Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên - PA2 nội dung gồm có tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn, khí tượng; điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế, nhiệm vụ công trình; Tính toán các thông số của hồ chứa; Thiết kế kỹ thuật các công trình đầu mối; Chuyên đề kỹ thuật. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1KHOA CÔNG TRÌNH CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY
- -_ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_
_ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN – PHƯƠNG ÁN 2_
Trang 2KHOA CÔNG TRÌNH CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY
- -_ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_
_ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN – PHƯƠNG ÁN 2_
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS LÊ VĂN THỊNH
Trang 3Lớp: 58C-TL1 Ngành: Kỹ thuật XD công trình thủy
1 TÊN ĐỀ TÀI:
Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên - Phương án 2
2 CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:
- Tài liệu khảo sát địa hình: Các loại bản đồ, bình đồ lòng hồ, bình đồ khu vực xây
dựng công trình đầu mối, các mặt cắt dọc và cắt ngang của tuyến đập, tràn xả lũ, cống,
- Tài liệu địa chất khu vực công trình đầu mối và vật liệu xây dựng: Cấu tạo địa chất,
mặt cắt địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình vùng tuyến, chỉ tiêu cơ lý
- Tài liệu khí tượng thủy văn, tính toán thủy nông phục vụ cho thiết kế: Dòng chảy lũ,
triều (nếu cần) bùn cát, yêu cầu dùng nước, yêu cầu cao trình tưới tự chảy, tài liệu bốc hơi, thấm
- Tài liệu về hiện trạng công trình đầu mối: Tài liệu về tình hình dân sinh kinh tế, giao
thông vận tải, phương hướng phát triển kinh tế trong khu vực trong tương lai
3 NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: Tỷ lệ %
- Tài liệu địa hình, địa chất, thủy văn, khí tượng
- Điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế, nhiệm vụ công trình
- Giải pháp và thành phần công trình
- Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
Phần III: Thiết kế kỹ thuật các công trình đầu mối 45% (6 tuần)
- Thiết kế đập ngăn nước + Bản vẽ đập
- Thiết kế tràn xả lũ + Bản vẽ tràn
- Thiết kế cống lấy nước + Bản vẽ cống
Trang 5- Bình đồ lòng hồ, khổ A1 (nếu cần thiết)
- Mặt bằng tổng thể các công trình đầu mối, khổ A1
- Các mặt cắt và chi tiết thể hiện đập ngăn nước, khổ A1 kéo dài
- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện tràn xả lũ, khổ A1 kéo dài
- Các mặt cắt và chi tiết thể hiện cống lấy nước, khổ A1
- Bản vẽ chuyên đề thể hiện kết cấu một bộ phận công trình, khổ A1
5 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN:
Sinh viên hoàn thành, nộp đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng thi ngày 03 tháng 01 năm 2022
Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp
(Ký và ghi rõ Họ tên)
Trang 7_Phương án 2_
MỤC LỤC
Trang 8_Phương án 2_
MỤC LỤC BẢNG
Trang 9_Phương án 2_
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Trang 10_Phương án 2_
PHẦN 1: TÀI LIỆU CƠ BẢN
Trang 11Hồ chứa được xây dựng với các mục tiêu sau:
Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước mặt có trong khu vực để phục vụ cho việc phát huy tiềm năng đất đai sẵn có, góp phần phát triển kinh tế, an sinh xã hội, góp phần xây dựng nông thôn mới Quảng Ninh cơ bản hoàn thành vào năm 2015
Cải thiện và nâng cao đời sống của nhân dân
Tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân như: Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản
Cải tạo khí hậu, môi trường sinh thái; tạo cảnh quan du lịch trong khu vực công trình
Và nhiệm vụ:
Cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cho 100 ha lúa 2 vụ;
Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 2000 dân xã Đài Xuyên, lượng nước còn lại của hồ tạo nguồn hỗ trợ cấp nước cho khu đô thị Đoàn Kết - Bình Dân;
Nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ;
Cắt, giảm lũ cho hạ lưu vùng dự án
Trang 12_Phương án 2_
Các điều kiện tự nhiên của khu vực dự án
Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự án
Đài Xuyên bắt nguồn từ đỉnh có cao độ 175m, từ thượng nguồn Đài Xuyên
