Hồ chứa nước đăkprong

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình LỜI CẢM ƠN Công tác thủy lợi đóng một vai trò quan trọng và có tính chiến lược đối với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình

LỜI CẢM ƠN

Công tác thủy lợi đóng một vai trò quan trọng và có tính chiến lược đối với

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Hồ chứa nước ĐăkProng thuộc tỉnh Kontum được xây dựng dựa vào tầm quan trọng của thuỷ lợi đối với khu vực, tiềm năng tài nguyên nước trong khu vực, và tình hình dân sinh, kinh tế, nhu cầu nước của khu vực Khi hồ xây dựng xong sẽ mang lại lợi ích kinh tế to lớn cho tỉnh Kontum

Sau thời gian làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân và được sự chỉ bảo tận tình của PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái và sự quan tâm giúp đỡ của trường Đại Học Thủy Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn với đề tài “Thiết kế hồ chứa nước ĐăkProng –Phương án 1”

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em hệ thống lại kiến thức đã học, đồng thời vận dụng lý thuyết vào thực tế, làm quen với công việc của một kỹ

sư thiết kế công trình thủy lợi Những điều đó đã giúp em có thêm kiến thức và hành trang chuyên ngành để chuẩn bị cho tương lai Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng vì điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án của em chưa giải quyết hết các trường hợp thiết kế cần tính, mặt khác, việc nắm bắt thực tế còn ít nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái

đã nhiệt tình hướng dẫn giúp em hoàn thành tốt đồ án này Em xin chân thành cảm

ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn thủy công, đặc biệt là các thầy, cô giáo trong Đại học Thủy Lợi đã tận tình giảng dạy, trao dồi kiến thức, tri thức, đạo đức trong suốt những năm học tại trường

Hà Nội, ngày 2 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

SVTH : Lê Hoàng Giang Lớp : 44C1

Trang 2

Huyện Đăk Hà là một huyện thuộc tỉnh Kontum, cây trồng chủ yếu là cây công nghiệp (200ha) và lúa nước Hiện tại ở đây có 40ha diện tích đất canh tác đã được người dân sử dụng và đồng bào đã có tập quán trồng lúa nước Bởi vậy cần đầu tư khai thác diện tích nói trên với loại cây trồng là lúa nước để tạo nguồn sản phẩm trực tiếp, đáp ứng nhu cầu lương thực cho đồng bào trong vùng Hơn nữa, ở đây có suối Dak Haxung quang địa hình nhiều đồi núi dốc, thích hợp cho việc làm

hồ chứa-kênh tưới

Dự kiến sau khi xây dựng hệ thống sẽ phát huy hiệu quả ngay, sau khi đưa vào hoạt động và đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật sản xuất nông nghiệp thì sản lượng lúa tạo ra vào khoảng 10T/ha/năm 90 ha

Hình thức đầu tư của dự án chủ yếu là vốn ngân sách của nhà nước Nhà nước đầu tư xây dựng hoàn chỉnh cụm đầu mối, kênh chính, phần kênh nội đồng là kênh đất nên có thể huy động sức dân

Trang 3

Công trình có tọa độ địa lý:

-107059’30’’ kinh độ Đông

-14035’50’’ vĩ độ Bắc

Từ huyện lỵ Đắk hà đi theo đường quốc lộ số 14 lên hướng bắc 3km, rẽ phải theo đường 14 xã Đắc Ui 12,7 Km là tới cuối khu tưới, rẽ trái, đi theo đường liên thôn 4km nữa là tới vị trí đập

1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo:

Lưu vực sông Đakprong nhỏ có dạng hình nam quạt, mở rộng ở thượng lưu

Lưu vực được bao bọc bởi những ngọn núi có độ cao trên 900m ở phía Tây, phía Bắc và những ngọn núi cao trên 800 m ở phía Đông làm cho lưu vực dốc nhanh theo cả hai hướng từ Bắc sang Nam và Từ Tây sang Đông, độ cao trung bình lưu vực khoảng 700m, độ dốc lưu vực 109% Vùng thượng nguồn sông Đakprong chảy trong thung lũng dốc, hẹp với độ đốc lòng sông tại tuyến đập đạt 50% Từ hạ lưu tuyến đập đến nhập lưu của sông Đakprong với sông Đắk Uy, thung lũng sông Đakprongnói riêng và sông Đắk Uy mở rộng dần, độ dốc sông không cao, nhiều đoạn thung lũng sông mở rộng, hiện có hồ chứa Đắk Uy được xây dựng ở hạ lưu của sông Đakprong khoảng 3 km

1

Trang 4

- Nhóm đất đỏ vàng: Phân bố ở các dạng địa hình lượn sóng nhẹ dưới 250 Diện tích khoảng 62.097ha, chiếm 73,61% tổng diện tích tự nhiên Hiện trạng đất

sử dụng vào nông nghiệp: trồng lúa, hoa màu và cây công nghiệp, diện tích còn lại chủ yếu là cây bụi và rừng

- Nhóm đất mùn vàng đỏ trên núi - đất mùn vàng đỏ trên đá biến chất: Phân bố

ở địa hình dốc trên 250, tập trung ở khu vực Đông Bắc huyện Diện tích khoảng 20.350

ha, chiếm 24,12% tổng diện tích tự nhiên Hiện trạng đất chủ yếu là đất rừng

- Nhóm đất thung lũng - đất dốc tụ: Phân bố ở các hợp thủy hoặc thung lũng

có địa hình thấp Là dạng địa hình khó thoát nước, trong mùa mưa thường bị ngập úng Diện tích khoảng 718 ha, chiếm 0,85% tổng diện tích tự nhiên Hiện trạng đất này một phần đang trồng lúa nước và hoa màu

1.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn:

1.4.1 Đặc điểm khí tượng:

Huyện Đăk Hà nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa cao nguyên, mỗi năm

có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa bắt đầu từ tháng IV đến tháng X hàng năm và mùa khô bắt đầu từ tháng XI đến tháng IV năm sau

- Lượng mưa: Biến đổi theo không gian và thời gian Mùa mưa bắt đầu

từ tháng V đến tháng X hàng năm, tổng lượng mưa của thời kỳ này chiếm (80÷90)% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô thường bắt đầu từ tháng XI đến tháng

IV năm sau, lượng mưa nhỏ chỉ chiếm (10÷20) % tổng lượng mưa năm

Bảng 1-1: Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực sông (mm).

Bảng 1-3: Phân phối chênh lệch bốc hơi (∆Z ~t) (mm).

2

Trang 5

1.4.2 Thuỷ văn dòng chảy:

Trong năm chế độ dòng chảy trên sông Krông Pô Cô được phân ra làm hai mùa rõ rệt:

- Mùa lũ bắt đầu từ tháng VII nhưng kết thúc vào tháng XI với tổng lượng dòng chảy mùa lũ chiếm (70 - 80)% tổng lượng dòng chảy năm

- Mùa kiệt bắt đầu từ tháng XII và kết thúc vào tháng VI năm sau với tổng lượng dòng chảy chiếm (20 - 30)% tổng lượng dòng chảy năm Tháng có lưu lượng trung bình nhỏ nhất năm thường rơi vào tháng IV, đặc biệt các năm mùa mưa năm trước kết thúc sớm, mùa mưa năm sau đến muộn là nguyên nhân gây cạn kiệt lớn ở Tây Nguyên nói chung và lưu vực tuyến công trình nghiên cứu nói riêng

Bảng 1-4: Lưu lượng đỉnh lũ tại tuyến công trình Q: (đơn vị : m 3 /s)

Trang 6

Trang 7

Hình 1 – 2: Đường quá trình lũ P = 1%.

1.4.3 Thuỷ văn dòng chảy bùn cát:

Theo số liệu đo phù sa lơ lửng ở các trạm trong khu vực Tây Nguyên thì độ đục phù sa của các sông trong khu vực biến động trong khoảng (150÷200)g/m3

Hàng năm lượng phù sa tới hồ tương ứng với tuyến 1 là V bc= 918,6 m3/năm

Trang 8

Hình 1 – 3: Đường quan hệ V – Z.

Hình 1 – 4: Đường quan hệ F – Z.

1.4.4 Điều kiện địa chất:

1.Tổng quan toàn vùng:

Địa chất của vùng khảo sát có:

Thành phần đá gốc gồm có: gneis biotit, plagiogneis biotit, đá phiến thạch anh – biotit – silinanit – granit – cordierit , lớp mỏng amphibolit, đá hóa ôlivin, đá phiến graphit Bề dày hệ tầng khoảng 1500 ÷ 1600 m

6

Trang 9

2 Địa chất lòng hồ:

Đáy hồ và bờ hồ thành tạo bởi các đá mac ma, có các lớp tàn tích thấm nước kém phủ ở trên Các lớp đất và đá này ngăn chặn nước thấm qua lớp cát sỏi lắng đọng ở đáy suối, bờ suối vì thế hồ không bị thấm nước qua đáy và bờ hồ Nếu xử lý chống thấm tốt ở tuyến đập thì sẽ giữ được nước trong hồ

3 Địa chất tuyến đập:

Địa chất tuyến đập I (vùng tuyến đập khảo sát không có đứt gãy)

Vùng địa hình bao gồm:

- Địa hình bồi tích: Lòng suối, các bãi cát ven bờ và thềm suối

- Địa hình xâm thực: Phân bố ở sườn đồi bao gồm các lớp tàn tích, sườn tích.Các lớp đất đá ở khu vực tuyến đập gồm có:

Lớp 1 bồi tích (aQ): Phân bố ở lòng suối, bãi bồi và thềm suối trong phạm vi khoảng 50 m các loại đất gồm có:

- Lớp 1a: Cát thô màu vàng xám chứa sỏi sạn, đá lăn (60÷80)cm Phân bố ở lòng suối và các bãi cát ven suối Bề dày lớp này khoảng 2,6÷3,0 cm

- Lớp 1b: Á sét chứa ít sạn màu nâu vàng, trạng thái cứng, chặt vừa có bề dày 0,8÷2,0 m

- Lớp 1c: Sét xám đen, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy Bề dày 0,5÷1,0 m

- Lớp 1d: Sét xám xanh nhạt, dẻo mềm Bề dày thay đổi từ 1,0÷ 1,6 m

Lớp pha tàn tích 2(edQ): Phân bố ở hai vai đập và ở đáy suối.

- Lớp 2a: Phân bố ở vai phải đập, á sét màu vàng nâu, chứa ít sạn sỏi, đá lăn, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa Bề dày lớp 2a là 1,0÷2,2m

- Lớp 2b: Phân bố ở vai trái đập, á sét đỏ nâu, chứa nhiều sạn sỏi, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa Bề dày 2,8÷3,2 m

Lớp tàn tích 3(eQ): Phân bố ở vai trái đập và ở đáy suối, nằm dưới lớp 2.

- Lớp 3a: Phân bố ở vai phải đập, á sét màu vàng chứa sạn sỏi, vụn đá, trạng thái cứng, kết cấu chặt Bề dày lớp 3a là trên 8m

- Lớp 3b: Phân bố ở vai trái đập á sét đỏ nâu, chứa nhiều sạn sỏi, vụn đá, trạng thái cứng, kết cấu chặt Bề dày lớp 3b là trên 7m

7

Trang 10

BẢNG 1-9: Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất tuyến đập tràn, cống 2

6.Địa chất tuyến kênh:

Tuyến kênh hầu hết chạy men theo chân đồi nên hầu như kênh đào vào trong lớp tàn tích 2a hoặc 2b là các lớp á sét, khả năng thấm nước kém

1.4.5 Vật liệu xây dựng:

1.Vật liệu đất:

- Bãi vật liệu 1: gồm có bãi 1A và 1B

8

Trang 11

Bãi 1A: Phân bố sườn đồi trong lòng hồ ở nhánh suối phía Tây Bắc tuyến đập Đất á sét màu nâu đỏ, chứa ít sỏi sạn, trạng thái cứng

Bãi 1B: Phân bố ở sườn đồi gần đường đi vào đơn vị bộ đội Chiều dài bãi khoảng 500m, rộng 20m, bề dày khai thác 4m Đất á sét vàng xám, chứa sạn sỏi, trạng thái cứng

- Bãi 2: Nằm ở phía hạ lưu đập ngay cạnh đường đi vào tuyến đập, cách tuyến đập 150m đến 650m Chiều dài bãi 500m, rộng 60m, bề dày khai thác 4m Đất sét nâu đỏ, vàng, mịn, hầu như không chứa sỏi sạn, trạng thái cứng

- Bãi 3: Nằm ở thôn 5A cách tuyến đập khoảng 1,2km – 1,7km, nằm cạnh đường vào tuyến đập Chiều dài bãi 200m, rộng 50m, bề dày khai thác 4m Đất á sét vàng, nâu vàng, chứa dăm sạn, trạng thái cứng

Bảng 1-10: Chỉ tiêu cơ lý các bãi vật liệu.

9

Trang 12

2.1 Tình hình dân sinh kinh tế:

2.1.1 Dân số và lao động:

Xã Đăk Ui là một xã miền núi thuộc Huyện Đăk Hà, Tỉnh Kon Tum Toàn

xã có tổng số dân 4411 người, riêng vùng hưởng lợi dự án là 4 thôn: Thôn 3, thôn 6, thôn 8 và thôn 10 Các thôn này có 329 hộ với dân số là 1798 người Đồng bào ở đây chủ yếu là dân tộc thiểu số, sản xuất chính là nông nghiệp và đã có tập quán canh tác lúa nước

2.1.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp – kinh tế vùng:

Xã Đăk Ui có tổng diện tích đất tự nhiên là 11.775 ha, trong đó đất sản xuất nông nghiệp là 1.520 ha, đất lâm nghiệp là 9.570 ha, số còn lại là đất thổ cư và đất chuyên dùng Trong 1.520 ha đất sản xuất nông nghiệp có khoảng 450ha có khả năng canh tác lúa nước nhưng hiện tại chỉ được đầu tư khai thác rất ít và sản xuất phần lớn còn phụ thuộc vào thiên nhiên

2.1.3 Cơ sở hạ tầng sản xuất và sinh hoạt:

Toàn xã hiện có 01 trạm xã, 01 trường trung học cơ sở và 7 trường tiểu học là trường tạm Hiện tại, giao thông trong vùng chủ yếu là đường đất, mùa mưa đi lại khó khăn Hệ thống truyền thanh, truyền hình trong xã hầu như chưa có Đồng bào sản xuất nông nghiệp là chính nhưng chỉ có 01 công trình thủy lợi phục vụ tưới là đập Đak Uy 2 với diện tích phụ trách là 60 ha Ngoài ra do bức xúc vì thiếu nước nên đồng bào có làm một số đập bối nhưng khi lũ về thì bị nước cuốn trôi

2.2 Hiện trạng cụm công trình đầu mối:

2.2.1 Hiện trạng khu vực:

Trên địa bàn huyện đại đa số cụm đầu mối đến nay đều xuống cấp ở từng mức độ khác nhau, riêng xã Hà Mòn, xã Đăk Mar, thị trấn các công trình này chủ yếu do nhân dân tự đắp, nhà nước ủng hộ vật tư hoặc các Nông trường quản lý, được thiết kế không bài bản, các công trình này nước trữ lượng ít, tràn xả lũ, cống lấy nước và hệ thống kênh dẫn không có, chỉ có đập đất ngăn hợp thủy hoặc khe suối nhỏ tạo thành hò trữ nước dùng máy bơm đẩy từ hồ lên tưới cho Cà phê trên lưu vực xung quanh lòng hồ

Khu tưới có tổng diện tích tưới lúa là 40 ha (kể cả bên tả và bên hữu) có thể

mở rộng thành 90ha Toàn bộ diện tích này đã được dân khai hoang để trồng lúa nước nhưng do thiếu thốn nguồn nước nên chỉ 25 ha được canh tác trong vụ hè thu

10

Trang 13

(mùa mưa), còn vụ đông xuân (mùa khô) đa số diện tích bị bỏ trống do không có nước tưới

2.2.2 Phương hướng phát triển:

Cần đầu tư khai thác hết toàn bộ diện tích có thể tăng khả năng cung cấp lương thực tự có của nhân dân, tạo điều kiện ổn định cuộc sống, xoá đói giàm nghèo và khuyến khích nhân dân định canh định cư

2.2.3 Nhu cầu dùng nước:

- Tạo nguồn tưới cho cây công nghiệp, rau màu 156 ha ở khu vực lòng hồ

- Tăng lượng nước ngầm cho sinh hoạt, tạo cảnh quan và cải thiện môi trường sống của nhân dân trong vùng hưởng lợi

- Kết hợp giữa thủy lợi với giao thông nông thôn và bố trí khu dân cư, nhằm

ổn định và nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng

Phương án tưới:

- Diện tích tưới của hồ ở hạ lưu:

Lúa Rau màu, cây công nghiệp Lúa Rau màu, cây công nghiệp

11

Trang 14

CHƯƠNG 3 QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

3.1 Chọn vùng tuyến xây xây dựng công trình:

Qua việc phân tích và căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất, nhiệm vụ công trình… Sơ bộ chọn tuyến công trình như sau:

- Chọn tuyến đập nằm ở thượng nguồn sông Đăk Hà

- Bên bờ trái nhìn từ thượng lưu tuyến đập có địa hình hẹp nên rất thuận lợi cho việc bố trí tràn xả lũ

- Tuyến cống được bố trí phía bên phải của tuyến đập nhìn từ thượng lưu tuyến đập

3.2 Qui mô công trình:

3.2.1 Đập:

Căn cứ vào trữ lượng và các chỉ tiêu cơ lý của vật liêu xây dựng đập, ta chọn hình thức đập là đập đồng chất, có thiết bị thoát nước thấm kiểu lăng trụ và kiểu áp mái, để tăng độ ổn định cho đập và giảm lưu lượng thấm cho đập

3.2.2 Đường tràn:

Như trên ta đã phân tích thì tuyến tràn được bố trí ở sườn đồi bên trái của tuyến đập Do có địa hình thuận lợi nên khối lượng đào tràn sẽ ít hơn, địa chất nền tương đối tốt nên việc xử lý nền tràn sẽ không tốn kém nhiều

Với tuyến tràn đã chọn và từ những phân tích trên ta chọn phương án đường tràn dọc, với hình thức là ngưỡng đỉnh rộng, không có cửa van điều tiết

3.2.3 Cống:

Cống được bố trí ở phía bờ phải của tuyến đập, trên sườn đồi, vuông góc với tuyến đập Cống làm nhiệm vụ dẫn nước phục vụ cho khu tưới, với hình thức là cống hộp, chảy không áp, làm bằng bê tông cốt thép

3.3 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:

3.3.1 Cấp công trình:

Theo quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi “QCVN 04-05: 2012/ BNNPTNT”, cấp công trình được xác định theo hai điều kiện:

a Theo nhiệm vụ công trình:

Công trình cấp nước tưới cho 156 ha diện tích đất canh tác nông nghiệp Ta xác định được công trình là cấp III

b Theo điều kiện nền và chiều cao công trình:

12

Trang 15

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

H = MNDBTsơ bộ - ∆đáy + d (3-1)Trong đó:

- H: chiều cao công trình

- MNDBTsơ bộ: cao trình mực nước dâng bình thường sơ bộ (được xác định căn cứ vào tài liệu nhu cầu dùng nước, địa chất thuỷ văn ) Từ ∑nhu cầu dùng nước ta tra quan hệ Z~V có Z ≈ 710m

