Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật xây dựng của tác giả Tạ Quốc Chiến (sinh viên lớp 53CT1) tập trung vào công tác lập biện pháp dẫn dòng thi công và tổ chức thi công xây dựng công trình đầu mối hồ chứa Cửa Đạt, tỉnh Thanh Hóa. Hồ chứa Cửa Đạt là công trình hạ tầng thủy lợi – thủy điện trọng điểm được bố trí trên sông Chu thuộc địa bàn xã Xuân Mỹ, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa, với vị trí địa lý vào khoảng 105°17’ kinh độ Đông và 19°53’ vĩ độ Bắc, cách thành phố Thanh Hóa khoảng 70 km về phía Đông Nam.
Khu vực xây dựng thuộc vùng trung tâm kinh tế – chính trị lớn nhất của tỉnh Thanh Hóa, tập trung các khu công nghiệp như Nghi Sơn, Mục Sơn và các hệ thống nông nghiệp trọng điểm (hệ thống tưới Nam sông Chu, Nam sông Mã). Do đó, bối cảnh thực tiễn đặt ra yêu cầu cấp bách về việc kiểm soát dòng lũ, bảo vệ đê điều và cung cấp nguồn nước phục vụ sản xuất.
Theo văn bản đồ án, công trình có 5 nhiệm vụ trọng tâm:
- Cắt giảm lũ bảo vệ hạ lưu: Với lũ thiết kế bảo vệ hạ lưu ứng với tần suất $P = 0,6%$, bảo đảm mực nước sông Chu tại trạm thủy văn Xuân Khánh (huyện Thọ Xuân) không vượt quá cao trình 13,71 m nhằm bảo vệ an toàn cho hệ thống đê kè.
- Cấp nước phục vụ sinh hoạt và công nghiệp với lưu lượng yêu cầu $q = 7,715\text{ m}^3/\text{s}$.
- Tạo nguồn nước tưới ổn định cho diện tích canh tác nông nghiệp $86.862\text{ ha}$.
- Phát điện hòa lưới quốc gia với công suất lắp máy dự kiến $N_{lm} = 88 - 97\text{ MW}$.
- Bổ sung nguồn nước mùa kiệt cho hạ lưu sông Mã với lưu lượng $q = 30,42\text{ m}^3/\text{s}$, giữ cho độ mặn tại khu vực Hàm Rồng không vượt quá nồng độ $S = 1‰$.
Đối tượng nghiên cứu và thiết kế là cụm công trình đầu mối Cửa Đạt, trọng tâm là đập chính đắp đá đổ, hầm tuy nen dẫn dòng xả lũ và tràn xả lũ. Phạm vi không gian nghiên cứu giới hạn tại tuyến công trình (tuyến III) và vùng lòng hồ trên sông Chu, sông Khao và sông Đạt. Phạm vi thời gian thi công được cấp có thẩm quyền phê duyệt là 5 năm, bao gồm 1 năm thực hiện công tác chuẩn bị và 4 năm thi công xây dựng thực tế, khởi công vào đầu mùa khô (mùa kiệt).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận được xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở lý thuyết thủy lực, địa kỹ thuật và quy chuẩn thi công công trình thủy công:
- Khung lý thuyết và tiêu chuẩn thiết kế: Áp dụng Quy trình thiết kế các dấu hiệu và tiêu chuẩn ăn mòn của nước môi trường đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép QTXD-59-73; Giáo trình đồ án môn học thủy công; lý thuyết dòng chảy qua lỗ ngập, đập tràn đỉnh rộng chảy ngập, dòng chảy có áp trong đường ống dài; công thức Pavơlốpski tính hệ số nhám và hệ số lưu tốc ($y = 1/6$); lý thuyết tiêu chuẩn phân loại trạng thái dòng chảy trong tuy nen của Hứa Hạnh Đào (phân biệt chảy không áp khi $H \le 1,3D$ kết hợp $h_n < D$, và trạng thái chảy có áp/bán áp khi $H > 1,3D$).
- Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật:
- Phương pháp phân tích thủy văn: Thống kê số liệu lượng mưa, lưu lượng dòng chảy theo chuỗi thời gian 41 năm (1962–2002) tại các trạm đại biểu (Cửa Đạt, Bái Thượng, Mường Hinh, Xuân Khánh, Cẩm Thủy); phân tích mô hình 4 trận lũ điển hình (năm 1962, 1973, 1980, 1988) để xác lập đường quá trình lũ thiết kế các tần suất $P = 5%$, $P = 1%$, $P = 0,5%$.
- Phương pháp giải tích thủy lực: Tính toán bài toán dòng chảy qua lòng sông thu hẹp, dòng chảy không áp và có áp qua hầm tuy nen dẫn dòng, dòng chảy tràn tự do qua thân đập đá đổ đang xây dựng dở dang có gia cố bề mặt.
- Phương pháp định mức tổ chức thi công: Tính toán cân bằng đào đắp, bóc móng, tính chọn năng suất và số lượng dây chuyền máy móc (máy đào, máy ủi, ô tô tự đổ, máy lu rung) và phân chia tiến độ dây chuyền.
- Phương pháp lập dự toán công trình: Bóc tách khối lượng hạng mục đập chính, áp dụng định mức chi phí vật liệu, nhân công và ca máy theo quy định hiện hành.
- Nguồn dữ liệu: Hồ sơ khảo sát địa hình tỷ lệ lớn khu vực tuyến đập và lòng hồ; báo cáo khảo sát địa chất công trình và địa chất thủy văn gồm kết quả khoan đào thăm dò địa tầng tầng phủ và đá gốc; chuỗi quan trắc khí tượng thủy văn thực tế lưu vực sông Chu và sông Mã.
Thiết kế và triển khai
Cụm công trình đầu mối Cửa Đạt và các công trình thành phần được thiết kế với các quy mô kết cấu cụ thể:
| Hạng mục công trình |
Thông số thiết kế chính |
| Hồ chứa nước |
Diện tích lưu vực: $5938\text{ km}^2$; Mực nước lớn nhất thiết kế ($P=0,1%$): $119,05\text{ m}$; Mực nước dâng bình thường (MNDBT): $110\text{ m}$; Diện tích mặt nước ứng với MNDBT: $30,8\text{ km}^2$; Mực nước chết (MNC): $73\text{ m}$; Dung tích chết: $268\times 10^6\text{ m}^3$; Dung tích hữu ích: $1070,8\times 10^6\text{ m}^3$ |
| Đập chính |
Loại đập: Đập đá đổ; Cao độ đỉnh đập: $+121,3\text{ m}$; Cao độ đỉnh tường chắn sóng: $+122,5\text{ m}$; Chiều cao đập lớn nhất: $115,5\text{ m}$; Chiều dài đỉnh đập: $1012\text{ m}$ |
| Đập phụ Hón Can |
Loại đập: Đập đất; Chiều cao đập: $32,5\text{ m}$; Chiều dài đỉnh đập: $150\text{ m}$; Đường quản lý dài: $12\text{ km}$ |
| Đập phụ Dốc Cáy |
Loại đập: Đập đất; Chiều cao đập: $18\text{ m}$; Chiều dài đỉnh đập: $180\text{ m}$ |
| Tuy nen dẫn dòng và xả lũ |
Số lượng: 1 lỗ; Đường kính mặt cắt cơ bản hình tròn: $D = 9\text{ m}$; Chiều dài tuy nen: $L = 821,9\text{ m}$; Cao độ đáy cửa vào: $+30\text{ m}$; Cao độ đáy cửa ra: $+30\text{ m}$; Độ dốc đáy: $i = 0,001$; Hệ số nhám: $n = 0,017$ |
| Tràn xả lũ (dốc nước tiêu năng đáy) |
