Lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công khi công trình chính tham gia dẫn dòng

Khi thiết kế dẫn dòng thi công, việc lựa chọn tần

suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng rất quan

trọng có tính quyết định đến phương án thiết kế

công trình dẫn dòng và chi phí cho công trình dẫn

dòng cũng như tính khả thi và an toàn xây dựng.

Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi công

trình chính tham gia dẫn dòng trong quá trình thi

công. Bài báo nghiên cứu so sánh tiêu chuẩn của

các nước và thực tế xây dựng công trình đầu mối

thủy lợi ở Việt Nam để đề xuất việc lựa chọn tần

suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng phù hợp.

Tác giả sử dụng các phương pháp sau để giải

quyết vấn đề:

-Phân tích so sánh các tiêu chuẩn thiết kế

công trình thủy lợi thủy điện của Nga, Trung

Quốc, Việt Nam;

- Phân tích các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng

đến việc lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất

thiết kế dẫn dòng;

- Phân tích kế thừa thực tiễn việc lựa chọn

tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng

của một số công trình lớn ở Việt Nam.

pdf 5 trang kimcuc 2620
Bạn đang xem tài liệu "Lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công khi công trình chính tham gia dẫn dòng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công khi công trình chính tham gia dẫn dòng

Lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công khi công trình chính tham gia dẫn dòng
KHOA HC K THUT THuhoahoiY LI VÀ MÔI TRuchoaNG uhoahoiuhoahoiuhoahoi - S 60 (3/2018) 89
BÀI BÁO KHOA H
C 
LỰA CHỌN TẦN SUẤT LƯU LƯỢNG LỚN NHẤT THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG 
KHI CÔNG TRÌNH CHÍNH THAM GIA DẪN DÒNG 
Mai Lâm Tuấn1 
Tóm tắt: Hiện nay việc lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công được thực 
hiện theo QCVN 04-05:2012/BNN&PTNT, nhưngviệc lựa chọn chủ yếu xem xét đến cấp của công 
trình chính mà chưa đề cập cụ thể đến ảnh hưởng của dung tích hồ. Bài báo này đề cập đến luận cứ 
và đề xuất xem xét đến yếu tố dung tích lòng hồ khi lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế khi 
công trình chính tham gia dẫn dòng. 
Từ khóa: dẫn dòng thi công, lưu lượng thiết kế dẫn dòng. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Khi thiết kế dẫn dòng thi công, việc lựa chọn tần 
suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng rất quan 
trọng có tính quyết định đến phương án thiết kế 
công trình dẫn dòng và chi phí cho công trình dẫn 
dòng cũng như tính khả thi và an toàn xây dựng. 
Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi công 
trình chính tham gia dẫn dòng trong quá trình thi 
công. Bài báo nghiên cứu so sánh tiêu chuẩn của 
các nước và thực tế xây dựng công trình đầu mối 
thủy lợi ở Việt Nam để đề xuất việc lựa chọn tần 
suất lưu lượng thiết kế dẫn dòng phù hợp. 
Tác giả sử dụng các phương pháp sau để giải 
quyết vấn đề: 
-Phân tích so sánh các tiêu chuẩn thiết kế 
công trình thủy lợi thủy điện của Nga, Trung 
Quốc, Việt Nam; 
