Đồ án Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên

- 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...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

H Ọ VÀ TÊN: PHẠM VĂN HƯNG - LỚP 58C-TL2

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC ĐÀI XUYÊN– PA3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HÀ N ỘI, NĂM 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: T.S LÊ VĂN THỊNH

Hà N ội, tháng 1 năm 2022

Họ tên SV: Phạm Văn Hưng Hệ đào tạo: Chính quy

Lớp: 58C-TL2 Ngành: Kỹ thuật XD công trình thủy

Khoa: Công Trình Chuyên ngành: KT Công trình thủy

1 TÊN ĐỀ TÀI:

Thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên - Phương án 3

2 CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:

- T ài 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,

- T ài 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

- T ài 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

Phần II: Tính toán các thông số của hồ chứa 15% (2 tuần)

- 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

- Tính toán kết cấu một bộ phận công trình đầu mối

- Tính toán khối lượng và dự toán 1 hạng mục công trình đầu mối

4 BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ (ghi rõ tên và kích thước bản vẽ): A 1 và A 1 kéo dài

- Bình đồ lòng hồ, khổ A1 (nếu cần thiết)

- Mặt bằng tổng thể các công trình đầu mối, khổ A1

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện đập ngăn nước, khổ A1

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện tràn xả lũ, khổ A1

- Mặt bằng, các mặt cắt thể hiện cống lấy nước, khổ A1

- Các bản vẽ cấu tạo chi tiết, khổ A1 (nếu cần thiết)

- Bản vẽ chuyên đề thể hiện kết cấu một bộ phận công trình, khổ A1

5 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN:

Phần Họ và tên giáo viên hướng dẫn

Phần I và phần III (50 %) TS Lê Văn Thịnh

Phần II và phần IV (50 %)

6 NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:

Ngày 27 tháng 9 năm 2021

TS Lê Văn Thịnh

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp đã được Hội đồng thi tốt nghiệp của Khoa thông qua

Ngày……tháng……năm 20……

Chủ tịch Hội đồng

(Ký và ghi rõ Họ tên)

PGS.TS Nguy ễn Ngọc Thắng

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)

