Phụ lục B

(Quy định)

Tính toán thủy lực đập cao su

B1. Tài liệu dùng trong tính toán

- TCVN 9147: 2012;

- Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thủy lợi;

- Sổ tay tính toán thủy lực;

B2. Các trường hợp tính toán:

...

...

...

- Trường hợp 2: Đập cao su được xả hết nước nằm xẹp xuống bản móng (nước chảy tràn trên mặt).

B3. Tính toán thủy lực xả lũ qua đập

a) Trường hợp đập xẹp hoàn toàn

Trường hợp này đập cao su được xả hết nước, túi đập nằm xẹp xuống bản móng, đập có thể coi là đập tràn đỉnh rộng, theo TCVN 9147:2012 lưu lượng qua đập tràn được tính như sau:

Lưu lượng tràn qua đập Qtk được tính theo công thức:

                          (B.1)

Trong đó:

h₁: chiều sâu mực nước trên ngưỡng đập h₁ = MNLHL - CT_ngưỡng

j_n: là hệ số lưu tốc của đập ngập. j_n là hệ số phụ thuộc vào hệ số lưu lượng m; tra bảng theo TCVN 9147: 2012;

...

...

...

b: Chiều rộng phần tràn nước của đập;

g: gia tốc trọng trường;

H₀: Cột nước tràn (cột nước thượng lưu tràn) H₀ = MNTL - CT_ngưỡng

Hình B.1 - Trạng thái làm việc của đập khi hạ lưu có nước

b) Trường hợp đập căng hoàn toàn, nước tràn qua đỉnh đập, có thể coi là đập tràn thực dụng

Lưu lượng tràn qua đập Qtk được tính theo công thức:

                          (B.2)

Trong đó:

...

...

...

m: hệ số lưu lượng; với đập tràn thực dụng m = từ 0,36 đến 0,45;

b: Chiều rộng phần tràn nước;

g: gia tốc trọng trường;

H₀: Cột nước toàn phần.

Phụ lục C

(Tham khảo)

Xác định thông số kỹ thuật túi đập và tham số thiết kế

C1. Xác định thông số kỹ thuật túi đập cao su bằng tra bảng tính sẵn và tra biểu đồ

...

...

...

Bảng C.1 - Bảng tra các thông số thiết kế túi cao su cho đập cao su nước

...

...

...

0,3000

2,5232

2,0672

0,9867

2,2361

3,0000

2,6341

1,11

0,3050

...

...

...

2,0358

0,9487

2,1320

3,7727

2,5351

1,12

0,3100

2,3536

2,0080

...

...

...

2,0412

2,5833

2,4484

1,13

0,3150

2,2851

1,9832

0,8835

1,9612

...

...

...

2,3715

1,14

0,3200

2,2249

1,9609

0,8552

1,8898

2,2858

2,3028

...

...

...

0,3250

2,1714

1,9407

0,8291

1,8257

2,1667

2,2409

1,16

0,3300

...

...

...

1,9223

0,8051

1,7678

2,0625

2,1847

1,17

0,3350

2,0805

1,9055

...

...

...

1,7150

1,9706

2,1335

1,18

0,3400

2,0416

1,8901

0,7619

1,6667

...

...

...

2,0865

1,19

0,3450

2,0062

1,8759

0,7425

1,6222

1,8158

2,0433

...

...

...

0,3500

1,9738

1,8628

0,7243

1,5811

1,7500

2,0033

1,21

0,3550

...

...

...

1,8506

0,7071

1,5430

1,6905

1,9661

1,22

0,3600

1,9168

1,8393

...

...

...

1,5076

1,6364

1,9315

1,23

0,3650

1,8915

1,8288

0,6756

1,4744

...

...

...

1,8992

1,24

0,3700

1,8682

1,8189

0,6611

1,4434

1,5417

1,8689

...

...

...

0,3750

1,8464

1,8097

0,6473

1,4142

1,5000

1,8405

1,26

0,3800

...

...

...

1,8010

0,6342

1,3868

1,4615

1,8137

1,27

0,3850

1,8073

1,7928

...

...

...

1,3608

1,4259

1,7884

1,28

0,3900

1,7896

1,7852

0,6099

1,3363

...

...

...

1,7645

1,29

0,3950

1,7731

1,7779

0,5985

1,3131

1,3621

1,7419

...

...

...

0,4000

1,7575

1,7711

0,5876

1,2910

1,3333

1,7204

1,33

0,4150

...

...

...

1,7526

0,5576

1,2309

1,2576

1,6620

1,34

0,4200

1,7037

1,7471

...

...

...

1,2172

1,2353

1,6443

1,35

0,4250

1,6920

1,7418

0,5394

1,1952

...

...

...

1,6274

1,36

0,4300

1,6809

1,7368

0,5309

1,1785

1,1944

1,6113

...

...

...

0,4350

1,6704

1,7320

0,5226

1,1625

1,1757

1,5958

1,38

0,4400

...

...

...

1,7275

0,5146

1,1471

1,1579

1,5809

1,39

0,4450

1,6509

1,7231

...

...

...

1,1323

1,1410

1,5667

1,40

0,4500

1,6419

1,7190

0,4995

1,1180

...

...

...

1,5530

1,41

0,4550

1,6333

1,7150

0,4923

1,1043

1,1098

1,5398

...

...

...

0,4600

1,6250

1,7112

0,4853

1,0911

1,0952

1,5271

1,43

0,4650

...

...

...

1,7075

0,4786

1,0783

1,0814

1,5149

1,44

0,4700

1,6097

1,7040

...

...

...

1,0660

1,0682

1,5031

1,45

0,4750

1,6025

1,7007

0,4657

1,0541

...

...

...

1,4917

1,46

0,4800

1,5956

1,6975

0,4595

1,0426

1,0435

1,4807

...

...

...

0,4850

1,5890

1,6944

0,4535

1,0314

1,0319

1,4701

1,48

0,4900

...

...

...

1,6914

0,4477

1,0206

1,0208

1,4598

1,49

0,4950

1,5766

1,6885

...

...

...

1,0102

1,0102

1,4499

1,50

0,5000

1,5708

1,6857

0,4366

1,0000

...

...

...

1,4403

1,51

0,5050

1,5652

1,6831

0,4312

0,9901

0,9902

1,4309

...

...

...

0,5100

1,5598

1,6805

0,4260

0,9806

0,9808

1,4219

1,53

0,5150

...

...

...

1,6781

0,4210

0,9713

0,9717

1,4131

1,54

0,5200

1,5497

1,6757

...

...

...

0,9623

0,9630

1,4046

1,55

0,5250

1,5449

1,6734

0,4112

0,9535

...

...

...

1,3964

1,56

0,5300

1,5403

1,6711

0,4065

0,9449

0,9464

1,3884

...

...

...

0,5350

1,5358

1,6690

0,4020

0,9366

0,9386

1,3806

1,58

0,5400

...

...

...

1,6669

0,3975

0,9285

0,9310

1,3730

1,59

0,5450

1,5274

1,6649

...

...

...

0,9206

0,9237

1,3656

1,60

0,5500

1,5234

1,6630

0,3889

0,9129

...

...

...

1,3584

1,61

0,5550

1,5195

1,6611

0,3847

0,9054

0,9098

1,3514

...

...

...

0,5600

1,5158

1,6593

0,3807

0,8980

0,9032

1,3446

1,63

0,5650

...

...

...

1,6575

0,3767

0,8909

0,8968

1,3380

1,64

0,5700

1,5068

1,6558

...

...

...