- Phân tích các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng 
đến việc lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất 
thiết kế dẫn dòng; 
- Phân tích kế thừa thực tiễn việc lựa chọn 
tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng 
của một số công trình lớn ở Việt Nam. 
2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
2.1 Tiêu chuẩn lựa chọn tần suất lưu 
lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng thi công của 
Trung Quốc 
Theo quy phạm thiết kế tổ chức thi công 
công trình thủy lợi thủy điện SDJ 388-89 của 
Trung Quốc, công trình dẫn dòng bao gồm công 
trình ngăn nước và xả nước. Cấp của hai công 
trình này là như nhau (Viện quy hoạch thiết kế 
TL-TĐ Trung Quốc, 1989). Việc phân cấp công 
trình dẫn dòng được thực hiện theo bảng 1. 
Bảng 1. Bảng phân cấp công trình dẫn dòng (Viện quy hoạch thiết kế TL-TĐ Trung Quốc, 1989) 
 Hạng mục 
Cấp 
Đối tượng 
bảo vệ Hậu quả khi xảy ra sự cố 
Số năm 
sử dụng 
Quy mô công trình 
ngăn nước 
Chiều cao 
Dung tích 
hồ (106m3) 
(1) (2) (3) (4) 
III 
Công trình 
vĩnh cửu cấp 
I có yêu cầu 
đặc biệt 
Ngập các thành phố, thị trấn quan 
trọng, xí nghiệp hầm mỏ, đường trục 
giao thông chính hoặc làm lùi tổng 
tiến độ thi công hoặc làm chậm thời 
gian tổ máy số 1, tạo ra thủy tai 
nghiêm trọng và tổn thất to lớn 
>3 >50 >100 
1Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy Lợi 
KHOA HC K THUT THuhoahoiY LI VÀ MÔI TRuchoaNG uhoahoiuhoahoiuhoahoi - S 60 (3/2018) 90
 Hạng mục 
Cấp 
Đối tượng 
bảo vệ Hậu quả khi xảy ra sự cố 
Số năm 
sử dụng 
Quy mô công trình 
ngăn nước 
Chiều cao Dung tích 
hồ (106m3) 
(1) (2) (3) (4) 
IV 
Công trình 
vĩnh cửu cấp 
I, II 
Ngập thành phố thị trấn bình thường, 
nhà máy hầm mỏ, ảnh hưởng tổng tiến 
độ thi công và tổ máy phát điện số 1 
dẫn đến tổn thất kinh tế tương đối lớn 
1,5~3 15~50 10~100 
V 
Công trình 
vĩnh cửu cấp 
III, IV 
Ngập móng, nhưng ảnh hưởng không 
lớn tới tổng tiến độ thi công và tổ máy 
số 1, tổn thất kinh tế nhỏ 
<1,5 <15 <10 
Khi lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết 
kế dẫn dòng được thực hiện theo bảng 2. 
Bảng 2. Bảng tần suất lũ thiết kế của công 
trình dẫn dòng (Viện quy hoạch thiết kế TL-
TĐ Trung Quốc, 1989) 
Loại công 
trình ngăn 
nước 
Cấp công trình dẫn dòng 
III IV V 
Đất đá 2% ~ 5% 
5% ~ 
10% 
10% ~ 
20% 
Bê tông 5% ~ 10% 
10% ~ 
20% 
20% ~ 
33% 
Trường hợp sử dụng đập xây dựng dở để cho 
nước tràn qua mà không có đê quai bảo vệ, tần 
suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng cần 
căn cứ vào loại hình đập và dung tích trữ lũ 
trước đập theo bảng 3. 
Bảng 3. Bảng tần suất lưu lượng lớn nhất 
thiết kế dẫn dòng tràn tạm thời của đập 
trong thời kỳ thi công (Viện quy hoạch thiết 
kế TL-TĐ Trung Quốc, 1989) 
Loại hình 
đập 
Dung tích ngăn lũ (106m3) 
> 100 100 ~ 10 < 10 
Đất đá < 1% 1% ~ 2% 2% ~ 5% 
Bê tông < 2% 2% ~ 5% 5% ~ 10% 
2.2 Tiêu chuẩn lựa chọn tần suất lưu 
lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng của Nga 
Theo Snhip 2.06.01-86, khi thiết kế công 
trình dẫn dòng cần phải chọn lưu lượng thiết 
kế dẫn dòng thi công. Trước hết cần phải biết 