- d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng với MNDBTsơ bộ, sơ bộ chọn d = 2m

Thay các giá trị vào công thức (3–1), ta có:

• Từ cấp công trình (cấp III) và theo “QCVN 04-05:2012/BNNPTNT” ta xác

định được các thông số sau:

- Tần suất thiết kế: P% = 1%

- Tần suất lũ kiểm tra: P = 0.2%

- Tần suất lũ thiết kế dẫn dòng thi công: P = 10%

- Tần suất gió ứng với MNDBT: P = 2%

- Tần suất gió ứng với mực nước lũ thiết kế: P = 25%

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập:

+ Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng chủ yếu ( cơ bản ) : kcb = 1,3

+ Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng đặc biệt : kđb = 1,1

- Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập:

13

Trang 16

Trang 17

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA

4.1 Tính toán mực nước chết (MNC) hồ chứa:

4.1.1 Khái niệm MNC:

MNC là cao trình giới hạn trên cùng của dung tích chết Dung tích chết là thành phần dung tích nằm dưới cùng của kho nước, không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy của công trình

Trong đó : Vbc: Thể tích bùn cát bồi lắng hàng năm

T: Thời gian hoạt động của công trình

+ Điều kiện đảm bảo tưới tự chảy, MNC không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu để có thể đảm bảo được tưới tự chảy

MNC > Zmin

Trong đó: Zmin: Cao trình khống chế đầu kênh tưới

+ Đối với các nhà máy thuỷ điện, MNC và dung tích chết phải được lựa chọn sao cho hoặc là công suất đảm bảo của nhà máy là lớn nhất, hoặc là đảm bảo cột nước tối thiểu cho việc phát điện

+ Đối với giao thông thuỷ ở thượng lưu, MNC phải là mực nước tối thiểu cho phép tàu bè đi lại bình thường

+ Đối với thủy sản, dung tích chết và MNC phải đảm bảo dung tích cần thiết cho chăn nuôi cá và thuỷ sản khác

+ Đối với yêu cầu về du lịch và bảo vệ môi trường, MNC và dung tích chết cần đảm bảo yêu cầu tối thiểu cho du lịch và yêu cầu vệ sinh thượng hạ lưu hồ chứa

4.1.3 Tính toán MNC:

* MNC được xác định theo hai yêu cầu sau:

15

Trang 18

a Theo yêu cầu bùn cát:

Với phương án cống lấy nước là cống bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật đặt trong thân đập, chảy không áp Khi đó mực nước chết tính theo điều kiện bồi lắng của bùn cát được xác định theo công thức:

MNC Zbc

Hình 4-1: Sơ đồ tính MNC theo điều kiện bồi lắng bùn cát.

Xác định ∇bc:

∗ Xác định thể tích bùn cát lắng đọng:

Vbc = Vbc năm.TTrong đó: T: Tuổi thọ công trình: T = 75 năm

Vbc năm : Thể tích bùn cát lắng đọng trong một năm

Thay số: Vbc = 918,6 x 75 = 0,069.106 (m3)

Tra quan hệ W~Z ta được: Zbc = 698,5 (m)

Thay tất cả vào (1) ta được:

MNC = Zbc + a + h = 698,5 + 0,5 + 1,0 = 700 (m)

Tra quan hệ Z ~W ta được: Vc = 0,12.106 (m3)

b Theo yêu cầu tưới tự chảy:

Cao trình MNC phải thoả mãn điều kiện về yêu cầu tưới tự chảy, tức là cao trình MNC phải lớn hơn cao trình cần tưới Để đảm bảo điều kiện cấp nước cho hạ lưu một cách tốt nhất

16

Trang 19

Theo yêu cầu tưới tự chảy ta có:∇MNC ≥∇yc= Zđk +∆Z

Trong đó : Zđk - Cao trình khống chế tưới tự chảy đầu kênh

(Theo kết quả tính toán thuỷ nông ta có Zđk = 698,5m)

∆Z- Tổng tổn thất qua cống, ∆Z= 0,5m

Thay số ta được: ∇MNC ≥∇yc= 698,5 + 0,5 = 699 (m)

Tra quan hệ Z ~W ta được: Vc = 0,118.106 (m3)

Vậy, từ hai điều kiện trên ta chọn ∇MNC= 700(m) ứng với Vc = 0,12.106 (m3)

4.2 Tính toán MNDBT và dung tích hồ:

4.2.1 Trường hợp điều tiết:

Thực tế của quá trình điều tiết là để cân bằng lượng nước đến và lượng nước dùng, để đảm bảo cho nhu cầu dùng nước đã đặt ra

Theo tài liệu thuỷ văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và nhu cầu dùng nước trong năm của hồ chứa ta thấy:

đó có kế hoạch và biện pháp sử dụng nước đạt hiệu quả kinh tế nhất

a Tính toán điều tiết bỏ qua tổn thất:

Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thủy lợi

Cột 2: Số ngày của từng tháng

Cột 3: Lưu lượng nước đến bình quân tháng

Cột 4: Lưu lượng nước dùng bình quân tháng

Cột 5: Tổng lượng nước đến của từng tháng (5) = (3)x(2)

Cột 6: Tổng lượng nước dùng của từng tháng (6) = (4)x(2)

Cột 7: Lượng nước thừa hàng tháng (7) = (5) – (6)

Cột 8: Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước (8) = (6) – (5).1Cột 9: Lượng nước tích trong hồ hàng tháng

17

Trang 20

Cột 10: Lượng nước xả thừa

Bảng 4-1: Tính toán điều tiết bỏ qua tổn thất.

Tháng Số

ngày

Q (m3/s)

q (m3/s)

Tổng lượng nước ∆ V=(Q-q) ∆ t Phương án trữ Nước

đến

Nước dùng

Nước thừa

Nước thiếu

Dung tích kho Xả thừa

V-VK (10 3 m 3 )

Wx (10 3 m 3 )

Tra quan hệ lòng hồ ta được : MNDBT = 710 (m)

b Tính toán điều tiết có kể đến tổn thất:

Bảng (4-2) và bảng (4-3) tính toán cho trường hợp điều tiết 1 lần độc lập với phương án trữ sớm Các cột trong bảng được giải thích như sau:

Cột 1: Thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

Cột 2: Là cột 8 của lần tính lặp đầu tiên chưa kể tổn thất (Bảng 4-1), cộng với Vc

Cột 3: Vbq là dung tích bình quân trong hồ chứa

2

V V

Cột 5: ∆Zi là lượng bốc hơi phụ thêm hàng tháng (mm)

18

Trang 21

Cột 6: Wbh là lượng tổn thất do bốc hơi

Wbh = ∆Zi Fhồ

Cột 7: Wth là lượng tổn thất do thấm Wth=K Vbq , K là hệ số tính đến tổn thất thấm trong trường hợp lòng hồ có điều kiện địa chất tốt ta chọn K=2% lượng nước bình quân trong hồ

Cột 8: Wtt là lượng nước tổn thất tổng cộng Wtt=Wbh+Wth

Cột 9: Tổng lượng nước đến từng tháng lấy từ cột 5 của bảng (4-1)

Cột 10: Lượng nước dùng hàng tháng chưa kể đến tổn thất lấy từ cột 6 bảng (4-1) cộng lượng nước tổn thất ở cột 8 của bảng (4-2)

Cột 11: Lượng nước thừa hàng tháng khi (Wđ > Wq) Cột (11) = cột (9) – cột (10)

Cột 12: Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước (Wđ ≤ Wq) Cột (12) = cột (10) – cột (9)

Tổng lượng thiếu ở cột 12 chính là dung tích hiệu dụng Vhd đã kể đến tổn thất với lần tính thử dần đầu tiên, theo bảng (4-2) có: Vhd =1,6741.106 (m3)

Cột 13 và Cột 14 là dung tích hồ hàng tháng và lượng xã thừa

Tính sai số giữa hai lần tính dung tích hiệu dụng (trường hợp đã kể đến tổn thất và trường hợp chưa kể đến tổn thất) ta có:

[(Vh2 – Vh1)/Vh2)] = [(1,738.10^6-1,563.10^6)/1,738.10^6]x100%=5.4% >5%Lấy chọn sai số cho phép là 5%

⇒ Kết quả tính toán chưa đạt yêu cầu nên phải tính toán lại lần 2

+ Tính toán điều tiết lần 2 được thể hiện trong bảng (4-3) Trong đó các giá trị ở cột 2 được lấy từ cột 13 của bảng (4-2) của lần tính trước, còn các cột khác được giải thích tương tự bảng (4-2) của lần lặp thứ nhất

Tổng lượng nước thiếu ở cột 12 của bảng (4-3) chính là dung tích hiệu dụng

Vhd đã kể đến tổn thất với lần tính thứ 1: Vhd=1,738.106 (m3)

Sai số giữa hai lần tính dung tích hiệu dụng (lần 1 và lần 2) là:

[(Vh2 – Vh1)/Vh2)] = [(1,738.10^6-1,746.10^6)/1,738.10^6]x100%=4,8% <5%

⇒ Sai số tính toán đạt giá trị cho phép

Khi đó dung dung tích hiệu dụng của hồ chứa là: Vhd=1,746.106 (m3) và dung tích tổng cộng của hồ chứa tính đến mực nước dâng bình thường là:

19

Trang 22

+ Mực nước dâng bình thường: MNDBT = 710 (m)

20

Trang 23

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

5.1 Mục đích, nhiệm vụ và ý nghĩa:

5.1.1 Mục đích:

Các công trình thuỷ lợi nói chung và kho nước điều tiết lũ nói riêng, khi xảy

ra sự cố hỏng hóc có thể gây ra những tổn thất vô cùng to lớn Vì vậy mà việc tính toán điều tiết lũ là rất cần thiết cho mỗi công trình Mục đích của tính toán điều tiết

lũ là thông qua tính toán tìm ra dung tích phòng lũ cần thiết của kho nước, đường quá trình xả lũ xuống hạ lưu công trình, tìm ra lưu lượng xả lớn nhất, cột nước tràn lớn nhất, từ đó định ra quy mô, kích thước tràn xả lũ và các phương thức vận hành kho nước để xác định kích thước các công trình tiêu năng và kênh tháo

Để đạt được mục đích trên ta cần phải dựa trên việc phân tích một số các tham

số đặc trưng như: Tiêu chuẩn phòng lũ (Vpl), mực nước lũ thiết kế, lưu lượng xả lũ

an toàn (qmax), mực nước khống chế ở hạ lưu (Zhlmax)

5.1.2 Nhiệm vụ:

Nhiệm vụ của việc tính toán điều tiết lũ là căn cứ vào nước lũ thiết kế và nước

lũ kiểm tra để xác định đường quá trình lưu lượng xả (q~t) sau khi đã qua kho nước điều tiết

Nghiên cứu cách hạ thấp lưu lượng mùa lũ nhằm đáp ứng nhu cầu phòng lũ cho các công trình ven sông và hạ lưu của công trình, tránh được những tổn thất ở mức thấp nhất

5.1.3 Ý nghĩa:

Việc tính toán điều tiết lũ có ý nghĩa rất quan trọng, bởi từ đó ta có thể đánh giá và lựa chọn được phương án tối ưu nhất cho các công trình có tầm quan trọng và ảnh hưởng nhiều tới công trình như: Tính toán xác định dung tích phòng lũ cần thiết, quy mô và hình thức công trình xả lũ cũng như quá trình lũ sau kho nước…

5.2 Phương pháp tính toán:

5.2.1 Lựa chọn phương pháp:

Đối với loại bài toán cho quá trình lũ đến, địa hình kho nước, loại công trình

xả lũ Yêu cầu xác định quá trình xả lũ, dung tích cắt lũ, mực nước lũ thiết kế Ta có

21

Trang 24

thể áp dụng các phương pháp khác nhau như: Phương pháp thử dần, Phương pháp Pôtapôp, Phương pháp Kotrêrin Ở đây theo yêu cầu của đồ án ta lựa chọn phương pháp Pôtapôp ( Phương pháp bán đồ giải)

5.2.2 Nguyên lý điều tiết:

Phương pháp tính toán điều tiết lũ của Pôtapôp là dựa trên nguyên lý cơ bản là phương trình cân bằng nước như sau: “ Hiệu số giữa lượng nước đến và lượng nước

đi khỏi kho nước bằng sự thay đổi trữ lượng nước chứa trong kho đó trong thời gian tính toán bất kỳ” Sau đây là nội dung cụ thể của phương pháp này

Ta có phương trình cân bằng nước dạng vi phân :

Qdt – qdt = F.dH

Trong đó: Q: Lưu lượng đến kho nước

q: Lưu lượng 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 lũ

Nếu ta thay F.dH = dV thì ta được : (Q – q).dt = dV (5-1)

Và nếu thay dt bằng khoảng thời gian đủ lớn ∆t = t2 – t1, ở đây t1, t2 là thời điểm đầu và thời điểm cuối của khoảng thời gian tính toán thì chúng ta có phương trình cân bằng nước dạng sai phân:

1 2 2

1 2

Q1, Q2: Lưu lượng đến ở đầu và cuối thời đoạn

q1, q2: Lưu lượng xả tương ứng

V1, V2: Lượng nước có trong kho ở đầu và cuối thời đoạn ∆t

Với mục đích là tìm quá trình xả lũ (q~t) thì phương trình (5-2) chưa thể giải trực tiếp được vì có hai số hạng chưa biết là q2,V2 Vậy ta cần có một phương trình nữa, đó chính là phương trình thuỷ lực của công trình xả lũ với dạng tổng quát:

q = f(Zt, Zh, K) (5-3)Trong đó :

Zt: Mực nước thượng lưu công trình xả lũ

Zh: Mực nước hạ lưu ; K: Tham số biểu thị công trình

22

Trang 25

Phương trình (5-3) sẽ được biểu thị cụ thể theo hình thức công trình và chế độ chảy, ở đây hình thức công trình là tràn không có cửa van Như vậy ta sẽ có dạng của phương trình (5-3) như sau:

q = εm.B 2.g.H 2 (5-4)

5.2.3 Phân tích dạng đường quá trình xả lũ:

Để tiện lợi cho việc phân tích, từ phương trình (5-1) ta đưa về dạng:

dt

dH dH

dV dt

dV q

F

q Q dt

dH = −

Từ phương trình (5-4) ta có:

dt

dH H g B m dt

dq

2

*2

(5-5)Phương trình (5-5) là cơ sở cho việc phân tích dạng quá trình xả lũ:

Q, q (m3/s) Qmax qmax

dq ⇒ Lưu lượng xả đạt giá trị lớn nhất, sau t2 thì q giảm nhưng vẫn lớn hơn Q

và lượng trữ trong kho giảm dần

+ Tại thời điểm t3: lưu lượng xả giảm, mực nước trong kho bằng MNDBT

23

Trang 26

5.2.4 Các số liệu tính toán:

- Loại ngưỡng tràn: Đỉnh rộng

- Tràn không có van điều tiết, bề rộng tràn: Btr = 15m;

- Cao trình ngưỡng = MNDBT = +710m

- Hệ số lưu lượng và co hẹp bên, sơ bộ chọn εm = 0,36

- Tài liệu địa hình (Z ~ V )

- Tài liệu thuỷ văn dòng chảy (Q ~ t)

5.2.5 Nội dung tính toán:

Từ phương trình cân bằng nước dạng sai phân (5-2), Pôtapôp đưa về phương trình có dạng như sau:

q 2 0.5

f 1 , f 2: được gọi là quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ

Khi đó công thức (5-6) có có thể viết dưới dạng:

f 2 (q) = Q+ f q1( ) (5-7)

Ta lần lượt làm các bước tính toán điều tiết lũ như sau:

∗ Xây dựng biểu đồ quan hệ phụ trợ :

- Lựa chọn bước thời gian tính toán ∆t, sau đó giả thiết nhiều trị số mực nước trong kho để tính lưu lượng xả tương ứng theo công thức:

q = εm.B 2.g.H 2

- Dựa vào quan hệ (Z ~V), ứng với các mực nước giả thiết ở trên tìm ra dung tích kho tương ứng là Vk và từ đó tìm được V = Vk – Vtl ( Trong đó Vtl là dung tích kho ứng với khi lũ đến )

- Tính các giá trị f1 và f2 ứng với các giá trị q vừa tính ở trên rồi vẽ lên biểu

đồ quan hệ (q ~f1, f2)

Từ các bước làm như trên ta có được bảng tính toán quan hệ phụ trợ như sau:

24

Trang 27

Cột 1: Stt

Cột 2: Mực nước trong hồ chứa (Giả thiết các giá trị này từ cao trình

ngưỡng trở lên)

Cột 3: Cột nước tính toán của công trình xả lũ: H = Z - Zng

Cột 4: Lưu lượng tháo qua công trình xả lũ: q = εm.B 2.g.H 2

Cột 5: Dung tích của kho nước ( Tra theo quan hệ (Z ~ V) theo số liệu Z ở cột 1)Cột 6: Dung tích tính toán: Vsc = Vk – Vng (106m3/s)

q

q12

Hình 5-2: Biểu đồ phụ trợ f 1 , f 2

Tính toán với phương án: Btr = 15m; (Bảng: 5-2; 5-3 trong phụ lục).

∗ Sử dụng biểu đồ để tính toán điều tiết :

- Với mỗi thời đoạn ∆t: Tính

2

1 Q Q

Q tb = +

- Từ q1 đã biết, tra trên biểu đồ được giá trị f1 và tính f2 = Qtb + f1

- Từ f2 tra biểu đồ ngược lại sẽ được q2 Đây chính là lưu lượng xả ở cuối mỗi thời đoạn

- Lặp lại bước 1 cho các thời đoạn sau đó cho đến khi kết thúc

- Từ quá trình lũ đến và xả ta có thể xác định được lưu lượng xả lớn nhất, dung tích cắt lũ, mực nước lớn nhất trong kho

Từ các bước làm như trên ta có bảng tính toán điều tiết lũ như sau:

Cột 1: thứ tự tính toán

Cột 2: Thời đoạn tính toán ∆t, với ∆t = 0,5h

25

Trang 28

Cột 3: Lưu lượng lũ đến ( tài liệu dòng chảy lũ ứng với tần suất thiết kế P = 1% ).Cột 4: Lưu lượng trung bình

2

c đ tb

Q Q

.Cột 5: Lưu lượng xả qua tràn

Cột 6: f1 được nội suy khi biết qxả dựa vào quan hệ f1∼ q

3 24.705 172.128 221.539

712 2 76.072 1.995 0.477 265.167 38.036 227.131 303.203712.5 2.5 106.314 2.126 0.608 337.639 53.157 284.482 390.796

713 3 139.754 2.256 0.738 410.111 69.877 340.234 479.988713.5 3.5 176.110 2.393 0.875 485.833 88.055 397.779 573.888

714 4 215.165 2.529 1.011 561.556 107.582 453.973 669.138714.5 4.5 256.744 2.671 1.153 640.583 128.372 512.211 768.955

715 5 300.702 2.813 1.295 719.611 150.351 569.260 869.962

26

Trang 29

27

Trang 30

Hình 5-4: Biểu đồ tính toán điều tiết lũ thiết kế (P=1%), B tr = 15m

28

Trang 31

Hình 5-5: Biểu đồ Tính toán điều tiết lũ kiểm tra (P=0,2%), B tr = 15m

Bảng 5-3: Tính toán điều tiết lũ kiểm tra (P=0.2%), B tr = 15m

Z ng = 710m;V ng = 0.12.10 6 m 3 ;ε.m = 0.36; Z MNDBT = 710m; V MNDBT = 1,5541.10 6 m 3