0,8839

0,8906

1,3316

1,65

0,5750

1,5053

1,6541

0,3690

0,8771

...

...

...

1,3253

1,66

0,5800

1,5030

1,6525

0,3653

0,8704

0,8788

1,3191

...

...

...

0,5850

1,4988

1,6510

0,3617

0,8639

0,8731

1,3131

1,68

0,5900

...

...

...

1,6495

0,3581

0,8575

0,8676

1,3073

1,69

0,5950

1,4928

1,6480

...

...

...

0,8513

0,8623

1,3015

1,70

0,6000

1,4899

1,6466

0,3512

0,8452

...

...

...

1,2960

1,71

0,6050

1,4871

1,6452

0,3479

0,8392

0,8521

1,2905

...

...

...

0,6100

1,4844

1,6438

0,3446

0,8333

0,8472

1,2852

1,73

0,6150

...

...

...

1,6425

0,3414

0,8276

0,8425

1,2800

1,74

0,6200

1,4793

1,6412

...

...

...

0,8220

0,8378

1,2749

1,75

0,6250

1,4768

1,6400

0,3351

0,8165

...

...

...

1,2699

1,76

0,6300

1,4744

1,6388

0,3321

0,8111

0,8289

1,2650

...

...

...

0,6350

1,4721

1,6376

0,3291

0,8058

0,8247

1,2602

1,78

0,6400

...

...

...

1,6365

0,3262

0,8006

0,8205

1,2556

1,79

0,6450

1,4676

1,6354

...

...

...

0,7956

0,8165

1,2510

1,80

0,6500

1,4655

1,6343

0,3206

0,7906

...

...

...

1,2465

1,81

0,6550

1,4634

1,6332

0,3178

0,7857

0,8086

1,2421

...

...

...

0,6600

1,4614

1,6322

0,3151

0,7809

0,8049

1,2378

1,83

0,6650

...

...

...

1,6312

0,3125

0,7762

0,8012

1,2336

1,84

0,6700

1,4575

1,6302

...

...

...

0,7715

0,7976

1,2295

1,85

0,6750

1,4557

1,6293

0,3073

0,7670

...

...

...

1,2254

1,86

0,6800

1,4539

1,6283

0,3048

0,7625

0,7907

1,2214

...

...

...

0,6850

1,4521

1,6274

0,3023

0,7581

0,7874

1,2175

1,88

0,6900

...

...

...

1,6265

0,2998

0,7538

0,7841

1,2137

1,89

0,6950

1,4487

1,6257

...

...

...

0,7495

0,7809

1,2099

1,90

0,7000

1,4471

1,6248

0,2951

0,7454

...

...

...

1,2063

1,91

0,7050

1,4455

1,6240

0,2928

0,7412

0,7747

1,2026

...

...

...

0,7100

1,4440

1,6232

0,2905

0,7372

0,7717

1,1991

1,93

0,7150

...

...

...

1,6224

0,2883

0,7332

0,7688

1,1956

1,94

0,7200

1,4410

1,6216

...

...

...

0,7293

0,7660

1,1922

1,95

0,7250

1,4369

1,6209

0,2839

0,7255

...

...

...

1,1888

1,96

0,7300

1,4328

1,6202

0,2817

0,7217

0,7604

1,1855

...

...

...

0,7350

1,4368

1,6194

0,2796

0,7180

0,7577

1,1822

1,98

0,7400

...

...

...

1,6187

0,2776

0,7143

0,7551

1,1790

1,99

0,7450

1,4342

1,6181

...

...

...

0,7107

0,7525

1,1759

2,00

0,7500

1,4330

1,6174

0,2735

0,7071

...

...

...

1,1728

Hình C.1 - Biểu đồ xác định các tham số thiết kế túi cao su cho đập cao su nước

Cách xác định các tham số thiết kế túi cao su cho đập cao su nước bằng bảng tính sẵn và biểu đồ: Căn cứ vào chiều cao thiết kế của đập H_tk, chọn tham số thiết kế a_n, tra bảng C.1 hoặc hình C.1 sẽ nhận được một số tham số có liên quan tới các thông số thiết kế túi đập:

và

Từ đó tính được lực căng túi T, chu vi túi đập I và thể tích đơn vị V₀. Phương pháp này đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu của thiết kế, tiện lợi, tính toán đơn giản nên hiện đang được sử dụng rộng rãi.

C2. Xác định thông số kỹ thuật túi đập cao su bằng phương pháp đồ giải

C2.1  Túi cao su là loại kết cấu vỏ mỏng, mềm nội lực trên chu vi túi (đường viền túi) chỉ tồn tại duy nhất lực kéo và có giá trị bằng nhau tại mọi điểm. Lực kéo hay lực căng tại một điểm trên đường viền túi tỷ lệ với bán kính cong và chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi tại điểm đó. Mối quan hệ này được biểu diễn dưới dạng công thức toán học dưới đây:

T = R_i. DP_i                                                     (C.1)

...

...

...

T - Lực căng túi đập trên đường viền túi (kN);

DP_i - Chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi tại điểm i (KN/m²);

R_i - Bán kính cong của túi tại điểm i (m).

Công thức (C.1) cho phép chúng ta xác định được bán kính cong tại mọi điểm trên chu vi túi cao su khi biết lực căng túi cùng chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài tại điểm đó, sau khi có được bán kính cong tại mọi điểm trên chu vi túi sẽ vẽ được hình dạng túi đập trên giấy tỷ lệ. Công thức (C.1) có các yếu tố không giống nhau đối với hai loại đập nước và đập khí, do đó phải xét riêng cho từng loại.

C2.2  Đối với đập cao su nước, các lực ngoài tác dụng lên chu vi túi cao su không đồng nhất vì thế cần phải phân chu vi túi cao su ra một số phân đoạn để tính toán.

Phân đoạn túi cao su phía thượng lưu, đoạn AB: Xét một điểm i bất kỳ nằm trên phần đoạn túi cao su phía thượng lưu, cách đáy móng một độ cao y, cách mặt nước thượng lưu hay đỉnh ngưỡng tràn cao su một khoảng (H_tk - y), được thể hiện trên hình C.2. Như trên đã nêu lực căng túi đập tại đó nhận giá trị T, được tính theo công thức (C.1). Đối với đập cao su nước khi chưa xét tới áp lực thủy động, lực tác dụng lên mặt trong và mặt ngoài đoạn túi đang xét đều là áp lực thủy tĩnh.

Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt ngoài phân đoạn túi cao su AB, tại điểm i bất kỳ cách đáy móng một độ sâu y.

P_ngoài = g(H_tk - y)                                   (C.2)

Khi đập căng, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế, áp lực trong túi (nội áp lực) bằng chiều cao cột nước đo áp H₀, thì áp lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt trong túi tại điểm i được tính theo công thức:

...

...

...

Chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi cao su tại điểm i đang xét sẽ là:

DP_i = P_trong - P_ngoài = g(H₀ - H_tk)                   (C.4)

Thay các giá trị tương ứng vào công thức (C.1), sẽ nhận được: T = R_i . g(H₀ - H_tk)

Từ đó rút ra:

Thay giá trị lực căng T vào công thức trên sẽ nhận được:

                       (C.5)

Trong đó:

g - Dung trọng nước, lấy gần đúng bằng 1,0 T/m³;

...

...

...

H₀ - Chiều cao cột nước áp lực trong túi đập (nội áp lực).

Công thức (C.5) cho thấy: đoạn AB là một phần cung tròn, tâm nằm trên đường thẳng đứng đi qua đỉnh đập, cách đỉnh đập một đoạn bằng bán kính R.

