Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng thi công trong xây dựng thủy lợi và thủy điện tại Việt Nam

• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quang Cường
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Thủy
• Đề tài: Nghiên Cứu Lựa Chọn Quy Mô Công Trình Dẫn Dòng Thi Công Xây Dựng Thủy Lợi, Thủy Điện Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DẪN DÒNG THI CÔNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN
• 1.1. Tầm quan trọng của công tác dẫn dòng thi công
• 1.2. Lựa chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng và tính toán thủy lực dẫn dòng
• 1.3. Tần suất thiết kế dẫn dòng thi công. Thời đoạn dẫn dòng thi công
• 1.4. Dẫn dòng thi công qua cổng, đường hầm
• 1.5. Dẫn dòng thi công qua đập đang xây dựng
• 1.5.1. Dẫn dòng thi công qua đập đá
• 1.5.2. Dẫn dòng thi công qua đập bê tông đang xây dựng
• 1.5.3. Dẫn dòng thi công đồng thời qua đập đang xây dựng và cổng, đường hầm
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC LỰA CHỌN LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN THỦY LỰC DẪN DÒNG
• 2.1. Phân tích lựa chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
• 2.2. Cơ sở lựa chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
• 2.3. Cơ sở khoa học để nâng hoặc hạ cấp tần suất thiết kế dẫn dòng
• 2.4. Xác định thời đoạn dẫn dòng thi công
• 2.4.1. Nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn thời đoạn dẫn dòng thi công
• 2.4.2. Điều kiện khí hậu và dòng chảy các vùng của Việt Nam
• 2.5. Cơ sở lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng
• 2.5.1. Dẫn dòng qua công trình độc lập
• 2.5.2. Dẫn dòng đồng thời qua công trình và đập đang xây dựng
• 2.6. Cơ sở lý thuyết tính toán thủy lực dẫn dòng thi công và điều tiết lũ
• 2.6.1. Tính toán thủy lực qua đập đang xây dựng
• 2.6.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cổng
• 2.6.3. Tính toán thủy lực dẫn dòng đồng thời qua hai hoặc nhiều công trình dẫn dòng
• 2.6.4. Điều tiết lũ trong dẫn dòng thi công
• 2.7. Giới thiệu phần mềm Flow-3D
• 2.8. Tính toán lưu tốc lớn nhất khi dẫn dòng qua đập đá đỏ, đá đắp đang xây dựng
• 2.9. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỢP LÝ QUY MÔ CÔNG TRÌNH DẪN DÒNG THI CÔNG
• 3.1. Nghiên cứu lựa chọn tần suất lưu lượng và thời đoạn thiết kế dẫn dòng
• 3.2. Chọn tần suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng theo tiêu chuẩn các quốc gia
• 3.3. Lựa chọn thời đoạn dẫn dòng trong điều kiện khí hậu Việt Nam. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công
• 3.4. Lập chương trình tính toán thủy lực dẫn dòng thi công và điều tiết lũ
• 3.4.1. Lập chương trình tính toán thủy lực dẫn dòng thi công qua cổng
• 3.4.2. Lập chương trình tính toán thay đổi dẫn dòng thi công đồng thời qua đập đang xây dựng và cổng
• 3.4.3. Lập chương trình tính toán điều tiết lũ
• 3.5. Kiểm định chương trình tính toán thủy lực
• 3.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công trình đến lưu tốc lớn nhất khi dẫn dòng qua đập đá đổ đang xây dựng
• 3.5.2. Xác định lưu tốc trên bề mặt đập đá đổ đang xây dựng khi dẫn dòng
• 3.5.3. Kiểm định chương trình tính lưu tốc lớn nhất trên bề mặt đập đá đổ đang xây dựng khi dẫn dòng
• 3.5.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ số mái dốc của dốc nước đến lưu tốc lớn nhất
• 3.5.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài dốc nước đến lưu tốc lớn nhất
• 3.5.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của chênh lệch độ cao cuối dốc nước so với mực nước hạ lưu đến lưu tốc lớn nhất
• 3.6. Nhận xét chung
• 3.7. Sử dụng kết quả nghiên cứu
• 3.8. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO MỘT SỐ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM
• 4.1. Phân tích việc lựa chọn tần suất thiết kế dẫn dòng
• 4.2. Giới thiệu công trình
• 4.3. Sử dụng công trình chính để dẫn dòng thi công
• 4.4. Sử dụng công trình chỉnh tham gia dẫn dòng
• 4.5. Đề xuất chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công
• 4.6. Lựa chọn thông số dẫn dòng qua đập xây dựng để cho công trình hồ chứa nước
• 4.6.1. Số liệu đầu vào
• 4.6.2. Gia cố bề mặt đập khi dẫn dòng qua đập đang xây dựng
• 4.6.3. Tính cường độ thi công và chi phí gia cố
• 4.6.4. Kết quả tính toán
• 4.6.5. Phân tích lựa chọn thông số dẫn dòng đang xây dựng. Kiểm chứng bằng phương pháp số tính thủy lực
• 4.7. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• A.1. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• A.2. DANH MỤC BẢNG BIỂU
• A.3. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ

I. Tổng quan về công trình dẫn dòng thi công

Công trình dẫn dòng thi công đóng vai trò quan trọng trong xây dựng các công trình thủy lợi và thủy điện tại Việt Nam. Việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng cần được thực hiện một cách khoa học và hợp lý để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình thi công. Các yếu tố như lưu lượng thiết kế, tần suất thiết kế, và thời đoạn dẫn dòng cần được xem xét kỹ lưỡng. Theo nghiên cứu, việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng không chỉ ảnh hưởng đến tiến độ thi công mà còn liên quan đến chi phí và an toàn của công trình. "Công tác dẫn dòng thi công là một trong những nội dung quan trọng có tính chất quyết định thành công trong xây dựng các công trình đầu mối thủy lợi, thủy điện." Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc xác định đúng quy mô công trình dẫn dòng.

1.1. Lựa chọn lưu lượng thiết kế

Lưu lượng thiết kế là yếu tố then chốt trong việc xác định quy mô công trình dẫn dòng. Việc lựa chọn lưu lượng thiết kế cần dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành và điều kiện khí hậu của từng vùng. "Lưu lượng thiết kế công trình dẫn dòng (Qa) là lưu lượng dòng chảy qua công trình dẫn đồng để thiết kế công trình dẫn nước." Điều này nhấn mạnh rằng việc tính toán lưu lượng thiết kế phải được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo công trình hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết.

1.2. Tính toán thủy lực dẫn dòng

Tính toán thủy lực là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế công trình dẫn dòng. Các phương pháp tính toán hiện đại cần được áp dụng để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả. "Việc xác định thông số thủy lực công trình dẫn dòng là một trong những nội dung tốn nhiều công sức và trí tuệ của kỹ sư thiết kế." Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các công cụ và phần mềm hỗ trợ trong việc tính toán thủy lực, nhằm giúp cho việc thiết kế trở nên nhanh chóng và chính xác hơn.

II. Cơ sở khoa học lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng

Cơ sở khoa học cho việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng bao gồm các nguyên tắc và tiêu chuẩn kỹ thuật. Việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quy mô công trình là rất cần thiết. "Công tác dẫn dòng có tính chất quyết định đến lựa chọn kí các hạng mục sông trình trong hệ thống, đến tiến độ, an toàn và chi phí xây dựng." Điều này cho thấy rằng việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng không chỉ dựa vào lý thuyết mà còn phải xem xét thực tiễn thi công. Các yếu tố như tình hình địa chất, điều kiện khí hậu, và tình trạng dòng chảy cần được phân tích kỹ lưỡng.

2.1. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố như địa hình, dòng chảy, và điều kiện khí hậu có ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng. "Việc xác định sơ đồ tính toán và thiết lập chương trình tính toán thủy lực ứng với từng sơ đồ một cách khoa học là rất cần thiết." Điều này nhấn mạnh rằng việc phân tích các yếu tố này sẽ giúp đưa ra quyết định chính xác hơn trong việc thiết kế công trình dẫn dòng.

2.2. Đề xuất phương pháp tính toán

Đề xuất các phương pháp tính toán hiện đại và hiệu quả cho việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng là rất quan trọng. "Xây dựng phần mềm tính toán phục vụ tính toán thiết kế phương án dẫn dòng thi công phục vụ xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện." Việc áp dụng công nghệ thông tin trong tính toán sẽ giúp nâng cao độ chính xác và giảm thiểu thời gian thiết kế.

III. Ứng dụng kết quả nghiên cứu cho các công trình thủy lợi thủy điện

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng cho nhiều công trình thủy lợi và thủy điện khác nhau tại Việt Nam. Việc lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng cần phải phù hợp với từng dự án cụ thể. "Đề xuất lựa chọn tần suất thiết kế dẫn dòng phù hợp với điều kiện thực tế của công trình." Điều này cho thấy rằng việc áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nâng cao hiệu quả và an toàn cho các công trình. Các công trình như thủy điện Sơn La, thủy điện Hòa Bình có thể áp dụng các phương pháp và tiêu chuẩn đã được nghiên cứu.

3.1. Phân tích việc lựa chọn tần suất thiết kế

Việc lựa chọn tần suất thiết kế dẫn dòng cần phải dựa trên các tiêu chuẩn và điều kiện cụ thể của từng công trình. "Tần suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng khi cho nước tràn qua đập đang xây dựng cần được xác định một cách chính xác." Điều này nhấn mạnh rằng việc lựa chọn tần suất thiết kế không chỉ ảnh hưởng đến an toàn mà còn đến hiệu quả kinh tế của công trình.

3.2. Kiểm định và đánh giá hiệu quả

Kiểm định và đánh giá hiệu quả của các phương án thiết kế là rất cần thiết. "Sử dụng kết quả nghiên cứu để kiểm định các phương án thiết kế sẽ giúp nâng cao độ tin cậy và an toàn cho công trình." Việc này không chỉ giúp đảm bảo an toàn mà còn giúp tiết kiệm chi phí trong quá trình thi công.