sông chảy chủ yếu theo hướng từ Đông sang Tây Tính đến tuyến hồ chứa tổng chiều dài sông là 4km Nằm trên vùng duyên hải Quảng Ninh độ dốc lòng sông và độ dốc lưu vực không lớn lắm Đặc trưng lưu vực đập Đá Bạc tính đến tuyến công trình được xác định trên bản đồ tỉ lệ 1:25.000 như sau:
Bảng I Các đặc trưng hình thái lưu vực tính đến công trình
Chiều dài sông chính
Chiều dài sông nhánh
Độ dốc sông
A – Hệ tầng Hà Cối phân hệ tầng trên (J1-2 hc 2 ) kỷ Jura trung thượng
Các thành tạo xếp vào phân vị tầng này hình thành các dải đồi và dãy núi cao phía lưu vực lòng hồ Thành phần thạch học chủ yếu là đá cát kết, bột kết và đá phiến sét phân lớp Đá của hệ tầng ít bị nén ép vò nhàu nằm phân bố thành tập dày mỏng
Trang 13_Phương án 2_
khác nhau theo dạng đơn tà có góc nghiêng khoảng từ 70 đến 100, có bề dày dày khoảng 600m
B – Hệ Đệ tứ không phân chia (Q)
Gồm trầm tích của hệ Đệ tứ phát triển khá rộng rãi trong lòng thung lũng, gặp tập trung trong lòng hồ và khu diện tích tưới với chiều dày từ 1,0m đến 1,5m Gồm chủ yếu một số thành tạo sau:
Tầng bồi tích tụ nguồn gốc sông, pha sông biển hiện đạị a,mQ gồm các loại sét, sét pha, chiều dày từ 1,0m đến 2,0m;
Tầng bồi lũ tích lòng sông cổ (apQIII) gồm hỗn hợp các loại đá cuội sỏi của đá cát kết, đá phiến sét lẫn cát sạn, chiều dày từ 0,5m đến 0,8m;
Tầng sườn, tàn tích (edQ) trên đá gốc sét bột kết: là đất sét đến sét pha chứa dăm mảnh mềm bở có chiều dày từ 2,0m đến 5,0m
Điều kiện địa chất công trình các tuyến PA
Tại khu vực đầu mối, trong các hố khoan ngoài việc mô tả địa tầng, lấy mẫu để thí nghiệm xác định các cơ chỉ tiêu cơ lý đất đá, đã tiến hành đồng thời các thí nghiệm thấm tại hiện trường như: đổ nước và ép nước trong các tầng đất đá
Kết quả khoan, thí nghiệm cho phép xây dựng được các mặt cắt địa chất dọc và
ngang cho các tuyến đập, cống của PA1, PA2 (xem bản vẽ khảo sát địa chất)
Nhìn chung, trên các tuyến phương án có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau:
Lớp 1: lớp đất thổ nhưỡng – đất sét pha cấu kém chặt lẫn rễ cây, chiều dày từ 0,2
m đến 0,3m Không lấy mẫu xác định chỉ tiêu cơ lý
Lớp 1a: sét dẻo chảy đến bùn sét lẫn rễ cây cấu kém chặt, nguồn gốc bồi tích
song (aQ), chiều dày lớp từ 0,8m đến 1,0m, phân bố trên phạm vi bề mặt đáy thung lũng Tại lớp không lấy mẫu xác định chỉ tiêu cơ lý
Lớp 1b: cuội sỏi thành phần là đá phiến sét, cát kết có kích thước từ 2cm đến
0,4m lẫn cát và bùn sét mầu xám vàng, kết cấu kém chặt Lớp có nguồn gốc bồi lũ
Trang 14_Phương án 2_
tích (apQ) Trên các mặt cắt tim đập phương án, lớp có chiều dày từ 0,3m đến 0,5m và phân bố tại phạm vi lòng suối (tuyến PA1 rộng khoảng 15m, dày 0,3m; trên tuyến PA2 trên phạm vi chiều rộng 25m, chiều dày 0,5m) Kết quả thí nghiệm đổ nước trong các
hố khoan cho thấy lớp có tính thấm trung bình (K từ 2,63 x10-3 đến 3,54 x10 -3 cm/s)
Lớp 2: Đất sét mầu nâu, nâu đỏ lẫn dăm sạn đá bột kết, trạng thái dẻo cứng đến
nửa cứng, nguồn gốc pha tích (edQ) Trên các tuyến PA, lớp phân bố chủ yếu trên bề mặt tại 2 phía sườn đồi vai đập Chiều dày của lớp biến đổi từ 2,0m đến 4,0m (trong
đó tại tuyến PA1 chiều dày trung bình của lớp (từ 3,7m đến 4,0m) lớn hơn gặp trên tuyến PA1 (dày từ 2,0m đến 3,7m) Kết quả thí nghiệm đổ nước trong hố khoan (bảng 2.1) cho thấy lớp có tính thấm từ yếu đến trung bình ( K= từ 3,54 x10 -5 đến 6,54 x10 -5 cm/s) Chỉ tiêu cơ lý và chỉ tiêu tính toán của lớp nêu tại bảng 3.1
Lớp 3: sét pha dăm mảnh đá bột, sét kết trạng thái từ nửa cứng đến cứng đến dăm
mảnh dạng mềm bở lẫn bột sét, mầu nâu đến nâu đỏ Đây là lớp phong hóa mạnh đến mãnh liệt của đá gốc bột sét kết (eQ) với sự phân chia không rõ ràng Trong quá trình khoan mẫu nõn tiêu hao nhiều, phần còn lại đôi chỗ thành các cục nhỏ từ 3cm đến 5
cm Trên các mặt cắt tuyến lớp này chỉ gặp tại khu vực đầu vai phải đập với độ dày khá khác nhau: tại tuyến PA1 lớp có chiều dày lên đến trên 6,0m; trong đó tại vị trí tuyến PA2 lớp có độ dày 1,0m Kết quả thí nghiệm đổ nước trong hố khoan cho thấy lớp có tính thấm trung bình (K= 5,92 x 10-5 cm/s) Các đặc trưng cơ lý và chỉ tiêu tính toán của lớp nêu tại bảng 2.4
Lớp 4: đá bột, sét kết phân lớp phong hóa vừa đến mạnh Đá bị nứt nẻ trung bình,