                   (C.6)

C2.3  Cách vẽ phân đoạn túi đập phía thượng lưu, đoạn AB như sau: Vẽ mặt đáy móng, đường mặt nước thượng lưu và kẽ đường thẳng vuông góc với mặt đáy móng, cắt mặt đáy móng tại E và cắt đường mực nước thượng lưu tại điểm B. Trên đường thẳng vuông góc với móng xuất phát từ điểm B lấy một điểm O, với BO = R. Lấy O làm tâm quay cung tròn bán kính R, cung tròn đi qua B cắt mặt đáy móng tại điểm A. Đoạn cung tròn AB và đoạn thẳng AE chính là phần túi cao su phía thượng lưu.

Chiều dài các đoạn túi cao su phía thượng lưu AB và EA được đo trực tiếp trên hình vẽ hay tính theo công thức toán học, được trình bày dưới đây: Đoạn túi cao su phía thượng lưu AB là một cung tròn, độ dài cung tròn AB kẹp giữa góc tâm b được tính theo công thức:

I_AB = R.b                       (C.7)

Trong đó:

Góc b tính bằng Radian, được xác định theo công thức:

                         (C.8)

...

...

...

H_tk - chiều cao thiết kế của đập cao su.

Từ đó nhận được,

                       (C.9)

Hình C.2- Chiều dài phân đoạn túi cao su nước phía thượng lưu AB và AE

Đoạn AE là một cạnh góc vuông của tam giác vuông OEA, vuông tại E, chiều dài đoạn AE được tính theo công thức,

I_AE = AO. sinb = R. sinb                            (C.10)

hay

Chiều dài phân đoạn túi cao su I_AB phụ thuộc vào chiều cao đập cao su và tham số thiết kế a_n, điều này được thể hiện trên hình C.3 dưới đây:

...

...

...

Hình C.3 - Biểu đồ quan hệ chiều cao dập cao su H (m) và chiều dài đoạn túi cao su (I_AB) ứng với giá trị khác nhau của tham số thiết kế

C2.4  Phân đoạn túi cao su phía hạ lưu, phần tiếp xúc với không khí, đoạn BCD: Xét một điểm N bất kỳ trên phạm vi phần túi cao su phía hạ lưu, có độ cao z so với mặt móng. Nếu ký hiệu bán kính cong tại đó là R_z và chênh lệch áp lực giữa mặt trong và mặt ngoài túi đập tại điểm đó là DP_z.

Hình C.4 - Chiều dài phân đoạn túi cao su phía hạ lưu BCD và DE

khi đó DP_z = P_trong - P_ngoài

Trong đó: P_trong = g(H₀ - z)

                P_ngoài = 0 vì hạ lưu không có nước, túi đập tiếp xúc với không khí.

Như vậy:

DP_z = g(H₀ - z)

...

...

...

                   (C.11)

Công thức (C.11) cho thấy, bán kính cong tại mọi điểm trên đoạn túi phía hạ lưu BCD không phải là một trị số không đổi mà phụ thuộc vào vị trí của điểm đó so với đáy móng. Bán kính cong tăng dần khi z tăng và đạt giá trị lớn nhất khi z = H_tk, tại điểm B đỉnh đập.

                  (C.12)

Điểm B đỉnh đập là ranh giới của hai đoạn túi cao su phía thượng lưu và hạ lưu, vì thế bán kính cong tại đó tính theo phân đoạn túi phía thượng và phía hạ lưu đều cho kết quả như nhau. Điều này được thể hiện trong hai công thức (C.11) và (C.12).

Khi z = 0, vị trí trên mặt móng phía hạ lưu, điểm D (điểm túi phía hạ lưu bắt đầu tách khỏi mặt móng), bán kính cong túi cao su tại đó nhận giá trị:

                      (C.13)

C2.5  Trình tự vẽ phần túi cao su phía hạ lưu, đoạn I_BCD:

- Bước 1: Chia chiều cao đập thành các phần nhỏ, sau đó xác định bán kính cong túi cao su tại các điểm chia theo công thức (C.11).

- Bước 2: Vẽ từng đoạn túi nhỏ nằm giữa các điểm chia cho toàn bộ phần túi cao su phía hạ lưu, đoạn BCD.

...

...

...

Hình C.5 - Xác định hình dạng phần túi cao su BCD cho đập cao su nước

Tương ứng với n phần chia sẽ có n điểm, ứng với các điểm chia, sẽ tính được bán kính cong túi cao su tại đó theo công thức (C.11). Bán kính cong của điểm thứ nhất trùng với điểm B, vị trí đỉnh đập là RB, tại các vị trí thấp hơn điểm B một độ cao DH, 2DH .., nDH, khi đó giá trị z trong công thức (C.11) nhận các giá trị (H_tk - DH), (H_tk - 2DH),..., (H_tk - nDH) = 0, bán kính cong của túi cao su tương ứng tại các vị trí đó sẽ là:

C2.6  Sau khi có được bán kính cong túi cao su phía hạ lưu R_B, R₂… R_n, sẽ tiến hành vẽ phần túi phía hạ lưu đoạn BCD.

Các đoạn túi đập nằm giữa hai điểm chia rất nhỏ, vì thế một cách gần đúng xem như một cung tròn, số phần chia n ≥ 10. Xuất phát từ điểm B, theo thứ tự từ trên xuống vẽ hình dạng túi cao su phía hạ lưu (xem hình C.12). Từ hình vẽ đo được chu vi túi đập, độ dài đoạn túi đập tiếp mặt móng và thể tích đơn vị đập cao su khi căng.

Chiều dài đoạn túi cao su phía hạ lưu BCD, chiều dài toàn bộ chu vi túi và thể tích đơn vị túi cao su phụ thuộc vào chiều cao đập cao su và tham số thiết kế a_n. Để thấy rõ điều này có thể quan sát các hình C.6, C.7, C.8 dưới đây.

...

...

...

Hình C.6 - Quan hệ giữa chiều cao đập (H) và chiều dài đoạn túi (L_BCD)

Hình C.7 - Quan hệ giữa chiều cao đập cao su (H) và chu vi túi cao su (L)

Hình C.8 - Quan hệ giữa thể tích đơn vị túi cao su và chiều cao đập ứng với các giá trị khác nhau của tham số thiết kế a_n cho đập cao su nước

C3. Xác định tham số thiết kế (a_n)

Tham số thiết kế a_n là các đại lượng được biểu thị bằng tỷ số giữa cột nước áp lực trong túi cao su (nội áp lực) với chiều cao thiết kế của đập, trong trường hợp tính toán thiết kế (đập ngăn nước, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế, mực nước thượng lưu bằng cao trình đỉnh đập, hạ lưu đập không có nước), a_n = H₀/ H_tk trong đó H₀ là cột nước áp lực được bơm vào túi cao su.

Việc chọn tham số thiết kế a_n lớn hay nhỏ sẽ ảnh hưởng tới các thông số kỹ thuật của túi cao su vì tham số thiết kế a_n có trong các công thức tính lực căng (T), tính chu vi túi cao su (I).

Tham số thiết kế đối với đập cao su vận hành bằng nước nên chọn a_n trong khoảng từ 1,3 đến 1,6.

...

...

...

