Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cấp nước hồ Thới Lới cho công trình thủy điện

Với diện tích lưu vực Flv = 0,34km2 công trình Hồ chứa nước Thới Lới sẽ cung cấp cho sinh hoạt, tưới tiêu một lượng nước đáng kể góp phần lớn trong việc cải tạo môi sinh cho hòn đảo rất

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HỒ THỚI LỚI

SVTH : NGUYỄN VĂN SÁNG – LỚP : 06X2B

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……… 6

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH KINH TẾ VÀ HIỆN TRẠNG VÙNG DỰ ÁN 1.1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN……… 8

1.1.1.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ……… 8

1.1.2.ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯU VỰC……… 9

1.2.ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH ……… 9

1.2.1.DÂN SỐ-LAO ĐỘNG VÀ ĐỜI SỐNG……… 9

1.2.2.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP……… 10

1.3.HIỆN TRẠNG CỦA VÙNG DỰ ÁN……… 10

1.3.1.TÌNH HÌNH THỦY LỢI TRONG VÙNG DỰ ÁN……… 10

1.3.2.CÁC QUY HOẠCH THỦY LỢI TRONG VÙNG DỰ ÁN……… 11

1.3.3.VẬT LIỆU XÂY DỰNG……… 11

1.3.4.TÌNH HÌNH VỀ GIAO THÔNG……… 12

1.4.KẾT LUẬN, NHIỆM VỤ CỤ THỂ CỦA CÔNG TRÌNH……… 13

1.4.1.KẾT LUẬN……… 13

1.4.2.NHIỆM VỤ CỤ THỂ CỦA CÔNG TRÌNH……… 13

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THỦY VĂN 2.1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA LƯU VỰC……… 14

2.1.1.ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO……… 14

2.1.2.ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN……… 15

2.2.TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN……… 23

2.2.1.KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC DỰ ÁN……… 23

2.2.2.ĐẶC TRƯNG LƯU VỰC……… 24

2.2.3.TÍNH TOÁN TỔN THẤT BỐC HƠI……… 24

2.2.4.LƯỢNG MƯA NĂM LƯU VỰC……… 26

2.3.TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY NĂM……… 26

2.3.1.XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY CHUẨN……… 26

2.3.2.XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY NĂM THIẾT KẾ……… 27

2.3.3.XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY LŨ……… 29

2.3.4.HÀM LƯỢNG BÙN CÁT……… 33

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA

3.1.TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH VÀ ĐỊA CHẤT……… 34

3.1.1.TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH……… 34

3.1.2.TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT……… 35

3.2.TÀI LIỆU VỀ THỦY NÔNG……… 35

3.2.1.CƠ CẤU CÂY TRỒNG VÀ CHẾ ĐỘ CANH TÁC……… 35

3.2.2.THỜI VỤ……… 36

3.2.3.CHẾ ĐỘ TƯỚI VÀ MỨC TƯỚI……… 36

3.2.4.TÍNH TOÁN NHU CẦU CẤP NƯỚC SINH HOẠT VÀ ÂU THUYỀN…… 37

3.3.XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH MỰC NƯỚC CHẾT VÀ DUNG TÍCH CHẾT 38 3.3.1.TÀI LIỆU TÍNH TOÁN……… 38

3.3.2.XÁC ĐỊNH LƯỢNG BÙN CÁT……… 38

3.3.3.XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT……… 39

3.3.4.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT……… 39

3.4.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ……… 42

3.4.1.NHIỆM VỤ……… 42

3.4.2.MỤC ĐÍCH……… 43

3.4.3.CƠ SỞ TÍNH TOÁN……… 43

3.4.4.HÌNH THỨC TRÀN……… 43

3.4.5.LƯU LƯỢNG QUA TRÀN……… 44

3.4.6.PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ……… 44

3.4.7.TÍNH VÀ VẼ ĐƯỜNG PHỤ TRỢ……… 45

3.4.8.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ……… 45

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 4.1.CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ VÀ CÁC THÀNH PHẦN ……… 47

CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 4.1.1.SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ……… 47

4.1.2.CỤ THỂ CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ……… 47

4.2.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ ……… 50

4.1.1.CẤP CÔNG TRÌNH ……… 50

4.1.2.CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC……… 51

4.3.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC ……… 51

4.3.1.XÁC ĐỊNH MẶT CẮT CƠ BẢN CỦA ĐẬP ……… 51

4.3.2.XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG ĐÁY ĐẬP THEO ĐIỀU KIỆN ỨNG SUẤT… 52

4.3.3.XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG ĐÁY ĐẬP THEO ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH…… 55

4.4.XÁC ĐỊNH MẶT CẮT THỰC TẾ CỦA ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC 55

4.4.1.XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP ……… 55

4.4.2.XÁC ĐỊNH BỀ RỘNG MẶT ĐẬP……… 60

4.4.3.THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MẶT……… 61

4.4.4.CHỐNG THẤM CHO ĐẬP BÊ TÔNG……… 61

4.4.5.THẾT KẾ MỐI NỐI TIẾP GIÁP GIỮA THÂN ĐẬP VÀ SÂN TRƯỚC… 62 4.5.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC TRÊN NỀN ĐÁ 64 4.5.1.TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ……… 65

4.5.2.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MẶT CẮT NGANG TIM TUYẾN ĐẬP………… 65

4.5.3.TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT ĐÁY MÓNG……… 65

4.6.TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ỨNG SUẤT……… 69

4.6.1.SỐ LIỆU ĐẦU VÀO……… 69

4.6.2.KẾT QUẢ TÍNH TOÁN……… 70

4.6.3.KIỂM TRA ỨNG SUẤT……… 73

4.6.4.KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỨNG SUẤT……… 76

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 5.1.GIỚI THIỆU CHUNG……… 80

5.2.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT ……… 80

5.2.1.HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TƯỚI……… 80

5.2.2.CỐNG LẤY NƯỚC……… 80

5.2.3.PHƯƠNG ÁN TUYẾN CÔNG TRÌNH ……… 81

5.2.4.PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH ……… 81

5.3.QUY TRÌNH VẬN HÀNH CẤP NƯỚC CỦA HỒ CHỨA ……… 84

5.3.1.QUY TRÌNH VẬN HÀNH CẤP NƯỚC ……… 84

5.3.2.QUY TRÌNH VẬN HÀNH SỬ DỤNG NƯỚC……… 84

5.4.THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC VÀ CÁC CÔNG TRÌNH……… 85

TRÊN HỆ THỐNG 5.4.1.TÍNH TOÁN BỂ LỌC CHẬM ……… 85

5.4.2.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH ……… 87

BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH

5.4.3.TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH ……… 90

BỂ CHỨA NƯỚC TƯỚI 5.4.4.LƯU LƯỢNG QUA ỐNG CẤP CHÍNH……… 92

5.4.5.TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN……… 93

5.5.TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG……… 94

5.6.TÍNH TOÁN ÁP SUẤT TRONG ỐNG CẤP NƯỚC CHÍNH……… 96

5.6.1.CẤU TẠO CÁC BỂ HỞ……… 96

5.6.2.TÍNH TOÁN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG CHÍNH ……… 98

TỪ ĐẦU TUYẾN ĐẾN BỂ CHỨA NƯỚC TƯỚI 5.7.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ỐNG CẤP NƯỚC TƯỚI,……… 101

SINH HOẠT VÀ PHỤC VỤ CHO ÂU THUYỀN 5.7.1.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ỐNG CẤP NƯỚC TƯỚI ……… 102

5.7.2.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ỐNG CẤP NƯỚC SINH HOẠT ……… 103

VÀ ÂU THUYỀN 5.7.3.KIỂM TRA CHẾ ĐỘ CHẢY, TÍNH TỔN THẤT VÀ ÁP SUẤT……… 105

CHƯƠNG 6 BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 6.1.BIỆN PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH……… 107

6.1.1.ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG CÔNG TRÌNH ……… 107

6.1.2.GIẢI PHÓNG MẶT BẰNG ……… 108

6.1.3.BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG……… 121

6.2.TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH……… 121

6.2.1.CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG………… 121

6.2.2.HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN VÀ KHÍ NÉN ……… 123

6.2.3.TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH……… 123

6.2.4.TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG……… 124

6.3.QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG ……… 127

6.3.1.YÊU CẦU GIÁM SÁT, QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG……… 127

