Thiết Kế Cải Tạo Nâng Cấp Kênh Trạm Bơm Trung Hà Ba Vì Hà Nội

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN

ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÊNH CHÍNH TRẠM BƠM

TRUNG HÀ TỪ KM0+00 ĐẾN KM 10 + 800................................................ 1

1.1. Tình hình tự nhiên của khu vực ................................................................. 1

1.1.1. Tình hình địa hình của khu vực .............................................................. 1

1.1.2. Địa chất công trình .................................................................................. 2

1.1.3. Tình hình khí hậu và thủy văn công trình............................................... 3

1.1.4. Hệ thống sông ngòi ảnh hƣởng đến khu vực .......................................... 5

1.2. Hiện trạng kênh Trung Hà 2 ...................................................................... 6

1.2.1. Nhiệm vụ quy mô và năng lực thiết kế của dự án đã xây dựng.............. 6

1.2.2. Kết quả khảo sát đánh giá hiện trạng kênh Trung Hà 2.......................... 7

1.3. Tài nguyên thiên nhiên............................................................................. 12

1.3.1. Tài nguyên đất của vùng dự án ............................................................. 12

1.3.2. Thực trạng sử dụng đất trong vùng dự án............................................. 12

1.3.3. Mục đích và yêu cầu của dự án............................................................. 13

CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ CẢI TẠO NÂNG CẤP KÊNH CHÍNH TRUNG

HÀ 2 ................................................................................................................ 14

2.1. Đánh giá và lựa chọn phƣơng án cải tạo nâng cấp kênh TH2 ................. 14

2.1.1. Đánh giá tình hình thừa thiếu nƣớc của kênh ....................................... 14

2.1.2. Lựa chọn cải tạo nâng cấp kênh Trung Hà 2 ........................................ 15

2.2. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế ..................................................... 26

2.2.1. Một số chỉ tiêu thiết kế kênh................................................................. 26

2.3. Bố trí tuyến kênh...................................................................................... 26

2.4. Tính toán xác định mực nƣớc thiết kế trên kênh ..................................... 26

2.5. Tính toán thủy lực chọn mặt cắt kênh, kết cấu kênh ............................... 31

2.5.1. Tính toán lƣu lƣợng thiết kế.................................................................. 31

2.5.2. Chọn mặt cắt, kết cấu kênh ................................................................... 32

2.5.3. Tính toán xác định mặt cắt ngang kênh ................................................ 32

2.5.4. Lựa chọn phƣơng án thiết kế................................................................. 33

2.6. Mặt cắt dọc............................................................................................... 35

CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ NÂNG CẤP CẢI TẠO CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN

KÊNH TH2 ..................................................................................................... 36

3.1. Cống lấy nƣớc .......................................................................................... 36

3.1.1. Lƣu lƣợng thiết kế cống ........................................................................ 36

3.1.2. Xác định tiết diện cống lấy nƣớc .......................................................... 36

3.2. Cống điều tiết ........................................................................................... 41

3.2.1. Các chỉ tiêu thiết kế............................................................................... 41

3.2.2. Tính toán thủy lực cống ........................................................................ 42

3.2.3. Tính toán xử lý nền móng ..................................................................... 43

3.3. Cầu qua kênh............................................................................................ 50

CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ XẢ ĐẦU KÊNH TRẠM BƠM TRUNG HÀ . 57

4.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của bể xả................................................................ 57

4.1.1. Nhiệm vụ của bể xả............................................................................... 57

4.1.2. Yêu cầu của bể xả ................................................................................. 57

4.2. Thiết kế bể xả ........................................................................................... 58

4.2.1. Các chỉ tiêu thiết kế bể .......................................................................... 58

4.2.2. Chọn phƣơng án thiết kế bể xả ............................................................. 58

4.2.3. Tính toán thiết kế bể xả......................................................................... 59

CHƢƠNG 5: TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ BIỆN PHÁP XÂY DỰNG ......... 65

5.1. Các căn cứ lập biện pháp thi công ........................................................... 65

5.2. Đặc điểm khu vực và điều kiện thi công.................................................. 66

5.3. Điều kiện cung cấp vật tƣ, thiết bị, nguyên vật liệu, năng lƣợng ............ 66

