Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 1

Chia sẻ: Nguyễn Bắc Kiều Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

294
lượt xem 158
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2: Công trình Thuỷ lợi. Tập 1: Chương 1: Những vấn đề chung trong thiết kế công trình thuỷ lợi & Đập đất đá.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 1

Môc lôc 5 Môc lôc Lêi giíi thiÖu 3 Môc lôc 5 A. Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 13 Ch¬ng 1. Ph©n lo¹i, ph©n cÊp vµ c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh c«ng tr×nh thñy lîi 17 1.1. Ph©n lo¹i vµ ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy lîi 17 1.1.1. Ph©n lo¹i c«ng tr×nh thñy lîi 17 1.1.2. Ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy lîi (gäi t¾t lµ c«ng tr×nh thñy: CTT) 18 1.1.3. Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 22 1.2. Giai ®o¹n h×nh thµnh vµ khai th¸c c«ng tr×nh thñy lîi 27 1.2.1. Giai ®o¹n quy ho¹ch x¸c ®Þnh hÖ thèng c¸c CTT 27 1.2.2. Giai ®o¹n lËp dù ¸n CTT 28 1.2.3. Giai ®o¹n thùc hiÖn dù ¸n x©y dùng CTT 30 1.2.4. Giai ®o¹n qu¶n lý vËn hµnh vµ b¶o tr× CTT 32 Ch¬ng 2. chän tuyÕn vµ bè trÝ c«ng tr×nh 34 2.1. TuyÕn c«ng tr×nh ®Çu mèi thñy lîi 34 2.1.1. C¸c kh¸i niÖm vÒ tuyÕn 34 2.1.2. TuyÕn ë mçi lo¹i bè trÝ c«ng tr×nh 35 2.1.3. TuyÕn ®Ëp 37 2.1.4. TuyÕn c«ng tr×nh x¶ lò 40 2.1.5. TuyÕn n¨ng lîng 42 2.1.6. TuyÕn c«ng tr×nh ng¨n mÆn 43 2.1.7. Mét sè vÊn ®Ò chung vÒ chän tuyÕn 45 2.2. Bè trÝ tæng thÓ c«ng tr×nh ®Çu mèi 46 2.2.1. Nh÷ng nguyªn t¾c chung 46 2.2.2. Bè trÝ c«ng tr×nh kh«ng cã ®Ëp ng¨n s«ng 48 2.2.3. Bè trÝ c«ng tr×nh víi cét níc thÊp 48 2.2.4. Bè trÝ c«ng tr×nh víi cét níc trung b×nh 49 2.2.5. Bè trÝ c«ng tr×nh víi cét níc cao 51 2.2.6. Mét sè nhËn xÐt chung 51 2.3. §Æc tr-ng c¬ b¶n mét sè c«ng tr×nh thñy lîi ë ViÖt Nam 54 2.3.1. C¸c c«ng tr×nh thñy ®iÖn 54 2.3.2. C¸c c«ng tr×nh thñy lîi ®Çu mèi 63 2.3.3. C¸c c«ng tr×nh ng¨n mÆn 72
6 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 2.4. Mét sè mÆt b»ng bè trÝ c«ng tr×nh 73 Ch¬ng 3. t¶i träng vµ t¸c ®éng 95 3.1. Tæng qu¸t vÒ t¶i träng, t¸c ®éng vµ nh÷ng tæ hîp cña chóng 95 3.2. Träng l-îng b¶n th©n cña c«ng tr×nh 97 3.3. ¸p lùc thñy tÜnh vµ thñy ®éng 98 3.4. Lùc t¸c dông cña dßng thÊm lªn ®Ëp bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp 99 3.5. T¸c dông cña sãng (do giã) 102 3.5.1. C¸c th«ng sè tÝnh to¸n cña sãng ë vïng mÆt níc th«ng tho¸ng 102 3.5.2. T¶i träng cña sãng ®øng lªn c«ng tr×nh cã mÆt chÞu ¸p th¼ng ®øng 111 3.5.3. §é cao sãng leo 113 3.5.4. §é dÒnh do giã 114 3.6. ¸p lùc bïn c¸t 115 3.7. T¶i träng ®éng ®Êt 115 3.7.1. §¸nh gi¸ cÊp ®éng ®Êt ë ®Þa ®iÓm x©y dùng c«ng tr×nh thñy 115 3.7.2. X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng ®Êt 117 Ch¬ng 4. TÝnh to¸n thÊm qua nÒn vµ vßng quanh c«ng tr×nh thñy lîi 125 4.1. Tæng qu¸t 125 4.1.1. NhiÖm vô tÝnh to¸n thÊm vµ c¸c bµi to¸n thÊm 125 4.1.2. Lý thuyÕt c¬ b¶n vÒ thÊm 126 4.2. TÝnh to¸n thÊm cã ¸p ë nÒn c«ng tr×nh thñy b»ng ph-¬ng ph¸p c¬ häc chÊt láng 128 4.2.1. §¸y CTT cã mét b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4.1 a) 128 4.2.2. §¸y CTT cã mét b¶n cõ trªn nÒn thÊm níc cã chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4.1 b) 129 4.2.3. C«ng tr×nh cã b¶n ®¸y ph¼ng kh«ng cã b¶n cõ trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4.2 a) 130 4.2.4. B¶n mãng ph¼ng trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4.2 b) 131 4.2.5. B¶n mãng ph¼ng ®Æt ch×m vµo nÒn thÊm níc cã chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4.5) 133 4.2.6. B¶n mãng ph¼ng cã mét b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4.6) 134 4.2.7. B¶n mãng ph¼ng cã vËt tho¸t níc nöa h×nh trßn trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4.7) 135 4.2.8. B¶n mãng ph¼ng cã vËt tho¸t níc ph¼ng trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy v« h¹n (h×nh 4.8) 136 4.3. TÝnh to¸n thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy theo ph-¬ng ph¸p ph©n ®o¹n 136 4.3.1. B¶n mãng cã c¸c b¶n cõ kh«ng thÊm trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy h÷u h¹n (h×nh 4.9) 137 4.3.2. B¶n mãng cã c¸c b¶n cõ thÊm níc trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy h÷u h¹n (tÝnh to¸n theo V.P. Nedriga) 139 4.4. Sö dông l-íi thÊm ®Ó tÝnh to¸n thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy 141