Hình C.9 - Quan hệ giữa tham số thiết kế a_n và lực căng túi cao su ứng với chiều cao đập khác nhau cho đập cao su nước

Hình C.10 - Quan hệ giữa tham số thiết kế a_n và độ dài chu vi túi cao su ứng với chiều cao đập khác nhau đối với đập cao su nước

Hình C.11 - Ảnh hưởng của tham số thiết kế a_n tới hình dạng đập cao su nước

C4. Xác định lực căng của túi cao su

Khi túi cao su căng hoàn toàn, chiều cao đập bằng chiều cao thiết kế H_tk, khi đó áp lực bên trong túi cao su tương đương với cột nước áp lực H₀ > H_tk, thành phần theo phương ngang của áp suất nước dP_x tác dụng lên một đơn vị bề mặt phía trong túi chiếu lên phương nằm ngang tại điểm bất kỳ cách đáy móng một độ sâu h được tính theo công thức: dP_x = g(H₀ - h).

Thành phần theo phương nằm ngang P_x của áp lực nước tác dụng lên toàn bộ bề mặt phía trong phần túi BCDE chính là diện tích biểu đồ áp lực H_KMN được thể hiện trên hình C.12 và độ lớn áp lực này được tính theo công thức:

                            (C.14)

...

...

...

Hình C.12 - Thành phần lực tác dụng lên phương ngang

Thành phần nằm ngang của áp lực thủy tĩnh tác dụng lên bề mặt phần túi đang xét từ phía hạ lưu P_hx được tính theo công thức:

                        (C.15)

Trong đó: H_h là chiều sâu nước phía hạ lưu đập tính từ móng.

Thay các trị số của (13), (14) vào (12), sẽ nhận được công thức sau:

Hay:

                    (C.16)

Trong đó:

...

...

...

T - lực căng túi cao su;

H₀ - chiều cao cột nước áp lực trong túi cao su;

H_tk - chiều cao thiết kế đập cao su;

H_h - Chiều sâu nước hạ lưu kể từ móng.

Sau khi thực hiện những biến đổi đơn giản sẽ nhận được công thức sau:

                          (C.17)

Công thức (C.17) cho thấy, khi hạ lưu không có nước (H_h = 0) và khi không có gió từ hạ lưu đập thổi lại (W_x=0), lực căng túi T sẽ nhận giá trị lớn nhất.

                       (C.18)

Nếu đặt tỷ số cột nước áp lực bên trong túi khi đập căng hoàn toàn với chiều cao thiết kế của đập là a_n (H₀/H_tk = a_n, tham số thiết kế chọn trước), thì công thức (C.18) sẽ viết được dưới dạng sau:

...

...

...

hay viết dưới dạng khác (C.20) dưới đây,

                            (C.20)

Từ công thức (C.20) sẽ xây dựng được biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa lực căng túi đập T và chiều cao đập, ứng với các giá trị khác nhau của tham số thiết kế n cho đập cao su nước.

Hình C.13 - Quan hệ giữa lực căng túi đập cao su nước và chiều cao đập ứng với các giá trị tham số thiết kế a_n khác nhau

Phụ lục D

(tham khảo)

Tính toán thông số kỹ thuật thiết bị neo đập

...

...

...

Loại neo liên kết dạng bulông - tấm ép gồm: Các bu lông, tấm ép dưới và tấm ép trên (hình D.1).

Bulông được chế tạo bằng thép không rỉ, một đầu chôn vào móng, đầu có ren đặt nhô lên mặt đáy móng để gắn túi cao su và xiết êcu làm kín túi đập. Các bu lông được chôn dọc theo chiều dài tuyến neo liên kết với khoảng cách giữa chúng từ 0,2 m đến 0,4 m. Chiều dài bu lông, đường kính bu lông được xác định theo yêu cầu chịu lực (xem công thức D.2).

Tấm ép dưới

Tấm ép dưới không chịu lực, có nhiệm vụ định vị và liên kết tuyến neo vào đáy móng, kích thước của tấm ép dưới được chọn theo cấu tạo hoặc theo điều kiện thi công.

Tấm ép dưới có hình dạng phẳng hoặc lượn sóng, có khoét các lỗ để đặt bu lông (hình D.1).

Hình D.1- Hình dạng tấm ép dưới

Tấm ép dưới có thể chế tạo bằng thép không rỉ, hợp kim gang hay thép thường nhưng phải phủ một lớp chất chống rỉ.

Tấm ép trên

...

...

...

Tấm ép trên thường được làm bằng thép dạng chữ U, phía dưới hàn các thanh thép f16 song song để tăng độ kín (hình D.2), hoặc dạng lượn sóng, đúc bằng hợp kim gang.

Chiều dài tấm ép trên phụ thuộc vào khả năng chế tạo và điều kiện thi công chọn I =1,0 m, chiều rộng, độ dày được xác định theo điều kiện chịu lực.

Kích thước tính bằng mm

Hình D.2 - Hình dạng tấm ép trên

D2. Tính toán thiết kế thiết bị neo

Tính toán thiết kế bulông:

- Xác định đường kính bu long (d):

                         (D.1)

...

...

...

[s] - Ứng suất kéo cho phép của vật liệu chế tạo bulông (N/cm²);

d - Đường kính bulông (cm);

K₁ - Hệ số vượt tải;

Q - Lực kéo tính toán của 1 bulông được tính theo công thức:

                              (D.2)

Trong đó:

T - Lực căng tính toán trên 1 m dài túi cao su;

K₂ - Hệ số an toàn có xét đến lực xiết của bulông;

j - Góc tạo bởi phương lực căng túi cao su tại vị trí neo và phương nằm ngang (góc tạo bởi phương lực căng T và phương ngang)

...

...

...

- Xác định chiều dài bu lông (L): L =L₁ + L₂

Trong đó:

L - chiều dài toàn bộ bu lông;

L₁ - chiều dài phần bu lông có ren nhô lên mặt móng;

L₂ - chiều dài phần bu lông không ren chôn trong bê tông móng.

Điều kiện chiều dài phần bu lông chôn trong móng phải đảm bảo điều kiện lực bám dính giữa bu lông với bê tông móng không nhỏ hơn lực kéo đứt bu lông, nghĩa là:

t.p.d₁.L₂ ≥ s_t . p.d₂/4                   (D.3)

từ đó rút ra

Trong đó:

...

...

...

t - Lực bám giữa vật liệu chế tạo bu lông với bê tông;

d - Đường kính trong (chân ren) của bu lông;

d₁ - Đường kính ngoài của bu lông;

L₂ - Chiều sâu chôn bulông vào móng, trường hợp bu lông chôn vào móng được bẻ móc thì chiều dài phần chôn trong móng có thể ngắn hơn giá trị tính theo công thức (D.3).

Chiều dài đoạn bu lông có ren bằng độ dày của tấm ép trên cộng độ dày của túi cao su cộng hai lần chiều cao ecu.

Tính toán thiết kế tấm ép trên: Điều kiện làm việc của tấm ép trên có thể sơ đồ hoá như hình D.3.

Hình D.3 - Sơ đồ tính toán cấu kiện tấm ép trên

Mômen uốn lớn nhất trên 1m dài tấm ép trên được tính theo công thức:

...

...

...

Trong đó:

P = n.K₃.Q;

n - Số bulông trên 1 m dài liên kết;

K₃ - Hệ số xét tới lực xiết không đều của các bulông;

b - Chiều rộng tấm ép trên;

Q - Lực kéo tính toán của 1 bulông.

Theo điều kiện chịu lực, mômen chống uốn W của tiết diện dọc tấm ép trên tại mặt cắt nguy hiểm nhất, phải thoả mãn điều kiện:

                      (D.5)

Trong đó:

...

...

...

W - mômen chống uốn của tấm ép tại mặt cắt nguy hiểm nhất.

Tấm ép trên loại thép chữ U với các thông số kỹ thuật tra trong bảng, sau đó kiểm tra điều kiện chịu lực theo công thức (D.5).

Hình D.4 - Thiết bị neo liên kết dạng bu lông - tấm ép

Phụ lục E

(Tham khảo)

Tính toán thông số kỹ thuật hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước

Để thay đổi cao trình đỉnh đập cao su chỉ việc thay đổi lượng nước trong túi cao su, thông qua hệ thống làm căng và xẹp đập, bao gồm: máy bơm, hệ thống đường ống, các van cấp thoát nước.

...

...

...

Thông số tính toán thiết kế hệ thống làm căng và xẹp đập gồm:

- Thể tích nước cần bơm vào túi cao su (V) để áp lực trong túi tương đương với H₀ = a_nH_tk

- Thời gian cần thiết (T₁) để bơm căng túi cao su và thời gian (T₂) để xẹp hoàn toàn túi cao su.

- Chênh lệch cột nước từ cao trình thấp nhất của bể hút tới cao trình đình ống điều áp.

E1. Xác định các thông số kỹ thuật máy bơm và thiết bị kèm theo.

Đối với đập cao su vận hành bằng nước, thể tích nước cần cung cấp để túi đập căng hoàn toàn được tính theo công thức:

V = L.V₀                                               (E.1)

Trong đó:

V - Thể tích nước cần cung cấp đập cao su;

...

...

...

V₀ - Thể tích đơn vị trên 1m chiều dài đập khi túi cao su căng hoàn toàn, có thể tính trực tiếp hay tra bảng.

Thời gian cần thiết để bơm căng túi đập T₁, được xác định theo yêu cầu thực tế cần làm đầy túi đập (thường tính toán trong khoảng từ 1 h đến 2 h).

Thời gian cần thiết để xẹp hoàn toàn túi đập T₂, được xác định căn cứ vào yêu cầu xả lũ của lưu vực.

Khi xác định được thể tích nước cần cấp cho túi cao su V và thời gian cần thiết để bơm căng túi cao su T₁ sẽ xác định được lưu lượng máy bơm theo điều kiện:

và chiều cao cột nước bơm của máy bơm phải đảm bảo:

H > 1,5 (h + H₀)                              (E.2)

Trong đó:

H - Chiều cao bơm cần thiết của máy bơm;

...

...

...

H₀ - Cột nước áp lực trong túi đập khi căng hoàn toàn;

Đường kính ống dẫn, van đóng mở, cửa cấp thoát nước được tính theo bài toán thủy lực dòng chảy trong ống, bài toán chảy qua lỗ, qua vòi. Trong đó, đường ống cấp nước vào đập cao su được tính theo nhu cầu nâng cao trình đỉnh đập, đường ống thoát nước được tính toán để đảm bảo thời gian xẹp đập cao su hoàn toàn để xả lũ.

E2. Bố trí hệ thống làm căng và xẹp đập.

Máy bơm cấp nước cho đập cao su được bố trí ở một đầu đập có điều kiện đi lại, vận hành, kiểm tra bảo dưỡng thuận lợi. Trường hợp đập cao su có thiết kế xả nước tự chảy qua ống dẫn về hạ lưu thì cao trình máy bơm nên đặt cao trên mực nước ngầm, chiều cao giới hạn giữa cao trình mực nước thấp nhất của bể hút và cao trình trục máy bơm không được lớn hơn chiều cao hút của máy bơm.

Cách bố trí cửa cấp thoát nước cho đập nên thấp hơn mặt đáy móng để cửa thu nước thoát nước được nhanh nhất (hình E.1).

Hình E.1 - Hình dạng, cách bố trí cửa cấp thoát nước cho đập cao su

Đường ống cấp và thoát nước cho đập bố trí cùng một đường ống để tiết kiệm kinh phí và tiện cho việc kiểm tra theo dõi. Đường ống được đặt trong bê tông để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc.

Để tránh tình trạng áp suất trong đập cao su vượt quá áp suất thiết kế, được đặt trong tường bên hay trị pin, một đầu ống nối với đường ống cấp nước phía trong đập, đầu còn lại thông với không khí tại cao trình cao hơn mực nước lũ thiết kế). Có thể xác định cao trình đỉnh ống điều áp theo công thức:

...

...

...

Trong đó:

ÑĐ - Cao trình đỉnh ống điều áp;

ÑM - Cao trình móng đập cao su;

H₀ - Cột nước áp lực thiết kế trong túi cao su khi căng hoàn toàn.

Đường kính ống điều áp không nhỏ hơn đường ống cấp nước.

Kích thước tính bằng: cm

Hình E.2 - Sơ đồ bố trí ống điều áp

...

...

...

Phụ lục F

(Quy định)

Tính toán ổn định đập cao su

F1. Các trường hợp tính toán

- Trường hợp 1: Tổ hợp tải trọng cơ bản, đập làm việc ở mực nước dâng bình thường, hạ lưu không có nước;

- Trường hợp 2: Tổ hợp tải trọng đặc biệt, đập làm việc ở mực nước dâng gia cường, đập chưa kịp xả nước trong túi.

F2. Nội dung tính toán

Việc tính toán ổn định đập cao su, áp dụng các TCVN 4253:2012 và TCVN 9137:2012.

...

...

...

Hình F.1 - Sơ đồ lực tác dụng lên đập cao su (tham khảo)

1. Trọng lượng bản thân

G₁ = n. g_bt. V₁               (Tấn)                                 (F.1)

V₁: Thể tích khối bê tông (m³)

g_bt: Trọng lượng riêng của bê tông, lấy g_bt = 2,5 T/m³.

n: Hệ số lệch tải

2. Trọng lượng nước trong túi

G₂ = n. g_n. V₂                    (Tấn)                                  (F.2)

...

...

...

g_n: Trọng lượng riêng của nước, lấy g_n = 1 Tấn/m³.

n: Hệ số lệch tải

3. Lực căng vạch túi

T = a.H_tk²                                             (F.3)

a - Giá trị ở cột 2 (Bảng C-1) ứng với trị số a chọn trước (tham số thiết kế a chọn = 1,4);

a = 0,45.

H_tk - Chiều cao thiết kế của đập

4. Áp lực nước thượng lưu

              (Tấn)                              (F.4)

...

...

...

g_n: Trọng lượng riêng của nước, g_n = 1Tấn/m³.

5. Áp lực nước hạ lưu

                (Tấn)                       (F.5)

h: Cột nước hạ lưu tác dụng lên công trình (m)

6. Áp lực nước đẩy ngược

             (Tấn)                       (F.6)

B: Chiều rộng đáy đập;

7. Áp lực thấm

        (Tấn)            (F.7)

...

...

...

W_nt = n.g_n. W_n          (Tấn)                          (F.8)

W_n: Thể tích khối nước trên thân tràn (m³).

9. Ngoài ra trong trường hợp cụ thể phải lưu ý tới bổ sung áp lực thủy tĩnh nằm ngang W₂ (từ hạ lưu) và thẳng đứng W_n (đẩy ngược từ dưới đáy).

Phụ lục G

(Quy định)

Trình tự thi công túi cao su

G1. Công tác chuẩn bị

- Đưa tấm đệm đáy đặt vào vị trí chuẩn, tuyến trung tâm tầm đệm trùng với tuyến neo. Cố định tấm đệm đáy vào trong neo và tường biên (mái nghiêng);

...

...

...

- Dán cố định tấm roăng ngăn nước lên tấm đệm đáy.

G2. Lắp đặt túi đập kiểu neo đơn, neo kép

Khi túi cao su đã trải nằm đúng vị trí trên mặt móng, các công việc còn lại sẽ tiến hành theo các bước sau:

- Đo, đánh dấu các lỗ bu lông trên tấm đáy;

- Khoan hay đục lỗ tấm đáy rồi gài vào bu lông neo: Tiến hành theo thứ tự tuyến hạ lưu làm trước, thượng lưu sau, và kết thúc là tường bên. Bắt đầu từ tuyến trung tâm tấm bản đáy hạ lưu, lắp ráp đều ra hai bên phải, trái. Khi neo hai bên tường biên (mái nghiêng) cần căn chỉnh để tấm đệm đáy và túi đập ngang bằng nhau, neo từ phía dưới lên;

- Lắp đặt cửa cấp thoát nước, lớp cao su kín nước giữa hai tấm cao su;

- Định vị đánh dấu lỗ bu lông tấm trên;

- Đục lỗ bu lông tấm trên, gài vào bu lông, căn chỉnh và xiết chặt ê cu.

G3. Lắp đặt túi đập cao su kiểu bịt đầu

...

...

...

- Tiếp theo xuất phát từ tuyến trung tâm tấm bản đáy và tiến dần sang hai bên;

- Để tránh sai số tập trung vào một đoạn nhỏ, túi đập bị gấp nếp, nên khi neo phải căn chỉnh trước khi đục lỗ bu lông và chia đều sai số trên toàn chiều dài tuyến neo.

G4. Lắp đặt thiết bị neo

Sau khi túi đập đã được gài vào các bu lông neo dưới bản đáy đập, tiến hành neo giữ túi đập:

- Tấm ép phía hai đầu túi đập được căn chỉnh đảm bảo bằng phẳng, hạn chế nếp gấp, nếu không bằng cần dùng tấm đệm cao su lót để làm bằng;

- Đặt tấm ép tránh hỏng ren bu lông;

- Ê cu trên được vặn chặt. Sau khi thí nghiệm bơm nước vào túi đập, xiết chặt êcu một lần nữa.

G5. Lắp đặt cửa cấp thoát nước túi đập

a) Sau khi hoàn tất việc cài mép túi cao su phía dưới vào bu lông, tiến hành lắp đặt cửa cấp thoát nước túi đập rồi cài mép túi cao su phía trên và lắp êcu. Trình tự lắp ráp cửa cấp thoát nước túi đập như sau:

...

...

...

- Khoét lỗ tấm cao su đáy bằng kích thước miệng cửa;

- Đặt lớp cao su xốp vào giữa mặt bích và tấm cao su đáy;

- Đục lỗ, gài cao su đáy vào bu lông của mặt bích dưới;

- Đặt roăng cao su kín nước rồi lắp mặt bích trên vào các bu lông sau đó xiết chặt lại;

b) Sau khi lắp ráp túi đập hoàn tất, kiểm tra toàn diện bề mặt và các vết gấp, thu dọn thiết bị thi công, tiến hành bơm kiểm tra kín nước túi đập, xiết chặt êcu lần nữa, bơm căng tối đa túi đập. Kiểm tra độ cao của túi so sánh với độ cao thiết kế, để làm cơ sở dữ liệu phục vụ nghiệm thu và vận hành đập, để ổn định một thời gian sau lại hạ đập xuống.

Phụ lục H

(Tham khảo)

Thông số kỹ thuật vật liệu chế tạo túi cao su

...

...

...

Tên chỉ tiêu

Loại vải bạt

Loại thứ nhất

Loại thứ hai

Mật độ dọc (số đầu sợi/10cm)

200

145

Mật độ ngang (số đầu sợi/10cm)

85

...

...

...

Độ bền kéo đứt theo chiều dọc (KN/m)

144,0

177,0

Độ bền kéo đứt theo chiều ngang (KN/m)

54

64,0

Độ co ngót sợi dọc trong hơi nước nóng (%)

≤ 3

≤ 3

...

...

...

≤ 3

≤ 3

Độ dãn dài khi đứt (%)

≤ 15

≤ 15

Bảng H.2 - Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu cao su do nước ngoài sản xuất

Chỉ tiêu kỹ thuật

Đơn vị

Cao su phủ ngoài

...

...

...

Tấm cao su đệm đáy

Độ bền kéo đứt

Kg/cm²

140

120

60

Độ dãn dài khi đứt

%

400

...

...

...

250

Biến dạng vĩnh cửu sau khi dứt

%

20

30

25

Độ cứng

Shore A

55 ÷ 60

...

...

...

55 ÷ 70

Nhiệt độ dòn

°C

- 35

- 30

- 30

Độ bền kéo đứt sau 96 h sấy trong không khí ở 70^oC

Kg/cm²

120

...

...

...

120

Độ dãn dài khi đứt sau 96 h sấy trong không khí ở 70^oC

%

300

300

300

Độ bền kéo đứt sau 96 giờ ngâm trong nước cất ở 70^oC

Kg/cm²

120

...

...

...

120

Độ dãn dài khi đứt sau 96 h ngâm trong nước cất ở 70^oC

%

300

300

300

Độ nở thể tích sau 96 h ngâm trong nước cất ở 70^oC

%

≤15

...

...

...

≤15

Thử lão hóa ozon (xác định thời gian xuất hiện vết đứt trên bề mặt cao su bị kéo căng 20% ở 40^oC trong nồng độ ozon 200 ppm)

phút

120

120

120

Độ kháng mài mòn

cm³/1,61 km

0,6

...

...

...

0,8

Độ kháng uốn gập.

1000 lần

200

200

200

Ghi chú: Độ cứng Shore A là đơn vị đo độ bền của vật liệu chống lại lực ấn từ các mũi thử. Độ cứng shore A sử dụng thang đo shore A dành cho các loại vật liệu đàn hồi và dẻo.

Phụ lục I

...

...

...

Quản lý vận hành đập cao su

I.1  Yêu cầu chung

I.1.1  Trước khi đưa vào sử dụng, quy trình quản lý vận hành đập cao su phải được lập tuân thủ các hướng dẫn của tiêu chuẩn này và phù hợp với TCVN 8412:2010, Công trình thủy lợi - Hướng dẫn lập quy trình vận hành. Quy trình quản lý vận hành công trình cần có nội dung kế hoạch, tổ chức nhân sự để quản lý, vận hành, duy tu bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục sự cố của đập cao su.

I.1.2  Trong quá trình quản lý vận hành công trình phải tiến hành kiểm tra, quan trắc công trình, theo dõi các yếu tố thời tiết phục vụ cho vận hành đập cao su theo định kỳ và đột xuất như quy định trong quy trình quản lý vận hành.

I.1.3  Trong thời gian làm căng đập cần tiến hành chế độ kiểm tra đập hàng ngày nhằm ghi chép mực chảy qua tràn (nếu có), phát hiện sớm các vật nổi và đá lăn đảm bảo đập làm việc an toàn.

I.1.4  Người quản lý, vận hành công trình phải được tập huấn về nguyên tắc làm việc của đập cao su.

I.2  Quản lý đập cao su

I.2.1  Kiểm tra thường xuyên

I.2.1.1  Khi quản lý vận hành đập cao su cần tiến hành kiểm tra thường xuyên, làm sạch cát, đá, tạp chất ở túi đập và tấm đáy, vớt xả các vật trôi nổi, theo đúng quy trình quản lý vận hành.

...

...

...

I.2.1.3  Trong quá trình vận hành đập cao su, phải quan sát hiện tượng chấn động của túi cao su, hiện tượng rò rỉ nước.