mặt khe nứt bị lấp nhét bởi ôxyt sắt màu xám đen đến xám vàng hoặc lấp nhét bởi đất bột, sét Đá thuộc loại mềm vừa, dùng búa gõ từ 1 đến 2 nhát thì vỡ; các nõn khoan gãy thành từng cục dài từ 5 đến 15 cm Trên các tuyến phương án lớp này phân bố và bắt gặp tại hầu hết trong các hố khoan với chiều dày trung bình từ 2,0m đến 5,0m; trong đó: trên các mặt cắt thuộc phạm vi tuyến đập PA1 lớp này có chiều dày lớn hơn
và dao động từ 3,5m đến 4,2m; tại khu vực tuyến đập PA2 lớp này có chiều dày nhỏ hơn và dao động từ 2,0m đến 3,0m (ngoại trừ tại vị trí HK4 –chiều dày lớp lên tới 5,2m) Kết quả thí nghiệm ép nước trong các hố khoan cho thấy lớp này có tính thấm
Trang 15Lớp 5: đá bột, sét kết phân tập trung bình phong hoá nhẹ, nứt nẻ nhỏ, khe nứt
thường kín và bị lấp nhét bởi oxyt sắt, đôi chỗ bị xuyên cắt bởi các mạch canxít màu xám trắng Đá thuộc loại khá cứng vừa khi khoan xuống chậm, nõn khoan gãy vỡ thành từng thỏi từ 15- 60cm Kết quả thí nghiệm ép nước trong hố khoan cho thấy lớp
có tính thấm yếu với lưu lượng thấm q = từ 0,002 đến 0,057 l/ph.m.m (quy đổi tương đương K = 2,31x10-6 cm/s đến 6,22x 10-6 cm/s)
Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp như sau:
Trang 16300 đến 350; Vai trái đập là đỉnh đồi kéo dài có địa hình xoải hơn với độ dốc từ 150 đến
200 Mặt cắt lòng suối tại vị trí tim tuyến tạo hình chữ U đáy thung lũng khá bằng phẳng; cao trình đáy suối + 0,39m
Tại tuyến đã bố trí 10 hố khoan dọc tim có độ sâu khảo sát từ 20,0m đến 8,0m; trong đó 05 hố dọc theo tim đập và 03 hố tuyến thượng lưu và 02 hố tuyến hạ lưu (có
03 hố trùng với tim cống tại vai trái) để lập các mặt cắt dọc và ngang tuyến đập và tuyến cống PA2.( xem bản vẽ KG- ĐC – BD- 01)
Tuyến đập phương án 2:
Nằm về hạ lưu tuyến 1, trong đó đầu vai trái lùi so với vị trí tuyến 1 khoảng 50m xuống hạ lưu Tuyến đi qua các mốc D2-0 đến D2-13, có chiều dài là 230,0m, phương
vị tuyến ĐB- TN 2200 Đầu vai phải đập được gối vào sườn đồi có độ dốc từ 300 đến
350; vai trái đập gối vào sườn đồi độ dốc từ 300 đến 350 Mặt cắt ngang thung lũng tại
vị trí tim tuyến tạo hình chữ U, đáy bằng phẳng; cao trình đáy suối - 0,31m
Tại tuyến đã bố trí 07 hố khoan dọc tim có độ sâu khảo sát từ 20,0m đến 8,0m; trong đó 05 hố dọc theo tim đập ( HK1 – HK5) và 03 hố tuyến hạ lưu ( HK6, HK8, HK10) (có 02 hố trùng tuyến hạ lưu PA1 và 03 hố trên tuyến cống PA2) để lập các mặt cắt dọc và ngang tuyến đập và tuyến cống PA2 ( xem bản vẽ KG- ĐC – BDĐM)
Địa chất thủy văn
Nước ngầm: nước dưới đất trong vùng công trình được đặc trưng bởi Tầng chứa
nước tồn tại trong khe rỗng của đất đá bồi tích suối, và khe nứt nẻ của đá gốc Đây là tầng chứa nước khá nghèo nàn và có liên quan trực tiếp với nước suối, mực nước thay
Trang 17_Phương án 2_
đổi theo mùa Ngoài ra nước ngầm tầng thứ nhất còn được tồn tại tạm thời trong các lớp đất đá phong hóa nứt nẻ của tầng đá gốc với lưu lượng thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào lượng mưa trong năm Kết quả thí nghiệm của các mẫu nước ngầm lấy trong các hố khoan cho thấy nước ngầm trong khu vực là nước nhạt Bicácbonat Natri Clorua Magie Can xi, pH= 6,4 đến 7,5; không có dấu hiệu ăn mòn Bê tông và Bê tông cốt thép (xem chi tiết tại phụ lục)
Nước mặt: do khu vực có chịu ảnh hưởng của nước triều nên kết quả thí nghiệm
các mẫu nước mặt cho thấy nước mặt trong khu vực bao gồm: nước lợ Clorua Bicacbonat Natri Can xi Magiê (M= 0,4) ( các mẫu lấy tại lòng suối trong lòng hồ) đến nước mặn Clorua Natri Magiê (M= 14,8) tại khu vực giáp cống ngăn mặn; nước có độ
pH = từ 7,6 đến 7,9 (xem chi tiết tại phụ lục)
Từ kết quả phân tích cho thấy:
+ Các mẫu nước khu vực cống ngăn mặn có dấu hiệu của hàm lượng sunfat SO4 -2 tăng cao là dấu hiệu của môi trường có khả năng ăn mòn xâm thực ở mức trung bình đối với Bê tông
+ Các mẫu nước mặt (khe, suối) trong khu vực lòng hồ là loại nước lợ, song không có dấu hiệu về khả năng ăn mòn đối với Bêtông và bê tông cốt thép và nước có thể sử dụng làm nước trộn bê tông
Điều kiện vật liệu xây dựng
Qua khảo sát, tìm kiếm sơ bộ, đã tiến hành khoanh vùng và thăm dò chi tiết tại 3
vị trí dự kiến khai thác khác nhau gồm: (xem bản vẽ KG- ĐC- BĐTT)
Trang 18_Phương án 2_
+ Mỏ đất VL1: sườn đồi dọc theo tuyến kênh nhánh N1 đến vị trí cống ngăn mặn
số 1, nằm về phía Tây vị trí công trình cách đập khoảng 300m
+ Mỏ đất VL 2: trong khu vực thượng lưu lòng hồ, cách vị trí đập khoảng 600m
2 trạng thái chế bị và bão hoà nước ứng với độ chặt chế bị K =0,95
Kết quả khảo sát, đánh giá về vật liệu đất đắp cho xây dựng công trình như sau
Mỏ vật liệu đất VL1
Mỏ đất vật liệu VL1 có có diện tích khoảng 135 600m2 nằm về phía hạ lưu tuyến đập cách chân công trình khoảng 500m về phía Tây Khu vực khai thác là dải đất thuộc sườn đồi chạy dọc theo suối đến công ngăn mặn số 1, phạm vi dự kiến khai thác
từ cao độ +5,0m đến +35,0m Theo kết quả khảo sát đất khai thác tại mỏ gồm các lớp đất sau:
Lớp 2a: Đất sét mầu nâu xám, nâu đỏ, nguồn gốc bồi tích (aQ); ở điều kiện tự
nhiên đất có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng phân bố từ dọc theo chân triền đồi và xuất lộ trên mặt đất tự nhiên trong phạm vị từ cao độ +5,0 đến +8,0m Chiều dày khai thác của lớp thường đạt trung bình 3,0m, chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m, diện tích khai thác S2a = 1400 m2 Trữ lượng khai thác của lớp 2a (lấy tròn) đạt khoảng V1-2a = 41 400m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: Đất có tính trương
nở yếu, tốc độ tạn rã trong nước trung bình Các đặc trưng cơ lý và chỉ tiêu tính toán của lớp nêu tại bảng 5.1
Trang 19_Phương án 2_
Lớp 2b: đất sét mầu nâu xám, nâu đỏ, ở điều kiện tự nhiên đất thường có trạng
thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích (edQ) Lớp phân bố trên bề mặt sườn đồi từ cao trình +8,0m đến +35,0m Chiều dày khai thác trung bình của lớp là 2,0m, diện tích khai thác S1-2b = 4 500 m2 ; trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt
V1-2b = 88 300m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: đất của lớp có tính trương nở trung bình, tốc độ tan rã trong nước trung bình.Chỉ tiêu cơ lý và các chỉ tiêu kiến nghị dùng cho tính toán của lớp nêu tại bảng 5.1;
Lớp 3: dăm mảnh pha sét đến sét pha lẫn dăm mảnh màu nâu đỏ, nâu tím, sản phẩm phong hóa mãnh liệt của đá gốc sét, bột kết.Lớp phân bố dưới lớp 2b với chiều dày tầng khai thác > 1,0m Trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt V1-3 = 33 000m3 (
Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất làm vật liệu đắp như sau:
Lớp 2a: Đất sét mầu nâu xám, nâu đỏ, nguồn gốc bồi tích (aQ); ở điều kiện tự
nhiên đất có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng phân bố từ dọc theo chân triền đồi và xuất lộ trên mặt đất tự nhiên trong phạm vị từ cao độ +5,0 đến +19,0m Chiều dày khai thác của lớp thường đạt trung bình 0,50m đến 1,3m, chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m, diện tích khai thác S2a = 1500 m2 Trữ lượng khai thác của lớp 2a (lấy tròn) đạt khoảng V2-2a
= 11 600m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: Đất có tính trương nở yếu, tốc độ tan rã trong nước trung bình Các đặc trưng cơ lý và chỉ tiêu tính toán của lớp nêu tại bảng 5.1;
Lớp 2b: đất sét mầu nâu xám, nâu đỏ, ở điều kiện tự nhiên đất thường có trạng
thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích (edQ) Lớp phân bố dưới lớp 2a
Trang 20Lớp 3: dăm mảnh pha sét đến sét pha lẫn dăm mảnh màu nâu đỏ, nâu tím, sản phẩm phong hóa mãnh liệt của đá gốc sét, bột kết Lớp phân bố dưới lớp 2b gặp nhiều
ở khu vực từ cao trình +25,0m trở lên với chiều dày tầng khai thác từ 1,3 đến 2,0m Trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt V2-3 = 33 000m3 ( và lớn hơn)
Tổng trữ lượng đất có thể khai khai thác tại mỏ VL2: V= 171 000 m3 , khối lượng bóc bỏ Vbb = 15 300 m3 (khối lượng khai thác nêu tại phụ lục bảng 4.3)
Mỏ đất vật liệu VL3
Mỏ vật liệu đất VL3 có vị trí nằm về phía phía Đông Bắc công trình đầu mối, cách công trình khoảng 1,5 km, cách đường liên xã khoảng 500m về phía phải đường (xem bản vẽ KG-DC-BDVL3);
Đây là các quả đồi đất thấp dạng đỉnh tròn phạm vi khai thác từ cao trình +10,0m đến đỉnh đồi +32,0m) Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất sau làm vật liệu đắp:
Lớp 2b: đất sét mầu nâu xám, nâu đỏ, ở điều kiện tự nhiên đất thường có trạng
thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích (edQ) Lớp phân bố ngay trên bề mặt sườn đồi dưới lớp đất lẫn rễ cây thực vật Chiều dày khai thác trung bình của lớp
là 1,2m đến 1,5m, diện tích khai thác S3-2b = 95.800 m2 ; trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt V3-2b = 137.200m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: đất của lớp không có tính trương nở, tốc độ tan rã trong nước trung bình.Chỉ tiêu