M ỤC LỤC

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN 3

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 4

I Vị trí và nhiệm vụ của công trình 4

1 Vị trí địa lý 4

2 Nhiệm vụ 4

II Các điều kiện tự nhiên 4

1 Đặc điểm địa hình 4

2 Địa chất 5

3 Điều kiện vật liệu xây dựng 10

4 Đặc điểm khí tượng thủy văn 13

III Điều kiện dân sinh kinh tế 22

1 Dân số và lao động 22

2 Kinh tế 23

IV Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế 29

1 Xác định cấp bậc công trình 29

2 Xác định chỉ tiêu thiết kế 29

PHẦN II:TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA 31

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THỦY LỢI 32

I Lựa chọn vùng tuyến xây dựng công trình 32

1 Lựa chọn vùng tuyến 32

2 Bố trí tổng thể công trình đầu mối 32

II Tính toán mực nước chết của hồ (MNC) 32

III Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT) 34

1 Khái niệm 34

2 Nguyên lý và tài liệu tính toán 34

3 Trình tự tính toán 35

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 42

I Mục đích tính toán điều tiết lũ 42

II Nguyên lý và phương pháp điều tiết lũ 42

1 Nguyên lý cơ bản 42

2 Phương pháp tính toán 43

III Trình tự tính toán 45

1 Tài liệu tính toán 45

2 Các bước tính toán 45

3 Cách tính bảng điều tiết lũ 45

4 Xác định hệ số co hẹp bên ε và hệ số lưu lượng m 46

IV Kết quả tính toán 47

1 Kết quả tính toán điều tiết lũ với P=1% (MNLTK) 47

2 Kết quả tính toán điều tiết lũ với P=0.2% (MNLKT) 54

3 Tổng hợp kết quả tính toán 61

PHẦN III: THIẾT KẾ KĨ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 62

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 63

I Cao trình đỉnh đập 63

1 Tài liệu tính toán 63

2 Xác định cao trình đỉnh đập 63

3 Kiểm tra lại cấp công trình 69

II Bề rộng đỉnh đập 69

III Mái đập 69

IV Cơ đập 70

V Bảo vệ mái thượng lưu, hạ lưu 70

1 Bảo vệ mái thượng lưu 70

2 Bảo vệ mái hạ lưu 71

VI Thiết bị thoát nước 72

1 Đoạn lòng sông 72

2 Đoạn trên sườn đồi 73

VII Thiết bị chống thấm 73

VIII Nối tiếp đập với nền và bờ 73

IX Tính thấm qua đập và nền 73

1 Mục đích 73

4 Tính tổng lượng nước thấm qua đập đất 85

X Tính ổn định của đập đất 87

1 Tính toán ổn định mái dốc bằng phần mềm Geoslope 87

2 Tính toán ổn định bằng phương pháp cung trượt trụ tròn của ghecxevanop 90

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 96

I Bố trí chung đường tràn 96

1.Vị trí đường tràn 96

2 Hình thức và quy mô đường tràn 96

II Tính toán thủy lực tràn xả lũ 97

1 Mục đích và trường hợp tính toán 97

2 Thông số thiết kế 98

3 Tính toán thủy lực ngưỡng tràn 99

4 Xác định đường mặt nước trên dốc nước với bề rộng không đổi 101

5 Tính chiều cao tường bên và chiều dày bản đáy dốc nước 109

6 Tính toán thủy lực kênh xả hạ lưu 112

7 Tính toán tiêu năng sau dốc 113

III Chọn cấu tạo chi tiết 117

1 Kênh dẫn thượng lưu và bộ phận cửa vào 117

2 Ngưỡng tràn 119

3 Trụ pin 119

4 Cầu giao thông 119

5 Dốc nước 119

6 Tiêu năng 120

7 Kênh hạ lưu 120

III Kiểm tra ổn định tràn 120

1 Mục đích tính toán 120

2 Thông số tính toán 121

3 Yêu cầu tính toán 121

4 Trường hợp tính toán 122

5 Nguyên lý tính toán 122

6 Kiểm tra ổn định 123

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 130

I Nhiệm vụ và các thông số tính toán 130

1 Nhiệm vụ 130

2 Chọn tuyến cống 130

3 Sơ bộ bố trí cống 130

4 Thiết kế kênh hạ lưu cống 130

II Tính toán khẩu diện cống 133

1 Trường hợp tính toán 133

2 Xác định bề rộng cống 134

3 Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống 142

III Kiểm tra trạng thái và tính toán tiêu năng 143

1 Trường hợp tính toán 143

2 Xác định độ mở cống 143

3 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống 145

4 Xác định vị trí và chiều cao nước nhảy 150

5 Tính toán tiêu năng sau cống 154

IV Chọn cấu tạo chi tiết cống 154

1 Cấu tạo cửa vào,cửa ra 154

2 Thân cống 155

3 Nối tiếp thân cống với nền và đập 157

4 Tháp van 157

PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 158

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG LẤY NƯỚC 159

I Tính toán ngoại lực tác dụng lên cống 159

1 Mục đích 159

2 Trường hợp tính toán 159

3 Các lực tác dụng 159

4 Số liệu và chỉ tiêu tính toán 160

5 Xác định vị trí đường bão hòa trên trần cống 161

6 Tính toán ngoại lực tác dụng 163

II Xác định nội lực của cống 166

1 Mục đích tính toán 166

2 Phương pháp tính toán 166

3 Tính toán nội lực cống bằng phần mềm SAP2000 167

4 Các bước thực hiện 167

5 Tính toán chi tiết 168

6 Kết quả tính toán 169

III Tính toán thép 171

1 Số liệu và mặt cắt tính toán 171

2 Tính toán và bố trí cốt thép dọc trong cống 173

3 Tính toán cốt thép ngang(cốt xiên) 180

4 Kiểm tra nứt 184

CHƯƠNG 8: DỰ TOÁN HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 186

I Căn cứ lập dự toán 186

II Dự toán xây lắp hạng mục đập chính 193

1 Mục đích 193

2 Ý nghĩa 193

3 Cơ sở pháp lý lập dự toán 193

4 Phần mềm tính toán 194

L ỜI CAM ĐOAN

Sinh viên Phạm Văn Hưng xin cam đoan đây là Đồ án tốt nghiệp của bản thân.Các kết quả trong Đồ án tốt nghiệp này là trung thực và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Ph ạm Văn Hưng

L ỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và được sự hướng

dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo T.S Lê Văn Thịnh cũng như các thầy cô giáo trong

bộ môn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “ Thiết kế hồ chứa

nước Đài Xuyên - Phương án 3”

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua là khoảng thời gian bổ ích để em có điều kiện

hệ thống lại kiến thức đã được học, vận dụng lý thuyết vào thực tế, làm quen với công

việc thiết kế của một kỹ sư công trình thủy lợi

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Công trình, Bộ môn Thủy công đã giúp đỡ, tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo đã giảng dạy, chỉ bảo

em trong suốt những năm học vừa qua

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Lê Văn Thịnh đã dành thời gian, tâm

sức hướng dẫn và chỉ bảo em tận tình giúp em hoàn thành đồ án này

Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế

cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót

Em xin kính mong nhận được ý kiến đóng góp, sự chỉ bảo của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

PH ẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

I V ị trí và nhiệm vụ của công trình

1 V ị trí địa lý

Dự án hồ chứa nước Đài Xuyên nằm trên Đài Xuyên sông nhánh của lạch Cẩm

Phả thuộc xã Đài Xuyên huyện đảo Vân Đồn tỉnh Quảng Ninh Tuyến đập có vị trí địa

lý là 107o27’38’’ kinh độ Đông và 21o09’50’’ vĩ độ Bắc với diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình là 5,4km2.

2 Nhi ệm vụ

- Cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cho 100 ha lúa 2 vụ;

- Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 2000 người xã Đài Xuyên, huyện Vân Đồn;

- 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

II Các điều kiện tự nhiên

1 Đặc điểm địa hình

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:

B ảng 1 1: Các đặc trưng hình thái lưu vực tính đến công trình

Tuyến

công trình

Toạ độ Diện

tích F(km2)

Chiều dài sông chính

Chiều dài sông nhánh

Độ dốc sông

(%o)

Độ dốc lưu

úp có độ cao không lớn từ 30-40m Dưới thấp tương đối bằng phẳng là khu ruộng lúa của bà con có diện tích khoảng 10ha, tầm nhìn thoáng, tuy nhiên đi lại tương đối bị lầy thụt

Trên cao ven đồi trong lòng hồ là rừng cây keo có chiều cao từ 8-15m, rất rậm rạp; tầm nhìn bị che khuất, đi lại khảo sát gặp nhiều khó khăn Trên sườn đồi thấp có một số hộ bà con người dân tộc Dao và Sán Dìu sinh sống làm nương rẫy, một số nhà cửa của nhân dân

1.2 Vùng tuy ến công trình đầu mối

Tuyến đập chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, vuông góc với suối chính Địa hình hai bên bờ là sườn núi khá dốc Giữa tuyến đập đi qua địa hình khá bằng

phẳng, có lòng suối Đài Xuyên, ven hai bên chân đồi là vùng hoang hóa do ảnh hưởng xâm nhập mặn của thủy triều nên không được bà con khai phá, cây cối rất rậm rạp, lầy

thụt

Tuyến tràn nằm bên vai phải đập, hướng hơi chếch so với tuyến đập Địa hình bố trí tuyến khá thuận lợi Kênh xả sau tràn về suối cũ ngắn.Tuyến tràn đi qua đồi keo rất cao và tốt nên việc đo, ngắm khó khăn

Tuyến cống nằm bên vai trái tuyến đập, hướng xiên góc với tuyến đập

2 Địa chất

2.1 Đặc điểm địa chất chung

Theo tài liệu khảo sát khu vực tuyến đập, bãi vật liệu và tham khảo tờ bản đồ địa chất - tờ Hạ Long ( Hòn Gai) (F 48- XXX) tỷ lệ 1:200.000 do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt nam, xuất bản năm 1999: cho thấy điều kiện địa chất khu vực công trình được bao gồm các thành tạo sau:

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 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

2.2 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 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 trung bình; với lưu lượng thấm đơn vị dao động trong khoảng q =

+ Bão hoà BH : 29,4 đến 56,4 kG/cm2

- Hệ số biến mềm Kbm: từ 0,28 đến 0,57

- Cường độ chống cắt :

+ Góc ma sát trong Φ : từ 270 45’ đến 260 41’

+ Lực dính kết C : từ 9,7 đến 12,5 kG/cm2

- Môdul tổng biến dạng Eo : từ 650,0 đến 680,0 kG/cm2

Lớp 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:

- Hệ số biến mềm Kbm: từ 0,73 đến 0,80

- Cường độ chống cắt :

+ Góc ma sát trong Φ : từ 300 50’ đến 320 33’

+ Lực dính kết C : từ 79,2 đến 91,9 kG/cm2

- Môđun tổng biến dạng Eo : từ 1480,0 đến 1365,0 kG/cm2

2.3 Địa chất công trình phương án tuyến

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)

2.4 Địa chất thuỷ văn khu vực

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 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

tăngcao 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

3 Điều kiện vật liệu xây dựng

3.1 V ất liệu đất đắp

Trong giai đoạn khảo sát này, trữ lượng vật liệu đất đắp cần được khảo sát và đánh giá phải đạt tối thiểu khoảng từ 450x103 đến 500x103 m3 để đủ đáp ứng nhu cầu về vật liệu đắp với hệ số dự phòng K = 2,0 khối lượng đắp yêu cầu Trong

đó khoảng 50% về khối lượng của các mỏ vật liệu cần được khảo sát và đánh giá trữ lượng ở cấp B và 50% ở cấp C

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)

+ 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

về phía Đông

+ Mỏ đất VL3: khu đồi nằm về phía Đông Bắc công trình đầu mối, cách công trình khoảng 1,5 km, cách đường liên xã khoảng 500m về phía phải đường

Tại các khu vực mỏ đã tiến hành đào khảo sát để khoanh vùng và đánh giá về

trữ lượng đất khai thác; đồng thời lấy mẫu đất để thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ

lý của đất vật liệu đắp ở trong phòng Các chỉ tiêu đầm nén của mẫu đất vật liệu (Wt.u,

chỉ tiêu cơ lý của đất đắp được xác định thông qua các thí nghiệm của mẫu đất chế bị ở

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

3.2 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:

L ớp 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

L ớp 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

( và lớn hơn)

Tổng trữ lượng đất có thể khai khai thác tại mỏ VL1 V= 162 800 m3 , khối

lượng bóc bỏ Vbb = 16 500 m3 (khối lượng khai thác nêu tại phụ lục bảng 4.3)

3.3 Mỏ vật liệu đất VL2

Mỏ vật liệu số 2 có vị trí trong lòng hồ thuộc triền phải đườn viền hồ cách tim đập khoảng 600m Đây là khu vực sườn đồi cố độ dốc từ 150 đến 200 bề nặt là cây cỏ dại và cây tái sinh Phạm vi diện tích khai thác phân bố từ cao độ +8,0m đến cao độ +35,0m (xem bản vẽ KG-DC-BDVL2);

Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất làm vật liệu đắp như sau:

L ớp 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 hoặc ngay trên bề mặt sườn đồi Chiều dày khai thác trung bình của lớp là 2,0m đến 3,5m, diện tích khai thác S2-2b = 40 500 m2 ; trữ lượng khai thác của lớp (lấy tròn) đạt

V2-2b = 92 000m3 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 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)

3.4 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:

L ớp 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

Tổng trữ lượng đất có thể khai khai thác tại mỏ VL3: V= 324 500 m3 , khối lượng bóc bỏ Vbb = 19 200 m3

4 Đặc điểm khí tượng thủy văn

4.1 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

B ảng 1 2: Các trạm khí tượng, đo mưa trong và ngoài lưu vực Đài Xuyên

TT Tên trạm Thời kỳ quan

trắc T  Yếu tố khí tượng V Zp X (mm)

B ảng 1 3: Vị trí, yếu tố đo đạc ở trạm thủy văn trong và ngoài lưu vực

TT Tr ạm thuỷ văn Th ời gian quan

4.2 Điều kiện khí hậu

a Nhi ệt 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

B ảng 1 4: Nhiệt độ không khí trung bình, lớn nhất , nhỏ nhất trạm Cửa Ông (oC)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 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 22,8

Max 28,7 29,8 33,5 34,6 35,6 37,4 39,5 36,8 35,8 33,7 33,0 29,6 39,5

B ảng 1 5: Bảng tính số giờ nắng tổng cộng tháng ngày trung bình nhiều năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

hiện vào tháng I Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm là 83%

B ảng 1 6: Độ ẩm tương đối trung bình và nhỏ nhất tháng, năm trạm Cửa Ông (%)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Tốc 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

B ảng 1 7: Tốc độ gió trung bình tháng, năm trạm Cửa Ông (m/s)

B ảng 1 9: 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)

1% 43,2 26,1 19,2 35,7 36,1 27,3 22,6 25,4 2% 39,1 24,0 17,2 31,2 32,0 24,2 19,4 23,6 4% 34,9 22,0 15,2 27,0 28,0 21,2 16,5 21,8 5% 33,5 21,1 14,6 25,2 26,5 20,0 15,3 21,1 50% 16,6 11,8 8,0 9,6 12,2 9,3 4,7 12,1

B ảng 1 10: Tốc độ gió bình quân tháng

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

- Tài liệu mưa trong khu tưới chọn tài liệu mưa Cửa Ông để tính toán mô hình mưa

vụ thiết kế

- Thời 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

B ảng 1 11: Đặc trưng thống kê của đường tần suất mưa vụ trạm Cửa Ông

V ụ Đặc trưng thống kê Lượng mưa vụ thiết kế ( mm )

Lựa chọn mô hình mưa vụ thiết kế với tần suất P=85%

B ảng 1 12: Mô hình mưa vụ đông xuân thiết kế

B ảng 1 14: Phân phối lượng bốc hơi trung bình tháng nhiều năm (mm)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

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

4.3 Điều kiện thủy văn

a Dòng chảy năm

Từ kết quả tính chuẩn dòng chảy năm, hệ số biến động dòng chảy năm, tiến hành tính

thống kê ta có dòng chảy năm ứng với các tần suất thiết kế tại tuyến hồ chứa Đài

Xuyên như sau:

B ảng 1 15: Đặc trưng dòng chảy năm và dòng chảy năm ứng với các tần suất thiết

B ảng 1 17: Kết quả tính toán lũ theo công thức Alêchxâyep (Cục thủy văn)

P(%) Xp(mm) Lưu lượng đỉnh lũ Tổng lượng lũ

Qmax WP Thời gian Thời gian Tổng thời gian

m3/s 106m3 lũ lên (h) lũ xuống (h) (h)

B ảng 1 19: Lũ lớn nhất các tháng mùa thi công tuyến công trình Đài Xuyên

Tần suất I II III IV V XI XII

B ảng 1 20: Quá trình lũ thiết kế hồ chứa nước Đài Xuyên ứng với các tần suất

(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) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 30,8 27,5 25,1 24,0 22,6 19,4 16,9 14,2 1,0 61,6 54,9 50,3 48,0 45,3 38,9 33,8 28,3 1,5 92,4 82,4 75,4 72,0 67,9 58,3 50,7 42,5 2,0 123,2 109,8 100,5 96,0 90,6 77,7 67,6 56,7

3,0 140,0 124,8 114,2 109,1 102,9 88,3 76,8 64,4 3,5 126,0 112,3 102,8 98,2 92,6 79,5 69,1 58,0 4,0 112,0 99,9 91,4 87,3 82,4 70,7 61,5 51,5 4,5 98,0 87,4 80,0 76,4 72,1 61,8 53,8 45,1 5,0 84,0 74,9 68,5 65,5 61,8 53,0 46,1 38,7 5,5 70,0 62,4 57,1 54,6 51,5 44,2 38,4 32,2 6,0 56,0 49,9 45,7 43,6 41,2 35,3 30,7 25,8 6,5 42,0 37,4 34,3 32,7 30,9 26,5 23,0 19,3 7,0 28,0 25,0 22,8 21,8 20,6 17,7 15,4 12,9 7,5 14,0 12,5 11,4 10,9 10,3 8,8 7,7 6,4 8,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

quân 0,258 51,2 0,42 0,12 0,54 0,35 0,08 0,43

Lớn nhất 0,258 154,7 1,26 0,50 1,76 1,05 0,31 1,36

Trong đó

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)

VLL : Dung tích bùn cát lơ lửng (103m3/n)

VDD : Dung tích bùn cát di đẩy (103m3/n), Vbc : Dung tích bùn cát lắng đọng hàng năm (103m3/n)

III Điều kiện dân sinh kinh tế

1 Dân s ố và lao động

Dân số huyện Vân Đồn vào khoảng 39.384 dân, tập trung chủ yếu ở thị trấn Cái Rồng

và các xã Đông Xá, Hạ Long, Quan Lạn

B ảng 1 22: Hiện trạng dân số

2.1 Tình hình kinh t ế 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 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.

2.2 Tình hình kinh t ế 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%

- 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 1296/QĐ-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

Hiện trạng công trình thủy lợi:

Do vậy việc xây dựng hồ Đài Xuyên 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

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 Khe Gia 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

b Hi ện trạng tiêu

- Hiện trạng tiêu trong vùng dự án được tiêu thoát ra biển qua 2 hướng:

+ Hướng tiêu chính của vùng dự án qua Đài Xuyên ra biển thông qua cống 2 cửa ( Bxh = 2x(1,5mx4m) ngăn mặn cách đập Đài Xuyên 770m về phía Hạ Lưu

+ Hướng tiêu qua khe suối Hồ Xuyên Hùng ra biển, cách đập ngăn mặn Đài Xuyên khoảng 1.200m về phía Bắc

- Do tiêu thoát lũ thuộc vùng dự án bị ảnh hưởng của thủy triều nên về mùa lũ thường xuyên bị ngập lụt Theo điều tra lũ tại hạ lưu tuyến đập Đài Xuyên cho thấy, mực độ

ngập lụt do lũ đã xảy ra lớn nhất trong năm 2009 đạt đến cao trình +3,4m đến +3,5m,

thời gian ngập lụt có thể kéo dài từ 2 đến 3 ngày

c Nhu c ầu 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

d Đường quan hệ đặc trưng lòng hồ

B ảng 1 24: Bảng đường quan hệ Z~ F & Z ~V

STT Z (m)

Tuy ến trong F(10 5 m 2 ) V(10 6 m 3 )

IV C ấp công trình và chỉ tiêu thiết kế

1 Xác định cấp bậc công trình

- Theo quy chuẩn thiết kế công trình thủy lợi QCVN 04-05: 2012, cấp công trình

của dự án hồ chứa Đài Xuyên được xác định từ 3 điều kiện sau:

a.Theo chi ều cao công trình và loại nền:

Sơ bộ chiều cao đập thuộc 15m-35m => Xác định được cấp công trình là cấp II

b Theo nhi ệm vụ công trình

- Cấp nước tưới cho 100 ha lúa : => công trình cấp IV

c C ấp hồ chứa

- Với dung tích hồ Vhồ chứa = 2,35x10 6m3 tra bảng 1 trang 10 QCVN04-05: 2012, xác định được cấp công trình là cấp III

=>Từ các điều kiện trên ta xác định được cấp công trình là cấp II

2 Xác định chỉ tiêu thiết kế

- Với công trình cấp II đã tra ở trên xác định đối với chỉ tiêu thiết kế theo

QCVN04-05 2012 như sau:

- 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%

- Hệ số tính toán :

- Hệ số tin cậy khi tính ổn định, độ bền: Kn=1,15 (Phụ lục B.2 QCVN 04 - 05 : 2012)

- Hệ số điều kiện làm việc: m=1,0 (Phụ lục B Bảng B.1 QCVN 04 - 05 : 2012)

- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng hồ: T= 75 năm (Bảng 11 QCVN 04 - 05 : 2012)

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập đất: (Bảng 7 TCVN 8216-2018)

+ Tổ hợp tải trọng cơ bản: K = 1,3

+Tổ hợp tải trọng đặc biệt: K=1,17

- Độ vượt cao an toàn của đập đất căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén (TCVN 8216-2018):

+ Với MNDBT: a= 0,7 m

+ Với MNLTK: a= 0,5 m

+ Với MNLKT: a=0,2 m

- Hệ số tổ hợp tải trọng: (Phụ lục B.2 QCVN 04 - 05 : 2012)

+ Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản: nc = 1,0

+ Đối 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] = 0,85 (Bảng 5 TCVN 8216-2018)

PH ẦN II:TÍNH TOÁN CÁC