Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Vị trí công trình:
Hồ chứa nước Phước Trung được xây dựng trên suối Ngang trong đó có sử dụng
một phần dòng chảy của suối Cho Mo, thuộc phạm vi hành chính của xã Phước Trung –
huyện Bắc Ái tỉnh Ninh Thuận, cách thành phố Phan Rang Tháp Chàm khoảng 29 km.
Tuyến công trình đầu mối nằm có tọa độ địa lý như sau:
X = 110
41’30’’ Vĩ độ Bắc
Y = 1080
56’10’’ Kinh độ Đông
1.2. Nhiệm vụ công trình:
- Hồ Phước Trung xây dựng có tác dụng điều tiết lưu lượng nước đến từ suối
Ngang trong đó có sử dụng một phần dòng chảy cả suối Cho Mo nhằm cung cấp nước
tưới cho 270 ha lúa, 220 ha bông vụ khô, 50 ha màu thu đông…
- Cung cấp nước sinh hoạt cho 2.500 dân đến năm 2012 của xã Phước Trung với
mức cung cấp 50l/người/ngày.
- Xây dựng khu tái định cư lòng hồ và tuyến đường tránh đi vòng qua lòng hồ
Phước Trung.
- Cung cấp nước cho nuôi trồng thủy sản, cải thiện môi trường vùng xây dựng,
tạo hành lan phòng cháy rừng trong mùa khô.
1.3. Quy mô kết cấu hạng mục:
Bảng 1-1: Quy mô kết cấu hạng mục công trình
A HỒ CHỨA NƯỚC
1 Diện tích lưu vực Flv km2
16,6
2
Diện tích mặt thoáng ứng với
MNDGC
MNGC km2
0,736
3
Diện tích mặt thoáng ứng với
MNDBT
MNBT km2
0,557
4 Cao trình MNDGC MNDGC m 90.44
5 Dung tích toàn bộ Vtb 103
m3
2,347
Sinh viên: Hà Thị Cẩm Vân Lớp: TH21C

6 Dung tích chết Vhi 103
m3
0,066
7 Cao trình MNDBT MNDBT m 88,5
8 Tổng lượng nước bình quân năm W 10m3
4,92
9 Lưu lượng trung bình năm Q m3
/s 0,165
10 Cung cấp nước sinh hoạt Q m3
/ngày đêm 163
B ĐẬP ĐẤT
1 Cao trình đỉnh đập đđ m 91,40
2 Chiều cao đập max Hđ m 17,10
3 Chiều dài đập theo đỉnh Lđ m 799
4 Chiều rộng đỉnh đập Bđ m 5
5 Hệ số mái thượng lưu mt 3,0-3,5
6 Hệ số mái hạ lưu mh 2,75-3,0
7 Hình thức đập Đập đất
8 Cấp công trình III
C TRÀN XẢ LŨ
1 Hình thức tràn Tràn tự do
2 Chiều dài tràn L m 249,2
3 Cao trình ngưỡng tràn nt m 88.50
4 Cột nước tràn max Ht m 1,94
5 Chiều rộng ngưỡng tràn Bt m 40
6 Chiều rộng đầu dốc nước 1 Bd m 40
7 Chiều rộng cuối dốc nước 1 Bd1 m 20
8 Chiều dài dốc nước 1 Ld1 m 80
9 Độ dốc đáy dốc nước1 i 0,0525
10 Chiều sâu bể tiêu năng m 1,3
11 Lưu lượng tháo lũ max Qmax m3
/s 162
12 Chiều dài bể tiêu năng Ltn m 22,2

13 Chiều rộng bể tiêu năng Btn m 20
14 Chiều dài dốc nước 2 Ld2 m 220
15 Chiều rộng dốc nước 2 Bd2 m 20
16 Độ dốc đáy dốc nước 2 i 0,035
17 Chiều dài kênh xã lũ Lkx m 266
D CỐNG LẤY NƯỚC
1 Chiều dài cống Lc m 156
2 Độ dốc đáy cống i 0,005
3 Lưu lượng thiết kế max Qmax m3
/s 1,0
4 Kết cấu cống BTCT M300
5 Chiều rộng kênh dẫn m 0,7
6 Mái dốc kênh dẫn
7 Kích thước cống bxh m2
1,2x1,6
8 Cao trình đáy cửa vào Zđc m 78.33
9 Cao trình đáy cửa ra Zrc m 78.10
10 Độ nhám cống n m 0,014
11 Lưu lượng thiết kế Qtk m3
/s 1,0
1.4. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:
1.4.1. Điều kiện địa hình:
- Trong khu vực vùng tiểu dự án có thể phân ra hai đơn nguyên địa mạo chính là:
Dạng địa hình miền núi - bóc mòn và dạng địa hình thung lũng - tích tụ.
- Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các khu vực có cao độ 90m - 200m. Bao
gồm các đỉnh núi cao và các sườn dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ.
- Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thung lũng giữa núi các thềm sông suối và
bãi bồi, dạng địa hình này phát triển theo hướng kéo dài từ đông xuống tây nam, với
đặc trưng là chiều rộng hẹp bề mặt tương đối bằng phẳng. Cao độ thay đổi từ 70m đến
90m.

- Lớp phủ thực vật của vùng thay đổi rõ theo độ cao. Trên núi cao lớp phủ thực
vật còn khá phong phú, càng xuống thấp lớp phủ càng thưa dần. Vùng thấp nhiều chỗ bị
khai thác triệt để, có chỗ đã trơ sỏi đá. Nói chung thảm thực vật nghèo nàn và mỏng làm
cho khả năng giữ nước của khu vực kém đi.
- Với đặc trưng dạng địa hình tại khu vực nghiên cứu cho thấy có thể hình thành
một hồ chứa nước có dung tích 2 triệu m3
nước. Mặt cắt lòng hồ có dạng chữ V. Mặt
bằng thi công tương đối thuận tiện.
- Các đặc trưng thủy lý các lưu vực tính đến vị trí tính toán xác định trên bản đồ
tỷ lệ 1/25.000 như sau:
Bảng 1-2: Các đặc trưng địa hình lưu vực hồ Phước Trung
TT Đặc trưng
Ký
hiệu
Đơn vị Suối Ngang Ô Căn
1 Diện tích lưu vực Flv km2
16,6 30
2 Chiều dài sông chính Lsc km 6,90 9,10
3 Tổng chiều dài sông nhánh Lsn km 16
4 Độ dốc sông trung bình i sông
0
/00 12,10 84,20
5 Độ dốc sườn dốc i sườn
0
/00 256,00 312,10
Các đặt trưng địa hình của hồ chứa được xác định trên bản đồ 1/5.000 và tính
toán tổng hợp trong bản sau:
Bảng 1-3: Quan hệ đặc tính lòng hồ

Hình 1-1: Biểu đồ quan hệ Z ~F
Z(m) F(ha) V(103
m3
)
75 0 0
76 2,1 2,88
77 6,78 12,32
78 11,2 19,6
79 12,59 22,2
80 15,41 28,24
81 19,23 33,08
82 22,37 37,74
83 27,58 40,48
84 30,42 46,94
85 35,58 50,64
86 40,25 54,3
87 45,68 59,16
88 50,65 64,3
89 55,23 68,58
90 60,32 72,46

Hình 1-2: Biểu đồ quan hệ V~ Z
1.4.2. Điều kiện khí hậu, thủy văn và các đặc trưng dòng chảy:
1.4.2.1. Điều kiện khí hậu:
- Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm: 33,50
C
- Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm: 70%
- Mưa: Tổng lượng mưa năm trung bình nhiều năm lưu vực khoảng 900mm
1.4.2.2. Điều kiện thủy văn:
Khu vực vùng tiểu dự án chịu ảnh hưởng của khi hậu Nam Trung Bộ, với đặc
điểm nổi bật của khí hậu là khô và khắc nghiệt, một năm có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ
tháng 9 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau. Các đặc trưng khí hậu
được tổng hợp trong bản sau:
- Lưu lượng dẫn dòng mùa mưa: theo lưu lượng dòng chảy đến 10%
Bảng 1-4: Lưu lượng dòng chảy 10%
Tháng 12 1 2 3 4 5 6 7 8
Q10%(m3
/s) 2,54 0,52 0,51 0,4 1,5 3,7 3,6 6,2 4,7
- Theo lưu lượng lũ 10% Q = 56m3
/s

- Lưu lượng dẫn dòng mùa khô (Từ tháng 12 đến tháng 8): Theo lưu lượng ngày
mưa lớn nhất trong 3 tháng mùa khô đo được tại trạm Nha Hố, Tân Mỹ, Ba Tháp, Nha
Trinh.
Xây dựng quan hệ (Q~Zhl)
Xây dựng quan hệ ( Q~Zhl) dòng chảy trong sông tự nhiên
Coi mặt cắt lòng sông tại vị trí cắt dọc đập như 1 hình thang cân với các thông số
cơ bản của kênh được xác định từ bản vẽ cắt dọc đập
Độ nhám lòng sông: n = 0,025
Bề rộng đáy sông tự nhiên: b = 4,5 m
Cột nước lòng sông giả thiết: h0
Hệ số mái: m = 1.5
Độ dốc lòng sông chính: i = 0,002
Lưu lượng qua mặt cắt: Q
Dựa vào công thức tính Q tính và quan hệ ( Q~h0). Dùng phương pháp thử dần ho
sẽ tìm ra được giá trị Zhl = Zđáy + h0. Ta vẽ được biểu đồ quan hệ ( Q~Zhl) theo bảng số
liệu sau:
2 Bảng 1-5. Quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu (Q-Zhl)
hs 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Q 0,00 2,62 8,78 18,38 31,65 48,91 70,48 96,69 127,84
ZHL 72,89 73,39 73,89 74,39 74,89 75,39 75,89 76,39 76,89

Hình 1-3 Biểu đồ đường quan hệ lưu lượng và cao trình hạ lưu.
1.4.3. Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn:
1.4.3.1. Đặc điểm địa chất công trình:
- Trong khu vực nghiên cứu có mặt các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ. Các đá cổ
là các thành phần tạo macma thành phần trung tính đến axid bao gồm granit,
granodionit… Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh. Các trầm tích đệ tứ
là sản phẩm của các quá trình phong hóa đá gốc dưới dạng tổng hợp của các tác nhân
phong hóa, các quá trình bào mòn xâm thực, vận chuyển và tích tụ.
- Khu vực lòng hồ: Qua tài liệu khảo sát có thể kết luận vùng hồ Phước Trung
không có khả năng thấm nước vì: bờ hồ và đáy hồ có cấu tạo bởi đá macma bền vững ít
thấm nước. khả năng thấm nước cũng như mất nước qua các thung lũng bên cạnh và
xuống đáy hồ là rất hạn chế. Về khả năng sạt lở bờ hồ, do cấu tạo địa chất tốt và độ
rỗng không lớn, lòng hồ nhỏ có độ dài truyền sóng không quá 2 km, sẽ không sạt lở
trong quá trình thi công.
- Tuyến đập: có chiều dài 800 m. Nền và vai đập là đá gốc macma cứng chắc, đá
có khả năng chịu tải cao, đảm bảo ổn định mặt kháng trước cho nền đập và khả năng
chống thấm tốt. Lớp phủ trên toàn tuyến nhìn chung nhỏ hơn 5 m.
- Tuyến tràn: tuyến tràn nằm trên đá granit phong hóa từ mạnh đến vừa. Mức độ
thấm nước vào loại nhỏ, nền tràn chịu tải tốt.
- Tuyến cống: Nằm trên nền đá ít nứt nẻ, khả năng chịu tải và chống thấm tốt.
Nhìn chung việc xử lý địa chất khu vực các công trình đầu mối là không phức tạp.

* Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:
Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là
các bụi sạn.
- Lớp sạn thạch anh chứa sét ít, màu xám nâu, xám vàng, trạng thái ẩm, kết cấu vừa
chặt. Thành phần chủ yếu là dăm sạn.
Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá
granit. Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt.
- Lớp đá tảng kích thước 30-50cm, chứa ít dăm sạn thạch anh, sét mầu nâu.
Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát. Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,
kích thước cuội 5-10cm. Độ mài mòn tốt.
Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan.
Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại
ít bị lấp nhét.
Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét
các mạch thạch anh, canxi. Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khối
kiến trúc hạt thô.
Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.
1.4.3.2. Đặc điểm địa chất thủy văn:
- Nước dưới đất nghèo, các đá gốc chiếm chủ yếu, lớp vỏ bị phong hóa đều
không có khả năng chứa nước.
- Nước chỉ tồn tại trong các lớp cát, cuội, sỏi. Á cát bồi tích bởi trữ lượng rất
nhỏ, nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước ngầm và nước mưa.
1.4.4. Điều kiện dân sinh - kinh tế khu vực:
1.4.4.1. Điều kiện dân sinh:
- Khu vực xây dựng hồ chứa nước Phước Trung tính đến tháng 4 năm 2009 có
304 hộ với 1835 nhân khẩu, chủ yếu là người dân tộc Răclây.
- Tập quán canh tác: Trình độ canh tác và thâm canh thấp. Dân số trong vùng
chủ yếu sống bằng nông nghiệp. Nền kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp là chủ yếu,

mật độ dân cư thưa, thu nhập thấp. Hồ chứa nước Phước Trung xây dựng là cần thiết để
phát triển kinh tế vùng, cải thiện đời sống sinh hoạt của đồng bào địa phương.
1.4.4.2. Điều kiện kinh tế:
- Xã Phước Trung huyện Bắc Ái nằm trong khu vực vùng tiểu dự án có 270 ha
nằm gọn trong xã. Nông nghiệp là hoạt động chính trong vùng, lực lượng lao động
chiếm 90% trong khu vực.
- Diện tích đất tự nhiên và đất có khả năng trồng lúa, hoa màu lớn để phát triển
công nghiệp chế biến là 11.980 ha. Trong đó đất rừng tự nhiên là 5.049,4 ha, đất nông
nghiệp 2.056,56 ha, đất trồng cây hàng năm 1.986,61 ha, đất ruộng lúa màu là 109.5 ha,
đất nương rẫy 1.508,61 ha, đất trồng cây hang năm khác 368,5 ha, đất vườn tạp 69,95
ha.
1.5. Điều kiện giao thông:
- Hệ thống giao thông trong vùng có đường Đồng Mé – Phước Trung nối liền từ
quốc lộ 27 đi đến xã Phước Trung. Đường rải đất cấp phối 6,5m. Đây cũng chính là
đường vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng khi thi công công trình. Ngoài ra một số
đường liên thôn liên xã cũng được nâng cấp thành đường cấp phối.
1.6. Nguồn cung cấp vật liệu, điện nước:
1.6.1. Vật liệu:
- Vật liệu đắp đập được khai thác trong hồ, cự ly từ 0,8 đến 1 km. Đối với đất
đắp lõi đập một phần lấy tại bãi hạ lưu công trình với cự ly 9 km.
- Cát xây dựng khai thác tại sông Cái, cự ly 10 km.
- Đá chẻ, đá hộc lấy tại chỗ cách công trường 2km.
- Xi măng, sắt thép và gỗ được lấy từ Phan Rang cự ly 29 km.
- Nước thi công được lấy từ suối Ngang cách công trình 1km.
1.6.2. Điện, nước:
- Hiện tại đã có lưới điện hạ thế đến xã phục vụ sinh hoạt và sản xuất.
- Trong xã chưa có hệ thống nước sạch để sinh hoạt. Hiện người dân sử dụng
nguồn nước suối Ngang. Tuy nhiên lưu lượng không đều, nên diễn ra tình trạng thiếu
nước sinh hoạt và sản xuất trong mùa khô.

1.7. Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nhân lực:
Khi xây dựng công trình hồ chứa nước Phước Trung phải tiến hành chuẩn bị đày
đủ những yêu cầu thiết bị như: Kho tàng, bến bãi, nhà xưởng, đường thi công… Trong
thời gian thi công cần san ủi mặt bằng rộng rãi, quy hoạch các khu như: Khu sản xuất,
phục vụ sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho công nhân để thi công công trình và
khai thác hết tác dụng của công trình và đáp ứng sự mong muốn của người dân địa
phương sớm hoàn thành công trình để đưa vào sử dụng.
1.8. Thời gian thi công được phê duyệt:
Thời gian thi công hồ chứa nước Phước Trung được dự kiến là 2 năm.
1.9. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công:
1.9.1. Thuận lợi:
- Công trình hồ chứa nước Phước Trung nằm cách trung tâm thành phố 29km, hệ
thống giao thông thuận tiện có đường thi công gần đến công trình thuận tiện cho thi
công, điều hành, giám sát công trình được thuận lợi, giảm chi phí vận chuyển nguyên
vật liệu cũng như đi lại của công nhân.
- Hệ thống điện đã đến gần công trình.
- Công trình thiết kế đa mục tiêu: Mục tiêu chính là tưới nước cho nông nghiệp
và cung cấp nước sinh hoạt của người dân trong vùng hưởng lợi từ công trình.
- Phù hợp với nguyện vọng của người dân cũng như chính sách của Đảng và Nhà
nước.
1.9.2. Khó khăn:
- Công tác đền bù còn nhiều bất cập, làm cho công trình chậm tiến độ.
- Vấn đề cung cấp nước sinh hoạt cho công nhân còn hạn chế.
- Trình độ công nhân còn chưa cao, khó đáp ứng được công tác sử dụng các loại
máy móc hiện đại trong xây dựng.
- Ngoài ra các vấn đề đảm bảo sức khỏe cho công nhân và cán bộ xây dựng công
trình còn chưa đảm bảo.

CHƯƠNG 2
DẪN DÒNG THI CÔNG
2.1. Dẫn dòng thi công:
2.1.1. Mục đích yêu cầu của công tác dẫn dòng thi công:
• Mục đích: Dẫn dòng thi công nhằm 3 mục đích cơ bản như sau:
+ Ngăn chặn dòng chảy không có lợi tác động xấu đến quá trình thi công.
+ Dẫn dòng chảy về phía hạ lưu đảm bảo yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng nước
trong quá trình thi công.
+ Đảm bảo các điều kiện thi công về chất lượng và kỹ thuật, hố móng luôn được
khô ráo nhưng vẫn sử dụng được nguồn nước của thiên nhiên để phục vụ sản xuất và
sinh hoạt cho nhân dân ở phần hạ lưu (giảm chi phí thi công, giảm những ảnh hưởng
bất lợi đến công trình).
• Yêu cầu: Cách ly công trình đang xây dựng hoàn toàn với dòng chảy để đảm bảo
chất lượng công trình; do đó cần thiết phải sử dụng các đê quai, các biện pháp để
đưa nước ra khỏi phạm vi công trình
2.1.2. Đề xuất phương án dẫn dòng thi công:
Để đề xuất được phương án dẫn dòng thi công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh
tế thì cần phải đi tìm hiểu và phân tích sự ảnh hưởng, tác động của từng yếu tố đến công
trình và các biện pháp công trình trong quá trình thi công.
2.1.2.1. Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất phương án dẫn dòng:
- Để đề xuất phương án dẫn dòng xác định thực tế, có tính khả thi thì cần đi sâu
phân tích các nhân tố tác dụng trực tiếp đến phương án dẫn dòng thi công công trình. Vì
công trình thủy lợi có tính đơn chiếc, không công trình nào giống công trình nào, do đó
ta cần xem xét cụ thể cho công trình thiết kế thi công đập đất hồ chứa nước Phước
Trung.
- Các nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến dẫn dòng thi công gồm có:
+ Yếu tố thủy văn dòng chảy;

+ Điều kiện địa hình, điều kiện địa chất, cấu tạo và sự bố trí của công trình thủy
công, điều kiện và khả năng thi công của nhà thầu và điều kiện lợi dụng tổng hợp dòng
chảy.
- Sau đây ta sẽ đi vào thống nhất cụ thể từng yếu tố:
* Yếu tố thứ nhất:
a/ Điều kiện thủy văn dòng chảy:
Đặc điểm địa văn, đặc điểm thủy văn dòng chảy của lưu vực hồ chứa nước được
chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô. Trong đó mùa khô thường kéo dài từ
tháng 12 đến tháng 8 với lượng nước trung bình từng tháng nhỏ từ lưu lượng Q =
0,4m3
/s đến Q = 6,2 m3
/s. Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, trong đó lưu lượng đỉnh lũ
với tần suất P= 10%; Q = 56m3
/s. Qua số liệu trên, nếu bố trí công trình dẫn dòng thi
công cho cả năm thì sẽ rất lãng phí và phải thiết kế với giá trị lưu lượng lớn (với giá trị
lưu lượng Q = 56 m3
/s) và thời gian sử dụng với giá trị lưu lượng này ngắn chính vì thế
để tiết kiệm và hiệu quả hơn ta đề xuất dẫn dòng thi công theo từng mùa.
Căn cứ vào các giá trị lưu lượng nước đến của công trình hồ chứa nước Phước
Trung ứng với tần xuất P = 10% như đã nêu trên, các công trình dẫn dòng có thể ứng
dụng đối với công trình này có thể làm dẫn dòng và lòng sông thiên nhiên, dẫn dòng
qua lòng sông thu hẹp, kết hợp dẫn dòng qua cống lấy nước, sử dụng tràn tạm để tháo
lũ.
b/ Điều kiện địa hình:
Căn cứ vào mặt bằng tổng thể của công trình, các cắt dọc, cắt ngang của tuyến
đập, của tuyến tràn và tuyến cống, ta nhận thấy rằng điều kiện địa hình ở bên vai trái
trước của đập đất tương đối phải bằng phẳng rộng rãi, có thể bố trí hiện trường thi công.
Do đó, ta có thể thi công đắp đập từ phía trên vai này trước.
c/ Điều kiện địa chất:
Căn cứ vào tài liệu địa chất của tuyến đập, theo đó lòng sông của công trình hồ
chứa nước Phước Trung gồm có các lớp như sau:
- Trong khu vực nghiên cứu có các loại đá cổ và trầm tích đệ tứ. Các đá cổ là đá
macma, thành phần trung tính đến axit bao gồm granit, granodionit,… Thành phần
khoáng vật tạo đá chủ yếu là thạch anh, felnpat, mica và một số ít khoáng vật phụ khác.