cơ lý và các chỉ tiêu kiến nghị dùng cho tính toán của lớp nêu tại bảng 5.1
Lớp 3: dăm mảnh pha sét đến sét pha lẫn dăm mảnh màu nâu đỏ, nâu tím, sản phẩm phong hóa mãnh liệt của đá gốc sét, bột kết Lớp phân bố dưới lớp 2b chiều dày tầng khai thác từ 1,8 đến 2,0m Trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt V3-3 = 187.300m3
Trang 21_Phương án 2_
Tổng trữ lượng đất có thể khai khai thác tại mỏ VL3: V= 324 500 m3 , khối lượng bóc bỏ Vbb = 19 200 m3
Đặc điểm khí tượng thủy văn
Đặc điểm địa lý thủy văn
Trong lưu công trình không có trạm thuỷ văn, gần công trình có trạm thủy văn Dương Huy, trạm này chỉ có tài liệu dòng chảy từ năm 1961 đến 1974 được chọn là trạm thủy văn tương tự, các trạm khác gần khu vực công trình như Bình Liêu, Tài Chi
vì diện tích lưu vực lớn hoặc ở xa khu vực công trình dùng làm tài liệu tham khảo Cách tuyến công trình 20km về phía Tây Nam có trạm khí tượng Cửa Ông, cách tuyến công trình 20km về phía Tây Bắc có trạm khí tượng Tiên Yên Trạm khí tượng Cửa Ông là trạm cấp 1 do tổng cục khí tượng thủy văn quản lý có số liệu quan trắc từ năm 1961 đến nay và nằm sát biển, do đó trong tính toán các đặc trưng khí tượng cho tuyến công trình sử dụng tài liệu trạm khí tượng Cửa Ông làm trạm khí tượng đại biểu Các trạm khác trong khu vực dùng để tham khảo
Trong khu vực có các trạm đo mưa: Cửa Ông, Bãi Cháy, Tiên Yên, Ba Chẽ, Dương Huy Trên các đảo có các trạm Vân Đồn, Quan Lạn, Cô Tô Điểm đo mưa Vân Đồn tuy nằm trên địa phận huyện Vân Đồn cùng huyện với tuyến công trình nhưng cách tuyến công trình 22km, chuỗi số liệu chỉ đo từ 1961 đên 1991, từ 1991 đến nay
đã bỏ đo, mặt khác lại do địa phương quản lý nên trong tính toán các đặc trưng mưa thiết kế chỉ dùng để tham khảo Dùng số liệu mưa của trạm Cửa Ông làm trạm đại biểu
để tính toán
Các trạm khí tượng, thủy văn trong và lân cận lưu vực Đài Xuyên cùng các yếu
tố đo đạc và thời gian quan trắc được mô tả trong bảng 2, bảng 3 dưới đây Vị trí các trạm khí tượng thuỷ văn, bản đồ lưới trạm được thể hiện trong phần phụ lục
Bảng I Các trạm khí tượng, đo mưa trong và ngoài lưu vực Đài Xuyên
Trang 22Bảng I Vị trí, yếu tố đo đạc ở trạm thủy văn trong và ngoài lưu vực
TT Trạm thuỷ văn Thời gian quan trắc Diện tích (km2) Yếu tố đo đạc
Trang 23_Phương án 2_
Điều kiện khí hậu
Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 22,8oC, cao nhất là 39,5oC xuất hiện vào tháng
7 năm 1970 và thấp nhất là 0,2oC xuất hiện vào tháng 12 năm 1962
Tbình 15.5 16.3 18.9 22.9 26.6 28.1 28.4 27.7 26.8 24.4 20.8 17.4 22.8Max 28.7 29.8 33.5 34.6 35.6 37.4 39.5 36.8 35.8 33.7 33.0 29.6 39.5Min 4.6 4.7 6.0 11.1 16.8 17.9 20.9 20.5 16.6 13.3 8.2 0.2 0.2
Bảng I: Bảng tính số giờ nắng tổng cộng tháng ngày trung bình nhiều năm
TB
169
Bảng I Độ ẩm tương đối trung bình và nhỏ nhất tháng, năm trạm Cửa Ông (%)
Trang 24Tốc độ gió trung bình khá lớn, trong đất liền tốc độ gió trung bình năm lên tới 2,5m/s (tại Móng Cái) Ngoài hải đảo còn lộng gió hơn tại Cửa Ông là 3,1(m/s) Tại
Cô Tô là 4,7(m/s)
Tốc độ gió trung bình tháng năm như bảng 5a Tốc độ gió lớn nhất không kể hướng ứng với các tần suất như trong bảng 5b Tốc độ gió lớn nhất theo các hướng ứng với các tần suất như trong bảng 2.2
Bảng I: Tốc độ gió trung bình tháng, năm trạm Cửa Ông (m/s)
Bảng I: Tốc độ gió lớn nhất theo 8 hướng ứng với các tần suất trên khu vực dự án
(thống kê theo số liệu gió trạm khí tượng Cửa Ông)
Trang 25Thời vụ canh tác: Thời vụ canh tác hiện tại bao gồm 2 vụ:
+ Vụ Đông Xuân (vụ chiêm) đổ ải từ tháng 1 đến tháng 6
+ Vụ Hè Thu (Vụ mùa) từ tháng 6 đến tháng 10
Bảng I: Đặc trưng thống kê của đường tần suất mưa vụ trạm Cửa Ông.
Vụ
Đặc trưng thống kê
Lượng mưa vụ thiết kế ( mm )
Trang 26_Phương án 2_
Lựa chọn mô hình mưa vụ thiết kế với tần suất P=85%
Bảng I: Mô hình mưa vụ đông xuân thiết kế
Bảng I: Phân phối lượng bốc hơi trung bình tháng nhiều năm (mm)
Z(mm) 35.9 33.4 34.2 34.9 37.3 36.5 37.4 35.9 37.9 39.4 39.4 37.8 440
Trang 27Bảng I: Đặc trưng dòng chảy năm và dòng chảy năm ứng với các tần suất thiết kế
Bảng I: Phân phối dòng chảy năm điển hình hồ Đài Xuyên
Trang 28_Phương án 2_
Dòng chảy lũ
Bảng I: Kết quả tính toán lũ theo công thức Alêchxâyep (Cục thủy văn).