Lưu lượng xả lớn nhất ($P=0,01%$): $10.893\text{ m}^3/\text{s}$; Cao độ ngưỡng tràn: $+103,3\text{ m}$; Quy mô: 5 khoang; Kích thước cửa van: $15\times 16\text{ m}$ |
Phương án dẫn dòng thi công được bố trí thành 6 giai đoạn liên tục trong 4 năm thi công chính:
| Năm |
Thời đoạn |
Thời gian |
Công trình tháo nước |
Tần suất $P$ |
Lưu lượng $Q$ ($\text{m}^3/\text{s}$) |
Nội dung công việc thi công chính |
| 1 |
Mùa kiệt |
1/11 – 30/6 |
Lòng sông tự nhiên |
$5%$ |
1169 |
Đắp đập phía bờ phải; đào Tuy nen 1 và Tuy nen 2. |
| 1 |
Mùa lũ |
1/7 – 31/10 |
Lòng sông thu hẹp |
$5%$ |
4798 |
Đắp đê quai dọc; hoàn thành Tuy nen 2; tiếp tục thi công Tuy nen 1; tiếp tục đắp đập bờ phải. |
| 2 |
Mùa kiệt |
1/11 – 30/6 |
Tuy nen 2 |
$5%$ |
1169 |
Đắp đê quai ngang thượng và hạ lưu; ngăn dòng; đắp tiếp đập bờ phải và bắt đầu đắp bờ trái; đắp phần lòng sông đến cao trình $+35\text{ m}$. |
| 2 |
Mùa lũ |
1/7 – 31/10 |
Tuy nen 2 kết hợp thân đập chính xây dở |
$1%$ |
7144 |
Hoàn thành Tuy nen 1; đắp tiếp bờ phải và bờ trái; thi công tràn chính; nước tràn qua phần đập chính giữa ở cao trình $+35\text{ m}$ ($B=200\text{ m}$, $L=270\text{ m}$, $i=0,02$). |
| 3 |
Mùa kiệt |
1/11 – 30/6 |
Tuy nen 2 |
$5%$ |
1169 |
Đào móng tràn chính; đắp đập chính phần lòng sông lên bằng cao trình hai bên bờ; thi công tràn chính đến cao trình $+85\text{ m}$. |
| 3 |
Mùa lũ |
1/7 – 31/10 |
Tràn chính xây dở kết hợp Tuy nen 2 |
$1%$ |
7144 |
Tiếp tục đắp đập chính vượt cao trình móng tràn; đắp tiếp toàn bộ thân đập. |
| 4 |
Mùa kiệt |
1/11 – 30/6 |
Tuy nen 2 |
$5%$ |
1169 |
Đắp đập chính đến cao trình hoàn thiện ($+121,3\text{ m}$); cuối mùa kiệt tiến hành hoành triệt (nút cống) Tuy nen 2. |
Các tính toán thủy lực chi tiết:
- Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp: Ứng với lưu lượng lũ thiết kế $Q = 4798\text{ m}^3/\text{s}$, mực nước hạ lưu tính toán là $Z_{hl} = 37,1\text{ m}$, mực nước thượng lưu $Z_{tl} = 37,1\text{ m}$. Với độ gia cao an toàn công trình cấp I là $a = 0,7\text{ m}$ cùng chiều cao sóng leo và dềnh gió, cao trình đỉnh đê quai thượng lưu được chọn là $+39,1\text{ m}$. Đê quai dọc chống lũ mùa kiệt năm chuẩn bị đắp tối thiểu đến cao trình $+33,5\text{ m}$.
- Dẫn dòng qua Tuy nen 2: Khi tính toán các cấp lưu lượng nhỏ, dòng chảy không áp thỏa mãn điều kiện mực nước trước miệng hầm $H < 1,3D$ ($H < 11,7\text{ m}$). Khi lưu lượng tăng cao, trạng thái chảy chuyển sang có áp, tính toán tổn thất cột nước theo công thức thủy lực đường ống dài và công thức Pavơlốpski với hệ số nhám $n = 0,017$.
Nội dung chính theo từng chương
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
Chương này trình bày toàn diện hiện trạng khu vực xây dựng hồ chứa Cửa Đạt. Địa hình thung lũng sông Chu mang dạng chữ V sâu, sườn dốc 30–40°, bờ hồ bị chia cắt mạnh bởi núi cao như Bù Chò (1563 m), Bù Đồn (834 m), Bù Me (703 m). Cấu tạo địa chất nền tuyến đập (tuyến III) gồm tầng phủ bồi tích hiện đại (lớp 1, 1a là cuội sỏi cát lòng sông dày; lớp 2a, 2b, 2c là đất á sét, sét, cuội sỏi thềm bậc I dày 4–7 m; lớp 4a, 4b là đất á sét lẫn tảng lăn tàn tích có vận tốc truyền sóng 350–800 m/s) và đá gốc gồm đá trầm tích hệ tầng Đồng Trầu dưới, đá biến chất hệ tầng sông Cả trên và đá xâm nhập granit phức hệ Bản Muồng pha 1.
Khí hậu mang tính chất chuyển tiếp Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ; lượng mưa trung bình nhiều năm tại Cửa Đạt đạt 2353 mm, mùa lũ từ tháng VII đến tháng X chiếm 63–73% tổng lượng dòng chảy năm. Chuỗi số liệu thủy văn 41 năm xác định đỉnh lũ lịch sử ngày 29/IX/1962 đạt $Q_{max} = 8130\text{ m}^3/\text{s}$. Đánh giá địa chất thủy văn theo tiêu chuẩn QTXD-59-73 cho thấy nguồn nước sông và nước ngầm thuộc dạng bicacbonat clorua Natri Canxi, có tính ăn mòn khử kiềm đối với các kết cấu bê tông dày dưới 2,5 m. Cơ sở hạ tầng hiện hữu có đường dây 500 kV, trạm hạ thế 220/110 kV, giao thông kết nối ngoài công trường gồm 92 km đường sắt và 533 km đường bộ liên tỉnh.
CHƯƠNG 2. DẪN DÒNG THI CÔNG VÀ CÔNG TÁC HỐ MÓNG
Tác giả phân tích các yếu tố tự nhiên tác động đến phương án phân kỳ dẫn dòng. Do địa hình hẻm núi hẹp, giải pháp đào hầm ngầm (tuy nen) qua khối đá gốc bờ phải vượt trội hơn đào kênh hở. Chương này thiết lập chi tiết phương án dẫn dòng 6 giai đoạn, tính toán thủy lực cho từng kịch bản tháo nước: qua lòng sông tự nhiên thu hẹp, qua hầm Tuy nen 2 đường kính $D = 9\text{ m}$, dẫn dòng mùa lũ năm thứ hai kết hợp đồng thời Tuy nen 2 và tràn qua bề mặt thân đập đá đổ đang xây dựng dở dang ở cao trình $+35\text{ m}$ ($B=200\text{ m}$, $L=270\text{ m}$), dẫn dòng mùa lũ năm thứ ba qua tràn chính đang xây dựng dở kết hợp Tuy nen 2. Xác định các thông số đỉnh đê quai thượng lưu ($+39,1\text{ m}$), đê quai dọc ($+33,5\text{ m}$) và quy trình đóng nút, hoành triệt hầm tuy nen vào cuối mùa khô năm thi công thứ tư.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẮP ĐẬP CHÍNH
Nội dung chương tập trung giải quyết bài toán thi công thân đập đá đổ cao 115,5 m. Công tác tiêu nước hố móng được phân chia theo từng thời kỳ (tiêu nước ban đầu và tiêu nước thường xuyên do thấm và mưa), từ đó lựa chọn chủng loại và công suất trạm bơm phù hợp. Quy trình đắp đập được chia thành các giai đoạn đắp theo cao trình tương ứng với kế hoạch dẫn dòng vượt lũ. Tính toán bóc móng, khối lượng đá đắp từng giai đoạn, xác định cường độ khai thác đá tại mỏ. Trên cơ sở đó, đồ án tính chọn năng suất và định lượng số lượng phương tiện cơ giới: máy đào gầu ngoạm/gầu nghịch, máy ủi tại bãi vật liệu, số lượng ô tô tự đổ vận chuyển trên tuyến đường thi công đào móng, cùng hệ thống máy ủi phân tầng, máy lu rung đầm nén trên mặt đập bảo đảm độ chặt thiết kế.
