Đồ án thiết kế hồ chứa nước

- Ngoài các nguồn nước từ các sông suối khe lạch vùng dự án đang còn nguồn nước mặt từ các hồ đập, nhưng nó chỉ đảm bảo cấp nước cho 1 số diện tích đấtcanh tác đất nông nghiệp và

MỤC LỤC

PHẦN 1 7

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 7

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 7

1.1 Vị trí công trình 7

1.2 Điều kiện tự nhiên 7

1.4 Điều kiện địa chất 15

1.5 Tình hình vật liệu xây dựng 18

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 19

2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế 19

2.2 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt trong vùng 21

2.3 Nhu cầu dùng nước 21

2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi 22

PHẦN 2 24

THIẾT KẾ SƠ BỘ 24

CHƯƠNG 3: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH 24

3.1 Nhiệm vụ công trình 24

3.2 Giải pháp công trình 25

3.3 Thành phần công trình 25

3.4 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế 25

3.5 Xác định các thông số hồ chứa 26

3.6 Các phương án tuyến cụm công trình đầu mối 35

3.7 Hình thức công trình đầu mối 36

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾSƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC PHƯƠNG ÁN 37 4.1 Tính toán điều tiết lũ 37

4.2 Thiết kế sơ bộ đập ngăn nước 47

4.7 Chọn phương án hợp lý về kinh tế kỹ thuật 72

PHẦN 3 74

THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 74

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 74

5.1 Chọn tuyến 74

5.2 Chọn hình thức loại đập 74

5.3 Thiết kế mặt cắt cơ bản của đập đất 74

5.3.1 Cao trình đỉnh đập 74

5.3.2 Bề rộng đỉnh đập 74

5.3.3 Chọn mái đập 75

Theo công thức kinh nghiệm: 75

5.4 Chọn cấu tạo chi tiết đập 75

5.4.1 Chọn thiết bị chống thấm 75

5.4.2 Chọn thiết bị thoát nước 75

5.4.3 Chọn thiết bị bảo vệ mái thượng lưu 76

5.4.5 Chọn cấu tạo chi tiết mặt đập 78

5.5 Tính thấm qua đập đất 78

5.5.4.2 Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi bên trái (mc I-I) cao trình 20 87

5.5.4.3 Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi bên trái (mc III-III) cao trình 14 97

5.5.5 Tính thấm cho các mặt cắt bằng phần mềm geo-slope 103

5.5.5.1 Tính thấm cho mặt cắt lòng sông 103

5.5.5.2 Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi 104

5.5.6 Tính tổng lượng thấm 105

5.6 Tính toán ổn định mái đập 106

5.6.3 Số liệu tính toán 108

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 118

6.1 Bố trí chung đường tràn 118

6.3 Tính toán thủy lực tràn: 121

6.3.1 Thủy lực ngưỡng tràn 122

6.4 Tính toán kênh xả hạ lưu 137

6.5 Tính toán tiêu năng 138

6.6 Chọn cấu tạo các bộ phận tràn 142

6.6.4 Kênh xả hạ lưu 145

6.7 Tính toán ổn định 146

6.7.1 Mục đích 146

6.7.2 Chọn mặt cắt tính toán 146

6.7.3 Các trường hợp tính toán 146

6.7.4 Các số liệu tính toán : 146

6.7.5 Phương pháp tính toán 147

 : góc ma sát của đất nền 147

6.7.6 Tính toán ổn định 148

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC 155

7.1 Mục đích yêu cầu 155

7.2 Hình thức cống 155

7.3 Tính toán thủy lực 156

7.3.1 Tài liệu thiết kế 156

7.3.2 Sơ bộ bố trí cống: 156

7.3.3 Thiết kế mặt cắt kênh 156

7.3.4 Tính toán khẩu diện cống 159

7.3.5 Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 165

7.5 Chọn cấu tạo 172

7.5.1 Cấu tạo cửa vào và cửa ra 172

7.5.3 Tháp van 175

7.6 Tính các lực tác dụng lên 1 mặt cắt ngang cống 176

7.6.1 Mục đích tính toán 176

7.6.2 Các số liệu tính toán 176

7.6.3 Tính toán lực tác dụng lên thân cống 178

PHẦN 4 183

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 183

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU TRÀN183 8.1 MỤC ĐÍCH VÀ CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 183

8.1.1 Mục đích 183

8.1.2 Trường hợp tính toán 183

8.1.3 Tài liệu tính toán 183

8.2 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG 184

8.3 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 185

8.3.1 Trường hợp 1 185

8.3.2 Trường hợp 2 186

8.4 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP 189

8.4.1 Tính toán bố trí cốt thép cho mặt cắt chân tường 189

8.4.2 Tính toán bố trí cốt thép cho mặt cắt giữa tường 190

8.4.3 Tính toán bố trí cốt thép cho bản đáy tường 191

8.4.4 Bố trí vùng chịu nén 191

8.4.5 Tính cốt thép ngang ( cốt xiên ) 192

8.4.6 Kiểm tra nứt 192

KẾT LUẬN 197

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 1: ĐI

ỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Vị trí công trình.

Kỳ Anh là 1 huyện bán sơn địa, bao gồm: đồng bằng, trung du và miền núi.Nằm phía Nam của tỉnh Hà Tĩnh Có diện tích tự nhiên 1058,5 km2, gồm 32 xã

và thị trấn Vùng hưởng lợi dự án bao gồm: Thị trấn Kỳ Anh, Kỳ Phương, KỳThịnh, Kỳ Lợi, Kỳ Liên, Kỳ Long, Kỳ Trinh

1.1.1 Vị trí địa lý.

Công trình hồ chứa nước thượng nguồn Sông Trí được xây dựng trên địa bàn xãKỳ Hoa cách thị trấn huyện Kỳ Anh khoảng 8 km về phía Tây và có vị trí địa lýnhư sau:

+ Kinh độ Đông: 106015'  106030'

+ Vĩ độ Bắc: 17057'  18006'

+ Phía Bắc giáp xã Kỳ Hải, Kỳ Hà

+ Phía Nam giáp dãy núi Hoành Sơn và Kỳ Nam

+ Phía Đông giáp với Biển Đông

+ Phía Tây giáp với Kỳ Tân, Kỳ Thư

1.2 Điều kiện tự nhiên.

1.2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo.

1.2.1.1 Địa hình của khu vực.