Bảng I: Các đặc trưng lũ chính vụ hồ Đài Xuyên theo các tần suất
Tổng thời gian
Trang 29Qmax 0.5%
(m3/s)
Qmax 1%
(m3/s)
Qmax 1.5%
(m3/s)
Qmax 2%
(m3/s)
Qmax 5%
(m3/s)
Qmax 10%
(m3/s)
Qmax 20% (m3/s)
Trang 30_Phương án 2_
WLL : Lượng bùn cát lơ lửng trung bình hàng năm (103T/n)
WDD : Lượng bùn cát di đẩy trung bình hàng năm (103T/n)
W : Tổng lượng bùn cát trung bình hàng năm (103T/n)
Trang 31Tình hình kinh tế dân sinh huyện Vân Đồn
Nền kinh tế của Vân Ðồn chủ yếu là kinh tế biển và khai thác khoáng sản bao gồm: nuôi trồng và đánh bắt hải sản, trồng và khai thác lâm nghiệp, dịch vụ du lịch biển, khai thác than, đá vôi, cát trắng, sắt, vàng sa khoáng Nông nghiệp trồng trọt thì nhỏ bé Kinh tế lâm nghiệp suy giảm do khai thác cạn kiệt, tốc độ trồng lại rừng không theo kịp tốc độ khai thác
Vùng biển của huyện có nhiều chủng loại hải sản quý như: tôm he, cá mực, sá sùng, cua, ghẹ, ngọc trai, bào ngư Nghề khai thác hải sản có từ lâu đời, song chủ yếu
là đánh bắt trong lồng bè và ven bờ, chỉ từ năm 1995 tới nay mới phát triển đánh bắt
xa bờ Việc nuồi trồng thuỷ sản, đặc biệt là nghề nuôi cấy ngọc trai, từ năm 1990 mới phát triển mạnh Sản lượng hải sản đánh bắt và nuôi trồng vào đầu những năm 1990 tăng từ 2-3 nghìn tấn/năm lên 5-6 nghìn tấn/năm
Công nghiệp khai khoáng gồm: than đá đã được khai thác từ thời Pháp thuộc ở
mỏ than Kế Bào Trữ lượng hiện còn khoảng 107 triệu tấn Mỏ quặng sắt Cái Bầu có trữ lượng lớn khoảng 154.000 tấn Mỏ cát trắng Vân Hải có trữ lượng trên 13 triệu tấn, hiện đang khai thác với sản lượng 20.000 tấn/năm Vàng sa khoáng và vàng trong đới quặng sắt có ở đảo Cái Bầu
Huyện đảo Vân Ðồn, nằm ôm trọn vùng vịnh Bái Tử Long, có nhiều đảo đá vôi
và những hang động đẹp, lại nối liền với vịnh Hạ Long, di sản thế giới Các xã đảo tuyến ngoài giáp vịnh Hạ Long (tuyến đảo Vân Hải) có nhiều bãi tắm đẹp, nhiều hải sản ngon, khí hậu trong lành và những di tích lịch sử văn hóa, có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế dịch vụ du lịch
Rừng trên nhiều đảo xưa kia có nhiều lâm sản quí, trong đó có nhiều loại cây gỗ quý như gỗ lim, gỗ táu, gỗ nghiến, gỗ mun nhưng đang cạn kiệt do tốc độ khai thác
Trang 32_Phương án 2_
cao hơn tốc độ tái sinh Cây gỗ mần lái là lâm sản đặc hữu ở đây Đình làng Quan Lạn được làm hoàn toàn từ loại gỗ này Trong rừng có nhiều chim thú quý (khỉ lông vàng, vẹt đầu bạc, đại bàng đất, công trĩ, hươu sao ), nhiều loài có số lượng không nhiều được ghi vào sách đỏ thế giới Nhưng ngày nay, lâm sản đã suy giảm nghiêm trọng: Rừng Ba Mùn là một khu rừng nguyên sinh từng được quy định là vườn quốc gia, nhưng sau bị khai thác bừa bãi đã suy giảm thể chất Để thay thế và nâng cấp phạm vi bảo vệ nguồn sinh quyển quý hiếm, Chính phủ quy định toàn bộ rừng nguyên sinh trên các đảo vùng vịnh Bái Tử Long (kể cả các đảo thuộc thị xã Cẩm Phả và thành phố Hạ Long) mới được gọi là vườn quốc gia, đó là vườn quốc gia Bái Tử Long Toàn huyện
có trên 2.000 ha rừng trồng chủ yếu là rừng thông, sa mộc, bạch đàn Việc trồng rừng này không thể khôi phục hoàn toàn sự đa dạng sinh học đã mất do khai thác rừng nguyên sinh, mà chỉ phần nào cải thiện cảnh quan môi trường
Ðất nông nghiệp của toàn huyện rất hẹp (1.242 ha) trong đó: đất trồng lúa chưa đến 600 ha, và gần 100 ha cây ăn quả Ðất nông nghiệp lại là đất bạc màu, trên núi đá lại pha cát, thiếu nước tưới vì ít sông hồ nên năng suất thấp Tổng sản lượng lương thực hàng năm chưa đến 5.000 tấn quy thóc
Tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn huyện có các nghề đóng thuyền, sản xuất vật liệu xây dựng, làm đồ mộc, chế biến hải sản
Khu kinh tế Vân Đồn được Chính phủ phê duyệt thành lập từ năm 2007 và hiện đang được triển khai xây dựng các cơ sở hạ tầng Theo quy hoạch, đây sẽ là một trung tâm du lịch sinh thái biển đảo chất lượng cao và dịch vụ cao cấp, đồng thời là trung tâm hàng không, đầu mối giao thương quốc tế, thúc đẩy phát triển kinh tế ở Vân Đồn nói riêng và Quảng Ninh nói chung
Tình hình kinh tế dân sinh xã Đài Xuyên – Vùng dự án
