NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÍ THỰC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THÁO NƯỚC DƯỚI SÂU VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN SƠN LA

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

NG

B

NÔNG NGHI P & PTNT

I H C TH Y L I

--------------

NGÔ TH H NG

NGHIÊN C U KH N NG KHÍ TH C
C A CÁC CÔNG TRÌNH THÁO N

CD

I SÂU VÀ BI N

PHÁP PHÒNG NG A. TÍNH TOÁN ÁP D NG CHO CÔNG
TRÌNH TH Y I N S N LA

LU N V N TH C S

HÀ N I - 2011

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

NG

B

NÔNG NGHI P & PTNT

I H C TH Y L I

--------------

NGÔ TH H NG

NGHIÊN C U KH N NG KHÍ TH C
C A CÁC CÔNG TRÌNH THÁO N

CD

I SÂU VÀ

BI N PHÁP PHÒNG NG A. TÍNH TOÁN ÁP D NG CHO
CÔNG TRÌNH TH Y I N S N LA
Chuyên ngành:

Xây d ng công trình th y

Mã s :

60-58-40

LU N V N TH C S
Ng

ih

ng d n khoa h c:
GS.TS NGUY N CHI N

HÀ N I - 2011



Lu n v n th c s

1

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

L IC M N
Lu n v n Th c s k thu t chuyên ngành Xây d ng công trình th y v i
đ tài: ” Nghiên c u kh n ng khí th c c a các công trình tháo n

cd

i

sâu và bi n pháp phòng ng a. Tính toán áp d ng cho công trình x sâu
Th y đi n S n La.”, đã đ

c hoàn thành v i s giúp đ

c a các th y giáo

khoa Công trình, khoa Sau đ i h c (nay là phòng ào t o đ i h c và sau đ i
h c) tr

ng đ i h c Th y l i, cùng nhi u b n bè và đ ng nghi p đã t o đi u

ki n giúp đ tác gi v tài li u nghiên c u, thông tin tham kh o, ý ki n… cho
lu n v n.
L i đ u tiên, tác gi xin chân thành cám n sâu s c t i GS.TS. Nguy n
Chi n, ng

i đã tr c ti p h

ng d n t n tình, cung c p tài li u và các thông

tin khoa h c c n thi t cho công tác làm đ tài lu n v n.
Tác gi xin chân thành c m n đ n b n bè và đ ng nghi p luôn đ ng
viên, giúp đ , t o đi u ki n thu n l i đ tác gi

nghiên c u và hoàn thành

lu n v n này.
Do đi u ki n tài li u, th i gian và ki n th c còn h n ch , vì th không
tránh kh i nh ng khi m khuy t trong lu n v n. Tác gi r t mong mu n nh n
đ

c s ch b o, đóng góp ý ki n c a quý th y cô, b n bè và đ ng nghi p.
Xin chân thành c m n!
Hà N i, ngày 09/03/2011
Tác gi

Ngô Th H ng

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

2

M CL C
L I C M N ................................................................................................... 1
T
0

T
0

M C L C ........................................................................................................ 2
T
0

T
0

DANH M C HÌNH V .................................................................................. 5
T
0

T
0

DANH M C B NG BI U ............................................................................. 7
T
0

T
0

1. Tính c p thi t c a đ tài .......................................................................... 8
T
0

T
0

2. M c đích c a đ tài .................................................................................. 9

T
0

T
0

3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u ........................................... 9

T
0

T
0

4. K t qu d ki n đ t đ
T
0

Ch

c ..................................................................... 10
T
0

ng 1 T NG QUAN .............................................................................. 11

T
0

T
0

1.1
T
0

. Tính hình xây d ng các công trình đ u m i, th y l i, th y

T
0

T
0

đi n có c t n
Các tr

1.2.
T
0

T
0

T
0

T

0

T
0

ng h p b trí công trình tháo n

T
0

1.3.
T
0

c cao. ................................................................................ 11

T
0

i sâu. ............... 17
T
0

i u ki n th y l c c a công trình x sâu. ..................................... 18
T
0

1.4. Nh ng h h ng th
T
0

cd

T
0

ng g p

các công trình tháo n

cd

i

sâu. ........................................................................................................... 20
T
0

1.5. Nhi m v và ph m vi nghiên c u. ..................................................... 26
T
0

T
0

1.6. K t lu n ch
Ch

ng 2 C

T
0

S

ng 1 .............................................................................. 26
LÝ LU N V KI M TRA KHÍ TH C C A CÁC

