KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

XỬ LÝ KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
TRẠM BƠM NGHI XUYÊN, TỈ NH HƯNG YÊN
Nguyễn Minh Việt, Vũ Chí Linh
Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo
Tóm tắt: Tiểu dự án Trạm bơm Nghi Xuyên, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên, Dự án “Tăng
cường quản lý thuỷ lợi và cải tạo các hệ thống thuỷ nông” do ADB và AFD tài trợ (ABD5). Ban
Quản lý Trung ương các dự án thủy lợi (CPO) làm chủ đầu tư. Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công
Tiểu dự án trạm bơm Nghi Xuyên, tỉnh Hưng Yên do Liên danh Viện Thủy điện và năng lượng tái
tạo - Công ty CP tư vấn Xây dựng Thủy lợi Thái Bính lập tháng 9/2012. Công trình được khởi
công xây dựng vào tháng 9/2013 và hoàn thành vào tháng 6/2016. Bài báo giới thiệu về công
trình và những xử lý kỹ thuật trong quá trình thiết kế và thi công xây dựng.
Từ khóa: Bể hút, bể xả, cọc xiên, trạm bơm Nghi Xuyên, ADB5.
Summary: The subproject Nghi Xuyen pumping station, Khoai Chau district, Hung Yen province,
the project "Strengthening management and improving irrigation irrigation systems" funded by
ADB and AFD (ABD5). Central Projects Office (CPO) as an investor. Profile construction
drawing design subproject Nghi Xuyen pumping station, Hung Yen Of irrigation of Institute for
Hydro Power and renewable energy & ThaiBinh J.S.C Consulting Construction joint venture
9/2012 up months. Construction began construction in January 2013 and finish in 2016. The paper
introduces the work and the processing techniques during design and construction.
Keywor ds : Swim mi ng s ucti on, dis charge tank, obli que piles, Nghi Xuyen pumpi ng station, ADB5.
1. GIỚI THIỆU *

1.3. Quy mô xây dựng, công suất, các thông
số kỹ thuật chủ yếu

1.1. Địa điểm xây dựng
Trạm bơm Nghi Xuyên xây dựng tại

Km104+400 đê tả sông Hồng thuộc địa phận
xã Thành Công huyện Khoái Châu tỉnh Hưng
Yên. Công trình được khởi công xây dựng vào
tháng 9/2013 và hoàn thành vào tháng 6/2016.
1.2. Nhiệm vụ công trình
Chủ động tiêu úng cho 8.274 ha (ra ngoài sông
Hồng) diện tích thuộc tiểu vùng Châu Giang và
thị trấn Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên. Kết hợp
bơm tưới tiếp nguồn cho hệ thống Bắc Hưng
3
Hải với Q=20m /s (sau khi xây dựng cống qua
đê lấy nước từ sông Hồng vào bể hút TB).
Ngày nhận bài: 05/9/2016
Ngày thông qua phản biện: 15/11/2016
Ngày duyệt đăng: 28/12/2016

Xây dựng TB gồm 11 tổ máy bơm công suất
3
Qtrạm = 55 m /s, lưu lượng thiết kế 1 tổ Qtổ= 5
m3/s với các thông số kỹ thuật chủ yếu sau:
1.3.1. Các chỉ tiêu thiết kế
- Cấp công trình: Trạm bơm (Cấp III); Cống
qua đê (Cấp I).
- Tần suất thiết kế tiêu: P= 10%
- Hệ số tiêu:

q=6,13 l/s-ha

- Cột nước bơm:
+ Cột nước bơm lớn nhất: 8,50m;

+ Cột nước bơm thiết kế: 7,80m;
+ Cột nước bơm nhỏ nhất: 2,80m;
+ Cột nước bơm thường xuyên: 4,90m.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016

1


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

1.3.2. Chỉ tiêu kỹ thuật máy bơm:
3

- Lưu lượng thiết kế máy bơm: q= 5m /s;
- Cột nước bơm thiết kế: Hb= 7,80m.

2. BỐ TRÍ TỔNG THỂ VÀ GIẢI PHÁP
KỸ THUẬT
Sơ đồ khai t hác: Kênh dẫn → Trạm bơm → B ể
xả → Kênh nối ti ếp + cống qua đê → Kênh xả.