Môc lôc 7 4.4.1. VÏ líi thÊm b»ng ph¬ng ph¸p ®å gi¶i 141 4.4.2. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña dßng thÊm theo líi thñy ®éng lùc 143 4.5. TÝnh thÊm cã ¸p d-íi nÒn c«ng tr×nh thñy theo ph-¬ng ph¸p hÖ sè c¶n cña TsugaÐp R.R. 144 4.6. ThÊm b¸n ¸p d-íi c«ng tr×nh thñy 146 4.6.1. B¶n mãng ph¼ng khi kh«ng cã tÇng lãt kh«ng thÊm (h×nh 4-19, a) 147 4.6.2. B¶n mãng ph¼ng khi cã tÇng lãt kh«ng thÊm (h×nh 4-19, b) 148 4.6.3. B¶n mãng ph¼ng cã b¶n cõ vµ tÇng lãt kh«ng thÊm (h×nh 4-19, c) 148 4.6.4. B¶n mãng ph¼ng cã b¶n cõ, cã vËt tho¸t níc sau b¶n cõ trªn nÒn thÊm cã tÇng lãt kh«ng thÊm (h×nh 4-19, d) 148 4.7. ThÊm kh«ng ¸p vßng quanh khu vùc nèi tiÕp gi÷a c«ng tr×nh thñy víi bê cã xÐt ®Õn ¶nh h-ëng dßng n-íc ngÇm ë bê 149 4.7.1. S¬ ®å tÝnh to¸n thÊm theo V.P. Nedriga (h×nh 4-20) 149 4.7.2. Mµn chèng thÊm d¹ng têng ®¬n kh«ng thÊm níc (h×nh 4-21) 150 4.7.3. Têng biªn cã mét mµn chèng thÊm ®Æt ë vÞ trÝ bÊt kú (h×nh 4-22) 152 4.7.4. Trô biªn cã mét mµn ng¨n níc ë phÝa thîng lu khi ®êng mÐp níc ë hå chøa cã d¹ng g∙y khóc (h×nh 4-27) 157 4.8. ThÊm kh«ng ¸p vßng quanh vïng nèi tiÕp ®Ëp bª t«ng víi ®Ëp ®Êt trªn tÇng lãt kh«ng thÊm (TÝnh to¸n theo V.P. Nedriga) 160 4.8.1. Ph¬ng ph¸p tÝnh 160 4.8.2. Ph©n ®o¹n lo¹i I (h×nh 4-31) 160 4.8.3. Ph©n ®o¹n lo¹i II, III vµ IV 161 4.8.4. Ph©n ®o¹n lo¹i V 163 4.8.5. Ph©n ®o¹n lo¹i VI (h×nh 4-33) 164 4.8.6. ChiÒu s©u dßng thÊm trªn c¸c biªn gi÷a c¸c ph©n ®o¹n kÒ nhau 164 4.8.7. Têng biªn nèi tiÕp cã mét mµn ch¾n kh«ng thÊm 166 Ch¬ng 5. Mét sè ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 169 5.1. Kh¸i niÖm chung 169 5.2. Ph-¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp 170 5.3. Ph-¬ng ph¸p hÖ sè an toµn 170 5.4. TÝnh to¸n c«ng tr×nh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n 170 5.4.1. T¶i träng tÝnh to¸n 171 5.4.2. TÝnh søc chÞu t¶i cña vËt liÖu 171 5.5. TÝnh to¸n c«ng tr×nh theo lý thuyÕt ®é tin cËy 172 5.5.1. C¬ së ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cña c«ng tr×nh 172 5.5.2. Bµi to¸n tÝnh ®é bÒn cña kÕt cÊu bª t«ng 174 5.5.3. Bµi to¸n vÒ æn ®Þnh ®Ëp bª t«ng träng lùc vµ têng ch¾n ®Êt 175 5.5.4. Bµi to¸n vÒ kh¶ n¨ng th¸o níc 176
8 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 5.5.5. Bµi to¸n vÒ tuæi thä c«ng tr×nh 177 5.6. Quan hÖ gi÷a tÇn suÊt ®¶m b¶o víi hÖ sè dù tr÷ 177 B - §Ëp ®Êt ®¸ 179 Ch¬ng 1. §Ëp ®Êt 181 1.1. Tæng qu¸t vµ ph©n lo¹i ®Ëp ®Êt 181 1.1.1. Tæng qu¸t vÒ ®Ëp ®Êt 181 1.1.2. Ph©n lo¹i ®Ëp ®Êt 182 1.2. VËt liÖu ®Ó x©y dùng ®Ëp 185 1.2.1. Tæng qu¸t 185 1.2.2. TÝnh chÊt c¬ lÝ cña ®Êt 187 1.2.3. TÝnh thÊm níc cña ®Êt 191 1.2.4. TÝnh biÕn d¹ng cña ®Êt 192 1.2.5. Cêng ®é cña ®Êt 194 1.2.6. Yªu cÇu ®èi víi nÒn ®Ëp ®Êt 197 1.3. CÊu t¹o mÆt c¾t ngang cña ®Ëp ®Êt 198 1.3.1. §Ønh ®Ëp 198 1.3.2. M¸i dèc cña ®Ëp ®Êt 200 1.3.3. C¬ ®Ëp 200 1.4. Gia cè m¸i dèc cña ®Ëp ®Êt 201 1.4.1. Gia cè m¸i dèc thîng lu 201 1.4.2. Gia cè m¸i dèc h¹ lu 201 1.5. VËt chèng thÊm (VCT) 202 1.5.1. NhiÖm vô cña vËt chèng thÊm 202 1.5.2. VËt chèng thÊm (VCT) b»ng ®Êt 203 1.5.3. VËt chèng thÊm (VCT) kh«ng ph¶i lµ ®Êt 204 1.6. VËt tho¸t n-íc (VTN) 205 1.6.1. Tæng qu¸t 205 1.6.2. CÊu t¹o vµ bè trÝ VTN 206 1.7. Nèi tiÕp ®Ëp ®Êt víi nÒn, bê vµ víi c«ng tr×nh bª t«ng 210 1.7.1. Nèi tiÕp ®Ëp víi nÒn vµ bê 210 1.7.2. KÕt cÊu nèi tiÕp 211 1.8. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vµ thi c«ng ®Ëp ®Êt 212 1.8.1. §Ëp ®Êt ®¾p kh« 212 1.8.2. §Ëp ®Êt ®¾p trong níc 215 1.8.3. §Ëp ®Êt båi 217
Môc lôc 9 Ch¬ng 2. §Ëp hçn hîp ®Êt ®¸, ®Ëp ®¸ ®æ, ®Ëp ®¸ x©y 230 2.1. Tæng qu¸t vµ ph©n lo¹i 230 2.1.1. Tæng qu¸t vÒ ®Ëp ®¸ ®æ 230 2.1.2. Ph©n lo¹i ®Ëp ®¸ ®æ 232 2.2. VËt liÖu ®Ó x©y dùng ®Ëp ®¸ ®æ 233 2.2.1. Tæng qu¸t 233 2.2.2. TÝnh chÊt vËt liÖu ®¸ 234 2.3. Lùa chän lo¹i ®Ëp 238 2.4. MÆt c¾t ngang cña ®Ëp ®¸ ®æ 239 2.4.1. §Ønh ®Ëp 239 2.4.2. M¸i dèc cña ®Ëp ®¸ ®æ 240 2.5. KÕt cÊu chèng thÊm trong ®Ëp ®¸ ®æ 241 2.5.1. Tæng qu¸t 241 2.5.2. VËt chèng thÊm b»ng ®Êt 241 2.5.3. VËt chèng thÊm kh«ng ph¶i lµ ®Êt 246 2.6. §Ëp ®¸ ®æ t-êng träng lùc 252 2.7. BiÖn ph¸p vµ kÕt cÊu chèng thÊm ë nÒn ®Ëp ®¸ ®æ 253 2.7.1. §¸ gèc lé ra bÒ mÆt ®Êt hoÆc bÞ che phñ mét líp trÇm tÝch cã ®é dµy nhá 253 2.7.2. NÒn ®¸ gèc n»m c¸ch mÆt ®Êt mét ®é s©u kh¸ lín nhng vÉn cã thÓ víi tíi ®îc 256 2.7.3. §¸ gèc n»m ë ®é s©u kh«ng cã kh¶ n¨ng víi tíi vÒ thùc tÕ 256 2.8. BiÖn ph¸p th¸o lò thi c«ng qua ®Ëp ®¸ ®æ ®ang x©y dùng 257 2.8.1. Th¸o lò thi c«ng theo s¬ ®å dèc níc 258 2.8.2. Th¸o lò thi c«ng theo s¬ ®å ®Ëp trµn ngìng réng 259 2.8.3. Th¸o lò b»ng ph¬ng ph¸p thÊm níc qua ®¸ ®æ 262 2.9. §Ëp ®Êt ®¸ thÊm n-íc vµ trµn n-íc 265 2.9.1. Kh¶ n¨ng thÊm níc qua ®Ëp ®¸ ®æ 265 2.9.2. §Ëp ®¸ ®æ cã bÒ mÆt gia cè ®Ó trµn níc 266 2.10. §Ëp ®Êt ®¸ x©y dùng b»ng næ m×n ®Þnh h-íng 267 2.10.1 §iÒu kiÖn x©y dùng 267 2.10.2. Lo¹i ®Ëp thi c«ng b»ng næ m×n ®Þnh híng 268 2.10.3. TÝnh chÊt c¬ lÝ cña ®Êt trong ®Ëp ®¸ ®æ thi c«ng b»ng næ m×n ®Þnh híng 269 2.10.4. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè chÝnh trong næ m×n 269 2.11. §Ëp ®¸ x©y 273 2.11.1. Ph©n lo¹i ®Ëp ®¸ x©y 273 2.11.2. ¦u nhîc ®iÓm cña ®Ëp ®¸ x©y 274 Ch¬ng 3. KÕt cÊu gia cè m¸i dèc ®Ëp ®Êt ®¸ 278 3.1. Tæng qu¸t 278 3.2. ThiÕt kÕ tÇng ®Öm d-íi kÕt cÊu gia cè 280 3.2.1. Tæng qu¸t 280