+ Địa hình, địa mạo vùng dự án:

- Dốc dần theo hướng Đông Bắc- Tây Nam

- Phía Đông Bắc là dãi đất ven biển có cao độ từ +1 đến +5, tương đối rộng và bằng phẳng thuận lợi cho bố trí khu công nghiệp

- Phía Tây Nam là dãy Hoành Sơn có đỉnh cao nhất ở độ cao 1020m

+ Địa hình, địa mạo vùng xây dựng:

- Địa hình, địa mạo vùng xây dựng: Hồ Sông Trí dự kiến nằm trên thượng nguồn sông Trí ( phía trên tuyến đường điện 500 KV) Địa hình khu vực lòng hồ dốc dần từ Đông sang Tây Lòng hồ có diện tích khá rộng, khả năng chứa tương đối lớn Vùng lòng hồ

bằng phẳng, thảm thực vật thưa thớt, ba phía là đồi trọc, cao độ lòng hồ từ 19m trở lên Phía trong lòng hồ có một số dân của các xã Kỳ Hoa, Kỳ Tân làm trang trại, không có các công trình xây dựng kiên cố, hiện đại và không là vùng có mỏ tài

nguyên, khoáng sản Nhìn chung về địa hình, địa mạo rất thuận lợi để xây dựng hồ chứa nước ở đây

1.2.1.2 Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Khe Gỗ.

Bảng 1-1:Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Khe Gỗ

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

Z-F

Z-F

F(10^6 m2) Z(m)

Hình 1.1 Biểu đồ quan hệ Z= f(F)

0.000000 20.000000 40.000000 60.000000 80.000000 0.00

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

Z-V

Z-V

V(10^6 m3) Z(m)

Hình 1.2 Biểu đồ quan hệ Z= f(V)

1.2.2 Tình hình khí tượng thủy văn.

1.2.2.1 Khái quát điều kiện chung của lưu vực

+ Hà Tĩnh nói chung, Kỳ Anh nói riêng là vùng chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậuNhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng

4 năm sau Dãy Trường Sơn (biên giới Việt Lào) tạo nên chế độ mưa khác nhau giữasườn Đông và sườn Tây tạo nên gió Lào khắc nghiệt từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm.+ Huyện Kỳ Anh nằm trong vùng có lượng mưa lớn nhất của tỉnh Hà Tĩnh Lượngmưa trung bình nhiều năm đạt 3100 mm Trong khu vực có mạng lưới sông ngòi dàyđặc Các sông suối đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn nơi có địa hình hiểm trở, cây cốirậm rạp Do đặc điểm địa hình nên các sông suối thường chảy ngoặc nghèo, uốn khúc,

có độ dốc tương đối lớn

+ Diện tích lưu vực F=36.2 km2

+ Chiều dài sông chính L=18,5 km

+ Tổng chiều dài sông nhánh  l=25 km

+ Độ dốc lòng sông chính tính đến tuyến công trình 17%o

+ Độ dốc sườn dốc 295%o

+ Trong khu vực dự án có 5 trạm đo khí tượng thuỷ văn Tài liệu thực đo đáng tin cậy,phục vụ tốt cho việc tính toán thuỷ văn công trình

- Trạm khí tượng Kỳ Anh, cách vị trí xây dựng công trình 6 km.

- Trạm đo mưa Kỳ Lạc, Rào Nậy, Bàn Nưới, cách vị trí xây dựng công trình 28 km

- Trạm đo dòng chảy Rào Nậy, Tân Lâm, cách vị trí xây dựng công trình 22 km Qua phân tích đánh giá chất lượng tài liệu, chúng tôi dùng tài liệu trạm đo khí tượngthị trấn Kỳ Anh để tính toán

1.2.2.2 Điều kiện khí tượng.

+ Nhiệt độ: - Nhiệt độ năm trung bình : 24oC

- Nhiệt độ trung bình cao nhất : 29,8 oC

- Nhiệt độ trung bình thấp nhất : 17,5 oC

- Nhiệt độ cao nhất : 42oC

- Nhiệt độ thấp nhất : 6,6oC

+ Bốc hơi:

- Lượng bốc hơi lớn nhất : 237,4 mm (tháng 7)

- Lượng bốc hơi nhỏ nhất : 33.3 mm (tháng 2)

+ Độ ẩm:

- Độ ẩm tương đối năm trung bình :44%

- Mùa mưa độ ẩm đạt : 88-91%

- Mùa nắng nóng độ ẩm thấp nhất : 70% (tháng 7)

+ Mưa:

- Lượng mưa năm lớn nhất : Xo = 3100 mm/năm

- Lượng mưa năm lớn nhất đã quan trắc được các vị trí như sau:

Tại thị trấn Kỳ Anh : 4386 mm

- Lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 11, lớn nhất vào tháng 10 hàng năm

- Một đặc điểm của khu vực miền Trung là mưa tiểu mãn vào tháng 5, có khi mưatiểu mãn đạt giá trị lớn nhất trong năm Sau mưa tiểu mãn lượng mưa giảm dần và đạtthấp nhất vào tháng 7

- Khi có bão lượng mưa thường rất lớn Mưa 1 ngày lớn nhất đạt 519mm tại Kỳ Anh, 501mm tại Kỳ Lạc, 760mm tại Bàu Nước Lượng mưa 3 ngày lớn nhất đạt 1175mm tại trạm Kỳ Anh, 1008 mm tại Kỳ Lạc, 1985 mm tại Bàu Nước.

Theo số liệu thống kê quan trắc gió lớn nhất các hướng tại trạm Kỳ Anh như sau:

- Tốc độ gió lớn nhất khi có bão trong năm: Vmax=54,0 m/s

- Tốc độ gió lớn nhất trung bình nhiều năm: Vtb=26,4 m/s

- Thời gian gió thổi liên tục: t=6 giờ

1.2.2.3 Điều kiện thuỷ văn công trình.