Lớp 1a: - Lớp á sét chứa ít sạn, màu xám nâu, trạng thái ẩm vừa, thành phần chủ yếu là
các bụi sạn.
Lớp 1b: - Lớp á sét chứa dăm sạn và ít sỏi, sản phẩm phân hóa triệt để thành đất của đá
granit. Thành phần chủ yếu là sét, cát và dăm sạn, trạng thái ẩm, kết cấu vừa chặt.
Lớp 1c: - Lớp cuội sỏi, chứa ít á sét, cát. Trạng thái bão hòa nước, kết cấu vừa chặt,
kích thước cuội 5-10cm. Độ mài mòn tốt.
Lớp 2a: - Đá granit phong hóa nứt nẻ mạnh, các vết nứt chảy dọc theo khe nõn khoan.
Bề rộng khe nứt 2mm, một số khe nứt được lấp bởi cát thạch anh và canxi, số còn lại
ít bị lấp nhét.
Lớp 2b: - Đá granit phong hóa nhẹ, nứt nẻ vừa, khe nứt rộng từ 1-2 mm bởi lấp nhét
các mạch thạch anh, canxi. Các vết nứt chảy dọc theo nõn khoan chủ yếu, cấu tạo khối
kiến trúc hạt thô.
Lớp 2c: Đá granit phong hóa nhẹ đến tươi, kích thước khe nứt 1mm.
Với điều kiện địa chất này thì lưu tốc cho phép không xói nằm trong khoãng 7,5
m/s. Đây là cơ sở cho việc kiểm tra sự xói lở của lòng dẫn khi dẫn dòng qua lòng sông
thu hẹp.
Với điều kiện địa chất của công trình như vậy ta nhận thấy rằng, phía khu vực
lòng sông và phía vai trái của đập có điều kiện địa chất sâu, khối lượng đào móng
nhiều. Vì vậy, khi thi công cần phải dành nhiều thời gian hơn cho thủy công khu vực
này.
d/ Sự bố trí kết cấu các công trình thủy công:
Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể, bản vẽ chi tiết của đập đất, tràn xả lũ, cống
lấy nước. Ta nhận thấy rằng: Cống lấy nước nằm trên vai trái của đập để kết hợp cống
lấy nước vào dẫn dòng thi công cần phải thi công cống lấy nước trước tiên, và đắp đập
phía đắp vai phải.
Đập đất là loại công trình không cho phép nước chảy qua, vì thế quá trình dẫn
dòng thi công phải luôn đảm bảo an toàn cho việc thi công đập (phần đập được đắp
luôn cao hơn mực nước lũ)

Tràn xả lũ của công trình nằm ở phía phải của đập trong đó bao gồm ngưỡng
tràn, dốc nước và bể tiêu năng. Vì dốc nước và bể tiêu năng của công trình ở vị trí thấp
dễ bị ngập lụt trong mùa mưa, vì vậy cần phải thi công phần bể tiêu năng và dốc nước
trước. Tiếp theo là tường chắn đất ở hai bên rồi mới tới ngưỡng tràn.
e/ Yêu cầu tổng hợp lợi dụng tổng hợp dòng chảy:
Với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì lưu lượng nước đến nhưng không
có yêu cầu đi lại của tàu thuyền nhưng phải đảm bảo đưa nước về hạ du với lưu lượng
và chất lượng nước không thay đổi để đảm bảo các hoạt động sinh hoạt bình thường
phía hạ du
 Giữ nguyên dòng chảy về hạ lưu .
f/ Điều kiện và khả năng thi công (năng lực của nhà thầu):
Đối với công trình này thì các yêu cầu đối với năng lực của nhà thầu đều đáp
ứng thỏa mãn.
* Kết luận:
Với mỗi nhân tố tác động như đã phân tích ở trên có ảnh hưởng đến 1 số phương
án, quy mô, trình tự của công trình dẫn dòng thi công cũng như thi công công trình
chính. Việc đề xuất phương án dẫn dòng thi công chính là tổ hợp các tác động này.
Trên cơ sở đó e đề xuất ra 2 phương án dẫn dòng thi công như sau: Các phương án
dẫn dòng thi công:
+ Phương án 1: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, cống lấy nước và tràn chính
+ Phương án 2: Dẫn dòng qua kênh dẫn dòng, cống lấy nước
Phương án 1: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019

Bảng 2-1: Nội dung phương án 1
Năm
thi
công
Thời gian
Công trình
dẫn dòng
Lưu
lượng
Các công việc cần tiến hành và
mốc khống chế
Năm
thứ
nhất
Mùa khô
từ tháng
12 đến 8
Dẫn dòng
thi công
qua lòng sông
thiên nhiên
Q = 6,2
(m3
/s)
- Lắp dựng lán trại, làm đường thi
công
- Đào móng hai bên thượng và hạ
lưu đập kết hợp đào móng cống lấy
nước ở phía trái đập.
- Đào móng phần tràn xã lũ
- Bóc phong hóa bãi vật liệu, khai
thác đất chuẩn bị cho công tác đắp
đập.
- Thi công cống lấy nước, đắp đất
2 bên đập (bên trái từ cọc 11 kết
hợp phần bên phải từ cọc 8)
- Thi công xong cống lấy nước
- Tiếp tục thi công đắp đập bên
phải và bên trái vượt qua cao trình
khống chế khi có lũ tiểu mãn.
Mùa mưa
từ tháng
9 đến
tháng 11
Dẫn dòng
thi công
qua lòng
sông thu hẹp
Q = 56
(m3
/s)
- Thi công xong cơ bản tràn xã lũ.
- Thi công gia cố đống đá tiêu
nước phía hạ lưu công trình.
- Thi công bê tông chống thấm
thượng lưu phần bên phải và bên
trái.
- Tiếp tục thi công đắp đất đập bên
phải và bên trái vượt qua cao trình
khống chế khi có lũ chính vụ.
- Tập trung chống lũ.

Năm
thứ
hai
Mùa khô
từ tháng
12 đến
tháng 8
Dẫn dòng
qua cống
lấy nước
Q = 6,2
(m3
/s)
- Đắp đê quai thượng lưu, hạ lưu
- Chặn dòng vào tháng 01.
- Dẫn dòng qua cống lấy nước; đào
xử lý hố móng tại vị trí lòng sông .
- Thi công đắp đập đạt đến cao
trình khống chế khi dẫn dòng qua
cống.
- Thi công đống đá tiêu nước.
- Hoàn thiện tràn xả lũ.
- Thi công tường chống thấm
thượng lưu
- Xây rãnh thoát nước.
Mùa mưa
từ tháng 9
đến tháng
11
Dẫn dòng qua
cống lấy nước
và qua tràn
chính
Q = 56
(m3
/s)
- Đắp trên toàn bộ chiều dài của
đập đến cao trình thiết kế.
thượng lưu và trồng cỏ mái hạ lưu.
- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoát
nước.
- Thi công các công tác lắp đặt,
xây tường chắn sóng
- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và
dọn vệ sinh công trường.
- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao
công trình.
Phương án 2: Thời gian thi công là 2 năm: từ tháng 02/2017 đến 01/2019
Bảng 2-2: Nội dung phương án 2
Năm
thi
công
Thời
gian
Công trình
dẫn dòng
Lưu lượng
Các công việc cần tiến hành và
mốc khống chế

Năm
thứ
nhất
Mùa khô
từ tháng
12 đến 8
Dẫn dòng
thi công
qua kênh dẫn
Q = 6,2
(m3
/s)
- Làm đường thi công
- Đào kênh dẫn dòng; đắp đê quai
hướng dòng chảy mùa kiệt vào
kênh dẫn dòng
- Bóc phong hóa, đào móng tràn xả
lũ.
- Bóc phong hóa, đào móng cống
lấy nước.
- Bóc phong hóa, đào móng đập và
xử lý móng đập và đắp 2 bên vai
đập.
- Thi công đá tiêu nước phần hạ
lưu công trình.
- Thi công xong cơ bản cống lấy
nước.
Mùa mưa
từ tháng
9 đến
tháng 11
Dẫn dòng
thi công
qua kênh
dẫn
Q = 56
(m3
/s)
- Mở rộng kênh dẫn dòng để dẫn
dòng mùa lũ
- Tiếp tục đắp 2 vai đập đến cao
trình vượt lũ chính vụ.
- Tiếp tục thi công gia cố đống đá
tiêu nước phía hạ lưu công trình.
thượng lưu
Năm
thứ
hai
Mùa khô
từ tháng
12 đến
tháng 8
Dẫn dòng
qua cống
lấy nước và
tràn tạm
Q = 6,2
(m3
/s)
- Đào tràn tạm để dẫn dòng thi
công khi có lũ
- Chặn dòng vào tháng 01.
- Đắp đập phần còn lại đến cao
trình vượt lũ và đổ bê tông chống
thấm phía thượng lưu.
- Hoàn thiện tràn xả lũ.

Mùa mưa
từ tháng
9 đến
tháng 11
Dẫn dòng qua
cống lấy nước
và qua tràn
tạm
Q = 56
(m3
/s)
- Đắp toàn bộ đập đến cao trình
thiết kế.
- Lấp tràn tạm
- Đổ bê tông chống thấm thượng
lưu và trồng cỏ mái bảo vệ hạ lưu
toàn tuyến đập đến cao trình thiết
kế.
- Hoàn thiện hệ thống rãnh thoát
nước
- Hoàn thiện, thu dọn mặt bằng và
dọn vệ sinh công trường.
- Làm hồ sơ hoàn công và bàn giao
công trình.
So sánh và lựa chọn phương án hợp lý:
Ưu điểm:
Phương án 1 Phương án 2
- Đập được thi công liên tục
- Dễ bố trí hiện trường thi công, đảm bảo
về kỹ thuật và có lợi thế về kinh tế.
- Không xây dựng tràn tạm.
- Có thời gian xử lý nền.
- Cường độ thi công không lớn.
- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở
hạ du
- Có thời gian xử lý nền.
- Đảm bảo phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở
hạ lưu.
- Đập đất không bị gián đoạn.
- Hiện trường thi công bố trí khó, diện tích
thi công hẹp.
Nhược điểm:
Phương án 1 Phương án 2
- Sau khi ngăn dòng, đắp đê quai, thời - Cường độ thi công đắp đập cao.

gian ngăn tích nước trong hồ dài không an
toàn trong thi công.
- Tính toán dẫn dòng nhiều lần, phức tạp.
- Khối lượng đắp đê quai lớn, giá thành
cao
- Bố trí thi công khó khăn.
- Phân đoạn nhiều đợt, khó bố trí hiện
trường.
- Không đảm bảo về kỹ thuật khi dẫn
dòng thi công qua dòng sông thu hẹp.
- Sau khi ngăn dòng thời gian tích nước
trong hồ dài không an toàn trong thi công.
- Khó khăn cho việc bố trí nhân lực và xe
máy.
So sánh về kinh tế thì phương án 2 tốn kém hơn phương án 1, đòi hỏi phải tập
trung nhân lực lớn hơn, khó khăn cho việc bố trí nhân lực, xe máy và không đảm bảo về
kỹ thuật khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp.
Qua những phân tích trên thấy rằng chọn phương án 1 là hợp lý vì có nhiều ưu
điểm, thuận lợi cho công tác thi công khác và phù hợp với điều kiện địa hình của công
trình hồ chứa nước Phước Trung.
Từ đó ta thấy phương án 1 có ưu điểm hơn phương án 2, nên ta quyết định chọn
phương án 1 làm phương án dẫn dòng thi công cho công trình đầu mối Phước Trung.
Vậy phương án chọn để tính toán dẫn dòng là phương án 1.
2.1.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng:
a/ Mục đích tính toán
- Tùy theo từng giai đoạn dẫn dòng (tùy theo công trình dẫn nước, lưu lượng dẫn
nước)
* Mục đích tính toán thủy lực dẫn dòng có khác nhau nhưng tập trung chủ yếu
vào các mục đích sau:
- Xác định mực nước dân lên ở thượng lưu để làm căn cứ thiết kế đê quai hoặc
xác định cao trình đắp đập
- Xác định các đại lượng đặc trưng về thủy lực của dòng chảy, từ đó có thể xác
định mực độ thu hẹp, kiểm tra khả năng xói lở và có biện pháp gia cố phù hợp
b/ Các căn cứ để tính toán
- Phương án dẫn dòng thi công đã chọn
- Tài liệu thủy văn dòng chảy ứng với tầng xuất P= 10%