T(h) đến(m³/s)Q Qtb(m³/s) xả(m³/s)q f1(m³/s) f2(m³/s) Vk(10^6 m3/s) Z(m)

0 1.68 0.84 0.000 0.000 5.820 1.518 710.0000.2 9.96 5.82 0.802 5.018 20.018 1.528 710.0420.4 20.04 15 2.759 17.259 42.279 1.552 710.1450.6 30 25.02 5.826 36.453 71.433 1.589 710.3060.8 39.96 34.98 10.088 61.345 106.285 1.638 710.517

1 49.92 44.94 18.395 87.890 142.850 1.693 710.7561.2 60 54.96 27.151 115.699 180.679 1.751 711.0061.4 69.96 64.98 37.852 142.827 217.767 1.809 711.2431.6 79.92 74.94 48.344 169.424 254.324 1.866 711.4761.8 89.88 84.9 60.114 194.210 289.130 1.922 711.701

Trang 32

62.4 105.12 107.52 91.313 256.033 358.753 2.061 712.2522.6 100.32 102.72 95.251 263.502 361.482 2.078 712.3172.8 95.64 97.98 96.193 265.288 358.528 2.082 712.333

3 90.84 93.24 95.174 263.355 351.795 2.078 712.3163.2 86.04 88.44 92.849 258.946 342.586 2.068 712.2773.4 81.24 83.64 89.669 252.916 331.756 2.054 712.2253.6 76.44 78.84 85.931 245.826 319.86

6 2.038 712.1633.8 71.64 74.04 81.825 238.04

1

307.34

1 2.020 712.095

4 66.96 69.3 77.501 229.840 294.400 2.001 712.0244.2 62.16 64.56 73.198 221.202 280.962 1.982 711.9464.4 57.36 59.76 68.811 212.151 267.11

1 1.962 711.8644.6 52.56 54.96 64.289 202.822 252.982 1.941 711.7794.8 47.76 50.16 59.676 193.306 238.666 1.920 711.693

5 42.96 45.36 55.002 183.664 224.284 1.898 711.6055.2 38.28 40.62 50.307 173.977 209.857 1.876 711.5175.4 33.48 35.88 46.106 163.751 194.831 1.854 711.4275.6 28.68 31.08 41.855 152.976 179.256 1.831 711.3325.8 23.88 26.28 37.449 141.80

6

163.28

6 1.807 711.234

6 19.08 21.48 32.932 130.355 147.035 1.782 711.1346.2 14.28 16.68 28.335 118.700 130.640 1.757 711.0326.4 9.6 11.94 24.200 106.440 113.640 1.731 710.9236.6 4.8 7.2 20.148 93.492 96.732 1.704 710.8066.8 1.68 3.24 16.118 80.614 80.614 1.678 710.690

Bảng 5-4: Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=1%).

Bảng 5-11: Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=0,2%).

30

Trang 33

Trang 34

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP ĐẤT

6.1 Tài liệu và các chỉ tiêu thiết kế:

6.1.1 Tài liệu thiết kế:

+ Mực nước dâng bình thường MNDBT: +710m

+ Mực nước dâng gia cường ứng với Btràn = 15m là MNLTK = 711,901m

- Thời gian gió thổi liên tục: t = 6h

6.2 Xác định các kích thước cơ bản của đập:

6.2.1 Cao trình đỉnh đập:

Cao trình đỉnh đập là cao trình lớn nhất xác định trên cơ sở tính toán độ vượt cao của đỉnh đập trên các mực nước tính toán của hồ chứa (mực nước dâng bình thường, mực nước lớn nhất khi có lũ thiết kế và lũ kiểm tra) đảm bảo nước không tràn qua đỉnh đập qui định theo cấp của công trình

Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén (TCVN 8216-2009), cao trình đỉnh đập được xác định theo 3 điều kiện như sau:

Trang 35

MN

§Ønh ®Ëp a

h hsl

Hình 6-1: Sơ đồ tính toán cao trình đỉnh đập.

Trong đó:

- MNDBT: Mực nước dâng bình thường trong hồ chứa

- MNLTK: Mực nước lũ thiết kế trong hồ chứa

- MNLKT: Mực nước kiểm tra trong hồ chứa

- ∆h, ∆h': Độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

- hsl, hsl’: Chiều cao sóng leo (có mức bảo đảm 1%) ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

- a, a’, a’’: Độ vượt cao an toàn,phụ thuộc vào cấp công trình và điều kiện làm việc của hồ chứa,theo TCVN 8216-2009, đối với công trình cấp III lấy:

D V h

10.2

2 6

−

=

∆ cosαs Trong đó:

V: Vận tốc gió tính toán lớn nhất ứng với tần suất thiết kế (P = 4%): V=19.2m/s D: Đà sóng ứng với MNDBT: D = 640m

g: Gia tốc trọng trường: g = 9.81 m/s2

H: Chiều cao cột nước trước đập: H = MNDBT - ∇ đáy

∇ đáy = 690.2m

αs: Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió, lấy αs = 0 ⇒ cosαs = 1

33

Trang 36

- Giả thiết rằng trường hợp đang xét là sóng nước sâu: (H > 0.5λ)

- Tính các đại lượng không thứ nguyên

và

V

gτ

- Theo quy phạm ta sẽ chọn cặp giá trị nhỏ hơn để tính toán

Từ đó ta xác định được các thông số sau:

- Chiều cao sóng trung bình:

g

V V

h g h

2

2 )

.(

=

- Chu kỳ sóng trung bình:

g

V V

.2

Trong đó: K1% : hệ số ứng với mức đảm bảo 1%,tra ở đồ thị hình P2-2 ứng

với đại lượng 2

V gD

• Tra các hệ số:

- K1, K2: Tra bảng P2-3, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái và độ nhám

tương đối trên mái Sơ bộ chọn lớp bảo vệ mái bằng đá lát khan ⇒ ∆ =

% 1

s

h 0.02⇒

K1, K2

- K3: Tra bảng P2-4, phụ thuộc vận tốc gió và hệ số mái m, sơ bộ chọn mtl = 3÷5

34

Trang 37

- K4: Tra đồ thị hình P2-3 ứng với trị số

% 1

s

h

λ

và hệ số mái m

- Kα: Hệ số phụ thuộc vào góc αs, tra bảng P2-6 ta được Kα = 1

Thay các giá trị trên vào (6-4) ta tính được hsl1%

Thay các giá trị trên vào (6-1) ta tính được Zđđ

c Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNLTK.