CÔNG TRÌNH THÁO N

CD

I SÂU VÀ CÁC BI N PHÁP

PHÒNG KHÍ TH C..................................................................................... 27
T
0

2.1. Khí hóa
T
0

các b ph n công trình tháo n

2.1.1. Khái ni m khí hóa và ph
T
0

H c viên: Ngô Th H ng

cd

i sâu. ................. 27
T
0

ng pháp ki m tra. .......................... 27
T
0

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

3

2.1.2. Ki m tra khí hóa t i các b ph n công trình tháo n

cd

T
0

i

sâu. ........................................................................................................... 28
T

0

2.2. Khí th c
T
0

công trình tháo n

cd

i sâu. ...................................... 35
T
0

2.2.1. Khái ni m khí th c. ...................................................................... 35
T
0

T
0

2.2.2. Ph

ng pháp ki m tra khí th c: ................................................. 36

2.3. Gi i pháp phòng khí th c
T
0

2.3.1. L a ch n đ

các công trình tháo n

cd

i sâu.... 39
T
0

ng biên c a vào. .................................................... 39

T
0

T
0

2.3.2. L a ch n v t li u thành lòng d n. .............................................. 40
T
0

T
0

2.3.3. Gi i pháp ti p khí vào dòng ch y. .............................................. 41
T
0

T
0

2.4. K t lu n ch
T
0

Ch

ng 2 ............................................................................... 46
T
0

ng 3 TÍNH TOÁN ÁP D NG CHO CÔNG TRÌNH X SÂU C A

T
0

TH Y I N S N LA .................................................................................. 47
T
0

3.1. Gi i thi u v công trình th y đi n S n La. ...................................... 47
T
0

T
0

3.1.1. C p công trình và tiêu chu n thi t k ........................................ 47
T
0

T
0

3.1.2. Các thông s k thu t chính ........................................................ 47
T
0

T
0

3.1.3. B trí t ng th công trình và gi i pháp k t c u chính .............. 48
T
0

T
0

3.1.4. Tr m phân ph i đi n 500 kV : .................................................... 51
T
0

T
0

3.1.5.

u n i .......................................................................................... 50

T

0

3.1.6. Thi t b công ngh chính : ........................................................... 51
T
0

T
0

3.1.7. Ti n đ thi công : .......................................................................... 52
T
0

T
0

3.2. Các thông s c b n c a công trình x l
3.3. Các ch đ làm vi c c a công trình x sâu
T
0

đ p S n La…...……..56
đ p S n La. ............. 62.
T
0

3.3.1. S đ v n hành c a công trình x trong th i k v n hành bình
T
0

th

ng...................................................................................................... 62
T
0

3.3.2 S đ v n hành c a các công trình x Thu đi n S n La trong
T
0

th i k có l l n (l thi t k và ki m tra)............................................. 62
T
0

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

4

3.4. Ki m tra kh n ng khí hóa

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

công trình x sâu c a đ p S n La. . 65

T

0

T
0

3.4.1. S li u tính toán. ........................................................................... 66
T
0

T
0

3.4.2. Ki m tra kh n ng khí hóa t i c a vào c a x sâu. .................. 66
T
0

T
0

3.4.3. Ki m tra kh n ng khí hóa bu ng van: ..................................... 68
T
0

T
0

3.5. Ki m tra kh n ng khí th c: ............................................................. 69
T
0

T
0

3.6. L a ch n và và tính toán gi i pháp phòng khí th c: ...................... 70
T
0

T
0

3.6.1. L a ch n đ

ng biên c a vào:............ .......................................70

3.6.2. L a ch n v t li u thành lòng d n: .............................................. 70
T
0

T
0

3.6.3. Ti p khí vào bu ng van: .............................................................. 71
T
0

T
0

3.7. Phân tích các k t qu tính toán ......................................................... 77
T

0

T
0

3.8. K t lu n ch
T
0

Ch
T
0

ng 3 ............................................................................... 81
T
0

ng 4 K T LU N, KI N NGH .......................................................... 82

4.1. K t lu n................................................................................................ 82
T
0

T
0

4.2. Ki n ngh .............................................................................................. 85
T
0

T
0

TÀI LI U THAM KH O ............................................................................ 86
T
0

H c viên: Ngô Th H ng

T
0

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

5

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

DANH M C HÌNH V
1. Hình 1.1 - Công trình Glen Canyon (Arizona) - s c s t

h mx l

do xâm th c [8].
2. Hình 1.2 - Công trình Lucky Peak (Idaho) – do hi n t
làm bong tróc h t b m t ng

ng xâm th c

ng vào c a x sâu [8].

3. Hình 1.3: Công trình Terzaghi (British Columbia) – do hi n t

ng xâm

th c làm bong tróc h t b m t bê tông xung quanh c a van ph ng phía
h l u c a l x sâu [8].
4. Hình 1.4 - Công trình Keenleyside (British Columbia) – do hi n t
xâm th c làm bong tróc h t b m t bê tông, ch ng

ng

ng vào đáy còn b

th ng, ch sâu nh t t i 9 in (≈23cm) [8].
5. Hình 2.1 - Quan h gi a C pmax = f (Kr, Ks) c a các đ

ng x sâu [1]

6. Hình 2.2 - Quan h gi a C pmax = f (Kr, α) c a c a vào e lip ch m r ng
lên phía trên [1].
7. Hình 2.3- Tr s δP c a c a vào có cung là ¼ đ
R

R

ng tròn [1].

8. Hình 2.4 - Tr s δP c a c a vào elip ch m r ng v phía trên [1].
R

R

9. Hình 2.5- Xác đ nh h s khí hóa phân gi i K pg c a các khe van khi
m van hoàn toàn (đ i v i 1,0 ≤ w/h ≤ 3,0) [1].
10. Hình 2.6 - H s khí hóa phân gi i đ i v i 1 s d ng van m t ng
ph n [ 1].
11. Hình 2.7 - S hình thành và phát tri n c a hi n t

ng xâm th c [9].

12. Hình 2.8 - Quan h V ng = f(R b , S) c a bê tông [1].
R

R

R

R

13. Hình 2.9 - Quan h V cp = f( R b , y/D, H/D, H/B)c a bê tông [1].
R

R

R

R

14. Hình 2.10 - S đ ti p khí cho các vùng tách dòng c c b t i bu ng
van [2].
15. Hình 2.11- M t s gi i pháp ti p khí trong bu ng van [2].

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

6

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

16. Hình 3.1 – T ng m t b ng công trình th y đi n S n La [4]
17. Hình 3.2 – Chính di n th

ng l u công trình th y đi n S n La [4]

18. Hình 3.3 – M t c t công trình x l [4].
19. Hình 3.4 – S đ thông khí cho l x sâu theo m t c t.
20. Hình 3.5 – Chi ti t A.
21. Hình 3.6 – S đ h th ng thông khí theo m t b ng.
22. Hình 3.7 – Thông khí riêng cho x sâu.
23. Hình 3.8 – S đ c p khí cho b c th t.
24. Hình 3.9 – Th

ng l u công trình khi x l [4].

25. Hình 3.10 – Khi ch a ti p khí, dòng ch y sau b c th t c a c a x sâu
v

t qua c thành tr pin (ph

ng án thành tr pin th p) [4].

26. Hình 3.11 – Khi ch a ti p khí, Tr Pin làm cao đ n đ nh tr n trên [4].
27. Hình 3.12 – D c n

c nhìn t h l u khi đã có bi n pháp phòng khí

th c [4].
28. Hình 3.13 – Hình nh tiêu n ng sau d c [4].

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

7

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

DANH M C B NG BI U
1. B ng 1.1 B ng th ng kê m t s công trình có c t áp cao trên th gi i [6].

2. B ng 1.2 B ng th ng kê m t s công trình có c t áp cao

Vi t Nam [7].

3. B ng 1.3 M t s th ng kê v xâm th c công trình tháo n

cd

i sâu [8].

4. B ng 2.1 B ng tra h s s a ch a Kd [1].
5. B ng 3.1 B ng thông s chính thu đi n S n La [4].
6. B ng 3.2 Kh n ng x c a các công trình [4].
7. B ng 3.3 Các thông s chính c a đ p tràn [4].
8. B ng 3.4 Các thông s chính c a d c n

9. B ng 3.5 Tr s l u l

c [4].

ng thi t k h xói tham kh o [4].

10. B ng 3.6 Kh n ng x c a công trình theo ch đ v n hành [4].
11. B ng 3.7 S li u tính toán cho 1 c a x sâu [4].
12. B ng 3.8 B ng k t qu tính toán h s khí hóa t i c a vào.
13. B ng 3.9 B ng k t qu tính toán h s khí hóa t i tr n bu ng van.
14. B ng 3.10 B ng k t qu tính toán h s khí hóa t i b c th t bu ng van.
15. B ng 3.11 B ng v n t c ng

H c viên: Ngô Th H ng

ng xâm th c c a bê tông M40 [2].