- Căn cứ qua các mặt cắt dọc, mặt cắt ngang của lòng sông, các bản vẽ thiết kế
công trình
- Các tài liệu về địa hình, về địa chất và các qui phạm hiện hành
2.1.3.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:
a/ Mùa khô năm 1:
- Đối với công trình hồ chứa nước Phước Trung thì theo phương án dẫn dòng thi
công đã chọn, mùa khô năm thứ nhất dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên với giá trị lưu
lượng lớn nhất của mùa kiệt Q = Q tiểu mãn = 6,2m3
/s
- Chính vì thế ta phải thi công phần công trình từ vị trí nằm trên mực nước ứng
với giá trị lưu lượng trên. Căn cứ vào biểu đồ quan hệ Q ~ ZHL ở chương I từ đó xác
định được mực nước Zhl = 75,11m.
b/ Mùa lũ năm 1:
- Đến mùa lũ năm thứ 1 mực nước sông tăng lên các phần công trình đã thi công
ở mùa khô sẽ làm cảng trở chiếm mất một phần diện tích ước của lòng sông cũ khi đó
lòng sông bị thu hẹp một phần vì thế ta phải tính toán dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ở
giai đoạn này
- Mục đích tính toán của thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp ở giai đoạn
này để xác định mực nước dâng lên ở thượng lưu của phần đập đã đắp được trong mùa
khô, từ giá trị mực nước đó sẽ làm căn cứ để đắp đập vượt cao trình này thì đập đất mới
an toàn đồng thời phải tính toán lưu tốc của dòng chảy để kiểm tra khả năng xói lở của
lòng dẫn và có biện pháp gia cố lòng dẫn cũng như phần đã đắp đập.
c/ Tính toán thủy lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:
• Trường hợp tính toán:
Trường hợp 1: Tính toán thủy lực cho lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2 m3
/s.
- Bước 1: Từ Qdd ta tra quan hệ Q ~ ZHL được giá trị ZHL1
Căn cứ vào bản vẽ cắt dọc đập ta xác định được Zđs
 hHL= Zhl1 - Zđs
- Bước 2: Căn cứ vào mặt cắt dọc đập và Zhl1, từ đó đo được ω1 như ở hình vẽ
Hình 2.2 và đo được ω* như ở hình vẽ Hình 2.3.

B
B
hhl
H
C
C
zds
zdd
ztl
zhl
V0
VC
z
Hình 2.1- Sơ đồ mặt cắt dọc sông theo dòng chảy
• Các thông số:
Zđs: Cao trình đáy sông
ZTL: Mặt nước dâng lên ở thượng lưu
ZHL: Mặt nước hạ lưu
Đ : Cao trình phần nước đã đắp
Δz : Chênh lệch mực nước thượng lưu và hạ lưu
hHL : Chiều cao mực nước hạ lưu
ZVL
11
ZHL
ZVL
12
Hình 2.2 - Mặt cắt ngang lòng sông bị thu hẹp

z
TL
z
*
zHL
Hình 2.3 - Mặt cắt ngang lòng sông thể hiện quan hệ ZTL - ZHL
- Bước 3: Giả thiết giá trị ΔZgt
- Bước 4: Có ΔZgt
Tính ω2: Là diện tích ướt của lòng sông củ ứng với mực nước thượng lưu.
ω2 = ω* + ΔZgt .Β (2.1)
Trong đó: B là bề rộng trung bình của mặt nước ứng với khoảng nước dâng ΔZgt.
- Bước 5: Tính giá trị ΔZtt theo công thức:
Z
∆ tt =
2 2
0
2
1
.
2 2
c
V V
g g
ϕ
− (2.2)
+ϕ =0,85 là hệ số lưu tốc (do bố trí mặt bằng đê quai có dạng hình thang)
+ Vo là lưu tốc tới gần (m/s)
+ Vc là lưu tốc tại mặt cắt co hẹp (m/s)
+ g =9,81 m/s2
là gia tốc trọng trường
Trong đó
0
2
Tk
dd
Q
V
ω
= (m/s) (2.3)
Vc =
( )
2 1
Tk
dd
Q
ε ω ω
−
(m/s) (2.4)
Trong đó:
+ Vo lưu tốc tới gần (m/s)
+ Vc là lưu tốc tại mặt cắt co hẹp (m/s).

+ ε = 0,95 là hệ số co hep bên (co hẹp một bên)
- Bước 6: So sánh Z
∆ tt và ∆Ζ gt
* Nếu Z
∆ tt ~ ∆Ζ gt thì giả thiết là chính xác,
Nếu K thuộc khoảng từ 30% - 60% thì thõa mãn điều kiện co hẹp lòng sông .
* Còn Z
∆ tt ≠ ∆Ζ gt thì giả thiết lại ∆Ζ gt sau đó lại thực hiện các bước đến khi thỏa mãn.
- Bước 7: Khi đã có Z
∆ tt = ∆Ζ gt => ZTL = ZHL + Z
∆ tt
- Tính hệ số co hẹp K
%
100
.
2
1
ω
ω
=
K (2.5)
Nếu K thuộc khoảng từ 30% - 60% thì thỏa mãn điều kiện co hẹp lòng sông.
- Kiểm tra xói lở: Vc ≤ [V]kx
• Các bước tính toán:
2.1.3.1. Tính toán thủy lực dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất:
Dẫn dòng qua lòng sông thiên nhiên có lưu lượng dẫn dòng Qdd = 6,2(m3
/s)= Qtiểu mãn
Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q tiểu mãn=6,2 m3
/s ta xác định
được cao trình mực nước hạ lưu ZHL1
 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)
Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ tiểu mãn ứng với Q = 6,2
m3
/s. Tra quan hệ ( Q~Zhl) xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL = 73,68(m)
=>hhl1 = Zhl – Zđs = 73,68- 72,89= 0,79 (m)
Bước 2:
Với Zhl = 73,68 (m) ta dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được tiết diện ướt của
lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chổ là: ω1 = 4,4 m2
và diện tích của lòng sông
cũ là: ω*
=7,9m2
*Bước 3: Giả thiết giá trị ∆Zgt= 0,13 m
Bước 4: = 12,23 m
ω2 = ω*
+ ∆Zgt. = 7,9 + 0,13.12,23= 9,54(m2
)
Bước 5:

Ta có
tk
dd
0
2
Q 6,2
V 0,65(m / s)
9,54
ω
= = =
dd
c
2 1
Q 6,2
V 1,49(m / s)
( ) 0,95(9,54 4,4)
ε ω ω
= = =
− −

2 2 2 2
c 0
tt 2 2
V V 1,49 0,65
Z 0,13(m)
2g 2g 0,85 .2.9,81 2.9,81
ϕ
∆ = − = − =
Bước 6: Ta thấy ∆Ztt≈∆Zgt : Chọn ∆Z = 0,13m
Bước 7:
ZTL = ZHL + ∆Ztt = 73,68 +0,13 =73,81 (m)
- Tính hệ số co hẹp K
= thuộc khoảng (30% - 60%), nên độ co hẹp lòng sông là không hợp lý
 Kiểm tra xói lở: Vc ≤ kx
Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân cho
phép không xói. Theo bảng 1-2 (trang 8 - GTTC tập 1) Tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1)
(m/s)
So sánh Vc = 1,49 (m/s) < [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s); Vậy lòng sông, bờ sông
không bị xói lở
+ Ứng dụng kết quả tính toán
- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ tiểu mãn năm thứ nhất (đợt 1)
ZVL= ZTL+δ Với (δ=0,5 ÷ 0,7m); chọn (δ=0,5)
ZVL= 73,81 + 0,5 = 74,31 (m)
Vậy năm thứ nhất ta thi công đập đất phải vượt trên cao trình vượt lũ tiểu mãn đợt
1 là: 74,31 (m)
2.1.3.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng cuối mùa lũ năm thứ nhất
Bước1: Từ quan hệ Q~ ZHL ứng với các giá trị Qdẫn dòng =Q lũ =56 m3
/s ta xác định được
cao trình mực nước hạ lưu ZHL1
 Cao trình đáy sông : Zđs = 72,89 (m)

Với tần suất P = 10% ta có lưu lượng dẫn dòng về mùa lũ tiểu mãn ứng với Q = 56
m3
/s. Tra quan hệ ( Q~Zhl) xác định được cao trình mực nước hạ lưu ZHL =77,01(m)
=>hhl1 = Zhl – Zđs = 77,01- 72,89= 4,12 (m)
Bước 2: Với Zhl = 77,01 (m) ta dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được tiết diện ướt
của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chổ là: ω1 = 126,43m2
và diện tích của
lòng sông cũ là: ω*
=258,67 m2
Bước 3: Giả thiết giá trị ∆Zgt= 0,015 m
Bước 4: = 121,35m
ω2 = ω*
+ ∆Zgt. = 258,67 +0,015.121,35 = 260,44(m2
)
Bước 5:
Ta có
tk
dd
0
2
Q 56
V 0,22(m / s)
260,44
ω
= = =
dd
c
2 1
Q 56
V 0,52(m / s)
( ) 0,95(258,67 126,43)
ε ω ω
= = =
− −

2 2 2 2
c 0
tt 2 2
V V 0,52 0,22
Z 0,015(m)
2g 2g 0,85 .2.9,81 2.9,81
ϕ
∆ = − = − =
Bước 6: Ta thấy ∆Ztt≈∆Zgt : Chọn ∆Z = 0,015m
Bước 7:
ZTL = ZHL + ∆Ztt = 77,01 +0,015 =77,03 (m)
- Tính hệ số co hẹp K
= thuộc khoảng (30% - 60%),vì vậy độ co hẹp của lòng sông là hợp lý.
 Kiểm tra xói lở: Vc ≤ kx
Căn cứ vào địa chất của đoạn suối thu hẹp ta xác định lưu tốc bình quân cho phép
không xói. Theo bảng 1-2 (trang 8 - GTTC tập 1) Tra được [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s)
So sánh Vc = 0,52 (m/s) < [V]kx = (1,6 ÷ 2,1) (m/s); Vậy lòng sông, bờ sông không
bị xói lở.
+ Ứng dụng kết quả tính toán

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ tiểu mãn năm thứ nhất (đợt 1)
ZVL= ZTL+δ Với (δ=0,5 ÷ 0,7m); chọn (δ=0,5)
ZVL= 77,03 + 0,5 = 77,53 (m)
Vậy năm thứ nhất ta thi công đập đất phải vượt trên cao trình vượt lũ tiểu mãn đợt 1 là:
77,53 (m)
2.1.4. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống:
Sau khi ngăn dòng vào tháng 1 hoặc đầu mùa khô năm thứ 2, mực nước trong hồ
sẽ dâng lên đến cao trình ngưỡng cống. Và dòng chảy mùa kiệt được dẫn qua cống để
thi công nốt phần đập còn lại. Lúc này để an toàn cho quá trình thi công đào móng phần
đập còn lại ta sử dụng đê quai để bảo vệ. Để cho phần đê quai đảm bảo an toàn trong
suốt quá trình làm việc thì mực nước ở thượng lưu và hạ lưu trong suốt quá trình dẫn
dòng thi công qua cống phải luôn thấp hơn cao trình của đê quai
Dự kiến thời gian thi công đào móng và đắp đập đến cao trình an toàn kéo dài từ
tháng 1 đến hết tháng 4, đến tháng 5 phần đập đã đắp phải đảm bảo độ cao để chắn
nước vượt mực nước ở thượng lưu (đến cuối tháng 4 đập phải tự ngăn mực nước và đê
quai đã hết thời gian sử dụng)
Do đó từ số liệu thủy văn ứng với tần suất P = 10% được cung cấp ở chương 1
thì lưu lương dẫn dòng qua cống.
Qdd
cống
= Max (QT1, QT2, QT3, QT4) = QT4= 0,4 (m3
/s)
Theo tài liệu thiết kế cống được thiết kế với giá trị lưu lượng QTK = 1,0
2.1.4.1. Tài liệu tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống:
• Các thông số của cống:
 Cao trình ngưỡng cống
 Độ dốc cống
 Chiều dài cống
 Hình dạng cống (tròn, hộp,…)
- Lưu lượng dẫn dòng qua cống: Qdd = Qmax từ sau khi chặn dòng đến khi tràn làm
xong và thi công xây móng đập đất đoạn ở lòng sông và đấp đất đến cao trình an toàn.

- Mục đích chính của việc chọn Qdd nêu trên để cao trình đê quai thượng lưu thấp
nhất có thể
2.1.4.2. Sơ đồ tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống
Hình 2 – 4. Sơ đồ dẫn dòng qua cống lấy nước khi cống chảy không áp
B
H
c
1,4.D
MNHL
c
Vo
MNTL
D/2
Hình 2 – 5. Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua cống ngầm chảy có áp
Hc =
Trong đó:
a: độ mở cống
- Quá trình thi công để tận dụng khả năng tháo tối đa của cống, ta làm 1 đoạn kênh
khác ở phía hạ lưu dẫn nước trở lại dòng sông cũ sao cho hạ lưu cống ở trạng thái chảy
tự do.
- Do đó, trong tính toán ta coi mực nước ở hạ lưu cống chảy tự do Hn < D/2 thấp
hơn tâm cống. Đối với cống ngầm, tùy theo lưu lượng nước chảy qua cống và hình
dạng kích thước của cống mà cống sẽ có 3 trạng thái chảy như sau:
* Chảy tự do:
ZTL
Zhl
C
C
hc
h0

+ H < D, tấm chắn cửa kéo lên khỏi mực nước thượng lưu, cống làm việc như đập
tràn
* Chảy bán áp:
+ H > D ( H lớn)
+ Đường mặt nước trong lòng cống không vượt trần cống,
- hn ( độ sâu hạ lưu )>D: cống ngắn, cột nước H lớn, dòng chảy xiết phóng ra a
ngoài cửa cống, hr<hk ( độ sâu phân giới), hr>hn
- hn<D: hr<D
- Có nước nhảy trong cống nhưng độ sâu nước nhảy h’’<D
* Chảy có áp:
+ H > D ( H lớn)
+ Đường mặt nước trong lòng cống vượt trần cống,
- hn ( độ sâu hạ lưu )>D khi đó cửa ra bị ngập
- hn<D: hr>D
- Có nước nhảy trong cống nhưng độ sâu nước nhảy h’’<D
Đối với cống ngập để xác định được trạng thái chảy ở trong cống ta sử dụng
phương pháp vẽ đường mặt nước trong cống: Nếu đường mặt nước chạm trần cống
trong phạm vi chiều dài của cống thì chắc chắn cống chảy có áp. Nếu khi đường mặt
nước chạm trần cống nhưng chiều dài của đường mặt nước lại lớn hơn chiều dài cống
thì có thể cống chảy bán áp hoặc tự do tùy theo cột nước ở thượng lưu cống.
Đường mặt nước được vẽ từ mặt cắt co hẹp c-c với giá trị h1=hc=ɛ.a cho đến khi giá trị
hc= D. Sau đó tính toán chiều dài của đường mặt nước với chiều dài đoạn cống còn lại
để tìm trạng thái chảy trong cống.
2.1.4.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống
• Theo tài liệu thiết kế kỹ thuật có các thông số kỹ thuật của cống như sau:
- Kích thước cống b × h = 1,2 x 1,6 (m2
)
- Chiều dài cống Lc = 156 (m)
- Cao trình đáy cửa vào Zđc= 78.33 (m)
- Cao trình đáy cửa ra Zrc = 78.10 (m)

- Độ dốc đáy cống i = 0,005(m)
- Độ nhám cống n = 0,014 (m)
- Lưu lượng thiết kế max Qtk = 1,0 (m3
/s)
Căn cứ vào phương án dẫn dòng thi công đã chọn ta thấy công trình tham gia vào quá
trình dẫn dòng mùa kiệt. Khi đó để tính toán coi cửa cống mở hoàn toàn vì vậy a = h =
1,6 m.
* Tính giá trị lưu lượng Q = 6,2 (m3
/s).
Giả thiết cống chảy có áp
Ta tính lưu lượng cho cống chảy có áp theo công thức:
)
2
D
iL
H
(
g
2
Q 0
c −
+
ω
ϕ
=
Với c
ϕ tính theo:
∑ +
+
=
=
R
C
gL
c
c
2
2
1
ξ
α
µ
ϕ
Trong đó:
∑ξc – tổng hệ số tổn thất cục bộ (quy về lưu tốc trong cống) bao gồm:
Tổn thất do thu hẹp cửa vào: th
ξ = 0,15
Tổn thất do mở rộng: mr
ξ = 0,36
Vậy: ∑ξc = 0,15 + 0,36 = 0,51
Bán kính thủy lực của toàn mặt cắt (dòng chảy có áp):
R= m
34
,
0
)
6
,
1
2
,
1
.(
2
6
,
1
.
2
,
1
=
+
C là hệ số Sêdi, từ R = 0,34 m và n = 0,014 tra phụ lục 4-4 ta được: C = 59,7
Vậy:
5
,
0
34
,
0
.
7
,
59
156
.
62
,
19
51
,
0
1
1
2
=
+
+
=
= µ
ϕc
Từ công thức tính lưu lượng ở trên ta suy ra H:

2 2
2 2 2 2
6,2 1,6
0,005.156 2,41( )
. .2 2 0,5 (1,2.1,6) .2.9,81 2
Q D
H iL m
g
µ ω
= − + = − + =
Có H =2,41(m) ; a = 1,6(m)
1,6
0,66
2,41
a
H
⇒ = = Tra bảng Giu cốp ski ta được 62
,
0
=
ε
a
hc .
ε
=
⇒ = 0,62.1,6 = 0,99(m)
Từ Q = 12,6 m3
/s ( )
2
6,2
5,17 /
1,2
Q
q m s
b
⇒ = = =
Tra bảng phụ lục (9-1) ta được hk = 2,24(m)
hk = 2,24 > d > hn
Vậy cần tính độ dài đoạn đường nước dâng Lk từ độ sâu hc = 0,99 m tới độ sâu
bằng chiều cao cống d = 1,6 m để xác định trạng thái chảy. Dùng phương pháp cộng
trực tiếp với phương trình:
J
i
l
−
∋
∆
=
∆
Lập bảng kết quả tính toán Lk với các số liệu tính toán như sau:
Bảng 2-4: Bảng tính vẽ đường mặt nước trong cống ngầm chảy có áp
hi ω Vi Vi2
/2g ∋i ∆∋ χ Ri C Ji Jtb ∆L L
0,99 1.188 10,61 5,73 6,72 3,18 0,37 59,98 0,084
1,2 1,44 8,75 3,9 5,1 1,62 3,6 0,4 60,71 0,052 0,06782 25,8 25,8
1,3 1,56 8,08 3,33 4,63 0,48 3,8 0,41 60,99 0,043 0,04733 11,27 37,08
1,4 1,68 7,5 2,87 4,27 0,36 4 0,42 61,24 0,036 0,03922 10,46 47,54
1,5 1,8 7 2,5 4 0,27 4,2 0,43 61,46 0,03 0,03299 9,63 57,17
1,6 1,92 6,56 2,2 3,8 0,2 4,4 0,44 61,65 0,026 0,02812 8,76 65,93
Từ bảng tính 2-4 ta thấy chiều dài đường nước dâng lk = 65,93(m)
Từ đó ta tính được:
Lk = lk + lvào = lk + 1,4.a = 65,93 +1,4 . 1,6 = 68,17 (m) < L = 156 (m)
Vậy cống là cống dài, chảy có áp ⇒ Giả thiết đúng

Hình 2-3: Sơ đồ tính toán dẫn dòng qua cống ngầm chảy có áp
Theo tính toán ở trên ta có H = 1,5m
- Tính Ztl:
1,6
78,33 2,41 81,54( )
2 2
tl cv
D
Z Z H m
= + + = + + =
Cao trình đắp đập vượt lũ năm thứ 2:
σ
+
= tl
đđtm Z
Z 2 (σ =0,5÷0,7m)
Zđtm2 = 81,54+ 0,5 = 82,04(m)
2.1.5. Thiết kế công trình dẫn dòng:
2.1.5.1. Thiết kế đê quai thượng lưu:
Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng,
khả năng xả của cống lấy nước và khả năng điều tiết của hồ.
Căn cứ vào cao trình đáy cống và lưu lượng Q10%
max
của các tháng mùa kiệt
(tháng 7) ta thiết kế cao trình đê quai thượng lưu để phục vụ cho việc ngăn dòng vào
mùa kiệt năm thứ 2 sẽ là:
Zdqtl = ZTL + σ (σ =0,3÷0,5m)
Zdqtl =81,54 + 0,5 = 82,04 (m)
Bề rộng mặt đê quai thượng lưu là b = 5m, hệ số mái m =1:2,5; Lđqtl = 160m

Hình 2-4: Mặt cắt đê quai thượng lưu
2.1.5.2. Thiết kế đê quai hạ lưu:
Vì đê quai hạ lưu kết hợp làm đường thi công nên ta có:
Zđqhl = Zđqtl = 82,04 (m)
Bề rộng mặt đê quai bằng 5 m, hệ số mái thượng lưu m = 1:2,5; hệ số mái hạ lưu
m = 1:1,5 chiều dài đê quai = 130 m
2.1.6. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua đồng thời qua tràn tạm và cống
2.1.6.1. Mục đích và các trường hợp tính toán
Sau khi ngăn dòng, vào đầu mùa khô lưu lượng nước đến thường nhỏ có thể kết
hợp dẫn dòng qua cống như tính toán ở trên. Tuy nhiên, càng vào cuối mùa khô thì lưu
lượng nước có thể tăng lên và xuất hiện lũ tiểu mãng. Lúc này cống lấy nước nhỏ nên
không thể tháo lượng nước đến, do đó ta cần bố trí tràn tạm ở bên vai đập, vừa đảm bảo
dữ an toàn cho phần đập đã đấp, vừa đảm bảo cho quá trình dẫn dòng được thuận lợi.
Căn cứ vào bình đồ và sơ đồ bố trí công trình đầu mối em bố trí tràn tạm ở bên
vai trái của đập tại cao trình Zng = 89,47m với bề rộng đường tràn b = 10m.
Đối với giai đoạn này cống lấy nước chỉ kết hợp dẫn dòng với giá trị lưu lượng
bằng Qtk của cống để đảm bảo an toàn cho cống vì lưu lượng nước lớn, cột nước cao
nếu mở hoàn toàn dễ gây nguy hiểm cho cống.
a) Mục đích:
- Xác định cao trình và các thông số kích thước của tràn tạm.
- Xác định mực nước ở thượng lưu của tràn tạm để làm căn cứ xác định cao trình đắp
đập mùa lũ.
1. Tính với giá trị lũ tiểu mãn ( nếu khi tính thủy lực dẫn dòng qua cống mà cống không
đủ tải ( Hcống rất lớn))

