Thiết kế hồ chứa nước tà rục

Vị trí: Dự án Hồ Chứa Nước Tà Rục có công trình đầu mối nằm trong địa phận xã Cam Phước Tây, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hoà, ngay sau hợp lưu của ba suối Tà Nĩa, Tà Rục và Trà Lục, sátđườ

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 11

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 11

1.1 Vị trí địa lý 11

1.2 Đặc điểm địa hình 11

1.2.1 Các tài liệu về địa hình gồm có: 11

+ Tài liệu bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1:5000 11

+ Mặt cắt dọc tim đập: Tỷ lệ đứng 1:500, tỷ lệ ngang 1:1000 11

+ Bình đồ vị trí đập chính tỷ lệ 1:1000 11

+ Mặt cắt địa chất dọc tuyến tràn: Tỷ lệ đứng 1:500, tỷ lệ ngang 1:1000 11

+ Mặt cắt dọc tuyến cống: Tỷ lệ đứng 1:200, tỷ lệ ngang 1:500 11

+ Mặt cắt dọc tuyến kênh dự kiến: Tỷ lệ đứng 1:200, tỷ lệ ngang 1:2000 11

1.2.2 Đặc điểm địa hình 11

1.3 Đặc điểm địa chất 12

1.3.1 Các tài liệu địa chất 12

1.3.2 Đặc điểm địa chất 12

1.3.3 Đánh giá chung 14

1.4 Tài liệu về khí tượng - thủy văn 14

1.4.2 Điều kiện thủy văn 15

18 1.5 Tình hình vật liệu xây dựng 18

CHƯƠNG 2 22 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 22

2.1 Tình hình dân sinh 22

2.2 Tình hình kinh tế 22

2.2.1 Sản phẩm gieo trồng 22

2.2.2 Chăn nuôi 23

2.2.3 Ngành dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp 24

2.3 Hiện trạng các công trình trong khu vực 24

CHƯƠNG 3 26

PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ 26

3.1 Định hướng chung 26

3.2 Kế hoạch phát triển các nghành kinh tế 26

3.2.1 Về nông nghiệp 26

3.2.2 Về lâm nghiệp 26

3.2.3 Về ngư nghiệp 26

3.3.2 Nhu cầu dùng nước 27

3.4 Các phương án 27

3.4.1 Giải pháp thủy lợi 27

3.4.2 Phương án tuyến 28

3.4.3 Các công trình trong cụm công trình đầu mối 29

3.4.4 Phương án về kết cấu 29

3.4.5 Phương án vật liệu xây dựng 30

3.4.6 Phương án về cao trình ngưỡng tràn 31

3.4.7 Phương án B tràn 31

3.5 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu tính toán 31

3.5.1 Nhiệm vụ công trình 31

3.5.2 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 31

5.3 Tổng hợp các kết quả điều tiết lũ 42

CHƯƠNG 6 44

THIẾT KẾ ĐẬP CHẮN 44

6.1 Chọn hình thức và loại đập 44

6.1.1 Tài liệu tính toán 44

44 6.1.2 Hình thức đập 44

6.2 Xác định các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang 44

6.2.1 Xác định cao trình đỉnh đập 44

6.2.2 Bề rộng đỉnh đập 47

6.2.3 Hệ số mái đập m và bố trí cơ 47

6.3 Chọn cấu tạo chi tiết đập 48

6.3.1 Thiết bị thoát nước 48

6.3.2 Thiết bị chống thấm 49

6.3.4 Bảo vệ mái: 50

6.3.4 Cấu tạo đỉnh đập 51

6.4 Tính toán thấm 52

6.4.1 Mục đích và nhiệm vụ tính thấm 52

6.4.2 Trường hợp tính toán 52

6.4.3 Tính toán thấm cho các mặt cắt ứng với các trường hợp 52

6.4.4 Tổng lưu lượng thấm: 58

6.5.2 Số liệu tính toán: 59

6.5.3 Phương pháp tính toán: 59

6.5.4 Tính toán ổn định cho mái dốc đập: 60

7.2 Loại và hình thức tràn xả lũ 65

7.2.1 Loại tràn 65

7.2.2 Hình thức tràn 65

7.2.3 Các bộ phận tràn 65

7.3 Tính toán thủy lực tràn 66

7.3.1 Tính toán thủy lực cửa vào và ngưỡng tràn 66

7.3.2 Tính toán thủy lực đoạn nối tiếp 69

7.3.4 Tính kênh xả sau tràn 73

7.3.5 Tính toán tiêu năng 74

7.4 Cấu tạo chi tiết tràn 77

7.4.1 Sân trước và tường cánh: 77

7.4.2 Ngưỡng tràn: 78

7.4.3 Cửa van: 78

7.4.4 Cầu giao thông: 79

7.4.5 Cầu thả phai: 79

7.4.6 Cầu công tác: 79

7.4.7 Dốc nước: 80

7.5.4 Tính toán trường hợp 1 80

CHƯƠNG 8 86

THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 86

8.1 Chọn tuyến và hình thức cống: 86

8.1.1 Chọn tuyến cống: 86

8.1.2 Hình thức quy mô công trình: 86

8.1.3 Các thông số tính toán 86

8.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống: 86

8.2.1 Thiết kế mặt cắt kênh hạ lưu: 86

8.3 Tính toán khẩu diện cống: 88

8.3.1 Trường hợp tính toán: 88

8.3.2 Xác định bề rộng cống: 88

8.3.3 Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống: 91

8.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tiêu năng sau cống: 92

8.4.1 Mục đích tính toán: 92

8.4.2 Trường hợp tính toán: 92

8.4.3 Xác định độ mở cống: 92

8.4.4 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống: 93

8.6 Xác định các lực tác dụng lên cống 98

8.6.1 Xác định chiều cao mực nước ngầm tại mặt cắt tính toán: 98

8.6.2 Xác định các lực tác dụng lên cống: 98

CHƯƠNG 9 102

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH 102

9.1 Tính toán khối lượng đập 102

9.2 Tính toán khối lượng tràn 102

9.3 Giá thành hạng mục 102

9.3.1 Đơn giá 102

9.3.2 Giá thành 102

CHƯƠNG 10 105

TÍNH TOÁN KẾT CẤU TRỤ BIÊN 105

10.1 Trường hợp tính toán 105

10.2 Tính nội lực 105

106 10.2.1 Lực tác dụng lên mố bên 106

Cường độ áp lực đất chủ động được xác định theo Mohr – Coulomb khi trên mặt đất đắp chịu tải trọng phân bố đều : 106

Pcđ = + q - 2.C .106

= 1,65.8.0,45 +2.0,45 – 2.2,7.0,7 = 3 (T/m2) 106

Trong đó : 106

C = 2,7 T/m2: Lực dính đơn vị 106

ϕ = 22o: Góc ma sát trong của đất đắp 106

d = 1,65 T/m3: Dung trọng đất đắp 106

hđ = 8,0m : Chiều cao cột đất đắp 106

Tải trọng xe ủi trên mang tràn q = 2T/m 106

Ho = = 3,25 106

Áp lực đất chủ động trong trường hợp này: (Bỏ qua phần biểu đồ âm) 106

Ec = = 0,5.(8-3,25).3 7,12 (T/m) 106

yđ = - 1,2 = - 0,5= 1,08(m)– Là khoảng cách từ điểm đặt của Ecd đến trục giữa chiều dày bản đáy 107