10 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 3.2.2. TÇng ®Öm díi kÕt cÊu gia cè b»ng líp che phñ liªn tôc 281 3.2.3. TÇng ®Öm díi gia cè b»ng tÊm bª t«ng cã khe nèi hë 281 3.2.4. ChiÒu dµy cña c¸c líp ®Öm díi gia cè b»ng bª t«ng cèt thÐp 284 3.2.5. TÇng ®Öm díi gia cè b»ng ®¸ 284 3.3. ThiÕt kÕ gia cè b»ng ®¸ 288 3.3.1. Tæng qu¸t 288 3.3.2. TÝnh gia cè b»ng ®¸ ®æ 289 3.3.3. Gia cè b»ng ®¸ xÕp 293 3.4. ThiÕt kÕ gia cè b»ng líp phñ bª t«ng cèt thÐp ®æ liÒn khèi hoÆc ®æ theo tÊm lín sau ®ã lÊp kÝn c¸c khe nèi b»ng bª t«ng 295 3.4.1. TÝnh to¸n æn ®Þnh chung cña líp gia cè 295 3.4.2. TÝnh ®é bÒn vµ biÕn d¹ng cña líp gia cè bª t«ng cèt thÐp 296 3.4.3. CÊu t¹o cña líp gia cè bª t«ng cèt thÐp ®æ liÒn khèi 299 3.5. ThiÕt kÕ gia cè hë b»ng tÊm bª t«ng cèt thÐp l¾p ghÐp 300 3.5.1. TÝnh æn ®Þnh vµ cêng ®é cña tÊm gia cè 300 3.5.2. CÊu t¹o cña gia cè hë 301 3.6. Mét sè lo¹i gia cè kh¸c 303 3.6.1. Gia cè b»ng bª t«ng atphan 303 3.6.2. Gia cè b»ng v÷a c¸t nhùa ®êng liªn kÕt víi ®¸ 304 3.6.3. Gia cè m¸i dèc b»ng ®Êt xi m¨ng 305 3.6.4. Gia cè m¸i dèc b»ng dÇm gç 305 3.6.5. Sö dông m¸i dèc tho¶i kh«ng cã gia cè 305 3.7. ThiÕt kÕ gia cè nhÑ 306 Ch¬ng 4. thÊm qua ®Ëp ®Êt ®¸ 307 4.1. Tæng qu¸t 307 4.2. Nh÷ng bµi to¸n thÊm æn ®Þnh ®Æc tr-ng trong ®Ëp ®Êt 314 4.2.1. ThÊm qua ®Ëp ®Êt ®ång chÊt trªn nÒn kh«ng thÊm, kh«ng cã vËt tho¸t níc 314 4.2.2. ThÊm qua ®Ëp ®Êt ®ång chÊt trªn nÒn kh«ng thÊm, h¹ lu ®Ëp cã vËt tho¸t níc 318 4.2.3. ThÊm qua ®Ëp kh«ng ®ång chÊt trªn nÒn kh«ng thÊm 322 4.2.4. ThÊm qua ®Ëp trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy cã h¹n 331 4.2.5. ThÊm qua ®Ëp ®Êt cã vËt chèng thÊm (VCT) trªn nÒn thÊm níc chiÒu dµy cã h¹n 340 4.3. ThÊm kh«ng æn ®Þnh trong ®Ëp ®Êt 346 4.4. æn ®Þnh thÊm cña ®Êt 350 4.4.1. Tæng qu¸t 350 4.4.2. æn ®Þnh thÊm cña ®Êt rêi 353 4.4.3. æn ®Þnh thÊm cña ®Êt dÝnh (®Êt sÐt) 357 Ch¬ng 5. æn ®Þnh vµ biÕn d¹ng cña ®Ëp ®Êt ®¸ 363 5.1. æn ®Þnh cña m¸i dèc ®Ëp 363
Môc lôc 11 5.1.1. Tæng qu¸t 363 5.1.2. TÝnh æn ®Þnh m¸i dèc theo mÆt trît h×nh trô trßn 365 5.1.3. TÝnh æn ®Þnh m¸i dèc theo mÆt trît ph¼ng hoÆc theo mÆt trît gåm mét sè mÆt ph¼ng 374 5.1.4. TÝnh æn ®Þnh m¸i dèc theo mÆt trît hçn hîp 375 5.1.5. TÝnh æn ®Þnh m¸i dèc ®Ëp theo tr¹ng th¸i øng suÊt biÕn d¹ng 375 5.1.6. TÝnh æn ®Þnh têng nghiªng vµ líp b¶o vÖ 376 5.1.7. TÝnh æn ®Þnh m¸i dèc h¹ lu theo ®iÒu kiÖn s¹t lë do dßng thÊm g©y ra 378 5.1.8. §Æc ®iÓm tÝnh to¸n æn ®Þnh m¸i dèc ®Ëp ®Êt ®¸ vµ ®Ëp ®¸ ®æ 379 5.2. TÝnh to¸n ¸p lùc kÏ rçng 380 5.2.1.Tæng qu¸t 380 5.2.2. TÝnh ¸p lùc kÏ rçng theo ph¬ng ph¸p ®êng cong nÐn 381 5.2.3. TÝnh ¸p lùc kÏ rçng theo lý thuyÕt thÊm cè kÕt 382 5.3. TÝnh to¸n lón ë ®Ëp ®Êt ®¸ 385 5.3.1. Tæng qu¸t 385 5.3.2. TÝnh to¸n lón cña ®Ëp hoÆc c¸c bé phËn ®Ëp cÊu t¹o b»ng ®Êt sÐt 386 5.3.3. TÝnh to¸n lón ®èi víi c¸c bé phËn cÊu t¹o b»ng ®Êt h¹t lín trong ®Ëp ®Êt ®¸ vµ ®Ëp ®¸ ®æ 387 5.4. TÝnh to¸n tr¹ng th¸i øng suÊt - biÕn d¹ng cña ®Ëp ®Êt ®¸ 391 5.5. TÝnh æn ®Þnh ®Ëp ®Êt ®¸ cã kÓ ®Õn lùc ®éng ®Êt 391 5.5.1. Tæng qu¸t 391 5.5.2. T¸c ®éng cña m«i trêng níc ®èi víi æn ®Þnh c«ng tr×nh khi cã ®éng ®Êt 396 Phô lôc. TÝnh to¸n æn ®Þnh trît s©u c«ng tr×nh trªn nÒn ®Êt b»ng phÇn mÒm slope/w 399 1. Giíi thiÖu phÇn mÒm Slope/w 399 2. X©y dùng vÝ dô mÉu cho phÇn mÒm Slope/w 401 3. øng dông phÇn mÒm Slope/w tÝnh to¸n æn ®Þnh trît s©u c«ng tr×nh trong ®iÒu kiÖn ViÖt Nam 407 Tµi liÖu tham kh¶o 411
12 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1
A. Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi Ch¬ng 1. Ph©n lo¹i, ph©n cÊp vµ c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh c«ng tr×nh thñy lîi Ch¬ng 2. Chän tuyÕn vµ bè trÝ c«ng tr×nh Ch¬ng 3. T¶i träng vµ t¸c ®éng Ch¬ng 4. TÝnh to¸n thÊm qua nÒn vµ vßng quanh c«ng tr×nh thñy lîi Ch¬ng 5. Mét sè ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi
14 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1
