BÀI GIẢNG CT TRÊN HTTL
CHƯƠNG 2. CT LẤY NƯỚC


GIỚI THIỆU CHUNG



CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP



CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP



CHỈNH TRỊ ĐOẠN SƠNG CĨ CƠNG TRÌNH L
ẤY NƯỚC


2-1. GIỚI THIỆU CHUNG

1. Mục đích:
- Lấy nước từ sơng, kênh, hồ => phục vụ tưới,
phát điện, cấp nước,…
2. Yêu cầu:
- Lấy đủ nước theo biểu đồ đã định (số lượng),
- Đảm bảo chất lượng nước lấy vào kênh (ngăn
bùn cát có hại, vật nổi),
- Kiểm sốt được ảnh hưởng đến môi trường
chung,

- Các yêu cầu chung khác: ổn định, thuận tiện
thi công, quản lý, mỹ quan.


2-1. GIỚI THIỆU CHUNG
3. Các cơng trình trong cụm đầu mối lấy nước:
Đập, bể lắng cát, cống xả cát, các cơng trình điều chỉnh dịng
sơng (tường hướng dịng, mỏ hàn, kè bảo vệ bờ,…) => có các sơ
đồ bố trí khác nhau.
4. Phân loại:
a. Theo thành phần cơng trình đầu mối:
- CTLN có đập
- CTLN khơng đập
b. Theo phương tách dịng từ dịng chính vào CLN:
* Lấy nước bên cạnh: dịng chảy vào CLN hợp với phương dịng
chính một góc ≈ 90o.
* Lấy nước chính diện: dịng chảy vào CLN hợp với phương dịng
chính một góc ≈ 0o.


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
I. Khái niệm
• Bố trí: CLN bên bờ sơng, khơng làm đập chắn ngang
sơng.
• Điều kiện sử dụng:
- Khi mực nước sông đủ lớn => lấy nước tự chảy.
- Khi lưu lượng trong sông đủ cấp theo yêu cầu.
• Ưu điểm: Kết cấu và bố trí đơn giản, rẻ.
• Nhược:
- Sự làm việc chịu ảnh hưởng nhiều của sông thiên nhiên.

- Quản lý phức tạp, chi phí quản lý lớn.
- Chất lượng lấy nước khó cải thiện.
* Các ví dụ: Cống Xn Quan, Liên Mạc,…


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP

1. Sơng Hồng
2. Sơng Nhuệ
3. Đê sơng Hồng
4. Bãi sơng Hồng
5. Cống Liên Mạc

Hình 2.1 Sơ đồ mặt bằng cống lấy nước Liên Mạc


Cống Xuân Quan




2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
II. Điều kiện làm việc của cơng trình lấy nước khơng đập
1. Cửa lấy nước ở đoạn sông cong

1. Đoạn bồi cạn
2. Vực
3. Bãi bồi
2-I-2-I-2: Tuyến
lạch


Hình 2.2. Hình thái một đoạn sơng


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
• Hiện tượng: Tại đoạn cong có chảy vịng hướng ngang:
Trên mặt → bờ lõm
dưới đáy → bờ lồi
∆

∆

∆

Hình 2.3. Sơ đồ dịng chảy ở đoạn sông cong


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
• Sơng cong => lưu tốc dọc đổi hướng => lực li tâm
αmv 2 γ.H.α.v 2
p lt =
=
R
gR

(1)

• Phân bố của Plt đồng dạng với phân bố V trên thủy
trực => trên mặt có lực li tâm lớn => kéo nước về bờ
lõm => tạo độ dốc hướng ngang.

• Xét cân bằng của 1 cột chất lỏng có F = 1.
Lực thủy tĩnh hướng về bờ lồi:

Ptt = γ .∆H .H .1 = γ .∆H .H
2

αV
Từ (1) và (2) => ∆H =
gR

=>

(2)

αV 2
Jn =
gR


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP

• Biểu đồ lưu tốc ngang đồng dạng với biểu đồ
hợp lực => trên mặt → bờ lõm
dưới đáy → bờ lồi
• Kết hợp dịng chảy dọc + ngang => chảy xoắn
• Hậu quả:
- Dịng mặt: gây xói ở bờ lõm
- Dịng đáy: gây bồi ở bờ lồi
• Vị trí đặt CLN: - bờ lõm: có lợi
- bờ lồi: bất lợi



2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
2. Cửa lấy nước ở đoạn sơng thẳng
• Phần dịng chảy bị
hút vào CLN:
- Dưới đáy:

Bd = 1,17(K + 0,40)Bk
- Trên mặt:

Bm = 0,73(K + 0,05)Bk
- Nhận xét: Bđ ≈ 2Bm => bất lợi
Hình 2.4. Dịng chảy ở đoạn sơng thẳng có cửa lấy nước


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
3. Cửa lấy nước ở đoạn sơng có bờ khơng ổn định
+ Đặc điểm: bờ sơng
diễn biến liên tục
⇒Vị trí CLN bị đẩy lùi
về hạ lưu
⇒ giảm khả năng lấy
nước

Hình 2.5. Cửa lấy nước ở bờ khơng ổn định
1. Vùng bồi lắng
2. Vùng xói lở



2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
4. Chọn vị trí đặt CLN
* Đặt ở bờ lõm đoạn cong

* Vị trí mép trên CLN

* Độ dài đoạn cong:

r
π.R.ar cos
R
L2 - 3 =
180

α

α

* Góc lấy nước:

Vs
cos ϕ =
Vk

Hình 2.6: Chọn vị trí đặt cửa lấy
nước theo N.F. Danhêliia


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
IV. Các hình thức bố trí:

1- Lấy nước bên cạnh
a. Điều kiện áp dụng:
• Mực nước sơng đảm bảo lấy nước tự chảy
• Qlấy ≤ 0.2Qs
• Điều kiện địa hình, địa chất cho phép.
b. Hình thức bố trí
* Loại khơng có cống (1 cửa, nhiều cửa):
- Đơn giản nhất, Không khống chế được Qlấy nước,
- Bùn cát kéo vào cửa nhiều
- Loại nhiều cửa: có thể luân phiên nạo vét.
* Loại có cống (1 cửa, nhiều cửa): hồn thiện hơn
* Loại có cống + bể lắng cát: hoàn thiện nhất


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
ϕ

ϕ

Hình 2.7: Sơ đồ các hình thức lấy nước bên cạnh khơng đập
1. Kênh lấy nước
2. Kênh xả
3. Cống
4. Bể lắng cát kết hợp kênh dẫn 5. Cống luồn
6. Cầu máng hoặc ống dẫn nước


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP

Hình 2.11. Mặt cắt dọc cống lấy nước


Hình 2.12. Cống lấy nước đặt ở bờ sơng có ngưỡng ngăn cát


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP
2. Lấy nước chính diện
a. Các trường hợp sử dụng:
- Mực nước sông (mùa kiệt) tương đối thấp
- Qlấy > (10 – 20)% Qs
- Yêu cầu hạn chế bùn cát đáy cao hơn.
b. Bố trí
* Trước CLN xây tường hoặc đê hướng dịng => làm
dâng cao mực nước trước CLN.
* Kích thước hợp lý đoạn sông dẫn:
- Chiều dài: Lđ = (1.5 – 3.0)b
- Chiều rộng: b1 = 1.5b
b: bề rộng cửa lấy nước
* Có thể làm thêm bộ phận xả nước thừa, xả cát bên
cạnh => tăng chất lượng lấy nước.


2-2. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC KHƠNG ĐẬP

Hình 2.13. Các hình thức lấy nước chính diện khơng đập
1. Kênh dẫn

2. Tường hoặc đê hướng dịng

3. Đoạn sơng dẫn


4. Phần tháo nước

6. Cửa cống

8. Ngưỡng ở đáy

7. Đê

5. Cơng trình xả cát


2-3. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP

I. Khái niệm
1. Trường hợp sử dụng:
a. Trường hợp tất yếu: khi mực nước sông (mùa
kiệt) không đủ cao để tự chảy vào CLN.
b. Các trường hợp so sánh, lựa chọn:
- Làm đập => rút ngắn chiều dài kênh chính.
- Khi cần lấy nước ở cả 2 bờ.
- Khi lưu lượng cần lấy (mùa kiệt) lớn.
- Khi cần cải thiện chất lượng nước lấy vào kênh.
2. Thành phần cơng trình: đập (phần tràn và khơng
tràn), cửa lấy nước, cửa xả cát, tường hướng
dịng,…


2-3. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP

Hình 2.14: Sơ đồ mặt bằng tổng thể đầu mối cơng trình lấy nước

Thạch Nham
1. Sông Trà Khúc
2. Đập dâng tràn bêtông trọng lực
3. CLN bờ Nam
4. Cống xả cát bờ Nam
5. CLN bờ Bắc
6. Cống xả cát bờ Bắc
7. Khe lún của đập


2-3. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP
II. Diễn biến lịng sông sau khi xây dựng đập
1. Thượng lưu:
* Thời gian đầu: h tăng => V giảm => bồi lắng mạnh,
kéo dài về phía trước.
* Khi độ sâu trước đập đạt độ sâu thường ngày (ho) =>
ngừng bồi lắng (thời gian ≥ 3năm).
2. Hạ lưu:
* Thời gian đầu: bùn cát lắng mạnh ở thượng lưu =>
nước về hạ lưu trong => xói mạnh (nhất là vùng gần
chân đập).
* Khi ở thượng lưu đã ổn định => ở hạ lưu sẽ bồi trở
lại, nhưng không về đúng đáy sông ban đầu.


2-3. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP

Hình 2.15. Mặt cắt dọc sơng vùng đập
a. Khơng có cơng trình hướng dịng; b. Có cơng trình hướng dịng
1. Đập; 2, 3: Đáy sông và mặt nước sông cũ; 4. Bùn cát lắng đọng

5. Mặt nước dâng;
6. Xói lở ban đầu;
7.,8: Đáy sơng và mực
nước phía HL ở thời kỳ cuối 9. Đường mặt nước tương ứng với thời
kỳ bị xói ban đầu;
10,11. Cơng trình hướng dịng ở TL và HL.


2-3. CƠNG TRÌNH LẤY NƯỚC CĨ ĐẬP

3. Ảnh hưởng
* Thượng lưu:
+ Mực nước lũ dâng cao trên 1 đoạn dài => ảnh
hưởng đến các cơng trình đã có (cửa lấy nước, cầu,
đường,…).
* Hạ lưu:
Xói làm hạ thấp đáy và mực nước trên một đoạn dài
=>
+ Làm sạt lở bờ (VD: hồ Hịa Bình).
+ Làm “treo” các CLN đã có.
=> Cần tính tốn diễn biến sơng ở thượng và hạ lưu
để có biện pháp xử lý.