6.3.2.YÊU CẦU VẬT TƯ, VẬT LIỆU XÂY DỰNG……… 128

CHƯƠNG 7 KHÁI TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG TRÌNH 7.1.KHÁI TOÁN VÀ TỔNG VỐN ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH……… 130

7.1.1.KHỐI LƯỢNG THỦY CÔNG………. 130

7.1.2.KHỐI LƯỢNG VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG……… 130

7.1.3.ĐƠN GIÁ VÀ CHẾ ĐỘ XÂY DỰNG CƠ BẢN……… 130

7.1.4.CHI PHÍ KHÁC……… 130

7.2.ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG TRÌNH……… 131

7.2.1.TỔNG MỨC ĐẦU TƯ CỦA DỰ ÁN……… 131

7.2.2.TÍNH HIỆU ÍCH KINH TẾ, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG TRÌNH……… 132

7.2.3.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ……… 133

CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1.KẾT LUẬN ……… 139

8.2.KIẾN NGHỊ……… 140

8.2.1.LỰA CHỌN TUYẾN ĐẬP………. 140

8.2.2.LỰA CHỌN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH……… 140

8.2.3.TIẾN ĐỘ THI CÔNG VÀ KẾ HOẠCH……… 141

ĐƯA CÔNG TRÌNH VÀO KHAI THÁC PHẦN PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1……… 143

PHỤ LỤC 2……… 147

PHỤ LỤC 3……… 148

PHỤ LỤC 4……… 149

PHỤ LỤC 5……… 150

PHỤ LỤC 6……… 170

PHỤ LỤC 7……… 171

PHỤ LỤC 8……… 172

PHỤ LỤC 9……… 173

PHỤ LỤC 10……… 174

PHỤ LỤC 11……… 175

PHỤ LỤC 12……… 176

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là một nội dung quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứu ở trường đại học, đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên năm cuối nói chung và bản thân em nói riêng hệ thống lại những kiến thức đã học trong suốt quá trình học từ năm 1 đến năm 5 của các môn học chuyên ngành và một số môn học khác có liên quan

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp từ 21/01/2011 đến 03/05/2011 em đã được thầy GS.TS Nguyễn Thế Hùng giao nhiệm vụ Thiết Kế Hệ Thống Cấp Nước công trình Hồ chứa nước Thới Lới

Hồ chứa nước Thới Lới đã được quy hoạch nằm trên miệng núi lửa cổ thuộc

xã Lý Hải, huyện đảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Công trình ra đời sẽ khép kín vùng tưới 399,65 (ha) đất nông nghiệp mà các công trình nhỏ không thể đảm nhận được và đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của 3 xã Lý Vĩnh, Lý Hải, An Bình thuộc huyện đảo

Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy GS.TS Nguyễn Thế Hùng và các thầy khác trong khoa Xây dựng Thủy Lợi_Thủy Điện Mặc dù em đã cố gắng rất nhiều nhưng do thời gian hạn chế, kinh nghiệm thực

tế còn hạn chế và do một phần tài liệu thu thập chưa đầy đủ nên không thể tránh khỏi sai lầm và thiếu sót Kính mong toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong khoa chỉ dẫn và đóng góp ý kiến cho em để hoàn thiện đồ án tốt nghiệp hơn nữa và đó cũng là hành trang sau khi em ra trường

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn GS.TS Nguyễn Thế Hùng cùng các thầy cô trong khoa Xây Dựng Thủy Lợi - Thủy Điện đã tận tình giúp

đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 03 tháng 06 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Sáng

MỞ ĐẦU

Huyện đảo Lý Sơn là một huyện thuộc tỉnh Quảng Ngãi, nằm cách đất liền 25

km về phía Đông Bắc cảng Sa Kỳ.Tổng diện tích đất tự nhiên của đảo là 997 (ha).Huyện đảo Lý Sơn hợp thành từ ba xã Lý Vĩnh, Lý Hải, An Bình Cuộc sống của người dân trên đảo chủ yếu dựa vào nghề trồng hành, tỏi, số còn lại sống bằng nghề biển và các ngành nghề khác Hiện nay huyện đảo Lý Sơn vẫn còn là một huyện nghèo và chậm phát triễn nhất của tỉnh Quảng Ngãi, nguyên nhân chủ yếu là do cơ sở

hạ tầng của nền kinh tế nói chung và ngành nông nghiệp nói riêng của toàn huyện đảo Lý Sơn cũng như ở vùng dự án còn rất yếu kém và thiếu thốn nhất là công trình thủy lợi

Huyện đảo Lý Sơn chịu ảnh hưởng của chế độ thời tiết rất khắc nghiệt, là một huyện nhỏ nằm giữa biển Đông, thảm phủ thực vật không có, dòng chảy mặt chỉ có vào những ngày mưa lớn nên nguồn nước ngọt cung cấp bổ sung cho sinh hoạt và sản xuất vào những ngày không có mưa là rất khó khăn Mặt khác hiện nay ở đảo vẫn chưa có một công trình thủy lợi nào cấp nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, cũng như cấp nước sinh hoạt và cho ngành công nghiệp chế biến hải sản Trên toàn đảo chỉ có một vài giếng đào thủ công, với trữ lượng nước không nhiều và trong số

đó đã có một số giếng bị nhiễm mặn Nước dùng phục vụ cho sản xuất chủ yếu dựa vào nguồn nước mưa và một phần rất nhỏ lấy từ các giếng đào.Vì vậy năng suất và sản lượng nông nghiệp rất thấp, đời sống của nhân dân còn rất nhiều khó khăn thiếu thốn Do đó yêu cầu thủy lợi vẫn là yêu cầu cấp bách cho sự tăng trưởng kinh tế xã hội, là mối quan tâm hàng đầu của Đảng bộ và nhân dân Quảng Ngãi nói chung và các xã vùng dự án nói riêng

Kết quả nghiên cứu công tác quy hoạch và khảo sát phân tích các mặt thuộc vùng nghiên cứu của dự án cho thấy việc xây dựng hồ chứa nước Thới Lới là rất cần thiết, trước sau cũng phải thực hiện nên thực hiện càng sớm càng tốt.Công trình có nhiệm vụ trữ nước và điều tiết tưới tự chảy cho 399,65 (ha) đất canh tác thuộc các xã

Lý Hải, Lý Vĩnh, An Bình thuộc huyện đảo Lý Sơn

Với diện tích lưu vực Flv = 0,34(km2) công trình Hồ chứa nước Thới Lới sẽ cung cấp cho sinh hoạt, tưới tiêu một lượng nước đáng kể góp phần lớn trong việc cải tạo môi sinh cho hòn đảo rất khắc nghiệt này

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH KINH TẾ

VÀ HIỆN TRẠNG CỦA VÙNG DỰ ÁN

1.1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1.1.Vị trí địa lý

 Hồ chứa nước Thới Lới

Hồ chứa nước Thới Lới là một miệng núi lửa cổ nằm trên địa bàn xã Lý Hải, huyện Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, cách đất liền 25km về phía Đông Bắc cảng Sa Kỳ

Hồ chứa nước Thới Lới có tọa độ địa lý : 15021’46’’ - 15023’06’’ Vĩ độ Bắc

1.1.2.Đặc điểm của lưu vực

Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến công trình đầu mối như sau:

Đặc điểm khí hậu của vùng dự án nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của gió mùa, có nhiệt độ trung bình năm đạt 260C, nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất đạt 29,80C, nhiệt độ trung bình tháng nhỏ nhất đạt 220C, vì vậy có thể gieo trồng quanh năm được nếu đủ nước.Hiện nay, ở vùng dự án nước dùng phục vụ cho sản xuất chủ yếu dựa vào nguồn nước mưa và một phần rất nhỏ lấy từ các giếng đào dẫn đến năng suất và sản lượng nông nghiệp rất thấp, đời sống của nhân dân gặp nhiều khó khăn thiếu thốn