yêu cầu về an toàn của công trình dẫn dòng 
phụ thuộc vào qui mô cấp bậc của công trình 
dẫn dòng. 
Thông thường cấp của công trình dẫn dòng 
tùy thuộc vào cấp của công trình chính. Nếu 
công trình dẫn dòng thi công là công trình tạm 
thì lấy thấp hơn cấp của công trình chính ít nhất 
1 cấp. Nếu sử dụng công trình chính đang xây 
dựng dở phục vụ dẫn dòng thì không lấy theo 
cấp công trình tạm. Tùy theo mức độ quan trọng 
và hậu quả nếu sự cố công trình dẫn dòng để đề 
xuất chọn tần suất thỏa đáng. Việc lựa chọn tần 
suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng theo 
bảng 4. 
Bảng 4. Bảng qui định tần suất lưu lượng 
thiết kế dẫn dòng thi công khi công trình 
chính tham gia phục vụ dẫn dòng thi công 
(Snhip 2.06.01-86, 1988) 
Thời gian sử 
dụng công trình 
chính vào dẫn 
dòng (năm) 
Tần suất theo cấp công trình 
chính (P)% 
I II III 
1 1 3 3 
2 0,5 3 3 
3 0,3 3 3 
5 0,2 2 3 
KHOA HC K THUT THuhoahoiY LI VÀ MÔI TRuchoaNG uhoahoiuhoahoiuhoahoi - S 60 (3/2018) 91
2.3 Tiêu chuẩn lựa chọn tần suất lưu lượng 
lớn nhất thiết kế dẫn dòng của Việt Nam 
Hiện nay việc lựa chọn tần suất lưu lượng lớn 
nhất thiết kế dẫn dòng của Việt Nam được thực 
hiện theo QCVN 04-05:2012/BNN&PTNT. Việc 
lựa chọn phụ thuộc vào cấp của công trình chính 
và thời gian sử dụng công trình dẫn dòng theo 
bảng 5. 
Bảng 5. Tần suất lưu lượng và mực nước 
lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời 
phục vụ công tác dẫn dòng thi công 
(QCVN04-05, 2012) 
Cấp công 
trình 
Tần suất lưu lượng, mực 
nước lớn nhất để thiết kế 
công trình tạm thời phục vụ 
dẫn dòng thi công, không lớn 
hơn, % 
Dẫn dòng 
trong một 
mùa khô 
Dẫn dòng từ 
hai mùa khô trở 
lên 
Đặc biệt 5 2 
I 10 5 
II, III, IV 10 10 
Trong bảng này có chú thích số 4 đề cập đến 
vấn đề khi sử dụng thân đập đắp dở làm tràn 
tạm: Khi bố trí tràn tạm xả lũ thi công qua thân 
đập đá đắp xây dở phải có biện pháp bảo đảm 
an toàn cho đập và công trình hồ chứa nước. 
Tần suất thiết kế tràn tạm trong trường hợp này 
bằng tần suất thiết kế công trình. 
2.4 Phân tích đánh giá 
Theo bảng 1, việc phân cấp công trình dẫn 
dòng phụ thuộc vào cấp công trình, mức độ ảnh 
hưởng khi xảy ra sự cố, số năm sử dụng công 
trình dẫn dòng và quy mô công trình đê quai, 
việc tách 2 trường hợp công trình chính tham 
gia chắn nước (bảng 2) và công trình chính xả 
nước qua thân đập xây dựng dở (bảng 3) là phù 
hợp với điều kiện làm việc của công trình chính 
tham gia dẫn dòng. 
Theo bảng 4, việc lựa chọn tần suất lưu 
lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng phụ thuộc vào 
cấp của công trình chính và thời gian sử dụng 
công trình chính vào dẫn dòng, tuy nhiên chưa 
nói rõ công trình chính sử dụng vào việc chắn 
nước hay cho nước tràn qua. Tùy theo mức độ 
quan trọng và hậu quả nếu sự cố công trình dẫn 
dòng để đề xuất chọn tần suất thỏa đáng sẽ gây 
khó khăn cho người thiết kế và người phê duyệt 
thiết kế. 
Theo bảng 5, việc lựa chọn tần suất lưu 
lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng không đề cập 
đến việc công trình chính có tham gia chắn nước 
hay không, việc lựa chọn tần suất này trong mùa 