A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 15 C«ng tr×nh thñy lîi cã nhiÒu lo¹i víi quy m«, tÝnh n¨ng kh¸c nhau, ®-îc x©y dùng ®Ó khai th¸c sö dông hîp lý tµi nguyªn n-íc phôc vô cho nhiÒu môc ®Ých - ngµnh kinh tÕ hoÆc cho mét ®èi t-îng ngµnh nµo ®ã. Nh÷ng yªu cÇu chñ yÕu vÒ thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi (TCXDVN 285:2002), ®ã lµ: 1. Khi lËp Dù ¸n thñy lîi ph¶i c¨n cø vµo môc tiªu ph¸t triÓn kinh tÕ x∙ héi cña tõng thêi kú ®∙ ®-îc ho¹ch ®Þnh trong kÕ ho¹ch ph¸t triÓn quèc gia - vïng l∙nh thæ, kÕ ho¹ch ph¸t triÓn cña c¸c ngµnh vµ quy ho¹ch khai th¸c l-u vùc, nh»m ®Ò xuÊt ph-¬ng ¸n khai th¸c vµ sö dông tµi nguyªn n-íc mét c¸ch hîp lý nhÊt. 2. ViÖc lùu chän h×nh thøc bËc thang, quy m« c«ng tr×nh, h×nh lo¹i c«ng tr×nh, bè trÝ tæng thÓ, c¸c th«ng sè còng nh- c¸c mùc n-íc tÝnh to¸n ®iÓn h×nh cÇn ph¶i ®-îc quyÕt ®Þnh trªn c¬ së so s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt gi÷a c¸c ph-¬ng ¸n cã xÐt tíi ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè liªn quan nh- ®Þa ®iÓm x©y dùng, c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn vïng chÞu ¶nh h-ëng cña dù ¸n, nhu cÇu hiÖn t¹i vµ t-¬ng lai cña c¸c ngµnh cã liªn quan ®Õn nguån n-íc thuéc l-u vùc ®ang xem xÐt, sù thay ®æi chÕ ®é thñy v¨n - m«i tr-êng ë th-îng h¹ l-u c«ng tr×nh, nh÷ng thiÖt h¹i vËt chÊt do ngËp óng g©y ra. 3. Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi ph¶i ®¹t ®-îc c¸c yªu cÇu vÒ ®é bÒn v÷ng cña c«ng tr×nh, thuËn lîi vµ an toµn trong qu¶n lý vËn hµnh, cã bè côc kiÕn tróc hîp lý víi c¶nh quan xung quanh, sö dông tèi ®a vËt liÖu t¹i chç, biÖn ph¸p thi c«ng tèi -u, thêi gian x©y dùng hîp lý, tæ chøc ®Òn bï di d©n t¸i ®Þnh c-, tæ chøc dän lßng hå vµ vïng kÕ cËn, b¶o vÖ nh÷ng c«ng tr×nh kiÕn tróc v¨n hãa lÞch sö cã gi¸ trÞ, tËn dông khai th¸c hoÆc b¶o vÖ c¸c má cã Ých trong lßng hå, b¶o vÖ c¸c vïng ®Êt n«ng nghiÖp cã gi¸ trÞ ë møc cao nhÊt, ®Ò xuÊt c¸c biÖn ph¸p vµ ph-¬ng tiÖn ®¶m b¶o an toµn khi thi c«ng vµ khai th¸c sau nµy v.v... 4. Khi thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi cßn ph¶i xÐt ®Õn c¸c mÆt nh- kh¶ n¨ng kÕt hîp mét sè chøc n¨ng trong mét h¹ng môc c«ng tr×nh, kh¶ n¨ng ®-a vµo khai th¸c tõng phÇn c«ng tr×nh ®Ó kÞp thêi ph¸t huy hiÖu qu¶, c¬ cÊu l¹i c¸c c«ng tr×nh hiÖn cã vµ ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p c¶i t¹o, kh¾c phôc ®Ó chóng phï hîp khi Dù ¸n míi ®i vµo ho¹t déng, quy chuÈn hãa bè trÝ thiÕt bÞ, kÕt cÊu vµ ph-¬ng ph¸p thi c«ng x©y l¾p nh»m ®Èy nhanh tiÕn ®é, h¹ gi¸ thµnh..., tËn dông cét n-íc t¹o ra ®Ó ph¸t ®iÖn vµ cho c¸c môc ®Ých kh¸c.
16 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 5. §¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i tr-êng vµ thiÕt kÕ tæng thÓ c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ trªn c¬ së dù b¸o sù thay ®æi cña chóng sau khi h×nh thµnh hÖ thèng thñy lîi. 6. Khi thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thñy lîi chñ yÕu cÊp I, II vµ III ph¶i bè trÝ thiÕt bÞ kiÓm tra - ®o l-êng ®Ó quan tr¾c sù lµm viÖc cña c«ng tr×nh vµ nÒn trong suèt qu¸ tr×nh x©y dùng vµ khai th¸c nh»m ®¸nh gi¸ ®é bÒn v÷ng cña c«ng tr×nh, ph¸t hiÖn kÞp thêi nh÷ng h- háng, khuyÕt tËt ®Ó quyÕt ®Þnh biÖn ph¸p söa ch÷a, phßng ngõa sù cè vµ c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn khai th¸c. Khi cã luËn chøng tháa ®¸ng cã thÓ kh«ng ®Æt thiÕt bÞ kiÓm tra ®o l-êng trong c«ng tr×nh cÊp III hoÆc ®Ò nghÞ bè trÝ thiÕt bÞ cho c«ng tr×nh cÊp IV. 7. Khi thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thñy lîi chñ yÕu cÊp I, II cÇn tiÕn hµnh mét sè nghiªn cøu thùc nghiÖm ®Ó ®èi chøng, hiÖu chØnh, chÝnh x¸c hãa c¸c th«ng sè kü thuËt vµ t¨ng thªm ®é tin cËy cho ®å ¸n. §èi t-îng vµ ph¹m vi nghiªn cøu tïy thuéc vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña tõng c«ng tr×nh vµ ®-îc ®Ò xuÊt ngay trong giai ®o¹n lËp B¸o c¸o nghiªn cøu kh¶ thi. C«ng t¸c nµy còng ®-îc thùc hiÖn cho h¹ng môc c«ng tr×nh cÊp d-íi khi cã luËn chøng cÇn thiÕt. 8. Khi thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thñy d¹ng khèi lín ph¶i tÝnh ®Õn viÖc ph©n bè hîp lý vËt liÖu trong th©n c«ng tr×nh phï hîp víi tr¹ng th¸i øng suÊt, biÕn d¹ng, yªu cÇu chèng thÊm... nh»m gi¶m gi¸ thµnh mµ vÉn ®¶m b¶o ®-îc c¸c yªu cÇu kü thuËt. 9. C¸c c«ng tr×nh thñy ph¶i ®¶m b¶o c¸c tiªu chuÈn vÒ æn ®Þnh, ®é bÒn, kh«ng cho phÐp nøt hoÆc h¹n chÕ ®é më réng vÕt nøt, biÕn d¹ng cña c«ng tr×nh vµ nÒn trong mäi ®iÒu kiÖn lµm viÖc. §ång thêi ph¶i tháa m∙n c¸c yªu cÇu giíi h¹n vÒ tÝnh thÊm n-íc, t¸c ®éng x©m thùc hãa häc, c¬ häc cña n-íc, bïn c¸t vµ c¸c vËt tr«i næi; t¸c ®éng xãi ngÇm trong th©n vµ nÒn c«ng tr×nh; t¸c ®éng cña sinh vËt vµ thùc vËt... 10. Khi thiÕt kÕ söa ch÷a, phôc håi, n©ng cÊp vµ më réng c«ng tr×nh cÇn ®¸p øng thªm nh÷ng yªu cÇu vÒ môc tiªu söa ch÷a, phôc håi, n©ng cÊp hay më réng c«ng tr×nh. Trong thêi gian c¶i t¹o, n©ng cÊp c«ng tr×nh vÒ nguyªn t¾c kh«ng ®-îc g©y ra nh÷ng ¶nh h-ëng qu¸ bÊt lîi cho c¸c hé ®ang dïng n-íc. CÇn nghiªn cøu sö dông l¹i c«ng tr×nh cò ë møc tèi ®a. CÇn thu thËp ®Çy ®ñ c¸c tµi liÖu kh¶o s¸t, thiÕt kÕ, thi c«ng, qu¶n lý, quan tr¾c, sù cè ®∙ x¶y ra cña c«ng tr×nh cò, kÕt hîp víi c¸c nghiªn cøu kh¶o s¸t chuyªn ngµnh ®Ó ®¸nh gi¸ ®óng chÊt l-îng, t×nh tr¹ng kü thuËt, trang thiÕt bÞ, nÒn vµ c«ng tr×nh lµm c¬ së cho viÖc lùa chän c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt.