1.2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH-KINH TẾ

1.2.1 Dân số-Lao động và đời sống

1.2.1.1 Dân số

Huyện đảo Lý Sơn hợp thành từ ba xã Lý Vĩnh, Lý Hải, An Bình.Cả huyện có

3986 hộ dân với tổng dân số 18710 người, trong đó xã Lý Vĩnh có 10703 người và hoàn toàn là dân tộc Kinh

1.2.1.2 Lao động và đời sống

Cuộc sống của nhân dân trên đảo chủ yếu dựa vào nghề trồng hành, tỏi (chiếm 70%), số còn lại sống bằng nghề biển và các ngành nghề khác, năng suất thu nhập trong những năm qua như sau :

 Năng suất trồng tỏi :

+ Nếu tưới đủ nước năng suất đạt : 3 (tấn/ha-vụ)

+ Nếu thiếu nước năng suất chỉ đạt : 1,5 (tấn/ha-vụ)

 Năng suất trồng hành :

+ Vụ Thu Đông : 7 (tấn/ha-vụ)

+ Hai vụ Xuân Hè : 6 (tấn/ha-vụ)

 Các ngành kinh tế khác : ngoài nghề trồng hành, tỏi, nhân dân địa phương còn làm nghề biển, buôn bán Do thiếu nước nên sản lượng nông nghiệp chưa cao, nghề chăn nuôi và trồng rừng chưa phát triễn

1.2.2.Tình hình sản xuất nông nghiệp

Tổng diện tích đất tự nhiên của đảo là : 997 (ha) được phân bố như sau

+ Diện tích đất nông nghiệp : 399,65 (ha)

+ Diện tích đất lâm nghiệp : 55 (ha)

+ Diện tích đất thổ cư : 61,1 (ha)

+ Diện tích đất hoang hóa, cồn cát, đồi núi hoang : 481,25 (ha)

Sản xuất nông nghiệp chủ yếu của huyện là trồng hành, tỏi và rau màu với diện tích 390 (ha).Trong đó :

+ Đất trồng tỏi 1 vụ : 204 (ha)

+ Đất trồng hành 3 vụ : 53 (ha)

+ Đất trồng màu : 133 (ha)

Bảng 1-1 Chế độ canh tác và thời gian sinh trưởng củ cây trồng

1.3.HIỆN TRẠNG CỦA VÙNG DỰ ÁN

1.3.1.Tình hình thủy lợi trong vùng dự án

Khu vực nghiên cứu có diện tích khá hẹp và chỉ có một vài con suối nhỏ, song quanh năm hầu như khô cạn chỉ trừ những ngày có mưa lớn Như vậy, đối với vùng

dự án nếu vào mùa mưa thì dòng chảy mặt tập trung chậm, không lớn lắm và hầu hết được rút nhanh chóng ra biển do địa hình nên thiên tai gây ra do lũ lụt là không đáng

kể Song mặt khác, đối với vùng dự án thiên tai do hạn hán gió bão thì rất đáng kể và trực tiếp đe dọa đến đời sống, tình hình sản xuất của nhân dân trên đảo

Mặc dù nguồn nước trên đảo rất quý hiếm nhưng trong vùng dự án hiện nay chưa có một công trình thủy lợi nào để phục vụ nước tưới cho ngành nông nghiệp cũng như các ngành khác, nước dùng phục vụ cho sản xuất chủ yếu dựa vào nguồn nước mưa và một phần rất nhỏ lấy từ các giếng đào, dẫn đến năng suất và sản lượng nông nghiệp rất thấp, đời sống của nhân dân gặp nhiều khó khăn, thiếu thốn

1.3.2.Các quy hoạch thủy lợi trong vùng dự án

Trong vùng dự án hiện nay chưa có một công trình thủy lợi để phục vụ tưới cho ngành nông nghiệp cũng như các ngành khác, nhằm để khắc phục tình trạng khó khăn về nguồn nước tưới trong vùng dự án đẩy mạnh sản xuất nông nghiệp nhằm giải quyết vấn đề lương thực

Hệ thống công trình đầu mối, các công trình tạo nguồn chưa có Các con kênh thì nhỏ lẽ, xuống cấp nghiêm trọng, không hợp nhất làm thành một hệ thống kênh hoàn chỉnh Các giếng đào được phân bố rãi rác do người nông dân tự đào để phục

vụ sinh hoạt và tưới cho cây trồng nhưng cũng đã bị nhiễm mặn

Vì vậy việc cấp bách là xây dựng một công trình đầu mối tạo nguồn là rất quan trọng và như đã nhận xét ở trên thì nước ngọt ở đảo Lý Sơn là rất quý hiếm nếu sử dụng kênh mương như truyền thống để dẫn nước thì hệ số sử dụng nước sẽ rất thấp

Ở đây ta dùng phương án đường ống để dẫn nước nhằm nâng cao hệ số sử dụng nước

và hình thức này cũng phù hợp với xu thế hiện đại ngày nay khi mà nguồn nước ngày càng quý hiếm

Từ đó cho thấy việc xây dựng Hồ chứa nước Thới Lới và hồ chứa thứ hai ở phía Tây của công trình Hồ chứa nước Thới Lới là hoàn toàn phù hợp với quy hoạch thủy lợi toàn huyện đảo Lý Sơn và đây cũng là nguyên vọng thiết tha của nhân dân huyện Lý Sơn đã theo đuổi nhiều năm nay là một yêu cầu cấp bách để phát triễn kinh

tế vì sự nghiệp dân giàu nước mạnh, xã hội công bằng văn minh

1.3.3.Vật liệu xây dựng

1.3.3.1 Đất

Tuy với trữ lượng đất đắp lớn, có các chỉ tiêu cơ lý thõa mãn các tiêu chuẩn làm vật liệu đất đắp cho các hạng mục Song do đây là những tầng đất có hệ số thấm tương đối nhỏ và được xem là tầng cách nước cho hồ Vì vậy việc khai thác làm mỏ

vật liệu đất đắp dù không được hợp lý lắm nhưng do yêu cầu về đất đắp cho các hạng mục mà không có mỏ vật liệu nào khác để khai thác nên tất yếu phải khai thác lân cận vùng lòng hồ Muốn đáp ứng được các yêu cầu trên thì phải chú ý đến vị trí các

mỏ có trữ lượng đất đắp đáp ứng đủ yêu cầu đắp cho các hạng mục, nhưng cần phải xác định vị trí các mỏ thích hợp và khai thác hợp lý nhất để không làm mất đi tính đặc trưng của lòng hồ

Như vậy với các tính chất cơ lý của các lớp đá tại các sườn núi của khu vực dự

án cho thấy với cường độ của các loại đá không thể khai thác làm vật liệu đá xây cũng như làm đá dăm đổ bêtông

thấp độ dốc mặt đường xuống nhỏ hơn 10% ,sau khi công trình thi công xong tuyến đường sẽ được bêtông hóa để làm đường giao thông lên đập

1.4.KẾT LUẬN, NHIỆM VỤ CỤ THỂ CỦA CÔNG TRÌNH

1.4.1.Kết luận

Vùng dự án có nhu cầu về thủy lợi rất lớn và cấp bách về nước tưới cho các xã

Lý Hải, Lý Vĩnh, An Bình với tổng diện tích đất nông nghiệp là 399,65 (ha) Để khắc phục tình trạng khó khăn về nguồn nước tưới trong vùng dự án, đẩy mạnh sản xuất nông nghiệp nhằm giải quyết vấn đề lương thực

Qua đó cho thấy việc xây dựng Hồ chứa nước Thới Lới là hoàn toàn phù hợp với quy hoạch thủy lợi toàn huyện đảo Lý Sơn và đây cũng là nguyên vọng thiết tha của nhân dân huyện Lý Sơn đã theo đuổi nhiều năm nay là một yêu cầu cấp bách để phát triễn kinh tế vì sự nghiệp dân giàu nước mạnh, xã hội công bằng văn minh