Hình 1. Phối cảnh trạm bơm Nghi Xuyên
(1). Trạm bơm:
* Nhà máy: Nhà máy kiểu buồng ướt, gồm
13 gian trong đó có 11 gian lắp máy, 1 gian
sửa chữa, 1 gian điện. Chiều rộng gian máy
5,3m, riêng gian điện 7,30m. Kích thước

toàn bộ phần dưới BxL = 17,9x72,7x10,6m
được chia thành hai đơn nguyên. K ích thước
toàn
bộ
phần
trên
LxBxH
=
(11,9x72,2x14,5)m. Tầng bơm có chiều cao
10,6 m đư ợc chia làm 2 sàn: Cao trình s àn
đặt bơm +0,9m, cao trình sàn động cơ
+5,0m, dầm cầu trục +14,0m. Tường phía bể
hút dày 70cm, tường phía bể xả dày 80cm.
Khuôn viên khu nhà trạm có cao độ +4,5m
được đổ bê tông dày 15cm.
* Buồng hút: Cao độ đáy buồng hút -4,50m,
được bố trí thành 11 khoang, ngăn cách bằng
trụ pin có chiều dày 0,8m. Chiều rộng mỗi
khoang hút 4,5m, kết cấu bằng BTCT M 250.
Gia cố bản đáy bằng cọc BTCT M 300 kích
2

thước 30x30x1600cm, trong đó 3 hàng cọc
giáp bể hút là cọc xiên với độ xiên 3:1, kích
thước 30x30x1700cm.
* Đoạn chuyển tiếp và tường cánh: Đoạn
chuyển tiếp nối liền giữa kênh dẫn và buồng
hút có chiều dài 13,2m, cao độ đầu đoạn
chuyển t iếp là -2,02m, độ dốc đoạn 20%.
Tường cánh dạng chữ h, có cao trình đỉnh

tường: +3,5m; gia cố nền bằng cọc BTCT
M 300, kích thước 30x30x1600cm.
(2). Bể xả + cống tiếp ngu ồn: Bể xả dạng
tháp, móng tách dời nhà máy, kích thước
trong bể BxLxH = (6x59,3x9,5) m. Chiều
rộng bản đáy 8,4m; dày 1,10m. K ết cấu
BTCT M 250, gia cố nền bằng cọc BTCT
M 300 KT 30x30x2200cm. Tại cao trình
+5,70m bố trí các dầm ngang. Cống tiếp
nguồn bố trí thành bên trái của bể xả, bổ
sung nước vào hệ thống Bắc Hưng Hải khi
có yêu cầu với Q = 20m3 /s.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

(3). Kênh nối tiếp (kênh nối giữa bể xả và
cống qua đê) và cống qua đê: Tổng chiều dài
chiều dài 120m, trong đó đoạn kênh nối tiếp
dài 57m gồm 3 đơn nguyên dài 19m. Cống qua
đê có chiều dài 48,0m chia hai đơn nguyên
(19m+29m). Khẩu diện kênh nối tiếp và cống
qua đê giống nhau, đều gồm 4 khoang kích
thước BxH=3.0x3.0m, tổng chiều rộng cống
Bc=14,5m. Trụ ngăn giữa các khoang dày
0,5m. Cao trình đáy +1,0m, tại cửa ra bố trí

các cánh van phẳng bằng thép, đóng mở bằng
điện. Bể tiêu năng liền tường cánh dài L=15m,
cao trình đáy bể (0.0m), chiều rộng bể thay đổi
từ 14,5 đến 20m. Kết cấu BTCT M 250, gia cố
nền các đoạn bằng cọc BTCT M 300 kích
thước 30x30x1600cm.

Hình 2. Cắt ngang trạm bơm Nghi Xuyên

Hình 3. Trạm bơm Nghi Xuyên - Nhìn từ phía bể xả
(4). Kênh xả và công trình trên kênh: Tuyến
kênh xả được nối tiếp sau đoạn cống xả ngầm,
nhận nước tiêu từ cống ngầm và tiếp tục
chuyển nước ra sông Hồng. Tuyến kênh xả có
chiều dài 325m có cửa ra nằm giữa mỏ hàn số
5 và số 6 trong hệ thống kè mỏ hàn Nghi
Xuyên, được chia làm hai đoạn:
+ Đoạn 1: Nối tiếp từ cống xả qua đê đến hết
đê ngoài dài 150m, có kết cấu đất đắp, mặt cắt
ngang hình thang: Bề rộng đáy (20m); mái
kênh (2,5 và 3,0); cao trình đáy đầu kênh

(+1,0m); cao trình cơ trong và ngoài (+6,0m);
cao trình đỉnh (+11,5m), hai bờ kênh xả có vai
trò như đê trong và đê ngoài, cấp công trình
bằng cấp đê (cấp I). M ái kênh từ đáy đến cao
trình +6,0m được gia cố bằng tấm đan BTCT.
Từ cao trình +6,0m trở lên được trồng cỏ bảo
vệ. Bề mặt đỉnh bờ kênh được gia cố theo tiêu
chuẩn đường giao thông.