2. Tính với giá trị lũ chính vụ
Hình 2.5- Sơ đồ tính toán thuỷ lực dẫn dòng đồng thời qua tràn tạm và cống
ZTr - ZTC =∆h
Hc: Cột nước ở thượng lưu cống ( cống mở hoàn toàn)
ZTl: Mực nước dâng lên ở thượng lưu
Khi tính toán thì cống mở hoàn toàn để tăng cường khả năng tháo qua cống và
cống có thiết kế dẫn dòng thi công.
+ Khi tính toán dẫn dòng thi công với giá trị lưu lượng lớn như ở bài toán đặt ra
thì thường cống chảy ở trạng thái có áp và tràn chảy ở trạng thái tự do, do đó ta phải áp
dụng các công thức tính tương ứng sau đó sẽ kiểm tra lại các trạng thái chảy.
+ Các thông số của tràn tạm:
- Cao trình ZTr = ZTL + 1 = 81,54 + 1=82,54 (m)
- Chiều rộng b = 10 (m)
Đối với các thông số của tràn thì trong thục tế cần phải thông qua tính toán nhiều
phương án khác nhau sau đó so sánh để lựa chọn ra phương pháp bố trí tràn tạm có chi
phí nhỏ nhất và đảm bảo yếu tố kỹ thuật: Khối lượng đào – lắp tràn tạm là nhỏ, đập đắp
đảm bảo tiến độ và luôn nằm trên cao khi lũ về.
* Các bước tính toán:
HC
HT
H
ZTL
ZTC
ZC
ZTr

Trong thực tế khi lũ về thì lưu lượng nước đến sẽ tăng dần từ 0 đến giá trị lưu
lượng Qlũ 10% sau đó sẽ giảm dần. Vì vậy mực nước trong hồ sẽ dâng dần lên và không
bao giờ vượt quá giá trị như sẽ tính toán ở dưới đây. Tuy nhiên được sự cho phép của
Giáo viên hướng dẫn và để tăng cường độ an toàn cho quá trình thi công ta sẽ dùng kết
quả tính toán ở dưới để làm căn cứ đắp đập vượt lũ.
Coi như khi lũ về với giá trị Q = Qlũ 10% ( hoặc Q = Qlũ tiểu mãn 10%) thì mực nước
trong hồ bằng cao trình tràn.
Bước 1:Từ trạng thái chảy của cống và tràn tạm theo sơ đồ tính toán trên ta có:
QTràn = 2
3
.
2
.
. o
H
g
b
m ≈ 2
3
.
2
.
. Tràn
H
g
b
m (Ho≈HTràn) (2-10)
QCống = . 2 ( )
2
c
D
g H iL
µ ω + −
Theo sơ đồ để tính: H c = HTr +∆h
=> QCống = . 2 ((H + h) )
2
Tr
D
g iL
µ ω ∆ + − (2-11)
Bước 2: Theo sơ đồ dẫn dòng đồng thời qua tràn và cống thì
Qdẫndòng= QCống + QTràn
=> Qdẫndòng = 2
3
.
2
.
. Tràn
H
g
b
m + . 2 (H + h )
2
Tr
D
g iL
µ ω ∆ + − (2-12)
=> Tìm được Htr
=> Tìm được Hc
Bước 3: Kiểm tra trạng thái chảy của tràn và cống
Bước 4: Áp dụng kết quả
Zvl = Ztl + δ (δ =0,5÷0,7)
+ Tính toán đồng thời dẫn dòng qua tràn tạm và qua cống.
Với bài toán này ta coi như toàn bộ lưu lượng dẫn dòng được chuyển hết qua cống
và tràn tạm. Và khi lũ xuất hiện thì coi như mực nước trong hồ cao bằng ngưỡng tràn
tạm. Trong quá trình tính toán thì ta coi như tràn tạm chảy tự do và cống chảy có áp,
lưu lượng dẫn dòng được tính theo công thức sau: QTràn = Qdẫndòng - QCống
Công thức tính cao trình tâm cống như sau:

ZTC = ZĐáy cống +
2
D
Trong đó:
+ ZTC: Cao trình tâm cống (m)
+ ZĐáy cống = 78,33 (m): Cao trình ngưỡng cống
+ H = 0,8 (m): chiều cao cống
→Thay các giá trị vào (2.15) ta có:
Ztâm cống = Zđầu cống +
1,6
78,33 79,13
2 2
D
m
= + =
Tính độ chênh lệch chiều cao giữa ngưỡng tràn và tâm cống tính theo công thức
sau: ΔH = ZTràn - ZTC
Trong đó:
+ ZTràn = 82,54 (m) : Cao trình ngưỡng tràn tạm dẫn dòng năm thứ 2.
→Thay các giá trị vào ta có:
ΔH = ZTràn - ZTC = 82,54 – 79,13 = 3,41 (m)
Bước 1:
+ Tính cống chảy có áp:
QCống = . 2 ((H + h) )
2
Tr
D
g iL
µ ω ∆ + −
- Trong đó:
+ µ =
R
C
gL
2
2
1
1
+
∑
+ ξ
∑ξc – tổng hệ số tổn thất cục bộ = 1,74
+ ω = b*h = 1,2*1,6=1,92 (m2): Diện tích của cống
+ i: Độ dốc đáy cống; i = 0,005
+ L: Chiều dài thân cống; L = 156 m
+ g :Gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2)

+ R: Là bán kính thủy lực R
ω
χ
= →
1,92
0,34( )
5,6
R m
ω
χ
= = =
χ : Chu vi ướt: 2.( ) 2.(1,2 1,6) 5,6
b h
χ = + = + =
n = 0,014: Là hệ số nhám
+
1 1
6 6
1 1
. .0,34 59,7
0,014
C R
n
= = =
→
2 2
1 1
2 . 2.9,81.156
1 0,51
. 59,7 .0,34
c
g L
C R
µ
α ξ
= = =
+ + + +
∑
0,5
Mặt khác:
H cống = Htr + ΔH
Với ΔH= 3,41(m)
→QCống= . 2 ((H + h) )
2
Tr
D
g iL
µ ω ∆ + − =0,5.1,92.
1,6
2.9,81(( 3,41) 0,005.156 )
2
Tr
H + + −
=0,96 19,62 66,88
Tr
H +
+ Tính tràn tạm chảy tự do:
QTràn = 2
3
.
2
.
. Tràn
H
g
b
m (2.16)
Trong đó:
+ m = 0,35: Gọi là hệ số lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng phụ thuộc vào tính chất
thu hẹp của cửa vào lấy theo trị số gần đúng của Cumin.
+ b = 10m: bề rộng đáy tràn tạm
+ g :Gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2)
→ Thay các giá trị vào (2.10) ta có:
QTràn
3
2
0,35.10 19,62. Tràn
H
= = 15,50 2
3
. Tràn
H
Bước 2:
Qdd chính vụ = QCống + QTràn = 0,96 19,62 66,88
T
H + + 15,50 2
3
. Tràn
H
⇔ 56= 0,96 19,62 66,88
Tr
H + +
3
2
15,50. Tràn
H

⇒ Giải phương trình có được HTràn = 1,08(m)
⇒ Hcống = HTràn + ΔH = 1,08 + 3,41 = 4,49 (m)
Bước 3: Kiểm tra trạng thái chảy của tràn và cống
* Kiểm tra trạng thái chảy của cống: Độ sâu cột nước sau nước nhảy hd” nếu > d
thì nước chảy trong cống là có áp.
Công thức tính : hd” = hn + (J-i)L =1,6+(0,1-0,005)156 =16,42m
Trong đó:
J
2 2
0
2 2 2 2 2 2
0 0 0
3,7
0,1
. . 1,92 .59,7 .0,34
Q
C R
ω
= = =
Ta thấy: hd” =16,42m > h =1,6m => Trạng thái chảy trong cống là chảy có áp
* Kiểm tra trạng thái chảy của tràn:
Hai bức tường hai bên làm thu hẹp dòng chảy, do đó mực nước phía thượng lưu
phải dâng lên, tạo nên một độ chênh lệch mực nước, thì dù không có ngưỡng cao hơn
đáy kênh ta cũng coi đó là hiện tượng chảy qua đập tràn đỉnh rộng.
Điều kiện chảy ngập:
0 0
h
n n
pg
h
H H
 
>  ÷
 
Tạm coi hn là độ sâu dòng đều trong kênh hình thang cân có đáy b = 5m; độ dốc i
% = 0%; hệ số mái m =2,0; Q = Qlũ 10% = 56 m3/s; Độ nhám: n = 0,014
Ta có m = 2,0 ⇒ 4m0 = 9,88 (Tính theo công thức Agơrốtskin 2
0 2 1
m m m
= + − )
f(Rln) = 0
4. . 9,88
56
m i
Q
= = 0,17
Tra phụ lục (8-1) bảng tính thủy lực với n = 0,01và f(Rln) =0,17 ta được Rln=
0,39m
=>
ln
10
25,64
0,39
b
R
= =
Tra phụ lục (8-3) Bảng tính thủy lực với
ln
10
25,64
0,39
b
R
= = và m = 2,0 ta được:
ln
h
R
= 0,57 => h=
ln
. ln
h
R
R
= 0,57 × 0,39 = 0,223 m

=> hn = h =0,223 m
Xét điều kiện chảy ngập:
0,223
0,09 (0,7 0,8)
2,31
n n
o o pg
h h
H H
 
= = < = ÷
 ÷
 
Kết luận: Trạng thái chảy qua tràn tạm là không áp => giả thuyết đúng
Bước 4:
⇒ ZTL = ZTràn + HTràn = 89,47 + 2,31= 91,78 m
Vậy cao trình đắp đập an toàn trước khi lũ tiểu mãn xuất hiện là:
(δ = 0,5 ÷ 0,7m) chọn (δ = 0,6)
ZVL = Ztl + δ = 91,78 +0,5=92,28 m
2.2. Ngăn dòng
Ngăn dòng là 1 giai đoạn quan trọng trong quá trình thi công công trình, nó
quyết định đến thời gian hoàn thành toàn bộ công trình về sau
2.2.1. Chọn ngày, tháng ngăn dòng
Việc lựa chọn thời gian ngăn dòng, phải thỏa mãn 1 số điều kiện sau ( nếu thỏa
mãn càng nhiều điều kiện càng tốt )
- Sau khi ngăn dòng cần phải có đủ thời gian để tiêu nước hố móng thi công sử
lý nền và đắp đập đến cao trình an toàn, đây là điều kiện bắt buộc phải đảm bảo
- Chọn thời điểm ngăn dòng vào lúc mực nước kiệt nhất trong mùa khô
` - Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian chuẩn bị như hoàn thành công
trình tháo nước và công trình dẫn nước, chuẩn bị thiết bị và vật liệu.
- Đảm bảo thi công phần đập chính đến cao trình chống lũ trước khi lũ tiểu mãn
xảy ra.
- Đồng thời trong thời gian thi công công trình không bị ảnh hưởng đến việc sử
dụng nguồn nước như phục vụ thi công, nước sinh hoạt và phục vụ sản xuất khu vực
phía hạ lưu. Từ yêu cầu của tiến độ thi công và yêu cầu dùng nước ta chọn thời điểm
ngăn dòng đối với công trình hồ chứa nước Phước Trung vào đầu tháng 1năm thứ hai
lúc đó lưu lượng ngăn dòng Q = 0,52 m3
/s để ngăn dòng được dễ dàng nhanh chóng và
ít tốn vật liệu, phù hợp với tiến độ thi công các hạng mục công trình.
2.2.2. Chọn lưu lượng thiết kế ngăn dòng