1.4.2.Nhiệm vụ cụ thể của công trình

Yêu cầu cấp nước cho nông nghiệp bảo đảm tưới cho diện tích đất canh tác, trong đó tưới tại chổ 399,65 (ha) đất nông nghiệp Cấp nước sinh hoạt cho 1000 người (công suất 100m3/ngày đêm) và 300 thuyền đánh bắt hải sản (công suất

ninh quốc phòng cho khu vực, khai thác triệt để và tiết kiệm mọi nguồn nước

Xây dựng mới công trình Hồ chứa nước Thới Lới để khép kín vùng tưới 399,65(ha) mà các công trình nhỏ không thể đảm nhận được.Tận dụng triệt để nguồn nước mưa trên đảo là giải pháp lâu dài và hiệu quả nhất, điều đó tạo nên cơ sở vật chất quyết định cho việc phát triễn kinh tế xã hội, thay đổi bộ mặt đời sống vật chất tinh thần cho nhân dân, chủ yếu là nhân dân đang còn nghèo khó

Như vậy, trong quy hoạch thủy lợi chung của khu vực đầu mối dự án công trình Hồ chứa nước Thới Lới có nhiều tác động đến môi trường trong đó những tác động tích cực là cơ bản, khí hậu trong vùng được cải thiện Mức sống của nhân dân trong vùng dự án được nâng lên cùng cơ sở hạ tầng được xây dựng góp phần nâng cao đời sống, văn hóa, giáo dục, y tế góp phần thay đổi bộ mặt đời sống, văn hóa của nhân dân vùng được hưởng lợi từ dự án

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THỦY VĂN

2.1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA LƯU VỰC

2.1.1.ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO

Lưu vực hồ chứa nước được kiến tạo từ miệng núi lửa đã tắt từ lâu, nằm giữa những ngọn núi cao và có dạng lòng chảo tròn xoay Lòng hồ Thới Lới nằm cao hơn khu tưới từ 60÷70 (m), với khả năng trữ nước tương đối lớn, càng lên cao khả năng trữ nước càng lớn và tăng lên rất nhanh, quá trình này được thể hiện qua bảng sau :

Bình đồ vùng tuyến đầu mối tỷ lệ 1/2000 do Trung tâm KHTL Miền Trung và Tây Nguyên lập năm 2002

Cắt dọc, cắt ngang tuyến công trình đầu mối (đập, tràn, cống); các tuyến ống dẫn

Lưu vực hồ có diện tích Flv = 0,34 (km2) với hình dạng lòng chảo và không có

sông suối, xung quanh lưu vực là thành đá bazan có cao độ từ 112,5÷160,0 (m) (so

với cao trình giả định) Đây là khu vực đồi núi trọc với những vách núi dốc thẳng

đứng và hoàn toàn độc lập với vùng dân cư, địa hình có xu thế thấp dần về phía Nam, tại vị trí thấp nhất là cửa thoát nước của lưu vực và đây cũng là cửa thoát nước duy nhất Do quá trình bào mòn từ rất lâu của dòng chảy mặt, nên tại cửa thoát nước này

đã để lộ phần đá gốc chạy từ trên đỉnh xuống dưới chân núi với độ cao gần 100(m) Cửa thoát nước là nơi duy nhất bố trí được tuyến đập và tuyến tràn Phía hạ lưu công trình là một khu dân cư đông đúc và nhiều công trình phúc lợi, đặc biệt có cơ quan chỉ huy huyện đội của Bộ Quốc Phòng

Khu tưới có tổng diện tích là 60(ha), nằm ở phía Tây của lưu vực và tách hẳn với khu dân cư với cao độ từ 25,00÷50,00(m) Đây là vùng gồm các thửa ruộng bằng phẳng, xen kẽ một số khu nhỏ có ruộng hình bậc thang với địa hình dốc dần ra biển Trên toàn khu tưới có một số con suối nhỏ, quanh năm hầu như không có dòng chảy, chỉ trừ những ngày có mưa lớn

2.1.2.ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN

2.1.2.1.Lòng hồ và tuyến đập

Tại các tuyến đo mặt cắt ngang lòng hồ cho thấy trên mặt cắt cấu trúc địa tầng được phân làm hai đới rõ rệt: phía trên là tầng đất có chiều dày lớn, độ ẩm cao; phía dưới là tầng đá gốc với phần trên ẩm hơn do chứa nước, phía dưới càng xuống sâu đá càng ít ẩm thể hiện sự đồng nhất Trên các mặt cắt không quan sát thấy có bất cứ biểu hiện dị thường nào như đới đứt gãy hoặc Caxtơ trong tầng đá gốc (tuyến nào cũng bắt được tầng tuf - andezit rắn chắc bên dưới)

Tại hai mặt cắt đo dọc tuyến đập cho thấy riêng chỉ tại mặt cắt trùng tim tuyến đập có xuất hiện một số vùng, tầng đá có giá trị điện trở khá thấp với vị trí ở độ sâu

từ 10 m đến 15 m so với mặt đất (cụ thể là nằm trong phạm vi lòng khe suối) Đây là khu vực dòng chảy nên độ ngậm nước của đá có cao hơn

Dựa vào kết quả đo địa vật lý, đã bố trí khoan 03 hố khoan tại các vị trí khác nhau tại tuyến đập và lòng hồ nhằm xác định bổ sung về cấu trúc địa tầng; đồng thời tiến hành các thí nghiệm hiện trường như: đổ nước và ép nước trong hố khoan để đánh giá tính thấm của các lớp đất, đá tại nền Chiều sâu khảo sát tối đa của các hố khoan là 20,0 m Kết quả thu được như sau:

Về địa tầng

a Địa chất lòng hồ

Từ các kết quả khoan và lấy mẫu thí nghiệm cho phép xây dựng 01 mặt cắt đặc trưng cho cấu trúc địa chất của lòng hồ với sự phân bố của các lớp đất từ trên xuống như sau:

Lớp 1: Đất bụi nặng tính dẻo trung bình có lẫn ít sạn, màu xám nâu đốm đen, kết cấu chặt vừa, trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng Lớp này có nguồn gốc bồi, tích

tụ (a,pQ) với chiều dày trung bình 0,8 m Phạm vi phân bố tập trung tại khu vực thấp trũng của lòng chảo kể từ cao trình khoảng +120 m trở xuống Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp được thống kê trong bảng 2-3

Lớp 2: Đất sét vừa đến sét nặng tính dẻo cao, màu xám xanh, xám đen đốm vàng, kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Lớp này có nguồn gốc trầm tích hồ (1Q) Phạm vi phân bố rộng khắp trong vùng trũng thấp của lòng hồ kể

từ cao trình +115 m trở xuống, chiều dày trung bình từ khoảng 4,5 ÷ 5,0 m và khá đồng đều Đây là lớp đất sét có tính cách nước tốt, ngoài ra do thành phần khoáng của sét có chủ yếu là Montmorlonit nên sét có tính trương nở cao khi ngậm nước và tính thấm nước càng được cải thiện Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp được thống kê trong bảng 2-3

Lớp 3a: Đất bụi có tính dẻo cao pha cát lẫn dăm sạn nguồn gốc pha tích (a,dQ) Đất có kết cấu khá xốp và rời rạc, màu xám đen đến nâu đen, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm Diện phân bố của lớp khá đều khắp trong phạm vi đáy lòng chảo, chiều dày trung bình của lớp dao động từ 1,0 ÷ 1,5 m Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp được thống kê trong bảng 2-3

Lớp 3b: Đất bụi bặm tính dẻo cao, màu xám xanh, xám lục, kết cấu kém chặt, trạng thái dẻo mềm Lớp này có nguồn gốc bồi tích tụ ao hồ (a,lQ) Phạm vi phân bố tập trung tại khu vực giữa của lòng chảo với chiều dày trung bình 3,5 m Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp được thống kê trong bảng 2-3

Lớp 4: Đất cát pha sét lẫn ít sạn tính dẻo trung bình nguồn gốc bồi tụ pha tích (a,dQ) Đất có màu nâu đỏ, xám vàng, xám nâu, kết cấu kém chặt, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng Lớp này có chiều dày tăng dần về phía trung tâm lòng hồ, tại tâm của hồ chiều dày tới trên 10,0 m Đây là tầng bồi lấp tích tụ tại đáy phễu của miệng núi lửa, bề mặt lớp thường bắt gặp từ cao trình +107,0m và nằm phủ trực tiếp trên tầng đá gốc Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp được thống kê trong bảng 2-3