CHƯƠNG 4. TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
Chương 4 thiết lập các nguyên tắc và trình tự tính toán kế hoạch tiến độ thi công tổng thể cho hạng mục đập chính. Mục tiêu là phối hợp nhịp nhàng giữa tiến độ thi công công trình ngầm (đào và gia cố Tuy nen 1, Tuy nen 2), công tác đắp đê quai ngăn dòng, bóc dọn hố móng lòng sông trong mùa kiệt và cường độ đắp đá thân đập dâng cao vượt lũ hàng năm. Tiến độ xác định rõ các mốc hoàn thành trọng yếu: đưa đập tạm lên cao trình $+35\text{ m}$ trước mùa lũ năm thứ hai, đưa thân đập vượt móng tràn trước mùa lũ năm thứ ba và đắp đạt cao trình thiết kế đỉnh đập $+121,3\text{ m}$ trong năm thứ tư.
CHƯƠNG 5. BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG
Trình bày phương án quy hoạch tổng mặt bằng xây dựng trên hai bờ sông Chu. Khu vực bờ phải tận dụng vùng đồi bát úp mở rộng về phía sông Đạt để bố trí khu điều hành, nhà ở tạm công nhân (tính toán diện tích ở và diện tích đất chiếm chỗ theo quy mô nhân lực), các kho bãi chứa vật tư, bãi chứa đất đá thải số 3, số 4 và tuyến đường vận chuyển RO5. Thiết kế mạng lưới cấp điện sử dụng trạm biến thế 200 kVA đấu nối từ lưới hạ thế hiện hữu; thiết lập trạm cấp nước sạch và nước kỹ thuật công trường; quy hoạch mạng lưới giao thông nội bộ kết nối từ mỏ đá, bãi vật liệu tới mặt đập và các công trình đầu mối.
CHƯƠNG 6. DỰ TOÁN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Chương này khái quát các căn cứ pháp lý, bảng định mức và đơn giá xây dựng cơ bản phục vụ công tác lập dự toán hạng mục đập chính. Thống kê, phân loại danh mục công việc thi công (đào hố móng đất đá, vận chuyển đất đá thải, nổ mìn khai thác đá, vận chuyển đá đắp, san ủi và đầm nén đá đập, gia cố mặt đập tràn tạm). Thiết lập bảng tính đơn giá chi tiết vật liệu, nhân công, ca máy cho từng công tác và tổng hợp thành bảng dự toán chi phí xây dựng công trình hạng mục đập chính.
Kết quả và đóng góp
- Kết quả kỹ thuật cụ thể:
- Xác lập được bộ thông số thủy lực phục vụ dẫn dòng công trình: Lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa kiệt $Q_{k5%} = 1169\text{ m}^3/\text{s}$; lưu lượng thiết kế dẫn dòng mùa lũ năm thứ nhất qua lòng sông thu hẹp $Q_{l5%} = 4798\text{ m}^3/\text{s}$; lưu lượng lũ thiết kế mùa lũ năm thứ hai và năm thứ ba $Q_{l1%} = 7144\text{ m}^3/\text{s}$.
- Xác định cao trình đê quai thượng lưu đạt $+39,1\text{ m}$ và đê quai dọc đạt $+33,5\text{ m}$, bảo đảm an toàn ngăn dòng thi công trong giai đoạn 1 và giai đoạn 2.
- Kiểm chứng điều kiện thủy lực dòng chảy qua hầm Tuy nen 2 đường kính 9 m, phân định rõ trạng thái chảy không áp ($H < 1,3D$) và chảy có áp, cung cấp đường quan hệ $Q \sim Z_{TL}$ tại cửa vào hầm.
- Đề xuất giải pháp cho phép nước lũ tràn qua mặt thân đập đá đổ đang xây dựng dở dang ở cao trình $+35\text{ m}$ (chiều rộng $B = 200\text{ m}$, chiều dài $L = 270\text{ m}$, độ dốc $i = 0,02$) kết hợp tháo nước qua Tuy nen 2 trong mùa lũ năm thứ hai, xử lý an toàn lưu lượng $7144\text{ m}^3/\text{s}$.
- Thiết kế đồng bộ hệ thống phụ trợ thi công gồm trạm biến thế 200 kVA bờ phải, quy hoạch bãi thải RO5, bãi thải số 3, số 4 và phân bổ dây chuyền cơ giới đắp đập cho khối thân đập cao 115,5 m, chiều dài 1012 m.
- Đóng góp kỹ thuật của đồ án:
- Khai thác tối đa địa chất nền đá gốc cứng chắc tại bờ phải để thiết kế hầm tuy nen ngầm, thay thế giải pháp đào kênh dẫn dòng vốn đòi hỏi diện tích chiếm đất và khối lượng đào móng rất lớn trong thung lũng sông hẹp.
- Đề xuất biện pháp phối hợp giữa công trình ngầm tạm thời (Tuy nen 2) và công trình chính đang thi công (đoạn đập tràn tạm $+35\text{ m}$ và tràn xả lũ) giúp giảm bớt đường kính và số lượng hầm dẫn dòng tốn kém.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế được chỉ ra trong đồ án:
- Sau khi hoàn thành giai đoạn dẫn dòng thi công, Tuy nen 2 phải tiến hành hoành triệt (nút cống lấp bịt vĩnh viễn), không tận dụng được cho giai đoạn khai thác vận hành, dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng công trình ngầm này không mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài.
- Cao trình đắp tạm dừng để thoát lũ qua thân đập ở năm thứ hai được lựa chọn ở mức $+35\text{ m}$ là tương đối thấp, dẫn đến việc phải tập trung khối lượng đắp đá rất lớn trong mùa khô năm tiếp theo, đòi hỏi cường độ thi công của máy móc và nhân lực bị dồn ép căng thẳng.
- Số lượng phương tiện xe téc cấp nước tưới đường trong công trường không đủ đáp ứng, dẫn đến bụi phát tán nghiêm trọng trong những ngày thời tiết khô hanh, ảnh hưởng đến điều kiện vận hành của đội ngũ lái xe và công nhân.
- Hướng mở rộng nghiên cứu:
- Nghiên cứu giải pháp thiết kế hầm dẫn dòng kết hợp chức năng xả cát đáy hoặc phát điện nhỏ để tránh lãng phí khi phải lấp bịt sau thi công.
- Tính toán tối ưu hóa bài toán điều tiết lũ nâng cao cao trình đập tạm dở dang nhằm cân đối đều cường độ đắp đá giữa các mùa thi công.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:
- Giảng viên và sinh viên các chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật xây dựng, Kỹ thuật xây dựng công trình thủy, Thủy lợi – Thủy điện khi thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc các học phần thiết kế đập đá đổ, thi công công trình thủy lợi quy mô lớn.
- Kỹ sư thiết kế, cán bộ kỹ thuật ban quản lý dự án thủy lợi – thủy điện tham khảo quy trình phân kỳ dẫn dòng 6 giai đoạn, phương pháp tính toán thủy lực tháo lũ qua thân đập dở dang và giải pháp tính toán công suất trạm bơm tiêu nước hố móng sâu.
- Các đơn vị thi công xây lắp thủy điện tham khảo cách thức tính chọn năng suất dây chuyền đào đắp đá, bố trí mặt bằng công trường vùng núi cao và lập dự toán chi phí hạng mục đập đá đổ.
Câu hỏi thường gặp
-
Mục tiêu ưu tiên hàng đầu của cụm công trình đầu mối hồ chứa Cửa Đạt là gì?
