đồ án thiết kế hồ chứa nước Hồi Xuân PA2

+ Tổng lượng lũ : Tổng lượng lũ đến Tuyến 3 như sau: Tổng lượng lũ ứng với các thời đoạn và tần suất Tần suất % Qmaxm3/s Thời đoạn , ngày 106m3 + Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt Lưu lượng lớ

LỜI CẢM ƠN.

Sau thời gian mười tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân

và được sự hướng dẫn nhiệt tình, khoa học của thầy giáo TS.Đào Tuấn Anh, em

đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Với đề tài : “ Thiết kế hồ chứa nướcHồi Xuân PA2 “

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệthống lại kiến thức đã được học tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết

đã được học vào thực tế Những điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiếnthức chuyên ngành để chuẩn bị cho tương lai và giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bướcvào nghề với công việc thực tế sau này

Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, (Công trình

hồ chứa nước Hồi Xuân), vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học Mặc dù bảnthân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án

em chưa giải quyết được đầy đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cầntính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ ánkhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ýkiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, chínhxác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em được hoàn thiện

Để đạt được kết quả này em đã được các thầy các cô trong trườngĐHTL, từ các thầy các cô ở các môn học cơ sở đến các thầy cô ở các mônchuyên nghành dạy bảo tận tình Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ mônThủy Công đặc biệt là thầy giáo TS Đào Tuấn Anh đã tận tình hướng dẫn, tạomọi điều kiện để em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2014

Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Văn Quỳnh

PHẦN I: TÌNH HÌNH CHUNG

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

I.1.Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo

I.1.1 Vị trí địa lý

Công trình hồ chứa Hồi Xuân được nghiên cứu xây dựng trên Sông Mã thuộcđịa phận xã Thanh Xuân, huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa Vị trí công trìnhcách thị xã Hoà Bình khoảng 95 km về phía Tây, cách Thành phố Thanh Hoá

195 km về phía Tây Bắc Công trình nằm cạnh Quốc lộ 15, cách thuỷ điện BảnUôn khoảng 38,5km về phía hạ lưu

Tuyến 3 (phương án kiến nghị) của công trình hồ chứa Hồi Xuân, có tọa độtheo hệ VN2000 như sau : X = 2 261 955

I.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo

Hồ chứa Hồi Xuân nằm trên lưu vực Sông Mã phía tây bắc tỉnh Thanh Hoá vàphía tây tỉnh Hoà Bình Đây là vùng núi cao thuộc miền Tây Bắc của Việt Nambao gồm các dãy núi kéo dài theo phương TB-ĐN phân cắt mạnh đến trungbình, bề mặt sườn có độ dốc khá lớn, từ 10-30o Các khối núi ven sông thườngkhá thoải, cao độ tuyệt đối dao động từ trăm mét đến vài trăm mét

Căn cứ vào các đặc điểm nguồn gốc, hình thái vùng nghiên cứu có thể chia ralàm các kiểu địa hình địa mạo chính như sau:

+ Kiểu địa hình xâm thực bóc mòn

Đây là 1 trong các dạng địa hình có quy mô lớn nhất trong toàn diện tích công

tác Chúng trùng với các dải đồi có mức phân cắt cao

Căn cứ theo mức độ phân cắt và độ dốc của địa hình có thể phân chia ra cáckhối núi sau đây

* Các khối núi xâm thực bóc mòn phân cắt yếu

Chiếm diện tích không lớn trên tờ bản đồ, trùng với diện tích phân bố các đábazan hệ tầng Cẩm Thuỷ Địa hình có mức độ phân cắt trung bình đến thấp Bềmặt sườn dốc 50 đến 100, có nhiều yên ngựa, các bề mặt đỉnh diện tích khá rộng

* Khối núi xâm thực bóc mòn phân cắt trung bình

Bao gồm phần lớn các khối núi trong vùng công tác được tạo bởi các đá trầmtích hệ tầng Cò Noi, trầm tích biến chất hệ tầng Sông Mã Các khối núi kéo dàiphương TB-ĐN và á kinh tuyến dạng yên ngựa Tại đây địa hình có mức phâncắt khá mạnh, bề mặt sườn có độ dốc tương đối lớn, đường phân thuỷ hẹp dạngsống trâu, vỏ phong hoá sét có chiều dày lớn, đá gốc thường nằm ở độ sâu lớn.+ Kiểu địa hình karst

Chiếm diện tích không lớn ở phần cực Nam tờ bản đồ 1/50.000 tương ứng vớidiện phân bố các đá vôi, đá vôi dolomit của hệ tầng Hàm Rồng; đá phiến vôi,

phiến sét vôi hệ tầng Sông Mã Địa hình phân cắt mạnh, bề mặt sườn dốc đếndốc đứng, các đá vôi và dolomit gốc cứng rắn lộ ngay trên bề mặt địa hình Lớpsét và đất phủ có chiều dày không lớn

+ Kiểu địa hình tích tụ

Trên bình đồ, dạng địa hình trùng với các diện tích phân bố trầm tích hệ Đệ Tứdưới dạng các dải đất bằng hẹp Theo độ cao, có thể phân ra các dạng địa hìnhthềm bậc I, bãi bồi cao và các bãi bồi thấp, doi cát, bãi cát ven sông

* Thềm bậc I Phân bố ở độ cao tương đối 7-8m đến 10-11m so với mặt nước

sông Bề mặt thềm thường hẹp, hơi nghiêng về phía lòng sông Thành phầngồm hai lớp Lớp dưới gồm cuội thạch anh lẫn sạn cát sét chiều dày 3-5m Lớptrên, thành phần gồm sét, sét pha lẫn sạn dăm chiều dày 2-4m

* Bãi bồi cao Nằm ở độ cao tương đối 2-3m, thường bị ngập trong mùa mưa

lũ Các bãi bồi có diện tích hẹp, bề mặt nghiêng về phía lòng sông Thành phầnbao gồm sét, sét pha, cát, cát pha Đây là các diện tích trồng lúa và hoa màu củanhân dân địa phương

* Cácdải cát và bãi cát ven sông Phân bố rải rác ở các đoạn sông uốn khúc.