Lớp 5: Đá gốc dạng ful-bazan, cát kết tuf nguồn gốc phun trào tuổi QII-III

liên kết kiến trúc dạng ximăng gắn kết, cấu trúc dạng tuf xốp độ rỗng cao Ranh giới

về mức độ phong hóa không rõ rệt phần trên mặt bị phong hóa có màu sắc biến đổi

và thường có màu nâu vàng lẫn xám đen Càng xuống sâu đá chuyển sang màu xám xanh, xám sáng Đá có mức độ phong hóa vừa, cường độ kháng nén một trục không cao, trong quá trình khoan nõ thường bị tiêu hao nhiều, tỷ lệ nõ khoan chỉ đạt từ 5 đến 15% Một số chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của đá được thống kê trong bảng 2-2

Bảng 2-2: Các chỉ tiêu cơ lý của đá

Lớp 3: Lớp đá phong hóa mãnh liệt tạo ra lớp đá mềm bở phong hóa nứt nẻ, màu sắc biến đổi thành nâu vàng lốm đốm đen, tùy theo dạng địa hình mà có chỗ tạo thành đá latêrit răn rỗ (Lớp này không lấy mẫu thí nghiệm)

Lớp 4: Lớp đá bazan Olivin phong hóa nứt nẻ tạo thành đá dạng khối tảng màu nâu đen Đá khá cứng và dòn nên đào bằng cuốc chim khó và đá vỡ vụn thành dăm mảnh góc cạnh (Lớp này không lấy mẫu thí nghiệm)

Nước ngầm:

Tại thời điểm khảo sát thấy xuất hiện trong lớp 3.a Đây là tầng nước có áp nhẹ, lưu lượng nhỏ, cao trình mực nước ổn định là +111,5 Nguồn cấp của tầng nước này là tầng đá cát kết tuf – bazan khu vực xung quanh của miệng núi lửa

Việc đánh giá tính thấm nước của các tầng đất đá tại lòng hồ và nền tuyến đập được tiến hành thông qua các thí nghiệm tại hiện trường: đối với các lớp đất tầng phủ áp dụng phương pháp đổ nước trong hố khoan theo sơ đồ cột nước không thay đổi; đối với tầng đá gốc tại nền tiến hành bằng phương pháp ép nước trong hố khoan với áp lực ép bằng 2 lần cột nước ép thiết kế Kết quả thí nghiệm được thống kê trong bảng 2-4; bảng 2-5

Bảng 2-3: Các chỉ tiêu cơ lý đất lòng hồ và tuyến đập

Kết quả thí nghiệm đổ nước đối với các lớp đất tầng phủ như sau:

Bảng 2-4: Kết quả đổ nước thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm ép nước trong tầng đá gốc như sau:

Bảng 2-5: Kết quả ép nước thí nghiệm

Từ kết quả thí nghiệm thấm cho thấy tại lòng hồ có hai lớp đất có tính thấm

trung bình đó là các lớp đất 1 nằm trên mặt và lớp 3a - đây là tầng chứa nước ngầm

có áp nhẹ

Các lớp đất sét lớp 2 và lớp 3b là các tầng cách nước phía trên và phía dưới

Đối với tầng đá gốc: các kết quả thu được cho thấy tầng đá gốc nhìn chung đều có

tính thấm yếu, tính thấm giảm theo độ sâu tức là giảm theo mức độ phong hóa Trong

phạm vi chiều dày từ 5,0 ÷ 6,0 m phía trên của tầng đá hệ số thấm trung bình

K = 7,0  10-5 cm/s, tỷ lưu lượng q = 0,005 l/ph.m Dưới sâu hơn, đá có hệ số thấm

trung bình K = 3,5  10-5 cm/s, tỷ lưu lượng q = 0,027 l/ph.m

Nhận xét

Từ kết quả khảo sát cho phép đi đến một số nhận xét và đánh giá về điều kiện

địa chất của hồ chứa nước Thới Lới như sau:

Hồ chứa nước Thới lới được đặt hoàn toàn trên miệng một núi lửa đã ngừng

hoạt động vào thời kỳ cuối đệ tam (QIII) Hiện nay họng của núi lửa đã được lấp phủ

bởi các lớp đất có nguồn gốc bồi tích tụ xen lẫn sườn tích với chiều dày khá lớn

Tại phạm vi lòng hồ ứng với cao trình mực nước dâng dự kiến, tầng đất phủ

tại đáy hồ có chiều dày khá lớn và phân bố đồng đều, trung bình đạt từ 10,0 đến trên

25,0 m tại trung tâm của hồ Tầng phủ chủ yếu là các lớp từ đất sét đến đất bụi, các

lớp đất này có đặc điểm đặc trưng cho loại đất phát triển trên đá có nguồn gốc phun trào nên có tính dẻo cao, tính háo nước lớn, khối lượng thể tích khô nhỏ, độ lổ hỗng lớn song có tính thấm thường nhỏ, Từ kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường với số liệu phản ánh tương tự nhau nhận thấy trong đới tầng phủ nằm tại đáy hồ chỉ tồn tại hai lớp đất có tính thấm trung bình, đó là lớp đất 1- nằm ngay trên mặt và lớp đất 3a nằm kẹp ở dưới sâu giữa hai tầng cách nước Còn lại là các lớp đất sét có tính thấm nhỏ và đặc biệt có tồn tại lớp đất 2 phân bố gần trên bề mặt Đây là lớp sét Môntmorilonit với chiều dày khá lớn - trung bình là 5,0 m nên tầng cách nước rất tốt

Toàn bộ phạm vi xung quanh đường viền hồ và cao hơn cao trình đường viền

hồ là 5,0 m đều bắt gặp tầng phủ có chiều dày từ 2,0 ÷ 5,0 m có tính thấm từ trung bình đến nhỏ Riêng khu vực phạm vi tuyến đập ngăn, lớp đất tầng phủ có bề dày nhỏ

và tính thấm nước là cao hơn cả, do vậy cần lưu ý để xử lý hạn chế thấm hoặc cho bóc bỏ khi xây dựng đập Do địa hình khu vực đường viền hồ thấp thỏai nên khả năng tái tạo bờ hồ và đường viền hồ không xảy ra

Tầng đá gốc tại nền đập và đáy lòng hồ có tính thấm yếu, song phía trên mặt

có tồn tại một đới có chiều dày từ 5,0  7,0 m có tính thấm cao hơn do mức độ phong hóa mạnh hơn Xét theo tiêu chuẩn quy định với các giá trị đặc trưng cho tính thấm của đá gốc tại nền thì không yêu cầu nhất thiết phải xử lý

Kết luận Đặc điểm địa chất công trình lòng hồ hoàn toàn đảm bảo cho khả năng tích trữ nước của hồ Đối với nền đập và đầu vai đập cần tính toán kiểm tra lượng nước thấm mất qua tầng đá gốc so với tổng lượng nước cần tích trong hồ để có được kết luận về việc xử lý thấm

Do lưu vực hồ nhỏ không có nguồn sinh thủy nên việc tính toán xác định dung tích hữu ích của hồ cũng cần được xem xét đồng thời cả yếu tố mất nước của hồ do bốc hơi Ngoài ra, do đặc điểm tự nhiên và khí hậu nên cần lưu ý có biện pháp hạn chế hiện tượng xói mòn sườn dốc gây bồi lắng hồ Thiết nghĩ, cần tăng cường phát triển thảm thực vật ven hồ sau khi công trình xây dựng để hạn chế hai quá trình nêu trên

Hình 2-1: Mặt cắt địa chất tuyến đập

2.1.2.2.Địa chất các tuyến ống

a Địa chất tuyến ống cấp nước chính

Qua khảo sát, đào hố thăm dò với độ sâu từ 1,5 ÷ 2,0 m và qua phân tích, thí nghiệm tại hiện trường, trong phòng thí nghiệm, có thể mô phỏng các trầm tích phân

bố dọc tuyến ống với các tính chất cơ lý như sau:

Lớp sét màu nâu đỏ, trạng thái tự nhiên nữa cứng - cứng, kết cấu chặt vừa Lớp này phân bố không đều theo tuyến đập và nằm trên bề mặt sườn hai vai, có nguồn gốc edQ

Kết quả thí nghiệm 03 mẫu thể hiện trong bảng 2 - 6

b Tuyến đường ống tưới, tuyến cấp nước sinh hoạt và âu thuyền

Tuyến đường ống bắt đầu từ bể chứa dẫn nước và tưới theo hai đoạn Qua tài liệu khảo sát, các trầm tích được phân chia thành các đơn nguyên địa chất công trình với các tính chất cơ lý sau:

Sét màu nâu đỏ, nâu sẫm, nâu vàng phía bên trên bề mặt có chứa nhiều vỏ sò

ốc, san hô (chiều dày chừng 0,5 m), trạng thái tự nhiên nửa cứng - cứng, kết cấu chặt vừa Lớp này phân bố khá rộng rãi trong vùng và nằm trực tiếp trên đá bazan, có nguồn gốc a,edQ

Kết quả thí nghiệm 5 mẫu thể hiện trong bảng 2- 6

c Địa chất khu xử lý nước

Nằm trên địa hình tương đối bằng phẳng, có những thửa ruộng bậc thang, địa chất khu xử lý nước qua khảo sát, thăm dò có thể mô phỏng các trầm tích phân bố xung quanh có các tính chất cơ lý như sau:

Lớp cát pha đến sét pha, đất lẫn ít sỏi sạn, trạng thái tự nhiên dẻo kém chặt, màu nâu nhạt đến vàng, thành phần chủ yếu là thạch anh và pensfat, hình thành trong quá trình bào mòn và bồi lắng Lớp này phân bố khá rộng rãi trong vùng và nằm trực tiếp trên đá bazan, có nguồn gốc a,edQ Kết quả thí nghiệm 1 mẫu thể hiện trong bảng 2- 6

Bảng 2- 6: Các chỉ tiêu cơ lý của địa chất các khu vực

Tuyến ống cấp nước tưới, sinh hoạt, âu thuyền

-2.2.TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN

2.2.1.Khái quát tình hình chung khu vực dự án

Huyện đảo Lý Sơn có tổng diện tích khoảng 997(ha), trong khu vực mới chỉ

có một trạm quan trắc khí tượng nằm cách khu vực dự án khoảng 1km về hướng Nam và đây là trạm duy nhất Chưa có trạm quan trắc thủy văn nào được xây dựng 2.2.1.1.Vị trí địa lý

Hồ chứa nước Thới Lới thuộc xã Lý Hải, huyện đảo Lý Sơn, thuộc tỉnh Quảng Ngãi có vị trí địa lý : 15021’46’’ - 15023’06’’ Vĩ độ Bắc

108008’18’’ - 108008’49’’ Kinh độ Đông

2.2.1.2.Đặc điểm địa hình lưu vực

Lưu vực tính đến tuyến công trình đầu mối có diện tích Flv = 0,34(km2), lưu vực có hình lòng chảo, đường kính trung bình rộng 500÷800(m), bao quanh lưu vực

là sườn núi đá có độ dốc tương đối lớn, tại đường phân thủy nơi cao nhất đạt đến cao

trình 160(m) (so với mốc giả định) Thảm phủ thực vật hầu như không có, toàn bộ bề

mặt lưu vực được phủ một lớp nham thạch Lòng hồ là một miệng núi lửa đã tắt từ lâu với độ cao nơi thấp nhất cao hơn mực nước biển từ 80÷100(m) và trên lưu vực không hề có sông suối nào

Địa hình lưu vực được chia làm hai vùng rõ rệt, vùng lòng hồ tương đối bằng phẳng có độ cao trong khoảng từ 113,0÷119,0(m) với diện tích khoảng 8(ha) Phần còn lại là sườn núi bazan tương đối dốc nằm xung quanh khu vực lòng hồ

2.2.1.3.Đặc điểm mạng lưới sông suối

Khu vực nghiên cứu có diện tích hẹp và chỉ có một vài con suối nhỏ, song quanh năm hầu như đều khô cạn chỉ trừ những ngày có mưa lớn

Bảng 2-7 Vận tốc gió tính theo tần suất (m/s)

2.2.3.1.Tính toán lượng bốc hơi năm

Lượng bốc hơi lưu vực trung bình trong nhiều năm tính theo công thức :

Zlv = X0 – Y0 (2-1)

Trong đó : X0 là lượng mưa trung bình nhiều năm , X0 = 2345,2 (mm)

Y0 là lớp dòng chảy năm , Y0 = 1307,26 (mm)

Z0 là lượng bốc hơi lưu vực

Thay số ta có : Z0 = X0 – Y0 = 2345,2 – 1307,26 = 1037,94 (mm)

2.2.3.2.Tính phân phối lượng bốc hơi mặt nước thiết kế

Lượng bốc hơi mặt nước được tính theo công thức sau :

Zn = Zpiche x K (2-2) Trong đó : K là hệ số hiệu chỉnh, tại khu vực đảo Lý Sơn lấy K = 1,462

Zpiche là lượng bốc hơi trung bình nhiều năm trạm Lý Sơn Zpiche = 832,7

Thay số ta có : Zn = Zpiche x K = 832,7 x 1,462 = 1217,5 (mm)

Từ tài liệu thực đo trạm Lý Sơn vẽ đường tần suất lượng bốc hơi trung bình năm

và tra bảng ra ta có lượng bốc hơi trung bình năm thiết kế

Bảng 2-8 Lượng bốc hơi năm thiết kế

Zpiche(mm) 950.3 943.5 897.9 775.7 568.7

Từ tài liệu đo của trạm Lý Sơn ta thấy năm 1989 có lượng bốc hơi năm xấp xỉ

lượng bốc hơi trung bình các năm nên chọn số liệu năm 1989 làm năm điển hình để

tính toán phân phối lượng bốc hơi mặt nước

Bảng 2-9 Lượng bốc hơi mặt nước các tháng năm điển hình

Zpicheđh(mm) 43.4 35.4 35.9 43.1 71 90 103.6 126.8 73.2 97.5 68.6 93.1 Znđh(mm) 47.4 73 67.4 68.3 77.2 140.6 144.7 132.6 121.3 142.5 100.3 136.1

Tiến hành thu phóng quá trình (Zndh ~ t) với tỷ số (lượng bốc hơi năm thiết kế/

lượng bốc hơi năm điển hình )→ K = 1133,8 / 1251,4 = 0,906 ta được phân phối

lượng bốc hơi thiết kế (Zn ~ t)TK (P = 75%) theo các tháng như sau :

Bảng 2-10 Phân phối lượng bốc hơi mặt đất và mặt nước thiết kế

Z(đ~t)tk 39.3 32.1 32.5 39.0 64.3 81.5 93.9 114.9 66.3 88.3 62.2 84.3 Z(n~t)tk 42.9 66.1 61.1 61.9 69.9 127.4 131.1 120.1 109.9 129.1 90.9 123.3

hồ

Lượng bốc hơi tăng thêm (ΔZ ) sau khi xây dựng hồ xác định theo công thức:

ΔZ = Zn – Zlv = 1217,5 – 1037,94 = 179,6 (mm)

Dựa vào phân phối trung bình tháng thiết kế (Zn ~ t)TK (P=75%) và lượng bốc

0,1583, để xác định được phân phối lượng bốc hơi tăng thêm thiết kế

Bảng 2-11 Tính toán phân phối lượng bốc hơi tăng thêm thiết kế P = 75%

∆Z ~ t 6.06 5.08 5.14 6.17 10.2 12.9 14.9 18.2 10.5 14.0 9.8 13.3 126.25

2.2.4 Lượng mưa năm lưu vực

2.3.Tính toán dòng chảy năm

2.3.1.Xác định dòng chảy chuẩn

Chế độ dòng chảy trên lưu vực thuộc huyện đảo Lý Sơn chưa hề được nghiên

cứu Vì vậy việc tính toán dòng chảy năm cho lưu vực hồ chứa nước Thới Lới sẽ tính

theo phương pháp quan hệ mưa với dòng chảy trên lưu vực

Y0 được biểu thị theo dạng tuyến tính :