Dùng tài liệu thực đo dòng chảy của trạm Kỳ Anh để tính toán sau đó chuyển về lưu vực nghiên cứu, kết quả tính toán như sau:

+ Lượng mưa:

- Lượng mưa năm trung bình Xtb=2899 m

- Lượng mưa năm thiết kế X80%=2316 mm

+ Kết quả phân phối lượng nước năm thiết kế:

- Mưa 1 ngày max trung bình : Xtbmax=285,8 mm

- Mưa 1 ngày max P=0,2% : X0.2% = 960 mm

- Mưa 1 ngày max P=1% : X1% = 763 mm

Bảng 1.3 Bảng phân phối bốc hơi

1.3.1 Tài nguyên đất và thổ nhưỡng.

Đất đai trong vùng dự án được chia các loại sau:

+ Vùng đất thấp trũng ven biển, ven cửa sông chủ yếu là loại đất phù sa, chua phèn,nhiễm mặn, loại đất này thích hợp cho việc nuôi trồng thuỷ sản nước mặn và nước lợ + Vùng đất bằng phẳng chủ yếu là loại đất thịt pha cát lẫn chất hữu cơ, có tầng canhtác dày 30-40 cm thích hợp với cây trồng lúa nước

+ Vùng đất ven đồi là lớp tàn tích thịt pha sét nhẹ lẫn chất hữu cơ, thích hợp choviệc trồng cây công nghiệp và cây ăn quả

+ Vùng còn là loại đất đồi chỉ thích hợp cho việc trồng cây lâm nghiệp

Diện tích đất đai các xã vùng hưởng lợi được phân bố như sau

DT Rau(ha)

DT ăn quả(ha)

DT NTTS(ha)

1 Thị trấn Kỳ

4 xã Kỳ Lợi 341 25 0 0 90

1.3.2 Tài nguyên rừng.

Trong vùng dự án có tài nguyên rừng nhưng chủ yếu là đồi trọc và rừng trồng,không có rừng nguyên sinh Rừng trồng lại chủ yếu là cây thông đã được trên 10 nămtuổi cho nên hệ sinh thái và sự đa dạng của rừng đang dần được khôi phục

Cơ cấu đất đai lâm nghiệp của vùng hưởng lợi

Bảng 1.6

lâmnghiệp(ha)

Trong đó diện tích rừng các

Nhìn chung rừng ở vùng dự án có độ che phủ ở mức trung bình và có xu hướngngày càng dày thêm Rừng và tài nguyên rừng mới được chú trọng trong vài năm gầnđây Đây cũng là nguồn sinh thuỷ khá tốt của các khe suối, các công trình thuỷ lợitrong vùng

1.3.2 Tài nguyên khoáng sản lòng hồ

Căn cứ bản đồ tài nguyên, khoáng sản của sở Tài nguyên môi trường Hà Tĩnh thìvùng lòng hồ thượng sông Trí không có các mỏ khoáng sản

1.3.3 Tài nguyên nước

+ Nguồn nước mặt.

- Khu vực dự án chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều Vùng cửa sông Quyền,

sông Trí đều bị nhiểm mặn xẩy ra trong khoảng tháng 4 đến tháng 8 Sự xâmnhập mặn gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt củavùng hạ lưu của các con sông

- Sông Trí bắt nguồn từ nhiều khe suối của vùng thượng xã Kỳ Hợp, Kỳ Tân…

Ngoài ra còn được bổ sung thêm từ hồ Kim Sơn Trên sông Trí đã có đập dâng( cách thị trấn Kỳ Anh khoảng 1 Km) cấp nước phục vụ sản xuất Nông nghiệp

Do lưu vực rộng lớn và lượng mưa hàng năm khá cao nên nguồn nước trênsông Trí là rất dồi dào Nhưng về mùa khô hạn đoạn sông từ cầu qua đường 1A

về hạ lưu vẫn bị nhiễm mặn

- Ngoài các nguồn nước từ các sông suối khe lạch vùng dự án đang còn nguồn

nước mặt từ các hồ đập, nhưng nó chỉ đảm bảo cấp nước cho 1 số diện tích đấtcanh tác đất nông nghiệp và 1 phần rất nhỏ nước sinh hoạt cho thị trấn Kỳ Anh(phần này đã có trong hiện trạng các công trình thuỷ lợi)

+ Nguồn nước ngầm

- Nguồn nước ngầm trong vùng dự án hiện nay chưa được nghiên cứu kỹ về chất

lượng, trữ lượng và các ảnh hưởng đến tác động môi trường Ngoài ra với điều kiện khí hậu khắc nhiệt, địa hình chật hẹp Núi và Biển kề nhau Qua thăm dò một số công trình đã xây dựng trong vùng dự án, như các giếng khoan, giếng đào với các chiều sâu khác nhau từ 5 m đến 40 m nhưng trữ lượng và chất lượng được đánh giá không đảm bảo nên việc khai thác nước ngầm khó có thế đáp ứng được cho yêu cầu của dự án

1.4 Điều kiện địa chất.

1.4.1 Địa chất toàn lưu vực.

Lòng hồ Sông Trí có đất đá có tuổi Jura trung thuộc hệ Đồng Trầu gồm có cácloại Ryôlít có kiến trúc phoc phia dạng khối cuội kết, sạn kết, thành phần chủ yếu làThạch Anh xen các lớp mỏng bột kết đá phiến sét….Đáy hồ tầng trầm tích đệ tứ cóchổ dày 5m, chủ yếu là a sét nặng tạo thành sân phủ chống thấm rất tốt Với các loạiđất đá này không có hiện tượng cát tơ, cũng như hang động khác nên hiện tượng mấtnước ở tầng sâu cũng không xẩy ra

1.4.2 Địa chất tuyến đập.

+ Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lẫn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0,3m.

+ Lớp2 - Bùn á sét kí hiệu (1a)

Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy Lớp này chỉ gặp ở

hố KT1 (K1+296m) dày 1.5m

+ Lớp 3- Cát cuội sỏi - kí hiệu (1b)

Cát cuội sỏi lòng sông, màu xám vàng đốm đen, trạng thái rời rạc Diện phân bốhẹp, chỉ gặp ở hố khoan KM3, dày 3,0m

+ Lớp 4 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng Diện phân bố gần rộng khắp toàntuyến Chiều dày: dày nhất 2.5m (HĐ7) bé nhất 0,6m (KM1)

+ Lớp5 - Đất sét - kí hiệu (2a)

Đất sét, màu vàng nhạt, thành phần chủ yếu là hạt bụi, trạng thái cứng Nguồngốc bồi tích (aQ) Lớp này chỉ gặp ở hố đào HĐ6 dày 1,3m

+ Lớp 6 - Đất sét lẫn vón kết laterit - kí hiệu ( 2b)