A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 17 Ch¬ng 1 Ph©n lo¹i, ph©n cÊp vµ c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh c«ng tr×nh thñy lîi Biªn so¹n: GS. TSKH. TrÞnh Träng Hµn 1.1. Ph©n lo¹i vµ ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy lîI 1.1.1. Ph©n lo¹i c«ng tr×nh thñy lîi Tïy theo nhu cÇu sö dông vµ c¸c yÕu tè tù nhiªn nh chÕ ®é thñy v¨n nguån níc, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, ®Þa h×nh, vËt liÖu x©y dùng v.v..., c«ng tr×nh thñy lîi gåm nhiÒu lo¹i kh¸c nhau víi qui m« vµ tÝnh chÊt rÊt kh¸c nhau. Díi ®©y lµ sù ph©n lo¹i c«ng tr×nh thñy theo mét sè mÆt ®Æc trng nhÊt. a. Theo nhiÖm vô vµ chøc n¨ng C«ng tr×nh thñy lîi ®îc chia thµnh 4 nhãm chÝnh lµ: 1. C«ng tr×nh d©ng níc; 2. C«ng tr×nh lÊy níc; 3. C«ng tr×nh dÉn níc; 4. C«ng tr×nh th¸o níc, x¶ níc. C«ng tr×nh d©ng níc cã chøc n¨ng t¹o ra sù d©ng mùc níc ë phÝa tríc nã phôc vô cho c¸c môc tiªu sö dông kh¸c nhau, vÝ dô ®Ó dÉn níc tù ch¶y vµo hÖ thèng tíi, hoÆc ®Ó t¹o cét níc ph¸t ®iÖn. Tïy quy m« d©ng níc, cã thÓ h×nh thµnh hå chøa ®iÒu tiÕt chÕ ®é dßng ch¶y tù nhiªn cña s«ng suèi, hoÆc kh«ng t¹o hå ®iÒu tiÕt. C«ng tr×nh lÊy níc cã nhiÖm vô lÊy mét lîng níc nhÊt ®Þnh tõ nguån níc phôc vô nhu cÇu sö dông cña mét ngµnh nµo ®ã nh lÊy níc tíi, cÊp níc sinh ho¹t hoÆc cÊp níc c«ng nghiÖp, lÊy níc vµo tr¹m thñy ®iÖn, v.v… C«ng tr×nh dÉn níc cã nhiÖm vô chuyÓn t¶i níc tõ vÞ trÝ nµy ®Õn vÞ trÝ kh¸c. Ph¹m vi chuyÓn níc cã thÓ trong mét vïng hÑp hoÆc gi÷a c¸c lu vùc hay tõ quèc gia nµy ®Õn quèc gia kh¸c. C«ng tr×nh th¸o níc ®îc sö dông ®Ó th¸o níc thõa tõ hå chøa (trêng hîp nµy gäi lµ c«ng tr×nh x¶ lò), ®Ó kÕt hîp th¸o bïn c¸t hoÆc th¸o c¹n hå chøa. b. Theo ph¹m vi vµ môc tiªu sö dông VÒ mÆt nµy c«ng tr×nh thñy lîi ®îc chia thµnh hai nhãm: 1. C«ng tr×nh chung, cho phÐp sö dông cho nhiÒu ngµnh, nhiÒu môc tiªu kh¸c nhau. C¸c nhãm c«ng tr×nh nªu ë môc a ®Òu lµ c«ng tr×nh chung.
18 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 2. C«ng tr×nh chuyªn dông, phôc vô cho mét ngµnh nµo ®ã, vÝ dô tr¹m thñy ®iÖn (phôc vô cho môc tiªu ph¸t ®iÖn), ©u thuyÒn (phôc vô cho giao th«ng thñy), hÖ thèng tíi (phôc vô tíi ruéng), v.v… c. Theo thêi gian sö dông Trong trêng hîp nµy c«ng tr×nh thñy lîi ®îc chia thµnh c«ng tr×nh l©u dµi ®îc sö dông thêng xuyªn trong suèt qu¸ tr×nh khai th¸c vµ c«ng tr×nh t¹m thêi - chØ sö dông trong thêi gian thi c«ng hoÆc söa ch÷a c«ng tr×nh l©u dµi, vÝ dô ®ª qu©y, c«ng tr×nh dÉn dßng thi c«ng, v.v… d. Theo môc ®Ých vµ tÇm quan träng Theo môc ®Ých vµ tÇm quan träng th× c«ng tr×nh thñy lîi gåm c«ng tr×nh chñ yÕu (hay c«ng tr×nh chÝnh) vµ c«ng tr×nh thø yÕu (hay c«ng tr×nh phô). C«ng tr×nh thñy lîi chñ yÕu lµ c«ng tr×nh khi söa ch÷a hoÆc bÞ h háng sÏ ¶nh hëng ®Õn sù lµm viÖc b×nh thêng cña hÖ thèng sö dông níc, vÝ dô gi¶m c«ng suÊt hay ngõng ho¹t ®éng cña nhµ m¸y thñy ®iÖn, gi¶m hay ngõng ho¹t ®éng cña hÖ thèng thñy n«ng tíi tiªu, hÖ thèng vËn t¶i thñy, v.v… Ngoµi ra, khi c«ng tr×nh thñy chñ yÕu bÞ sù cè cßn cã thÓ g©y ra c¸c hËu qu¶ nghiªm träng nh ngËp óng ®Êt ®ai, ph¸ ho¹i c¸c c«ng tr×nh d©n sinh kinh tÕ kh¸c, ®e däa an toµn tµi s¶n vµ tÝnh m¹ng cña d©n c vïng h¹ du, v.v… VÝ dô vÒ c«ng tr×nh thñy chñ yÕu lµ ®Ëp, ®ª ng¨n lò, nhµ m¸y thñy ®iÖn, kªnh dÉn chÝnh, bÓ ¸p lùc, ©u thuyÒn, v.v… C«ng tr×nh thñy lîi thø yÕu lµ c«ng tr×nh khi bÞ h háng sÏ ¶nh hëng ®Õn sù lµm viÖc b×nh thêng cña c¸c c«ng tr×nh thñy chñ yÕu nhng kh«ng g©y ra c¸c hËu qu¶ nghiªm träng. VÝ dô vÒ c«ng tr×nh thñy thø yÕu lµ c¸c ®ª híng dßng, cöa van söa ch÷a, cÇu c«ng t¸c kh«ng chÞu t¶i träng cña m¸y n©ng chuyÓn, bÕn c¶ng phô, c«ng tr×nh gia cè bê, v.v… Ngoµi ra, cßn cã thÓ cã nh÷ng ph©n lo¹i kh¸c nh theo vÞ trÝ x©y dùng, theo chiÒu cao c«ng tr×nh hay chiÒu cao cét níc t¸c dông, theo vËt liÖu x©y dùng, kÕt cÊu x©y dùng,… Sù ph©n lo¹i chi tiÕt nµy thêng ®îc ¸p dông cho tõng c«ng tr×nh trong trêng hîp cô thÓ. 1.1.2. Ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy lîi (gäi t¾t lµ c«ng tr×nh thñy: CTT) Nh÷ng CTT l©u dµi ®îc ph©n thµnh cÊp dùa theo tÇm quan träng cña nã ®èi víi nÒn kinh tÕ, cã xÐt ®Õn hËu qu¶ khi chóng ngõng ho¹t ®éng hay bÞ sù cè. Theo Tiªu chuÈn x©y dùng ViÖt Nam TCXDVN 285:2002, c«ng tr×nh thñy lîi ®Çu mèi ®îc ph©n thµnh 5 cÊp dùa vµo hai yÕu tè chÝnh lµ n¨ng lùc phôc vô (b¶ng 1-1) vµ ®Æc tÝnh kü thuËt cña h¹ng môc c«ng tr×nh thñy. NÕu c«ng tr×nh thñy lîi chñ yÕu ë côm c«ng tr×nh ®Çu mèi ®¶m b¶o ®ång thêi cho nhiÒu ngµnh kinh tÕ kh¸c nhau th× cÊp cña nã ®îc lÊy theo chØ tiªu cña h¹ng môc cã cÊp cao nhÊt ghi trong b¶ng 1-1 hoÆc b¶ng 1-2.
