Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
239
NGHIÊN CỨU LẬP CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN CÔNG TÁC
DẪN DÒNG THI CÔNG QUA LÒNG SÔNG THU HẸP
KHI THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI TRÊN SÔNG
RESEARCH PROGRAM CALCULATED THE LEADING CONSTRUCTION LINE
THROUGH THE NARROW RIVER DURING THE CONSTRUCTION OF
IRRIGATION WORKS ON THE RIVER
SVTH: Nguyễn Văn Hoàng
Lớp 05X2A, Khoa Xây Dựng Thủy Lợi-Thủy Điện, Trường Đại học Bách khoa
GVHD: ThS. Ngô Văn Dũng
Khoa Xây Dựng Thủy Lợi-Thủy Điện, Trường Đại học Bách khoa
TÓM TẮT
Quá trình xây dựng các công trình thủy lợi trên các dòng sông, công tác dẫn dòng thi công
đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Với mục đích nhằm tạo hố móng luôn được khô ráo và bảo
đảm lợi dụng tổng hợp nhu cầu dùng nước ở hạ lưu. Bài báo cáo này trình bày đề xuất một
phương pháp tính toán mực nước dâng hợp lý từ đó lập chương trình tính toán khi dẫn dòng thi
công giai đoạn lòng sông thu hẹp nhằm xác định cao trình, kích thước, khối lượng và biện pháp thi
công các công trình dẫn dòng ở giai đoạn đầu.
ABSTRACT
The process of building the irrigation works on the river, the guide line of construction plays
a particularly important. With the aim to create a foundation hole was always dry and take
advantage of general security water demand downstream. This report presents a proposed
methodology to calculate water level from which a reasonable program to calculate the resulting
line construction phase narrow river beds in order to determine the high, the size, weight and
measures construction works in line early lead.
1. Đặt vấn đề
Trong quá trình xây dựng hệ thống công trình đầu mối Thủy lợi Thủy điện, dẫn
dòng thi công là một trong những công tác chính có vai trò quyết định đến thành công và
N-ớc dâng
Thu hẹp
Đoạn mở rộng
Chuyển tiếp
Vùng
xoáy
Đê quây
Đê quây
Đ-ờng mặt n-ớc lý thuyết
VB-B
VH-H
VK-K
VS-S
hbt
S
K
O
K
K
S
S
HBO
H
B
B
H
O
O
Z'
Z''
Coi lòng sông thu hẹp như một đập tràn đỉnh rộng chảy ngập, ta kí hiệu độ dâng
cao mực nước tại mặt cắt B-B so với K-K (gần như bằng mực nước tại S-S) bằng đại lượng
của độ chênh mực nước hình học Z ở trên đập tràn.
Chú ý: Nếu như bỏ qua sự chênh lệch không đáng kể trong động năng, tính đối với mặt cắt
B-B và S-S thì có thể nói rằng:
Trị số z và z’ là: độ chênh mực nước là tổn thất cột nước trong phạm vi của đoạn
sông có dòng chảy biến dạng lớn và là chênh lệch tổn thất cột nước trong phạm vi
của các đoạn trên của dòng chảy ở lòng sông tự nhiên có nước dâng và lòng sông
thu hẹp.
Các dữ liệu cần khi tính toán thủy lực của lòng sông không xói bị thu hẹp:
Trị số lưu lượng thiết kế, kích thước và hình dạng đê quây trên mặt bằng.
Đường quan hệ giữa chiều sâu và lưu lượng nước của sông, các thông số z
& z’.
2.3. Các phương pháp xác định độ chênh mực nước z và chiều cao nước dâng thượng
lưu z’ (độ dềnh mực nước z’).
Phương pháp 1: Theo Sổ tay kỹ thuật thủy lợi thủy điện đề xuất tính toán đưa ra công
thức:
g
V
liilliiz
HH
thsthrvsc
2
).()).(('
2
2
(1)
g
V
lilliz
, l
r
: chiều dài đoạn vào chiều dài đoạn kênh tràn & chiều dài vùng nước xoáy
tg
b
l
d
r
(4)
Tuyn tp Bỏo cỏo Hi ngh Sinh viờn Nghiờn cu Khoa hc ln th 7 i hc Nng nm 2010
242
Vi gúc l gúc to bi phng dũng chy v trc vựng xoỏy (nh hỡnh v).
Phng phỏp 2: Theo tớnh toỏn trong thc t thi cụng
Trong thc t thi cụng cụng trỡnh thy li thỡ chiu cao nc dõng z thng lu,
tỏc dng vo ờ quõy giai on u khi thỏo lu lng thi cụng qua lũng sụng thu hp
c xỏc nh:
+ Trng hp chy ngp qua p trn, cụng thc tớnh gn ỳng lu lng chy qua
lũng sụng thu hp:
).(.2. hsHogQ
(m
3
/s) (5)
H
Đê quây dọc
Vo
Đ-ờng mặt n-ớc lý thuyết
L
hc
,V
bt
: lu tc ti mt ct co hp v lu tc ti gn lỳc cha thu hp
Nhn xột: cụng thc (7) c s dng trong thc t thi cụng, do
th
l hm s ca
z nờn phng trỡnh (7) c gii bng cỏch th dn (gi thuyt mt s tr s z, xỏc nh
bt
,
th
tng ng, ri chn giỏ tr z tha món).
Phng phỏp 3: Theo Giỏo trỡnh Thi cụng Thy Li ca i hc Thy li H Ni
hs
H
Đê quây dọc
Vo
Đ-ờng mặt n-ớc lý thuyết
L
hc
hh
Đ-ờng mặt n-ớc cũ
Vc
z
1
1
2
2
A
A
Phần lòng sông bị thu hẹp
)(
12
(9)
- : Hệ số thu hẹp - Nếu thu hẹp 1 bên = 0,95, thu hẹp 2 bên = 0,90.
-
1
: Tiết diện ướt của lòng sông do hố móng và đê quai chiếm chỗ.
-
2
, V
o
: Tiết diện ướt của sông cũ, lưu tốc tới gần có tính đến độ cao nước dâng.
3. Lập chƣơng trình tính xác định mực nƣớc dềnh khi thu hẹp dòng sông
Để xác định mực nước dềnh trong sông, tác giả chọn ngôn ngữ Visual Basic 6.0
trên cơ sở sử dụng giao diện giữa các Form khi nhập các thông số đầu vào và các thông số
đầu ra là các thông số yêu cầu kết quả thể hiện các Form giao dịch như sau:
Hình 4: Form giới thiệu chương trình Hình 5: Form quản lý các thông số đầu vào
Hình 6: Form tính toán z’ theo phương pháp 1 Hình 7: Form tính toán z’ theo phương pháp 2
Hình 8: Form tính toán z’ theo phương pháp 3 Hình 9: Form tổng hợp z’ theo 3 phương pháp
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
244
Hình 10: Form thiết kế đê quây Hình 11: Form chọn thiết bị thi công
Hình 11: Form tính toán cường độ và chọn phương án thi công
Kết quả áp dụng khi thi công đập chính A Vương giai đọan thu hẹp dòng sông cho
kết quả tính toán phục vụ cho công tác dẫn dòng như sau:
Z
1
’ = 0.399 (m); Z
2
’ = 1.232 (m); Z
3
’ = 1.561 (m).
Vậy để an toàn trong thi công và tránh lãng phí kinh phí đầu tư xây dựng, ta chọn
z’ bằng phương pháp bình quân gia quyền theo trọng số:
)(105.1
121
.1.2.1
'
maxmin
m
ZZZ
Z
tb
4. Kết luận và kiến nghị:
Kết luận:
1. Mỗi phương pháp tính nêu trên đều có ưu và nhược điểm riêng, để có được kết quả
tính toán hợp lý, người thi công cần có cái nhìn tổng quan và qua khảo sát điều kiện thi
công thực tế của công trình thi công mà đưa ra phương án và phương pháp thi công hợp lý
nhất, nhăm bảo đảm hiệu quả trong việc quản lý xây dựng.
2. Trong bài báo này, việc chọn lựa các thông số thủy văn tính toán đều dựa trên
những qui định có sẵn trong qui phạm 285-2002 BXD-VKT. Trong thực tế tùy tình hình để