Momen do áp lực đất nằm ngang gây ra (lấy đối với đáy): 107

Mđ = Ec.yđ = 7,12.1,08 = 7,69 (T.m) 107

Mđtt = Mđ.nt = 7,69.1,1 = 8,48 (T.m) 107

nt = 1,1 hệ số vượt tải (Theo TCXDVN 285 – 2002) 107

107 10.3 Tính cốt thép đứng cho trụ biên 108

10.3.1 Số liệu tính toán: 108

10.3.2 Nội dung tính toán: 108

10.3.3 Tính cốt thép ngang: 109

10.3.4 Kiểm tra nứt tại mặt cắt nguy hiểm nhất: 109

CHƯƠNG 1 11 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 11

1.1 Vị trí địa lý 11

1.2 Đặc điểm địa hình 11

1.2.1 Các tài liệu về địa hình gồm có: 11

+ Tài liệu bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1:5000 11

+ Mặt cắt dọc tim đập: Tỷ lệ đứng 1:500, tỷ lệ ngang 1:1000 11

+ Bình đồ vị trí đập chính tỷ lệ 1:1000 11

+ Mặt cắt địa chất dọc tuyến tràn: Tỷ lệ đứng 1:500, tỷ lệ ngang 1:1000 11

+ Mặt cắt dọc tuyến cống: Tỷ lệ đứng 1:200, tỷ lệ ngang 1:500 11

+ Mặt cắt dọc tuyến kênh dự kiến: Tỷ lệ đứng 1:200, tỷ lệ ngang 1:2000 11

1.2.2 Đặc điểm địa hình 11

1.3 Đặc điểm địa chất 12

1.3.1 Các tài liệu địa chất 12

1.3.2 Đặc điểm địa chất 12

1.3.3 Đánh giá chung 14

1.4 Tài liệu về khí tượng - thủy văn 14

1.4.2 Điều kiện thủy văn 15

1.5 Tình hình vật liệu xây dựng 18

CHƯƠNG 2 22 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 22

2.1 Tình hình dân sinh 22

2.2 Tình hình kinh tế 22

2.2.1 Sản phẩm gieo trồng 22

2.2.2 Chăn nuôi 23

2.2.3 Ngành dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp 24

2.3 Hiện trạng các công trình trong khu vực 24

CHƯƠNG 3 26

PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ 26

3.1 Định hướng chung 26

3.2 Kế hoạch phát triển các nghành kinh tế 26

3.2.1 Về nông nghiệp 26

3.2.2 Về lâm nghiệp 26

3.2.3 Về ngư nghiệp 26

3.3.2 Nhu cầu dùng nước 27

3.4 Các phương án 27

3.4.1 Giải pháp thủy lợi 27

3.4.2 Phương án tuyến 28

3.4.3 Các công trình trong cụm công trình đầu mối 29

3.4.4 Phương án về kết cấu 29

3.4.5 Phương án vật liệu xây dựng 30

3.4.6 Phương án về cao trình ngưỡng tràn 31

3.4.7 Phương án B tràn 31

3.5 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu tính toán 31

3.5.1 Nhiệm vụ công trình 31

3.5.2 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 31

5.3 Tổng hợp các kết quả điều tiết lũ 42

CHƯƠNG 6 44

THIẾT KẾ ĐẬP CHẮN 44

6.1 Chọn hình thức và loại đập 44

6.1.1 Tài liệu tính toán 44

44 6.1.2 Hình thức đập 44

6.2 Xác định các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang 44

6.2.1 Xác định cao trình đỉnh đập 44

6.2.2 Bề rộng đỉnh đập 47

6.2.3 Hệ số mái đập m và bố trí cơ 47

6.3 Chọn cấu tạo chi tiết đập 48

6.3.1 Thiết bị thoát nước 48

6.3.2 Thiết bị chống thấm 49

6.3.4 Bảo vệ mái: 50

6.3.4 Cấu tạo đỉnh đập 51

6.4 Tính toán thấm 52

6.4.1 Mục đích và nhiệm vụ tính thấm 52

6.4.2 Trường hợp tính toán 52

6.4.3 Tính toán thấm cho các mặt cắt ứng với các trường hợp 52

6.4.4 Tổng lưu lượng thấm: 58

6.5.2 Số liệu tính toán: 59

6.5.3 Phương pháp tính toán: 59

6.5.4 Tính toán ổn định cho mái dốc đập: 60

7.2 Loại và hình thức tràn xả lũ 65

7.2.1 Loại tràn 65

7.2.2 Hình thức tràn 65

7.2.3 Các bộ phận tràn 65

7.3 Tính toán thủy lực tràn 66

7.3.1 Tính toán thủy lực cửa vào và ngưỡng tràn 66

7.3.2 Tính toán thủy lực đoạn nối tiếp 69

7.3.4 Tính kênh xả sau tràn 73

7.3.5 Tính toán tiêu năng 74

7.4 Cấu tạo chi tiết tràn 77

7.4.1 Sân trước và tường cánh: 77

7.4.2 Ngưỡng tràn: 78

7.4.3 Cửa van: 78

7.4.4 Cầu giao thông: 79

7.4.5 Cầu thả phai: 79

7.4.6 Cầu công tác: 79

7.4.7 Dốc nước: 80

7.5.4 Tính toán trường hợp 1 80

CHƯƠNG 8 86

THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 86

8.1 Chọn tuyến và hình thức cống: 86

8.1.1 Chọn tuyến cống: 86

8.1.2 Hình thức quy mô công trình: 86

8.1.3 Các thông số tính toán 86

8.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống: 86

8.2.1 Thiết kế mặt cắt kênh hạ lưu: 86

8.3 Tính toán khẩu diện cống: 88

8.3.1 Trường hợp tính toán: 88

8.3.2 Xác định bề rộng cống: 88

8.3.3 Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống: 91

8.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tiêu năng sau cống: 92

8.4.1 Mục đích tính toán: 92

8.4.2 Trường hợp tính toán: 92

8.4.3 Xác định độ mở cống: 92

8.4.4 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống: 93

8.6 Xác định các lực tác dụng lên cống 98

8.6.1 Xác định chiều cao mực nước ngầm tại mặt cắt tính toán: 98

8.6.2 Xác định các lực tác dụng lên cống: 98

CHƯƠNG 9 102

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH 102

9.1 Tính toán khối lượng đập 102

9.2 Tính toán khối lượng tràn 102

9.3 Giá thành hạng mục 102

9.3.1 Đơn giá 102

9.3.2 Giá thành 102

CHƯƠNG 10 105

TÍNH TOÁN KẾT CẤU TRỤ BIÊN 105

10.1 Trường hợp tính toán 105

10.2 Tính nội lực 105

106 10.2.1 Lực tác dụng lên mố bên 106

Cường độ áp lực đất chủ động được xác định theo Mohr – Coulomb khi trên mặt đất đắp chịu tải trọng phân bố đều : 106

Pcđ = + q - 2.C .106

= 1,65.8.0,45 +2.0,45 – 2.2,7.0,7 = 3 (T/m2) 106

Trong đó : 106

C = 2,7 T/m2: Lực dính đơn vị 106

ϕ = 22o: Góc ma sát trong của đất đắp 106

d = 1,65 T/m3: Dung trọng đất đắp 106

hđ = 8,0m : Chiều cao cột đất đắp 106

Tải trọng xe ủi trên mang tràn q = 2T/m 106

Ho = = 3,25 106

Áp lực đất chủ động trong trường hợp này: (Bỏ qua phần biểu đồ âm) 106

Ec = = 0,5.(8-3,25).3 7,12 (T/m) 106

yđ = - 1,2 = - 0,5= 1,08(m)– Là khoảng cách từ điểm đặt của Ecd đến trục giữa chiều dày bản đáy 107

Momen do áp lực đất nằm ngang gây ra (lấy đối với đáy): 107

Mđ = Ec.yđ = 7,12.1,08 = 7,69 (T.m) 107

Mđtt = Mđ.nt = 7,69.1,1 = 8,48 (T.m) 107

nt = 1,1 hệ số vượt tải (Theo TCXDVN 285 – 2002) 107

107 10.3 Tính cốt thép đứng cho trụ biên 108

10.3.1 Số liệu tính toán: 108

10.3.2 Nội dung tính toán: 108

10.3.3 Tính cốt thép ngang: 109

10.3.4 Kiểm tra nứt tại mặt cắt nguy hiểm nhất: 109

KẾT LUẬN 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

PHỤ LỤC 111

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong thời kì phát triển kinh tế, công nghiệp hóa, hiện đại hóađất nước Muốn phát triển nông nghiệp, công nghiệp thì nước đóng vai trò khôngthể thiếu Bởi vậy, chú trọng duy trì và phát triển các hệ thống công trình Thủy lợi

là việc làm cần thiết Là một sinh viên Trường Đại học Thủy lợi, em luôn cố gắnghọc tập và rèn luyện để mai này có thể góp phần công sức nhỏ bé của mình xâydựng đất nước ngày càng giàu đẹp

