Bài giảng Thủy năng - Thủy điện - Chương 5: Đập dâng và công trình tháo lũ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.27 MB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN KỸ THUẬT & QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC

PGS. TS.NGUYỄN THỐNG

Email: or 
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/index

Tél. (08) 38 691 592 - 098 99 66 719 PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

THUỶ NĂNG & THUỶ ĐIỆN

Chương 1 : Tổng quan.

Chương 2 : Tài nguyên nước và quy hoạch 
khai thác.

Chương 3 : Các phương pháp khai thác năng 
lượng nước.

Chương 4 : Điều tiết hồ chứa thuỷ điện.

Chương 5 : Đập dâng & cơng trình tháo lũ.
Chương 6 : Cơng trình lấy nước và dẫn nước. 
Chương 7 : Tháp (giếng) điều áp.

Chương 8 : Đường ống áp lực & hiện tượng 
nước va.

Chương 9 : Nhà máy Thuỷ điện.

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP DÂNG & CƠNG TRÌNH

THÁO LŨ

1. Tổng qt.

2. Đập dâng.

3. Cơng trình tháo lũ.

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

1/12/2016 4

ĐẬP DÂNG

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

5
TÀI NGUN NƯỚC VIỆT NAM

PGS. Dr. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

7
TÀI NGUN NƯỚC VIỆT NAM

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

8
TỖNG QUAN VỀ ĐẬP DÂNG

Nhiệm vụ

:

Đập dâng là một cơng trình

thuỷ được xây dựng nhằm để giữ

nước nhằm mục đích:



Đổi hướng dịng chảy.



Nâng cao mực nước.



Tạo hồ chứa.

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

9
TỖNG QUAN VỀ ĐẬP DÂNG

Hạ lưu sau NM:



Điều hồ dịng chảy.



Giảm lưu lượng đỉnh lũ.



Tăng cường lưu lượng mùa kiệt.

Hạ lưu đoạn sông sau đập



NM



Khúc sông

chết (nếu khơng có lưu

lượng hồn trả ngay sau đập, nhất là

về mùa khô).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

10
Mực nước khi

chưa có đập

Đường nước dâng

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

MNGC

MNDBT 
MNC

MNKHI THÁO CẠN HỒ

Whi

Wp.lũ

WCHẾT

CÁC ĐỊNH NGHĨA VỀ THÔNG SỐ

HỒ CHỨA

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

CHỌN VỊ TRÍ ĐẬP DÂNG

Phụ thuộc vào:



Điều kiện địa hình;



Điều kiện địa chất;



Điều kiện thuỷ văn;



Điều kiện dân sinh;

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH

Thường sử dụng bản đồ tỷ lệ 1/10.000 (bản 
đồ không ảnh).

Nguyên tắc chọn vị trí đập:

 Tạo thành hồ chứa phía thượng lưu lớn 
nhất có thể,

 Tuyến cơng trình ngắn (kết hợp đủ chổ 
để bố trí các cơng trình khác: tháo lũ, lấy 
nước,...).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

 Ít hoặc khơng bị nứt nẻ,

 Đàn hồi nhỏ,

 Chịu lực cao. 
Các bước nghiên cứu:

 Đi thực địa quan sát trực giác (giai đoạn quy

hoạch),

 Khảo sát thăm dò với mật độ hố khoan, hố đào 
phù hợp với yêu cầu theo quy phạm theo từng 
giai đoạn, (giai đoạn Lập dự án đầu tư).

 Thí nghiệm trong phòng, hiện tường (thiết kế 
kỹ thuật).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN

 Lưu vực đủ lớn (càng lớn càng tốt về 
mặt thu nước).

 Lưu lượng bùn cát nhỏ có thể (dung tích 
chết  MNC  cao trình cửa lấy nước).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN DÂN SINH

 Hiện tượng đường nước dâng khi có lũ 
kiểm tra  di dân.

Mực nước khi 
chưa có đập

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

17
Ví dụ: Sơ bộ với đập cao 60m, độ dốc mặt

thoáng TB là 4m/km  chiều dài ảnh 
hưởng về thượng lưu hồ là:

60/4 = 15km.

 Mất đất ở và nông nghiệp

 Ngập đường giao thơng

 Ngập lịng hồ (mơi trường)

 Bảo đảm lưu lượng tối thiểu ở hạ lưu đập

nếu cần sau khi xây dựng hồ (tránh hiện

tượng đoạn sông chết  môi trường!).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP DÂNG

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

19
BÌNH ĐỒ KHU ĐẦU MỐI

TL

HL

Đập dâng 
Đê quay TL

NMTĐ 
Kênh dẫn

nước

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

PHÂN LOẠI



ĐẬP TRỌNG LỰC



ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG



ĐẬP VÒM



ĐẬP DI ĐỘNG.

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP TRỌNG LỰC

P

G

A’

Wt

Wn

Biểu đồ thấm t/h có bố

trí thốt nước TL PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

LỰC TÁC DỤNG

Trọng lượng bản thân

 Áp lực nước thượng (hạ) lưu

 Áp lực khe rỗng (vật liệu sét, trong giai đoạn 
đầu xây dựng, khai thác)

 Áp lực thấm (chênh lệch MN thượng & hạ lưu)

 Áp lực đẩy nổi (có MN hạ lưu)

 Ứng suất nhiệt

 Lực do động đất

………..