Xã Đài Xuyên là một xã vùng sâu và xã nghèo của huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh Hiện xã vẫn còn 52% hộ nghèo (theo tiêu chí hộ nghèo mới, có thu nhập bình quân 400.000 đồng/người/tháng)
Toàn xã có tổng cộng 496 hộ dân với 1.972 nhân khẩu, trong đó: Người Kinh 70%, người Dao 25%, người Sán Dìu 5%
Trang 33_Phương án 2_
Nghề nghiệp chính của người dân trong vùng là canh tác nông nghiệp, trồng rừng và đánh bắt thủy sản ven bờ
Diện tích tưới và cấp nước sinh hoạt của xã Đài Xuyên:
+ Xã Đài Xuyên hiện có 100 ha lúa thuộc thôn Xuyên Hùng và thôn Xý Vày chưa có nguồn nước chủ động tưới nên trong số diện tích này có: 65 ha chỉ canh tác được một vụ (35 ha thuộc thôn Xuyên Hùng và 30 ha thuộc thôn Xý Vày), còn lại 35
ha (thuộc hai thôn) do ở cao hoặc đất đầm phá bỏ hoang
+ Công trình nước sinh hoạt: xã Đài Xuyên chỉ có duy nhất 01 giếng khoan do Unicep tài trợ Nước từ giếng khoan bơm và cấp trực tiếp (không qua xử lý) cho Ủy ban nhân dân xã, Trạm y tế, Trường học và 40 hộ dân Số hộ dân còn lại của xã phải dùng nước sinh hoạt bằng các giếng đào và bể trữ nước mưa
Quy hoạch cấp nước của Khu kinh tế Vân Đồn theo Quyết định số TTg ngày 19/8/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch chung xây dựng khu kinh tế Vân Đồn đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 Nhu cầu dùng nước đến năm 2020 của Khu đô thị Đoàn Kết - Bình dân: 20.100,0 m3/ngày đêm
1296/QĐ-Hiện trạng công trình thủy lợi:
Do vậy việc xây dựng hồ Đài Xuyêni để đưa nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và cấp nước sinh hoạt, công nghiệp là rất cần thiết và cấp bách
Giao thông: Việc đi lại từ thị trấn huyện Vân Đồn đến khu vực xây dựng công trình đã có đường giao thông đi lại thuận tiện (Đường nhựa rộng 3m, nền rộng 5m)
Điện: sinh hoạt đã có đến khu vực xây dựng công trình
Hiện trạng tưới
Công trình tưới trong vùng được xây dựng trong nhiều thời kỳ khác nhau, trong khu vực đã có 2 hồ chứa có quy mô nhỏ:
Trang 34_Phương án 2_
+ Hồ Voòng Tre nằm bên bờ tả hồ Đài Xuyên, cách vùng dự án khoảng 1,5km Dung tích hồ khoảng 0,5 triệu m3 tưới cho 50ha lúa Khu tưới của Hồ Voòng Tre nằm biệt lập với khu tưới hồ Đài Xuyên do bị ngăn cách bởi dãy núi có cao độ >+40m, vươn ra biển Do vậy Hồ Voòng Tre không thể cấp nước tưới sang khu tưới Đài Xuyên và ngược lại Hồ Voòng Tre mới được sửa chữa nâng cấp trong năm 2009-2010, nên đảm bảo cấp đủ nước tưới cho khu vực
+ Hồ Xuyên Hùng nằm bên bờ hữu hồ Đài Xuyên, cách vùng dự án khoảng 0,5km Dung tích hồ khoảng 0,19 triệu m3 tưới cho 25ha lúa Hồ Xuyên Hùng mới được sửa chữa nâng cấp trong năm 2009-2010, hệ thống kênh tưới đã được kiên cố toàn bộ, tuy nhiên do hồ Xuyên Hùng có lưu vực hấng nước nhỏ (0,8km2) nên hàng năm không đủ nước tưới ổn định cho 25ha lúa
+ Hồ chứa nước Tống Hôn nằm cuối khu tưới Dung tích hồ khoảng 0,05 triệu m3 tưới cho 30ha lúa Hệ thống kênh hồ Tống Hôn đã được kiên cố toàn bộ, tuy nhiên
do hồ có lưu vực hấng nước nhỏ (0,13km2) nên hàng năm không đủ nước tưới ổn định cho 30 ha lúa
Khu tưới của Hồ Đài Xuyên hiện trạng, theo báo cáo của địa phương có diện tích khoảng 100 ha, trong đó:
+ Hồ Xuyên Hùng tưới không ổn định 25 ha;
+ Hồ Tống Hôn tưới không ổn định 30 ha;
+ Trong lòng hồ Đài Xuyên 10 ha, hàng năm tưới từ nguồn nước tự chảy Đài Xuyên;
+ 10 ha nằm xung quanh khu tưới hồ Xuyên Hùng chưa có nước tưới, hàng năm chỉ nhờ nước trời;
+ 25 ha đất chưa canh tác (đầm và khu vực ruộng cao) sẽ được khai hoang, mở rộng khi hồ Đài Xuyên cấp đủ nước tưới
Hiện trạng tiêu
Hiện trạng tiêu trong vùng dự án được tiêu thoát ra biển qua 2 hướng:
Trang 35Nhu cầu dùng nước tại đầu mối
Kết quả tính toán lượng nước yêu cầu cho tất cả các loại cây trong từng tháng
tại đầu mối, với hệ số sử dụng nước của toàn hệ thống tại đầu mối = 0,75 cho kết quả như sau:
- Nước cấp phục vụ trồng lúa 2 vụ: tính toán theo tiêu chuẩn 14TCN 174-2006: Quy trình tưới tiêu nước cho cây lương thực và thực phẩm Kết quả tính nhu cầu dùng nước tưới lúa trong 1 năm:
- Nước cấp tạo nguồn phục vụ sinh hoạt 2000 dân xã Đài Xuyên với mức 120 lít/ người/ ngày đêm Kết quả tính nhu cầu dùng nước sinh hoạt trong 1 năm: 116.800m3
