Lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng trong cùng một thời đoạn trên quan điểm chi phí nhỏ nhất

Dẫn dòng thi công là nội dung quan trọng khi xây dựng các công trình trên sông, suối. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian thi công, giá thành xây dựng và chất lượng công trình. Khi xây dựng công trình trên những dòng sông có lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công lớn, thường sử dụng đồng thời hai, ba hoặc có thể nhiều công trình để dẫn dòng trong cùng một thời đoạn. Việc xác định quy mô của từng công trình là bài toán tối ưu về kinh phí, thời gian và khả năng thi công. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết bài viết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lựa chọn quy mô công trình dẫn dòng trong cùng một thời đoạn trên quan điểm chi phí nhỏ nhất LỰA CHỌN QUY MÔ CÔNG TRÌNH ĐẪN DÒNG TRONG CÙNG MỘT THỜI ĐOẠN TRÊN QUAN ĐIỂM CHI PHÍ NHỎ NHẤT Nguyễn Trọng Hoan1 Tóm tắt: Dẫn dòng thi công là nội dung quan trọng khi xây dựng các công trình trên sông, suối. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian thi công, giá thành xây dựng và chất lượng công trình. Khi xây dựng công trình trên những dòng sông có lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công lớn, thường sử dụng đồng thời hai, ba hoặc có thể nhiều công trình để dẫn dòng trong cùng một thời đoạn. Việc xác định quy mô của từng công trình là bài toán tối ưu về kinh phí, thời gian và khả năng thi công. Từ lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công cần phải xác định qui mô của mỗi công trình để có tổng chi phí dẫn dòng cho thời đoạn đó là nhỏ nhất. Bài toán được xây dựng dựa trên lý thuyết quy hoạch tuyến tính, giải bài toán để tìm kết quả tối ưu phương án dẫn dòng thi công công trình thủy lợi, thủy điện. Từ khóa: Dẫn dòng, lưu lượng, tối ưu, chi phí, tuyến tính I. ĐẶT VẤN ĐỀ1 cùng thời đoạn. Trên thực tế, nhiều công trình có lưu lượng - Khả năng thi công có thể đạt được trước và dẫn dòng thi công rất lớn như Sơn La ứng với sau khi thi công trong điều kiện kĩ thuật cho tấn suất P = 5% lưu lượng mùa kiệt là 6.469 phép. m3/s, mùa lũ là 16.562 m3/s, Tuyên Quang với - Tổng giá thành chi phí cho các công trình tần suất P = 1% lưu lượng mùa lũ là 6.832 m3/s, dẫn dòng là nhỏ nhất. công trình Cửa Đạt (Thanh Hóa) với P = 5% lưu - Thời gian thi công phải đạt hoặc vượt thời lượng lũ là 5.050 m3/s v.v. Những công trình có gian xây dựng công trình đã xác định. lưu lượng dẫn dòng thi công lớn như vậy không - Bố trí các công trình dẫn dòng không cản thể có một công trình dẫn hết lưu lượng đó về trở đến việc thi công công trình chính. hạ lưu mà phải sử dụng nhiều công trình tham II. ĐẶT BÀI TOÁN TỐI ƯU DẪN DÒNG gia trong cùng một thời đoạn dẫn dòng thi công THI CÔNG nhằm giảm kinh phí công trình dẫn dòng và 1. Phát biểu bài toán giảm cường độ thi công đắp đập vượt lũ. Khi có nhiều công trình cùng tham gia dẫn Trong thực tế thường kết hợp những công dòng trong cùng một thời đoạn, muốn xác định trình lâu dài và công trình tạm thời như: cống xả quy mô của từng công trình, ta phải xác định cát với công trình tạm thời khác, chỗ chừa lại lưu lượng qua từng công trình. trên thân đập ... hoặc cống đáy hay tuy nen dẫn Ta có: nước vào nhà máy thủy điện. Các công trình lâu Qx= Q1+ Q2 + ... + Qn + Qc = n dài thường không thỏa mãn các điều kiện của công tác dẫn dòng nên phải xây dựng thêm các =  Q i [m3/s] (1) i 1 công trình dẫn dòng tạm thời khác, tạo thành hệ Trong đó: thống công trình dẫn dòng trong cùng một thời - Qx : Lưu lượng xả tổng cộng qua các công đoạn dẫn dòng. trình dẫn dòng trong thời đoạn; Các nguyên tắc để xác định nhiệm vụ (qui - Q1 : Lưu lượng dẫn dòng thi công của công mô) của các công trình dẫn dòng độc lập là: trinh thứ nhất trong thời đoạn đang xem xét. - Các công trình dẫn dòng phải bảo đảm xả - Q2 : Lưu lượng dẫn dòng thi công của công hết lưu lượng dẫn dòng thi công thiết kế trong trình thứ hai trong thời đoạn đang xem xét. - Qn : Lưu lượng dẫn dòng thi công của công 1 Trường Đại học Thủy lợi trình thứ n trong thời đoạn đang xem xét. KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 43 (12/2013) 93  - Qc : Lưu lượng dẫn dòng thi công của công Z2: Mực nước thượng lưu các công trình dẫn trình chính trong thời đoạn đang xem xét. dòng thứ 2; - i : Thứ tự công trình dẫn dòng thứ i. Zi: Mực nước thượng lưu công trình đẫn - n : Số lượng của công trình dẫn dòng đồng dòng thứ i; thời trong cùng một thời đoạn. - Mực nước hạ lưu (ZHạ) Từ qui mô các công trình trên ta có thể xác Nếu các công trình cùng dẫn dòng đổ về định được chi phí đầu tư cho các công trình tạm cùng một dòng sông hoặc cùng về một công trong cùng một thời đoạn đang xét: trình thì: n ZHạ = ZHạ 1 = ZHạ 2 = ZHạ i (5) K1 + K2+ ... + Kn = K i 1 i (2) - Các tài liệu cần phải thu thập để tính toán Quan hệ giữa dung tích hồ và mực nước Trong đó: thượng lưu hồ -K1: Chi phí xây dựng công trình tạm thứ nhất. Quan hệ quá trình lưu lượng đến hồ ứng với -K2: Chi phí xây dựng công trình tạm thứ hai. thời gian đặc biệt là quá trình lũ -Kn: Chi phí xây dựng công trình tạm thứ n. 2.2. Xác định qui mô các công trình dẫn n dòng đồng thời trong cùng một thời đoạn. - K i 1 i : Tổng chi phí cho tất cả các công Trong thực tế thường hay gặp hai loại bài ...