+ Đoạn 2 (ngoài bãi): từ đê ngoài ra đến mép
sông dài 185m, cao trình bờ kênh dốc dần theo
cao độ tự nhiên từ chân đê ra đến mép sông.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016

3


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

Kết cấu dạng kênh đào có bề rộng đáy, mái
kênh, độ dốc như đoạn 1.
* Cửa ra kênh xả: Đáy được gia cố bằng rọ đá,
mái được gia cố bằng thảm đá 6x2x0,3m, gia
cố cửa ra kênh xả rồng đá và thảm đá.
* Cống cân bằng áp: Cống có tổng chiều dài
là 75,25m, thân có là cống tròn bằng ống thép
đường kính 800, bọc BTCT M 200 dày 40cm.
(5). Kênh dẫn: Kênh có chiều dài 540m bắt
đầu từ sông cụt Cửu An về tới bể hút, có mặt
cắt hình thang, bề rộng đáy tại bể hút là 58,3m,
hệ số mái m =2. Cao độ đáy -2,0m, cao độ
đỉnh kênh là +3,5m. Đoạn kênh giáp đoạn
chuyển tiếp vào bể hút dài 35m có đáy được
gia cố bằng BTCT M 200 đổ tại chỗ dày 15cm.
M ái kênh gia cố tấm đan kích thước 1x1m,


dày 12cm kết hợp hệ khung giằng, dưới tấm
đan là dăm lót dày 10cm và vải lọc. Đoạn kênh
lát mái dài 150m, tiếp theo là kênh đất.
(6). Khu quản lý vận hành:
+ Khuôn viên: Giới hạn 3 mặt là tường rào,
phía trước bố trí hai cổng ra vào, toàn bộ
2
khuôn viên có diện tích 15.300m . Sân khuôn
viên có kết cấu BT M 150 dày 15cm, ngoài
phạm vi sân được trồng cây trang trí.
+ Nhà quản lý: có kết cấu 2 tầng, tổng diện
2
tích là 476m gồm: phòng hội trường; phòng
làm việc; phòng ở; phòng ăn; phòng vệ sinh.
+ Đường quản lý vận hành: Từ trên đê bố trí 2
đường xuống cơ đê cao trình +7,2m từ hai phía
để, mặt đường là BT M 250 dày 25cm.

Hình 4. Trạm bơm Nghi Xuyên – Nhìn từ phía bể hút
(7). Thiết bị

(8). Phần điện

+ Máy bơm: 11 tổ máy bơm hỗn lưu, trục
đứng lưu lượng mỗi tổ máy Q= 5m3/s; động
cơ cảm ứng lồng sóc có công suất 560 Kw;
điện áp làm việc 6KV

* Tuyến đường dây: dài 15.500m có 01 mạch
đơn, điểm đầu đấu nối tại tủ máy cắt hợp bộ

24kV trong TBA 110kV Khoái Châu, điểm
cuối là trạm biến áp trạm bơm;

+ Điện điều khiển các tổ máy bơm: bao gồm
11 tủ khởi động động cơ, 11 tủ tụ bù 6KV và
các thiết bị khác.

* Trạm biến áp: gồm 02 M BA công suất
5000kVA, và 01 máy biến áp 100KVA, 22/0,4
KV dùng cho điều khiển và chiếu sáng

+ Các tủ đầu vào MBA và các hệ thống.

* Phần hạ áp.

4

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016


KHOA HỌC

Hình 5. Gian động cơ

CÔNG NGHỆ

Hình 6. Gian tủ điện

3. MỘT SỐ VẤN ĐỀ KỸ THUẬT TRONG
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

3.1. Lựa chọn loại máy bơm
Theo Quyết định 395/QĐ-BNN-HTQT ngày
11/02/2010 của Bộ NN&PTNT v/v phê duyệt
dự án đầu tư thì TB Nghi Xuyên dùng máy

bơm trục ngang. Trong quá trình lập hồ sơ
TKKT-BVTC, đơn vị tư vấn thiết kế đã đề
xuất sử dụng máy bơm trục đứng và đã được
các chuyên gia đầu ngành về trạm bơm, Chủ
đầu tư, Bộ NN&PTNT chấp thuận dựa trên
những phân tích dưới đây.

Bảng 2: Ưu nhược điểm của máy bơm trục đứng và trục ngang
Máy bơm trục đứng

Máy bơm trục ngang

Ưu điểm:
 Di ện tích nhà trạm nhỏ hơn t rạm bơm t rục ngang
 Thời gian khởi động m áy bơm nhanh hơn m áy
bơm t rục ngang vì không phải mồi
 Vận hành đơn gi ản hơn m áy bơm t rục ngang
 Không có hiện tượng xâm t hực vì bánh xe công
tác chì m dưới nước
 Không cần có biện pháp chống ngập cho thi ết bị
vì động cơ nằm trên MNm ax bể hút
 Sàn động cơ l uôn khô vì t rên MNm ax bể hút
 Các gi an cùng một cao độ nên đẹp và QLVH
thuận lợi hơn bơm t rục ngang.
 KL công t ác chính và CP XD bể hút + TB nhỏ hơn

 Hi ệu suất bơm cao 65% - 87%

Ưu điểm:
 Lắp đặt , bảo dưỡng, ki ểm t ra, sửa chữa thuận l ợi
và dễ dàng hơn so với bơm trục đứng vì các bộ
phận chính của m áy bơm l ắp đặt ở trên sàn
 Sức nâng của cầu trục nhỏ hơn so với bơm trục đứng
 Trọng l ượng tổ m áy nhẹ hơn tổ m áy bơm t rục
đứng
 Chiều cao nhà t rạm thấp hơn t rạm bơm t rục đứng
 Kết cấu nhà t rạm đơn gi ản hơn nhà trạm l ắp đặt
bơm t rục đứng
 Tải t rọng t rên cùng đơn vị l à nhỏ, thuận tiện và
phù hợp với những nơi có đị a chất yếu
 Độ ăn mòn ít hơn bơm t rục đứng vì các bộ phận
chí nh không bị ngập nước.

Nhược đi ểm:
 Lắp đặt và bảo dưỡng khó khăn hơn so với bơm
trục ngang
 Cần t rục cần có sức nâng l ớn hơn so với m áy
bơm t rục ngang vì trọng l ượng t hiết bị nặng hơn

Nhược đi ểm:
 Di ện tích nhà trạm l ớn hơn
 Cần có thêm hệ thống mồi
 Thời gi an khởi động l âu hơn vì phải mồi
 Vận hành phức t ạp hơn bơm trục đứng

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016


5


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

Máy bơm trục đứng
 Kết cấu nhà trạm phức t ạp hơn trạm bơm t rục
ngang
 Bị ăn mòn nhi ều hơn vì bánh xe công tác và vành
mòn nằm t rong nước
 Không thuận lợi t rên nền đị a chất yếu
 Trọng l ượng thi ết bị nặng hơn bơm t rục ngang.

Máy bơm trục ngang
 Dễ xảy ra xâm thực vì B XCT nằm t rên khô
 Làm kín hệ thống bơm khá phức tạp
 Mùa lũ phải có biện pháp chống ngập cho t rạm
bơm vì động cơ nằm dưới MNm ax bể hút
 Sàn động cơ t hường bị ẩm .
 Các sàn không cùng cao độ nên không đẹp và
khó khăn hơn cho vận hành.
 KL công t ác chí nh và CPXD bể hút + TB lớn hơn
 Hi ệu suất bơm thấp 44% - 87%

3.2. Lựa chọn vùng làm việc hiệu suất cao
của máy bơm


+ Cột nước đị a hình l ớn nhất: H T K = Z bx .m ax – Z bh .m in ;

Hiện nay có tồn tại là chọn máy bơm với cột
nước quá lớn: HTK = Z bx.TK (10%) – Z bh.min điều
đó dẫn đến trong thực tế máy bơm thường
xuyên làm việc ở cột nước nhỏ hơn và điểm
công tác không nằm ở vùng có hiệu suất cao
trên đường đặc tính.
Tại trạm bơm Nghi Xuyên, Tư vấn thiết kế đã
đề xuất quan điểm tính toán cột nước thiết kế
để lựa chọn bơm như dưới đây. Bên cạnh đó
còn đề xuất thêm việc đưa đại lượng "Cột
nước bơm thường xuyên" để lựa chọn thiết bị:
+ Cột nước đị a hình t hiết kế: H T K = Z bx .T K – Z bh .T K ;
+ Cột nước đị a hình t h.xuyên: H T X = Zb x .T B – Z b h.T B ;
+ Cột nước đị a hình nhỏ nhất: H m in = Zb x .m in – Zb h.T K ;