Để đánh giá kết quả rèn luyện và học tập tại trường, em được nhà trườnggiao đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hồ chứa nước Tà Rục”

Sau 14 tuần làm đồ án, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tậntình của Thầy giáo, GS.TS.NGND Phạm Ngọc Quý em đã hoàn thành đồ án đúngtiến độ và yêu cầu của nhà trường

Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, GS.TS.NGND Phạm Ngọc Quý đã chỉbảo tận tình cho em trong thời gian làm đồ án Cùng với đó em xin gửi lời cảm ơncác thầy, cô giáo trong bộ môn Thủy công nói riêng cũng như các thầy, cô giáotrong trường Đại học Thủy lợi nói chung đã dạy dỗ, dìu dắt em trong suốt nhữngnăm qua Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn ở bênđộng viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

Đồ án tốt nghiệp là công trình đầu tay của em nên mặc dù đã rất cố gắng,nhưng do kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong đồ án này khó có thể tránh khỏinhững sai sót Kính mong các thầy, cô giáo thông cảm và chỉ bảo thêm cho em

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Sinh viên

Phạm Quốc Hiệu

PHẦN I TÌNH HÌNH CHUNG

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI

CHƯƠNG 3: TƯƠNG ỨNG PHÁT TRIỂN & NHIỆM VỤ

CHƯƠNG 4: ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA

CHƯƠNG 5: ĐIỀU TIẾT LŨ

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Vị trí địa lý

Khánh Hoà là tỉnh ven biển Nam Trung Bộ, có diện tích tự nhiên 520.541 ha,trong đó đất liền có tổng diện tích là 470.911 ha (Trường Sa 49.630 ha), chiếmkhoảng 1,6% diện tích tự nhiên của cả nước Khánh Hoà có vị trí địa lý và điều kiện

tự nhiên khá thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội Vị trí: Dự án Hồ Chứa Nước

Tà Rục có công trình đầu mối nằm trong địa phận xã Cam Phước Tây, huyện Cam

Lâm, tỉnh Khánh Hoà, ngay sau hợp lưu của ba suối Tà Nĩa, Tà Rục và Trà Lục, sátđường tỉnh lộ 9 Cam Ranh đi Khánh Sơn và cách nội thị thị xã Cam Ranh khoảng12km về hướng Tây Bắc

Khu hưởng lợi của dự án trải rộng trong phạm vi bảy xã Cam Phước Tây,Cam Thành Bắc, Cam An Nam, Cam An Bắc, Cam Hiệp Nam huyện Cam Lâm vàcác xã Cam Phước Đông, Cam Thành Nam thị xã Cam Ranh

Suối Tà Rục chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam chia khu tưới thành haiphần Bắc và Nam:

- Khu tưới phía Bắc gồm các xã Cam Phước Tây, Cam Phước Đông, CamThành Nam, Cam Thành Bắc, Cam An Nam, Cam An Bắc và Cam Hiệp Nam

- Khu tưới phía Nam gồm các xã Cam Phước Tây và Cam Phước Đông + Vùng dự án có hai dạng địa mạo chính sau:

- Địa hình tích tụ, phân bố ở khu vực lòng và thềm suối, tương đối bằng phẳngvới cao độ từ cao trình 28m đến 33m, gồm đất á sét, á cát chứa sạn sỏi, hỗnhợp cát cuội sỏi

- Địa hình xâm thực và bào mòn, phân bố ở các dải đồi trong khu vực lòng hồ

và hai bên vai đập, địa hình dốc đứng với góc dốc 300-400, được tạo thànhbởi đá gốc và các sản phẩm phong hoá của đá gốc

1.2.3 Thuận lợi và khó khăn

+ Thuận lợi: Địa hình tuyến đập chính về thượng lưu là vùng thung lũng

tương đối rộng, được bao quanh bởi các dãy núi tương đối cao theo hướng Bắc –nam và Đông Bắc – Tây Nam

Địa đình bao quanh tuyến đập chính là những thung lũng rộng và cánh đồnglúa thuận lợi cho thi công về bố trí xe, máy.

+ Khó khăn: Địa hình núi tương đối cao ảnh hưởng đến việc bố trí mặt bằngthi công, mặt khác chiều dài đập tương đối dài dẫn đến khi dẫn dòng thi công chiềudài đê quai khá dài làm tăng chi phí xây dựng

Nhận xét : Điều kiện địa hình khá thuận lợi cho việc tiến hành xây dựng đậpvới các dãy núi cao bao bọc xung quanh tạo ra thung lũng có thể lợi dụng làm lòng

hồ

1.3 Đặc điểm địa chất

1.3.1 Các tài liệu địa chất

+ Đánh giá chất lượng địa chất công trình của nền đập chính dự kiến xâydựng

+ Trắc dọc địa chất tuyến đập chính

+ Trắc ngang địa chất tuyến đập chính

+ Tài liệu xác định vị trí, khoan thăm dò, đánh giá, đo vẽ trắc dọc, trắc ngangđịa chất bãi vật liệu đất đắp đập

1.3.2 Đặc điểm địa chất

Địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá nền công trình đầu mối

Tại khu vực công trình đầu mối địa tầng và tính chất cơ lý các lớp đất, đá từtrên xuống dưới như sau:

• Lớp 1: Hỗn hợp cuội sỏi cát, tảng lăn mầu xám nâu, xám nhạt Lớp 1

phân bố chủ yếu ở khu vực lòng suối Tà Rục với chiều dày thay đổi từ

2 ÷ 3.5m

• Lớp 2a: Đất á sét nhẹ - trung màu xám nâu, xám đen, trạng thái thiên

nhiên của đất dẻo cứng - nửa cứng, kết cấu chặt vừa Trong tầng đôi chỗ lẫn sỏi sạn Lớp 2a phân bố chủ yếu ở khu vực thềm suối Tà Rục

• Lớp 2b: Đất á cát đến á sét nhẹ chứa cuội sỏi mầu xám nâu, xám

trắng

• Lớp 3: Hỗn hợp cát, cuội sỏi, tảng lăn lẫn đất á sét đến đất á sét chứa

nhiều cát cuội sỏi mầu xám nâu, nâu nhạt

• Lớp 4: Đất á sét chứa nhiều dăm sạn và tảng lăn mầu xám nâu, nâu

nhạt

• Lớp 4a: Hỗn hợp đất á sét trung và dăm sạn mầu xám nâu, nâu nhạt

Dăm sạn thành phần chủ yếu là thạch anh, đá gốc phong hoá, kích thước từ 2 - 10mm Lớp 4a chỉ phân bố cục bộ tại tuyến đường thi công đi vào khu vực các mỏ vật liệu A, B & D

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu cơ lý đất nền vùng đầu mối dùng trong tính toán

Tên lớpChỉ tiêu Lớp 1 Lớp 2 Lớp2a Lớp2b Lớp 4 Lớp4aThành phần hạt (%)

1.97 1.83Dung trọng khô nhỏ nhất γc min

• Lực dính C và góc ma sát trong ϕ cung cấp ở trạng thái I

Bảng 1.2: Chỉ tiêu cơ lý địa khối đá nền dùng trong tính toán

Đá Dioritporphyr Đá Sét KếtPhon

g hoámạnh

Phonghoávừa

Phonghoánhẹ

Phonghoámạnh

Phonghoávừa

Phonghoánhẹ

Qua khảo sát để đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập chính, đập

phụ hồ chứa nước Tà Rục ta thấy, các lớp đất đá trên dọc tuyến đập phân bố đều, cókhả năng chịu lực tốt, giữ nước được đủ điều kiện xây dựng đập riêng phần đập

phụ, khi xây dựng đập, nên đào chân khay và áp trúc mái phía thượng lưu, xử lý tốtphần tiếp xúc giữa đất đắp và mặt đá gốc, để đập ổn định và giữ nước tốt

1.4 Tài liệu về khí tượng - thủy văn

81% vào tháng X và nhỏ nhất là 74% vào tháng VIII

+ Lượng mưa: Lượng mưa bình quân nhiều năm là 1234,9mm; lượng mưa

lớn nhất là 293,8mm ở tháng VIII và nhỏ nhất là 7,3mm ở tháng II

+ Gió: Căn cứ vào số liệu đo đạc của trạm Cam Ranh ta có thông số về tốc

độ gió lớn nhất ứng với các tần suất như sau:

Bảng 1.4: Tốc độ gió lớn nhất thiết kế

Hướng

Đặc trưng thống kê Vp% (m/s)max

Đông (W) 6,2 0,60 1,25 16,0 13,3 5,5Đông Bắc (NW) 8,6 0,70 1,50 25,1 20,3 7,2Không hướng 15,8 0,30 2,00 29,5 25,1 14,4

Bảng tống hợp các yếu tố khí tượng khu vực xây dựng hồ chứa nước Tà Rụcnhư sau:

Bảng 1.5: Đặc trưng trung bình của các yếu tố khí tượng

Tháng Số giờnắng

Nhiệt độkhông khí(T0C)

Độ ẩmtươngđối (U

%)

Tốc độgió(Vm/s)

Lượngmưa khutưới (Xmm)

Lượng bốchơi ốngPiche(Z mm)

27,039,214,4

Dòng chảy năm thiết kế của hồ Tà Rục có ở bảng sau:

Bảng 1.6: Dòng chảy năm thiết kế tại tuyến đập Tà Rục

Đặc trưng thống kê QP% (m3/s)

Qo (m3/s) CV CS P=75% P=80% P=90%Bình quân năm 0,924 0,52 1,80 0,582 0,545 0,472Bình quân mùa cạn 0,448 0,77 2,30 0,214 0,196 0,165

Phân phối dòng chảy năm thiết kế tại tuyến đập Tà Rục:

Bảng 1.7: Phân phối dòng chảy năm thiết kế P% tại tuyến đập Tà Rục

Kết quả tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế và tổng lượng lũ thiết kế tại tuyến đập

Tà Rục theo công thức Cường độ giới hạn:

Bảng 1.8: Đặc trưng dòng chảy lũ tại tuyến đập Tà Rục

Vị trí QP% (m3/s) Wp% (106 m3)

P=0,2% P=1,0% P=10% P=0,2% P=1,0% P=10%

Đường quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập Tà Rục:

Bảng 1.9: Đường quá trình lũ thiết kế tuyến đập Tà Rục

T( h ) Q(m3/s) T ( h ) Q(m3/s) T( h ) Q(m3/s) T ( h ) Q(m3/s)0.91 0.00 7.29 763 0.95 0.00 7.62 564

Bảng 1.11: Kết quả tính toán quan hệ Q = f(Z) hạ lưu tuyến đập Tà Rục

Bảng 1.12: Khối lượng vật liệu đất đắp đã khảo sát

Khối lượng khai thác (m3) Cấp

trữlượng

Cự lyvậnchuyểnđếntuyến(km)Lớp 2a Lớp 4 Lớp 4a Cộng

A 358 863 74 017 131 536 204 682 336 218 A&B 0.8

B 295 077 130 760 29 924 128 266 60 592 218 782 A&B 0.5

C 535 648 159 095 343 932 1722 410 8 761 1 075 103 A&B 3

D 1 749 355 584 075 1 238 507 1 110 670 50 398 2 399 575 A&B 1.5Cộng 2 938 943 947 947 1 612 363 3 092 882 324 433 4 029 678

Bảng 1.13: Các chỉ tiêu cơ lý đất vật liệu xây dựng dùng trong tính toán (Mỏ A)

Bảng 1.16: Các chỉ tiêu cơ lý đất VLXD dùng trong tính toán (Mỏ D)

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

2.1 Tình hình dân sinh

Trong những năm gần đây kinh tế Khánh Hoà liên tục tăng trưởng khá, dựbáo trong giai đoạn tới kinh tế tiếp tục tăng với tốc độ cao Trên địa bàn tỉnh đã vàđang hình thành những khu kinh tế quan trọng như khu kinh tế Vân Phong, CamRanh cùng với sự phát triển mạnh về du lịch Chính những yếu tố này đã tác động

và chi phối đến sự phát triển và chuyển dịch cơ cấu kinh tế ngành và lãnh thổ theohướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá Điều đó đã tạo ra cho khu vực nông nghiệp

và nông thôn của tỉnh những cơ hội phát triển mới song song cùng những tháchthức và hạn chế Điều kiện tự nhiên, đất đai của tỉnh không có nhiều lợi thế cho pháttriển nông, lâm nghiệp Sự phát triển nhanh của khu vực phi nông nghiệp làm giảmquỹ đất nông nghiệp và yêu cầu sử dụng nước khu vực này ngày một gia tăng

Thị xã Cam Ranh nói riêng cũng đạt tốc độ phát triển nhanh, nhất là từ khitrở thành thị xã, sân bay Cam Ranh hoạt động trở lại và sự ra đời của nhiều cơ sởcông nghiệp Nhà máy đóng tầu Cam Ranh thu hút hơn 4000 lao động với doanhthu 2400 tỷ đồng/năm, khu công nghiệp Nam Cam Ranh đang được xây dựng vàthu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước Đồng thời, sản xuất nông nghiệp cũngđứng trước yêu cầu phát triển nhằm đáp ứng tiêu thụ lương thực, rau quả cho dân sốđang tăng nhanh (đáng chú ý là tăng dân số cơ học) và yêu cầu đảm bảo nguyên liệumía cho nhà máy đường Cam Ranh

Như vậy, song song với quá trình phát triển nói trên nhu cầu dùng nướctrong các lĩnh vực phục vụ dân sinh, du lịch, công nghiệp và nông nghiệp khôngngừng tăng cao và trở thành một thách thức về khai thác, phát triển tài nguyên nước.Thiếu nước các hoạt động kinh tế nói trên đều không thể phát triển được và sẽ thấtbại nỗ lực thu hút các nhà đầu tư đến với khu công nghiệp Nam Cam Ranh

Điều tra thực tế cho thấy, vùng dự án với trên 90% số hộ có thu nhập chính

từ nông nghiệp, ngành công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp - dịch vụ chưa phát triển.Hầu hết các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp chỉ mang tính sản xuất nhỏ dướihình thức hộ gia đình Có thể xác định được một số nguyên nhân chính là vốn đầu

tư hạn chế, ngành nghề truyền thống chưa được phát huy, phát triển tự phát và tậptrung vào các hộ sản xuất cá thể lấy diện tích đất thổ cư để sản xuất nên hạn chế rấtlớn khi mở rộng quy mô sản xuất cũng như áp dụng các dây chuyền sản xuất tiêntiến Sự phát triển thiếu định hướng dẫn đến sản xuất công nghiệp, tiểu thủ côngnghiệp có giá trị sản phẩm thấp, khả năng thu hút lao động và vốn đầu tư không lớn

2.2.1 Sản phẩm gieo trồng

Bảng 2.1: Đất gieo trồng hàng năm

2 Cam Phước Đông 962.5 75 110 4263.7 95.4 6017

Nguồn: - Niên giám thống kê thị xã Cam Ranh năm 2002

- UBND các xã trong vùng dự án - tháng 08 năm 2004

Nguồn: - Niên giám thống kê thị xã Cam Ranh năm 2002

- UBND các xã trong vùng dự án - tháng 08 năm 2004

Gần đây ngành chăn nuôi đã tạo ra một khối lượng lớn về sản phẩm hàng hoá Bên cạnh phương thức chăn nuôi hộ gia đình để cải thiện cuộc sống thì

ở đây đã hình thành các trang trại chăn nuôi tập trung Kết quả sản xuất ngành chăn nuôi qua các năm như sau:

- Chăn nuôi trâu: đàn trâu năm 2002 là 239 con

- Chăn nuôi bò: đàn bò năm 2002 đàn bò có 4658 con

- Đàn heo: Đàn heo phát triển nhanh Giống heo chủ yếu là giống địa phương.Các giống như DuRock, Landrace, Yorshire chỉ được nuôi ở một số hộngười Kinh có chăn nuôi phát triển và nắm rõ kỹ thuật Trong những năm tới

để tiếp tục đẩy mạnh phát triển chăn nuôi nói chung, chăn nuôi heo nói riêng

cần đưa các giống heo có tỷ lệ nạc cao, thay các giống địa phương bằng cácgiống lai đối với các vùng đồng bào dân tộc, hướng dẫn ký thuật chăn nuôicho nhân dân để nâng cao hiệu quả, góp phần nâng cao đời sống cho ngườidân vùng núi

2.2.3 Ngành dịch vụ và tiểu thủ công nghiệp

Số cơ sở, lao động ngành dịch vụ - tiểu thủ công nghiệp vùng dự án năm

2002 được thống kê ở bảng 2.3

Bảng 2.3: Số cơ sở lao động ngành dịch vụ - tiểu thủ công nghiệp

2.3 Hiện trạng các công trình trong khu vực

Trong điều kiện nguồn nước khó khăn và thực tiễn phát triển của tỉnh KhánhHoà nói chung, thị xã Cam Ranh nói riêng, việc xây dựng các hồ chứa điều tiếtdòng chảy mùa lũ và mùa khô là giải pháp phát triển tài nguyên nước duy nhất cótác dụng quan trọng trong việc đáp ứng yêu cầu dùng nước không ngừng tăng caocủa các ngành kinh tế và dân sinh Các nghiên cứu của người Mỹ về nguồn nước ởlưu vực Cam Ranh trong báo cáo chính thức Cam Ranh Water Resources Study,Republic of Vietnam, 1699 cũng đã đi đến kết luận về sự cần thiết xây dựng hồchứa nước Tà Rục cùng với các hồ Suối Dầu, Cam Ranh và Suối Hành trong quátrình phát triển ở vùng này

Ba hồ lớn khác là Suối Dầu, Cam Ranh và Suối Hành đã được xây dựng vàđang vận hành rất hiệu quả, góp phần quan trọng đáp ứng yêu cầu dùng nước củavùng khô hạn này

Theo báo cáo điều chỉnh, bổ sung quy hoạch ngành Nông-Lâm-Thủy lợi đếnnăm 2015 do Phân viện quy hoạch Nông nghiệp Miền trung lập năm 2006 cũng đãnêu rõ: trong giai đoạn 2006-2010 tỉnh Khánh Hòa cần thiết phải xây dựng 5 côngtrình hồ chứa trong đó có hồ chứa nước Tà Rục với nhiệm vụ tưới 1750 ha đất canhtác

Bảng 2.4 Tổng hợp hiện trạng các công trình thủy lợi

công trình

2 I Hồ chứa, đập dâng

3 Quyết Thắng Cam Phước Tây 200 180 Tốt

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ

3.1 Định hướng chung

Dự án sẽ góp phần đắc lực cho việc thúc đẩy phát triển kinh tế thông qua đápứng yêu cầu dùng nước của các ngành, đẩy mạnh tiến trình phát triển xã hội, xoáđói giảm nghèo cho khu vực Dự án có nhiệm vụ khai thác nguồn tài nguyên nướcquý hiếm cuối cùng trong vùng nhằm phục vụ dân sinh, sản xuất nông nghiệp vàcông nghiệp với hiệu quả cao nhất Ngoài nhiệm vụ chính nêu trên, dự án còn kếthợp phát triển giao thông nông thôn, tăng sản lượng nuôi trồng thuỷ sản và cải tạomôi trường sinh thái Việc đầu tư dự án xây dựng Hồ chứa nước Tà Rục là hết sứccần thiết và cấp bách vì những nguyên nhân sau đây:

- Do thiếu nguồn nước tưới nên kinh tế trong vùng dự án chậm phát triển

- Thiếu nước tưới là nguyên nhân gây nên hạn hán, mất mùa, ảnh hưởngnghiêm trọng đến đời sống sản xuất nông nghiệp của nhân dân trong vùng dự

án Phần lớn diện tích canh tác phụ thuộc vào thiên nhiên Thiếu nước tướilàm năng suất cây trồng giảm thấp và chất lượng sản phẩm nông nghiệpkhông cao

- Thiếu nguồn nước đã hạn chế đến sự phát triển của cây mía - nguồn cung cấpnguyên liệu chính cho nhà máy đường Cam Ranh

- Nhân dân trong vùng thiếu nước sinh hoạt nghiêm trọng

- Thiếu nguồn nước đã gây ảnh hưởng rất lớn tới phát triển du lịch, dịch vụcủa vùng Cam Ranh

3.2 Kế hoạch phát triển các nghành kinh tế

3.2.1 Về nông nghiệp

Kết hợp thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích, chủ yếu phải là thâm canhtăng vụ trên cơ sở thoả mãn yêu cầu tưới nước và áp dụng tốt khoa học kỹ thuật.Chuyển đổi cơ cấu kinh tế ngành theo hướng tăng nhanh nuôi trồng thủy sản, pháttriển chăn nuôi

Mục tiêu chủ yếu của sản xuất nông nghiệp là tăng sản lượng lương thực,đảm bảo an ninh lương thực, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, phát triển cây côngnghiệp ngắn ngày, nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi gia súc, tăng nhanh giá trị sảnphẩm hàng hoá.Tăng dần thực hiện đầu tư chiều sâu, nâng cao chất lượng sản phẩmtrong lĩnh vực lương thực - thực phẩm để phục vụ du lịch như : lúa giống gạo ngon,rau sạch, nuôi trồng cung cấp thủy sản tươi sống, nuôi heo nhiều nạc v.v

Hồ chứa được xây dựng có ý nghĩa to lớn về cải thiện môi trường sống củacác loài động vật thủy sinh, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học trong khu vực Qua

đó dự án sẽ thúc đẩy sự phát triển nghành du lịch vốn rất có tiềm năng của CamRanh Thông qua việc phát triển du lịch cũng sẽ quảng bá được hình ảnh Cam Ranh– Khánh Hòa nói riêng và đất nước ta nói chung trong mắt bạn bè quốc tế, đồngthời dịch vụ của khu vực cũng sẽ được cải thiện đáng kể

3.3 Nhiệm vụ công trình và nhu cầu dùng nước

3.3.1 Nhiệm vụ của công trình

Dự án hồ chứa nước Tà Rục huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hoà có nhiệm vụ:+ Cấp nước tưới 1750 ha lúa, rau màu và cây công nghiệp ngắn ngày thuộc các xãCam An Nam, Cam An Bắc, Cam Hiệp Nam, Cam Hiệp Bắc

+ Cấp nước sinh hoạt cho 40 000 dân trong khu tưới

+ Cấp nước sinh hoạt cho khu vực nội thị thị xã Cam Ranh với công suất

3000 m3/ngày đêm

+ Cấp nước với công suất 3000 m3/ngày đêm cho các cơ sở công nghiệp, bao gồm

nhà máy đóng tầu Cam Ranh, khu công nghiệp Nam Cam Ranh

+ Làm tăng mực nước ngầm phục vụ sinh hoạt cho nhân dân trong xã, giữ ẩm, cảitạo môi sinh môi trường, phòng chống cháy rừng Hạn chế nạn chặt phá rừng kếthợp phủ xanh đất trồng đồi núi trọc, khoanh nuôi và bảo vệ để giữ gìn môi trườngsinh thái và đa dạng sinh học

3.3.2 Nhu cầu dùng nước

Bảng 3.7: Tổng nhu cầu nước dùng hàng tháng (10 6 m 3 )

Wtưới 1,735 1,551 1,063 2,184 2,038 1,890 2,012 0,774 0,000 0,000 0,573 0,611 14,431 Wshkt 0,201 0,181 0,201 0,194 0,201 0,194 0,201 0,201 0,194 0,201 0,194 0,201 2,363 WTX.CR 0,207 0,187 0,207 0,200 0,207 0,200 0,207 0,207 0,200 0,207 0,200 0,207 2,433 Wmt 0,064 0,058 0,064 0,062 0,064 0,062 0,064 0,064 0,000 0,000 0,000 0,000 0,504 Wyc 2,974 3,281 2,102 3,284 3,478 3,232 3,464 2,026 0,512 0,530 1,842 1,317 19,732

3.4 Các phương án

3.4.1 Giải pháp thủy lợi

Dựa vào bình đồ lòng hồ và bình đồ đầu mối, đánh giá sơ bộ điều kiện địa chấtcông trình khu vực đầu mối công trình hồ dự kiến những phương án xây dựng côngtrình đầu mối như sau

3.4.1.1 Xây dựng bai dâng nước:

đó không đảm bảo được nhiệm vụ của công trình đề ra

3.4.1.2 Xây dựng trạm bơm điện.

+ Ưu điểm :

Ưu điểm của trạm bơm điện là vận hành chủ động tùy thuộc nhu cầu dùngnước, giá thành xây dựng tương đối rẻ, thi công đơn giản và cột nước dâng tươngđối cao

+ Nhược điểm:

Tuy nhiên biện pháp này thì chi phí quản lý vận hành khá cao và cũng khôngchủ động được nguồn nước không cải tạo được môi trường sinh thái, không tạođược dộ ẩm cho đất, không cải thiện được mực nước ngầm nên cũng không đảmbảo được nhiệm vụ của công trình

3.4.1.3 Xây dựng kho nước (hồ chứa).

3.4.1.4 Kết luận:

Sau khi phân tích các ưu nhược điểm của các phương án trên ta thấy chọnphương án xây dựng kho nước(Hồ chứa) là mang lại nhiều hiệu quả nhất Vậy tachọn phương án là xây dựng kho nước (Hồ chứa)

3.4.2 Phương án tuyến

- Phương án I: Tràn bố trí vai trái

- Phương án II: Tràn bố trí vai phải

3.4.2.1 So sánh điều kiện địa hình.

Căn cứ vào bình đồ khảo sát vùng đầu tỷ lệ 1/500 và các mặt cắt ngang, mặtcắt dọc 2 tuyến tràn xả lũ, đặc điểm địa hình của 2 phương án như sau:

- Phương án I: Tuyến tràn chạy men theo sườn dốc đồi trái, cao độ tự nhiên tạitim ngưỡng tràn 67.75m Suối Tà Rục sau tuyến đập chuyển hướng từ bờphải sang bờ trái sát với chân sườn dốc bờ trái, chiều dài toàn bộ tuyến tràn

từ thượng lưu về hạ lưu (mép suối Tà Rục) tuyến tràn L=578m

- Phương án II: Tuyến tràn chạy men theo sườn dốc đồi phải, cao độ tự nhiêntại tim ngưỡng tràn 59,20m Do suối Tà Rục sau tuyến đập chuyển hướng từ

bờ phải sang bờ trái sát với chân sườn dốc bờ trái, chiều dài toàn bộ tuyếntràn từ thượng lưu về hạ lưu (mép suối Tà Rục) tuyến tràn L=1196,0m

So sánh điều kiện địa hình 2 phương án tuyến tràn cho thấy, với phương án Ikhối lượng đào phần đầu tràn và dốc nước sẽ lớn hơn phương án II nhưngkhối lượng phần đào kênh xả hạ lưu sẽ nhỏ hơn rất nhiều Bên cạnh đó khốilượng đền bù và giải phóng mặt bằng phương án II sẽ rất lớn so với phương

án I Điều kiện thi công phương án II thuận tiện hơn phương án I do phương

án II nằm bên đường tỉnh lộ 9

3.4.2.2 So sánh điều kiện địa chất

+ Kết quả khảo sát địa chất 2 phương án tràn như sau:

- Phương án I: Tầng phủ trên cùng là lớp 4, đất á sét chứa nhiều dăm sạn vàtảng lăn, phía dưới là các tầng phong hóa của đá Dioritporphyr mầu xámtrắng, xám lục, cấu tạo khối, kiến trúc thay thế, nổi ban

- Phương án II: Tầng phủ trên cùng là lớp 4, đất á sét chứa nhiều dăm sạn vàtảng lăn, phía dưới là các tầng phong hóa của đá sét kết

So sánh điều kiện địa chất 2 phương án cho thấy điều kiện địa chất phương

án I tốt hơn phương án II cả về cường độ của đá cũng như điều kiện bố trítràn

- Diện tích nhà giải phóng mặt bằng (m2):

+Vị trí 1 (mặt đường TL9) (m2)

+Vị trí 2 (m2)

3.200/53 nhà1.8501.350

So sánh 2 phương án cho thấy: Phương án II khối lượng đền bù và giảiphóng mặt bằng lớn hơn rất nhiều so với phương án I

3.4.2.4 Kết luận

Qua bảng so sánh các điều kiện địa hình, địa chất của các phương án tuyếntràn theo yêu cầu của thiết kế, thấy rằng về mặt địa chất thì 2 tuyến tràn có điềukiện gần tương tự nhau Khối lượng đào móng, xử lý nền và đền bù giải phóng mặtbằng của tuyến tràn phương án II lớn hơn nhiều so với phương án I

Về mặt địa chất công trình và kinh tế, kỹ thuật nên chọn tuyến tràn phương

án I cho giai đoạn nghiên cứu tiếp theo là thích hợp hơn

3.4.3 Các công trình trong cụm công trình đầu mối

Theo quyết định phê duyệt giai đoạn DAĐT công trình Hồ Chứa nước TàRục, tuyến công trình đầu mối phương án chọn là phương án tuyến 2 (tuyến

hạ lưu) thuộc địa phận thôn Tân Lập (bên bờ phải) và thôn Văn Sơn (bên bờtrái), thuộc xã Cam Phước Tây, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa cách hợplưu của ba suối Tà Rục, Tà Nia và Trà Lục 120m về phía hạ lưu

Các hạng mục chính công trình đầu mối gồm:

- Đập đất: Đập đất đồng chất có chống thấm thượng lưu bằng đất sét hình thứctường nghiêng sân phủ

- Tràn xả lũ: Vị trí nằm bên vai phải tuyến đập cắt ngang qua đường tỉnh lộ 9

đi Khánh Sơn, Các thông số của tràn tính toán cụ thể ở phần thiết kế kỹthuật

- Cống lấy nước: Cống bê tông cốt thép chảy không áp

- Kênh hạ lưu tràn, kênh dẫn nước sau cống

- Phương án II: tràn có sử dụng cửa van khống chế

Phân tích:

Với phương án I: Giá thành rẻ, quản lý vận hành dễ dàng nhưng không códung tích phòng lũ

Với phương án II:

- Khi đập tràn có cửa van khống chế cao trình ngưỡng tràn thấp hơnMNDBT, khi đó cần có dự báo lũ quan sát mực nước trong hồ chứa đểxác định thời điểm mở cửa van và điều chỉnh lưu lượng tháo Cao trìnhngưỡng tràn lúc này thấp hơn MNDBT một khoảng h Do đó, ta có dungtích phòng lũ cho hồ chứa

- Về giá thành thì lọai không có cửa van rẻ hơn, việc quản lý khai tháccũng đơn giản hơn nhưng tháo cùng một lưu lượng thì lọai không có cửavan cần một mực nước hồ cao hơn Muốn giảm thấp mực nước hồ cầnphải tăng chiều rộng Btr như vậy thì giá thành công trình tăng lên

Ta có thể lựa chọn các hình thức chống thấm bằng tường tâm và chống thấm bằngtường nghiêng sân phủ hoặc tưởng nghiêng chân răng Để tiện cho quá trình thicông thì phương án tường nghiêng sân phủ được chọn

Kết luận: Qua phần phân tích đánh giá ở trên ta chọn hình thức đập là đập đất đầm nén đồng chất, hình thức chống thấm là tường nghiêng sân phủ bằng đất sét

3.4.5 Phương án vật liệu xây dựng

Ở gần khu vực đầu mối có ba mỏ vật liệu đất có khả năng khai thác đất đểđắp đập Mỏ A và B nằm chủ yếu ở phía thượng lưu tuyến đập, cự li khai thác từ

1000 ÷ 1500m; mỏ D ở hạ lưu tuyến đập, cách vị trí tuyến đập 3500m ; mỏ C ở hạlưu tuyến đập, cách vị trí tuyến đập 2500m Đất có chất lượng đáp ứng yêu cầu vàtrữ lượng dồi dào

Vật tư chủ yếu sử dụng vật liệu địa phương để xây dựng Các vật tư chủ yếucần cung cấp là cát, đá xi măng sắt thép xây dựng và một số vật tư kỹ thuật khác.Qua khảo sát thực tế nhận thấy các nguồn cung cấp vật tư chính khá thuận tiện

Mỏ A và B ngay cạnh tuyến đập, có khả năng khai thác cát, cuội sỏi để sửdụng cho đắp đập, thi công bê tông, trữ lượng thoả mãn yêu cầu, chất lượng tốt Mỏcát sỏi ở thượng lưu tuyến đập và hạ lưu tuyến đập

Đá để sử dụng cho xây, lát mái có thể tận dụng chọn lọc từ móng đập tràn,ngay tại vai trái đập, đá có chất lượng đáp ứng yêu cầu, trữ lượng lớn

Đá để đổ bê tông sẵn có ở khu vực xây dựng từ mỏ đá Dốc Sạn, khả năngkhai thác lớn, đáp ứng nhu cầu xây dựng công trình và có thể vận chuyển khá thuậntiện về công trình bằng ô tô tự đổ thông qua đường hiện có tới bên đầu vai phải đập,

cự li vận chuyển trung bình 17km

Cát đổ bê tông theo tài liệu khảo sát có thể lấy từ mỏ cát Suối Cát cách vị trícông trình khoảng 20.0km và có thể vận chuyển khá thuận tiện về công trình bằng ô

tô tự đổ thông qua đường hiện có tới bên đầu vai phải đập

Sắt thép xây dựng được mua tại các đại lý chuyển tới công trình, khả năngnguồn hàng đủ đáp ứng nhu cầu

3.4.6 Phương án về cao trình ngưỡng tràn.

Cao trình ngưỡng tràn phụ thuộc vào chiều cao của cửa van Chiều cao cửavan càng lớn thì cao trình ngưỡng tràn đặt càng thấp Do đó có thể tăng dung tíchphòng lũ nhưng chi phí cho cửa van lớn, chế tạo khó và vận hành phức tạp Hiệnnay cửa van cung đã được các công ty trong nước chế tạo thành công với khẩu diệnlớn Trong đồ án này chọn chiều cao

Sau khi tính toán xong điều tiết lũ để tính được MNDBT ta xác định caotrình ngưỡng tràn dựa vào chiều cao của cửa van

Zng= MNDBT – hTrong đó: h là chiều cao từ MNDBT đến Zng.

Trong đồ án thiết kế này chọn h=7m để phù hợp với năng lực chế tạo cửa van, khả năng quản lí và vận hành ở nước ta

Hồ chứa nước Tà Rục Cấp nước cho diện tích 1750 ha đất canh tác nông nghiệp,trong đó lúa (2 vụ) 400ha; màu 150 ha; mía 1200 ha tra bảng 1 – Phân cấp côngtrình Thủy lợi QCVN 04-05-2012 ta xác định được cấp công trình là cấp IV.

+ Theo chiều cao đập và loại nền

Sơ bộ chọn chiều cao đập Hđ=30m

Nền công trình là lớp á sét ít sạn, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa (nhóm B)

Từ chiều cao đập và nền công trình tra bảng 1 – Phân cấp công trình Thủy lợiQCVN 04-05-2012 ta xác định được cấp công trình là cấp II

Vậy: Sơ bộ chọn cấp công trình là cấp II

+ Tần suất kiểm tra: PKT= 0,2 %

- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế dẫn dòng thi công P = 10%

- Vận tốc gió lớn nhất thiết kế tra theo bảng 4.2 Tiêu chuẩn thiết kế đập đất 14TCN

- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1,0 (phụ lục B)

- Độ vượt cao an toàn: Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất 14TCN 157:2005

Ta có :

+ Độ vượt cao an toàn ứng với MNDBT: a = 0,7 m;

+ Độ vượt cao an toàn của đập ứng với MNLTK: a’ = 0,5m

+ Độ vượt cao an toàn của đập ứng với MNLKT: a’’ = 0,2m

CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA

4.1 Xác định mực nước chết (MNC)

4.1.1 Khái niệm về mực nước chết và dung tích chết

Dung tích chết (Vc) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiếtdòng chảy Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa Mực nước chết làmực nước tương ứng với dung tích chết Mực nước chết và dung tích chết có quan

hệ với nhau qua đường đặc trưng địa hình hồ chứa Z∼V

4.1.2 Nguyên tắc lựa chọn mực nước chết và dung tích chết

Mực nước chết và dung tích chết lựa chọn thoả mãn các điều kiện sau:

- Phải chứa được hết phần bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong suốt thờigian hoạt động của công trình:

Vc ≥ Vb.T (4-1)Trong đó:

Vb - thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát

T - tuổi thọ của công trình

- Đối với hồ chứa có nhiệm vụ tưới tự chảy, mực nước chết không được nhỏhơn cao trình mực nước tối thiểu để có thể đảm bảo tưới tự chảy

- Đối với nhà máy thuỷ điện, MNC và dung tích chết phải được lựa chọn saocho hoặc là công suất bảo đảm của nhà máy là lớn nhất hoặc là đảm bảo cột nướctối thiểu cho việc phát điện

- Đối với giao thông thuỷ ở thượng lưu, MNC là mực nước tối thiểu chophép tàu bè đi lại bình thường

- Đối với thuỷ sản, MNC và dung tích chết phải đảm bảo dung tích cần thiếtcho chăn nuôi cá và các thuỷ sản khác

Ngoài ra còn phải xét đến yêu cầu về du lịch và bảo vệ môi trường

Trong trường hợp có nhiều yêu cầu cần phải đáp ứng thì việc lựa chọn mựcnước chết và dung tích chết phải thông qua phân tích hiệu quả kinh tế, kỹ thuật đểlựa chọn cho hợp lý

4.1.3 Xác định mực nước chết

4.1.3.1 Xác định theo tài liệu bùn cát:

Theo QCVN 04-05-2012, công trình cấp II có thời gian bồi lắng cho phép là

75 năm có nghĩa là dung tích chết phải lớn hơn hoặc bằng dung tích bùn cát bồilắng trong 75 năm hoạt động của hồ

Ta có bảng dung tích bùn cát của hồ Tà Rục như sau:

h: là độ vượt cao an toàn từ bùn cát đến đáy cống để bùn cát khôngchảy vào cống (ta chọn bằng 0,8m)

Vậy: MNC=31,4 +1,2+0,8=33,4 m

Hình 4.1 Minh họa cách xác định MNC 4.1.3.2 Theo yêu cầu tưới tự chảy

Ta có: MNC = MNđầu kênh + ∆ZTrong đó:

+ Mực nước đầu kênh chính, sau cống lấy nước dưới đập, cần đạt cao độ36,72m (xem trong báo cáo thủy nông)

+ ∆Z là tổn thất qua cống ở dưới đập chọn là 0,88m

+ Do đó cao độ MNC của hồ chứa theo yêu cầu tưới tự chảy là:36,72 + 0,88 = 37,60m

Kết luận: Từ hai yêu cầu về tuổi thọ hồ chứa và tưới tự chảy nói trên, chọn MNC

của hồ chứa Tà Rục là 37,60m Suy ra Vc≈2,82.106 m3

4.2 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT)

4.2.1 Khái niệm mực nước dâng bình thường

MNDBT là thông số chủ chốt của công trình Đây là mực nước trữ cao nhấttrong hồ ứng với các điều kiện thuỷ văn và chế độ làm việc bình thường

4.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến mực nước dâng bình thường

MNDBT có tính chất quyết định, nó ảnh hưởng đến quy mô công trình, đến cộtnước, lưu lượng Về mặt công trình nó quyết định đến chiều cao đập, kích thước cáccông trình xả lũ Về mặt kinh tế, nó ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích ngập lụt ởthượng lưu và các tổn thất do ngập nước Vì vậy phải thông qua so sánh kinh tế kỹthuật để chọn ra MNDBT Khi xem xét MNDBT cần chú ý một số yếu tố ảnhhưởng sau đây:

- MNDBT càng cao thì khả năng cung cấp nước càng lớn nhưng quy môcông trình cũng càng lớn và diện tích ngập lụt thượng lưu càng lớn và thiệt hại càngnhiều, các vấn đề như đền bù, di dân tái định cư càng phức tạp

- Trong một số trường hợp do tình hình địa hình, địa chất và các vấn đề khác

Việc xác định MNDBT thực chất là việc xác định dung tích hiệu dụng của khonước ở đây xác định dung tích hiệu dụng một cách đúng dần thông qua 2 bước tính

là chưa kể tổn thất và có kể đến tổn thất kho nước

4.3.1 Xác định MNDBT và V h khi chưa kể tổn thất

- Ta thấy trong 1 năm hồ có một thời kỳ thừa nước liên tục và một thời kỳ

thiếu nước liên tục nên trường hợp này là hồ chứa điều tiết một lần

- Do hồ chứa nhỏ phục vụ cho mục đích cấp nước là chủ yếu nên chọn

phương án tích nước vào hồ là phương án trữ nước sớm (tức là nước được tích vào

hồ ngay từ tháng thừa nước đầu tiên và tích hết lượng nước thừa hàng tháng chođến khi đầy hồ mới xả thừa)

Tính toán MNDBT theo phương pháp lập bảng:

Bảng 4.1: Tính V h khi chưa kể đến tổn thất theo phương án trữ sớm

- Cột (3) : Lưu 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)

Thông qua tính toán ta tính được dung tích hiệu dụng của hồ chưa kể tổn thất là20,121.106 (m3)

4.3.2 Xác định V h có tổn thất

4.3.2.1 Tính toán lượng nước tổn thất.

Bảng 4.2: Lượng nước tổn thất bốc hơi và tổn thất thấm

IX 8.780 7.069 94.80 51.043 0.048 0.0707 0.119

X 22.941 15.860 136.76 49.763 0.068 0.1586 0.227

XI 22.941 22.941 164.05 62.787 0.103 0.2294 0.332XII 22.166 22.553 162.49 80.152 0.130 0.2255 0.356

I 19.669 20.917 155.25 85.087 0.132 0.2092 0.341

II 16.606 18.137 145.48 72.200 0.105 0.1814 0.286III 14.604 15.605 135.64 73.845 0.100 0.1561 0.256

IV 11.412 13.008 123.62 69.139 0.085 0.1301 0.216

V 8.099 9.756 107.18 71.424 0.077 0.0976 0.174

VI 6.028 7.063 94.77 72.109 0.068 0.0706 0.139VII 2.820 4.424 80.59 78.644 0.063 0.0442 0.108

Diễn giải Bảng 4.2 như sau :

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

- Cột (2) : Quá trình dung tích hồ, là cột (8) của Bảng 4.1 cộng với dung tíchchết Vc

(Với Vc = 2,82 106 m3)

- Cột (3) : Dung tích hồ bình quân trong tháng = đ +

2

c bq

V

- Cột (4) : Dịên tích mặt hồ ứng với Vbq (tra từ quan hệ Z ~ F ~ V)

- Cột (5) : Bốc hơi mặt nước phụ thêm hàng tháng

- Cột (6) : Tổn thất bốc hơi Wbh = Zn.F

- Cột (7) : Tổn thất thấm Wth = K.Vbq (K =1% 3%÷ Lấy K = 1%)

- Cột (8) : Tổng tổn thất Wtt = Wbh + Wth

4.3.2.2 Xác định V h có kể tới tổn thất

Bảng 4.3 giống như Bảng 4.1 chỉ khác là lượng nước yêu cầu hàng tháng có kể

tới tổn thất, tức là cột (3) của Bảng 4.3 bằng cột (5) của Bảng 4.1 cộng với cột (8)của Bảng 4.2

Bảng 4.3: Tính V h có kể tới tổn thất theo phương án trữ sớm

4.3.2.3 Tính toán lượng nước tổn thất lần 2

- Bảng 4.4 giống như Bảng 4.2 nhưng cột (2) của Bảng 4.4 bằng cột (6) của Bảng 4.3 cộng với dung tích chết Vc

∆Z(mm)

I 20.848 22.267 161.00 85.087 0.137 0.2227 0.360

II 17.498 19.173 149.67 72.200 0.108 0.1917 0.300III 15.241 16.370 138.99 73.845 0.103 0.1637 0.266

IV 11.833 13.537 126.16 69.139 0.087 0.1354 0.223

V 8.346 10.089 108.73 71.424 0.078 0.1009 0.179

VI 6.135 7.240 95.69 72.109 0.069 0.0724 0.141VII 2.820 4.478 80.99 78.644 0.064 0.0448 0.108

4.3.2.4 Xác định V h có kể tới tổn thất

Bảng 4.5: Tính V h có kể tới tổn thất lần 2

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 5.1 Mục đích, nhiệm vụ tính toán

5.1.1 Mục đích

Thông qua tính toán điều tiết lũ, tìm ra dung tích phòng lũ cần thiết của hồchứa, phương pháp trữ và tháo nước thích hợp, từ đó thiết kế công trình đạt đượcyêu cầu đặt ra.(thỏa mãn yêu cầu về kinh tế, đảm bảo yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu)

5.1.2 Nhiệm vụ tính toán

Xây dựng được đường quá trình xả lũ và đường quá trình lũ đến để thuận lợicho công tác vận hành và thiết kế

5.2 Tính toán điều tiết theo phương pháp Potapop

5.2.1 Nội dung phương pháp

Bước 1: Xây dựng các biểu đồ phụ trợ:

Lựa chọn thời đoạn tính toán ∆t, sau đó giả thiết nhiều mực nước trong kho để tínhlưu lượng xả lũ tương ứng

Dựa vào đường quan hệ Z-V của kho nước để xác định V với các Z đã giả thiết Tính các giá trị f1=( )

∆ sau đó vẽ đường quan hệ q~f1, q~f2

Bước 2: Sử dụng biểu đồ phụ trợ để tính điều tiết:

Với mỗi thời đoạn ∆t tính 1 2

Từ f2 tra biểu đồ phụ trợ ngược lại tìm được q2 Như vậy ta đã xác định được qxả

cuối thời đoạn thứ nhất, và nó cũng là q đầu cho thời đoạn tiếp theo

Bước 3: Lập lại bước (2) cho đến khi kết thúc

Bước 4: Từ quá trình lũ đến, quá trình xả xác định được cột nước siêu cao, dung

tích siêu cao trong kho

Hình 5.1: Minh họa của phương pháp tính

5.2.2 Tính toán cụ thể

5.2.2.1 Tính toán điều tiết

Ứng với mỗi trường hợp Btr khác nhau và với 2 đường quá trình lũ thiết kế

và lũ kiểm tra ta lần lượt tính toán theo các bước của phương pháp potapop như đãtrình bày ở trên (Trong thuyết minh trình bày chi tiết tính toán điều tiết lũ với tràn

có 3 khoang, mỗi khoang rộng 7m, tần suất P=1% Các trường hợp còn lại xem chitiết tính toán trong phụ lục.)

Bước 1: Xây dựng biểu đồ phụ trợ:

Bảng 5.1: Bảng tính toán biểu đồ phụ trợ hồ chứa