lũ chưa nói đến. 
Theo chú thích số 4 của bảng 5, tần suất thiết 
kế tràn tạm là quá an toàn, chưa phản ánh đúng 
tình trạng làm việc của công trình dẫn dòng khi 
dẫn dòng qua đập xây dựng dở ở cao trình thấp, 
dung tích lòng hồ không lớn. Như vậy, có thể 
hiểu khi tháo nước qua đập đắp dở phải chọn tần 
suất lưu lượng lớn nhất thiết kế theo cấp bậc 
thiết kế đập chính, điều này chưa hợp lý. Ngoài 
ra, các chú thích khác của bảng 5 cũng không 
nêu rõ ảnh hưởng của dung tích hồ tương ứng 
với chiều cao đập xây dở. 
2.5 Phân tích thực tiễn việc lựa chọn tần 
suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng của 
một số công trình ở Việt Nam 
Bảng 6 giới thiệu tần suất lưu lượng lớn nhất 
thiết kế dẫn dòng của một số công trình ở Việt 
Nam khi dẫn dòng qua đập xây dựng dở 
KHOA HC K THUT THuhoahoiY LI VÀ MÔI TRuchoaNG uhoahoiuhoahoiuhoahoi - S 60 (3/2018) 92
Bảng 6. Tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng khi dẫn dòng qua đập xây dựng dở (Phan 
Đình Đại, 2011), (Hoàng Xuân Hồng, Lê Văn Hùng và nnk, 2015), (Mai Lâm Tuấn, 2007). 
STT 
Tên 
công 
trình 
Loại hình đập 
Cấp 
công 
trình 
Năm 
dẫn 
dòng 
Chiều 
cao đập 
tại cao 
trình xây 
dựng dở 
(m) 
Dung 
tích 
lòng 
hồ 
(triệu 
m
3) 
Tần suất 
LL lớn 
nhất 
TKDD 
Lưu 
lượng 
(m3/s) 
Đánh giá sự phù hợp 
với tiêu chuẩn 
Việt 
Nam 
Trung 
Quốc Nga 
1 
Tuyên 
Quang 
Đập đá đắp Bê 
tông bản mặt I 2004 11,5 3,1 5% 5036 x x 
2 
Cửa 
Đạt 
Đập đá đắp Bê 
tông bản mặt 
I 2007 22,5 67,8 5% 5050 x 
3 Sơn La 
Đập bê tông 
trọng lực RCC 
Đặc 
biệt 
2009 16,0 75,1 3% 16044 x x 
Nhận xét : 
Các công trình trên đều có tần suất lưu lượng 
lớn nhất thiết kế dẫn dòng lớn hơn tiêu chuẩn 
của Nga. Như vậy tiêu chuẩn của Nga là an toàn 
hơn so với Việt Nam và Trung Quốc. 
Công trình Cửa Đạt khi dẫn dòng với tần suất 
5% đã gặp sự cố (Mai Lâm Tuấn, Lê Văn Hùng, 
2015), đối với công trình này theo tiêu chuẩn 
của Trung Quốc (bảng 3) cần chọn tần suất thiết 
kế dẫn dòng là 1%÷2% hoặc nhỏ hơn để đảm 
bảo an toàn cho công trình. 
Bảng 7 giới thiệu tần suất lưu lượng lớn nhất 
thiết kế dẫn dòng của một số công trình ở Việt 
Nam khi công trình chính tham gia dẫn dòng 
(chắn nước). 
Bảng 7. Tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng khi công trình chính tham gia dẫn 
dòng (Phan Đình Đại, 2011), (Hoàng Xuân Hồng, Lê Văn Hùng và nnk, 2015) 
STT 
Tên 
công 
trình 
Loại hình đập 
Cấp 
công 
trình 
Năm 
dẫn 
dòng 
Cao độ 
tràn 
nước 
(m) 
Cột 
nước 
trước 
đập (m) 
Tần suất 
LL lớn 
nhất 
TKDD 
Lưu 
lượng 
(m3/s) 
Đánh giá sự phù hợp 
với tiêu chuẩn 
Việt 
Nam 
Trung 
Quốc Nga 
1 
Tuyên 
Quang 
Đập đá đắp Bê 
tông bản mặt 
I 2005 +79,0 ~62 1% 9060 x x x 
2 
Cửa 
Đạt 
Đập đá đắp Bê 
tông bản mặt 
I 2008 +85,0 ~65 1% 7520 x x x 
3 Sơn La 
Đập bê tông 
trọng lực RCC 
Đặc 
biệt 
2010 +145,0 ~75 0,5% 21947 x x x 
Nhận xét : 
Các công trình trên có tần suất lưu lượng lớn 
nhất thiết kế dẫn dòng phù hợp với tiêu chuẩn 
của Nga, Trung Quốc và Việt Nam. Mặc dù tiêu 
chuẩn của Nga là cao hơn so với tiêu chuẩn của 
Trung Quốc và Việt Nam, tuy nhiên trong giai 