5.3.1. Tình hình vật liệu xây dựng .................................................................. 66

5.3.2. Các điều kiện cung cấp vật tƣ, thiết bị và nguyên liệu ......................... 66

5.3.3. Cung cấp năng lƣợng ............................................................................ 67

5.4. Các biện pháp kỹ thuật xây dựng............................................................. 67

5.4.1. Thi công kênh........................................................................................ 67

5.4.2. Thi công các công trình trên kênh......................................................... 68

5.5. Biện pháp quản lý chất lƣợng xây dựng .................................................. 68

5.6. Tổ chức xây dựng..................................................................................... 68

5.6.1. Công tác vận chuyển trong quá trình thi công ...................................... 68

5.6.2. Hệ thống công xƣởng phụ trợ ............................................................... 69

5.6.3. Tổng mặt bằng công trƣờng.................................................................. 70

5.6.4. Tổng tiến độ thi công ............................................................................ 70

CHƢƠNG 6: DỰ TOÁN GIÁ THÀNH VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI

TRƢỜNG........................................................................................................ 73

6.1. Dự toán giá thành ..................................................................................... 73

6.1.1. Cơ sở lập dự toán .................................................................................. 73

6.1.2. Phƣơng pháp lập dự toán ...................................................................... 74

6.1.3. Giá thành xây dựng ............................................................................... 74

6.2. Đánh giá tác động môi trƣờng vùng dự án và biện pháp giảm thiểu....... 79

6.2.1. Những tác động tích cực ....................................................................... 79

6.2.2. Tác động tiêu cực .................................................................................. 79

6.2.3. Các biện pháp giảm thiểu...................................................................... 81

KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ.......................................................... 82

1. Kết luận ....................................................................................................... 82

2. Tồn tại ......................................................................................................... 82

3. Kiến nghị..................................................................................................... 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 84

PHỤ BIỂU

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và để hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp tôi đã

nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của nhiều tập thể, cá nhân. Nhân dịp này cho

phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất.

Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thạc sỹ Phạm Quang Thiền, ngƣời đã

trực tiếp hƣớng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.

Xin chân thành cảm ơn: Tập thể cán bộ công nhân viên của xí nghiệp

Thủy Lợi Ba Vì - Công ty TNHH MTV - Thủy Lợi Sông Tích đã tạo mọi điều

kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp đã có

những ý kiến đóng góp quý báu giúp tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.

Xuân Mai, ngày 10 tháng 06 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Đỗ Mạnh Toàn

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ xƣa đến nay nông nghiệp là một trong những ngành đóng vai trò cực

kỳ quan trọng trong cuộc sống, kinh tế và xã hội của ngƣời dân Việt Nam.

Ngành nông nghiệp lúa nƣớc luôn đồng hành và phát triển cùng ngƣời nông

dân nói riêng và ngƣời Việt Nam nói chung. Ngày nay cùng với sự phát triển

của nông nghiệp gắn liền với công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và

nông thôn thì cơ sở hạ tầng phục vụ nông nghiệp hay hệ thống công trình thủy

lợi (kênh, mƣơng, hồ chứa, đập…) cũng từ đó đƣợc thay đổi, nâng cấp, cải

tạo sao cho đáp ứng đƣợc xu thế phát triển của nông nghiệp.

Để đạt đƣợc mục tiêu trên và từng bƣớc thực hiện công nghiệp hóa hiện

đại hóa (CNH - HĐH) nông nghiệp và nông thôn, chúng ta cần phải đẩy mạnh

việc xây dựng các cơ sở hạ tầng nhƣ giao thông, thuỷ lợi, điện khí hoá, cơ

giới hoá sản xuất. Đặc biệt những công trình đầu mối thuỷ lợi gắn liền với sản

xuất nông nghiệp nhƣ hồ chứa, trạm bơm, cống lấy nƣớc, kênh mƣơng nội

đồng… là cần phải đƣợc ƣu tiên trƣớc.

Trong đó việc phân phối điều tiết và chuyển tải nguồn nƣớc cho đồng

ruộng để đảm bảo chế độ sinh trƣởng, phát triển của cây trồng đúng mùa vụ,

góp phần tăng năng suất chất lƣợng cây trồng nhằm mang lại hiệu quả kinh tế

cao là đặc biệt quan trọng.

Kênh dẫn nƣớc là một trong những hạng mục quan trọng trong công

trình thủy lợi. Từ thời xa xƣa ông cha chúng ta đã biết sử dụng hệ thống kênh

mƣơng vừa để dẫn nƣớc tƣới tiêu cho đồng ruộng, vừa phục vụ giao thông

đƣờng thủy. Ngày nay cùng với sự phát triển của đất nƣớc, từng bƣớc đƣa đất

nƣớc phát triển theo hƣớng công nghiệp hóa hiện đại hóa thì kênh dẫn nƣớc

của các công trình thủy lợi không chỉ phục vụ cho nông nghiệp, giao thông

mà còn phục vụ cho công nghiệp, du lịch và dân sinh. Bởi vậy, để nâng cao

chất lƣợng và hiệu quả phục vụ của hệ thống kênh mƣơng thì việc cải tạo

nâng cấp các hệ thống kênh là cần thiết và luôn đƣợc đặt ra.