I.2.1.4  Kiểm tra thiết bị neo đập: Kiểm tra sự lỏng rơ của êcu, biến dạng, han gỉ, ăn mòn của tấm ép trên, sự bồi lấp của cát, đất với thiết bị, sự bong tróc khô mỡ tại các bu lon.

I.2.1.5  Kiểm tra hệ thống làm căng, xẹp túi đập: Kiểm tra sự làm việc ổn định của máy bơm cấp, thoát nước, sự thông suốt của đường ống, sự ổn định của các van đóng mở, thiết bị điện.

I.2.1.6  Kiểm tra thiết bị an toàn: Kiểm tra sự thông tác của ống điều áp, các van xả khi trên túi đập có bị hư hỏng, độ nhạy của van xả khí.

I.2.1.7  Kiểm tra các hạng mục công trình thủy công: Kiểm tra các hiện tượng nứt nẻ, thấm mất nước, xói mòn, sạt lở, độ trơn nhẵn của mặt bản đáy và tường bên tiếp xúc với túi đập.

I.2.2  Kiểm tra định kỳ

I.2.2.1  Hằng năm trước khi bơm nước nâng đập ngăn dòng chảy và sau khi kết thúc xả nước, thoát lũ phải tiến hành kiểm tra đối với các vị trí của công trình đập như: bề mặt túi đập cao su, thiết bị neo đập, hệ thống làm căng và xẹp đập và công trình thủy công với nội dung như kiểm tra thường xuyên.

I.2.2.2  Kiểm tra hành lang phạm bảo vệ an toàn công trình, nhằm phát hiện và ngăn chặn các hành vi có nguy cơ làm mất an toàn cho đập cao su.

I.2.3  Kiểm tra đặc biệt

...

...

...

I.2.3.2  Khi xuất hiện lũ từ báo động hai, mưa lớn trên lưu vực, dự báo bão từ cấp 6 và động đất đơn vị quản lý phải kiểm tra, xả xẹp túi đập và đề xuất phương án bảo vệ, vận hành an toàn công trình.

I.2.3.3  Khi công trình gặp sự cố hư hỏng công trình, đơn vị quản lý tiến hành kiểm tra, đánh giá mức độ hư hỏng và xây dựng phương án khắc phục sự cố, kịp thời sửa chữa.

I.2.4  Quan trắc

I.2.4.1  Công tác quan trắc nhằm thu thập và tổng hợp các dự liệu về mực nước thượng - hạ lưu, lượng mưa và tính toán lưu lượng, dòng chảy bùn cát để đề xuất phương án vận hành công trình an toàn và đánh giá hiệu quả hoạt động công trình.

I.2.4.2  Quan trắc áp suất trong của túi đập, đảm bảo khoảng khống chế từ 1,30 đến 1,60.

I.2.4.3  Thời gian quan trắc thực hiện theo quy trình quản lý vận hành công trình.

I.3  Bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên

I.3.1  Đơn vị quản lý cần phải tiến hành thường xuyên bảo dưỡng định kỳ đối với túi đập, công trình thủy công và thiết bị bơm, điều khiển vận hành đập, kiểm tra phát hiện các hiện tượng rò rỉ nước, gập gãy, rách túi đập, xê dịch, hỏng thiết bị neo đập, thiết bị làm căng và xẹp đập, thiết bị quan trắc,.. để chọn biện pháp sửa chữa kịp thời.

I.3.2  Căn cứ vào kết quả kiểm tra, quan trắc để bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa khắc phục sự cố và thay thế thiết bị. Khi phát hiện công trình và thiết bị bị hư hỏng không có khả năng sửa chữa, phải lập phương án thay thế và tiến hành thay thế thiết bị, đảm bảo duy trì hoạt động của công trình.

...

...

...

I.3.3.1  Khi phát hiện túi cao su bị rách, căn cứ mức độ hư hại đơn vị quản lý chọn phương pháp sửa chữa phù hợp.

I.3.3.2  Khi túi cao su bị rách không thể sửa chữa, căn cứ thiết kế ban đầu, nghiên cứu phương án thay thế túi cao su mới.

I.3.4  Bảo dưỡng, sửa chữa móng đập

I.3.4.1  Bản đáy móng, tường biên, mố trụ,... khi phát sinh biến dạng hoặc hư hỏng, căn cứ bản vẽ thi công và hiện trạng sự cố để sửa chữa. Đặc biệt đối với những hiện tượng, sạt, trượt, sụt, vỡ, phải khắc phục kịp thời.

I.3.4.2  Đối với các bề mặt tiếp xúc với túi đập khi phát hiện có bề mặt không trơn nhẵn cần phải khắc phục ngay.

I.3.5  Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống làm căng và xẹp đập, thiết bị neo đập

I.3.5.1  Đối với thiết bị neo, máy bơm, van xả,... bằng kim loại dễ bị ăn mòn nên định kỳ đánh rỉ và sơn chống rỉ. Thiết bị neo phát sinh hiện tượng hư hỏng, cong vênh phải kịp thời sửa chữa hoặc thay thế đảm bảo kín nước và an toàn cho túi đập, xiết chặt và tra mỡ vào các êcu.

I.3.5.2  Trạm bơm, nhà quản lý phải làm sạch các dụng cụ thiết bị, sàn máy bơm, xiết chặt các bu lông, đai ốc ở các bộ phận, chi tiết bị chấn động của máy bơm. Các trạm bơm nghỉ vận hành khi với bảo dưỡng định kỳ, phải cắt điện toàn bộ các thiết bị để bảo dưỡng, vệ sinh công nghiệp. Khi thiết bị bơm, van điều khiển,... gặp sự cố hoặc hư hỏng, phải sửa chữa, thay thế kịp thời.

I.3.5.3  Cần thiết phải thường xuyên dọn sạch, bồi lắng và rác rưởi trong cửa lấy nước, tháo nước và trong lỗ siêu áp.

...

...

...

I.4.1  Yêu cầu trước khi nâng đập

I.4.1.1  Trước khi bơm căng túi cao su phải kiểm tra độ trơn nhẵn bề mặt hai tường biên phần túi tiếp xúc. Khi cần làm căng đập để ngăn nước tiến hành khoá các van xả lại rồi bơm nước vào túi.

I.4.1.2  Trước khi làm xẹp đập, cần làm vệ sinh phần hạ lưu phạm vi túi cao su nằm xuống khi xẹp đập. Khi xẹp túi đập tiến hành mở van xả nước, khi mực nước phía hạ lưu đập luôn cao hơn móng đập, để đập xẹp hoàn toàn phải kết hợp cả hình thức tháo nước tự chảy qua van xả và bơm hút nước từ trong túi cao su ra ngoài. Khi xẹp hay làm căng đập phải mở các van xả khí trên đỉnh đập để thoát khí trong đập ra ngoài, sau đó xiết chặt lại.

I.4.2  Yêu cầu trong thời gian nâng đập

I.4.2.1  Trong thời gian vận hành phải hạn chế cát, đá, tạp chất, vật trôi nổi xuất hiện trước đập có nguy cơ gây mất an toàn cho túi cao su.

I.4.2.2. Cập nhật thông tin khí tượng, thủy văn trong khu vực để xây dựng quy trình vận hành đập sát với thời gian thực, đảm bảo hiệu quả, an toàn; Khi phát sinh lũ báo động hai trở lên, mưa bão, động đất công trình dễ gặp sự cố do đất đá lăn, cây gỗ va đập làm rách túi đập, đơn vị quản lý phải kiểm tra, đánh giá mức độ nguy hiểm của công trình và có giải pháp khắc phục kịp thời ngay khi sự cố xảy ra.