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

8

M

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

U

1. Tính c p thi t c a đ tài
Trong nh ng n m qua, chúng ta đã xây d ng hàng ngàn công trình đ u
m i th y l i đ ph c v các m c đích dân sinh kinh t , phát tri n đ t n
Trong s nghi p công nghi p hóa và hiên đ i hóa n

c.

c nhà hi n nay, th y l i

càng th hi n vai trò to l n c a mình. Nhi u d án th y l i l n nh ph c v
cho m c đích phát đi n, c p n
đang đ

c, phòng ch ng th y tai, c i t o môi tr

ng

c quy ho ch, nghiên c ú, kh o sát, thi t k và xây d ng.

Do m c đ quan tr ng và tính đ c thù c a công trình th y l i, nh ng
yêu c u v đ m b o an toàn và kinh t trong vi c tính toán thi t k , thi công
và qu n lý khai thác chúng đ t ra ngày càng cao. Nh ng yêu c u này càng c n
ph i đ c bi t quan tâm khi mà th i gian g n đây, môi tr

ng thiên nhiên đã có

nhi u bi n đ i, nh ng quy lu t v m a, gió, dòng ch y... đã có nh ng chuy n
bi n b t l i h n đ i v i s làm vi c c a công trình.
Công trình x n

c là m t trong nh ng h ng m c quan tr ng nh t c a

m t h th ng th y l i, chính
thành r n. S t

đây di n ra s t

ng tác gi a dòng ch y và

ng tác đó đ c bi t là khi dòng ch y có l u t c l n s gây ra

nh ng h qu b t l i cho công trình nh m ch đ ng, sóng xung kích, hàm khí,
khí th c..., trong đó khí th c là m t trong nh ng v n đ c n đ

c u tiên xem

xét do nh ng s c mà nó gây ra là nghiêm tr ng và ngày càng ph bi n.
áng chú ý là v n đ tính toán khí th c các công trình tháo x n
n

c

c ta trong th i gian qua ch a đ

c coi tr ng đúng m c. Trong khi đó

nh ng n m g n đây, đã ghi nh n đ

c ngày càng nhi u các s c h h ng

công trình do các nguyên nhân có liên quan đ n hi n t
đ

ng khí th c nh

ng tràn c a các công trình đ u m i Nam Th ch Hãn, Thác Bà, Phú Ninh...
i u này đòi h i trong tính toán thi t k c ng nh thi công xây d ng các công

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

9

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

trình m i ph i đ c p đ y đ h n đ n v n đ d báo khí th c, c ng nh áp
d ng các bi n pháp k thu t chuyên môn đ phòng ng a s c . Ngoài ra

các

công trình đã xây d ng c ng c n ph i ti n hành tính toán ki m tra và áp d ng
các bi n pháp x lý khi c n thi t.
N i dung đ tài: Nghiên c u kh n ng khí th c
d

các công trình tháo

i sâu và bi n pháp phòng ng a. Áp d ng tính toán thi t k cho m t công

trình c th là Th y đi n S n La.

tài này s đ a ra nh ng đánh giá v các

v trí có kh n ng phát sinh khí th c cho c a x sâu và các gi i pháp c i thi n
tình hình khí th c c ng nh phòng ch ng nó.

tài này có th s là tài li u

tham kh o h u ích giúp cho k s thi t k có cái nhìn c n tr ng h n v khí
th c và có th

ng d ng tính toán thi t k cho các công trình t

ng t .

2. M c đích c a đ tài
Trên c s nh ng nghiên c u v khí th c cho c a x sâu và các bi n
pháp phòng ch ng giúp cho đ n v thi t k th y đ

c t m quan tr ng c a vi c

ki m khí th c đ c bi t v i nh ng công trình có l u t c l n nh l x sâu, x
m t và nh ng nh h

ng n ng n c a nó đ i v i công trình. T đó c n chú ý

đ n v n đ khí th c trong các công trình x n
hi u nh m phòng và ch ng đ

c hi n t

c đ có các bi n pháp h u

ng này đ m b o công trình ho t

đ ng t ng tu i th và n đ nh.
3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u

- D a trên c s thu th p tài li u, tìm hi u v công trình nghiên c u.
- Tìm hi u nh h

ng c a các yêu t đi u ki n biên đ n hi n t

ng khí

th c và khí hóa.
- Tìm hi u v quy trình v n hành h ch a, đ c bi t là quy trình v n
hành c a x sâu.

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

10

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

- K t h p nghiên c u lý thuy t v i vi c tính toán áp d ng cho m t công
trình c th là c a x sâu c a công trình th y đi n S n La. Ki m ch ng k t
qu tính toán b ng thí nghi m mô hình t đó đ a ra nh ng phân tích v k t
qu tính toán.
4. K t qu d ki n đ t đ

c

- T ng quan v b trí và đ c đi m c a làm vi c c a các công trình tháo
n

cd

i sâu.

- Ph

ng pháp ki m tra khí hóa và khí th c t i các b ph n khác nhau

công trình tháo n

cd

i sâu.

- Ki n ngh các bi n pháp phòng khí th c cho công trình tháo n
d

c

i sâu.
-

ng d ng tính toán cho c a x sâu c a đ p S n La, rút ra k t lu n v

kh n ng khí hóa, khí th c và bi n pháp phòng khí th c cho c a vào và bu ng
van c a c a x sâu.

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

11

Ch

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

ng 1

T NG QUAN
1.1. Tính hình xây d ng các công trình đ u m i, th y l i, th y đi n có c t
n

c cao.

Trên th gi i nói chung và Vi t Nam nói riêng có r t nhi u các công trình
th y l i, th y đi n có c t n

c cao đã và đang đ

c xây d ng. N u đi u ki n

th y v n, đ a hình, đ a ch t phù h p thì vi c xây d ng công trình c t áp cao s
t o ra h ch a n

c v i dung tích l n, có kh

đ m b o yêu c u c p n
có th th c hi n đ

n ng t o ra l

ng đi n l n,

c đa d ng cho h du, có kh n ng đi u ti t l t t và

c nhi m v ch ng l cho h du n u có yêu c u.

Sau đây là b ng th ng kê m t s công tình đ u m i có c t n

c cao:

B ng 1.1 B ng th ng kê m t s công trình có c t áp cao trên th gi i [6]

p

Sông, Qu c gia

Chi u

Dung tích

cao đ p

h ch a

m

t m

N m hoàn
thành

3
P

Rogun

Vakhsh, Tajikistan

335

11,600

2013

Jinping1

Yalong, China

305

7,700

2014

Nurek

Vakhsh, Tajikistan

300

10,500

1980

Xiaowan

Lancang, China

292

15,000

2009

Dixence, Switzerland

285

0,400

1962

Xiluodu

Jinsha, China

273

12,900

2015

Inguri

Inguri, Georgia

272

1,100

1984

Vaiont

Vaiont, Italy

262

0,169

1961

Grande
Dixence

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

Manuel M.

12

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Grijalva, Mexico

261

1,660

1981

Bhagirathi, India

261

3,540

2006

250

0,180

1957

243

1,000

1989

243

24,670

1972

Yenisei, Russia

242

31,300

1980

Ertan

Yangtze/Yalong, China

240

5,800

1999

La Esmeralda

Batá, Colombia

237

0,815

1975

Kishau

Tons, India

236

2,400

1985

Oroville

Feather, Calif., U.S.A.

235

4,299

1968

El Cajón

Humuya, Honduras

234

5,650

1984

Chirkey

Sulak, Russia

233

2,780

1977

Shuibuya

Qingjiang, China

233

4,580

2007

Bhakra

Sutlej, India

226

9,870

1963

225

0,087

1963

223

35,154

1936

222

2,320

2007

Torres
Tehri
Mauvoisin
Alberto Lleras
Mica
SayanoShushenskaya

Luzzone

Hoover
Karun-4

Drance de Bagnes,
Switzerland
Orinoco, Colombia
British Columbia,
Canada

Brenno di Luzzone,
Switzerland
Colorado, Ariz.-Nev.,
U.S.A
Karun, Iran

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

13

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Contra

Verzasca, Switzerland

220

0,086

1965

Mratinje

Piva, Herzegovina

220

0,880

1973

219

4,259

1974

Dworshak

North Fork Clearwater,
Idaho, U.S.A

Longtan

Hongshui, China

216

Glen Canyon

Colorado, Ariz., U.S.

216

33,304

1964

Toktogul

Naryn, Kyrgyzstan

215

19,500

1978

Daniel Johnson Manicouagan, Canada

214

141,852

1968

Keban

Firat, Turkey

210

31,000

1974

Zimapan

Moctezuma, Mexico

207

—.

