Thạc Sĩ Thiết kế tổ chức thi công tràn xả lũ hồ Đầm Bài II

PhÇn I
Tæng quan chung c«ng tr×nh

 1. VÞ trÝ vµ nhiÖm vô c«ng tr×nh
1- VÞ trÝ c«ng tr×nh ®Çu mèi hÖ thèng thuû lîi Phó C­êng:
C«ng tr×nh ®Çu mèi hÖ thèng thuû lîi Phó C­êng dù kiÕn x©y dùng trªn suèi B»ng thuéc xã Phó Ninh huyÖn Kú S¬n c¸ch thÞ xã Hoµ B×nh 20 km vÒ phÝa B¾c t¹o nªn hå §Çm Bµi.
Khu vùc h­ëng lîi tõ c«ng tr×nh gåm 3 xã: Hîp Thµnh, Hîp ThÞnh vµ Phó Ninh n»m ë bê ph¶i s«ng §µ vµ ch¹y däc theo bê s«ng §µ chõng 3 km vÒ phÝa B¾c vµ h¹ l­u thuû ®iÖn Hoµ B×nh.
2- NhiÖm vô c«ng tr×nh:
C«ng tr×nh ®Çu mèi hÖ thèng thuû lîi CT 2000 – 39 ®­îc x©y dùng víi nhiÖm vô trư n­íc ®Ó t­íi cho 536 ha ®Êt canh t¸c cña vïng Phó C­êng bao gåm 3 xã: Hîp Thµnh, Hîp ThÞnh, Phó Ninh. Thuéc xã Phó Ninh – HuyÖn Kú S¬n – TØnh Hoµ B×nh nh»m giư ®Êt vµ giư n­íc b¶o vÖ m«i tr­êng sinh th¸i trong khu vùc.