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng là giá trị lưu lượng lớn nhất ứng với tầng suất thiết
kế ngăn dòng tại thời điểm ngăn dòng
Tần suất thiết kế ngăn dòng được xác định giống như tầng suất thiết kế dẫn
dòng thi công và lấy theo QCXDVN-0,4-0,5/2012 đối với công trình hồ chứa nước
Phước Trung P = 10%
Căn cứ vào tầng suất của lưu lượng thiết kế ngăn dòng và tài liệu thủy văn cung
cấp cũng như phương án dẫn dòng thi công đã chọn Q10% =0,52 m3
/s
2.2.3. Xác định vị trí và bề rộng cửa ngăn dòng
2.2.3.1. Vị trí cửa ngăn dòng:
Xác định cửa ngăn dòng cũng rất quan trọng trong công tác ngăn dòng nó ảnh
hưởng trực tiếp đến tiến độ và kỹ thuật ngăn dòng. Khi chọn cửa ngăn dòng cần chú ý
đến những vấn đề sau:
+ Nên bố trí ở giữa dòng vì dòng chảy thuận, khả năng tháo nước lớn.
+ Bố trí vào các vị trí chống xói tốt để tránh tình trạng vì lưu tốc tăng lên mà
lòng sông bị xói lở quá nhiều. Nếu gặp nền bùn hoặc phù sa thì cần nạo vét và bảo vệ
trước.
+ Bố trí vào các vị trí mà xung quanh nó có đủ hiện trường rộng rãi để tiện việc
vận chuyển, chất đống dự trữ vật liệu, người đi lại và hoạt động khi ngăn dòng.
→Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất lòng sông, điều kiện thi công chọn vị trí
cửa ngăn dòng ở giữa dòng sông.
2.2.3.2. Xác định bề rộng cửa ngăn dòng:
Bề rộng cửa ngăn dòng phụ thuộc vào lưu lượng nước đến, và khả năng chóng
xói lở của dòng dẫn, phụ thuộc vào năng lực quản lý của thi công ngăn dòng của nhà
thầu.
Trên suối Phước Trung không có yêu cầu về vận tải thủy, lưu lượng thiết kế chặn
dòng nhỏ: Q = 0,52 m3
/s do đó chọn bề rộng cửa ngăn dòng là 2,5m

A
A
B
B
Hình 2-5: Cửa ngăn dòng
- Phương án tổ chức thi công ngăn dòng:
Trước khi ngăn dòng cần tiến hành kiểm tra lại công trình dẫn nước, khối lượng
vật liệu chuẩn bị ngăn dòng theo dự tính, thành lập ban chỉ huy ngăn dòng.
Dùng ô tô vận chuyễn vật liệu đất đá xuống cửa ngăn dòng và lấp từ hai bờ sang.
Sau khi ngăn dòng cần tiến hành tôn cao, đắp đê quai đến cao trình thiết kế.
- Tổ chức thi công ngăn dòng:
Đắp đê quai thượng lưu trước, đê quai hạ lưu sau để giảm khối lượng đê quai hạ
lưu vì đê quai hạ lưu được đắp trong trạng thái tĩnh, mực nước hạ lưu thấp
2.2.4. Tính toán đường kính viên đá chặn dòng
Dựa vào phương trình cân bằng nước:
Qđến = Qxả + Qcửa + Qthấm + Qtích
Để an toàn và tiện cho tính toán ta có thể coi:
Qđến = Qcửa = 0.52(m3
/s).
Với lưu lượng ngăn dòng thiết kế là: Q = 0,52 (m3
/s) thì lưu tốc bình quân tại
mặt cắt co hẹp được xác định như sau:
( )
1
2 ω
ω
ε −
=
Q
VC (2-1)
Trong đó: VC - Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp của lòng sông (m/s).
Q - Lưu lượng thiết kế lấp dòng (m3
/s).
ε - Hệ số thu hẹp, thu hẹp hai bên: chọn ε = 0,9.
ω1 - Tiết diện ướt đê quai chiếm chỗ.

ω2 - Tiết diện ướt của lòng sông cũ.
- Tính ω2
Theo tài liệu thiết kế ta có các thông số sau:
isông = 0,012 là độ dốc bình quân đáy sông
bS = 4,5 (m) là bề rộng lòng sông.
Và các thông số gần đúng của mặt cắt lòng sông.
m = 0,35 Hệ số lưu lượng
n = 0,025 là hệ số nhám lòng sông (được tra theo M.F.Xripnưt trong
bảng tra thủy lực trang 59).
Với lưu lượng lấp dòng là Q = 0,52 m3
/s.
Để xác định chiều cao cột nước h ứng với lưu lượng lấp dòng Q = 0,52 m3
/s, ta
tính như sau:
Căn cứ vào lưu lượng dẫn dòng về mùa kiệt và quan hệ Q ~ Zhl ta xác định được
hhl=0,1m => Zhl =72,99 m
- Giả thiết gt
Z
∆ = 0,03m ta có 72,99 0,03 73,02
gt
tl hl
Z Z Z m
= + ∆ = + =
- Từ đó ta xác định được diện tích như sau:
1
ω : Tiết diện ướt của lòng sông mà đê quai và phần công trình chiếm chỗ (m2
)
2
1 0,4m
ω =
2
ω : Tiết diện ướt của lòng sông cũ (m2
)
* * 2
2 2 2 2 . 0,86 8,76.0,03 1,14
B Z m
ω ω ω ω
= + ∆ = + ∆ = + =
Mức độ thu hẹp của dòng sông được biểu thị bằng công thức sau: (GT thi công
tậpI)
K =
2
1
ω
ω
. 100%
Trong đó: K: Mức độ thu hẹp của lòng sông , K = ( 30÷60)%
1
2
0,4
.100% .100% 35%
1,14
K
ω
ω
= = =
Ta có 30% < K < 60% vậy phương án trên là hợp lý.

Tính lưu tốc ở cửa thu hẹp Vc:
( )
2 1
0,52
0,78( / )
0,9(1,14 0,4)
C
Q
V m s
ε ω ω
= = =
− −
Lưu tốc dòng sông chưa bị thu hẹp V0:
0
2
0,52
0,46( / )
1,14
Q
V m s
ω
= = =
Độ cao cột nước dâng khi lòng sông bị thu hẹp với lưu lượng Q = 0,52 (m3
/s)
được xác định theo công thức sau:
g
2
V
g
2
V
.
1
Z
2
0
2
C
2
−
ϕ
=
∆
Trong đó: g - Gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2
)
ϕ – Hệ số lưu tốc 85
,
0
=
ϕ
Thay các giá trị vào công thức ta được:
2 2
0
2 2
1 1 0,78 0,46
. . 0,03
2 2 0,85 2.9,81 2.9,81
c
V V
Z m
g g
φ
∆ = − = − =
⇒
∆
≈
∆ Z
Zgt
Điều kiện giả thiết đưa ra là đúng.
Vậy khi lòng sông bị thu hẹp mực nước dẫn dòng dâng lên: Z
∆ = 0,03m
Đường kính viên đá được xác định bởi công thức:
2
2
86
,
0














−
=
n
n
d
g
V
D c
γ
γ
γ
Trong đó: Vc= 0,78(m/s)
γn : Trọng lượng riêng của nước ; γn = 0,981 T/m3
.
γđ : Trọng lượng riêng của đá ; γđ = 2,5 T/m3
.
Thay số vào công thức trên ta có.
2
0,78
0,045
2,5 0,981
0,86 19,62
0,981
D m
 
 
 
⇒ = =
 
−
 
 
Vậy ta chọn loại đá có kích cỡ D ≥ 4,5 cm để làm vật liệu chặn dòng.

CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẬP ĐẤT ĐẦM NÉN
3.1. Công tác hố móng
Khi thi công các công trình thủy lợi, tiêu nước hố móng là việc quan trọng. Công
tác đào móng xử lý nền có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và tiến độ của công trình
xây dựng. Các công trình thủy lợi thường chiếm diện tích lớn, khối lượng đào móng
nhiều, thời gian thi công móng ngắn và chủ yếu xây dựng trên các sông suối nơi có mực
nước ngầm cao. Để đảm bảo chất lượng và tiến độ xây dựng của công trình khi thi công
cần phải tiêu nước hố móng. Hố móng thường ở sâu dưới mặt đất nên có tiêu nước tốt
mới đảm bảo hố móng khô ráo, thuận tiện cho công tác xử lý nền, xây dựng công trình
dễ dàng và đúng tiến độ.
Cụm đầu mối hồ chứa nước Phước Trung được thi công trên nền đá. Mặt bằng thi
công rộng rãi, phần đào bóc phong hóa và chân răng đập khá lớn. Do đó dễ dàng trong
việc vận chuyển. Về mặt thời gian phải hoàn thành đúng yêu cầu tiến độ đề ra. Vì vậy
cần phải có một tiến độ thi công hợp lý cho công tác hố móng.
3.1.1. Xác định phạm vi mở móng cho công trình:
Để xác định được phạm vi mở móng công trình cần phải căn cứ vào các tài liệu
sau.
+ Phạm vi mở móng công trình giới hạn bởi:
- Đường biên đáy công trình
- Khoảng cách thi công để bố trí rãnh tiêu nước, người và xe đi lại, lắp dựng ván
khuôn...
- Khoảng lưu không cho mở mái hố móng phụ thuộc vào địa chất.
+ Bố trí hệ thống tiêu nước: 0,5m
+ Bố trí đường đi lại thi công: 1m
Chiều sâu đào móng công trình và hệ số mở móng
+ Sườn dốc : h = 2,9 m
+ Lòng sông : h = 2,4 m
• Ý nghĩa của việc xác định phạm vi mở móng công trình:

Sau khi xác định được pham vi mở móng sẽ có căn cứ để tính toán khối lượng đào
móng ; đồng thời xác định được diện tích ứng nước mưa của hố móng; và là căn cứ chỉ
huy thi công đào móng ngoài hiện trường
3.1.2. Thiết kế tiêu nước hố móng:
Vì các công trình thủy lợi thường nằm trên các sông suối, chịu ảnh hưởng của
nguồn nước và mưa. Trong khi đó yêu cầu thi công đặt ra phải trong điều kiện khô ráo.
Vì vậy công tác tiêu nước hố móng là bắt buộc và cần thiết.
3.1.2.1. Đề xuất phương án tiêu nước hố móng:
Theo điều kiện khí tượng thủy văn của công trình thì trong tháng chặn dòng và
các tháng sau đó thì lượng mưa bình quân trong tháng là 15mm, lượng nước đến của
tháng chặn dòng Q = 0,52 m3
/s. Bên cạnh đó theo như cấu tạo địa chất vị trí tuyến đập
Phước Trung gồm các lớp 1a,1b,1c là những lớp có khả năng thấm yếu.
Để tiêu thoát nước làm khô hố móng thường sử dụng 2 phương pháp sau đây:
a. Phương pháp tiêu nước trên mặt: là đào hệ thống mương dẫn nước tập trung vào
giếng rồi bơm ra khỏi hố móng.
Thường ứng dụng cho các trường hợp sau đây:
- Hố móng ở vào tầng đất hạt thô, hệ số thấm lớn (ngược lại vì dễ sinh áp lực
thuỷ động gây cát chảy, sạt mái).
- Đáy móng ở trên nền không có nước ngầm áp lực nếu có đáy nền phải dày để
tránh trường hợp nước dìm ngược, phá huỷ nền.
- Thích hợp với phương pháp đào hố móng sâu từng lớp 1 như máy ủi, cạp, đào
thủ công vì khó hạ thấp mực nước ngầm sâu được.
b. Phương pháp hạ thấp mực nước ngầm: Là dùng hệ thống giếng bố trí xung quanh hố
móng rồi bơm để hạ thấp mực nước ngầm xuống.
Thường sử dụng cho các trường hợp sau :
- Hố móng rộng, ở vào tầng đất có hạt nhỏ, hệ số thấm nhỏ như đất cát hạt nhỏ,
vừa, phù sa.
- Đáy móng ở trên nền không thấm mỏng mà dưới là tầng nước có áp lực.
- Khi yêu cầu thi công đòi hỏi phải hạ thấp mực nước ngầm xuống sâu và đào
móng thành từng lớp dày (như dùng các loại máy xúc).

Đặc điểm phương pháp hạ thấp mực nước ngầm: là phức tạp, đắt tiền, yêu cầu
thiết bị và kỹ thuật cao.
Dựa vào các điều kiện khí hậu, thủy văn công trình hồ chứa nước Phước Trung
và điều kiện áp dụng 2 phương án tiêu nước trên. Ta có các nhận định sau:
- Khí tượng: Khu vực xây dựng hồ chứa nước Phước Trung có lượng mưa tương
đối ít, cụ thể là tổng lượng mưa năm trung bình nhiều năm lưu vực khoảng 900mm
- Điều kiện địa chất khu vực xây dựng công trình: Đối với hồ chứa Phước Trung
nằm trên nền có lớp á sét chứa ít sạn nên chọn phương pháp tiêu nước trên mặt. Vì chủ
yếu là tiêu nước trên bề mặt của công trình.
- Dựa vào khả năng cung cấp thiết bị của đơn vị thi công: Khả năng cung cấp
thiết bị máy móc của nhà thầu khi thi công hồ chứa nước Phước Trung là đáp ứng đủ
các yêu cầu đề ra.
Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc đề xuất tiêu nước hố móng có thể
thấy rằng phương án tiêu nước mặt là phù hợp với công trình này.
3.1.2.2. Xác định lưu lượng nước cần tiêu:
Tháo nước hố móng bằng phương pháp tiêu nước trên mặt được chia làm 3 thời
kỳ sau:
- Thời kỳ đầu là thời kỳ được tính từ sau khi ngăn dòng xong cho đến trước khi
đào móng. Thời kỳ này lượng nước cần tiêu thường là nước đọng và nước thấm mà
không có nước mưa. Vì đây là mùa khô và thường thời gian kéo dài vài ngày.
- Thời kỳ đào móng: là giai đoạn đào móng và xử lý nền trước khi đắp đập. Ở
giai đoạn này lượng nước cần tiêu gồm có: lượng nước thấm, nước mưa và có thể có
lượng nước thoát ra từ khối đất mới đào.
- Thời kỳ thi công công trình chính: là giai đoạn thi công công trình chính và các
hạng mục trên nó. Thời kỳ này thường kéo dài. Lượng nước cần tiêu thời kỳ này bao
gồm: lượng nước thấm, lượng nước mưa và lượng nước thải trong quá trình thi công.
a. Xác định lưu lượng nước cần tiêu ở thời kỳ đầu:
- Thời kỳ đầu là thời kỳ sau khi chặn dòng và trước khi đào móng
- Lượng nước cần tiêu thời kỳ này bao gồm lượng nước đọng lại trong hố móng
sau khi chặn dòng, lượng nước mưa và lượng nước thấm

Lưu lượng nước cần tiêu tính theo công thức:
Q1 = Qđọng + Qthấm+Qmưa (m3
/h)
Do chặn dòng vào giai đoạn mùa khô nên lượng nước mưa có thể bỏ qua
Q1 = Qđọng + Qthấm
Trong đó: Qđọng =
T
W
T: Thời gian đã định để hút cạn hố móng (h); Ở đây do hố móng không lớn lắm
nên chọn T = 05 (ngày)
W: Thể tích nước đọng trong hố móng
W = F.htb
F: Diện tích của mặt nước hố móng trong ngày đêm
(Từ bình đồ xác định được diện tích đoạn lòng suối: F = 8.400m2
)
h
tb
: Cột nước đọng trung bình trong hố móng
h
tb
=Z
hl
– Z
đs
Từ biểu đồ quan hệ Q và Z
hl
ứng với lưu lượng chặn dòng Q = 0,52 m
3
/s ta tra được:
0,1
tb
h m
=
=> Qđọng =
3
8400.0,1
7( / )
5.24
m h
=
Qthấm : lưu lượng nước thấm vào trong hố móng
Vì lúc chặn dòng lưu lượng dòng chảy đến Q = 0,52 m3
/s, bên cạnh đấy căn cứ
vào địa chất khu vực trong lòng suối cũng như địa hình trong phạm vi này thì thấy
lượng nước thấm nếu tính toán chi tiết theo các sơ đồ thấm đã có là không cần thiết. Ở
đây ta có thể xem lưu lượng thấm vào hố móng được xác định giống như các sông ở
đồng bằng.
Ta tính: Qthấm = 2.Qđọng
Q1 = 3.Qđọng = 3.7 = 21 (m3
/h)

b. Tiêu nước thời kỳ đào móng:
Sau khi bơm cạn hố móng thì ta tiến hành đào móng ngay, lượng nước cần tiêu
thời kỳ này bao gồm nước thấm, nước mưa, nước róc
Q2 = Qthấm + Qmưa + Qróc
Trong đó:
Qmưa: Lưu lượng nước mưa cần tiêu trong pham vi hố móng
+ Xác định Qmưa: Qmưa =
24
. tb
tb h
F
Trong đó:
- Ftb: Diện tích hứng nước mưa của hố móng
Căn cứ vào bình đồ phạm vi mà đê quai thượng lưu, hạ lưu bảo vệ để xác định
ranh giới mà từ đó nước mưa hứng vào hố móng, từ đó ta đo được: Ftb = 3.600 (m2
).
- htb : Lượng nước mưa bình quân ngày trong giai đoạn đào móng
Dựa vào tài liệu điều kiện khí hậu đã cho lượng mưa trong tháng chặn dòng là:
20
0,67( / )
30
tb
h mm ngày
= =
Ta tính được: Qmưa =
3
3600.0,00067
0,1( / )
24
m h
=
Qróc: Lưu lượng nước thoát ra từ các khối đất đào nằm dưới mực nước ngầm để
lại ở trong hố móng. Ở đây biện pháp thi công đào móng sẽ sử dụng máy đào xúc đất
đổ lên ô tô và vận chuyện luôn đến bãi. Vì thế lượng nước thoát ra nếu có sẽ không rơi
rớt lại ở trong hố móng
- Qróc = 0
Qthấm: Tổng lưu lượng nước thấm từ bên ngoài vào trong hố móng: bao gồm
lượng nước thấm qua các đê quai và lượng nước thấm ở nền
Qthấm = Qthấmđq + Qthấm nền (m3/h)
Dựa vào địa chất công trình khu vực lòng hồ và địa tầng từ trên xuống. Qua tài
liệu khảo sát có thể kết luận vùng hồ Phước Trung không có khả năng thấm nước vì bờ
hồ và đáy hồ có cấu tạo đá macma bền vững ít thấm nước, nên ta coi Qthấm nền=0
=> Qthấm = Qthấmđq = Qthấmđqtl + Qthấmđqhl
Tải bản FULL (95 trang): https://bit.ly/39zTGK4
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

Qthấmđq = qđq.Lđq
- Tính lưu lượng nước thấm đơn vị qua đê quai thượng lưu: qt1 (m3
/s/m)
L
x
0
h
1
Kd
Y
L
a
o
500
Hình 3-1. Sơ đồ tính thấm cho đê quai thượng, hạ lưu
qt1: Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai thượng lưu được xác định theo công thức
ở giáo trình thủy công tập I:
qđqt1 = kđ.
)
(
2
2
2
1
L
L
a
h o
∆
+
−
(1)
qđqt1 = kđ.
5
,
0
2
2
+
m
ao
(2)
Trong đó:
h1 = 81,54 72,89 8,65
tlđs
Z Z m
− = − =
kđ =10-4
(cm/s) =10-4
.10-2
.3600 = 3,6.10-3
(m/h) (Tra theo bảng chỉ tiêu cơ lý của
đât đắp đê quai và đất nền)
1
1
1
2,5
8,65. 3,604( )
2 1 2.2,5 1
m
L h m
m
∆ = = =
+ +
m - hệ số mái của đê quai; m1 = m2 = 2,5
Hđq = Zđq - Zđs = 82,04 – 72,89 = 9,15 (m)
Tính thử dần ao ta được: ao = 2,2 (m); L = 18m
2 2
3 8,65 2,2
3,6.10 . 0,005
2(18 3,604)
tl
q − −
= =
+
Qthấmtl = qtl .Lđqtl = 0,005.160 = 0,8 (m3
/h)
Tải bản FULL (95 trang): https://bit.ly/39zTGK4
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

- Lưu lượng nước thấm đơn vị qua đê quai hạ lưu: qhl (m3
/s/m)
Đây là thời kỳ đào móng nên đê quai hạ lưu lấy hhl theo giá trị kết quả ở phần
tính toán thủy lực ngăn dòng (Q=0,52 m3
/s)
qhl: Lưu lượng thấm đơn vị qua đê quai hạ lưu được xác định theo Công thức
giáo trình thủy công tập I :
qđqh1 = kđ.
)
(
2
2
2
1
L
L
a
h o
∆
+
−
(1)
qđqh1 = kđ.
5
,
0
2
2
+
m
ao
(2)
Trong đó:
- h1 = 73,99 72,89 0,1
hlđs
Z Z m
∆ − = − =
kđ =10-4
(m/s) =10-4
.10-2
.3600 = 3,6.10-3
(m/h)
1
1
1
2,5
0,1. 0,04( )
2 1 2.2,5 1
m
L h m
m
∆ = = =
+ +
m - hệ số mái của đê quai; m1 = m2 = 2,5
Hđq = Zđq - Zđs = 82,04 – 72,89 = 9,15 (m)
Tính thử dần ao ta được: ao = 0.02 (m); L = 35,2m
2 2
3 0,1 0,02
3,6.10 . 4,9.10
2(35,2 0,04)
tl
q − −
= =
+
Qthấmtl = qtl . Lđqtl = 4,9.10-7
.130 = 6,4.10-5
(m3
/h)
Qthấmđq = 0,8 + 6,4.10-5
= 0,8(m3
/h)
Vậy: Q2 = 0,1 + 0,8 = 0,9 (m3
/h)
c. Thời kỳ thi công công trình chính:
Giai đoạn khi phần công trình chính vẫn đang còn thi công ở dưới thấp được các
đê quai bảo vệ thì ta cần phải tính toán để tiêu lượng nước có trong phạm vi công trình.
Khi công trình đã thi công ở trên cao, đê quai bị phá dỡ khi không cần phải tiêu nước
hố móng
Q3 = Qmưa + Qthấm + Qtc
4272946

Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Similar to Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy (20)

More from nataliej4

More from nataliej4 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (19)

Đồ án tốt nghiệp Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy