luận văn kỹ thuật môi trường Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây

Việc tính toán nhu cầu dùng nước để cho chúng ta xác định được việc xây dựng công trình đầu mối, xây dựng kênh mương, và xây dựng các công trình liên quan.. Để tính toán thiết kế kênh tư

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước đang là một vấn đề chiến lượccủa toàn Cầu.Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật nhiều công trình thủy lợi đã được xâydựng trên khắp thế giới đem lại lợi ích rất lớn cho sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia

Nước ta có nguồn nước dồi dào nhưng lại phân bố không đều theo không gian vàthời gian.Vào mùa mưa lượng mưa rất lớn gây ra thiên tai lũ lụt,mùa khô thì lại thiếu nướcgây khó khăn cho sự phát triển kinh tế của đất nước

Sông Cà Giây thuộc huyện Bắc Bình của tỉnh Bình Thuận, đất đai màu mỡ, dân cưtrong huyện sống chủ yếu bằng sản xuất nông nghiệp Vùng này có đặc điểm khí hậu làkhô, nóng, ít mưa, nguồn nước ngầm hiếm, nước mặt tập trung chủ yếu ở các sông, suốitrong vùng Nhưng lượng nước mặt này ít do sông, suối ở đây ngắn và dốc Vì vậy, nước làmột vấn đề cấp thiết trong việc sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của nhân dân trongvùng, yêu cầu chủ động tạo nguồn nước là vô cùng quan trọng

Điều kiện địa hình khu vực sông Cà Giây phù hợp cho việc xây dựng hồ chứa nướcvới nhiệm vụ là phân phối lượng nước hàng năm Địa chất khu vực với nền ít bị phonghoá, đá lộ rắn chắc, vật liệu địa phương như: đất, đá, cát, sỏi đều có trữ lượng lớn, chấtlượng đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, mặt bằng rộng rãi, khai thác thuận tiện Do đó, khu vực có

đủ điều kiện xây dựng công trình đầu mối

Nhằm mục đích xóa đói, giảm nghèo, nâng cao chất lượng đời sống nhân dân về

mọi mặt, hồ chứa nước sông Cà Giây đã được quyết định xây dựng Hồ chứa hoàn thành

đã góp phần đưa cuộc sống của người dân từng bước đi lên cả về vật chất lẫn tinh thần UBND huyện đã tiến hành xem xét thực địa và nhận thấy việc xây dựng một hồchứa loại nhỏ ở khu vực này là việc làm có tính khả thi cao Công trình sẽ đáp ứng tưới cho

65 ha lúa nước 2 vụ, 50 ha màu, 35 ha cà phê góp phần cải thiện cuộc sống người dânhuyện Bắc Bình nói riêng và tỉnh Bình Thuận nói chung

MỤC LỤC

PHẦN I: 4

TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC 5

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 5

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 5 1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 5 1.3 ĐỊA CHẤT 6 1.4 TÌNH HÌNH KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 8 1.5 ĐIỀU KIỆN VỀ GIAO THÔNG VÀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG 10 CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 11

VÀ QUY HOẠCH 11

2.1 TÌNH HÌNH ĐẤT ĐAI, SẢN XUẤT 11 2.2 TÌNH HÌNH DÂN SINH 11 2.3 QUAN ĐIỂM PHÁT TRIỂN 11 2.4 MỤC TIÊU PHÁT TRIỂN 11 CHƯƠNG III: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ DỰ ÁN 12

3.1 NHIỆM VỤ 12 3.2 TÌNH HÌNH KHU TƯỚI 12 3.3 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG Ở CÁC ĐOẠN KÊNH 13 3.4 CẤP CÔNG TRÌNH 13 3.5 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH 16 PHẦN II: 21

TÍNH TOÁN THỦY VĂN 21

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT 22

VÀ MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG 22

4.1 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT-DUNG TÍCH CHẾT 22 4.2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG – MNDBT24 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 30

3.1 MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA - PHƯƠNG PHÁP TÍNH 30 5.2 CHỌN TUYẾN-HÌNH THỨC-KẾT CẤU CÔNG TRÌNH TRÀN 30 5.3 TÍNH TOÁN SƠ BỘ ĐIỀU TIẾT LŨ 31 5.4 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT ĐIỀU TIẾT LŨ 36 5.5 KIỂM TRA LẠI KHẢ NĂNG THÁO LŨ QUA TRÀN 41 5.6 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 41 5.7.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 43 PHẦN III 45

THIẾT KẾ KỸ THUẬT 45

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 46

6.1 VỊ TRÍ VÀ HÌNH THỨC ĐẬP 46 6.2 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT 46 6.3 THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC THÂN ĐẬP 55 6.4 NỐI TIẾP ĐẬP VÀ BỜ 57 6.5 TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 57 6.6 NỐI TIẾP ĐẬP VỚI NỀN VÀ BỜ 86 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 87

7.2 VỊ TRÍ – HÌNH THỨC 87

7.4 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DỐC NƯỚC 88

7.5 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU 95

7.6 TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG CUỐI DỐC 96

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM 107

8.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 107

8.2 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG 108 8.3 TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG 111 8.4 KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY TRONG CỐNG 122 8.5.THIẾT KẾ TIÊU NĂNG SAU CỐNG 132 PHẦN IV 135

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 135

CHƯƠNG IX : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 136

9.1 MỤC ĐÍCH VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 136

9.2 TÀI LIỆU CƠ BẢN VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 136 9.3 XÁC ĐỊNH LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐNG 138 9.4.TÍNH TOÁN CÔT THÉP151 LỜI CẢM ƠN 167

PHẦN I:

TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH

Tại khu vực dự kiến xây dựng công trình, hai vai đồi tạo thành một khu vực có địahình co thắt, độ dốc hai vai đồi ở đây trung bình khoảng J = 15 % - 20% Qua khu vực cothắt phía trái tuyến đập là vai đồi tương đối dốc do vậy rất thuận tiện cho việc xây dựngtràn xả lũ

Ở khu vực làm hồ có 1 trảng khoảng 10 – 14 ha, địa hình khá bằng phẳng, khi lên caođịa hình khá dốc.Với điều kiện thuận lợi như vậy, có thể xây dựng một công trình nhỏ trữnước khoảng 600000 m3 đến 1000000 m3 nước trở lại

1.3.1 Điều kiện địa hình địa mạo.

- Địa hình: Công trình được xây dựng trong vùng đồi, ít bị phân cắt, cao độ bề mặt địahình ít thay đổi Ở giữa là thung lũng có hình lòng chảo, hạ lưu khá bằng phẳng Tất cảđiều kiện này rất thuận thiện cho việc chúng ta xây dựng hồ chứa

- Địa mạo: Sườn đồi ở khu tưới không dốc lắm, lớp sườn tích, tàn tích khá dày, thành

phần nham thạch cơ bản là sét nhẹ, chứa ít dăm sạn màu nâu, xám đen, xám vàng

1.3.2 Cấu trúc địa chất khu vực.

a, Địa tầng:

Khu vực nghiên cứu xây dựng công trình, địa tầng chủ yếu gồm các thành tạo chính sau:

* Các thành tạo trầm tích trẻ aluvi – Hệ đệ tứ Aqiv2, Thống Holoxen:

- Tàn tích: Phủ trên bề mặt địa hình, tạo thành nhiều lớp dày, thành phần cơ bản là hạt

bột, dăm sạn, đá tảng nhỏ Đất ít ẩm, trạng thái nửa cứng đến cứng, kết cấu chặt vừa đếnchặt

- Sườn tích: phủ trên bề mặt địa hình, có nhiều lớp dày phân bố chủ yếu ở sườn đồi và

chân đồi Thành phần chủ yếu là dăm sạn, hạt bột, đá tảng Đất ít ẩm, dẻo cứng, chặt vừađến chặt

* Các thành tạo trầm tích hiện đại ( aQIV3):

Phân bố chủ yếu ở dưới thung lũng, dọc theo lòng các thung lũng Chúng tạo nên cáctích tụ có bề dày nhỏ, thành phần cơ bản là các hạt cát, sạn, sét, hạt bột, sỏi sạn, tảng lănkhông gắn kết, lẫn các tạp chất hữu cơ Đất ẩm, kết cấu kém chặt

b, Kiến tạo:

- Sau khi tìm hiểu chúng tôi thấy, công trình được xây dựng ở khu vực ít bị động đất,không phát hiện thấy có hiện tượng có thể gây bất ổn định cho công trình

1.3.3 Địa chất thuỷ văn.

Khu vực nghiên cứu khá nghèo nước Về mùa khô, lượng nước ngầm tụt xuống khásâu, các nhánh khe suối nhỏ khô kiệt, chỉ còn dòng chảy chính xuất hiện ở các thung lũng.Nguồn cung cấp nước là nước mưa, nước mặt và một phần nước được chảy trên đồi xuống.Lưu lượng nước có quan hệ thuỷ lực trực tiếp với dòng chảy tự nhiên, biên độ dao độngtheo mùa, thường nhỏ hơn 5m Tầng chứa nước trong thành tạo sườn, tàn tích đệ tứ thìnước chứa trong tầng này phổ biến khắp trong vùng, tầng chứa nước là đất á sét lẫn ít dămsạn, nguồn cung cấp là nước mưa thoát ra ở các sườn đồi, vách dọc theo sông suối Mựcnước dao động theo mùa, biên độ từ 5 – 10 m

1.3.4 Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến.

Tuyến đập đất (tuyến đầu mối):

- Tuyến đập đất sau khi nghiên cứu chúng tôi thấy thích hợp nhất là xây dựng chắn quakhe hẹp nhỏ Trên cơ sở tài liệu thăm dò thu thập được qua các hố thăm dò, tầng địa chấtkhu vực tuyến đập đất được chia ra các lớp sau:

+ Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng có màu xám đen, xám nâu, lẫn nhiều rễ cây nhỏ, phân bố trên

bề mặt đất, bề dày trung bình 0,5m Khi xây dựng công trình chúng ta sẽ bóc sạch Được xếp vào loại đất cấp I- II

+ Lớp 1b: Lớp trầm tích bùn sét có màu xám đen, lẫn rễ cây, dăm sạn, đá tảng nhỏ phân

bố dưới thung lũng, kết cấu kém chặt, bề dày khoảng 2,5m Khi xây dựng công trình ta bóc

bỏ hết - Được xếp vào loại đất I-III

+Lớp 2a: Đất á sét nhẹ có lẫn ít dăm sạn nhỏ, đá tảng nhỏ, kết cấu chặt vừa, khả năngchịu nén trung bình, tính thấm nước kém Bề dày khoảng 1m, phân bố rộng rãi công trình

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng có màu xám đen, xám vàng, lẫn nhiều rễ cây nhỏ và dăm sạn

nhỏ, phân bố trên bề mặt đất, bề dày trung bình 0,2m, khi xây dựng công trình sẽ bóc bỏhết – Được xếp vào loại đất cấp I – III

Lớp 2: Đất bazan có màu nâu nhạt, có lẫn ít dăm sạn, kết cấu chặt vừa, được phân bố

khắp công trình, bề dày ít nhất là 4,5 m-Được xếp vào loại đất cấp II- III

Lớp 3: Lớp đất bazan phong hoá có màu xám vàng, xám xanh, có lẫn dăm sạn, đá tảng

nhỏ, trạng thái nửa cứng đến cứng, kết cấu chặt, tính thấm nước kém Phân bố dưới đấtbazan bề dày lớn hơn 2 m- Được xếp vào loại đất cấp IV- V

 Sử dụng đất đắp đập là đất lớp 2, có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

1.4 TÌNH HÌNH KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN

- Khí hậu nơi đây mang đặc trưng của khí hậu Tây Nguyên đó là nóng, ẩm và thời tiết

đựơc chia làm 2 mùa: mùa mưa và mùa khô Mưa nhiều nhất là các tháng từ IX – XI Lượng mưa trung bình nhiều năm là 1895 mm

Độ ẩm trung bình năm là 81 %

Khả năng bốc hơi hằng năm 1283 mm

Nhiệt độ trung bình năm là 23,6 ºC

+, Trong 1 năm, mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X Hướng gió chủ yếu là giómùa tây nam, mang theo độ ẩm khá lớn nên mùa này có lượng mưa khá lớn, chiếm tới 92

% lượng mưa năm Mưa lớn tập chung vào các thángVI – IX Đồng thời với đó là độ ẩmcao khoảng 88%, lượng bốc hơi nhỏ trung bình khoảng 70 mm/tháng Nhiệt độ trong ngày

ít thay đổi, ít có gió lớn… Nói chung là thời tiết rất điều hoà, rất thuận tiện cho cuộc sốngcủa bà con, phát triển cây trồng cũng như làm 1 hồ chứa để tích nước tưới cây trồng vềmùa khô

+, Về mùa khô, kéo dài từ tháng XI đến tháng IV năm sau, với hướng gió chủ yếu làhướng gió mùa đông bắc có tốc độ lớn hơn mùa mưa, trung bình đạt trên 2 m/s, có thángđạt tới 4 m/s.Sau khi vượt qua dãy trường sơn thì gió trở nên lạnh hơn, khô hơn Lượngmưa về mùa này rất ít, chỉ có 1 lượng nhỏ lúc chuyển giao 2 mùa với nhau Khả năng bốchơi tăng cao dần từ đầu tháng , sau đó đến cuối tháng nó lại giảm đi, trung bình khoảng170mm/tháng, lớn nhất vào các tháng 2,3,4 khoảng 180 mm/tháng Độ ẩm về mùa này lạithấp hơn mùa mưa, khoảng 70%

BẢNG THỐNG KÊ CÁC ĐẶC TRƯNG KHÍ TƯỢNG

1.5 ĐIỀU KIỆN VỀ GIAO THÔNG VÀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG

1.5.1 Điều kiện về giao thông.

- Vị trí dự kiến xây dựng công trình cách đường liên xã khoảng 6 km.Nhìn chung đườnggiao thông ở đây khá phức tạp, khu vực công trình dốc nhiều, nên gây khó khăn cho việcthi công Vì vậy khi xây dựng công trình thì đầu tiên ta phải cải tạo đường, sao cho các xe

có thể đi được, với chiều dài khoảng 2 km

1.5.2 Điều kiện về vật liệu xây dựng.

- Đất đắp đập được khai thác tại chỗ, các vị trí khai thác bãi vật liệu chủ yếu đều caohơn so với mực nước dâng bình thường khi chúng ta xây dựng hồ chứa Đất mà chúng talấy để đắp đập có dung trọng thiết kế là γ = 1,28 T/m 3 Đá hộc, đá dăm các loại được lấy ởđịa phương Các loại nhiên liệu cho xe máy, xi măng, sắt thép được lấy trên thành phốcách khoảng 63 km

CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Bảng thống kê dân số của xã

2.3 QUAN ĐIỂM PHÁT TRIỂN.

Phương hướng của xã đó là xây dựng chính quyền thôn ngày càng mạnh, đảm bảo

an ninh xã hội, phấn đấu không còn hộ gia đình nào còn gặp khó khăn về kinh tế Diện tíchtrồng cà phê, trồng lúa, hoa màu được mở rộng để đảm bảo thu nhập cho người dân

2.4 MỤC TIÊU PHÁT TRIỂN.

Trong những năm gần đây, diện tích trồng cây công nghiệp và cây lương thực của

xã ngày càng tăng, nhưng nước tuới cho cây trồng ngày càng ít nhất là mùa khô.Vì vậy yêucầu cấp bách sau khi khảo sát địa hình này thì giải pháp xây dựng 1 hồ chứa loại nhỏ là cótính khả thi cao Trước tình hình đó việc xây dựng hồ chứa Cà Giây cho 150 ha lúa nước 2

vụ trong khu vực đã được hội đồng nhân dân huyện Bắc Bình đồng ý, coi đó là nhiệm vụhàng đầu trong chiến lược phát triển của huyện

CHƯƠNG III: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ DỰ ÁN

3.1 NHIỆM VỤ.

-Trong những năm tới sẽ chuyển đổi trồng lúa từ 1 vụ sang 2 vụ, diện tích thâm canh

cà phê sẽ tăng lên, nên cần có nước để tưới

- Cấp nước sinh hoạt cho dân cư sinh sống trong vùng dự án

- Cấp nước cho chăn nuôi gia súc, gia cầm và tạo nguồn nước uống cho các loại độngvật hoang dã quy tụ và phát triển trở lại

- Nếu có điều kiện thì tạo cảnh quan cho khu vực, phát triển du lịch, làm nơi thamquan nghỉ ngơi, bồi dưỡng sức khỏe cho nhân dân địa phương và người lao động

- Kết hợp phát điện nếu có nhu cầu đầu tư

- Cải tạo điều kiện môi sinh môi trường theo hướng có lợi cho đời sống của conngười

3.2 TÌNH HÌNH KHU TƯỚI.

Việc tính toán nhu cầu dùng nước để cho chúng ta xác định được việc xây dựng công

trình đầu mối, xây dựng kênh mương, và xây dựng các công trình liên quan

b, Hệ số tưới cho cây lúa.

- Hiện nay tại khu vực công trình, chúng tôi chưa tiến hành công tác đo đạc thínghiệm tưới Việc xác định mức tưới phụ thuộc vào nhiều yếu tố và cũng thay đổi kháphức tạp Các yếu tố chủ yếu đó là:

+ Thổ nhưỡng và địa chất thuỷ văn

Qua số liệu điều tra từ các tài liệu mà chính quyền huyện Bắc Bình cung cấp, qua việctiếp xúc với nhân dân, qua kinh ngiệm thiết kế các công trình tương tự, chọn hệ số tưới tạiđầu kênh cấp 1 là: q = 1,71 l/s/ha

3.3 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG Ở CÁC ĐOẠN KÊNH.

Để tính toán thiết kế kênh tưới, thì đầu tiên ta tính toán lưu lượng tại các kênh vàcác đoạn kênh, trên cơ sở dựa vào diện tích tưới, dựa vào địa hình mà tuyến kênh đi qua,cao độ không chế đáy đầu kênh và cuối kênh tưới, tiến hành tính toán để xác định độ dốckênh, hệ số nhám, và thiết kế mặt cắt ngang kênh

Diện tích khu tưới là nhỏ cho nên chúng tôi chỉ tính lưu lượng từ kênh cấp 1 trở nên: Lưu lượng tại đầu các kênh cấp 1 được xác định bằng công thức:

Qnetc1 = (q x ω)/ή)/ή

Trong đó: Qnetc1 : là lưu lượng đầu kênh cấp 1

q: là hệ số tưới

ω)/ή: là diện tích khu tưới

ή: là hệ số lợi dụng của kênh cấp 2 và các kênh chân rết

Lưu lượng qua các đoạn kênh chính được tính bằng công thức:

Qbrut = Qnet + Qtt

Qtt : lưu lượng tổn thất

Qnet : lưu lượng tại cuối các kênh chính

Qbrut :lưu lượng tại đầu các kênh chính

Do diện tích khu tưới cũng như công trình nhỏ, nên chúng tôi lấy theo kinhnghiệm và công trình tương tự nên hệ số tưới tại đầu mối là 2 l/s

3.4 CẤP CÔNG TRÌNH

Việc xác định cấp công trình có vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế kĩ thuật

vì cấp công trình có ảnh hưởng trực tiếp về kinh tế và kĩ thuật vì nó là cơ sở để xác địnhcác chỉ tiêu thiết kế

Xác định cấp công trình dựa vào 2 điều kiện sau: (theo qui định của TCXDVN – 285– 2002, điều 2.4/ trang 4)

3.4.1 Theo chiều cao công trình và loại nền:

Sơ bộ xác định chiều cao công trình theo công thức sau:

H = MNDBT -  + d (4-1)

Trong đó:

- H: chiều cao công trình

- MNDBT: cao trình mực nước dâng bình thường (được xác định trong phầntính toán điều tiết hồ, nhưng trong đồ án này thì MNDBT được cho là 515.4m

- d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng với MNDBT,

3.4.2 Theo nhiệm vụ của công trình:

Căn cứ vào nhiệm vụ của công trình hồ chứa Cà Giây là cung cấp nước tưới cho 150

ha đất canh tác, tra bảng 2-1/ trang 4 của TCXDVN 285 – 2005 ta có cấp công trình là cấpV

Như vậy: dựa vào 2 điều kiện trên ta xác định được cấp của công trình cần xây dựng

+ Tần suất kiểm tra: 0,2 %

3 Tần suất gió tính toán:

Xác định dựa vào cấp công trình theo 14TCN – 157 – 2005 điều 4.1.3/ Bảng 4.2trang 19

+ Với mực nước dâng bình thường ( MNDBT) : P = 4%

+ Với mực nước dâng gia cường (MNLTK) : P = 50%

4 Hệ số tổ hợp tải trọng (n c ):

(Theo điều 6.2/ trang 17 TCXDVN – 285 – 2002)

- Trong tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất:

+ nc = 1,0 _ đối với tổ hợp tải trọng cơ bản

+ nc = 0,9 _ đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt

+ nc = 0,95 - đối với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa

- Trong tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai: nc = 1,00

5 Hệ số điều kiện làm việc:

m = 1 (Theo phụ lục B, trang 33_TCXD VN285-2002)

6 Hệ số đảm bảo (K n ):

Được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình Theo trang17_TCXD VN285-2002,ứng với cấp công trình là cấp III, ta có:

- Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ nhất : Lấy hệ số Kn = 1,15

- Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số Kn = 1,00

8 Độ vượt cao an toàn đỉnh đập a :

Theo 14TCN 157 – 2005, bảng 4-1 trang 19 đối với đập cấp III :

+ Với mực nước dâng bình thường (MNDBT) : a = 0,7 (m);

+ Với mực nước lũ thiết kế (MNLTK) : a = 0,5 (m);

+ Với mục nước lũ kiểm tra (MNLKT) : a = 0,2 (m)

9 Tuổi thọ hồ chứa T :

Với hồ chứa nước cấp III tra bảng 7.1 trang 31 TCXDVN 285-2002, ta có T = 75năm

10 Gradien thấm cho phép [J ]

- Theo bảng 4-4, trang 35_14TCN-157-2005, ứng với đất đắp là á sét gradien chophép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của thân đập đất là [Jk] = 0,85

11 Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất [K] cp :

Theo bảng 4-6, trang 38_14TCN – 157 – 2005, ta có:

+ K = 1,30 _ Tổ hợp tải trọng cơ bản

+ K = 1,10 _ Tổ hợp tải trọng đặc biệt

3.5 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH

Qua việc khảo sát, nghiên cứu tính toán thì tổng thể cụm công trình đầu mối CàGiây được bố trí như sau:

- Tuyến đập nằm tại vị trí địa hình co thắt vuông góc với dòng chảy của suối

- Dựa vào địa hình xây dựng công trình, khu vực cần tưới, vào địa chất chọn tràn xả lũ

bố trí ở vai trái đập là hợp lý

- Tuyến cống lấy nước được bố trí ở vai phải của đập

3.5.1 Các thành phần cơ bản của hồ chứa

a, Hồ chứa: (Hồ điều tiết năm)

- Lưu vực tình đến chân công trình: 4,6 km2

- Lưu lượng bình quân năm: 93,1 l/s

- Tổng lượng dòng chảy năm: 2,93 x 106 m3

- Lưu lượng đỉnh lũ: 35,44 m3 /s

- Lưu lượng bình quân năm thiết kế: 54,8 l/s

- Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế: 1 727,2 x 103 m3

- Tổng lượng dòng chảy lũ thiết kế: 601,59 x 103 m3

3.5.2 Các thành phần đặc trưng của đập đất

a, Tài liệu tính toán:

- Mực nước dâng bình thường MNDBT: 515.4 m

- Mực nước dâng gia cường MNDGC: 516,86 m

- Tốc độ gió tính toán VMNDGC 14 m/s

- Tốc độ gió tính toán VMNDBT 20 m/s

- Đà gió ( tính bằng km) được đo trên bình đồ ứng với MNDBT ta có:

+, Góc kệp hướng gió và trục đập α = 0º

+, Khi tính với mực nước dâng gia cường D1 = 0,906 km

+, Khi tính với mực nước dâng bình thường D2 = 0,88 km

b, Tuyến đập:

- Tuyến đập nằm tại vị trí địa hình co thắt vuông góc với dòng chảy của suối Chiềucao đập lớn nhất Hmax = 25m (Chiều cao tính từ cao trình đỉnh đập đến cao trình đáy đậpsau khi bóc móng )

- Chiều dài đập L = 330m

c, Xác định cao trình đỉnh đập:

- Khi thiết kế cao trình đỉnh đập được tính theo 2 trường hợp:

Trường hợp hồ có MNDBT ứng với sóng gió lớn nhất ( p = 4% )

Trường hợp hồ có MNNL ứng với sóng gió nhiều năm

Cao trình đỉnh đập được xác định theo công thức:

v: vận tốc gió từ 14 – 20 m/s

D: Đà gió tính toán ở phần trên = 0,78 km

H: chiều sâu nước trong hồ

hsl = 3,2 x 1,25 x h0 tg(α)

Với m = 2,75 (hệ số mái thượng lưu)

Ho: chiều cao sóng trong hồ = 0,073 kv D 

d, Vật liêu dắp đập:

- Qua tài liệu nghiên cứu, qua kinh nghiệm làm các công trình thuỷ lợi ở Bình Thuận, vậtliệu chúng tôi chọn để đắp đập là vật liệu khai thác tại chỗ tại địa phương Vật liệu đó là làđất Bazan có màu nâu nhạt, có lẫn ít dăm sạn nhỏ, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa,dung trọng thiết kế đất đắp γk = 0,95, γkmax = 1,28 x 0,95 = 1,22 T/m3 , ứng với độ ẩm W =18% - 25%

f, Các đặc trưng cơ bản của đập đất:

- Mái đập : Hình dạng đập phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: như vật liệu đắp đập, địa hình,chiều cao đập, điều kiện thi công, sử dụng….Việc chọn hệ số mái đập lúc đầu ta tính theocông thức sơ bộ, sau đó kiểm tra lại ở phần tính thấm và ổn định sao cho hợp lý:

+, Hệ số mái thượng lưu: Bên thượng lưu có cơ với bề rộng cơ = 3m ở cao trình +508m

so với mực nước biển, trên cơ m1 = 3; m2= 3,5, lát bê tông bảo vệ đỉnh đập từ cao trìnhMNC = 498m đến cao trình đỉnh đập

+, Hệ số mái hạ lưu: Bố trí cơ rộng 3m, ở cao trình +508m, từ cao trình 497m trở xuốngđựơc lát đá kiểu áp mái Trên cơ hệ số mái m1 = 2.5 ; m2 = 3

3.5.3- CỐNG LẤY NƯỚC.

1, Nhiệm vụ cống lấy nước: là phục vụ cho cuộc sống của bà con, phục vụ làm nông

nghiệp để tưới nước cho 55 ha lúa, 40 ha màu, 15 ha cà phê Sau khi khảo sát và tính toánchúng tôi chọn tuyến cống bố trí tại vai phải đập, vuông góc với tuyến đập, tại vị trí có caotrình 498,3 m so với mặt nước biển Lưu lượng càn lấy là 150 l/s

2, Chọn kết cấu cống:

- Kết cấu cống Bê tông cốt thép M250

- Vì cống dài nên cống được chia ra làm nhiều đoạn nhỏ để phòng lún, chống bị rạn nứt.Liên kết với các đoạn với nhau bằng các khớp nối

3, Các kích thước cơ bản của cống:

1, Bố trí tuyến, lựa chọn kết cấu:

Dựa vào địa hình xây dựng công trình, khu vực cần tưới, vào địa chất, chúng tôi đãkhảo sát và tính toán và đã chọn tràn xả lũ bố trí ở vai trái đập là hợp lý

Cao dộ ngưỡng tràn thiết kế : 515,4 m, cột nước tràn thiết kế là 1,46 m, chiều rộngngưỡng tràn thiết kế là 10 m

Các thông số cơ bản làm tràn xả lũ:

Lưu lượng thiết kế: Qtk = 35,44 m3/s

Chiều rộng ngưỡng tràn thiết kế: B = 10 m

Cột nước tràn thiết kế: H = 1,46 m

Cao độ ngưỡng tràn thiết kế: 515,4 m

Kiểu tràn: Tràn đỉnh rộng không cửa van

Chiều dài dốc nước: 70 m

Độ dốc của dốc nước: I = 20%

Chiều sâu bể tiêu năng: D = 9 m

Chiều rộng phần kênh xả: B = 10 m

Kênh xả hạ lưu có độ dốc: i = 0,003

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH

TT Thông số kĩ thuật chính Đơn vị Thông số Ghi chú

2 Diện tích tưới cà phê ha 35

2 Cao độ ngưỡng tràn thiết kế m 515.4

3 Lưu lượng tràn thiết kế M3

PHẦN II:

TÍNH TOÁN THỦY VĂN

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT

VÀ MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG

4.1 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT-DUNG TÍCH CHẾT

4.1.1 Khái niệm.

- Dung tích chết: là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết, là phần

dung tích thấp nhất trong hồ

- Mục đích bố trí: dung tích chết là để chứa phần bùn cát lắng đọng trong suốt thời kỳ

hoạt động của công trình, tạo đầu nước phục vụ cho tưới tự chảy, phát điện với công suấttối thiểu thiết kế, phục vụ giao thông vận tải……

- Mực nước chết: là cao trình mực nước ứng với dung tích chết.

4.1.2 Các điều kiện xác định dung tích chết(V o )– MNC

Vo được xác định dựa vào các điều kiện sau:

4.1.2.1 Đảm bảo yêu cầu về tuổi thọ công trình:

Tức là Vo phải đảm bảo chứa hết lượng bùn cát lắng đọng trong hồ trong suốt thời

kỳ hoạt động của công trình  Vo  K T.Vbc

Trong đó:

- Vb: hàm lượng bùn cát lắng đọng trong năm (m3) (tài liệu)

- T: tuổi thọ công trình (dựa vào cấp công trình tra TCN 285-2002  T )

- K: hệ số kể đến sạt lở bờ, thường chọn K = (1,21,5)

4.1.2.2 Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy: Zo  ZKC + Z

Trong đó: - ZKC: cao trình mực nước khống chế tại đầu kênh tưới

- Z: tổng tổn thất qua cống

4.1.2.3 Các yêu cầu khác:

Phần dung tích chết thiết kế không chỉ đảm bảo 2 yêu cầu trên mà còn đáp ứng cácyêu cầu khác như: giao thông vận tải, phát điện, du lịch, thủy sản v.v…nên tùy theo từngđiều kiện, tình hình cụ thể mà ta xác định chính xác phần dung tích chết

Tóm lại: việc xác định dung tích chết cần phải thông qua tính toán phân tích để lựa

chọn được dung tích chết hợp lý thỏa mãn được mọi yêu cầu cũng như nhiệm vụ của côngtrình

Ở đây, do hồ chứa Cà Giây có nhiệm vụ chủ yếu là cấp nước tưới nên để đơn giản vàđược sự cho phép của thầy hướng dẫn em chỉ xác định dung tích chết theo yêu cầu đảmbảo được tuổi thọ của công trình sau đó kiểm tra lại yêu cầu tưới tự chảy

4.1.2.4 Xác định dung tích chết theo yêu cầu tuổi thọ công trình

Với điều kiện tuổi thọ công trình, ta xác định được hàm lượng bùn cát lắng đọngtrong suốt thời gian hoạt động của công trình Từ đó xác định được mực nước chết theocông thức sau:

ZMNC = Zbc + h + a (2 – 1)Trong đó:

Vll : thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ (m3)

Vdd : thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ (m3)

- T : tuổi thọ công trình, xác định dựa vào cấp công trình, đối với công trình cấp IIIthì T =75 năm

- : khối lượng riêng của bùn cát,  = 0,8 T/m3

- : đặc trưng cho hàm lượng bùn cát bị tháo ra khỏi hồ lúc lũ về, lấy  = 0,7

- Ro: hàm lượng bùn cát trung bình nhiều năm, được tính theo công thức :

1000

. 0

0 0

Q

R  (kg/s)Với: -  : lượng ngậm cát

- Qo : lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm, theo tài liệu về dòng chảyThay các giá trị vào công thức (2 – 3), ta được Vll.

2.1.3.Xác định MNC:

Thay các giá trị Zbc vào công thức (2 – 1), ta xác định được cao trình mực nước chếtnhư sau:

ZMNC = Zbc + h +a (m)

**So sánh với điều kiện tưới tự chảy:

Ta so sánh cao trình mực nước chết với cao trình yêu cầu tưới tự chảy nếu ZMNC > Z

KC thì thỏa mãn được yêu cầu tưới tự chảy của cống lấy nước

=> Dung tích chết tương ứng Vo ( tra từ quan hệ Z V )

Nhưng, được sự cho phép của thầy giáo, qua sự thu thập tài liệu trong phạm vi đồ án nàythì: cao trình MNC = 499,5 m Tra quan hệ Z V ta được 20,45.103 (m3)

- Tài liệu về bốc hơi ứng với tần suất

- Tài liệu về phân phối dòng chảy năm thiết kế ứng với tần suất

- Tài liệu về nhu cầu dùng nước tính tại đầu mối

- Tiêu chuẩn thấm qua kho

4.2.3 Nội dung – Phương pháp tính toán

4.2.3.1 Nguyên lý tính toán:

Để xác định được MNDBT trước tiên phải xác định được Vh trên cơ sở tính toán điềutiết hồ theo hình thức điều tiết năm ứng với năm tính toán ít nước bằng phương pháp lậpbảng

Cơ sở của phương pháp là dựa vào phương trình cân bằng nước:

b.hoi yc

1 2

q q

q q

.

q

V V

t q

Q

Trong đó:

- Q: lưu lượng nước đến đã biết

- qyc: lưu lượng nước yêu cầu

- qb.hơi: lượng nước bốc hơi khỏi hồ nước

- qthấm: lưu lượng thấm (phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ, Vhồ)

- qxả: lượng nước xả thừa (phụ thuộc vào quá trình nước đến, phương thức vận hànhkho nước)

- V1, V2: dung tích hồ đầu và cuối thời đoạn tính toán

Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ sở đódựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn ta xác định được thời kỳ thiếu nước và thời kỳthừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết ( dung tích hiệu dụng ) để thiết kế

4.2.3.2 Trình tự tính toán:

- Bước 1: Tính Vh khi chưa kể đến tổn thất

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính sau:

Bảng (4-3): Bảng điều tiết hồ chưa kể tổn thất

- Cột 3: Lưu lượng dòng chảy đến bình quân tháng (tài liệu dòng chảy năm thiết kế)

- Cột 4: Tổng lượng nước đến bình quân tháng, WQ = Qi ti

- Cột 5: Tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng (tài liệu về yêu cầu dùng nước)

- Côt 6: Lượng nước thừa trong tháng,  Wi = WQi - Wqi > 0

- Cột 7: Lượng nước thiếu trong tháng,  WQi - Wqi < 0

- Cột 8 : Dung tích kho tích trữ từng tháng

- Cột 9: Lượng nước xả trong tháng

Ghi chú: tổng cột 7 sẽ cho ta dung tích nước cần trữ hay đó chính là Vh.

- Bước 2: Tính toán lượng nước tổn thất do thấm và bốc hơi được tính như sau:

- Cột 1: Các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi

- Cột 2: dung tích kho, Vkho = Vo+ Vhi

Với: Vhi : dung tích hồ ứng với từng tháng ghi ở cột 8 bước 1

Vo : dung tích kho ứng với mực nước chết

- Cột 3:dung tích kho bình quân,

2

1 i i k

V V

V   

- Cột 4: diện tích mặt hồ tương ứng với dung tích kho, xác định dựa vào quan hệ(VZ), (FZ) khi biết V k

- Cột 5: lượng bốc hơi mặt hồ ứng với từng tháng ( tài liệu về bốc hơi )

- Cột 6: lượng nước tổn thất do bốc hơi, Wbh = F Zi,

Với : Zi : lượng bốc hơi từng tháng (tài liệu)

- Cột 7: lượng nước tổn thất do thấm, Wt = K V ki ,

Với: K : tiêu chuẩn thấm trong kho nước, phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ

- Côt 8: Tổng lượng nước tổn thất, Wtt = Wt + Wbh

- Bước 3: Tính lại Vh khi có kể đến tổn thất

- Cột 2: Các ngày tương ứng trong tháng.

- Cột 3: Tổng lượng dòng chảy đến bình quân tháng

- Cột 4: Tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng

- Cột 5: Tổng lượng nước tổn thất do thấm và bốc hơi

- Cột 6: Tổng lượng nước sử dụng bình quân tháng ( có kể đến tổn thất )

Cột 6 = Cột 5 + Cột 4

- Cột 7: Lượng nước thừa trong tháng,  Wi = WQi - Wqi > 0

- Cột 8: Lượng nước thiếu trong tháng,  WQi - Wqi < 0

- Cột 9: Dung tích kho tích trữ từng tháng

- Cột 10: Lượng nước xả trong tháng

Kết quả tính toán điều tiết hồ:

Sau khi lập bảng tính toán điều tiết, ta xác định được dung tích cần thiết để điều tiếtdòng chảy hay chính là dung tích hiệu dụng Vh trong 2 trường hợp không kể đến tổn thất

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

3.1 MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA - PHƯƠNG PHÁP TÍNH

- Mục đích: thông qua tính toán tìm ra phương án phòng lũ hợp lý nhất về dung tích

phòng lũ của kho nước, lưu lượng xả lớn nhất về hạ lưu, kích thước công trình xả vàphương thức vận hành kho nước

-Ý nghĩa :

+ Xác định dung tích phòng lũ.

+ Hình thức vận hành công trình xả lũ

+ Xác định quy mô và kích thước công trình xả lũ

Cụ thể, trong phạm vi đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ của tính toán điều tiết lũ là để xácđịnh đường quá trình xả lũ (q~t).Từ đó, ta xác định được các giá trị qx

max,VSC, ZSC ứng vớiphương án tính

- Phương pháp tính toán điều tiết lũ:

+ Phương pháp đơn giản của Kôtrêrin: Phương pháp này dùng trong các trườnghợp tính toán thiếu tài liệu hoặc khi quy hoạch sơ bộ cần phải so sánh nhiều phương án.Phương án này xem đường quá trình tháo lũ là một đường thẳng

5.2 CHỌN TUYẾN-HÌNH THỨC-KẾT CẤU CÔNG TRÌNH TRÀN.

5.2.1 Chọn tuyến tràn.

Dựa vào điều kiện địa hình và địa chất đầu mối, cao độ vai đập, điều kiện thi công,

phương thức vận hành, quản lý tràn và khu tưới chúng tôi thấy tuyến tràn xả lũ đỉnh rộng

bố trí ở vai trái đập là hợp lý, do đó chúng tôi không đưa ra phương án so sánh mà lựachọn phương tuyến ở vai trái đập

+ Cao trình ngưỡng = MNDBT nghĩa là Zngưỡng = 515,4 m

- Tràn không có cửa van điều tiết

+ Bề rộng tràn: Btr = 10 m

- Hình thức nối tiếp sau tràn: dốc nước

- Vật liệu xây dựng: toàn bộ công trình của đường tràn đều bằng bêtông cốt thép M200

5.3 TÍNH TOÁN SƠ BỘ ĐIỀU TIẾT LŨ.

5.3.1 Tài liệu tính toán.

- Tài liệu về địa hình, địa chất

- Tài liệu quan hệ đặc trưng của hồ chứa (Z~F), (Z~W)

- Xác định mực nước lớn nhất trong kho (MNDGC).

- Xác định dung tích siêu cao: Vsc

5.3.2 Các bước tính toán.

V

m

Để xả lũ an toàn cho hồ chứa, ta chọn trường hợp bất lợi nhất là khi lũ về thì hồ đãchứa đến MNDBT.

Chọn lũ thiết kế là lũ ứng với tần suất p = 1%

5.3.2.1 Nguyên lý tính toán:

- Dựa vào phương trình cân bằng nước, ứng với công thức cơ bản của dòng chảykhông ổn định, trong tính toán điều tiết lũ của kho nước :

Qdt – qdt = Fdh (3-1)

Q: lưu lượng chảy vào kho nước trong thời đoạn tính toán (m3/s)

q: lưu lượng chảy từ kho nước ra trong thời đoạn tính toán (m3/s)

dt: thời điểm dòng chảy đang xét (giây)

dh: cột nước phía trên ngưỡng tràn xả lũ (m)

F: diện tích mặt thoáng của hồ chứa (m2)

Phương trình (3-1) ta viết lại dưới dạng:

Q – q = F

dt dh

Nếu xét trong thời đoạn t: t = t2 – t1 Và Fdh = V (dung tích kho nước) Và ta có lưulượng nước đến và nước xả ở đầu thời đoạn và cuối thời đoạn tính toán t là: Q1, q1, và Q2,

Q  ;

2

2

1 q q

q 

2

1,Q

Q : là lưu lượng nước đến ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

q1, q2: là lưu lượng xả tương ứng

Từ công thức trên ta viết lại: Q t - q.t = V (3-2)

Với V = V2 – V1

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

Với mục đích tìm quá trình xả lũ (q~t) thì phương trình (3-2) chưa giải được vì có 2 sốhạng V2, q2 chưa biết Muốn giải được phải dùng phương trình thủy lực cả công trình xả lũ

ở dạng tổng quát

q = f(Zt, Zh, C) (3-3)

Zt : Mực nước thượng lưu công trình xả lũ (m)

Zh : Mực nước hạ lưu công trình xả lũ (m).

C : Tham số của công trình tràn xả lũ

Vậy công thức (3-2) và (3-3) là công thức cơ bản để tính toán điều tiết lũ, và xác địnhquá trình xả lũ (q~t)

5.3.2.2 Nội dung tính toán điều tiết lũ:

- Ứng với tần suất thiết kế p = 1%

- Dùng phương pháp Kôtrêrin với phương trình cơ bản như sau:

qxả = Qmax

(1-L

PL W



Trong tính toán sơ bộ ta có thể bỏ qua cột nước lưu tốc, có thể lấy H0 = H

5.3.2.3 Tính toán quan hệ (q xả ~Hi) theo Kôtrêrin:

- Ta giả thiết các cột nước tràn Hi = (0,24)

- Cao trình mực nước siêu cao ứng với HTi: ZSci = ZMNDBT + HTi

Có ZSci tra đường quá trình (Z~W) tra được VSci (m3)

Tính được dung tích phòng lũ VPli = VSci – VMNDBT (m3)

Trong đó : VMNDBT = 1916,312.103 (m3)

Ta có tổng lượng lũ đến hồ : WL = Wp=1% = 601590 (m3)

Lưu lượng thiết kế ứng với tần suất p = 1%: Qmax = Qp = 35,44 (m3/s)

Thay vào công thức (3-4) ta tính được qxả ứng với cột nước tràn giả thiết (kết quả tínhtoán ghi ở bảng (3-1)

5.3.2.4 Tính toán quan hệ (q xả ~Hi) theo công thức thủy lực:

- Ứng với BT = 10 m, giả thiết cột nước tràn Hi = (0,24)

Thay trị số BT và Hi vào công thức (3-5) ta tính được lưu lượng xả qua tràn tương ứng qi

* Để xác định cột nước tràn hợp lý nhất từ kết quả trên, ta vẽ quan hệ (HTi~qi) và(HTi~qmaxi) ứng với BT = 10 m sẽ cho ta một HT và qxả hợp lý (kết quả tính toán được ghi ởbảng (3-2)

Như vậy ta có kết quả tính toán ứng với BT = 10m có:

HT = 1,47 m

qxả = 28,6 m3/s

5.4 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT ĐIỀU TIẾT LŨ.

5.4.1 Mục đích và yêu cầu tính toán.

Tràn xả lũ có nhiệm vụ tháo nước thừa khi lũ về nhằm đảm bảo an toàn cho côngtrình đầu mối Vì vậy cần kiểm tra, đánh giá khả năng tháo lũ của tràn có đảm bảo tháođược Q cần tháo hay không Theo qui phạm tính toán thủy lực đập tràn C – 8 – 76, lưulượng tháo lũ được xác định theo công thức sau:

Q = m .b 2 g Ho3/2 (3-6)

Trong tính toán thiết kế sơ bộ, các hệ số m và  đều là giả thiết nên kết quả chưa chínhxác Vì vậy ở phần này cần tính toán lại các hệ số , m, Ho theo số liệu thực tế Từ đó tínhtoán lại điều tiết lũ và kiểm tra khả năng tháo lũ thực tế qua tràn

5.4.2 Lựa chọn hình thức – kích thước công trình tràn.

5.4.3.1 Kiểm tra điều kiện chảy ngập:

a, Xét ảnh hưởng của lưu tốc tới gần:

Trong thiết kế sơ bộ coi Ho = H là chưa đúng với quy phạm thiết kế đập tràn vì đã bỏcột nước lưu tốc Vì vậy theo qui phạm tính toán thủy lực đập tràn C – 8 – 76, điều 3.5trang 28 của thì điều kiện để xét cột nước lưu tốc như sau:

+ Nếu T > 4.b.Htr thì cho phép không xét đến cột nước lưu tốc V g o

2

2



.+ Nếu T < 4.b.Htr thì không cho phép bỏ qua cột nước lưu tốc V g o

Htr = 1,47 m: cột nước trên đỉnh tràn (tính toán phần thiết kế sơ bộ)

B = 10 m: tổng chiều rộng tràn nước của tràn

Với góc mở rộng của tường cánh có  =180 => cotg  =3,08

g



b,Kiểm tra điều kiện chảy ngập của tràn:

- Nhìn vào bình đồ, bản đồ thiết kế, ta thấy cao trình bố trí tràn cao, mà nối tiếp sau

tràn là 1 dốc nước rồi mới chảy xuống kênh hạ lưu Do vậy, ta kết luận chảy qua đập tràn

là chảy tự do

5.4.3.2 Tính hệ số m

Theo điều 3.7 mục 2 trang 22 QPTLC8-76: Khi thiết kế sơ bộ và kỹ thuật, trị số mđược xác định chính xác theo phương pháp của Đ.I.Ku-Min

Đối với tràn ngưỡng rộng, không có ngưỡng ( P1 = 0 ), khi  2

b

H

thì xác định hệ sốlưu lượng m theo các bảng từ (68) trong QPTLC8-76 trong đó hệ số m phụ thuộc vào cácyếu tố sau:

- Phụ thuộc vào chiều rộng tương đối của ngưỡng tràn ở phía thượng lưu, chiều rộngtương đối đó là: T

- Phụ thuộc vào trị số đặc trưng cho hình dạng ( trên mặt phẳng của mép vào thẳngđứng của đập tràn Với mép vào bố trí xiên so với hướng nước chảy một góc cotg  = 3,08với ( =180)

Tra bảng 6 trang 37 của QPTLC8-76 với cotg = 3,08, T = 0,523 ta tra được m =0,3585

Ứng với tần suất lũ thiết kế: Qđến max = 35,44 m3/s

- Lưu lượng xả lớn nhất : qxả max = 28,4m3/s