Y0 = a1.X0 – a0 (2-3) Trong đó : a1,a0 là các hệ số phụ thuộc từng phân khu (theo bảng 13-26 sổ tay

Kỹ thuật Thủy lợi) thì khu vực huyện đảo Lý Sơn là khu vực VA

vậy có : a0 = 522 ; a1 = 0,78

X0 là lượng mưa trung bình năm Từ tài liệu đo mưa trung bình các tháng của

Thay số có các kết quả :

 Độ sâu dòng chảy năm : Y0 = 0,78 x 2345,2 – 522 = 1307,26 (mm)

 Môdul dòng chảy : M0 = Y0/31,56 = 41,42 (l/s/km2)

 Tổng lượng dòng chảy năm : W0 = 103 x Y0 x F = 444,468.103 (m3)

 Lưu lượng bình quân năm : Q0 = 103 x M0 x F = 14,08 (l/s)

2.3.2.Xác định dòng chảy năm thiết kế

Hệ số biến động dòng chảy năm Cv được xác định theo hệ số biến động của lượng mưa năm Cvx :

17,0

= 0,23 2.3.2.2.Hệ số thiên lệch Cs

CS = 2.CV = 2 x 0,227 = 0,46 2.3.2.3.Dòng chảy năm thiết kế

Với Cv = 0,23; Cs = 0,46; P = 75% tra bảng đường tần suất Kriski-Menken

Tổng lượng nước đến ứng với tần suất 75%:

W75% = K75%.W0 = 0,844.444,468.103= 375,13.103 (m3)

2.3.2.4.Tớnh toỏn phõn phối dũng chảy năm thiết kế

Bảng 2-12: Dũng chảy năm tại lưu vực hồ chứa nước Thới Lới

(mm)

Ynăm (mm)

W (m3)

Xmựa kiệt (mm)

Wmựa kiệt (m3)

Tỷ lệ dũng chảy (%) Mựa kiệt Mựa lũ

Theo tài liệu thực đo tại Lý Sơn và qua bảng tớnh trờn ta thấy cú năm thủy văn

1991 ữ 1992 cú tổng lượng dũng chảy năm xấp xỉ tổng lượng dũng chảy năm của năm thiết kế: W 75% = 375,13.103 (m3) nờn ta chọn mụ hỡnh năm 1991 ữ 1992 làm

mụ hỡnh năm điển hỡnh để tớnh toỏn phõn phối dũng chảy năm thủy văn

Từ tài liệu mưa trung bình các năm ta xác định lượng mưa năm tương ứng với cỏc tần suất khỏc nhau Vẽ đường tần suất

PHỤ LỤC 1) ta được kết quả sau:

Xp

Bảng 2-13: Lượng nước phân phối theo các tháng của năm thiết kế như sau:

STT

Phân mùa năm điển hình

Tổng lượng mưa năm điển hình của lưu vực (mm)

Tổng lượng mưa năm TK (P=75%) (mm)

Thán

g

Lượng mưa (103m3/tháng)

Tài liệu mưa ngày lớn nhất của trạm Lý Sơn với liệt tài liệu quan trắc trong 18 năm (1984-2002)

Tài liệu thu thập, khảo sát : địa hình, địa chất, địa chất thủy văn

Bản đồ đia hình của huyện đảo Lý Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

2.3.3.2 Chọn tần suất thiết kế

Từ tài liệu mưa ngày max của trạm Lý Sơn, bằng phương pháp công thức cường độ giới hạn xác định được mô hình lũ có dạng tam giác đỉnh nhọn với các đặc trưng đỉnh lũ ứng với các tần suất thiết kế khác nhau Theo quy mô, nhiệm vụ của các công trình thuộc dự án Công trình có quy mô thuộc loại công trình thủy lợi nhỏ, nhiệm vụ chính là cấp nước phục vụ tưới kết hợp sinh hoạt cho nhân dân Căn cứ vào TCXDVN 285-2002 công trình thuộc công trình cấp IV, vì vậy tần suất tính toán dòng chảy lũ : PTK = 1,5%

Vì ở đây lưu vực rất nhỏ (FLV = 0,34 km2), không có tài liệu quan trắc thủy văn lưu vực tương tự Có thể tính toán các đặc trưng thủy văn dòng chảy từ tài liệu mưa quan trắc tại trạm Lý Sơn, với liệt tài liệu quan trắc trong 18 năm (từ 1984 – 2002), theo phương pháp của Xô-kô-lốp-sky với trường hợp FLV < 1 km2

Xem quá trình lũ gồm 2 nhánh parabol cắt nhau ở đỉnh có được quan hệ của đường quá trình lũ với :

Qm = K f

l T

F y

(2-7) Trong đó :

+ Hệ số hình dạng lũ :

 1  1

)1.1

n m

  

3 1 2.2 1

)13.12

Với : γ = TX/TL có thể chọn γ = 2 bởi lưu vực này là nhỏ và ít điều tiết

+ Lớp nước sinh dòng chảy lũ :

y = α.(Hτ – H0)

Với : α là hệ số dòng chảy trận lũ

H0 là lượng tổn thất ban đầu

Hτ là lượng mưa lớn nhất trong thời gian tập trung dòng chảy τ

Nhóm thông số α.(Hτ – H0) biểu thị mối quan hệ mưa rào, dòng chảy được xác

định theo sơ đồ phân khu quan hệ mưa rào dòng chảy (Bảng 5-22, Giáo trình Thủy

văn): y = 0,86 (Hτ – 16) = 0,86.(193,83 – 16) = 152,9 (mm) trong đó lượng mưa lũ được tính : Hτ = ψ(τ) Hnp = 0,425.406,06 = 193,83 (mm) với Hnp là lượng mưa ngày

lớn nhất thiết kế của trạm đại diện;ψ(τ) tra từ quan hệ ψ(τ) ~ t (Bảng 5-14, Giáo trình

Thủy văn) với τ = τS = 2,946(h) được ψ(τ) = 0,425 Theo kết quả xác định lượng mưa thiết kế ứng với tần suất P = 1,5% có Hnp = 406,06 (mm)

+ K là hệ số đổi thứ nguyên, khi có T1(giờ), y(mm), F(km2), Qm(m3/s) thì K=0,278

L

=

9,0.6,3

7,0

= 2,946 (giờ)

Trong đó : vτ là vận tốc truyền lũ trung bình trong sông

vτ = (0,6÷0,7).vmax

vmax = 0,2 (m/s) là vận tốc bình quân lớn nhất ở cửa ra

Vậy lưu lượng đỉnh lũ Qm là :

Qm = K f

l T

F y

= 0,278 1,2

946,2

34,0.9,152

= 5,89 (m3/s) 2.3.3.4 Tổng lượng lũ

Đối với lưu vực có diện tích F< 1(km2) thì tổng lượng lũ tính theo lượng mưa lớn nhất trong thời đoạn 150 (phút)

Phân thời gian lũ thành các thời đoạn nhỏ t = 0,5 (giờ), áp dụng các phương trình trên có kết quả tính toán quan hệ (Qt ~ t) như bảng sau :

Lưu vực hồ chứa được kiến tạo từ một miệng núi lửa đã tắt từ lâu, nằm giữa

do đó nguồn nước tập trung đến hồ chứa chủ yếu là nguồn nước mưa, vì vậy theo nghiên cứu qua hàng năm thì lượng bùn cát đến lưu vực hồ là không đáng kể nên hàm lượng bùn cát xem như bằng không và có thể bỏ qua

CHƯƠNG 3 TINH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA

3.1.TÀI LIỆU ĐỊA HÌNH VÀ ĐỊA CHẤT

3.1.1.Tài liệu địa hình

Tài liệu bình đồ lòng hồ được tiến hành khảo sát đo đạc theo tỷ lệ 1/1000 bảo

đảm độ chính xác kết quả tính toán đường đặc tính lòng hồ

Bảng 3-1: Quan hệ giữa cao độ (Z) và diện tích mặt hồ (F), dung tích hồ (W)

ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH HỒ THỚI LỚI

3.1.2.Tài liệu địa chất

Hồ chứa nước Thới lới được đặt hoàn toàn trên miệng một núi lửa đã ngừng hoạt động vào thời kỳ cuối đệ tam (QIII) Hiện nay họng của núi lửa đã được lấp phủ bởi các lớp đất có nguồn gốc bồi tích tụ xen lẫn sườn tích với chiều dày khá lớn

Trong phạm vi lòng hồ ứng với cao trình mực nước dâng dự kiến, tầng đất phủ tại đáy hồ có chiều dày khá lớn và phân bố đồng đều, trung bình đạt từ 10,0 đến trên 25,0 m tại trung tâm của hồ Tầng phủ chủ yếu là các lớp từ đất sét đến đất bụi, các lớp đất này có đặc điểm đặc trưng cho loại đất phát triển trên đá có nguồn gốc phun trào nên có tính dẻo cao, tính háo nước lớn, khối lượng thể tích khô nhỏ, độ lỗ hổng lớn song có tính thấm thường nhỏ Từ kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường với số liệu phản ánh tương tự nhau nhận thấy trong đới tầng phủ nằm tại đáy hồ chỉ tồn tại hai lớp đất có tính thấm trung bình, đó là lớp đất 1 – nằm ngay trên mặt và lớp đất 3a nằm kẹp ở dưới sâu giữa hai tầng cách nước Còn lại là các lớp đất sét có tính thấm nhỏ và đặc biệt có tồn tại lớp đất 2 phân bố gần trên bề mặt Đây là lớp sét Môntmorilonit với chiều dày khá lớn – trung bình là 5,0 m nên tầng cách nước rất tốt

Toàn bộ phạm vi xung quanh đường viền hồ và cao hơn cao trình đường viền

hồ 5,0 m đều bắt gặp tầng phủ có chiều dày từ 2,0 ÷ 5,0 m có tính thấm từ trung bình đến nhỏ

Tầng đá gốc tại nền đập và đáy lòng hồ có tính thấm yếu, song phía trên mặt

có tồn tại một đới có chiều dày từ 5,0  7,0 m có tính thấm cao hơn do mức độ phong hóa mạnh hơn Xét theo tiêu chuẩn quy định với các giá trị đặc trưng cho tính thấm của đá gốc tại nền thì không yêu cầu nhất thiết phải xử lý

3.2.TÀI LIỆU VỀ THỦY NÔNG

3.2.1.Cơ cấu cây trồng và chế độ canh tác

Đối với huyện đảo Lý Sơn do chưa có chỉ đạo của Nhà Nước về cơ cấu cây trồng, ở đây chủ yếu áp dụng cơ cấu cây trồng theo kiểu truyền thống từ đời xưa để lại Để có số liệu phục vụ cho tính toán em đã thu thập các số liệu thống kê từ nhiều năm của phòng Nông nghiệp huyện và trực tiếp từ người dân địa phương Trên đảo chủ yếu có hai loại cây trồng là hành và tỏi

3.2.2.Thời vụ

3.2.2.1.Cây tỏi : cây tỏi có thời kỳ sinh trưởng từ 2,5 ÷ 3 tháng và trong một năm chỉ

có một vụ Đông Xuân, thời gian bắt đầu từ tháng 9 đến cuối tháng 11

3.2.2.2.Cây hành : với thời gian sinh trưởng khoảng 2 tháng và một năm phân làm 1

vụ, thời gian từ ngày10/8 đến ngày 10/10

3.2.2.3.Cây ngô : với thời gian sinh trưởng khoảng 2,5 ÷ 3 tháng và mỗi năm chỉ làm

1 vụ, thời gian từ ngày 1/2 đến ngày 30/4

3.2.2.4.Cây mè : với thời gian sinh trưởng khoảng 2,5 tháng và một năm phân làm 1

vụ, thời gian từ ngày1/6 đến ngày 10/8

3.2.3.Chế độ tưới và mức tưới

Cho tới hiện nay tại khu vực Miền Trung vẫn chưa có một nghiên cứu nào về chế độ tưới, mức tưới, kỹ thuật tưới cho các loại cây trồng Đối với cây tỏi và cây hành của đảo Lý Sơn cũng trong tình trạng tương tự Đây là hai loại cây trồng truyền thống từ lâu đời và tất cả đều canh tác theo kiểu cổ truyền Do vậy để có sơ bộ số liệu tính toán em phải thu thập số liệu từ điều tra kinh nghiệm thực tế trong sản xuất của người dân địa phương và số liệu tổng kết của Phòng Nông nghiệp huyện Từ kết quả điều tra sẽ tính nhu cầu dùng nước trong từng tháng thể hiện ở bảng dưới đây

Bảng 3-2 Chế độ canh tác, thời gian tưới và mức tưới

CÂY

TRỒNG

DIỆN TÍCH (ha)

THỜI GIAN SINH TRƯỞNG

KHOẢNG CÁCH GIỮA 2

ĐỢT TƯỚI

HỆ SỐ TƯỚI (l/s.ha)

Cây tỏi 60 Từ đầu tháng 9 đến

Từ 2 đến 3 ngày tưới 1 lần và thời gian tưới trong 1 đợt là 1

ngày

0,96

Cây ngô 30

Từ đầu tháng 2 (1/2) đến cuối tháng

4 (30/4)

Từ 2 đến 4 ngày tưới 1 lần và thời gian tưới trong 1 đợt là 1

ngày

0,64

Cây mè 20

Từ đầu tháng 6 (1/6) đến đầu tháng

8 (10/8)

Từ 2 đến 4 ngày tưới 1 lần và thời gian tưới trong 1 đợt là 1

ngày

0,45

Bảng 3-3 Nhu cầu dùng nước và số ngày tưới trong từng tháng

3.2.4.Tính toán nhu cầu cấp nước sinh hoạt và cho âu thuyền

Theo tài liệu khảo sát và tài liệu thiết kế bố trí hệ thống ống cấp chính, ta xác định được lưu lượng cấp nước sinh hoạt và cho âu thuyền

Qnước sạch = Qsinh hoạt + Qâu thuyền Trong đó : Qsinh hoạt là lưu lượng cấp cho sinh hoạt khu dân cư

Qâu thuyền là lưu lượng cấp nước cho âu thuyền

Cách xác định từng loại lưu lượng như sau :

 Lưu lượng cấp cho sinh hoạt khu dân cư

Do lượng nước cấp cho sinh hoạt đã được điều hòa bằng bể chứa theo hệ số không điều hòa nên vào những thời điểm cao điểm lượng nước cung cấp cho bể lọc được tính như sau :

Qsinh hoạt = N.K.qTC (3-1) Với : N là số người theo nhiệm vụ của công trình thì N = 1000 (người)

qTC là lưu lượng nước tiêu chuẩn của một người trong một ngày đêm :

qTC =100(l/ngày đêm)

K là hệ số không điều hòa K = 1,25

Vậy Qsinh hoạt = N.K.qTC = 1000 1,25 (100/1000) = 125 (m3/ngày đêm)

 Lưu lượng cấp cho âu thuyền

Theo định mức mỗi tàu đánh cá cần 1 m3/ngày-đêm, với số lượng 300 tàu

Vậy lưu lượng cấp nước cho âu thuyền được xác định theo công thức:

Qâu thuyền = 300 (thuyền) x 1 (m3/thuyền – ngày đêm) = 300 (m3/ ngày đêm) Vậy lưu lượng nước sạch cần cung cấp là

Qnước sạch = Qsinh hoạt + Qâu thuyền = 125 + 300 = 425 (m3/ngày đêm)

3.3.XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH MỰC NƯỚC VÀ DUNG TÍCH CHẾT

3.3.1.Tài liệu tính toán

 Bình đồ lòng hồ được khảo sát đo đạc trên bản đồ tỷ lệ 1/2000

 Bình đồ tổng thể được khảo sát đo đạc trên bản đồ

 Tài liệu về địa chất công trình

 Tài liệu về khí tượng thủy văn

 Đường đặc tính lòng hồ Thới Lới

Bảng 3-4 Các thông số tính toán các đặc trưng thủy văn

Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế W75% m3 375130