đoạn dẫn dòng này, đơn vị thiết kế đã kiến nghị 
nâng cấp tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế 
dẫn dòng để đảm bảo an toàn cho công trình 
trong quá trình dẫn dòng. Trong thực tế thi 
công, các công trình này đã dẫn dòng an toàn 
trong giai đoạn này, không gặp sự cố nào. 
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Để đảm bảo yêu cầu kinh tế và kỹ thuật, nên 
KHOA HC K THUT THuhoahoiY LI VÀ MÔI TRuchoaNG uhoahoiuhoahoiuhoahoi - S 60 (3/2018) 93
lựa chọn tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn 
dòng của các giai đoạn dẫn dòng là khác nhau. 
Tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế dẫn dòng 
qua các giai đoạn nên chọn phụ thuộc vào cấp 
của công trình chính, thời gian sử dụng, chiều 
cao công trình chắn nước và dung tích hồ chứa 
tương ứng chiều cao đó nhằm bảo đảm an toàn 
thi công và ít thiệt hại hạ du nếu sự cố vỡ đập 
đang xây dựng. 
Khi sử dụng đập xây dựng dở để xả lũ thi 
công, cần tham khảo quy phạm thiết kế tổ chức 
thi công công trình thủy lợi thủy điện SDJ 388-
89 của Trung Quốc hoặc theo bảng 3. 
Khi sửa đổi QCVN 04-05:2012/BNNPTNT 
cần bổ sung sửa đổi nội dung này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Hoàng Xuân Hồng, Lê Văn Hùng và nnk. (2015). Thiết kế và thi công đập Cửa Đạt. NXB Dân trí. 
Mai Lâm Tuấn. (2007). Dẫn dòng thi công qua đập xây dựng dở khi xây dựng công trình thủy lợi - 
thủy điện. Hội nghị khoa học thủy lợi toàn quốc, 7,8,9. 
Mai Lâm Tuấn, Lê Văn Hùng. (2015). Dẫn dòng thi công Công trình Cửa Đạt 2005-2009 và sự cố 
vỡ đập 04-10-2007. Tạp chí Khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường - Số 48 (3/2015). 
Phan Đình Đại. (2011). Xây dựng đập đá đổ đầm nén bản mặt bê tông Tuyên Quang. NXB Xây dựng. 
QCVN04-05. (2012). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Công trình thủy lợi - các quy định Chủ yếu về 
thiết kế. Hà Nội: BNNPTNT. 
Snhip 2.06.01-86. (1988). Qui phạm thiết kế công trình thủy lợi. Ủy ban tiêu chuẩn quốc gia Liên xô. 
Viện quy hoạch thiết kế TL-TĐ Trung Quốc. (1989). Quy phạm thiết kế tổ chức thi công công trình 
thủy lợi thủy điện SDJ 388-89.Tài liệu dịch. 
Abstract: 
SELECTION OF THE MAXIMUM FLOW RATE FOR THE RIVER FLOW 
DIVERSION DESIGN FOR CONSTRUCTIONS WHEN THE MAIN CONSTRUCTION IS 
INVOLVED IN THE FLOW DIVERSION 
At present, selection of the maximum flow rate for the river flow diversion design for constructions 
is carried out in accordance with the QCVN 04-05:2012/BNN&PTNT regulation, however, the 
selection mainly considers the type of the construction without specific consideration of the 
influence from the volume of the upstream reservoir. This article discusses the arguments and 
suggests consideration of the upstream reservoir volume for selection of the maximum flow rate 
when the main construction is involved in the flow diversion. 
Keywords: river diversion; river flow diversion design for constructions 
Ngày nhận bài: 22/01/2018 
Ngày chấp nhận đăng: 29/03/2018 

File đính kèm:

  • pdflua_chon_tan_suat_luu_luong_lon_nhat_thiet_ke_dan_dong_thi_c.pdf