1994

Bakun

Balui, Malaysia

205

43,800

2010

Karun-3

Karun, Iran

205

2,900

1976

Lakhwar

Yamuna, India

204

0,580

1985

Dez

Dez, Abi, Iran

203

3,340

1963

Almendra

Tormes, Spain

202

2,649

1970

Berke

Ceyhan, Turkey

201

—

2000

Khudoni

Inguri, Georgia

201

—

1982

Kölnbrein

Malta, Austria

200

0,205

1977

Altinkaya

Kizil Irmak, Turkey

195

5,763

1986

No. Yuba, Calif., U.S.A

194

1,184

1968

New Bullards
Bar

H c viên: Ngô Th H ng

2009

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

Trong đó

14

p Rogun cao nh t th

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

gi i (335m) trên sông Vakhsh

(Tajikistan). Trong th i k Liên bang Xô vi t, d án đ p đ

c đ xu t t n m

1959. N m 1965 b t đ u chu n b k thu t và xây d ng t 1976. Lúc đ p đ t
chi u cao 63m thì công vi c b dang d do Liên bang Xô vi t tan v và
nh ng bi n đ ng trong vùng. Tr n l l n n m 1993 đã tàn phá h u nh toàn
b ph n đã xây d ng. N m 2007, kh i đ ng l i d án nh ng lúc đ u ch m
ch p vì nhi u khó kh n. Cho đ n g n đây, d án ti n tri n nhanh và d ki n
hoàn thành vào n m 2013. Nhà máy th y đi n có công su t 3600MW và
Tajikistan s tr thành n

c có l

ng đi n xu t kh u tính theo đ u ng

i cao

nh t th gi i.
B ng 1.2 B ng th ng kê m t s công trình có c t áp cao
N m

Tên công

xây

trình

d ng

Chi u
Lo i

cao

đ p

đ p

Hình th c tràn

Qx
max

Vi t Nam [7]
Dung

Dung

tích toàn

tích

b

h u ích

Hmax
(m3/s)
P

P

(106m3)
P

P

P

P

(106m3)
P

P

Tràn d c có c a
H ch a n

c

C mS n

19661974

A

41.5

van đi u khi n,
TN dòng phun

726.84 338

227.7

259

14.2

12.7

401

344

273

1058

73

67

phun
H ch a n
X H

c

ng

H ch a n

19771982

Sông Quao

A

41

van, TN b ng
dòng phun
Tràn d c t do,

c

A

Phú Ninh
H ch a n

Tràn d c có c a

40

TN b ng dòng
phun

c

19881997

H c viên: Ngô Th H ng

A

40

Tràn d c có c a
van, TN b ng

L p cao h c 17C1

P

P


Lu n v n th c s

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

15

dòng phun
H C a

H N

t

c

20042009

2006-

Trong

2010

Th y đi n Hòa 1979Bình

1994

Th y đi n Ialy

T Hàm thu n

T

2001

19962001
1997-

ami

T Av

1993-

2001
ng

T Q ang tr

20042008
20032007

T Tuyên

2002-

quang

2007

T

ng nai 3

20052009

H c viên: Ngô Th H ng

Tràn d c có c a
C

118.5

van, TN b ng

11594

1364.8

1070.8

9450

5600

dòng phun
p tràn có c a
D

72

van, tiêu n ng
b ng dòng đáy

Công trình x l

B

128

có 12 c a x m t 35400
và 6 c a x đáy
Tràn d c có c a

B

69

van, TN b ng

13733

779

dòng phun
Tràn d c có c a
B

93.5

van, d c n

c+

m i phun
B

80

D

72

Tràn bên t do
p tràn có c a

343.5

van

266.5

Tràn d c có c a
D

70

+D c n

c+

m i phun
Tràn d c có c a
C

92.2

+D c n

c+

m i phun
D

108

p tràn có c a
+ M i phun

10400

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

T

ng nai 4

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

16

20052010

D

128

p tràn có +
M i phun

10000

p tràn + x
sâu có c a van
S n la

20062010

D

138.1

đi u ti t , n i
ti p b ng d c
n

9260

c+m i

phun

p tràn + x
Lai Châu

20112016

D

137

sâu có c a van
đi u ti t, n i ti p
b ng m i phun
p tràn có c a

B n Chát

20082012

D

128

van đi u ti t, n i
ti p b ng m i
phun
p tràn có c a

Hu i Qu ng

20082012

D

100

van đi u ti t, n i
ti p b ng m i
phun
p tràn có c a

B nv

20052009

D

137

van đi u ti t, n i
ti p b ng m i

1800

phun

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1

Lu n v n th c s

17

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Vi t Nam công trình th y đi n S n La đ

c x p vào lo i l n nh t n

c

v i chi u cao đ p 138.1m là đ p bê tông áp d ng công ngh m i bê tông đ m
l n RCC, nhà máy th y đi n có công su t 2400MW l n nh t Vi t Nam.
Ghi chú:
A

pđ t

B

p á đ có lõi ch ng th m

C

p á đ + Bê tông b n m t

D Bê tông tr ng l c
1.2.