Đất sét lẫn vón kết laterít, màu xám xanh nhạt, đốm đen, trạng thái nữa cứng.Lớp này chỉ gặp ở hố đào (HĐ6) dày 1,3m

+Lớp 7 - Cát pha - ký hiệu (3a)

Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm Diện phân bố hẹp chỉ gặp ở hố đào

HĐ2 dày 0.4m và hố khoan máy KM2 dày 2.5m, chiều dày trung bình 1,5m

+Lớp 8 - Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng Diện phân bố từK0 đến K1+8 Dày nhất 2,5m (HK2) bé nhất 2.4 (HK1)

+Lớp 9 - Đá cát bột kết phong hoá mạnh - kí hiệu (4)

Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng Diện phân bố từ hố

HĐ1 đến hố KM3, chiều dày trung bình 4m Hệ số thấm K = 1.6*10-5

+Lớp 10 - Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa - Kí hiệu (5)

Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen Diện phân bố rộngtừ hố KM1 – KM3 Hệ số thấm K= 2.6*10-5

+Lớp 11 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ - kí hiệu (6)

Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh cứng Diện phân bố kéo dàitừ K0-K1+008

+Lớp 12 - Sét pha - kí hiệu (3b)

Sét pha màu nâu đỏ lẫn ít sạn, trạng thái nén chặt vừa Trong tuyến đập lớp nàygặp ở hố HĐ7 dày 0.5m.

+Lớp 13- Đá granit phong hoá mãnh liệt - kí hiệu (4a)

Đá granit phong hoá mãnh liệt, màu xám xi măng, vàng, nâu đỏ, trạng tháicứng Trong tuyến đập lớp này chỉ gặp ở hố HD7, chiều dày chưa xác định

1.4.3 Địa chất tuyến tràn.

+Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0,3m

+Lớp 2 - Bùn á sét - kí hiệu (1a)

Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy Lớp này chỉ gặp ở

hố HĐ13, và HĐ14, dày trung bình 1m

+Lớp 3 - Hỗn hợp sạn sỏi - kí hiệu (1c)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu xám đen, xám vàng, trạng thái kém chặt Phân bốtừ HĐ13 đến HĐ14, dày trung bình 1,3m

+Lớp 4 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2c)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng Diện phân bố gần rộng khắp toàntuyến Chiều dày, dày nhất 2.0m (KM5) bé nhất 0.7m (HĐ9)

+Lớp 5 - Cát pha - Kí hiêu (3a)

Cát pha màu xám vàng, lẫn ít sạn, trạng thái mềm, lớp này gặp ở hố HĐ9 đến

HĐ12, dày trung bình 1,2m

+Lớp 6 - Đá granít phong hoá mãnh liệt thành đất - kí hiệu (4a)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám xi măng, nâu đỏ, trạngthái cứng Diện phân bố rộng khắp khu vực, chiều dày trung bình 3.5m

+Lớp 7 - Đá Granít phong hoá mạnh - Kí hiệu (5a)

Đá Granít phong hoá mạnh, màu nâu vàng đốm đen, đá nứt nẻ vỡ vụn, trạngthái kém cứng chắc

+Lớp 8 - Đá Granít phong hoá vừa - nhẹ- kí hiệu (6a)

Đá Granít phong hoá vừa – nhẹ, màu xám đốm đen Lớp này gặp ở hố KM4, vàKM5 chiều dày chưa xác định

1.4.4 Địa chất tuyến cống.

+Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0.3m

+Lớp 2 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng Trạng thái không chặt, chứa nhiềuhang hốc, sạn sỏi chủ yếu là sản phẩm của Laterit Diện phân bố gần rộng khắp toàntuyến Chiều dày trung bình1.3m

+Lớp 3 - Cát pha - ký hiệu (3a)

Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm Thành phần chủ yếu là hạt cát Diệnphân rộng khắp toàn tuyến, chiều dày trung bình 2,5m

+Lớp 4 - Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng, xám xi măng.Trạng thái cứng Diện phân bố rộng khắp khu vực, dày trung bình 2,5m

+Lớp 5 - Đá cát bột kết phong hoá mạnh - kí hiệu (4)

Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng Diện phân bố rộngkhắp toàn tuyến, chiều dày 4.0m Hệ số thấm K = 1.6*10-4

+Lớp 6 - Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa - Kí hiệu (5)

Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen Diện phân bố rộngkhắp toàn tuyến, dày 10m Hệ số thấm K= 2.6*10-5

+Lớp 7 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ - kí hiệu (6)

Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến, chiều dày chưa xác định

1.4.5 Điều kiện địa chất thủy văn.

+ Nguồn nước mặt:

- Khu vực dự án chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều Vùng cửa sông Quyền,

suối Khe Gỗ đều bị nhiểm mặn xẩy ra trong khoảng tháng 4 đến tháng 8 Sựxâm nhập mặn gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạtcủa vùng hạ lưu của các con sông

- Qua thăm dò một số công trình đã xây dựng trong vùng dự án, như các giếng

khoan, giếng đào với các chiều sâu khác nhau từ 5 m đến 40 m nhưng trửlượng và chất lượng được đánh giá không đảm bảo nên việc khai thác nướcngầm khó có thế đáp ứng được cho yêu cầu của dự án

1.5 Tình hình vật liệu xây dựng.

Vật liệu đất đắp đập gồm 3 bãi

+ Bãi vật liệu A: Bãi nằm phía thượng lưu vai hữu tuyến đập, với diện tích530,000 m2 Đất thuộc loại á sét chứa dăm sạn màu vàng nâu, tính dính, tính dẻo cao,kết cấu không chặt Phần bóc bỏ lớp thổ những 0,2m, chiều sâu khai thác 2,5m, khốilượng khai thác khoảng 915,000 m3 Cự ly vận chuyển trung bình khoảng 1,5 km.Thành phần hạt:

- Lượng dăm sạn: 2%

- Lượng dăm sạn: 53%

- Lượng hạt sét: 9%

+ Bãi vật liệu C: Bãi nằm phía hạ lưu vai hữu tuyến đập, với diện tích 70.000

m2 Đất thuộc loại á sét chứa dăm sạn màu vàng nâu, tính dính, tính dẻo trung bình.Phần bóc bỏ lớp thổ những 0,2m, chiều sâu khai thác 3m, khối lượng khai thác khoảng210,000 m3 Thành phần hạt:

- Lượng dăm sạn: 28%

- Lượng hạt sét: 12%

*Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp.