+ Cột nước đị a hình khi t ưới: H tướ i= Zb x .tướ i – Z bh .tư ớ i;
Trong đó: Z bx.TK ; Z bx.TB ; Z bx.min ; Z bx.max;
Z bx.tưới là mực nước bể xả thiết kế; trung bình;
nhỏ nhất; lớn nhất và mực nước bể xả khi tưới.
Z bh.TK ; Z bh.TB ; Z bh.min ; Z bh.max; Z bh.tưới là mực
nước bể hút thiết kế; trung bình; nhỏ nhất; lớn
nhất và mực nước bể hút khi tưới.
Cột nước HTK dùng để chọn bơm, đảm bảo
máy bơm thường xuyên làm việc ở vùng hiệu
suất cao. Bên cạnh đó có đề xuất thêm việc lựa
chọn thiết bị có hiệu suất cao tại vùng có cột
nước bơm HTX là cột nước bơm thường xuyên
khi tiêu. Cột nước Hmax và Hmin dùng để kiểm

tra trạng thái làm việc của máy móc, lưu
lượng, công suất, hiệu suất khí thực...

Bảng 1. Phạm vi vận hành bơm
TT Đi ểm vận hành

H(m)

Q (m 3 /s)

Hi ệu suất

1

Cột nước lớn nhất

8,5

4,5

82%

2

Cột nước thi ết kế

7,8

5


83%

3

Cột nước khi t ưới

5,6

6

82%

4

Cột nước th. xuyên

4,9

6,2

81%

5

Cột nước nhỏ nhất

2,8

6,9


65%
Hình 7. Đường đặc tính bơm

6

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016


KHOA HỌC
3.2. Áp dụng giải pháp đóng cọc xiên trong
gia cố nền
Theo thống kê, hầu hết các trạm bơm vùng
đồng bằng tại những vùng có điều kiện địa
chất nền yếu và có phần công trình chìm dưới
đất không lớn nên trong thiết kế tính toán gia
cố nền, ổn định thường không xét đến tải trọng
ngang (chủ yếu là áp lực đất tác dụng nên
tường nhà trạm) nên chỉ cần gia cố cọc đứng.
Tuy nhiên, TB Nghi Xuyên có nhiệm vụ tưới
tiêu kết hợp được thiết kế trong điều kiện biến
đổi khí hậu (mực nước yêu cầu thiết kế tưới
thấp hơn nhiều so với những năm trước đây)
làm cho đáy buồng hút rất sâu và phần chìm
dưới đất công trình lớn (trên 10m). Khi đó nhà
trạm phải chịu một tải trọng ngang là áp lực
đất rất lớn, với địa chất nền yếu, đất đắp xung
quanh nhà trạm có chỉ tiêu cơ lý thấp thì áp lực
ngang tác dụng nên tường nhà trạm là rất đáng
lo ngại, có thể gây mất ổn định công trình như
nhà trạm bị trượt.


Hình 8. Cắt ngang bản đáy
Do đó, nếu chỉ dùng giải pháp đóng cọc đứng
thì đòi hỏi khối lượng cọc rất lớn. Việc dùng
giải pháp đóng cọc xiên kết hợp với cọc đứng
trong gia cố nền trạm bơm sẽ khắc phục việc
mất ổn định do tải trọng ngang gây ra, đảm bảo
điều kiện kỹ thuật và tiết kiệm được chi phí xây
dựng rất lớn, trong khi công nghệ và thiết bị thi
công cọc xiên hiện nay khá đơn giản. Kết quả
áp dụng trong việc tính toán xử lý nền của trạm

CÔNG NGHỆ

bơm Nghi Xuyên đối với đơn nguyên I (một
nửa nhà trạm) chỉ cần 07 hàng cọc đứng và 03
hàng cộc xiên với độ xiên 1:3, tổng cộng là 150
cọc BTCT kích thước 30x30cm dài 16m, trong
khi nếu chọn giải pháp chỉ đóng cọc đứng thì số
cọc phải là 720 cọc.
3.3. Lựa chọn hình thức bể xả
Bể xả trạm bơm thường đư ợc thiết kế có
tường và bản đáy liền khối với nhà trạm.
Tường kéo dài s au đó thu hẹp dần và nối tiếp
với cống qua đê. Đối với những trạm bơm có
ít tổ máy, chiều rộng bể xả nhỏ thì hình thức
như trên là phù hợp. Trạm bơm N ghi Xuyên
có 11 tổ máy, nhà trạm dài lớn (72,2m) dẫn
đến chiều rộng bể xả lớn (59,3m). Nếu bể xả
theo hình thức truyền thống thì bản đáy bể