A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 19 B¶ng 1-1. CÊp thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh theo n¨ng lùc phôc vô CÊp thiÕt kÕ Lo¹i c«ng tr×nh thñy lîi I II III IV V 1. HÖ thèng thñy n«ng cã diÖn tÝch ®îc tíi hoÆc ³ 50 < 50 ¸ 10 < 10 ¸ 2 < 2 ¸ 0,2 < 0,2 diÖn tÝch tù nhiªn khu tiªu, 103 ha 2. Nhµ m¸y thñy ®iÖn cã c«ng suÊt, 103 kW ³ 300 < 300 ¸ 50 < 50 ¸ 5 < 5 ¸ 0,2 < 0,2 3. C«ng tr×nh cÊp nguån níc (cha xö lý) cho c¸c ³ 20 < 20 ¸ 10 < 10 ¸ 2 100 > 70¸100 > 25¸70 > 10¸25 £ 10 1. §Ëp vËt liÖu ®Êt, ®Êt-®¸ cã chiÒu cao lín nhÊt, m B > 75 > 35¸75 > 15¸35 > 8¸15 £8 C > 50 > 25¸50 > 15¸25 > 8¸15 £8 A > 100 > 60¸100 > 25¸60 > 10¸25 £ 10 2. §Ëp bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp c¸c lo¹i vµ c¸c c«ng tr×nh thñy chÞu ¸p kh¸c B > 50 > 25¸50 > 10¸25 > 5¸10 £5 cã chiÒu cao, m C > 25 > 20¸25 > 10¸20 > 5¸10 £5 A > 40 > 25¸40 > 15¸25 > 8¸15 £8 3. Têng ch¾n cã chiÒu cao, m B > 30 > 20¸30 > 12¸20 > 5¸12 £5 C > 25 > 18¸25 > 10¸18 > 4¸8 £4 4. Hå chøa cã dung tÝch, 106 m3 > 1000 > 200¸1000 > 20¸200 > 1¸20 £1 Chó chÝch: 1. §Êt nÒn chia thµnh 3 nhãm ®iÓn h×nh: Nhãm A - NÒn lµ ®¸. Nhãm B - NÒn lµ ®Êt c¸t, ®Êt hßn th«, ®Êt sÐt ë tr¹ng th¸i cøng vµ nöa cøng. Nhãm C - NÒn lµ ®Êt sÐt b∙o hoµ níc ë tr¹ng th¸i dÎo. 2. ChiÒu cao c«ng tr×nh ®îc tÝnh nh sau: - Víi ®Ëp vËt liÖu ®Êt, ®Êt - ®¸: ChiÒu cao tÝnh tõ mÆt nÒn thÊp nhÊt sau khi dän mãng (kh«ng kÓ phÇn chiÒu cao ch©n khay) ®Õn ®Ønh ®Ëp. - Víi ®Ëp bª t«ng c¸c lo¹i vµ c¸c c«ng tr×nh x©y ®óc chÞu ¸p kh¸c: ChiÒu cao tÝnh tõ ®¸y ch©n khay thÊp nhÊt ®Õn ®Ønh c«ng tr×nh.
20 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 Ph©n cÊp thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh thø yÕu vµ c«ng tr×nh t¹m thêi dùa theo quan hÖ cña chóng víi c«ng tr×nh chñ yÕu trong mét hÖ thèng c«ng tr×nh ®Çu mèi (b¶ng 1-3). B¶ng 1-3. Quan hÖ cÊp thiÕt kÕ gi÷a c«ng tr×nh chñ yÕu - c«ng tr×nh thø yÕu - c«ng tr×nh t¹m thêi trong mét c«ng tr×nh ®Çu mèi hoÆc hÖ thèng dÉn CÊp thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh ®Çu mèi I II III IV V hoÆc hÖ thèng dÉn CÊp thiÕt kÕ c«ng tr×nh chñ yÕu I II III IV V CÊp thiÕt kÕ c«ng tr×nh thø yÕu III III IV V V CÊp thiÕt kÕ c«ng tr×nh t¹m thêi IV IV V V V CÊp thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh t¹m thêi cã thÓ ®îc n©ng lªn mét cÊp khi sù h háng cña chóng dÉn ®Õn c¸c hËu qu¶ sau: a) Cã thÓ g©y ra th¶m ho¹ cho c¸c khu d©n c, khu c«ng nghiÖp tËp trung, c¸c tuyÕn giao th«ng huyÕt m¹ch ë h¹ lu. b) Lµm mÊt an toµn cho c«ng tr×nh l©u dµi ®ang x©y dùng. c) ThiÖt h¹i vÒ vËt chÊt g©y ra khi sù cè lín h¬n nhiÒu so víi vèn ®Çu t thªm cho c«ng tr×nh t¹m thêi. d) §Èy lïi thêi gian ®a c«ng tr×nh vµo khai th¸c, lµm gi¶m ®¸ng kÓ hiÖu qu¶ ®Çu t. B¶ng 1-4. CÊp c«ng tr×nh d©ng níc (CHu P II-50-74) ChiÒu cao (m) øng víi cÊp Lo¹i c«ng tr×nh d©ng n-íc Lo¹i ®Êt nÒn I II III IV NÒn ®¸ > 100 70 - 100 25 - 70 < 25 NÒn c¸t, ®Êt sÐt t¶ng §Ëp vËt liÖu ®Þa ph¬ng > 75 35 - 75 15 - 35 < 15 cøng vµ nöa cøng §Êt sÐt b·o hoµ níc > 50 25 - 50 15 - 25 < 15 ë tr¹ng th¸i dÎo NÒn ®¸ > 100 60 - 100 25 - 60 < 25 §Ëp bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp, kÕt cÊu díi níc cña nhµ m¸y thñy NÒn c¸t, ®Êt sÐt t¶ng > 50 25 - 50 10 - 25 < 10 ®iÖn, ©u tµu thuyÒn, c«ng tr×nh n©ng cøng vµ nöa cøng tµu, têng ch¾n vµ c¸c c«ng tr×nh bª §Êt sÐt b·o hoµ níc t«ng kh¸c tham gia vµo tuyÕn ¸p lùc > 25 20 - 25 10 - 20 < 10 ë tr¹ng th¸i dÎo Chó thÝch: 1. NÕu sù cè cña c«ng tr×nh d©ng níc g©y hËu qu¶ cã tÝnh tai ho¹ cho c¸c thµnh phè, khu c«ng nghiÖp, tuyÕn giao th«ng chÝnh, th× cÊp cña nã ®îc phÐp n©ng lªn theo luËn chøng t¬ng øng víi qui m« thiÖt h¹i. 2. NÕu sù cè cña c«ng tr×nh d©ng níc kh«ng g©y hËu qu¶ cã tÝnh tai ho¹ cho h¹ du, th× cÊp cña nã lÊy ë b¶ng 1-4 ®îc h¹ xuèng mét cÊp.