Các tr

ng h p b trí công trình tháo n

Trong đ u m i công trình th y l i h ch a n
nh đ p dâng, công trình l y n
công trình đ tháo n
đó có lúc đ t

cd

i sâu.

c, ngoài m t s công trình

c, công trình chuyên môn, còn ph i làm các

c l th a không th ch a đ

c trong h . Các công trình

sâu đ đ m nh n thêm vi c tháo c n m t ph n hay toàn b h

ch a khi c n thi t ph i ki m tra s a ch a ho c tháo bùn cát trong h . Có công
trình tháo l thì h m i làm vi c đ
Công trình tháo l trên m t th
trình c a ng

c bình th
ng đ t

ng và an toàn.
cao trình t

ng đ i cao. Do cao

ng tràn cao, nên nó ch có th dùng đ tháo dung tích phòng l

c a h ch a đ n cao trình ng

ng tràn hay ng

ng gi ng..Công trình tháo l

trên m t bao g m các ki u sau đây:
-

p tràn

-

ng tràn d c

-

ng tràn ngang (máng tràn ngang)

- Xi phông tháo l
- Gi ng tháo l
-

ng tràn ki u gáo

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

18

N u h ch a có nhu c u tháo c n đ n cao trình nào đó, ho c do lòng sông
h p các công trình x m t không đáp ng đ kh n ng x l , ho c có yêu c u
v x cát đ n v thi t k th
đ t

d

(đ

ng b trí thêm các l x sâu. Các l này có th

i đáy đ p v t li u đ a ph

ng ng), có th đ t

ng (c ng ng m), qua thân đ p bê tông

trong b (đ

ng h m) khi đi u ki n đ a hình đ a

ch t cho phép. V i lo i này có th tháo đ
n

cn

c trong h

b tk m c

c nào, th m chí có th tháo c n h ch a. Lo i này không nh ng đ dùng

tháo l mà còn tùy cao trình, v trí và m c đích s d ng có th đ d n dòng thi
công lúc xây d ng, tháo bùn cát l ng đ ng trong h ch a ho c l y n

ct

i,

phát đi n...Tùy theo đi u ki n c th mà có th k t h p nhi u m c đích khác
nhau trong m t công trình tháo n

cd

i sâu.

i u ki n th y l c c a công trình x sâu.

1.3.

th a mãn yêu c u tháo n
yêu c u dùng n
c pn

c nh x , tháo c n h , đ ng th i tho mãn

c c a các ngành nh d n n

c vào nhà máy th y đi n, cung

c cho nông, lâm nghi p, dân d ng, v.v... th

công trình d n n

c và x n

h m, c ng ng m, đ
ng h m đ

ng ph i xây d ng các

c ki u sâu. Các công trình đó bao g m đ

ng

ng ng trong thân đ p...

c s d ng trong tr

công trình tháo d n n

ng h p không có đi u ki n b trí

c qua b n thân các công trình dâng n

c ho c g p khó

kh n khi đào h , không kinh t , v.v... Tr

ng h p đ a ch t t t, thu n ti n cho

vi c làm đ

ng án tháo ho c d n n

đ

ng h m.

d n và tháo n

ng h m thì c n xét t i ph

i v i nhà máy th y đi n ng m thì c n ph i dùng đ

ng h m đ

c.

C ng ng m th

ng đ

c b trí d

đ t, đ p đá, v.v... t t nh t là đ
h n so v i đ

c b ng

i các đ p v t li u đ a ph

c đ t trên n n đá. Chi u dài c ng ng m ng n

ng h m. Nói chung c ng ng m tháo l ít đ

ng ng trong thân đ p: Lo i này đ

H c viên: Ngô Th H ng

ng nh đ p

c dùng h n.

c b trí trong thân đ p bê tông

L p cao h c 17C1

Lu n v n th c s

19

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

ho c bê tông c t thép, có đ c đi m là k t c u đ n gi n, thi công ti n l i, cho
nên th

ng đ

c dùng nhi u.

c đi m làm vi c:
- C a van

sâu, khi m l u t c

m t c t ngang nh nhau, l u l
tháo

đ nh. Ngoài ra tháo n

l u l

ng thay đ i ít, m c n

l

ng t

d

i c a r t l n. Cùng m t di n tích

ng tháo qua l sâu l n h n r t nhi u so v i
ct

ng đ i n đ nh; khi m c n

c thay đ i,

c trong h th p c ng có th tháo đ

c l u

ng đ i l n.

- Do l u t c l n nên b n thân dòng ch y có m ch đ ng, d sinh ra chân
không, khí th c. M ch đ ng c a dòng ch y có th gây nên rung đ ng c a van
và các b ph n khác.
- Lúc m c n

c trong h cao, c a van ch u áp l c n

c a van đ u r t l n. Nh v y tr ng l
- C a van c a công trình

c l n. L c đóng m

ng c a các thi t b đóng càng l n.

th p, ti n l i trong vi c tháo bùn cát. Nh ng

n u dòng ch y mang nhi u bùn cát thì khi tháo l ho c tháo bùn cát thì c ng
có th gây nên bào mòn l p lót c a đ
-

ng ng m và đ

xung quanh đ
bên trong đ

ng ng.

ng h m ch u áp l c đ t đ p ho c đá. Riêng áp l c đá

ng h m có th cùng v i l p lót ch u m t ph n áp l c c a n

c

ng h m.