- Trên cơ sở lượng nước đến, cân bằng nước dùng để phục vụ tưới 100ha lúa và sinh hoạt của 2000 dân xã Đài Xuyên, lượng nước thừa còn lại sẽ tạo nguồn cấp nước phục vụ sinh hoạt cho khu đô thị Bình Dân – Đoàn Kết – Đài Xuyên theo Quyết định
số 1296/QĐ-TTg ngày 19/8/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch cấp nước của Khu kinh tế Vân Đồn với mức 120 lít/ người/ ngày đêm
Bảng I: Tổng lượng nước dùng cần lấy tại đầu mối (PA2: 1,09)
Thá
Tổn g
Trang 360.25 3
0.39 4
0.30 9
0.48 0
0.20 3
0.40 3
0.17 7
0.19 5
0.17 2
0.17 8
3.70 4
Đường quan hệ đặc trưng lòng hồ
Bảng I: Bảng đường quan hê ̣ Z~ F & Z ~V (PA2)
Trang 37_Phương án 2_
Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế
Cấp công trình
Xác định theo QCVN 04-05:2012
Theo chiều cao công trình và loại nền:
Đập đất đồng chất dâng nước thuộc vật liệu địa phương có chiều cao ( giả thiết từ 10- 25m ) trên nền đất cát, đất hòn thô, đất sét ở trạng thái cứng và nửa cứng (Nhóm B) thuộc công trình cấp II
Theo nhiệm vụ công trình:
Cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cho 100 ha lúa 2 vụ tra được công trình cấp IV ( <2.103 ha )
Theo dung tích hồ chứa:
Hồ chứa nước có dung tích ứng với MNDBT là Vhồ chứa = 2,471x 106 m3 Tra bảng
1 trang 10 QCVN 04-05:2012 được công trình cấp III
Căn cứ vào các điều kiện xác định cấp công trình Vậy công trình thuộc cấp II
Các chỉ tiêu thiết kế
Với cấp công trình là cấp II và đặc điểm của công trình, theo các quy phạm và các tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi, công trình có các chỉ tiêu thiết kế như sau:
Tra QCVN 04-05/2012:
Mức đảm bảo phát điện của công trình:
Lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế:
Lưu lượng, mực nước lớn nhất kiểm tra:
Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng:
Tần suất đảm cấp nước sinh hoạt: P = 95%
Tần suất tính toán lũ thiết kế: P = 1 %
Tần suất tính toán lũ kiểm tra: P = 0,2%
Trang 38Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt: nc = 0,9.
Đối với tổ hợp tải trọng trong thời kì thi công và sửa chữa: nc = 0,95.Mức đảm bảo tính toán chiều cao sóng leo: i = 1% (TCVN 8421-2010)
Tần suất gió lớn nhất ( ứng với MNDBT): P = 4% (Bảng 2 TCVN 8216-2018)Tần suất gió bình quân lớn nhất ( ứng với MNLTK ): P = 50% (Bảng 3 TCVN 8216-2018)
Grandien cho phép để kiểm tra độ bền thấm của thân đập là [ Jk] = 1,2 (Bảng 6 TCVN 8216-2018)
Trang 39_Phương án 2_
PHẦN 2: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ
CỦA HỒ CHỨA
Trang 40_Phương án 2_
TÍNH TOÁN MNDBT VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ
Phân tích chọn phương án điều tiết hồ chứa:
Lựa chọn vùng tuyến
Theo thuyết minh tính toán thủy văn:
Từ kết quả tính toán điều tiết theo 2 phương án ĐT1 & phương án ĐT2 cho thấy:Nếu điều tiết hồ chứa theo phương án ĐT1: Hồ tích đủ nước để phục vụ tưới 100
ha lúa 2 vụ, tạo nguồn cấp nước cho 2000 dân, lượng nước đến còn lại sẽ xả thừa qua tràn hàng năm 1,9 triệu m3
Theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của huyện Vân Đồn đã được Chính phủ phê duyệt thì nhu cầu dùng nước của khu vực Bình Dân, Đài Xuyên để phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020, cần khối lượng nước khoảng 21.000m3/ngày đêm, tương đương 7,66 triệum3/năm
Nếu điều tiết hồ chứa theo phương án ĐT2: Hồ tích toàn bộ lượng nước đến với tần suất 95% để đảm bảo cấp đủ nước phục vụ tưới 100ha lúa 2 vụ, tạo nguồn cấp nước cho 2000 dân; tạo nguồn cấp nước cho khu đô thị Bình Dân - Đoàn Kết giai đoạn 2020 với lượng nước 1,8 triệu m3/năm, mới đáp ứng được khoảng 23% yêu cầu lượng nước dùng theo yêu cầu của quy hoạch
Từ phân tích như đã nêu ở trên, kiến nghị chọn phương án ĐT2 để thiết kế hồ chứa vì phương án này không những giải quyết được nhu cầu cấp nước cho xã Đài Xuyên trong giai đoạn 2010-2020 mà còn tạo nguồn cấp nước cho khu đô thị Bình Dân-Đoàn Kết - Đài Xuyên trong tương lai với lượng nước cấp 1,8 triệu m3/năm
Bố trí tổng thể công trình đầu mối
Trong vùng tuyến chọn, căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất nghiên cứu bố trí công trình đầu mối như sau:
Tuyến đập chính: Nghiên cứu (phương án tuyến trong - PA1)