Bài giảng Thủy năng - Thủy điện: Chương 5 - PGS.TS. Nguyễn Thống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPỒ CHÍ MINH
THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN
KHOA KỸ THUẬT Công trình
Chương 5: Đập dâng & XÂY DỰNG tháo lũ

BỘ MÔN KỸ THUẬT & QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC

PGS. TS. NGUYỄN THỐNG
Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/index
Tél. (08)
PGS. TS. Nguyễn Thống

38 691 592 - 098 99 66 719

1

THỦY NĂNG &
ĐIỆN
THUỶ NĂNG & THỦYtrình tháo lũ
THUỶ ĐIỆN
Chương 5: Đập dâng & Công
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 & công trình tháo lũ.
Chương 6 : Công 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.

2

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

ĐẬP DÂNG & CÔNG TRÌNH
THÁO LŨ

ĐẬP DÂNG

1. Tổng quát.
2. Đập dâng.
3. Công trình tháo lũ.
3

PGS. TS. Nguyễn Thống

1/12/2016

4

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

TAØI NGUYEÂN NÖÔÙC VIEÄT NAM

TAØI NGUYEÂN NÖÔÙC VIEÄT NAM

5

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

6

PGS. TS. Nguyễn Thống

1

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

TAØI NGUYEÂN NÖÔÙC VIEÄT NAM

TỖNG QUAN VỀ ĐẬP DÂNG

Nhiệm vụ: Đập dâng là một công trình
thuỷ được xây dựng nhằm để giữ
nước nhằm mục đích:
 Đổi hướng dòng chảy.
 Nâng cao mực nước.
 Tạo hồ chứa.
7

PGS. TS. Nguyễn Thống

8

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

TỖNG QUAN VỀ ĐẬP DÂNG

Hạ lưu sau NM:
 Điều hoà dòng chảy.
 Giảm lưu lượng đỉnh lũ.
 Tăng cường lưu lượng mùa kiệt.
Hạ lưu đoạn sông sau đập  NM
 Khúc sông chết (nếu không có lưu
lượng hoàn trả ngay sau đập, nhất là
9
về mùa khô).

PGS. TS. Nguyễn Thống

Đường nước dâng

Mực nước khi
chưa có đập

10

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

CHỌN VỊ TRÍ ĐẬP DÂNG

CÁC ĐỊNH NGHĨA VỀ THÔNG SỐ
HỒ CHỨA

Wp.lũ

Phụ thuộc vào:
 Điều kiện địa hình;
 Điều kiện địa chất;
 Điều kiện thuỷ văn;
 Điều kiện dân sinh;
 Điều kiện hiệu quả kinh tế-xã hội, tài
chính.

MNGC
MNDBT
Whi

MNC
MN KHI THÁO CẠN HỒ

WCHẾT

11

PGS. TS. Nguyễn Thống

12

PGS. TS. Nguyễn Thống

2

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công 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 công trình ngắn (kết hợp đủ chổ
để bố trí các công trình khác: tháo lũ, lấy
nước,...).
13

PGS. TS. Nguyễn Thống

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
 Ít hoặc không 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
14
kỹ thuật).
PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN

ĐIỀU KIỆN DÂN SINH

 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).

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

Mực nước khi
chưa có đập
15

PGS. TS. Nguyễn Thống

16

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

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 thông
 Ngập lòng hồ (môi 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!).

ĐẬP DÂNG
Định nghĩa: Là một kiến trúc giới
hạn bởi 2 mặt (thượng lưu và hạ
lưu). Phía trên là kết cấu của một
đường giao thông. Phía dưới là
giới hạn nền và 2 bên bờ.

17

PGS. TS. Nguyễn Thống

18

PGS. TS. Nguyễn Thống

3

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

TL

Đê quay TL

PHÂN LOẠI

Đập dâng

Kênh dẫn
nước

 ĐẬP TRỌNG LỰC
 ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
 ĐẬP VÒM
 ĐẬP DI ĐỘNG.

NMTĐ

HL
PGS. TS. Nguyễn Thống

BÌNH ĐỒ KHU ĐẦU MỐI

19

20

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

LỰC TÁC DỤNG

ĐẬP TRỌNG LỰC

P

Wt
Wn

A’

G

Biểu đồ thấm t/h có bố
trí thoát nước TL

21

PGS. TS. Nguyễn Thống

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.
22
PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG

ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

- 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 
có thể thay đổi tùy vị trí trong thân đập.

285m !

23

PGS. TS. Nguyễn Thống

24

PGS. TS. Nguyễn Thống

4

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

TÍNH ỔN ĐỊNH
 Cân bằng (không 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
 bố trí cốt thép chịu) và nền.

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.

25

26

PGS. TS. Nguyễn Thống

PGS. TS. Nguyễn Thống

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

THỦY NĂNG & THỦY ĐIỆN

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Chương 5: Đập dâng & Công trình tháo lũ

Baøi taäp 1: Cho ñaäp beâ toâng nhö hình sau.
H=20m, chieàu roäng ñænh B=4m, heä soá ma
saùt f=0.7, bt=2.5T/m3, heä soá giaûm aùp =0.6.
Tính heä soá oån ñònh tröôït phaúng.
(=pA/H,