T t c các hi n t

ng không l i v ph

ng di n th y l c trên đây, lúc

thi t k c n ph i xét đ n và có các bi n pháp kh c ph c nh c a vào có phân
thành nhi u c a nh đ gi m áp l c đóng m c a van, đ ng th i thu n ti n
cho vi c đi u ti t l u l

ng; c a vào, đo n thu h p ho c m r ng, đo n ng

cong c g ng thi t k đ dòng ch y vào ho c ch y qua đ u đ

c thu n, tránh

gây áp l c chân không quá l n. T i nh ng n i đó và xung quanh c a van c n
gia c đ ch ng tác d ng mài mòn và khí th c, v.v...

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

1.4.

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

20

Nh ng h h ng th

ng g p

các công trình tháo n

c đi m chung c a các công trình tháo n

cd

cd

i sâu.

i sâu là khó ki m tra

trong quá trình v n hành, và s h h ng c a nó r t khó cho công tác s a ch a,
d gây tác h i liên hoàn đ n các công trình c n k . C th v i t ng lo i công
trình x sâu khi thi t k c n chú ý nh ng h h ng th

ng g p nh sau đ đ

phòng và có các bi n pháp k thu t đ kh ng ch :
- Công ng m: Th

ng n m d

i thân đ p v t li u đ a ph

ng d b xâm

th c phía sau bu ng van, c a vào, đ u các m phân dòng phía trong bu ng
van, t i các m u g gh b m t bu ng van và c a van, t i các v trí khe và b c

th t... C a van v n hành đ b rung đ ng, d xu t hi n lún không đ u gi a các
đo n ng c ng n u không đ
-

ng d n n

c đ t trên n n đá.

c qua thân đ p: Phía sau bu ng van

c a vào d có xâm

th c gàn gi ng nh c a vào c ng ng m, c a van d b rung đ ng, thân ng
xuyên qua thân đ p nên xung quanh ng có s phân b l i ng su t và sinh ra
hi n t

ng t p trung ng su t, đ ng th i trong ng còn ch u áp l c n

l c đó th

ng là tr ng t i ch y u c a đ

l n. Vì th xung quanh đ

ng ng th

c, áp

ng ng, đ c bi t có lúc c t n

c

ng dùng l p lót b ng các t m thép c

k t ch t ch v i bê tông ho c xung quanh ng có b trí c t thép.
-H md nn
ng d n n

c: Ph n c a vào d h h ng nh c a vào c a c ng ng m và

c. Ngoài ra do đ c đi m h m th

ng dài, đi ng m trong lòng đ t

ho c đá nên công tác thi công và ki m soát khó kh n, n u công tác kh o sát
đ a ch t không có đ chính xác cao, công tác tính toán ng su t và gia c t m
không đ

c chú ý thì r t d có nguy c s t h m, th m m t n

T ng quát l i thì hi n t
và th

ng xâm th c là hi n th

ng th

c...
ng hay g p nh t

ng là nguyên nhân chính d n đ n s v n hành không an toàn c a công

trình, s h h ng do tác đ ng c a khí th c t o ra gây t n th t l n v kinh t và
khó kh n cho công tác s a ch a và khôi ph c.

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

21

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

B ng 1.3: M t s th ng kê v xâm th c
công trình tháo n

cd

i sâu [8]

Tên công

N m hoàn

V trí xây

trình

thành

d ng

h ng

h h ng

Glen Canyon

1964

Arizona

H md n

Khí th c

Dam
Lucky Peak

USA
1956

Dam
Terzaghi Dam

Idaho

B ph n h

n

Nguyên nhân

c

C a x sâu

Khí th c

C a x sâu

Khí th c

C a x sâu

Khí th c

C a vào c ng

Khí th c

USA
1960

British
Columbia

Keenleyside

1968

Dam
H Núi C c

British
Columbia

1982

T nh Thái
Nguyên – Vi t

l yn

c

Nam

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1


Lu n v n th c s

22

Chuyên ngành Xây d ng công trình th y

Hình 1.1 - Công trình Glen Canyon (Arizona) - s c s t

h mx l

do xâm th c [8]

H c viên: Ngô Th H ng

L p cao h c 17C1