 2: Quy m« c«ng tr×nh


1- Dung tÝch hå chøa:
øng víi c¸c cao tr×nh mùc n­íc cã c¸c dung tÝch sau:
Mùc n­íc d©ng b×nh th­êng:  +31.62m øng víi W = 3,9. 106. m3
Mùc n­íc d©ng gia c­êng :  +34.21m øng víi W = 4,884. 106. m3
Mùc n­íc d©ng chÕt :  +23,80m øng víi W = 0,994. 106. m3
2- §Ëp ®Êt:
KÕt cÊu ®Ëp ®Êt ®­îc ®¾p b»ng ®Êt ®ång chÊt cã vËt tho¸t n­íc kiÓu l¨ng trô, c¸c th«ng sè cña ®Ëp nh­ sau:
-ChiÒu dµi t¹i ®Ønh ®Ëp : L = 250 m
-ChiÒu cao ®Ëp lín nhÊt: Hmax = 21m( TÝnh ®Õn mÆt ®Ëp)
-Cao tr×nh ®Ønh ®Ëp: +36,7m
-ChiÒu réng ®Ønh ®Ëp: B = 5m
M¸i dèc th­îng l­u ®­îc gia cè b»ng ®¸ l¸t khan dµy trªn 30 cm, líp trªn sái c¸t ®Öm. HÖ sè m¸i thay ®æi tïe m = 2,50 ®Õn m = 3,5 cã mét c¬ ë cao tr×nh +27,0 réng
b = 5m.
M¸i dèc h¹ l­u ®­îc trång cá b¶o vÖ, hÖ sè m¸i thay ®æi tõ m = 2,75 ®Õn 3,5 . Cã hai c¬ ë cao tr×nh +27,0 réng ë cao tr×nh 22,5 réng 15m.
3- Cèng lÊy n­íc qua ®Ëp:
H×nh thøc: Cèng h×nh hép ch¶y kh«ng ¸p lµm b»ng Bªt«ng cèt thÐp ®Æt trªn nÒn ®¸ phiÕn sÐt.
Cèng lÊy n­íc cã c¸c th«ng sè sau:
- L­u l­îng thiÕt kÕ: QTK = 1 m3/s
- KhÈu diÖn cèng: B.h = 0,8.1,2m
- ChiÒu dµi cèng : L = 72m
- Cao ®é ®Çu cèng: ®c = +22,54m
- Cao ®é ®Ønh th¸p cèng : ®tc = +35,3m
- §é dèc lßng cèng: i = 0,002
4- Trµn x¶ lò:
Trµn tù do bè trÝ t¹i eo yªn ngùa bªn ph¶i ®Ëp ®Êt, kiÓu m¸ng trµn ngang nèi tiÕp b»ng bËc n­íc nhiÒu cÊp. KÕt cÊu ®Ëp trµn b»ng ®¸ x©y cã bäc Bªt«ng cèt thÐp M 200 dµy 10cm.
Trµn cã c¸c th«ng sè sau:
- Cao tr×nh ng­ìng trµn: nt = +31,62m
- ChiÒu réng ng­ìng trµn: Bnt = 40m
- Sè bËc n­íc: nB = 6 bËc
- ChiÒu réng bËc n­íc: bbn = 20m
- L­u l­îng x¶ n­íc lín nhÊt: Qx = 234,45m3/s
- Cét n­íc ng­ìng trµn: H = 2,38m
5- CÇu qua trµn:
CÇu ¤t« h¹ l­u trµn chiÒu réng B = 3m; CÇu cã ®é dµi L = 30m
6- HÖ thèng kªnh dÉn sau ®Ëp:
Kªnh chÝnh sau ®o¹n cèng lÊy n­íc ®i qua vïng ®åi vµ ®Çm. §Ønh bê kªnh réng 2m, cao 1,5m.
Kªnh nh¸nh vµ kªnh cÊp I tiÕt diÖn nhá khèi l­îng c«ng t¸c lín ®i qua khu ruéng vµ bê ®ª.
C«ng tr×nh trªn kªnh cã khèi l­îng nhá, ph©n t¸n.
7- CÊp c«ng tr×nh:
Dùa vµo tÝnh chÊt cña ®Êt nÒn vµ chiÒu cao ®Ëp ta x¸c ®Þnh ®­îc cÊp c«ng tr×nh cña ®Ëp lµ c«ng tr×nh cÊp IV(Theo TCVN 5060 - 90).
Dùa vµo nhiÖm vô c«ng tr×nh, x¸c ®Þnh ®Ëp ®Êt lµ c«ng tr×nh cÊp IV, cèng lÊy n­íc lµ c«ng tr×nh cÊp IV, trµn x¶ lò lµ c«ng tr×nh cÊp IV.
8- Thêi gian thi c«ng:
C«ng tr×nh dù ®Þnh x©y dùng trong kho¶ng 2  3 n¨m kÓ tõ ngµy khëi c«ng.

3 : ®iÒu kiÖn tù nhiÖn khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh
1- §iÒu kiÖn ®Þa h×nh:
Suèi B»ng lµ mét chi l­u cña s«ng §µ, diÖn tÝch l­u vùc tÝnh ®Õn tuyÕn c«ng tr×nh lµ 16,6 km2.
Suèi ch¶y qua vïng ®åi nói thÊp, ®Ønh ®åi cã ®é cao 50  100m ch¶y theo h­íng tõ §«ng sang T©y ®æ ra s«ng §µ, ®Ønh h×nh trßn, hai bªn lßng suèi cã thÒm réng, thuËn tiÖn cho viÖc thi c«ng.
§é dèc lßng suèi lín b¾t nguån tõ dèc nói t¹o nªn lò trªn l­u vùc tËp trung nhanh vµ ®ét ngét. Do ®é dèc lín rõng ®Çu nguån khai th¸c kh«ng hîp lý v× vËy, vÒ mïa m­a sinh ra lò lín, mïa kh« kiÖt n­íc.
2- KhÝ hËu – Thuû v¨n:
a- §Æc ®iÓm khÝ hËu:
Phó C­êng lµ mét vïng nói n»m ë phÝa T©y B¾c huyÖn Kú S¬n tØnh Hoµ b×nh. §©y lµ d¶i ®Êt kÑp giưa mét bªn lµ s«ng §µ mét bªn lµ nói cao: Nh­ nói T¶n Viªn cao 1287m, nói Viªn Nam cao 1028m. Vïng nµy chÞu ¶nh h­ëng cña khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa.
b- C¸c ®Æc tr­ng khÝ t­îng khu vùc:
- NhiÖt ®é kh«ng khÝ.
Khu vùc cã nhiÖt ®é chªnh lÖch t­¬ng ®èi lín theo tµi liÖu ®o ®­îc.
NhiÖt ®é cao nhÊt lµ 41.20C
NhiÖt ®é thÊp nhÊt lµ 190C
NhiÖt ®é trung b×nh nhiÒu n¨m lµ 23.20C
- §é Èm t­¬ng ®èi
§é Èm t­¬ng ®èi cña kh«ng khi khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh hµng n¨m lµ 84%, thÊp nhÊt trong n¨m lµ 13%.
- Sè giê n¾ng trung b×nh trong nhiÒu n¨m lµ 1620,9 h
- Tèc ®é giã:
Tèc ®é giã lín nhÊt trong n¨m lµ 28m/s
Tèc ®é giã b×nh qu©n lín nhÊt lµ 17,7m/s
- Bèc h¬i trung b×nh th¸ng vµ n¨m:
Bèc h¬i mÆt n­íc ®o ®­îc trung b×nh nhiÒu n¨m lµ 76,26mm, trung b×nh th¸ng lµ 63,55mm.
c- C¸c ®Æc ®iÓm vÒ m­a:
Khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh n»m trong vïng nhiÖt ®íi giã mïa, nãng Èm, cã l­îng m­a t­¬ng ®èi lín. Mïa m­a tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 10, mïa kh« tõ th¸ng 11 ®Õn th¸ng 4.
L­îng m­a b×nh qu©n hµng n¨m: = 1772mm
L­îng m­a theo tÇn suÊt: P = 50%,  = 1736,6mm
L­îng m­a theo tÇn suÊt: P = 80%,  = 1417,6mm
L­îng m­a phÇn lín tËp trung vµo mïa m­a( Tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 10) chiÕm 80% l­îng m­a hµng n¨m.
d- T×nh h×nh s«ng suèi trong khu vùc:
Vïng Phó C­êng cã c¸c suèi néi ®Þa nh­: suèi Nh¹, suèi B»ng, Suèi Quèc, suèi Mon. C¸c suèi nµy cã ®é dèc lín b¾t nguån tõ nói t¹o nªn lò tËp trung nhanh g©y t×nh tr¹ng óng ngËp khu s¶n xuÊt, ph¸ ho¹i hoa mµu vµ xãi mßn ®Êt canh t¸c. C¸c suèi nµy ch¹y theo h­íng tõ §«ng sang T©y ®Òu ®æ ra s«ng §µ. Do ®é dèc lín vµ rõng ®Çu nguån bÞ ph¸ do khai th¸c kh«ng hîp lý, v× vËy mïa m­a sinh lò l¬n, mïa kh« ch¶y kiÖt nhá.
Ngoµi c¸c s«ng suèi néi ®Þa trªn, khu Phó C­êng cßn chÞu ¶nh h­ëng s«ng §µ.




3-§iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh:
a- §Þa chÊt c«ng tr×nh:
C«ng tr×nh ®­îc x©y dùng trªn vïng ®åi nói, sù ph©n bè líp ®Êt ®¸ ë khu vùc ®Çu mèi( bao gåm ®Ëp ®Êt, ®Ëp trµn vµ cèng) tõ trªn xuèng nh­ sau:
- Líp 1: TrÇm tÝch lßng suèi bao gåm bïn ¸ sÐt ®Õn bïn sÐt cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ sau:
Dung tÝch tù nhiªn: tn = 1,58 T/m3
Dung träng kh«: tn = 0,06 T/m3
Tû träng:  = 2,65
Lùc dÝnh kÕt: c = 0,1kg/cm3
Gãc ma s¸t trong:  = 60
HÖ sè thÊm: k = 10-6cm/s
Líp trÇm tÝch lßng suèi cã bÒ dµy kho¶ng 1m
-Líp 2: Eluvi thÒm bËc 1 ®Êt sÐt, ¸ sÐt nÆng lÉn s¹n sái cã c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­ sau:
Dung träng tù nhiªn: tn = 1,62 T/m3
Dung träng kh« : tn = 1,16 T/m3
Tû träng:  = 2,74
Lùc dÝnh kÕt: c = 0,18 kg/cm3
Gãc ma s¸t trong:  = 110
- líp 3: Eluvi – Deluvi cña ®¸ phiÕn sÐt, gåm ®Êt sÐt, ¸ sÐt trung ®Õn nÆng lÉn d¨m s¹n. C¸c chØ tiªu cho ë b¶ng sau:

SÐt ¸ sÐt
Dung träng tù nhiªn: tn (T/m3) 1,62 1,73
Dung träng kh« : tn (T/m3) 1,16 1,30
Tû träng:  2,74 2,77
Lùc dÝnh kÕt: c ( kg/cm3) 0,11 0,08
Gãc ma s¸t trong:  ( §é ) 110 130
HÖ sè thÊm: k ( cm/s ) 10-6 10-5

-Líp ®¸ phiÕn sÐt: D­íi c¸c líp ®Êt lµ c¸c líp ®¸ phiÕn sÐt mµu x¸m ®en, mµu xanh. Cêu t¹o ph©n líp máng mÆt líp phñ xÐt Ýt mµu tr¾ng s¸ng bãng. Trong ®¸ phiÕn sÐt ®«i chç cã lÉn bét c¸t kÕt.
b- §Þa chÊt thuû v¨n:
T¹i vïng ®Çu mèi chØ cã 2 lo¹i n­íc: n­íc mÆt suèi §Çm Bµi vµ n­íc ngÇm. N­íc ngÇm gÆp hÇu hÕt ë c¸c hè khoan khu vùc ®Çu mèi, sù dao ®éng cña n­íc ngÇm ®i liÒn víi sù dao ®éng cña n­íc s«ng. N­íc ngÇm vµ n­íc mÆt ®Òu lµ c¸c lo¹i cacbonitric tù do ®èi víi c¸c lo¹i xim¨ng kh«ng chèng sunphat vµ xim¾ngØ quÆng.


3-C¸c ®Æc tr­ng thuû v¨n vµ c¸c yÕu tè vÒ dßng ch¶y vïng c«ng tr×nh ®Çu mèi:
Hå §Çm Bµi dù kiÕn x©y dùng trªn suèi B»ng, diÖn tÝch l­u vùc tÝnh ®Õn tuyÕn ®Ëp ®o ®­îc 16,6 km2. L­îng m­a b×nh qu©n nhiÒu n¨m cña l­u vùc lµ 1772mm. L­u l­îng dßng ch¶y n¨m chuÈn Q0 = 0,48 m3; Cv = 0,49; Cs = 2Cv. L­u l­îng dßng ch¶y øng víi tÇn suÊt 10% c¸c th¸ng mïa kh« nh­ sau:

Th¸ng 11 12 1 2 3 4
Q( m3/s) 3,79 2,003 2,073 1,894 2,032 3,09

Quan hÖ ( Q ~ Z ) ë h¹ l­u tuyÕn ®Ëp:

Q( m3/s) 0 13 68 190 333 539
Zha( m ) 17,6 18 18,5 19 19,5 20

*Dßng ch¶y lò thiÕt kÕ:
-øng víi tÇn suÊt 10% ta cã l­u l­îng ®Ønh cña Qmax = 232 m3/s
-Tæng l­îng lò thiÕt kÕ. W = 6,856.106m3
Ta cã biÓu ®å quan hÖ giòa dung tÝch vµ cao tr×nh mùc n­íc hå( Zhå) nh­ sau:
B¶ng quan hÖ giưa Whå vµ Zhå

Zhå( m) 24.66 25.53 28.9 31.62 32.62 34.59
W (106m3) 700 905 2113 27.47 34.06 3900