Kênh dẫn của trạm bơm Trung Hà - Huyện Ba Vì - Hà Nội đƣợc xây

dựng với chiều dài 10,80 km đi qua các xã: Thái Hòa, Phong Vân, Cổ Đô,

Phú Cƣờng, Tản Hồng có nhiệm vụ cấp nƣớc tƣới cho khoảng 4200 ha ruộng

sản xuất nông nghiệp của các xã: Châu Sơn, Toàn Thắng, Đồng Thái, Phú

Châu, Phú Sơn. Do hệ thống đã đƣợc xây dựng từ khá lâu cùng với việc xây

mới trạm bơm Trung Hà nên kênh và một số công trình trên kênh hiện nay

cần đƣợc thiết kế cải tạo nâng cấp lại để đảm bảo đƣợc nhu cầu cấp nƣớc tƣới

ruộng ở nơi đây.

Trƣớc thực trạng đó và do yêu cầu của thực tế, đƣợc sự hƣớng dẫn của

thầy giáo ThS. Phạm Quang Thiền tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp : “ Thiết kế

cải tạo nâng cấp kênh trạm bơm Trung Hà - Ba Vì – Hà Nội ”.

Đề tài gồm những nội dung sau:

Đặt vấn đề

Chƣơng 1: Khái quát chung về kênh chính trạm bơm Trung Hà từ km00+0

đến km10 + 800

Chƣơng 2: Thiết kế cải tạo nâng cấp kênh chính Trung Hà 2 từ km00 + 0 đến

km 10 + 800

Chƣơng 3: Thiết kế nâng cấp cải tạo các công trình trên kênh chính

Chƣơng 4: Thiết kế bể xả trạm bơm Trung Hà

Chƣơng 5: Tổ chức thi công và biện pháp xây dựng

Chƣơng 6: Dự toán giá thành xây dựng và đánh giá tác động môi trƣờng

Kết luận – Tồn tại – Kiến nghị.

1

CHƢƠNG 1

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÊNH CHÍNH TRẠM BƠM TRUNG HÀ

TỪ KM0+00 ĐẾN KM 10 + 800

Trạm bơm đầu mối Trung Hà có nhiệm vụ thiết kế tƣới cho khoảng

4.200ha diện tích của các xã thuộc phía Đông Bắc huyện Ba Vì. Đƣợc đầu tƣ

xây dựng hoàn thành năm 1987. Đến nay qua hơn 20 năm hoạt động, với 26

tổ máy bơm loại 1000 m3

/h, động cơ công suất 33kw. Trạm bơm đầu mối

Trung Hà đã góp phần rất lớn trong việc phát triển kinh tế sản xuất nông

nghiệp trên địa bàn Huyện Ba Vì.

Vấn đề tƣới tiêu của hệ thống đã có những đóng góp to lớn đối với sự

phát triển nông nghiệp của vùng. Tuy nhiên hiện nay sau nhiều năm hoạt

động công trình đầu mối, hệ thống kênh mƣơng cũng nhƣ các công trình trên

kênh, công trình nội đồng đã xuống cấp nghiêm trọng. Mặt khác cùng với

việc xây mới trạm bơm Trung Hà nên kênh và một số công trình trên kênh

hiện nay cần đƣợc thiết kế cải tạo nâng cấp lại để đảm bảo đƣợc nhu cầu cấp

nƣớc tƣới ruộng ở nơi đây. Tất cả nhằm mục đích khai thác hết tiềm năng đất

đai, nguồn nƣớc sẵn có trong khu vực, lợi dụng triệt để các công trình để nâng

cao hiệu quả của hệ thống nhằm nâng cao năng suất cây trồng và đời sống

nhân dân trong khu vực.

1.1. Tình hình tự nhiên của khu vực

1.1.1. Tình hình địa hình của khu vực

Huyện Ba Vì là huyện tận cùng phía Tây Bắc của thành phố Hà Nội,

trên địa bàn huyện có một phần lớn của dãy núi Ba Vì chạy qua phía Nam

huyện, phía đông giáp Thị Xã Sơn Tây, một góc nhỏ phía Đông Nam giáp

huyện Thạch Thất. Phía Nam giáp các huyện Lƣơng Sơn và Kỳ Sơn của tỉnh

Hoà Bình. Phía Tây và phía Bắc giáp Tỉnh Phú Thọ, với ranh giới là Sông Đà

và Sông Hồng. Phía Đông Bắc giáp huyện Vĩnh Tƣờng tỉnh Vĩnh Phúc, ranh

giới là sông Hồng.

