Thiết kế thi công công trình đầu mối hồ chứa nước IA KO - Pdf 27

Page 1 of 49
I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình
1.1.1. Vị trí công trình:
Công trình đầu mối hồ chứa nước IA-KO được xây dựng trên suối IA-Gláe
thuộc đất xã IA-KO, huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai, cách thị xã Plâycu về phía Tây
Nam khoảng 50 km. Khu hưởng lợi có diện tích đất tự nhiên là 1200ha, nằm về
phía bắc xã IA-KO trải dài từ 13
0
34’25” -13
0
31’50” vĩ độ Bắc và từ 107
0
5855” –
108
0
02’15” kinh độ đông.
Khu tưới giới hạn bởi :
- Phía Bắc giáp suối Ụa-Gláe.
- Phía Nam giáp suối Ụa –Lô.
- Phía Đông giáp suối Ụa – Kô.
- Phía Tây giáp chân núi Chư Sê.
Nhìn chung vùng trồng cây cà phê có địa hình dạng tương đối bằng phẳng,
lượn sóng nhẹ thấp về hai phía Đông và Tây. Cao độ trung bình là 460m, nơi
cao nhất có cao trình 505m (khu tưới I), nơi thấp nhất có cao trình 404m (khu
tưới II), độ dốc trung bình của vùng từ 8
0
– 10
0
, điều kiện khai thác thuận lợi cho
cơ giới hóa.

Page 3 of 49
Mái thượng lưu được lót lớp đá hộc dày 20cm tiếp theo là lớp đệm đá dăm
và cát mỗi lớp có bề dày 10cm có cấu tạo như một tầng lọc ngược.
Mái hạ lưu làm các rãnh tiêu nước bằng đá xây dọc theo mái đập ở cao
trình cơ 457m. Nước mưa sẽ theo các rãnh chảy về chân đập. Phần mái trên cơ
và dưới cơ (ngoài phạm vi lót đá ) làm các rãnh xiên chứa cát sỏi, rãnh chân mái
chia thành các ô vuông có kích thước 4x4 m
2
, trog các ô trồng cỏ.
Đỉnh đập được rải một lớp cấp phối, lởp trên rải dăm sỏi dày 10cm, lớp
dưới là cát dày 5cm.
Phạm vi lòng suối từ cao trình 452m đến chân đập hạ lưu có thiết bị thoát
nước kiểu lăng trụ .Phạm vi hai bên bờ dùng thiết bị thoát nước kiểu áp mái từ
cao trình 457m đến chân đập.
Thong qua tính toán ta xác định các thông số cơ bản của đập đất như sau:
TT Thông số Đơn vị Trị số
1 Cao trình đỉnh đập m 464
2 Chiều rộng đỉnh đập m 5
3 Chiều cao đập lớn nhất m 15
4 Chiều dài đỉnh đập m 327
5 Cao trình cơ thượng và hạ lưu
Chiều rộng cơ
m
m
457
3
6 Mái đập thượng lưu m
t
Mái đập hạ lưu m
h

1.2.4.Tràn xả lũ:
Tràn xả lũ bố trí ở phần vai phải đập chính.
Hình thức tràn đỉnh rộng không có van, nối tiếp với hạ lưu bằng dốc nước
và tiêu năng bằng bể tiêu năng.
Trên tràn bố trí cầu dân dụng để tiện quản lý, vận hành và sửa chữa khi
cần thiết. Các thông số cơ bản của tràn xả lũ:
Phạm Viết Trung
Page 5 of 49
TT Thông số Đơn vị Trị số
1. Cao trình ngưỡng tràn m 459,8
2. Bề rộng tràn(kể cả trụ bin) m 30,8
3. Lưu lượng tháo qua tràn m
3
/s 175,55
4. Cột nước tràn m 2,56
5. Độ dốc tràn % 8
6. Chiều dài tràn m 149,6
Các kích thước cơ bản của cầu qua tràn và dốc nước:
TT Thông số Đơn vị Trị số
1. Bbề rộng cầu m 5
2. Chiều dài cầu m 32,4
3. Cao trình mặt cầu m 464
4. Chiều rộng dốc nước m 20
5. Chiều dài dốc nước m 137,1
Phạm Viết Trung
Page 6 of 49
1.2.6. Kênh và công trình trên kênh:
Kênh chính sau đoạn cống lấy nước đi qua vùng đồi và đầm, đỉnh bờ kênh
rộng 2m, cao 1,5m, đáy kênh trùng với đáy cống lấy nước, rộng bằng bề rộng
cống, có độ dốc i=0,001.

lượn sóng nhẹ thấp về hai phía Đông và Tây. Cao độ trung bình là 460m, nơi
cao nhất có cao trình 505m (khu tưới I), nơi thấp nhất có cao trình 404m (khu
tưới II), độ dốc trung bình của vùng từ 8
0
– 10
0
, điều kiện khai thác thuận lợi cho
cơ giới hóa.
Trung tâm Khoa học & triển khai KTTL đã tiến hành đo đạc các tài liệu
sau:
- Bình đồ lòng tỷ lệ 1/2000.
- Bình đồ khu đầu mối tỷ lệ 1/500.
- Bình đồ khu tưới (đập, cống & tàn ) tỷ lệ 1/ 500.
- Trắc dọc các tuyến.
1.3.2. Điêu kiện địa chất:
Qua xem xét lại thực địa, phân tích một số mẫu đất xét về nguyên nhân
thành tạo, địa chất vuùng được phân ra thành các lớp theo thứ tự từ trên xuống
dưới như sau:
- Lớp 1 :bùn sét hữu cơ, màu xám đen , xám xanh. Trạng thái dẻo chảy, đất
yếu, nguồn gốc aluvi. Bề dày lớp này khoảng hơn 1m phân bố dọc lòng suối.
Phạm Viết Trung
Page 8 of 49
- Lớp 2: á sét màu nâu nhạt, tạng thái bở lẫn rễ cây đang phân hủy, kết cấu
xốp, bề dày từ 0,5 -1,5m. Diện tích phân bố hẹp ở vai đập.
- Lớp 3: đất sét màu nâu sẫm, trạng thái nử cứng, đất sượng đồi đồng nhất,
bề dày từ 4,5 -6m. Diện phân bố rộng ở vai đập.
- Lớp 4: đây là sản phẩm phong hóa gần hoàn toàn của đá Riolit thành sét
có lẫn dăm mềm, phần còn lại vẫn giữ ffược kiến trúc lỗ rỗng của đá, đất hạt.
1.3.3. Đặc điểm khí hậu:
Địa bàn dự án nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên, trong

Nhiệt độ cao nhất : 41,2
o
C
Nhiệt độ thấp nhất : 19,0
o
C
Nhiệt độ trung bình nhiều năm : 23,2
o
C
- Độ ẩm tương đối
Trung bình nhiều năm : 84%
Thấp nhất trong năm : 13%
- Số giờ nắng trung bình trong nhiều năm : 1620,9 giờ
- Tốc độ gió:
Tốc độ gió lớn nhất trong năm : 28m/s
Phạm Viết Trung
Page 10 of 49
Tốc độ gió lớn nhất bình quân : 17,7m/s
- Bốc hơi trung bình tháng và năm:
Bốc hơi trung bình tháng : 63,55mm
Bốc hơi trung bình năm : 76,26mm
3. Các đặc trưng về mưa
Khu vực xây dựng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa từ tháng 5
đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4.
- Lượng mưa theo bình quân nhiều năm : ξ = 1772mm
- Lượng mưa theo tần suất P = 50 % : ξ = 1736,6mm
- Lượng mưa theo tần suất P = 75 % : ξ = 1470,8mm
- Lượng mưa theo tần suất P = 80 % : ξ = 1417,6mm
4. Tình hình sông suối trong khu vực
Vùng Phú Cường có các suối nội địa như: suối Nhạ, suối Bằng, suối Quốc,

1,7 0,6 0,65 0,5 0,6 1,7
III
2
1,8 0,7 0,75 0,6 0,7 1,8
IV
3
1,9 0,8 0,85 0,7 0,8 1,9
V
2
2,0 0,9 0,95 0,8 0,9 2,0
VI
3
2,1 1,0 1,1 0,9 1,0 2,1
VII
2
2,2 1,1 1,2 1,0 1,1 2,2
VIII
3
2,3 1,2 1,3 1,1 1,2 2,3
IX
2
2,4 1,3 1,4 1,2 1,3 2,4
X
3
2,5 1,4 1,5 1,3 1,4 2,5
Quan hệ Q~Z ở hạ lưu tuyến đập:
Phạm Viết Trung
Page 12 of 49
Q(m
3

m
3
) 700 905 2113 2747 3406 3900
1.3.4. Động đất:
Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 7.
1. 4. Nguồn vật liệu xây dựng.
1.4.1. Vật liệu đất:
- Mỏ A nằm phía vị trí đập tràn, cách tuyến đập 400m, gồm chủ yếu là lớp
đất sét và có lớp á sét từ trung đến nặng có lẫn dăm sạn xen kẹp, lớp này có lúc
ở dưới, ở giữa và ở trên lớp đất sét. Bề dày khai thác tương đối đồng đều
2÷2,5m. Trữ lượng 134.10
3
m
3
.
- Mỏ B nằm ở thượng lưu tuyến đập, tại cao trình 21m, cách tuyến đập
500m gồm các loại đất: á sét, sét, bề dày trung bình 2,8m. Trữ lượng 115.10
3
m
3
.
Phạm Viết Trung
Page 13 of 49
- Mỏ D nằm ở sau vai trái tuyến đập. Mỏ này chủ yếu là đất sét, bề dày
trung bình 2,5m cách tuyến đập 800m, trữ lượng 123.10
3
m
3
.
- Mỏ E nằm phía thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1500m, bề

lượng và số lượng theo yêu cầu, nên sử dụng nguồn nước này để cung cấp nước
cho xây dựng và thi công.
1. 8. Điều kiện thi công
+ Khởi công ngày 01/10/2006.
+ Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty Dịch vụ và Hợp tác Nước ngoài
thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đảm nhận thi công.
+ Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ.
+ Máy móc đảm bảo cho việc thi công.
Phạm Viết Trung
Page 15 of 49
+ Nh thu cú kh nng t huy ng vn ỏp ng nhu cu thi cụng.
+ Thi gian thi cụng 2-3 nm.
Chơng 2. Công tác dẫn dòng thi công
2.1 Mục đích ,ý nghĩa ,nhiệm vụ và các nhân tố ảnh hởng tới dẫn dòng thi công
2.1.1.Mục đích ,ý nghĩa :
+Công trình thuỷ lợi xây dựng trên các lòng sông suối kênh rạch nên trong quá
trình thi công không tránh khỏi những ảnh hởng bất lợi của dòng nớc mặt ,nớc
ngầm ,nớc ma ;Khối lợng công trình thờng lớn điều kiện thi công ,địa hình
,địa chất thờng không thuận lợi ;trong quá trình thi công một mặt phảI đảm bảo
hố móng đợc khô ráo ,một mặt phảI đảm bảo các yêu cầu đùng nớc hạ lu tới mức
tối đa .
Do vậy khi thi công công trình thuỷ lợi phải tiến hành dẫn dòng thi công để
dẫn nớc từ thợng lu về hạ lu ,đảm bảo cho hố móng đợc khô ráo mà vẫn đảm bảo
đợc yêu cầu lợi dụng dòng nớc trong quá trình thi công .
+Biện pháp dẫn dòng ảnh hởng trực tiếp đến kế hoạch và tiến dộ thi công của
toàn bộ công trình ,ảnh hởng đến hình thức kết cấu ,chọn và bố trí công trình
thuỷ lợi đầu mối ,chọn phơng pháp thi công và bố trí công trờng và ảnh hởng đến
giá thành công trình .
2.1.2.Nhiệm vụ :
Công tác dẫn dòng thi công có nhiệm vụ sau :

Phm Vit Trung
Page 17 of 49
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 hởng đến việc chọn phơng 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 đẻ chọn phơng án dẫn dòng hợp lý ,có lợi cả về kinh tế và ký
thuật.
2.2.Nêu phơng án dẫn dòng và chọn phơng án dẫn dòng thi công .
2.2.1.Xác định l u l ợng thiết kế dẫn dòng thi công
2.2.1.1.chọn tần suất dẫn dòng thiết kế .
Chọn theo TCVN: Bảng 4.6 trang 16 TCVN 285-2002 theo cấp công trình .Với
công trình cấp IV thì tần suất dẫn dòng thiết kế là 10%.
2.2.1.2.Chọn thời đoạn dẫn dòng thiết kế
+Thời gian thi công : 2 năm
+Đặc điểm thuỷ văn: Thời gian thi công lớn hơn 1 mùa khô
2.2.1.3.Chọn l u l ợng thiết kế dẫn dòng thi công
-Vì thời gian thi công lớn hơn 1 mùa khô nên lu lợng thiết kế dẫn dòng thi
công là lu lợng lớn nhất trong năm ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế.
Vậy ta chọn lu lợng thiết kế dẫn dòng thi công mùa khô là 5,3 m
3
/s.Lu lợng thiết
kế dẫn dòng mùa lũ là 275 m
3
/s .
2.3.3 Đề xuất ph ơng án dẫn dòng thi công
Năm
XD
Thời
gian

chính bừ phải đến cao trình
464m.
-Thi công tràn xả lũ.