 PHẢN LỰC NỀN.

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP BÊ TƠNG TRỌNG LỰC

285m !

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG

- Nền đá.

- Tuyến đập ngắn.

- Vật liệu xi măng đến hiện trường (điều 
kiện về vận chuyển vật liệu).

VẬT LIỆU

Hàm lượng xi măng: từ 100 đến 250kg/m3

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

TÍNH ỔN ĐỊNH

 Cân bằng (khơng bị trượt, lật dưới tác 
dụng của nước và các lực khác)

Thông thường: độ dốc TK là m1=0 và HL là

m2=0.85

 Đảm bảo điều kiện chịu lực của thân đập 
(không sinh ra ứng suất kéobê tông 
không thiết kế để chịu kéo nếu có cục bộ

 bớ trí cốt thép chịu) và nền.

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

MỘT SỐ KẾT CẤU KHÁC

- Vật thoát nước nền  giảm áp lực thấm.

- Màng chống thấm  giảm lưu lượng thấm

qua nền (nứt nẻ, độ rổng lớn!).

- Thoát nước nền  lỗ khoang d=75mm, cự 
ly 1,5m đến 3m.

- Khe lún, khe nhiệt.

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

27
Bài tập 1: Cho đập bê tông như hình sau.

H=20m, chiều rộng đỉnh B=4m, hệ số ma 
sát f=0.7, bt=2.5T/m3, hệ số giảm áp =0.6. 
Tính hệ số ổn định trượt phẳng.

(=pA/H, <=1)

H

A C 
B

m2=0.75

m1=0.1

pA PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

28
Bài tập 2: Cho đập bê tơng có H=15m, B=12m.

Hệ số ma sát f=0.75, bt=2.5T/m3, hệ số 
giảm áp =0.8, [k]truot_phang=1.2.

a. Kiểm tra ổn định theo điều kiện trượt 
phẳng.

b. Tính klật (quanh C).

H

A C

B

H1=4m 
b

m1=0 m2

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

1/12/2016 29

ĐẬP ĐẤT & ĐÁ ĐỖ

(Đập bằng VLĐP)

PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP ĐẤT

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG

Yêu cầu chất lượng nền thấp so với đập 
bê tông,

 Vật liệu sự dụng có thể là đất, đá,

 Có màng chống thấm trong thân đập (có 
thể ở thượng lưu),

 Khối lượng đất đá sử dụng lớn (tiết diện 
lớn hơn đập bê tông cùng chiều cao).

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

TÍNH ỔN ĐỊNH

Khác với đập bê tơng:

-

Tính

ổn định trượt mái dốc cục

bộ,

-

Tính

ổn định khơng xói ngầm

thân đập,

-

Hiện tượng đùn đất ở hạ lưu.

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ỔN ĐỊNH MÁI DỐC

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

HIỆN TƯỢNG XĨI NGẦM

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

HIỆN TƯỢNG XĨI NGẦM VÀ & ĐỀ PHÒNG 
Đề phòng xói ngầm: Tầng lọc ngược, vải địa chất

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

ĐẬP ĐÁ ĐỖ

Hmax>(40-50)m

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP ĐÁ ĐỖ

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

ĐẬP ĐẤT ĐÁ HỖN HỢP

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Cơng trình tháo lũ

1/12/2016 42

CƠNG TRÌNH

THÁO LŨ

</div>

Bài giảng Thủy năng - Thủy điện - Chương 5: Đập dâng và công trình tháo lũ

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THUỶ NĂNG & THUỶ ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐẬP DÂNG & CƠNG TRÌNH </b>

<b>THÁO LŨ</b>

<b>1. Tổng qt. </b>

<b>2. Đập dâng. </b>

<b>3. Cơng trình tháo lũ.</b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐẬP DÂNG </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>Nhiệm vụ</b>

<b>: </b>

<b>Đập dâng là một cơng trình </b>

<b>thuỷ được xây dựng nhằm để giữ </b>

<b>nước nhằm mục đích: </b>



<b>Đổi hướng dịng chảy. </b>



<b>Nâng cao mực nước. </b>



<b>Tạo hồ chứa.</b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>Hạ lưu sau NM: </b>



<b>Điều hồ dịng chảy. </b>



<b>Giảm lưu lượng đỉnh lũ. </b>



<b>Tăng cường lưu lượng mùa kiệt. </b>

<b>Hạ lưu đoạn sông sau đập </b>



<b> NM </b>



<b> Khúc sông </b>

<b>chết (nếu khơng có lưu </b>

<b>lượng hồn trả ngay sau đập, nhất là </b>

<b>về mùa khô). </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>Phụ thuộc vào: </b>



<b> Điều kiện địa hình; </b>



<b> Điều kiện địa chất; </b>



<b> Điều kiện thuỷ văn; </b>



<b> Điều kiện dân sinh; </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐIỀU KIỆN DÂN SINH</b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐẬP DÂNG </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>TL </b>

<b>HL </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>PHÂN LOẠI </b>



<b> ĐẬP TRỌNG LỰC </b>



<b> ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG </b>



<b> ĐẬP VÒM </b>



<b> ĐẬP DI ĐỘNG. </b>

<b>THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN </b>

<b>ĐẬP TRỌNG LỰC </b>