Tính toán tương tự như trên nhưng ứng với vận tốc gió bình quân lớn nhất V’ và đà sóng ứng với mực nước lũ thiết kế D’ Tính toán với 3 trường hợp Btr khác nhau (xem bảng 6-1)

Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng tính sau

Bảng 6-1: Tổng hợp kết quả tính toán cao trình đỉnh đập.

35

Trang 38

Như vậy cao trình đỉnh đập thiết kế lớn nhất ứng với Btr lấy như sau:

Bảng 6-2: Kết quả cao trình đỉnh đập của các phương án tính toán.

6.2.3 Kiểm tra lại cấp công trình:

Theo TCXDVN 285 – 2002, công trình xây dựng trên đất nền nhóm B, có chiều cao từ 15 – 35m là công trình cấp III Thông qua kết quả tính toán chiều cao đập ta có: 15 < Hđ < 35m (thỏa mãn) Vậy việc xác định công trình thuộc cấp III là phù hợp

Ở đây vì đập không có yêu cầu giao thông nên chọn Bđ = 6m

+ Đỉnh đập được phủ một lớp đá dăm dày 20cm để bảo vệ đỉnh đập, mặt đập làm dốc về hai phía với độ dốc i = 2% để thoát nước mưa

36

Trang 39

6.2.5 Mái đập và cơ đập:

a Mái đập:

Độ dốc mái đập: m = cotgα, với α là góc nghiêng của mái đập so với mặt nằm ngang Độ dốc mái đập phụ thuộc vào hình thức, chiều cao đập, loại đất đắp, tính chất nền và các lực tác động lên mái (như trọng lượng bản thân, áp lực nước, lực thấm, lực thủy động, lực mao dẫn…) Khi thiết kế phải qua tính toán ổn định để chọn mái

Thường mái thượng lưu xoải hơn mái hạ lưu chủ yếu vì nó thường xuyên bão hoà nước và chịu tác dụng của sóng, gió, mực nước rút nhanh…

Sơ bộ chọn hệ số mái dốc của đập như sau: chọn cho 3 phương án

Mái thượng lưu: m1 = 3,0; m1’ = 3,5

Mái hạ lưu: m2 = 2,75; m2’ = 3,0

Mái thượng lưu được bảo vệ bằng cách đổ các tấm bê tong cốt thép M200 kích thước 2.0m x 2.0m x 15cm

Mái hạ lưu được bảo vệ bằng hình thức trồng cỏ kết hợp rãnh thoát nước mưa

và mương tập trung nước mưa Mái đập hạ lưu được bảo vệ từ đỉnh đập đến đỉnh của lăng trụ đá tiêu nước, hệ thống rãnh thoát nước mưa được đặt xiên một góc 450

so với mặt đập để tránh hiện tượng rãnh bị xói do nước chảy

b Cơ đập:

Bố trí cơ đập với mục đích để làm đường đi lại, kiểm tra, quản lý và đặt rãnh thoát nước cho đập Cơ đập có tác dụng làm tăng thêm sự ổn định cho mái, tập trung và thoát nước mưa đồng thời bảo đảm thuận lợi cho quá trình thi công, phục

vụ tốt cho quá trình quản lý, vận hành và phòng chống lũ sau này

Sơ bộ bố trí cơ như sau: bố trí cho 3 phương án

Bảng 6-3: Tổng hợp kết quả cao trình cơ đập.

37

Trang 40

6.2.6 Thiết bị thoát nước:

Hình thức và cấu tạo của thiết bị thoát nước phụ thuộc vào loại đập, điều kiện địa chất, mực nước hạ lưu và nguyên vật liệu tại chỗ Vì phải bảo đảm yêu cầu chống xói ngầm nên vật thoát nước được làm theo cấu tạo của tầng lọc ngược Trong trường hợp này ta chọn hình thức vật thoát nước kiểu lăng trụ cho phần lòng sông và kiểu áp mái cho mặt cắt sườn đồi

- Vật thoát nước kiểu lăng trụ: Khối lăng trụ được xếp bằng đá hộc, cao trình đỉnh thiết bị thoát nước cao trên mực nước hạ lưu max (0,5÷1)m, mái thượng lưu

khối đá là mtl’=1,5; mái hạ lưu khối đá là mhl’=2 Bề rộng đỉnh vật thoát nước là 3m, giữa lăng trụ và thân đập có bố trí tầng lọc ngược

- Vật thoát nước kiểu áp mái: Gồm một số lớp vật liệu dễ thoát nước bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngược, lớp ngoài cùng là đá hộc Loại này phủ trực tiếp trên chân mái đập, cao hơn điểm ra của đường bão hòa (0,5÷1)m.

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐƯỜNG TRÀN XẢ LŨ

38

Định dạng
Số trang	196
Dung lượng	8,13 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
1. Giáo trình thủy công tập I & II – Bộ môn Thủy công trường ĐHTL	Khác
2. Đồ án môn học Thủy công (2004) - Bộ môn Thủy công trường ĐHTL	Khác
3. Giáo trình Thủy văn công trình, Bộ môn Thủy văn công trình trường ĐHTL	Khác
4. Giáo trình Thủy lực – Tác giả: Nguyễn Cảnh Cầm, Nguyễn Văn Cung, Lưu Công Đào	Khác
5. Bảng tra Thủy lực – Bộ môn Thủy lực trường ĐHTL	Khác
6. Giáo trình Cơ học đất – Bộ môn Địa kỹ thuật trường ĐHTL	Khác
7. Giáo trình Nền móng – Bộ môn Địa kỹ thuật trường ĐHTL	Khác
8. Thiết kế đập đất – Tác giả: Nguyễn Xuân Trường	Khác
9. Thiết kế Cống – Tác giả: Trịnh Bốn, Lê Hòa Xướng	Khác
10. Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống công trình thủy lợi – Các tác giả: Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xuân Đặng, Ngô Trí Viềng	Khác
11. Giáo trình kết cấu Bê Tông Cốt Thép – Các tác giả: Trần Mạnh Tuân, Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Hữu Lân, Nguyễn Hoàng Hà	Khác
12. Các quy phạm: QCVN 04-05 – 2002; TCVN 8216-2009; QPTL C1 – 78; QPTL C1 – 75, Các sổ tay kỹ thuật Thủy lợi	Khác

Hồ chứa nước đăkprong

Cỏc bộ phận chủ yếu của đường tràn:

Tớnh toỏn ổn định đập đất: