phương pháp thuỷ lực hình thái học.
4.2.3.1 Phương pháp thống kê:

Phương pháp này không xét tới sự ảnh hưởng của các yếu tố riêng biệt trong công thức
mà chỉ đánh giá ảnh hưởng mang tính tổng thể dựa trên các số liệu thống kê. Nhược điểm
của phương pháp này là BT không liên quan tới tuyến chạy tàu, chỉ áp dụng được khi độ sâu
chạy tàu nhỏ hơn độ sâu trung bình của ghềnh cạn tốt.
Phương pháp thống kê đòi hỏi phải có nhiều số liệu chi tiết về đoạn sông cần chỉnh trị,
bản chất của phương pháp này là tập hợp số liệu thống kê về bề rộng các mặt cắt đặc trưng:
vũng sâu, ghềnh cạn tốt (đảm bảo chạy tàu mà không cần tác động), ghềnh cạn (không đảm
bảo chạy tàu, cần phải tác động).
Chỉnh trị đoạn cạn từ Km25+500 đến Km29+00 trên sông Lô

4-6