A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 21 Lu ý r»ng, nguyªn t¾c vµ c¨n cø ®Ó ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy ë c¸c níc trªn thÕ giíi lµ gièng nhau, nhng quy ®Þnh c«ng tr×nh cÊp nµo th× cã thÓ kh¸c nhau tuú theo ®Æc ®iÓm vµ hoµn c¶nh cña mçi quèc gia. VÝ dô, theo CHuP II-50-74 cña Liªn X« cò, tÊt c¶ c¸c CTT l©u dµi ®îc ph©n thµnh bèn cÊp (xem b¶ng 1-4). Trong c¸c b¶ng 1-5 vµ 1-6 giíi thiÖu sè liÖu ph©n chia cÊp CTT theo “Tiªu chuÈn thiÕt kÕ vµ ph©n cÊp c«ng tr×nh thñy lîi - Thñy ®iÖn chñ yÕu” cña Bé Thñy lîi - §iÖn lùc Trung Quèc, Nhµ xuÊt b¶n Thñy lîi §iÖn lùc n¨m 1979. B¶ng 1-5. Ph©n cÊp cña c«ng tr×nh thñy lîi ë Trung Quèc CÊp c«ng tr×nh l©u dµi CÊp c«ng tr×nh CÊp c«ng tr×nh t¹m thêi C«ng tr×nh chñ yÕu C«ng tr×nh thø yÕu I 1 3 4 II 2 3 4 III 3 4 5 IV 4 5 5 V 5 5 - B¶ng 1-6. ChØ tiªu ph©n cÊp c¸c c«ng tr×nh thñy lîi thñy ®iÖn chñ yÕu ë Trung Quèc (SDJ.12-78) Phßng lò CÊp Tæng dung tÝch DiÖn tÝch C«ng suÊt Qui m« hå chøa B¶o vÖ diÖn tíi tiªu tr¹m thñy ®iÖn c«ng B¶o vÖ khu d©n c vµ c«ng tr×nh tÝch canh t¸c (v¹n mÉu) tr×nh (triÖu m3) khu c«ng nghiÖp (v¹n KW) (v¹n mÉu) Khu CN hÇm má, thµnh I Cì lín 1 > 10 > 500 > 150 > 75 thÞ ®Æc biÖt quan träng Khu CN hÇm má, thµnh II Cì lín 2 10 ~ 1 150 - 50 75 - 25 thÞ quan träng Khu CN hÇm má, thµnh III Cì trung b×nh 1 ~ 0.1 100 ~ 30 50 ~ 5 25 - 2,5 thÞ cì trung b×nh Khu CN hÇm má, thµnh IV Cì nhá 1 0.1 ~ 0.01 < 30 5 ~ 0,5 2,5 - 0,05 thÞ th«ng thêng V Cì nhá 2 0.01 ~ 0.001 < 0,5 < 0,05 Ghi chó: 1. Tæng dung lîng hå chøa lµ chØ dung lîng chøa níc tÜnh díi mùc níc lò tÝnh to¸n. 2. ChØ tiªu cña 2 h¹ng môc phßng lò vµ tíi tiªu cã liªn quan lµ ®èi víi c¸c c«ng tr×nh chñ chèt trong hÖ thèng tíi tiªu hoÆc phßng lò. 3. DiÖn tÝch tíi tiªu lµ chØ diÖn tÝch tíi tiªu theo thiÕt kÕ; 1 mÉu (Trung Quèc) = 667 m2.
22 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 1.1.3. Tiªu chuÈn thiÕt kÕ Khi thiÕt kÕ CTT, c¸c chØ tiªu tÝnh to¸n ®îc x¸c ®Þnh c¨n cø vµo cÊp c«ng tr×nh. Díi d©y nªu mét sè chØ tiªu chÝnh theo TCXDVN 285:2002. 1. Møc ®¶m b¶o (tÇn suÊt tÝnh to¸n P%) cña c«ng tr×nh thñy phôc vô c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n ®îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 1-7. 2. TÇn suÊt lu lîng, mùc níc lín ®Ó tÝnh to¸n æn ®Þnh kÕt cÊu c¸c c«ng tr×nh thñy lîi l©u dµi (chÝnh) trªn s«ng vµ trªn tuyÕn ¸p lùc cña hå chøa níc, bao gåm c¸c c«ng tr×nh lÊy níc, d©ng níc, th¸o níc, dÉn níc khi cha cã c«ng tr×nh ®iÒu tiÕt nhiÒu n¨m ë phÝa thîng nguån ®îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 1-8. 3. TÇn suÊt lu lîng lín nhÊt ®Ó thiÕt kÕ lÊp dßng x¸c ®Þnh theo b¶ng 1-9. B¶ng 1-7. Møc ®¶m b¶o thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh thñy lîi §èi t-îng Møc b¶o ®¶m (%) phôc vô theo cÊp c«ng tr×nh Chó thÝch cña c«ng tr×nh I II III IV V 1. Tíi ruéng 75 75 75 75 75 - Cã thÓ n©ng møc ®¶m b¶o tíi lªn trªn 75% cho nh÷ng vïng cã lîng níc nguån phong phó, vïng chuyªn canh mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao khi cã luËn chøng tin cËy nhng ph¶i ®îc c¬ quan phª duyÖt dù ¸n chÊp nhËn. 2. Tiªu cho n«ng 80 ¸ 90 - TÇn suÊt b¶o ®¶m cña hÖ thèng tiªu phô nghiÖp thuéc quy m« cña hÖ thèng, d¹ng c«ng tr×nh (tù ch¶y hay ®éng lùc), kh¶ n¨ng tiÕp nhËn níc cña s«ng bªn ngoµi, hiÖu qu¶ ®Çu t cña hÖ thèng tiªu v.v..., do c¬ quan thiÕt kÕ luËn cø vµ ®Ò nghÞ. 3. Ph¸t ®iÖn 90 90 85 80 80 - Møc ®é gi¶m sót c«ng suÊt, ®iÖn lîng, a) Hé ®éc lËp thêi gian bÞ ¶nh hëng trong n¨m (hoÆc mïa) khi x¶y ra thiÕu níc phô thuéc vµo vÞ trÝ ®¶m nhËn cña nhµ m¸y thñy ®iÖn trong hÖ thèng n¨ng lîng do chñ ®Çu t Ên ®Þnh vµ cÊp cho c¬ quan thiÕt kÕ. b) Hé sö dông Theo chÕ ®é tíi - Khi níc dïng cho ph¸t ®iÖn vµ tíi trong níc tíi ®Ó ph¸t ngµy cã sù chªnh lÖch, cÇn ph¶i lµm thªm ®iÖn hå ®iÒu tiÕt ngµy ®ªm ®Ó ®iÒu tiÕt l¹i. 4. CÊp níc a) Kh«ng cho phÐp 95 95 95 95 95 - Lu lîng cÊp tÝnh to¸n cã thÓ lµ lu lîng gi¸n ®o¹n hoÆc gi¶m lín nhÊt, lu lîng trung b×nh ngµy hoÆc yªu cÇu cÊp níc trung b×nh th¸ng v.v... do chñ ®Çu t Ên ®Þnh vµ cÊp cho c¬ quan thiÕt kÕ.
A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 23 §èi t-îng Møc b¶o ®¶m (%) phôc vô theo cÊp c«ng tr×nh Chó thÝch cña c«ng tr×nh I II III IV V b) Kh«ng cho phÐp 90 90 90 90 90 - Møc ®é thiÕu níc, thêi gian cho phÐp gi¸n ®o¹n nhng gi¸n ®o¹n cÊp níc cÇn c¨n cø vµo yªu cÇu ®îc phÐp gi¶m yªu cô thÓ cña hé dïng níc do chñ ®Çu t Ên cÇu cÊp níc ®Þnh vµ cÊp cho c¬ quan thiÕt kÕ. c) Cho phÐp gi¸n 80 80 80 80 80 ®o¹n thêi gian ng¾n vµ gi¶m yªu cÇu cÊp níc Chó thÝch: 1. Møc b¶o ®¶m phôc vô cña c«ng tr×nh lµ sè n¨m lµm viÖc ®¶m b¶o ®ñ c«ng suÊt thiÕt kÕ (riªng thñy ®iÖn lµ c«ng suÊt b¶o ®¶m) trong chuçi 100 n¨m khai th¸c liªn tôc. 2. ViÖc t¨ng hoÆc h¹ møc b¶o ®¶m chØ ®îc phÐp khi cã luËn chøng ch¾c ch¾n vµ do c¬ quan phª duyÖt dù ¸n quyÕt ®Þnh. 3. Khi viÖc lÊy níc (hoÆc tiªu níc) g©y ¶nh hëng xÊu ®Õn nh÷ng hé dïng níc hoÆc d©n sinh, m«i trêng hiÖn cã, c¬ quan lËp dù ¸n cÇn cã luËn chøng vÒ c¸c ¶nh hëng nµy, nªu gi¶i ph¸p kh¾c phôc vµ lµm s¸ng tá tÝnh u viÖt khi cã thªm dù ¸n míi ®Ó tr×nh lªn c¬ quan phª duyÖt vµ c¸c ngµnh chñ qu¶n cã c¸c ®èi tîng bÞ ¶nh hëng cïng xem xÐt vµ quyÕt ®Þnh. 4. C«ng tr×nh ®a môc tiªu ph¶i thiÕt kÕ sao cho møc ®¶m b¶o cña tõng môc tiªu phôc vô phï hîp víi tiªu chuÈn nªu trong b¶ng nµy. B¶ng 1-8. Lu lîng, mùc níc lín nhÊt thiÕt kÕ vµ kiÓm tra c«ng tr×nh thñy CÊp thiÕt kÕ Lo¹i c«ng tr×nh thñy I II III IV V 1. Côm ®Çu mèi c¸c lo¹i (trõ c«ng tr×nh ®Çu mèi vïng triÒu); HÖ thèng dÉn - tho¸t níc vµ c¸c c«ng tr×nh liªu quan kh«ng thuéc hÖ thèng tíi tiªu n«ng nghiÖp; C«ng tr×nh dÉn - th¸o níc qua s«ng suèi cña hÖ thèng tíi tiªu n«ng nghiÖp - TÇn suÊt thiÕt kÕ % 0,1¸0,2* 0,5 1 1,5 2 (T¬ng øng víi chu kú lÆp l¹i, n¨m) (1000 ¸ 500) (200) (100) (67) (50) - TÇn suÊt kiÓm tra % 0,02¸0,04* 0,1 0,2 0,5 (T¬ng øng víi chu kú lÆp l¹i, n¨m) (5000 ¸ 2500) (1000) (500) (200) 2. C«ng tr×nh ®Çu mèi vïng triÒu; C«ng tr×nh vµ hÖ thèng dÉn tho¸t liªn quan trong hÖ thèng ³ 300 < 300 ¸ 50 < 50 ¸ 5 < 5 ¸ 0,2 < 0,2 tíi tiªu n«ng nghiÖp (trõ c«ng tr×nh dÉn – th¸o níc qua s«ng suèi ®· nãi ë ®iÓm 1)
24 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 1 CÊp thiÕt kÕ Lo¹i c«ng tr×nh thñy I II III IV V - TÇn suÊt thiÕt kÕ % 0,2 0,5 1 1,5 2 (T¬ng øng víi chu kú lÆp l¹i, n¨m) (500) (200) (100) (67) (50) Chó thÝch: * TÇn suÊt nhá ¸p dông cho c¸c c«ng tr×nh cã d¹ng lò phøc t¹p thêng xuÊt hiÖn ë miÒn nói, trung du. TÇn suÊt lín ¸p dông cho c¸c c«ng tr×nh cã d¹ng lò æn ®Þnh thêng xuÊt hiÖn ë vïng ®ång b»ng. 1. Lu lîng, mùc níc lín nhÊt trong tËp hîp thèng kª lµ lu lîng, mùc níc cã trÞ sè lín nhÊt xuÊt hiÖn trong tõng n¨m. ChÊt lîng cña chuçi thèng kª (®é dµi, tÝnh ®¹i biÓu, thêi gian thèng kª v.v...) cÇn ph¶i tho¶ m∙n c¸c yªu cÇu trong c¸c tiªu chuÈn t¬ng øng. C¸c sè liÖu cÇn ®îc xö lý vÒ cïng mét ®iÒu kiÖn tríc khi tiÕn hµnh tÝnh to¸n. 2. NÕu ë phÝa thîng nguån cã nh÷ng t¸c ®éng lµm thay ®æi ®iÒu kiÖn h×nh thµnh dßng ch¶y hoÆc cã c«ng tr×nh ®iÒu tiÕt th× khi x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè trong ®iÒu kiÖn nµy, cÇn ph¶i kÓ ®Õn kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh l¹i dßng ch¶y cña c¸c c«ng tr×nh ®ã. 3. NÕu ë phÝa h¹ lu ®∙ cã c«ng tr×nh ®iÒu tiÕt, th× m« h×nh x¶ kh«ng ®îc ph¸ ho¹i hoÆc vît qu¸ kh¶ n¨ng ®iÒu tiÕt cña c«ng tr×nh ®ã. 4. Nh÷ng c«ng tr×nh thñy lîi cÊp I cã Tiªu chuÈn thiÕt kÕ riªng nªu trong §iÒu 2.12, TCXDVN 285:2002 th× tÇn suÊt lò kiÓm tra cã thÓ tÝnh víi p = 0,01% hoÆc lò cùc h¹n khi kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®ñ ®é tin cËy ®îc Ên ®Þnh cô thÓ trong “Tiªu chuÈn thiÕt kÕ”. B¶ng 1-9 CÊp c«ng tr×nh TÇn suÊt l-u l-îng, mùc n-íc lín nhÊt ®Ó thiÕt kÕ chÆn dßng (%) I 5 II 5 III 10 IV 10 V 10 Chó thÝch: 1. Lu lîng trong tËp hîp thèng kª tÝnh to¸n lµ lu lîng trung b×nh ngµy cã trÞ sè lín nhÊt ®èi víi dßng ch¶y kh«ng bÞ ¶nh hëng triÒu hoÆc lu lîng trung b×nh giê cã trÞ sè lín nhÊt ®èi víi dßng ch¶y chÞu ¶nh hëng cña triÒu xuÊt hiÖn trong thêi ®o¹n dù tÝnh chÆn dßng cña tõng n¨m thèng kª. Thêi ®o¹n dù tÝnh chÆn dßng ®îc x¸c ®Þnh tïy thuéc vµo ®Æc ®iÓm thñy v¨n cô thÓ vµ khèi lîng c«ng t¸c nhng kh«ng qu¸ 30 ngµy. 2. C¨n cø vµo sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ trong thêi gian tríc thêi ®iÓm Ên ®Þnh tiÕn hµnh chÆn dßng (thêng tiÕn hµnh ®o ®¹c liªn tôc tõ thêi ®iÓm kÕt thóc mïa lò ®Õn thêi ®iÓm Ên hµnh chÆn dßng), c¬ quan thi c«ng hiÖu chØnh l¹i ph¬ng ¸n chÆn dßng cho phï hîp thùc tÕ cña dßng ch¶y, thêi tiÕt, lÞch triÒu vµ tr×nh lªn chñ ®Çu t th«ng qua.