Đất đắp có các chỉ tiêu cơ lý sau:

CHƯƠNG 2: ĐI

ỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế.

2.1.1 Dân số và xã hội.

+ Dân số toàn vùng dự án : 42.598 người

Trong đó: - Tổng số hộ: 10.075 hô

- Thành phần dân tộc: kinh

+ Ngành nghề chính: Sản xuất nông nghiệp, khai thác lâm sản và hải sản (nhựathông, trồng rừng, đánh cá…)

Bảng 2-1: Tình hình dân sinh kinh tế.

2.1.2 Tình hình sản xuất công nghiệp.

Ngày 23/10/1997 Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định số 904TTG về việcphê duyệt định hướng quy hoạch Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng Quyết định

nêu rõ: '' Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng là một trong những khu công nghiệp

tập trung thuộc vùng Bắc Trung Bộ, là đầu mối giao thông liên vùng và quốc tế Một trung tâm thương mại của vùng Bắc Trung Bộ'' Song song với khu công nghiệp cảng

là khu dân dụng được quy hoạch trên cơ sở phát triển mở rộng thị trấn Kỳ Anh hiện tại

để trở thành đô thị phục vụ cho khu công nghiệp

Giai đoạn I: từ nay đến 2005 dân số 90.000 người

Giai đoạn II: từ 2005 đến 2020 dân số 120.000 người

Hiện nay khu công nghiệp cảng Vũng áng đang trong thời gian xây dựng Vấn

đề cấp nước sinh hoạt và nước cho công nghiệp của vùng dự án hiện tại mới có hồKim Sơn nhưng trữ lượng còn ít Do đó nước để cung cấp cho khu công nghiệp vàdân dụng trong vùng dự án là hết sức cần thiết, cấp bách và là một đòi hỏi rất bức thiết

2.1.3Tình hình sản xuất nông nghiệp.

Trong 8 xã vùng hưởng lợi thì chỉ có thị trấn Kỳ Anh, các xã Kỳ Thịnh, KỳTrinh, Kỳ Hoa đã phần nào chủ động được nguồn nước tưới, nước sinh hoạt, còn lạicác xã khác như Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Liên, Kỳ Lợi, nước sản xuất nông nghiệp

và nước sinh hoạt đang là vấn đề gay gắt, bức súc Về mùa khô hạn nhiều xã phải đi xa3-4 km để chở nước về ăn uống Còn nước cho sản xuất, nước cho Trâu Bò, thì hoàntoàn bó tay, nhìn trời Vì vậy năng xuất cây trồng thấp: Lúa 3 tấn/ha; màu 2 tấn/ha

2.1.4 Cơ sở hạ tầng.

+ Về y tế: Vùng dự án có 8 trạm y tế nằm ở trung tâm của xã, chất lượng điềutrị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt

+ Về giáo dục: Vùng giáo dục có 11 trường tiểu học, 9 trường phổ thông cơ sở

và 2 trường phổ thông trung học (trong đó 1 trường bán công)

+ Điện thắp sáng: Hiện nay vùng dự án điện thắp sáng đã về tận các hộ dân.+ Về giao thông: Vùng dự án có một 2 trục đường chính đi qua đó là tuyếnđường quốc 1A chạy từ Bắc vùng dự án đến Nam dự án và đường Việt Lào bắt đầu từthị trấn Kỳ Anh Còn lại là các đường liên thôn, liên xã có 1 số đường đã được rảinhựa Cảng biển nước sâu Vũng áng đã đi vào hoạt động nên giao thông thuỷ cũng rấtthuật lợi

2.2 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt trong vùng.

Bảng 2-2: Hiên trạng các công trình thủy lợi.

TT Tên công trình

Năng lực thiết kế Diện tích thực tưới

DT Tưới(ha)

Cấp nước

SH (m3)

DT Tưới(ha)

Cấp nước

SH (ha)

2 Hồ Tàu Voi 932 0 932 0

5 Tổng cộng 2422 3,6 Triệu 2082 3,6 Triệu

2.3 Nhu cầu dùng nước.

+ Theo tài liệu qui hoạch có 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ nay đến năm 2010 cấp nước cho khu công nghiệp với côngsuất 80.000m3 /ngày đêm Tương ứng 29.200.000 m3/năm

- Giai đoạn 2: đến năm 2020 công suất 200.000m3/ngày đêm Tương ứng73.000.000 m3/năm

Bảng 2-3:Nhu cầu dùng nước trong năm.

5,

5 5,6 5,6 + Cần bằng nước cho vùng dự án

- Với nhiệm vụ như trên, căn cứ vào điều kiện tự nhiên và địa hình,khuvực xây dựng dự án, chúng tôi thấy có 2 lưu vực gần nhau có thể xâydựng được hồ chứa và đảm bảo cấp đủ nước cho dự án Đó là lưu vực hồSông Trí thuộc xã Kỳ Hoa, với diện tích lưu vực là 36,2 km2 có lượngnước đến tần xuất 80% là 42,6 triệu m3 và lưu vực sông Ma Rến (xã KỳHợp) với diện tích lưu vực là 26 km2 và lượng nước đến trong năm là 31triệu m3 Điều kiện địa hình thuận lợi để đào kênh thông hồ bổ sunglượng nước cho hồ thượng Sông Trí Ngoài ra trong khu vực dự án đã

xây dựng hồ chứa nước Kim Sơn có khả năng cung cấp 3,6 triệu m3/nămcho khu công nghiệp cảng Vũng áng.

- Vậy với 2 lưu vực như trên và 1 hồ chứa đã được xây dựng đảm bảo cấpnước cho việc phát triển khu công nghiệp vũng áng giai đoạn sau năm2020

2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi.

2.4.1 Yêu cầu phát triển kinh tế:

Trong Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã khẳng định: Phấn đấu cho

ra đời các khu công nghiệp như: Vũng áng, Hồng Lĩnh, Gia Lạch ….Tốc độ tăng trưởng giá trị công nghiệp kể cả xây dựng 20 22% Để làm được điều đó phải cần

thiết tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặc biệt là các công trình thuỷ lợi để cấpnước cho sản xuất, nước cho sinh hoạt trong các khu công nghiệp

2.4.2 Yêu cầu phát triển xã hội.

Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã khẳng định:

+ Về dân số: ổn định 1,32 triệu người.

+ Về văn hoá: Tập trung làm tốt công cuộc vận động toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hoá, nâng cao mức hưởng thụ văn hoá cho nhân dân.

+ Về giáo dục-đào tạo: Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, quan tâm đào tạo nghề, tập trung phổ cập cơ sở, thực hiện xã hội hoá giáo dục

+ Về y tế và chăm sóc sức khoẻ nhân dân: Quan tâm đến các chương trình y tế quốc gia, nâng cao chất lượng khám chữa bệnh của các tuyến từ tĩnh đến cơ sở.

+ Tập trung xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm một cách tích cực, thiết thực có hiệu quả.

+ Giải quyết tích cực các vấn đề tiêu cực xã hội.

2.4.3 Yêu cầu bảo vệ môi trường.

Về địa hình, địa mạo vùng dự án rất đa dạng, đồng bằng có, trung du có, rừngnúi có nên hệ sinh thái thực vật ở đây rất phong phú Hiện tại nhân dân trong vùng mộtphần sống nhờ khai thác hải sản, lâm sản, buôn bán thú rừng Để có thể bảo vệ tàinguyên ngăn chặn khai thác lâm sản, buôn bán thú rừng trái phép thì cần phải tạocông ăn việc làm, tạo lập một cuộc sống ổn định cho nhân dân Như vậy cần phải hìnhthành các khu công nghiệp

2.5 Cơ sở hạ tầng vùng dự án.

+ Về y tế: Vùng dự án có 8 trạm y tế nằm ở trung tâm của xã, chất lượng điềutrị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt

+ Về giáo dục: Vùng giáo dục có 11 trường tiểu học, 9 trường phổ thông cơ sở

và hai trường phổ thông trung học (trong đó 1 trường bán công)

+ Điện thắp sáng: Hiện nay vùng dự án điện thắp sáng đã về tận các hộ dân + Về giao thông: Vùng dự án có một 2 trục đường chính đi qua đó là tuyếnđường quốc 1A chạy từ Bắc vùng dự án đến Nam dự án và đường Việt Lào bắt đầu từthị trấn Kỳ Anh Còn lại là các đường liên thôn, liên xã có 1 số đường đã được rảinhựa Cảng biển nước sâu Vũng áng đã đi vào hoạt động nên giao thông thuỷ cũng rấtthuật lợi

+ Tóm lại về cơ sở hạ tầng rất thuận lợi cho cho quá trình xây dựng công trình

và phát triển công nghiệp

THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG 3: NH IỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH 3.1 Nhiệm vụ công trình.

Theo tài liệu qui hoạch của khu công nghiệp Vũng áng, cấp nước theo:

- Giai đoạn 1: Từ nay đến năm 2010 cấp nước cho khu công nghiệp với côngsuất 80.000m3 ngày đêm Tương ứng 29.200.000 m3/năm

- Giai đoạn 2: đến năm 2020 công suất 200.000m3/ngày đêm Tương ứng73.000.000 m3/năm

Cung cấp nước tưới cho 540ha đất nông nghiệp

3.2 Giải pháp công trình.

Như đã phân tích ở phần tài nguyên nước và nhiệm vụ công trình:

+ Về nguồn nước ngầm trong vùng dự án trữ lượng ít, chất lượng nước khôngđảm bảo

+ Về nguồn nước mặt trong vùng dự án từ Sông Trí về mùa khô bị nhiễm mặn,phạm vi ảnh hưởng lớn

3.3 Thành phần công trình.

Công trình hồ chứa nước Sông Trí bao gồm các hạng mục chính sau:

Công trình đầu mối gồm: - Đập dâng nước tạo hồ bằng vật liệu đất đắp

- Tràn xả lũ Tràn sâu có cửa van, ngưỡng trànthực dụng nối tiếp hạ lưu bằng dốc nước, bể tiêunăng

- Cống lấy nước kiểu cống hộp chảy bán áp

- Hệ thống kênh tưới để dẫn nước tới khu tưới

3.4 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế.

Từ điều kiện (1) và (2) trên xác định được cấp công trình là cấp II

3.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế.

Công trình cấp II, dựa vào các tiêu chuẩn ta xác định được các chỉ tiêu thiết kếsau:

+Tra QCVN 04-05-2012 ta có:

- Tần suất thiết kế: P = 1%

- Tần suất kiểm tra: P = 0,2%

- Tần suất đảm bảo tưới: P = 85%

- Tần suất đảm bảo cấp nước: P = (85÷95) %

+Hệ số lệch tải:

- Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05; 0,95

- Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra:n = 1,1

- Tổ hợp tải trọng cơ bản: nc = 1

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt: nc = 0,9

+ Hệ số đảm bảo: Kn = 1,15

+ Hệ số điều kiện làm việc: m =1

+Tuổi thọ công trình: T = 75 năm

Mức đảm bảo khi xác định sóng leo: P = 1%

- Tần suất gió thiết kế: CT cấp II(04-05-2012) Tương ứng cấp III(8216-2009)Ứng với MNDBT: P = 4%

Ứng với MNLTK: P = 50%

+Hệ số an toàn ổn định của mái đập [K]:

- Tổ hợp tải trọng cơ bản: [K] = 1,30

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt: [K] = 1,10

3.5 Xác định các thông số hồ chứa.

3.5.1 Tính toán cao trình mực nước chết (MNC).

3.5.1.1 Khái niệm.

- Dung tích chết (Vo) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiếtdòng chảy, là phần dung tích nằm ở dưới cùng của hồ chứa nên còn gọi là dungtích lót đáy Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa

- Mực nước chết (Ho) là mực nước tương ứng với dung tích chết Vo Mực nướcchết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ Z ~ V

3.5.1.2 Nguyên tắc tính toán.

Do hồ chứa có nhiệm cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt nên MNC trong

hồ được xác định theo 2 điều kiện:

- ĐK 1: Đảm bảo tuổi thọ công trình thì Vc phải đảm bảo lớn hơn dung tích bùncát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình

- ĐK 2: Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy

a – Chiều dày lớp đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống, là khoảng cách cầnthiết để tránh bùn cát bị cuốn vào cống Theo kinh nghiệm, a = (0,3 – 0,5)m, ta chọna=0,4(m).

h – Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, chọn h = 1,1(m)

Dung tích chết có nhiệm vụ tích hết phần bùn cát bồi lắng trong hồ chứa trongthời gian hoạt động của công trình Tức là :

Trong đó : Vbl là tổng dung tích bùn cát bồi lắng

VL là dung tích bồi lắng cùa bùn cát lơ lửng

Vd là dung tích bồi lắng của bùn cát di đáy

Dung tích bồi lắng bùn cát lơ lửng:

+ Kbl là hệ số phản ánh khả năng bồi lắng của bùn cát lơ lửng đến hồ

Lấy Kbl = 0,8 (tức là 80% bùn cát lơ lửng bồi lắng còn 20% sẽ chuyển xuống hạlưu công trình)

+là dung trọng riêng của bùn cát,  = 0,65 (T/m3)

+T là thời gian tính toán T = 75 năm

+RL là lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân nhiều năm : R L Q0

Vậy tổng dung tích bùn cát bồi lắng là :

b Xác định theo điều kiện tự chảy.

Theo yêu cầu tự chảy thì MNC cần phải đáp ứng yêu cầu mực nước tự chảy ở

Trong đó: Zmin – Cao trình tự chảy

Zđk – Cao trình mực nước tự chảy ở đầu kênh, Zđk=22,5 m

htt – Tổn thất cột nước qua cống, htt = 0,5 (M)

=>Zmnc= Zđk + htt =22,5 + 0,5 = 23,0 m Tra (ZW) => Vc = 2,91.106m3

Kết hợp 2 trường hợp ta chọn Zmnc= 23,0 m => Vc = 2,91.106m3

3.5.2 Xác định MNDBT và dung tích hiệu dụng V h

3.5.2.1 Khái niệm.

- MNDBT là mực nước cao nhất cho phép ở trong hồ trong thời gian dài ứng

với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường của hồ chứa

- Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT vàMNC Vh chính là phần dung tích tham gia vào đều tiết dòng chảy

Q1, Q2: Lưu lượng nước đến đầu và cuối tháng

q1, q2: Lưu lượng nước dùng đầu và cuối tháng

V1, V2: Dung tích hồ đầu và cuối tháng

+ Dựa vào các đặc trưng địa hình: Quan hệ Z ~ V; Z ~ F

đến Q(m 3 /s) WQ(10 6 m 3 ) Wq(10 6 m 3 )

3.5.2.4 Nội dung tính toán.

Việc xác định MNDBT thực chất là xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa thôngqua việc điều tiết hồ ở đây hồ chứa nước Sông Trí là điều tiết năm Dựa vào mối quan hệ

Z ~ V từ dung tích hiệu dụng xác định được MNDBT Ở đây xác định dung tích hiệudụng gần đúng theo 2 bước tính không kể đến tổn thất và kể đến tổn thất

a Tính dung tích hồ khi chưa kể tổn thất.

Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 3-2 Diễn giải Bảng 3-2 như sau :

- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

- Cột (2): Số ngày trong từng tháng

- Cột (3) : Tổng lượng nước đến trong tháng

- Cột (4) : Tổng lượng nước đến trong tháng

- Cột (5) : Tổng lượng nước dùng trong tháng

- Cột (6) và (7) : Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng

WQ - Wq > 0 thì ghi vào cột (6)

WQ - Wq < 0 thì ghi vào cột (7)

- Cột (8) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết)

- Cột (9) : Lượng nước xả thừa (khi lượng nước trữ vượt quá Vh)

Bảng 3-2: Bảng tính Vh khi chưa kể tổn thất.

MNC(m) = 23 VMNC(106m3) = 2,911

g

Số

ngày

Nước đến Nước đến Nước dùng Nước thừa Nước thiếu V kho Xả thừa Q(m 3 /s) W Q (10 6 m 3 ) W q (10 6 m 3 ) V+(10 6 m 3 ) V-(10 6 m 3 ) V 2 (10 6 m 3 ) Wx(10 6 m 3 )

b, Tính dung tích hồ khi có kể đến tổn thất,

Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 3-3, Diễn giải Bảng 3-3 như sau :

- Cột (4) : : Lương nước dùng chưa có tổn thất

- Cột (5) : Tổng lượng tổn thất

- Cột (6) :Lượng nước dung và tổng tổn thất (4)+(5)

- Cột (7), (8): Lượng nước thừa và thiếu trong từng tháng có kể tổn thất

- Cột (9) : Quas trình lượng nước có trong hồ ( kể từ MNC) khi kể đến tổn thất

- Cột (10) : Lượng nước xả thừa

Từ bảng ta có Vh = 27,79.106 (m3) và sai số là :

-' '

Bảng 3-3: Bảng tính toán tổn thất (Lần 1)

=> V MNBT = 25,66 x10

6 (m 3

) => MNBT = 32

(m)

- Từ Bảng 3-6 ta thấy dung tích hiệu dụng Vh=25,66 và sai số là:

' '

22,75 22,61

100 0,6%

22,75

h h h

- Ứng với Vbt = 25,66.106 m3 tra quan hệ Z~V được Z =32 m

3.6 Các phương án tuyến cụm công trình đầu mối.

3.6.1 Đề xuất phương án.

- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn xả lũ

- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt Cát cuội sỏi lòng khe phầnđập đất tương đối mỏng

- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện

- Đền bù, giải phóng mặt bằng tương đối ít

+ Nhược điểm: - Tuyến đập dài, dẫn đến khối lượng đào lớn

- Tuyến đường ống dài hơn phương án II, lưu vực, khả năng trữ nước và dungtích hồ nhỏ hơn phương án II

b.Tuyến II:

Nằm dưới tuyến đường điện 500KV khoảng 2200m Tuyến có chiều dài 1090

m Lưu vực hứng nước 40,5 km2

+ Ưu điểm:

- Tuyến đập ngắn dẫn đến khối lượng đào đắp ít

- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn

- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt

- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện

- Lưu vực hứng nước lớn, lòng hồ rộng, dung tích lớn

- Tuyến đường ống ngắn

+ Nhược điểm:

- Địa hình lòng khe thấp Tầng cuội sỏi lòng khe khá dày.

Từ phân tích trên ta đi sâu vào tuyến đầu mối theo phương án II

3.6.3 Lựa chọn phương án kỹ thuật công nghệ.

a.Lựa chọn phương án loại công trình.

Công trình ở đây là xây dựng hồ chứa để trữ nước trong những tháng mùa mưa

và cấp điều tiết cho những tháng mùa khô

b.Lựa chọn hình thức các hạng mục công trình.

Công trình đầu mối bao gồm: Đập đất, cống lấy nước và tràn xả lũ

+ Đập đất: Đập đất đồng chất

+ Cống lấy nước: Kiểu cống hộp chảy bán áp

+ Tràn xả lũ: Tràn sâu có cửa van, ngưỡng tràn đỉnh rộng nối tiếp hạ lưu bằngdốc nước, tiêu năng sau dốc nước

c.Bố trí tổng thể công trình.

+ Đập đất: Bố trí từ vai phải cắt qua lòng sông sang vai trái đập

+ Tràn xã lũ có cửa van bằng bê tông cốt thép bố trí bên vai trái đập

+ Cống lấy nước bố trí vai phải đập

3.7 Hình thức công trình đầu mối.

3.7.1 Đập ngăn sông:

Tại vị trí xây dựng đập vật liệu chủ yếu là đất đắp đập, trữ lượng dồi dào, cự lyvận chuyển gần => Hợp lý là phương án xây dựng đập đất đồng chất

-Hình thức tháo nước.

Vị trí tuyến tràn nằm trên địa hình nền đất có độ dốc tự nhiên không quá lớnnên ta chọn hình thức dốc nước

-Hình thức tiêu năng Làm bể tiêu năng.

3.7.3 Cống lấy nước.

Để thuận lợi cho việc cung cấp nước tưới cho khu vực tưới Tuyến cống đượcchọn ở phía vai trái của đập Chạy gần như vuông góc với tuyến đập Hình thức cống

là cống hộp không áp, tiêu năng bằng bể

CHƯƠNG 4: TH IẾT KẾSƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC PHƯƠNG ÁN 4.1 Tính toán điều tiết lũ.

4.1.1 Mục đích.

- Thông qua việc tính toán điều tiết lũ tìm ra các biện pháp phòng chống lũthích hợp và hiệu quả nhất

- Xác định dung tích phòng lũ của kho nước Vsc và cột nước siêu cao Hsc

- Xác định đường quá trình lũ thiết kế (qx ~ t)p từ đó lập PA vận hành

- Xác định lưu lượng xả lũ lớn nhất xuống hạ lưu: qxảmax

- Xác định MNLTK, MNLKT

4.1.2 Tài liệu tính toán.

- Quan hệ Z – V

- Mực nước dâng bình thường của hồ(Zbt) Zbt=32m

- Lưu lượng lũ thiết kế theo giờ

Bảng 4-1: Lưu lượng lũ theo giờ.

TG (giờ) Q lũ TK Q lũ KT (giờ) TG Q lũ TK Q lũ KT

17 399,92 537,76 36 42 56,48

18 362,42 487,33

4.1.3 Đề xuất phương án tràn

Sơ bộ chọn khẩu diện tràn theo 3 phương án

- Phương án 1 : Btr = 24 (m)

- Phương án 2 : Btr = 27 (m)

- Phương án 3 : Btr = 30 (m)

Sau khi tính toán thiết kế cụ thể cho từng PA sẽ chọn ra PA tối ưu nhất

4.1.4Thiết kế các phương án tràn

Có nhiều phương pháp điều tiết lũ như phương pháp lập bảng trực tiếp, phươngpháp đồ giải….ở đây ta chọn phương pháp lặp trực tiếp - thử dần

4.1.5Nguyên lý tính toán điều tiết lũ theo phương pháp thử dần.

Xuất phát từ nguyên lý chung, phương pháp lặp cũng được thực hiện trên cơ sởgiải hệ phương trình bao gồm phương trình cân bằng nước và phương trình động lực.Phương trình cân bằng nước được viết dưới dạng hệ sau:

Q1, Q2: Lưu lượng lũ đến đầu, cuối thời đoạn tính toán

q1, q2: Lưu lượng xả đầu, cuối thời đoạn tính toán

Trong hệ phương trình trên có 2 giá trị cần phải xác định là q2 và V2 Do vậy, tại thời đoạn bất kỳ các giá trị này được xác định bằng cách tính đúng dần

4.1.6 Nội dung tính toán.

Tại thời điểm đầu tiên, mực nước và dung tích ban đầu của hồ chứa đã đượcxác định Các thời đoạn tiếp theo dung tích ban đầu hoặc mực nước ban đầu là các giátrị 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 Z2 , từ đường quan hệ F~Z~V tra được giá trị V2

Bước 2: xác định giá trị qx2 theo công thức đập tràn đỉnh rộng chảy tự do

3 2

(2): Thời đoạn tính toán

Cột (3): Lưu lượng lũ đến đầu thời đoạn

Cột (4): cao trình mực nước đầu thời đoạn

Cột (5) Lưu lượng xã đầu thời đoạn

Cột (6 Dung tích hồ đầu thời đoạn

Cột (7 Lưu lượng đến cuối thời đoạn

Cột (8): cao trình mực nước cuối thời đoạn

Cột (9): cột nước tràn

Cột (10): lưu lượng xã cuối thời đoạn

Cột (11Dung tích hồ cuối thời đoạn

Cột (12): chênh lệch dung tích cuối và đàu thời đoạn

Cột (13): chênh lệch dung tích hồ tính theo công thức (1)

Cột(14) sai số

Bảng 4-2: Kết quả tính toán điều tiết lũ thiết kế PA1 B=24

T

(giờ

)

Q (m 3 /s)

Q tb (m 3 /s)

q (m 3 / s)

q tb (m 3 /s)

V sc (10 6 m 3 )

V hồ (10 6 m 3 )

Z hồ (m)

H tr (m)

q tt (m 3 /s)

Sai số (10 9 lần )

0.00 1.50 3.00 4.50 6.14 7.64 9.14 10.64 12.14 13.64 15.14 16.64 18.14 19.64 21.14 22.64 24.14 25.64 27.14 28.64 30.14 31.64 33.14 34.64 36.14

0 100 200 300 400 500 600 700

Bảng 4-3: Kết quả tính toán điều tiết lũ thiết kế PA2 - B=27

T

3 / s) (m q 3 tb /s)

V sc (10 6 m 3 ) (10 V 6 hồ m 3 ) (m) Z hồ (m) H tr (m q 3 tt /s)

Sai số (10 9 lần )