I.4.3  Yêu cầu trước khi hạ đập

I.4.3.1  Trước khi hạ đập phải kiểm tra các vật cản, vật trôi nổi và bùn cát lắng đọng tại ngay phía thượng và hạ lưu đập để điều chiểu thời gian hạ đập đảm bảo thả trôi được các vật nổi và bùn cát lắng đọng về hạ lưu. Nếu các vật cản có thể gây mất an toàn cho đập phải thu dọn nhằm hạn chế tác động bất lợi cho đập.

I.4.3.2  Trước mùa lũ do yêu cầu phải hạ đập để xả lũ cần phải theo đảm bảo các yêu cầu kiểm tra theo dõi định kỳ, thường xuyên để hạn chế tác động gây mất an toàn cho đập khi vận hành.

...

...

...

I.5.1  Yêu cầu chung

I.5.1.1  Quan trắc, sơ họa, lập hồ sơ về sự cố xảy ra: Xác định tình trạng, mức độ hư hỏng, nguyên nhân xảy ra sự cố; lập báo cáo đánh giá sơ bộ tính trạng hoạt động của đập, báo cáo cấp có thẩm quyền kiểm tra và lập phương án kỹ thuật xử lý; xác định các yêu cầu và thứ tự ưu tiên cần sửa chữa, kế hoạch sửa chữa để đảm bảo sự an toàn của công trình; quyết định phương án sửa chữa, hoặc có biện pháp ngăn ngừa sự cố có thể xảy ra và những việc cần tiếp tục xử lý theo dõi kiểm tra.

I.5.1.2  Hồ sơ kiểm tra, đánh giá phải lưu trữ theo quy định để phục vụ cho nghiên cứu, tập hợp, sử dụng thông tin cho vận hành công trình.

I.5.2  Sửa chữa nhỏ

I.5.2.1  Khắc phục sự cố mất nước do túi cao su bị rò rỉ: Ngăn chặn rò rỉ bằng cách xiết chặt các êcu hay ngay tại vị trí bị rò rỉ, trường hợp đã xiết chặt nhưng vẫn bị rò nước từ trong túi đập ra thì phải tháo hàng neo tại đó để thay thế tấm cao su kín nước hay xử lý vật cản làm cong gập túi cao su.

I.5.2.2. Khắc phục sự cố túi cao su bị thủng, rách: Nếu lỗ thủng nhỏ và chiều dài vết rách nhỏ hơn 20 cm thì chọn phương án sửa chữa tạm thời: lỗ thủng nhỏ dùng giải pháp nút cấp cứu hình tháp bằng cao su hoặc gỗ để bịt lỗ thủng; lỗ thủng lớn hoặc bị rách lớn có thể dùng cách sử dụng tấm bản thép trên đó hàn các bulông cùng tấm lót cao su kín nước rồi xiết chặt lại (hình 1.1).

Hình I.1 - Tu sửa tạm thời nẹp tấm thép

I.5.2.3  Nếu lỗ thủng lớn và chiều dài vết rách lớn hơn 20 cm thì phải vá túi đập và được tiến hành trong điều kiện khô ráo, đập cao su không làm việc. Công việc vá túi đập được thực hiện theo trình tự sau:

...

...

...

- Làm sạch và mài nhám quanh vị trí cần vá;

- Đo, cắt miếng cao su vá và mài nhám;

- Dùng xăng nhẹ tẩy bề mặt tấm cao su mài nhám, quét keo và phơi khô, đợi bề mặt miếng vá và mặt túi cao su khô keo;

- Đặt miếng vá vào khớp với vị trí cần vá rồi lăn, ép chặt từ trung tâm ra bốn phía, dùng búa hoặc dùng con lăn sắt lăn đều trên mặt miếng vá.

I.5.2.4  Điều kiện kỹ thuật khi tiến hành vá túi đập:

- Không nên tiến hành vá túi cao su khi trời mưa;

- Diện tích miếng vá cần phải lớn hơn diện tích bị tổn thương từ ba lần trở lên;

- Chiều rộng từ mép vết rách ra mỗi phía từ 15 cm đến 20 cm;

- Khi làm nhám không được làm tổn thương lớp vải chịu lực của túi;

...

...

...

I.5.3  Thay thế túi cao su

I.5.3.1  Khi túi bị rách thủng quá lớn, quá nhiều không thể khắc phục được, túi cao su khi đã hết thời hạn sử dụng, bị lão hóa gây mất an toàn khi vận hành, phải tiến hành thay thế túi cao su.

I.5.3.2  Việc thay thế túi cao su do đơn vị quản lý đề nghị và phải được các cấp có thẩm quyền phê duyệt đảm bảo việc thay thế được tiến hành thuận lợi và ảnh hưởng ít nhất đến nhu cầu sử dụng nước và ra thông báo cho các bên có liên quan.

I.5.3.3  Khi thay túi cao su mới, cần tháo bỏ túi đập cũ và tiến hành kiểm tra hệ thống neo liên kết, cửa cấp thoát nước. Trong trường hợp có một số bộ phận, thiết bị hư hỏng, bề mặt bê tông móng và tường bên không đảm bảo trơn nhẵn phải cần phải sửa chữa, khắc phục trước khi lắp đặt túi mới.

I.5.3.4  Trình tự thi công lắp đặt túi mới được tiến hành như thi công lắp đặt túi cao su (xem phụ lục G).

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Luật xây dựng Việt Nam;

[2] Nghị định số 15/2013/NĐ-CP ngày 06/02/2013 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng;

...

...

...

[4] QCVN 04 - 05: 2012/BNNPTNT Quy chuẩn Quốc gia - Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế;

[5] Chỉ dẫn kỹ thuật đập bằng cao su SLJ-03-88 Bộ thủy lợi nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa, tháng 7 năm 1989.

[6] Lê Mạnh Hùng - Đập cao su- Nhà Xuất bản nông nghiệp -2003

[7] Spillway Gates and Inflatable Rubber dams - Dyrhoff

[8] Hyperelasticity Model for Finite Element Analysis of Natural and high damping Rubbers in Copression and Shear - A.F.M.S. Amin; S.I.Wiraguna; A.R. Bhuiyan and Y.Okui;

[9] Storm Surge Barrier Ramspol- N.H. Rovekamp, Gouda, Netherlands;

MỤC LỤC

Lời nói đầu

...

...

...

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và Định nghĩa

4  Quy định chung

5  Yêu cầu khảo sát xây dựng đập cao su

6  Thiết kế đập cao su

6.1  Yêu cầu chung

6.2  Kết cấu đập cao su

6.3  Thông số kỹ thuật của đập cao su

6.4  Thiết kế móng đập và thiết bị neo đập

...

...

...

6.6  Hệ thống máy bơm, đường ống cấp - thoát nước và thiết bị điều khiển, vận hành đập

7  Thi công đập cao su

7.1  Yêu cầu chung

7.2  Đo đạc khi thi công

7.3  Dẫn dòng, tiêu nước hố móng và tổng mặt bằng thi công

7.4  Xây lắp công trình

7.5  Lắp đặt túi cao su

7.6  Lắp đặt thiết bị

7.7  Giám sát thi công

...

...

...

8.1  Yêu cầu chung

8.2  Nghiệm thu công trình

8.3  Hồ sơ nghiệm thu

Phụ lục A

Phụ lục B

Phụ lục D

Phụ lục E

Phụ lục F

Phụ lục G

...

...

...

Phụ lục I

Thư mục tài liệu tham khảo

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10402:2015 về Công trình thủy lợi - Đập cao su - Thiết kế, thi công và nghiệm thu