Kích thước các bãi cát và dải kéo dài từ vài chục mét đến vài trăm mét, chiềurộng vài chục mét Thành phần bao gồm các loại cuội sỏi, sạn và cát Chiều dàycác bãi và dải cát dao động từ 1-2 m đến hàng chục mét

+ Hoạt động kiến tạo hiện đại

Các quan sát chi tiết cho thấy, dọc Sông Mã không quan sát thấy các mặt facet(mặt tam giác), các bậc thềm hoàn toàn yên tĩnh, không bị cắt qua bởi các hệthống khe nứt và đứt gãy nội sinh Do đó có thể kết luận, trong vùng không cócác biểu hiện hoạt động kiến tạo hiện đại

85 8746080.7 8.75 100.5

I.2 §iÒu kiÖn khÝ tîng thñy v¨n c«ng tr×nh

Việc nghiên cứu khí tượng trên lưu vực sông Mã được tiến hành khá sớm: năm

1910 đã có trạm đo mưa Thanh Hoá, tới năm 1926 đập dâng nước Bái Thượngtrên sông Chu được xây dựng và là công trình thủy lợi lớn nhất tỉnh Thanh Hoácũng như của lưu vực sông Mã

Mạng lưới trạm khí tượng phân bố không đều, hầu hết tập trung ở hạ du Thời

kỳ đầu các trạm cấp I đo đạc đầy đủ các yếu tố, nhưng sau năm 1976 Tổng Cụckhí tượng thuỷ văn đã hạ cấp và giải thể khá nhiều trạm

I.2.1 Điều kiện khí hậu

độ tăng dần từ thương lưu về hạ lưu sông Mã, điều này phù hợp với vị trí địa lý

và điều kiện địa hình trên lưu vực: Tại Tuần Giáo Tnăm = 20.9oC xuống đếnvùng hạ lưu nhiệt độ tăng nên, tại Thanh Hoá Tnăm = 23.6oC

- Mùa đông từ tháng XI III thời tiết khô lạnh, nhiệt độ giảm nhanh, nhiệt độthấp thường xuất hiện vào tháng I Nhiệt độ tối thấp đo được trong tháng I tạimột số trạm sau: Tại sông Mã TMin = -0.8oC (3/I/1974), Sơn La TMin = -0.8oC(1/I/1940), Bái Thượng TMin = 2.6oC (2/I/1974) và Thanh Hoá TMin = 5.4oC(VII/1910)

Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm tiêu biểu (trạm Hồi Xuân)

Đặc

trưn

NămTtb

oC

17,

0

18,1

20,9

24,4

26,6

27,5

27,5

27,1

25,9

23,7

20,5

17,

7 23,1Tma

x oC

33,

8

36,8

40,7

40,8

41,4

41,6

40,3

38,9

40,6

37,8

34,9

34,

9 41,6Tmin

oC 2,5 5,8 6 12,9 16,3 17 20,2 21,2 16,7 10,9 6,4 2,1 2,1

+ Độ ẩm không khí

- Mùa đông: Gió mùa Đông Bắc tiến vào lưu vực đã bị dãy núi ở giữa sông Đàvới sông Mã và dãy núi cao Hoàng Liên Sơn chặn lại, nên khả năng ảnh hưởnggió mùa Đông Bắc ở vùng thượng lưu sông Mã ít hơn Đây là nguyên nhân gây

ra mùa đông khô lạnh và đến sớm hơn các vùng khác

Tốc độ gió lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế - Trạm Hồi Xuân

- Mùa khô: Bắt đầu từ tháng X hoặc tháng XI và kết thúc vào tháng III-IV nămsau tháng có lượng mưa ít nhất là tháng I  III, lượng mưa trong mùa này chỉchiếm 10 30 % lượng mưa năm Riêng phần diện tích lưu vực thuộcCHDCND lào (chiếm gần 39% diện tích toàn lưu vực), theo tài liệu nước ngoài

có lượng mưa dao động từ 1200-1500 mm, trong đó lượng mưa tại trạm XầmNưa cách trạm Mộc Châu của Việt Nam khoảng 180 km có lượng mưa là 1500

Lượng trung bình lưu vực được tính là Xlv = 1500 mm

+ Bốc hơi

Lượng bốc hơi biến đổi trong năm trên toàn lưu vực ngược lại với sự biến đổicủa mưa, nhiệt độ và độ ẩm: nơi nào mưa nhiều độ ẩm lớn thì lượng bốc hơinhỏ và ngược lại Tại Lạc Sơn, Bái Thượng X  2000 mm thì bốc hơiZpic.năm = 770 mm, trong khi những vùng mưa nhỏ như sông Mã X 1200mm thì lượng bốc hơi năm đạt tới Zpic.năm > 900 mm Qua phân tíchlượng bốc hơi trên toàn lưu vực thấy sự biến đổi theo thời gian và không gianlớn

Xác định phân phối tổn thất bốc hơi các tháng trong năm dựa theo phân phốilượng bốc hơi đo bằng ống piche tại trạm Hồi Xuân Kết quả tính toán tổn thấtbốc hơi trung bình tháng thể hiện ở bảng dưới:

Tổn thất bốc hơi hồ chứa Đơn vị : mm

I.2.3 Các đặc trưng thủy văn

Đặc trưng dòng chảy năm thủy văn thiết kế

Giá trị trung bình Lưu lượng thiết kế Qp(m3/s)

W(106m3)

+ Tổng lượng lũ :

Tổng lượng lũ đến Tuyến 3 như sau:

Tổng lượng lũ ứng với các thời đoạn và tần suất

Tần suất

%

Qmax(m3/s)

Thời đoạn , ngày (106m3)

+ Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt

Lưu lượng lớn nhất thiết kế chặn dòng tại các tuyến công trình được xác định từlưu lượng trung bình ngày lớn nhất trạm Hồi Xuân, tính chuyền về tuyến đậpbằng tỷ số diện tích lưu vực

Lưu lượng lớn nhất các tháng mùa kiệt Đơn vị tính: m3/s

236

253

292

353

839

5

288

212

216

235

302

694

Lưu lượng lớn nhất các thời đoạn mùa kiệt Đơn vị tính: m3/s

I.3 Điều kiện địa chất

Trong giai đoạn dự án đầu tư tiếp tục nghiên cứu đánh giá chi tiết hơn tuyếnđập 3 cách tuyến đập 1 khoảng 500m về phía hạ lưu

Ứng với mỗi phương án tuyến đập có 1 tuyến tràn (lòng sông) và 1 tuyến nănglượng (bờ trái) Đánh giá điều kiện địa chất công trình các phương án tuyếncông trình như sau:

I.3.1 Tuyến đập dâng

Toàn bộ khu vực tuyến đập 3 nằm trong vùng phân bố các đá phiến thạch anhsericit thuộc tập 2 hệ tầng Sông Mã Nhìn chung đá nền có mức độ phong hóakhá mạnh, không đều, bề mặt đá cứng đới IIA có dạng răng cưa, nằm khá sâu.Theo mặt cắt tim đập phần lòng sông rộng khoảng 90m Địa hình hai vai đậptương đối dốc, bờ trái dốc 15-30o, bờ phải dốc 15-40o

* Vai đập bờ trái:

Vai đập bờ trái có bề mặt sườn dốc từ 15o đến 30o Toàn bộ vai đập bờ trái nằmtrong diện phân bố của đá phiến thạch anh sericit thuộc tập 2 hệ tầng Sông Mã.Mặt cắt địa chất công trình từ trên xuống gồm các lớp đất đá sau:

- Lớp phủ sườn tàn tích (edQ).Gồm sét, sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn 5-Gồm sét, sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn 10% dăm cục là mảnh vỡ vụn của đá gốc phong hóa 0,0-6,0m

5 Đới IA1: Đới phong hóa mãnh liệt của đá phiến thạch anh sericit, thành phầnsét pha lẫn dăm sạn, phân bố dọc theo vai đập, chiều dày từ 1-4m

- Đới IA2: Đới phong hóa mạnh của đá phiến thạch anh sericit Đá mềm yếu,phần lớn là dăm cục lẫn sét, chiều dày từ 3-13m

- Đới IB: Đới phong hóa trung bình của đá phiến thạch anh sericit Đá nứt nẻmạnh đến rất mạnh, các khe nứt được lấp nhét đầy bởi sét và oxit sắt, cường độthỏi đá giảm mạnh, chiều dày trung bình 10-15m

- Đới IIA: Đới nứt nẻ của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IB Đá phiếnthạch anh sericit màu xám, xám xanh nứt nẻ vừa đến mạnh Đá cứng chắc trungbình đến cứng chắc

* Phần lòng sông:

Phần lòng sông có bề rộng khoảng 90m Toàn phần lòng sông nằm trong diệnphân bố của đá phiến thạch anh sericit, đá phiến sét than thuộc tập 2 hệ tầngSông Mã Mặt cắt địa chất công trình từ trên xuống gồm các lớp đất đá sau:

- Đới bồi tích (aQ): Thành phần gồm cát cuội sỏi, phân bố dọc lòng sông Trạngthái bở rời, bão hoà nước

- Đới IIA: Đới nứt nẻ của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IB Đá phiếnthạch anh sericit màu xám, xám xanh, xám đen, nứt nẻ vừa đến mạnh Đá cứngchắc trung bình đến cứng chắc.

- Đới IIB: Đới nguyên khối của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IIA Đáphiến thạch anh sericit màu xám, xám xanh, xám đen, đá ít nứt nẻ Đá cứngchắc

* Vai đập bờ phải:

Vai đập bờ phải có bề mặt sườn dốc từ 15o đến 40o Toàn bộ vai đập bờ phảinằm trong diện phân bố của đá phiến thạch anh sericit thuộc tập 2 hệ tầng Sông

Mã Mặt cắt địa chất công trình từ trên xuống gồm các lớp đất đá sau:

- Lớp phủ sườn tàn tích (edQ).Gồm sét, sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn 5-Gồm sét, sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn 10% dăm cục là mảnh vỡ vụn của đá gốc phong hóa 0,0-4,0m

5 Đới IA1: Đới phong hóa mãnh liệt của đá phiến thạch anh sericit, thành phầnsét pha lẫn dăm sạn, phân bố dọc theo vai đập, chiều dày từ 1-4m

- Đới IA2: Đới phong hóa mạnh của đá phiến thạch anh sericit Đá mềm yếu,phần lớn là dăm cục lẫn sét, chiều dày từ 5-10m

- Đới IB: Đới phong hóa trung bình của đá phiến thạch anh sericit Đá nứt nẻmạnh đến rất mạnh, các khe nứt được lấp nhét đầy bởi sét và oxit sắt, cường độthỏi đá giảm mạnh, chiều dày trung bình 10-15m

- Đới IIA: Đới nứt nẻ của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IB Đá phiếnthạch anh sericit màu xám, xám xanh nứt nẻ vừa đến mạnh Đá cứng chắc trungbình đến cứng chắc

Kết quả thí nghiệm ép nước cho thấy ở nền đập đới IB có tính thấm trung bình21,9Lu; IIA có tính thấm trung bình 7,6Lu

Đới IB của đá phiến có cường độ kháng nén của mẫu đá bão hoà khoảng100MPa Khối đá IB có môđun biến dạng khoảng 1000MPa, cường độ khángnén khoảng 0,984MPa; cường độ kháng cắt của khối đá = 31o, C = 0,080MPa.Đới IIA của đá phiến có cường độ kháng nén của mẫu đá bão hoà khoảng31MPa Khối đá IIA có môđun biến dạng khoảng 2900MPa, cường độ khángnén khoảng 3,740MPa; cường độ kháng cắt của khối đá = 35Gồm sét, sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn 5- o, C = 0,180MPa.Như vậy, địa tầng tuyến đập 3 từ trên xuống gồm các đới aQ, edQ, IA1, IA2, IB,IIA Có 2 đứt gãy bậc V cắt qua vai trái, hai đứt gãy bậc IV cắt qua phần lòngsông, một đứt gãy bậc V cắt qua vai phải Đá có đường phương gần vuông gócvới tim đập và cắm về bờ trái với góc dốc 20-40o Do có đứt gãy kiến tạo cắtqua làm cho đá gốc bị nén ép, có chỗ bị vò nhàu uốn lượn làm cho thế nằm

cũng như tính thấm của các đới đá trở nên phức tạp, trong quá trình thi côngcần chú ý lượng nước theo đứt gãy kiến tạo vào hố móng trong mùa mưa Cần

có sự tính toán hợp lý về mái dốc theo thế nằm của đá và các chỉ tiêu cơ lý kiếnnghị bởi vì các đới đá đều dễ trượt theo mặt phân lớp, phân phiến, mặt đứt gãy,khe nứt; cần tính toán ổn định riêng cho từng mái dốc

Nhìn chung, tuyến đập 3 có đới phong hoá khá dày, bề mặt đá đới IIA ở bờ tráinằm sâu cách mặt đất trung bình 22m; bờ phải 24m, ở lòng sông cần bóc lớp cátsỏi dày 0-4mm, đới IB dày 0-5m là gặp bề mặt đá đới IIA Đá phiến ở đâythuộc loại đá cứng chắc trung bình, bị phiến hoá rất mạnh, nõn khoan dưới dạngcác tấm mỏng Như vậy, điều kiện địa chất tuyến đập 3 có thể đáp ứng làm nềncho đập có kết cấu là bê tông hay đá đổ lõi đất cao tới 50m Tuy nhiên, do đớiphong hoá dày nên khối lượng bóc bỏ đất đá ở nền đập sẽ lớn

I.3.2 Tuyến Tràn

Tuyến tràn 3 nằm ở lòng sông, vuông góc với tuyến đập chính 3

Toàn bộ tuyến tràn 2 nằm trong diện phân bố của đá phiến thạch anh sericit,thuộc tập 2 hệ tầng Sông Mã Mặt cắt địa chất công trình từ trên xuống gồm cáclớp đất đá sau:

- Đới bồi tích (aQ): Thành phần gồm cát cuội sỏi, phân bố dọc lòng sông Trạngthái bở rời, bão hoà nước

- Đới IB: Đới phong hóa trung bình của đá phiến thạch anh sericit Đá nứt nẻmạnh đến rất mạnh, các khe nứt được lấp nhét đầy bởi sét và oxit sắt, cường độthỏi đá giảm mạnh, bề dày mỏng

- Đới IIA: Đới nứt nẻ của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IB Đá phiếnthạch anh sericit màu xám, xám xanh, xám đen, nứt nẻ vừa đến mạnh Đá cứngchắc trung bình đến cứng chắc

- Đới IIB: Đới nguyên khối của đá phiến thạch anh sericit nằm dưới đới IIA Đáphiến thạch anh sericit màu xám, xám xanh, xám đen, đá ít nứt nẻ Đá cứngchắc

Như vậy, địa tầng tuyến tràn 3 từ trên xuống gồm các đới aQ, IIA, IIB Có 1 đứtgãy bậc IV và 1 đứt gãy bậc V cắt qua tuyến tràn 3 Đá có đường phương gầnsong song với tim tuyến tràn 3 và cắm về bờ trái với góc dốc 20-40o

I.4 §Þa chÊt thuû v¨n

I.4.1 Phân lớp các tầng chứa nước :

Dựa vào cấu trúc địa chất, đặc điểm, khả năng tàng trữ vận động nước của đất

đá trong khu vực và mối quan hệ nước mặt với nước dưới đất, có thể chia ra cácphức hệ chứa nước chính như sau:

- Phức hệ chứa nước trong các thành tạo aluvi (aQ)

- Phức hệ chứa nước trong các trầm tích biến chất hệ tầng Sông Mã (2 sm)I.4.2 Phức hệ chứa nước trong các thành tạo aluvi (aQ)

Trong khu vực đầu mối, các thành tạo aluvi phát triển ít, gặp ở dọc hai bên sông

phần thạch học là á cát, á sét lẫn cuội sỏi Nước ngầm chứa và vận động trongcác lỗ hổng của đất có quan hệ chặt chẽ với nước sông, suối, biên độ dao độngcủa nước ngầm thay đổi theo mùa

Nước thuộc loại Bicacbonat Kali Natri Canxi, nước nhạt, có tính ăn mòn yếuđối với bê tông tiêu chuẩn (Theo tiêu chuẩn TCVN149-1986 xét trong điềukiện: Công trình không chịu áp lực, đất thấm trung bình đến mạnh, bê tông có

độ đặc chắc trung bình)

I.4.3 Phức hệ chứa nước trong các trầm tích biến chất hệ tầng Sông Mã (2 sm)Nước dưới đất phân bố trong các đất đá thuộc hệ tầng Sông Mã, tầng chứa nướcthuộc loại hố rỗng - vỉa - khe nứt có đặc tính sau:

- Nước cung cấp là nước mưa, miền thoát nước là hệ thống sông suối

- Nước dưới đất tồn tại và lưu thông trong các khe nứt kiến tạo, phong hoá vàcác mặt lớp của đá

- Nước thuộc loại Bicacbonat Canxi Magie, nước nhạt, có tính ăn mòn yếu đốivới bêtông tiêu chuẩn

I.5 : Tình hình vật liệu xây dựng

I.5.1 Vật liệu đá

Mỏ phân bố ở bờ trái Sông Mã cách tuyến 1 khoảng 4km, cách tuyến 3 khoảng3,5km về phía hạ lưu Mỏ nằm trong vùng phân bố đá vôi thuộc hệ tầng HàmRồng

Bảng chỉ tiêu kiến nghị tính toán mỏ đá số 1

Độrỗng

%

Cường độ khángnén (kG/cm2) Các chỉ tiêu kháng cắt Hệ số

mềmhoá

Khôgió

Bão

(Trong đó:  đơn vị là độ, C đơn vị là kG/cm2)

Mỏ có chiều dày tầng bóc bỏ khoảng 2m, trữ lượng mỏ là 3,2triệu m3

Tóm lại mỏ đá có tầng bóc bỏ mỏng, tầng có ích là đá vôi có chất lượng tốt, đápứng yêu cầu làm cốt liệu bê tông cũng như làm vật liệu đắp đập đá đổ, trữ lượnglớn Mỏ có cự ly vận chuyển tương đối gần Cần chú ý các biện pháp khai thácnhằm đảm bảo an toàn do mỏ có độ dốc lớn, cạnh đường giao thông

I.5.2 Vật liệu cát

Với kết quả địa chất về vật liệu cát, có 4 mỏ cát số 1, 2, 3 và 4 nằm trên dòngsông Mã có các thông số và chỉ tiêu như sau

I.5.3 Vật liệu đất đắp

Đã khảo sát mỏ đất ở bờ trái, cách tuyến đập 3 khoảng 2,5km về phía hạ lưu.

Mỏ có diện tích là 150.000m2, chiều dày tầng bóc bỏ là 0,5m; chiều dày tầng cóích là 2,5m, trữ lượng mỏ là 375.200m3

Đất ở mỏ là đất sét chứa 5-10% dăm sạn, có nguồn gốc tàn tích, giá trị các chỉtiêu cơ lý đất chế bị kiến nghị tính toán được cho trong bảng 14

Bảng chỉ tiêu kiến nghị tính toán mỏ đất

 (g/cm3)

Độ ẩmchế bịW(%)

Các chỉ tiêu kháng cắt

ở trạng thái bão hoà

Môđunbiến dạng thấm KHệ số

CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

II.1 Tình hình dân sinh kinh tế

Khu vực dự định xây dựng công trình và vùng lòng hồ làm ảnh hưởng đến 2huyện miền núi của 2 tỉnh Thanh Hoá và Hoà Bình là huyện Quan Hoá (ThanhHoá) và huyện Mai Châu (Hoà Bình) Đây là các huyện miền núi có nhiều dântộc thiểu số cùng sinh sống trong cộng đồng Bên cạnh người dân bản địa sốnglâu đời ở đây như Thái, Mường, Những năm gần đây còn có một lượng lớnngười di cư từ nơi khác tới, chủ yếu là người Kinh từ khu vực đồng bằngchuyển lên

Một số chỉ tiêu chủ yếu về dân cư 2 huyện vùng dự án

Nguồn: Niên giám thống kê huyện Quan Hoá năm 2006, Mai Châu năm 2005

Qua bảng thống kê: tỷ lệ người sống ở khu vực nông thôn còn chiếm tỷ lệ lớn

so với dân số toàn huyện Trong năm 2005 huyện Quan Hoá có số người sống ởkhu vực nông thôn là 41.346 người chiếm 92,52% dân số toàn huyện, tỷ lệ nàytại huyện Mai Châu là 90,16% (44.691 người)

II.2 Hiện trạng thủy lợi

Do vị trí địa lý thuộc vùng sâu, vùng xa cơ sở hạ tầng chưa phát triển,đường xá đi lại rất khó khăn nên ngành công nghiệp và dịch vụ chưa phát triển.Nền kinh tế chủ yếu dựa trên nền sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp

II.2.1 Hiện trạng kinh tế nông nghiệp

Khu vực dự án thuộc các huyện miền núi, chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu sốsinh sống, trình độ phát triển kinh tế - xã hội còn hạn chế Sản xuất ngành nôngnghiệp – lâm nghiệp tại các xã thuộc vùng dự án thường chiếm tỷ trọng lớn vàthu nhập từ sản xuất nông nghiệp thường chiếm trên 90% tổng thu nhập toàn

xã

(Nguồn: Niên giám thống kê huyện Quan Hoá, Mai Châu năm 2005)

Nhìn chung sản xuất nông nghiệp tại các xã vùng dự án đã có bướcchuyển biến quan trọng, cơ cấu cây trồng vật nuôi đã chuyển sang hướng sảnxuất hàng hoá Việc ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, khuyến nông, khuyếnlâm được triển khai xuống tận các thôn bản Sản phẩm trồng trọt chính của 02huyện vùng dự án chủ yếu là các cây hàng năm như cây lương thực, rau đậu,màu

*Thuỷ sản

Do điều kiện miền núi, ngành nuôi trồng thuỷ sản không có nhiều điều kiệnphát triển Hiện nay trên địa bàn 02 huyện thuộc vùng dự án có 89,61 ha diệntích nuôi trồng thuỷ sản, trong đó huyện Quan Hoá có diện tích 35 ha, huyệnMai Châu có 54,61ha diện tích Phần lớn nuôi cá nước ngọt

Trong tương lai khi hồ chứa Hồi Xuân được hình thành với diện tích mặtnước lớn là điều kiện thuận lợi cho ngành thuỷ sản địa phương phát triển

*Công nghiệp

Trong những năm gần đây, ngành tiểu thủ công nghiệp đã có nhữngbước tiến triển Chủ yếu mới chỉ tập trung vào sản xuất vật liệu xây dựng, xayxát và chế biến nhỏ để phục vụ nhu cầu tại chỗ của người dân

Ngành tiểu thủ công nghiệp còn đơn điệu, chưa phát triển thành nghềmũi nhọn, qui mô vừa và nhỏ Sản phẩm chính để phát triển công nghiệp chếbiến cây luồng với các sản phẩm: tăm tre, đũa, bột giấy nông sản và dược liệuquí hiếm

Tình hình Công nghiệp và Tiểu thủ công nghiệp

2 Giá trị sản xuất công nghiệp tr.đồng 8.312,6 9.884

(Nguồn: niên giám thống kê huyện Quan Hoá, Mai Châu năm 2005)II.2.2 Phương hướng phát triển kinh tế

Nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp, nâng cao đời sống văn hoá –kinh tế của nhân dân Đảm bảo cung cấp nước đầy đủ và vệ sinh an toàn chosức khoẻ của cộng đồng, mở rộng khu du lịch và thu hút khách du lịch.

II.3 Các phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ của công trình

Công trình được hoàn thành sẽ tạo thuận lợi phát triển nuôi trồng đánh bắt thuỷsản trong vùng và sẽ góp phần thúc đẩy sự nghiệp phát triển kinh tế xã hộikhông những của các huyện Quan Hoá (tỉnh Thanh Hoá), Mai Châu (tỉnh HoàBình)

Nhiệm vụ của công trình: Nhiệm vụ là phải xây dựng một hồ chứa nước

và hệ thống kênh tưới + công trình trên kênh Mục đích để cấp nước tưới, cấpnước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản Căn cứ vào nhiệm vụ của công trình hồchứa Hồi Xuân là cung cấp nước tưới cho 11200 ha cấp nước sinh hoạt và dulịch, kết hợp nuôi trồng thuỷ sản

PHẦN II: THIẾT KẾ CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH CÁC MỰC NƯỚC ĐẶC TRƯNG 3.1 Cấp công trình.

Cấp công trình được xác định theo 2 điều kiện Sau đó lấy cấp công trình nào lớn hơn

*) Theo nhiệm vụ công trình.

Công trình có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho khoảng 11200 ha đất nông nghiệp

=> Theo bảng 1, QCVN 04-05:2012/BNNPTNT ta xác định được cấp của công trình

3.2 Các chỉ tiêu chỉ tiêu thiết kế.

Các chỉ tiêu thiết kế được xác định dựa vào cấp của công trình Công trình cấp Inên ta có các chỉ tiêu sau:

- Tần suất thiết kế:

+ Tần suất lũ thiết kế: P = 0,5%.(QCVN 04-05:2012)+ Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,1%.(QCVN 04-05:2012)+ Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất : Pmax = 2% , Pbq = 25%(TCVN 8216-2009)

+ Tần suất tưới đảm bảo: P = 85%(QCVN 04-05:2012)+ Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng : P = 5% (QCVN 04-05:2012)

BC MNC

Mực chết của hồ được xác định theo hai điều kiện sau:

*) Theo điều kiện lắng đọng của bùn cát trong hồ, điều kiện bồi lắng lòng hồ : Cao trình bùn cát lắng đọng

Dung tích bùn cát trong hồ chứa : V= 21537 m3/năm

Vì công trình cấp I nên thời gian dung tích bồi lắng là 100 năm Vậy tổng dungtích bùn cát trong hồ là : Vbc = 0.021537.100 =2153700 m3 =2,1537.106m3

Với Vbc =.106m3 tra quan hệ Z ~ V xác định được cao trình bùn cát lắng đọngtrong hồ chứa Zbc = 57,322 m

h : Độ sâu cột nước trước cống để lấy đủ lượng nước thiết kế.

sơ bộ chọn h=2 m MNC = 57,322 + 0,5 + 2 = 59,822 m

*) Xác định MNC theo yếu cầu khống chế tưới tự chảy.

MNC theo điều kiện khống chế tưới tự chảy phải thoả mãn điều kiện sau:

MNC=Z dk Z (4-5)

Trong đó:

dk

Z - Mực nước khống chế đầu kênh tưới phải thoả mãn yêu cầu khống chế tưới

tự chảy theo tài liệu tính toán thuỷ nông Zdk=59,2 m

ΔZZ-Tổng tổn thất tính từ đầu kênh tưới đến cửa vào của cống lấy nước(bao gồm tất cả tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường) , sơ bộ chọn ΔZZ=0,7 m Vậy:

3.4.2 Xác định MNDBT.

3.2.2.1 Phương pháp xác định.

Xác định MNDBT và dung tích hồ (Vh) Theo đề cho có cao trình MNDBT = 85m dựa vào đường quan hệ V~F tra

ra ta được Vh = 100,5.106m3

4.5 Tổng hợp các thông số hồ chứa

Bảng 4-7: Các thông số cơ bản của hồ chứa.

MNC(m)

MNDBT(m)

4.2 Nhiệm vụ Công trình tràn xả lũ là bộ phận quan trọng trong hệ thống công trìnhđầu mối thủy lợi Hình thức kích thước tràn có ảnh hưởng trực tiếp đến quy môcủa các công trình khác trong hệ thống như : Đập dâng , cống lấy nước Bêncạnh đó nó quyết định mức độ ngập lụt ở hạ lưu công trình ảnh hưởng đến côngtrình tiêu năng

Nhiệm vụ của việc tính toán điều tiết lũ là xác định được quá trình xả(Q~ t) , lưu lượng xả lớn nhất ( ), dung tích phòng lũ ( ) , MNLTK và

cột nước lớn nhất ( ) ứng với chiều rộng tràn = 17m4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều tiết lũ:

- Ảnh hưởng của đường quá trình lũ

- Ảnh hưởng của công trình xả lũ : loại công trình, kích thước công trình …

- Ảnh hưởng của địa hình kho nước1.Quan hệ đặc tính long hồ (Z ~ V ~ F) Hình 3.1 Đường quan hệ Z - F

Hình 4.2 Đường quan hệ Z – V

Q là lưu lượng nước đến kho nước

q là lưu lượng nước ra khỏi kho nước

F: Diện tích mặt thoáng của kho nước

dt: Khoảng thời gian vô cùng nhỏ

dh: Vi phân của cột nước trên công trình xả

Nếu ta thay F.dh = dv thì ta được phương trình

Và nếu ta thay tiếp dt bằng khoảng thời gian đủ lớn t = t2- t1, ở đây t1 và

t2 là thời điểm đầu và thời điểm cuối của khoảng thời gian tính toán, thì ta có thểđưa phương trình (4-1) về dạng sai phân sau đây:

+ Q1, Q2: là lưu lượng đến ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

+ q1, q2: là lưu lượng xả tương ứng

+ V1, V2: là lượng nước có ở trong kho đầu và cuối thời đoạn t

Với mục đích là tìm đường quá trình xả lũ (q  t) thì phương trình (4-2)chưa thể giải trực tiếp được vì có hai số hạng chưa biết là q2 và V2 Vì vậychúng ta cần có một phương trình nữa đó chính là phương trình thuỷ lực củacông trình xả lũ với dạng tổng quát:

Zt: mực nước thượng lưu công trình xả lũ

Zh: mực nước hạ lưu công trình xả lũ

C : tham số biểu thị công trình

Phương trình 3-3 sẽ được cụ thể tùy theo hình thức công trình và chế độ chảy.Như vậy nguyên lý cơ bản của điều tiết lũ là việc giải phương trình cân bằngnước dạng (2-2) và (2-3)

4.4.2 Nội dung tính toán:

Tại thời điểm đầu tiên, mực nước và dung tích ban đầu của hồ chứa đãđược xác định Các thời đoạn tiếp theo dung tích ban đầu hoặc mực nước banđầu là các giá trị tương ứng của nó tại cuối thời đoạn trước

Quá trình tính toán thử dần cho mỗi thời đoạn được xác định theo các bước sauđây:

Bước 1: Giả định giá trị q2 ở cuối mỗi thời đoạn tính toán, tính giá trị V2 theocông thức (1)

Bước 2: Xác định giá trị mực nước thượng lưu cuối thời đoạn tính toán bằngcách sử dụng đường cong hoặc bảng tra quan hệ V~Z~F

Bước 3: Tính giá trị q2tt tại cuối thời đoạn tính toán theo công thức (2) với cáctham số đã biết và kiểm tra điều kiện:

Nếu biểu thức thỏa mãn coi như giả thiết q2 ở bước 1 là đúng và chuyểnsang thời đoạn tiếp theo Giá trị q1 của thời đoạn sau là q2 của thời đoạn trước.Các bước tính toán với thời đoạn đó tiến hành lặp lại từ bước 1 đến bước 3 Nếu biểu thức không thỏa mãn cần thay đổi giá trị giả định q2 và quay lạibước 1 Giá trị lưu lượng xả được giả định lại theo biểu thức sau:

Trong đó: q2n+1: Giá trị giả định của lưu lượng xả q2 ở bước lặp thứ (n+1)

q2 và q2tn: Giá trị giả định và tính toán của đại lượng q2 ở bước lặpthứ n

Tiến hành tính toán cho tất cả các thời đoạn sẽ xác định được quá trình xả lũ,các đặc trưng dung tích chống lũ và các mực nước đặc trưng

4.4.2.1 Tính toán điều tiết lũ bằng phương pháp thử dần

P = 0,5% 85 116.710 116.710 2.7 MNLKT=87.7

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐẬP ĐẤT5.0 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP

5.0.2 Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập

5.1 Cao trình đỉnh đập

Cao trình đỉnh đập là cao trình lớn nhất xác định trên cơ sở tính toán độ vượt caocủa đỉnh đập trên các mực nước tính toán của hồ (MNDBT, MNLTK và MNLKT)đảm bảo nước không tràn qua đỉnh đập nhưng cũng không được cao quá để đảm bảođiều kiện kinh tế

-Theo tiêu chẩn 14 TCN 157-2005 Cao trình đỉnh đập được lấy bằng giá trị lớnnhất trong những giá trị MNDBT, MNLTK và MNLKT

+ a, a’, a’’: độ vượt cao an toàn

Theo 14 TCN 157-2005 với công trình cấp I ta có:a=1.2 m,a’=0.1m,a”=0.3m

H- chiều sâu nước trước đập:

(với t- thời gian gió thổi liên tục, lấy t = 6 giờ)

Theo đường cong bao phía trên đồ thị hình P2-1 trong đồ án môn học thủy công

ta xá định được các giá trị thứ nguyên sau:

(1) g. V t = 6621.75→ 2

.0,073

3,7

g h V g V

(2) .2

V

D g

= 19.16 → 2

.0,008

0,95

g h V g V

Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu: H  0,5

0,5 = 0,5.14,99 = 7.495 (m), H = 39m  7,495m → điều kiện thoả mãn

Ta có hs1% = K1% h

Trong đó: K1% tra ở đồ thị hình P2-2 ứng với đại lượng .2

V

D g

= 19.16 → K1% = 2,01

= 9,81.6.360015,5 = 13670,7

2

'

'

V

D g

= 9,81.20502

15.5 = 83.7 (với t- thời gian gió thổi liên tục, lấy t = 6 giờ)

= 13670,7→ 2

.0,083'

.4,01'

g h V g V

V

D g

= 83.7 → 2

.0,016'

.1.48'

g h V g V

Từ (1) và (2) ta chọn cặp (2) là cặp giá trị nhỏ hơn

→

20,016.15,5

0,39( )9,81

Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu: H’  0,5

0,5 = 0,5.8,55 = 4,275 (m)< H = 40.99(m) → điều kiện thoả mãn





= 3583.7→ K’1%=2,04

5.1.3.Xác định cao trình đỉnh đập theo công thức tính với MNLKT (Z3)

Z3 =MNLKT + a” = 87,7 + 0,3 = 88 (m)

5.1.3Xác định cao trình đỉnh đập theo MNLVTS (Z4)

Z4 =MNLVTS = 87,99 (m)

5.2.Xác định chiều rộng đỉnh đập,cơ đập,độ dốc mái

Theo tài liệu về khảo sát vật liệu địa phương, trong khu vực xây dựng công trình

có khối lượng vật liệu đủ để đắp đập, các chỉ tiêu cơ lý tương đối tốt Do đó ta chọnhình thức đập là đập đất đồng chất có chân răng cắm sâu vào nền chống thấm

Độ dốc mái phụ thuộc vào hình thức, chiều cao đập, loại đất đắp, tính chất nền v.v…

độ dốc mái phải chọn sao cho phải đảm bảo ổn định sự ổn định của đập trong quá trìnhlàm việc

Mái thượng lưu : mtl = 0,05.Hđ + 2,00

Mái hạ lưu: mhl = 0,05.Hđ + 1,50

Trong đó : Hđ – Chiều cao đập, Hđ = 43,358(m)

=> mtl = 0,05 43,358 + 2,00 = 4.17

mhl = 0,05 43,358 + 1,50 = 3.67Dựa vào tính toán trên ta chọn hệ số mái đập như sau :

Mái thượng lưu: Trên cơ : m1 = 4

Dưới cơ: m1’ = 4 Mái hạ lưu: Trên cơ : m2 = 3,5

Dưới cơ: m1’ = 3,5

Cơ đập được bố trí ở cả mái thượng lưu và hạ lưu tại cao trình 67(m)

5.2.1.Bảo vệ mái đập

5.2.1.1.Bảo vệ mái thượng lưu

Mái dốc thượng lưu chịu tác dụng của nhiều loại lực phức tạp như : áplực nước thượng lưu, sóng nhiệt độ, lực thấm thuỷ động khi nước hồ rút độtngột

Do đó ta phải gia cố cẩn thận để đề phòng sự phá hoại của loại lực này

Tính toán lớp gia cố mà bảo đảm được ổn định dưới tác dụng của sóng thì đồngthời cũng đã loại trừ được những nguy hiểm khác, cho nên hình thức bảo vệmái thượng lưu chủ yếu phụ thuộc vào các yếu của sóng và khả năng cung cấp

vật liệu Do hs =1,678m> 1,25 m nên ta chọn hình thức gia cố mái bằng cáctấm bê tông đúc sẵn Các tấm bê tông gia cố mái thượng lưu có dạng hình chữnhật có kích thước

2 x 2(m), được làm bằng bê tông cốt thép M200 đổ tại chỗ, chiều dày của cáctấm bê tông này được xác định theo công thức của I.M.Lipinxkin (Thiết Kế ĐậpĐất- Nguyễn Xuân Trường) :

t =

m

m b

h k b

21.)

1(

.11,0

+  b: trọng lượng riêng của bê tông,  b = 2,4 ( T/ m3 )

Thay số vào công thức trên ta được:

t =0,09 m = 9cm.Để cho tiện thi công chon t=10cm

Các tấm bê tông được nối với nhau bằng các khe nối kín, bên dưới cáctấm bê tông là tầng đệm bao gồm một lớp sỏi dày 15 cm, một lớp cát lọc dày 10cm Dọc theo phần mái thượng lưu tiếp giáp với cơ đập và giới hạn dưới phầngia cố chính ta làm chân tựa bằng bê tông cốt thép M200 nhằm tăng ổn địnhcho các tấm bê tông

Giới hạn của phần gia cố từ cao trình +89m đến cao trình +50m

5.2.1.2.Bảo vệ mái hạ lưu

- Mặt mái trồng cỏ trên lớp đất hữu cơ dày 10cm Kích thước chi tiết của các

ô trồng cỏ là 55 m

- Làm rãnh thoát nước dọc cơ và chân mái hạ lưu (Phần phía trên lăngtrụ thoát nước); kết cấu rãnh bằng đá xây, bố trí cách nhau 40m

Hình 7-1: Chi tiết bảo vệ mái hạ lưu.

5.2.2.Thoát nước thân đập

Để hạ thấp đường bão hoà trong thân đập, tăng tính ổn định của đập, tránhhiện tượng xói ngầm thân đập, cho dòng thấm thoát ra hạ lưu được an toàn ta

bố trí thiết bị thoát nước, gọi là vật thoát nước thân đập Căn cứ vào điều kiệnđịa hình, địa chất, hình thức đập, mực nước hạ lưu và khả năng cung cấpnguyên vật liệu trong vùng, ta chọn hình thức vật thoát nước như sau:

5.2.2.1.Đoạn lòng sông.

Do đặc điểm ở lòng sông hạ lưu có nước và chiều sâu nước ở hạ lưu khônglớn lắm nên ta chọn hình thức thiết bị thoát nước cho thân đập là vật thoát nước kiểulăng trụ

Vật thoát nước lăng trụ có mặt cắt dạng hình thang, được xếp bằng đá hộc,mái dốc phía tiếp xúc với thân đập m'1 = 1,5 mái dốc phía hạ lưu đập m'2 = 2.Phần tiếp giáp giữa vật thoát nước với thân đập và nền đập được làm theo kếtcấu tầng lọc ngược (để chống hiện tượng trôi đất về phía hạ lưu) gồm 1 lớpdăm sỏi dày 20cm và 1 lớp cát lọc dày 10cm

Kích thước của vật thoát nước kiểu lăng trụ phải đủ để không cho dòngthấm thoát ra mái dốc Kích thước cơ bản của vật thoát nước như sau:

+ hh = 4 (m)+ Ta lấy ZVTN = 50 (m)

- Bề rộng đỉnh vật thoát nước b = 3m

5.2.2.2.Đoạn sườn đồi.

Do ở hạ lưu không có nước nên ta chọn hình thức thoát nước cho thân đập ở

Hình thức thoát nước này chỉ có tác dụng tránh sự phá hoại của sóng, gió,xói ngầm do dòng thấm qua thân đập chứ không có tác dụng hạ thấp đường bãohoà

Tính thấm qua đập đất nhằm giải quyết vấn đề sau :

- Xác định tổng lưu lượng thấm qua thân đập và nền đập để đánh giá tổnthất nước trong cân bằng hồ chứa và làm cơ sở lựa chọn biện pháp phòngchống thấm thích hợp cho đập và nền

- Xác định vị trí đường bão hoà, từ đó sẽ tìm được áp lực thấm dùng trongtính toán ổn định mái đập, bố trí vật liệu đắp đập, đánh giá sự ổn định của mái

hạ lưu, lựa chọn hình thức thoát nước thích hợp

- Tính toán xác định građiên thấm của dòng thấm trong thân và nền đập(nhất là ở chỗ dòng thấm thoát ra hạ lưu) để đánh giá mức độ xói ngầm từ đóxác định được kích thước hợp lý của thân đập, các kết cấu chống thấm, thoátnước và thành phần của tầng lọc ngược

- Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max tương ứng

- Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột

- Trường hợp thiết bị thoát nước làm việc không bình thường

- Trường hợp thiết bị chống thấm bị hỏng

Trong phạm vi đồ án này do thời gian có hạn và được sự cho phépcủa giáo viên hướng dẫn , em chỉ tính toán cho hai trường hợp đầu với 1 mặtcắt lòng sông và 2 mặt cắt sườn đồi(trái và phải)

Với mặt cắt lòng sông ta phải tính toán với hai trường hợp là :

- Trường hợp thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước

- Trường hợp thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước hạ lưutương ứng

-Sơ đồ tính thấm cho mặt cắt lòng sông là đập trên nền đá, hạ lưu có nước, thoát nướckiểu lăng trụ

L L

a Trường hợp thượng lưu là MNDBT, mực nước hạ lưu không có nước

Biến đổi nêm thượng lưu thành hình chữ nhật có chiều rộng ∆L sao cho lưu

lượng thấm không đổi

Quy đổi hệ số mái thượng lưu về hệ số mái tương đương:



td t

td t

m

h m

= 2.3,7 13,7.39

 = 17,2(m)

L =(89,36-46).3,7+6+(89,36-50).3,58 -1,5.(50-46) = 299,81(m)

L L

L L h

h L

L      

L

 : Chiều dài dòng thấm thượng lưu biến đổi; L = .h1

+ Cột nước trước đập: h1 = 87,2 – 46 = 41,2m ;

Biến đổi nêm thượng lưu thành hình chữ nhật có chiều rộng ∆L sao cho lưu

lượng thấm không đổi

Quy đổi hệ số mái thượng lưu về hệ số mái tương đương:

td t

td t

m

h m

h h

) (

)

2 1

L L

Biến đổi nêm thượng lưu thành hình chữ nhật có chiều rộng ∆L sao cho lưu

lượng thấm không đổi

Quy đổi hệ số mái thượng lưu về hệ số mái tương đương:



td t

td t

m

h m

h h

) (

)

2 1

2 2 1

a m L L

a h

Y= x

k

q h d

22

1 

0 d 2

Trong đó : kd là hệ sô thấm của đập kd = 4.5x10-7 m/s

m2 là hệ số mái trung bình hạ lưu

h1 là độ sâu nước thượng lưu

- MNDBT = 85,0 (m)

- Cao trình đáy : đáy = 65 (m) => h1 = 85,0-65 = 20(m)

Quy đổi hệ số mái thượng lưu về hệ số mái tương đương:

.

4.(67 65) 3 4.(89.36 67)

4,12 89.36 65

2 110,52 8,92 3,62

đ

đ

a q

a q