Nhiệm vụ hàng đầu của hồ chứa Cửa Đạt là cắt giảm lũ bảo vệ hạ lưu sông Chu (đảm bảo mực nước tại trạm Xuân Khánh không vượt quá 13,71 m ứng với lũ thiết kế $P = 0,6%$), ổn định sản xuất và bảo vệ an toàn cho vùng đồng bằng, đô thị tỉnh Thanh Hóa; kế tiếp là cung cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, đẩy mặn sông Mã và phát điện.
-
Tại sao đồ án lựa chọn giải pháp đào hầm (tuy nen) để dẫn dòng thay vì làm kênh dẫn dòng qua bãi bồi?
Địa hình lòng sông tại vị trí tuyến đập có dạng thung lũng hẹp chữ V, hai bên bờ là sườn núi đá dốc đứng (30–40°). Địa chất nền và vai đập là đá magma granit và đá biến chất cứng chắc, ít bị phong hóa sâu. Nếu mở kênh dẫn hở sẽ đòi hỏi khối lượng đào bạt núi khổng lồ và không đủ mặt bằng lòng sông để phân tách đê quai; do đó, giải pháp đào hầm ngầm trong nền đá ổn định bờ phải là phương án tối ưu về mặt kỹ thuật.
-
Trong mùa lũ năm thi công thứ hai, nước lũ được tháo qua những hạng mục nào và lưu lượng thiết kế là bao nhiêu?
Nước lũ năm thứ hai được dẫn thoát kết hợp đồng thời qua hầm Tuy nen 2 và tràn tự do qua bề mặt phần đập chính đang xây dở ở cao trình $+35\text{ m}$ (với bề rộng tràn $B = 200\text{ m}$, chiều dài tràn $L = 270\text{ m}$, độ dốc $i = 0,02$). Lưu lượng tính toán thiết kế dẫn dòng trong giai đoạn này là $Q_{l1%} = 7144\text{ m}^3/\text{s}$ ứng với tần suất lũ $P = 1%$.
-
Nước ngầm tại khu vực đập Cửa Đạt có đặc tính hóa học ra sao và ảnh hưởng thế nào đến kết cấu bê tông?
Theo kết quả thí nghiệm thành phần hóa học, nước ngầm và nước sông mang đặc tính bicacbonat clorua Natri Canxi. Căn cứ theo tiêu chuẩn QTXD-59-73, toàn bộ các mẫu nước đều thể hiện tính chất ăn mòn khử kiềm đối với các cấu kiện bê tông có chiều dày nhỏ hơn 2,5 m làm việc trong điều kiện chịu áp lực cột nước, đồng thời ghi nhận 2/21 mẫu có tính ăn mòn cacbonic.
-
Quy mô và kích thước cơ bản của đập chính Cửa Đạt là bao nhiêu?
Đập chính Cửa Đạt là đập đá đổ có chiều cao đập lớn nhất $H_{max} = 115,5\text{ m}$, chiều dài đỉnh đập $L = 1012\text{ m}$, cao độ đỉnh đập $+121,3\text{ m}$ và cao độ đỉnh tường chắn sóng $+122,5\text{ m}$.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của tác giả Tạ Quốc Chiến đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật tổ chức thi công và dẫn dòng cho công trình đầu mối hồ chứa nước Cửa Đạt – một công trình thủy lợi đập đá đổ cấp I có quy mô chiều cao đập lớn nhất 115,5 m. Tác giả đã phân kỳ khoa học phương án dẫn dòng qua 6 giai đoạn gắn chặt với diễn biến khí tượng thủy văn lưu vực sông Chu, đồng thời tính toán chi tiết năng lực xả qua hầm ngầm và tràn tạm thân đập dở dang. Toàn bộ các giải pháp về thi công hố móng, lựa chọn thiết bị đắp đập, bố trí mặt bằng hạ tầng phụ trợ và lập dự toán chi phí đập chính được tính toán đầy đủ, có cơ sở kỹ thuật chuẩn xác và giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho ngành xây dựng thủy lợi – thủy điện.