xả quá lớn, mặt bằng rộng, chi phí xây dựng
và xử lý nền lớn. Về mặt thủy lực, nếu áp
dụng theo hình thức truyền thống thì dòng
chảy ra khỏi ống bơm mở quá nhanh, sau đó
lại thu vào quá đột ngột để vào cống qua đê
làm cho dòng chảy không thuận. Khi trạm
bơm làm việc, bể xả chứ a một khối lượng
nước quá lớn, không có lợi về mặt ổn định
cho nhà máy.
Khắc phục những nhược điểm trên, TB Nghi
Xuyên đã áp dụng hình thức bể xả dạng tháp
(bể điều áp), móng tách rời nhà máy, khoảng
cách từ tường hạ lưu nhà máy tới bể xả là
7,50m, kích thước trong bể BxLxH = (6 x
59,3 x 9,5)m. Hình thức ngăn dòng chảy
ngư ợc bằng nắp ống đẩy kiểu van bướm và
van clape. Hình thức như trên tiết kiệm được
chi phí xây dựng khá nhiều, ước tính giảm
được 1/3 kinh phí xây dựng so với hình thức
truyền thống và rất phù hợp với những công
trình hạn chế về mặt bằng xây dựng. Hình
thức bể xả dạng tháp của trạm bơm N ghi
Xuyên đã được thí nghiệm mô hình thủy lực
và vận hành thực tế. Kết quả vận hành cho
thấy bể xả ổn định về thủy lực, kết cấu. Hình
thức này đã được áp dụng hiệu quả ở trạm
bơm Yên Sở và N ghi Xuyên.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016


7


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

Hình 9. Mặt bằng và cắt ngang bể xả
3.4. Điều chỉnh hình thức cửa
buồn g hút

vào

Theo phê duyệt TKBVTC thì kênh dẫn có bể
rộng 38,1m. Tư vấn đã thiết kế lựa chọn góc
nghiêng tường cánh bể hút, góc thu hẹp và đoạn
kênh dẫn vào bể hút theo đúng tiêu chuẩn thiết
kế hiện hành. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia đã
thảo luận và nêu hiện tượng là ở nhiều trạm
bơm, loại máy bơm lớn được xây dựng với hình
dạng bể hút áp dụng đúng theo tiêu chuẩn thiết
kế, nhưng khi trạm vận hành thì 02 tổ máy bơm
ở hai biên làm việc không êm (thiếu nước),

thường bị ồn, rung; và khi đại tu máy thường
thấy hư hỏng bị nặng hơn các tổ máy khác. TS
Phạm Văn Thu đã có chuyên đề nghiên cứu sâu
về hiện tượng trên, trong đó lưu ý thiết kế bể hút
phải bảo đảm chế độ thủy lực êm, thuận cho
dòng chảy tại cửa vào buồng hút cho hai máy

biên. Các bên thống nhất điều chỉnh thiết kế
phần nối tiếp của đoạn kênh hút với 2 tường
cánh, theo hướng mở rộng đáy đoạn kênh sát
cửa vào bể hút, với chiều rộng đáy bằng chiều
rộng bể hút (58,3m), tạo chế độ chảy êm và
thuận dòng vào 2 buồng hút của 2 máy biên.

Hình 10. Mặt bằng kênh dẫn đã duyệt

8

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016

Hình 11. Mặt bằng kênh dẫn thực tế


KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ

3.5. Xử lý nền kênh xả trên nền đất yếu

3.6. Xử lý gia cố cửa xả trạm bơm

Theo thiết kế, đoạn kênh xả nối giữa hai đê
dài 110m, là kênh đắp hình thang, có bề rộng
đáy 20m, mái trong kênh (m=2); mái ngoài
kênh (2,5 và 3,0); cao trình đáy đầu kênh
(+1,0m); cao trình cơ trong và ngoài
(+7,0m); cao trình đỉnh (+11,5m); bề rộng cơ

(4m); bề rộng đỉnh (6m).

Theo hồ sơ thiết kế được duyệt, cửa ra kênh xả
được gia cố từ kè mỏ hàn số 5 đến số 6 với
tổng chiều dài chân kè 333m. Cao trình đỉnh
(+4,5m), thân kè có mái dốc m=2,5 là thảm đá;
cơ kè có cao độ +1,3m, rộng 5,0m, có kết cấu
phía dưới là đá hộc thả rối, phía trên là đá xếp.
Toàn bộ chân kè khu vực cửa ra được thả một
lớp rồng vỏ thép mạ kẽm lõi đá hộc theo
phương song song với dòng chảy. Khi nhà
thầu tiến hành thi công thì xảy ra hai hiện
tượng chính là (1) một số con rồng bị trôi khỏi
vị trí thiết kế và (2) sạt lở khu vực cửa xả, cụ
thể như sau:

Khi mở móng thi công cho thấy địa chất nền
khu vực này rất yếu. Sau khi bổ sung khảo sát,
để kiểm tra lại thì thấy hệ số ổn định của bờ
kênh xả rất thấp (K=0,7), do đó kênh đã thiết
kế không đảm bảo điều kiện ổn định.
TVTK đã đi sâu nghiên cứu 03 giải pháp xử
lý: (1) phương án xử lý nền bằng cọc xi măng
đất; (2) phương án thay đất nền kết hợp gia cố
vải địa kỹ thuật và đắp phản áp; (3) phương án
mở rộng cơ phản áp lòng kênh kết hợp gia cố
vải địa kỹ thuật. Sau khi phân tích, TVTK kiến
nghị giải pháp là rộng cơ phản áp lòng kênh
kết hợp gia cố vải địa kỹ thuật. Phương án này
đã được Bộ NN&PTNT đồng ý và Chủ đầu tư

chấp thuận phê duyệt.
M ô tả: M ái bờ kênh được điều chỉnh thoải hơn
so với thiết kế ban đầu, đắp phản áp phía mái
ngoài bằng đất thải. Cơ phản áp lòng kênh tại
cao trình +6,0m đoạn từ cống qua đê tới đê
ngoài có bề rộng là 12m, đoạn tiếp theo tới cửa
ra có bề rộng cơ là 4m. Xử lý nền bờ kênh
bằng 03 lớp vải địa kỹ thuật (T=200 KN/m),
lòng kênh được gia cố phản áp gồm: Đổ lớp đá
hộc tạo phản áp lòng kênh dày 1,0m sau đó đổ
lớp bê tông đá hộc M 150 dày 1,0m.

Bê tông d á hôc dày 1, 0m Ðá hôc xêp dày 1, 0m K >=0,95
x

x x

x

x

x

x x

x

x x

x


x x

x x

x

x

x x

x

x

x

x x

x x

x

x

x

x

x x


x

x

x

x x

x

x

x x

x

x

x x
x

x

x

x

x x


x

x

x

x

x

x

x

x x

x

x

x x

x

x x

x

x
x


x
x

x
x

x x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x x

x


x

x x

x x
x

x
x

x

x
x

x

x x

x

x

x x

x

x x


x x

x

x

x

x

x

x

x x

x

x

x x

x

x x

x

x


x

x x

x
x

x
x

x x

x x

x x

x

x

x x

x

x

x

x x


x x

x x

x

x

x x
x
x x

x
x x

x

x
x

x x

x
x x

x

x

x


x x

x

x x

x
x x

x

x x

x

x

Hình 12. Mặt cắt ngang bờ kênh xả

x

x x

x

+ Công tác thả rồng: Đã thả 266/631 rồng thì
có 62 rồng trượt về phía lòng sông khoảng 2030m và nằm ngang dọc không theo chiều nhất
định nào, có những rồng nằm chồng lên nhau
+ Diễn biến, quá trình sạt lở: Khi thi công,

khu vực cửa ra xuất hiện sạt lở với diện tích
2
khoảng 1700m , từ bờ ra lòng sông trong phạm
vi 100m cho thấy cao độ đáy sông tại một số
vị trí bị xói sâu xuống từ (0,2 ÷ 5,0m); có
những vị trí cục bộ bị xói sâu tới 7,0m, lượng
cát và phù sa bị trôi mất khoảng 9000 m3.
* Xác định nguyên nhân gây sạt lở: Sau khi
xây dựng hệ thống kè mỏ hàn thì mái sông khu
vực này được bồi đắp hằng năm, do đó khu
vực cửa xả là đất mượn (đất bồi). Kết quả
khảo sát địa chất cho thấy, khối trượt chủ yếu
nằm ở lớp đất 2 là lớp đất yếu, là lớp đất sét
pha trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy, chỉ cần một
tác động nhỏ là có thể gây ra sự biến đổi. Bên
cạnh đó, đây là khu vực thuộc bờ lõm của
đoạn sông cong, dòng chảy có xu hướng tác
động trực tiếp vào bờ cả trên mặt và dưới đáy,
kết hợp với địa chất nền yếu sẽ gây xói lở phía
chân, sau khi mất chân, sẽ dẫn tới sạt trượt cả
khối, bên cạnh đó chỉ cần tác động nhỏ của xe
máy trong quá trình thi công cũng có thể gây
lên sạt lở. Vì vậy, sự cố trôi rồng và sạt lở cửa
xả là điều bất khả kháng.* Kiến nghị giải pháp:
Sau khi xảy ra hiện tượng sạt lở, Chủ đầu tư đã

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016

9



KHOA HC

CễNG NGH

mi rt nhiu chuyờn gia, cỏn b qun lý, nh
thu, cú nhiu kinh nghim v thit k, thi cụng
ờ kố n hin trng úng gúp ý kin v
gii phỏp khc phc. Sau khi tham kho cỏc
gúp ý, TVTK ó xut gii phỏp gia c nh
sau: Ti khu vc st l, b ton b phn rng ỏ
nh ó thit k, ti nhng v trớ b lừm so vi
dc thit k (m=2,5) c lp y bng ỏ hc
th ri, di lp ỏ ri v thm ỏ l vi lc,
sau ú gia c bng thm ỏ kớch thc
6x2x0,5m, cỏc thm ỏ c buc vi nhau
bng dõy thộp.

trỡnh ó i vo vn hnh v ca ra vn trng
thỏi n nh.
2
0

Thảm đá
Đ á hộc đổ

+0.50

mặt đất tựnhiên
trớc sạtlở


Vải ọl c

-2
-4

Thảm đá
Vải ọl c

1:2 .5
0

-6

2

mặt đất tự nhiê n
sau sạt ởl

-8
-1 0
-1 2

3
4 0 00

-1 4
-1 6
4


-1 8

Hỡnh 13. Ct ngang gia c kố ca ra

Sau khi thi cụng theo xut, hin nay cụng

Hỡnh 14. Mt bng gia c ca ra
3.7. X lý ựn si trong quỏ trỡnh m múng
nh trm

ng, nh hng n tin v cht lng
cụng trỡnh.

Do cú hin tng cỏt ựn cỏt chy nờn trong
h s TKKT ó dựng c võy bn phớa h
múng (c thuờ, Lasen IV di 12m) thi cụng.
n giai on lp h s BVTC, do ngun vn
b hn ch, cỏc bờn thng nht ch úng c võy
mt phớa b x hn ch nc ngm, cỏt ựn
cỏt chy, ba phớa cũn li, m múng taluy.
Khi bt u tin hnh o h múng giai on 2
(t cao +0,0m n -5,7m) thỡ xut hin
nhiu mch ựn si trờn phm vi rng, a cht
h múng rt mm yu, mc dự ó dựng tụn
chng ly nhng mỏy thi cụng vn b lỳn sõu.
Cỏc mch si cú lu lng ln, ựn lờn b mt
l cỏt non mu hng nht hoc mu xỏm en
gõy rng phớa di h múng v st l thnh
vỏch h múng, cú nguy c mt an ton lao
10


Hỡnh 15. Mt v trớ ựi si h múng
Sau khi nghiờn cu ti liu a cht v kho sỏt
hin trng, bin phỏp x lý c thng nht
l úng c Larsen ba mt cũn li v b trớ h
thng rónh thu nc, tp trung nc vo h

TP CH KHOA HC V CễNG NGH THY LI S 36 - 2016


KHOA HỌC
bơm, bơm ra ngoài hố móng để hạ thấp mực
nước ngầm, đảm bảo kinh tế và kỹ thuật.
4. KẾT LUẬN
Hiện nay, trạm bơm Nghi Xuyên đã hoàn
thành, trạm bơm đã vận hành thử để nghiệm
thu theo quy định và đã tiến hành tiêu úng cho

CÔNG NGHỆ

khu vực sau cơn bão số 3 vào tháng 8/2016,
các hạng mục công trình và thiết bị vận hành
ổn định, đảm bảo kỹ thuật. Trên đây là một số
vấn đề trong thiết kế và một số xử lý kỹ thuật
trong quá trình thi công. Kiến nghị có thể áp
dụng trong thiết kế và lưu ý trong quá trình thi
công xây dựng cho những công trình tương tự.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]


Quyết định số 395/QĐ-BNN-HTQT ngày 11/02/2010 của Bộ NN&PTNT v/v phê duyệt dự
án đầu tư Dự án “Tăng cường quản lý thuỷ lợi và cải tạo các hệ thống thuỷ nông” do ADB
và AFD tài trợ (ADB5);

[2]

Quyết định số 1396/QĐ-BNN-TCTL ngày 14/6/2012 của Bộ NN&PTNT v/v Phê duyệt
Tiểu dự án đầu tư; Xây dựng trạm bơm Nghi Xuyên;

[3]

Quyết định số 402/QĐ-CPO-TĐ ngày 02/11/2012 của Ban CPO V/v Phê duyệt Thiết kế
Bản vẽ thi công Tiểu dự án đầu tư xây dựng trạm bơm N ghi Xuyên;

[4]

Tiểu dự án Trạm bơm N ghi Xuyên, tỉnh Hưng Yên thuộc dự án ADB5 - Hồ sơ thiết kế bản
vẽ thi công do Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo lập tháng 10/2012.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 36 - 2016

11