II
Mùa
kiệt
1/11-
30/5
5,3 -Dẫn dòng qua
cống ngầm
-Ngăn dòng
-Thi công đập phần lòng sông
đến cao trình vợt lũ
Mùa lũ
1/6-
30/10
275 -Dẫn dòng qua
tran xả lũ
-hoàn thiện đập chính.
2.4.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
2.4.1 .Mục đích
-Xác định quan hệ Q~Z
tl
khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp
Phm Vit Trung
Page 19 of 49
-Xác định cao trình đỉnh đập chống lũ cuối mùa khô.
-Kiểm tra điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng chảy .
2.4.2.Nội dung tính toán

+Z
gt
=450,88+ 0,14=451,02(m)
Đo diện tích trên mặt cắt ngang đợc :
+Diện tích ớt của lòng sông
1
= 449,4(m
2
)
+ Diện tích ớt của hố móng
2
=262(m
2
)
Tính lại Z
tt
=
g
V
c
2
2
2

-
g
V
o
2
2

/s)
Z
tt
=
81,9.85,0.2
54,1
2
2
-
81,9.2
61,0
2
=0,14(m)
Vậy Z
tt
Z
gt
,điều giả sử là đúng
-Xác định mực nớc sông thợng lu về mùa khô và mùa lũ :
+Mùa khô
+Mùa lũ Z
tl
=Z
hl
+Z
gt
=450,88+0,14+ 0,482 =451,02 (m)
-Xác định phạm vi hố móng cho giai đoạn đầu : giới hạn từ AB về bên phải (thể
hiện trên mặt cắt dọc đập )
-Xác định mức độ thu hẹp lòng sông:

-Kiểm tra khả năng xói đầu đập [V]
kxđập
=2,5(m/s)>V
c
nên đầu đập cũng bị xói ,vì
vậy phải gia cố lòng sông và đầu đập
-Biện pháp gia cố :vì lớp bùn đáy sông là đất yếu sẽ phải bóc bỏ khi thi công đập
nên ta tiến hành bóc bỏ nó để mở rộng lòng sông,tăng tiết diện ,tức là giảm nhỏ
V
c
.Mặt khác đất lòng sông mới cũng có khả năng chống xói tốt hơn ta bóc bỏ
lớp bùn sét đi khoảng 1 m.
2.5.Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua cống ngầm .
Khi thi công vào mùa kiệt năm thứ 2 thì tiến hành dẫn dòng qua cống ngầm ,đây
là cống lấy nớc lâu dài ,vì sau cống cha có sẵn kênh lấy nớc do vậy ta tiến hành
làm 1 kênh tạm dẫn nớc từ cống về hạ lu .
Chọn kích thớc của kênh nh sau :
+Cao trình đầu kênh bằng cao trình đáy cống ngầm H
đk
=454,21 m
+Bề rộng đáy kênh B=1,5 m
+Hệ số mái m=1,5
+Độ dốc của kênh i=0,001
+chiều dài kênh L
kênh
=146 m
- Cống ngầm đợc xây dựng phía bờ trái dới chân đập chính có các thông số
kỹ thuật sau:
Phm Vit Trung
Page 22 of 49

ngay đến cao trình thiết kế ,ta cần tính với các cấp lu lợng khác nhau để xác định
cao trình mực nớc thợng lu tơng ứng vẽ quan hệ Q~Z
tl
.Từ đó xác định cao trình
đê quai cần đắp trong các thời đoạn khác nhau dựa vào lu lợng trong thời gian đó
.ở đây do thời gian hạn chế chỉ tính với cấp lu lợng thiết kế.
-Trình tự tính toán :
Giả thiết Q
i
=5,3(m
3
/s) :
Dùng phơng pháp cộng trực tiếp xác định đợc độ sâu nớc đầu kênh sau cống
h
đk
)105,0
3
1(
2
n
n
kcnk
hh


+=
Với:
)(08,1,0
5,1
3,5.1

)(81,008,1.105,0
3
08,1
1.08,1
2
2
mh
k
=








+=
.
f(Rln)=
Q
i.m4
0
.
f(Rln)=
05,0
3,5
001,0.424,8
=
.

h
h
(m).
Ta thấy h
k
<h
o
- Xuất phát từ hạ lu ta vẽ đwngf mặt nớc với :
kkờnhi
LLL
=

=146-10=136m
-Từ các số liệu trên ta có bảng tính đờng mựt nớc trong kênh nh sau:
Từ kết quả tính ta có: h
n
=h
đk
=1,146m
Giả thiết trạng thái chảy qua cống là chảy có áp p dng cụng thc tớnh
thy lc qua vũi hoc ng ngn:
Phm Vit Trung
Page 25 of 49
-Vì h
n
=1,146m>d/2=0,6m nên ta có công thức tính lu lợng qua cống
nh sau :
ocnoc
gZhLiHgQ 2).(2


=(1-


c
)
2
=(
69.3
08.1
-1)
2
=0,5
R=0.257 (m); C=46.88 ;C
2
.R=564,875

c
=
875,564
65.81,9.2
5,015,01
1
+++
=0,505
Thay vào ta có H
0
=2.953 m.
Bỏ qua V
o
thì H=H


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status