2

Khu tƣới Trung Hà – Suối Hai là lƣu vực tƣới của hồ chứa nƣớc Suối

Hai và trạm bơm tƣới Trung Hà đƣợc giới hạn bởi: Sông Đà, sông Hồng bao

bọc ở 3 phía Bắc, Tây và Đông. Phía Nam giáp thị xã Sơn Tây.

Diện tích canh tác của khu vực là vùng đồng bằng ven sông Hồng, Sông

Đà, cao độ đại đa số từ +9 đến +13 với tổng diện tích 3.283ha (chiếm 61,2%).

Khu vực trũng, thấp có cao độ từ +7 đến +9 có diện tích 863ha tập trung ven

kênh tiêu Cổ Đô - Vạn Thắng. Khu vực cao có cao độ từ +13 đến +15 có diện

tích 1.210ha ở phía Tây nằm xen kẹp trong vùng đồi gò. Nhìn chung địa hình

khu vực có thủy thế thấp dần từ Bắc xuống Nam, từ hai phía Đông và Tây

thấp về giữa khu tƣới dọc theo kênh tiêu Cổ Đô - Vạn Thắng.

Phân bố diện tích theo cao độ của khu tƣới Trung Hà - Suối Hai đƣợc thể

hiện trong bảng (1.1).

Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo cao độ

TT Cao độ tự nhiên Diện tích (ha) Tỷ lệ%

1 +7.0 ÷ +8.0 130 2.4

2 +8.0 ÷ +9.0 739 13.8

3 +9.0 ÷ +10.0 616 11.5

4 +10.0 ÷ +11.0 957 17.8

5 +11.0 ÷ +12.0 828 15.4

6 +12.0 ÷ +13.0 882 16.4

7 +13.0 ÷ +14.0 612 11.4

8 +14.0 ÷ +15.0 598 11.2

Tổng cộng 5.362 100

Các tuyến kênh kéo dài, cắt qua nhiều địa hình phức tạp, sẽ gây nhiều khó

khăn cho công tác thi công sau này.

1.1.2. Địa chất công trình

Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất công trình giai đoạn lập dự án đầu

tƣ, địa tầng của tuyến kênh bao gồm các lớp đất:

3

+ Lớp bùn đáy kênh.

Đây là lớp đất có thành phần phức tạp, bề dày thay đổi từ 0,2m đến

0,5m. Lớp này không có lợi cho sự ổn định của đáy kênh và mái kênh sau khi

kiên cố cho nên trƣớc khi thi công cần phải vét bỏ toàn bộ lớp này.

+ Lớp đất đắp: Sét pha màu nâu đỏ trạng thái nửa cứng kết cấu chặt, lẫn

sạn.

Lớp này phân bố dọc theo hai bên bờ kênh, một số đoạn kênh đắp nổi

đi qua vị trí địa hình thấp, đáy kênh cũng là lớp này. Diện tích phân bố và

chiều dày của lớp không đồng nhất. Lớp đất này có thành phần phức tạp,

không đồng nhất cả về trạng thái lẫn độ chặt. Vì vậy trong quá trình thiết kế

và thi công phải lƣu ý xem xét cho từng trƣờng hợp ứng với các vị trí cụ thể

để đảm bảo ổn định cho đoạn kênh.

+ Sét pha màu xám xanh, xám vàng trạng thái dẻo mềm dẻo chảy.

Đây là lớp đất có cƣờng độ thấp, tính biến dạng cao, không có lợi cho

sự ổn định của kênh, vì vậy cần hết sức lƣu ý khi thiết kế và thi công các đoạn

kênh nổi đắp trên lớp này.

+ Sét pha nặng màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng, nửa cứng.

Đây là lớp đất có cƣờng độ cao, biến dạng nhỏ, rất ổn định khi làm nền

kênh cũng nhƣ khi làm vật liệu đắp.

+ Sét pha màu nâu đỏ, trạng thái nửa cứng, cứng chứa nhiều dăm sạn.

Đây là lớp đất tàn tích rất tốt cho sự ổn định của tuyến kênh, lớp này

phân bố gần nhƣ rộng khắp trong vùng. Thành phần và tính chất của lớp biến

đổi trên diện rộng và theo chiều sâu. Phần lớn nền các tuyến kênh đều nằm

trên lớp đất này. Nhiều đoạn kênh đƣợc đào hoàn toàn trong lớp đất này.

1.1.3. Tình hình khí hậu và thủy văn công trình

Khí hậu của khu vực mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Việt

Nam. Đó là khí hậu có mùa Đông lạnh và khô, mùa hè nóng và ẩm, mƣa

nhiều, do có dãy núi Ba Vì ở phía tây nên đặc trƣng khí hậu có những nét

riêng đƣợc thể hiện: