Công trình thủy điện sập việt được dự kiến xây dựng trên suối sập thuộc xã sập vạt, huyện

Chế độ gió trên lưu vực suối Suối sập thể hiện sự tương phản rõ rệt giữa hai mùa: Mùa đông trùng với mùa gió mùa Đông Bắc, kéo dài từ tháng X đến tháng III năm sau, có thời tiết lạnh, kh

MỤC LỤCCHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN CỦA LƯU VỰC

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN

Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN CỦA LƯU VỰC

1.1 Vị trí địa lý

Tuyến đập đầu mối công trình thủy điện Sập Việt được dự kiến xây dựng trên suối Sập thuộc xã Sập Vạt, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La Tuyến đầu mối công trình thủy điện Sập Việt nằm cách thị trấn Yên Châu khoảng 5km về phía Tây

Suối Sập bắt nguồn từ núi Pa Khom cao gần 2000m nằm ở biên giới Việt Lào thuộc huyện Mộc Châu tỉnh Sơn La chảy qua địa phận 3 xã Chiềng Tương, Lóng Phiêng và Tú Nang Suối Sập là nhánh sông cấp I bờ phải của sông Đà Từ nguồn về sông chảy theo hướng chính Đông Nam – Tây Bắc và đoạn hạ lưu chuyển hướng Tây Nam - Đông Bắc và đổ vào Sông Đà tại địa phận xã Tạ Khoa huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La Lưu vực Suối Sập tiếp giáp về phía Bắc với lưu vực sông Suối Nậm Pàn, phía Nam giáp các lưu vực nhỏ thuộc sông Mã, phía Đông giáp với dòng chính sông Đà, phía Tây giáp với biên giới Việt - Lào

Công trình thủy điện Sập Việt dự kiến lắp máy với công suất khoảng 21

MW, hàng năm cung cấp cho lưới điện Quốc gia gần 80 triệu Kwh điện năng

Dự án thủy điện Sập Việt có tọa độ địa lý vào khoảng:

- Toạ độ ví trí tuyến đập: 104020’52’’ kinh độ Đông, 21004’04’’ vĩ độ Bắc

- Toạ độ ví trí nhà máy: 104021’55’’ kinh độ Đông, 21005’30’’ vĩ độ Bắc

Vị trí công trình khu vực nghiên cứu xem hình 1 - báo cáo này

1.2 Các đặc trưng hình thái của lưu vực

Lưu vực sông có dạng hình nan quạt trải dài từ Tây sang Đông Lũng sông cắt sâu lòng sông tương đối dốc, nhiều ghềnh thác Địa hình lưu vực khá phức tạp, là địa hình vùng núi cao, bị chia cắt mạnh, hai bên bờ dốc đứng, lòng suối uốn khúc mạnh

Độ cao trung bình lưu vực tính đến tuyến đập khoảng 820m Vùng tuyến đập và khu vực nhà máy dự kiến có xuất hiện dòng chảy lòng suối có nhiều đoạn chảy xiết, xoáy cuộn, thác cao, gập ghềnh là nơi có tiềm năng lớn để khai thác năng lượng thuỷ điện từ cột nước địa hình

Cao độ tại vị trí tuyến đập khoảng là 230 m và thấp dần tới cửa sông ở cao độ khoảng 190÷200 m

Các đặc trưng địa lý thuỷ văn, đặc trưng hình thái lưu vực suối Sập tính đến các vị trí tuyến công trình được xác định trên bình đồ 1:50.000 Kết quả như trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Các đặc trưng địa lý thuỷ văn tại lưu vực và tại các tuyến

công trình

(km 2 )

Ls (km)

D (km/km 2 )

Htb (m)

Js (% o )

độ mùn cao là điều kiện thuận lợi cho thảm thực vật phát triển

Địa mạo khu vực đặc trưng bởi hai dạng địa hình là tích tụ và bóc mòn, trong đó dạng địa hình bóc mòn là chủ yếu Dạng địa hình bóc mòn phát triển trên các sườn núi, kết quả của một quá trình bào mòn chủ yếu theo chiều thẳng đứng Điều này xảy ra ở những khu vực có thảm thực vật thưa thớt Do thảm thực vật phủ mỏng và các sườn đều có độ dốc lớn nên tồn tại lớp phủ pha tàn tích, đây là sản phẩm của quá trình phong hoá đá gốc

Bề mặt của lưu vực với tầng phủ khá dày được cấu tạo bởi đất đá phong hoá mạnh gồm granitbiôtit, đất á sét lẫn dăm sạn

1.4 Lớp phủ thực vật

Lớp phủ thực vật ở trên lưu vực đa dạng về thành phần, phong phú về

số lượng thực vật chủ yếu là rừng rậm nhiệt đới cây lá xanh quanh năm ở thượng nguồn lưu vực, càng về trung hạ lưu rừng rậm được thay thế bởi rừng thưa, rừng bụi rậm xen kẽn rừng trồng, vườn cây ăn quả, ruộng lúa của dân

Chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và một phần khí hậu ôn đới ở độ cao trên 1000m đã tạo ra trên lưu vực một thảm thực vật đa dạng, rừng cây nhiệt đới có xen một số cây ôn đới như bạch dương, thông, sa mu cùng với nhiều loại dược thảo quý mọc ở tầng dưới Tầng thảm phủ thực vật trên lưu vực là tương đối tốt

Thảm phủ thực vật khu vực dự án có thể chia thành 5 dạng chính: dạng rừng kín lá rộng, rừng hỗn giao, rừng lá kim, rừng cây gỗ lùn và dạng cây bụi trảng cỏ

Rừng cây lá kim thường ở độ cao trên 2500m, từ 1700÷2500m là rừng hỗn giao nhưng chủ yếu là cây lá kim, từ 800÷1700 m là rừng hỗn giao nhưng chủ yếu là cây lá rộng Dưới 800 m là rừng cây lá rộng, rừng cây gỗ lùn, cây bụi trảng cỏ Cây gỗ lùn và cây bụi còn mọc ở những đỉnh núi đá hoặc ở những khu rừng khoanh nuôi tái sinh

Hệ thực vật trong vùng khá phong phú, có hơn 950 loài thuộc 500 chi và

100 họ thuộc 5 ngành bao gồm thực vật nhiệt đới, thực vật á nhiệt đới và thực vật ôn đới

Rừng trong lưu vực chủ yếu là rừng nghèo, trữ lượng gỗ trung bình dưới

120 m3/ha Rừng giàu nguyên sinh rất ít, nhưng vẫn là nơi tồn trữ quỹ gien của các loài thực vật quý hiếm bao gồm cả các loại cây gỗ nhóm 1 như gỗ Pơ mu, Hoàng Đàn, gỗ quý nhóm 2 như nghiến, thông 3 lá, đinh Ngoài ra còn có nhiều loại gỗ có các giá trị khác như Tùng, Dẻ, Sam sao, Dổi, Bách, vầu, nứa, keo Cây dược liệu có nhiều loại điển hình như Đẳng sâm, Hà thủ ô, Tục đoan, Bách hợp, Thạch bội, ích mẫu, Kim Ngân, Đương quý Lớp phủ thực vật cùng với các nhân tố tự nhiên khác đã ảnh hưởng đến dao động dòng chảy trong năm: làm giảm đỉnh lũ, tăng dòng chảy mùa kiệt Song nạn phá rừng ngày một gia tăng nên tỷ lệ rừng trên ngày một thu nhỏ dẫn đến khả năng điều tiết dòng chảy của lưu vực ngày càng giảm

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

2.1 Mức độ nghiên cứu khí tượng

Trên lưu vực nghiên cứu không có các trạm khí tượng và trạm đo mưa tuy nhiên lân cận vùng nghiên cứu có một số trạm đo từ khá sớm như Mộc Châu, Yên Châu đo từ những năm 1960 – 1961 đến nay và có chất lượng tài liệu tương đối tốt, đáng tin cậy dùng để tính toán

Đây cũng là 2 trạm chủ đạo được sử dụng để tính toán các yếu tố khí tượng Ngoài ra, gần lưu vực nghiên cứu còn có một số trạm khí tượng, trạm

đo mưa và trạm thuỷ văn cấp 1 có đo các yếu tố khí tượng như trạm Chiềng Khoa, Vạn Yên, Thác Mộc

Mức độ nghiên cứu khí tượng của khu vực được trình bày trong bảng 2.1, bản đồ lưu vực, lưới trạm khí tượng thuỷ văn được vẽ ở hình 1 - Phụ lục

Bảng 2.1 Các trạm quan trắc mưa một số yếu tố khí tượng

1 Yên Châu Khí tượng (X, U, V, T, Z ) 1960 đến nay

2 Mộc Châu Khí tượng (X, U, V, T, Z ) 1960 đến nay

Trong đó: X là mưa, U là độ ẩm không khí, V là tốc độ gió, T là nhiệt độ không khí, Z là bốc hơi

2.2 Đặc điểm chung

Khu vực công trình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và mưa nhiều Chế độ gió trên lưu vực suối Suối sập thể hiện sự tương phản rõ rệt giữa hai mùa: Mùa đông trùng với mùa gió mùa Đông Bắc, kéo dài từ tháng X đến tháng III năm sau, có thời tiết lạnh, khô và ít mưa, do ảnh hưởng của gió mùa Châu Á chuyển động từ phía Bắc xuống Mùa

hè trùng với gió mùa Tây Nam, kéo dài từ tháng V đến tháng IX, có thời tiết nóng ẩm và mưa nhiều Gió mùa đã gây ra những nhiễu loạn đặc sắc trong khí hậu của khu vực Đặc điểm nổi bật nhất là sự hạ thấp của nền nhiệt độ vào mùa đông Tuy nhiên, sự hạ thấp của nền nhiệt độ vào mùa đông và sự liên quan với nó là sự tăng biên độ nhiệt năm có nguyên nhân chủ yếu không phải chuyển động biểu kiến của mặt trời mà là sự can thiệp của yếu tố độ cao địa

hình Cho nên, mùa lạnh có tính chất ổn định và khô rất đặc trưng cho khí hậu gió mùa Trên thực tế, mùa khô chỉ kéo dài 5 tháng từ tháng XI đến tháng IV năm sau Tháng V là tháng giao thời Mùa mưa bắt đầu từ tháng VI đến tháng

X, lượng mưa lớn nhất thường xảy ra vào tháng VII và VIII Đây là các tháng nắng nóng mưa nhiều, có gió bão lớn Trong mùa mưa, do gió mùa Tây Nam thổi từ Ấn Độ Dương tới và gió Đông Nam thổi từ biển Đông vào đất liền, tạo nên những đợt gió xoáy nhiệt đới, gây ra những trận mưa bão lớn

2.3 Các đặc trưng khí tượng

2.3.1 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm trên suối Nậm Sập nói chung

và suối Sập nói riêng dao động từ 18o ÷ 20oC Địa hình càng lên cao nhiệt độ càng giảm, có thể hạ thấp tới 14.5oC Nhiệt độ cao nhất thường xuất hiện vào các tháng IV, V, có thể lên tới 40.5oC và thấp nhất thường xuất hiện vào các tháng I và tháng XII, khoảng 2oC

Đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình hàng tháng lấy theo trạm Yên Châu được thể hiện ở trong bảng 2.2

Ttb 16.4 18.7 22.2 25.2 26.7 27.1 27 26.7 25.3 23.0 19.8 16.6 22.9 Tmax 34.5 37.2 38.9 40.4 41.1 39.5 38.9 37.6 37.6 36.6 35.4 34.4 41.1 Tmin -1.5 3.5 5.3 9.2 15.7 16 18.3 20.3 14.9 8.8 3.7 -0.4 -1.5

2.3.2 Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối trung bình tháng trong mùa mưa (tháng V÷IX) thay đổi

từ 85.0 ÷ 86.0%, có khi độ ẩm bình quân tháng lên rên 90%, trong mùa khô thay đổi từ 73.0 ÷ 77.0% Bảng 2.3 là giá trị độ ẩm tương đối trung bình hàng tháng tại lưu vực nghiên cứu được lấy theo trạm Yên Châu

Bảng 2.3 Độ ẩm không khí tương đối (%)

khả năng gây mưa lớn còn rất phong phú Lượng mưa trung bình tháng biến đổi theo những qui luật nhất định.

Trong năm mưa phân ra làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu vào tháng

V kết thúc vào tháng IX, mùa khô kéo dài tháng X đến tháng IV năm sau Lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng (75 ÷ 80)% tổng lượng mưa năm Mưa lớn thường xảy ra vào các tháng VI, VII, VIII với lượng mưa mỗi tháng đều lớn hơn 200mm Lượng mưa trong các tháng mùa khô chỉ chiếm (20 ÷ 25)% tổng lượng mưa năm, tháng có lượng mưa nhỏ nhất năm là tháng XII, tháng I với lượng mưa trung bình các tháng này không quá 20mm

* Tính lượng mưa bình quân lưu vực nghiên cứu:

- Tính theo phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm:

Từ bản đồ lưới trạm thuỷ văn (hình 2 – Báo cáo) xác định mưa năm trên lưu vực theo công thức:

i

n 1

o

F

fXX

∑

= =

(2-1)Trong đó:

Xi : là giá trị mưa trung bình của hai đường đẳng trị mưa kề nhau

fi : là diện tích bộ phận giữa hai đường đẳng trị mưa kề nhau

Xlv: là lượng mưa trung bình lưu vực

n 1

F)f(

.x

fX

(2-2) Trong đó: fi là phần diện tích ảnh hưởng của trạm Xi

Phương pháp này được dùng để tính toán mưa năm cho lưu vực tuyến trạm Thác Mộc, và tuyến công trình với 3 trạm mưa Mộc Châu, Yên Châu và Thác Mộc:

XoSập Việt = 1465 mm

XoThác Mộc = 1590 mm

* Lựa chọn kết quả tính toán:

Qua phân tích thấy rằng:

- Phương pháp đa giác Thiesson chính xác hơn phương pháp bình quân

số học do có xét đến yếu tố diện tích, xong chỉ áp dụng cho các lưu vực có diện tích khống chế lớn

- Phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm là chính xác hơn cả do có xét tới yếu tố địa hình và xu thế biến đổi của mưa năm Bản đồ đẳng trị xem hình 1

- Phụ lục thuỷ văn

Từ những phân tích trên, chọn kết quả tính mưa lưu vực theo phương pháp bản đồ đẳng trị mưa năm Kết quả tính chuẩn mưa năm đến các vị trí tuyến công trình:

XoSập Việt = 1400mm;

XoThác Mộc = 1560 mm

Phân phối lượng mưa tháng tại lưu vực công trình được tính theo phân phối mưa trung bình nhiều năm hai trạm (trạm Mộc Châu và trạm Sơn La); kết quả ghi trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Lượng mưa trung bình tháng tại lưu vực Sập Việt (mm)

* Lượng mưa 1 ngày lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế

Lượng mưa 1 ngày lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế được tính lần lượt cho trạm Mộc Châu theo phương pháp gama 3 thông số Đường tần suất xem bảng 1 ÷ 3 PL, hình 2 ÷ 4 PL - Phụ lục thuỷ văn Kết quả chi tiết như sau:

Bảng 2.5 Lượng mưa 1 ngày lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế

Tốc độ gió trung bình ít thay đổi theo tháng và theo mùa nhưng do ảnh hưởng của địa hình, tốc độ gió có giảm đi và hướng cũng có thay đổi khác nhau Nhìn chung tốc độ gió mùa khô lớn hơn tốc độ gió mùa mưa

Tốc độ gió lớn nhất các hướng ứng với tần suất thiết kế được tính theo trạm Yên Châu Kết quả ghi ở bảng 2.6

Bảng 2.6 Tốc độ gió lớn nhất ứng với các tần suất thiết kế

bè ở hồ Ba Bể và suối Hai, xác định được hệ số hiệu chỉnh giữa bốc hơi piche

và chậu K1 = 1.35 Hệ số hiệu chỉnh do độ sâu (K2 = 1.26), hệ số hiệu chỉnh cường độ bay hơi (K3 = 0.92) và hệ số hiệu chỉnh độ che khuất lòng hồ (K4 = 0.8) Mượn hệ số này để xác định lượng bốc hơi mặt nước các hồ chứa thuỷ điện nghiên cứu Zmn= Zp.K1.K2.K3.K4 = 1247.6mm

- Lượng bốc hơi lưu vực được tính theo phương trình cân bằng nước:

Chương 3 TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THUỶ VĂN

THIẾT KẾ

3.1 Mức độ nghiên cứu thủy văn

Ở lân cận lưu vực có rất ít trạm quan trắc thuỷ văn, trạm gần nhất là trạm Thác Mộc quan trắc lưu lượng từ năm 1959 - 1981 Đến nay trạm đã dừng hoạt động, tuy nhiên, đây cũng là cơ sở quan trọng sử dụng để tính toán các đặc trưng dòng chảy tại tuyến công trình Chất lượng tài liệu quan trắc tại trạm nói chung đều tốt, đảm bảo độ tin cậy

Ngoài ra lân cận lưu vực còn có một số trạm thủy văn khác như trạm Chò Lồng, Bản Cuốn tuy nhiên thời gian quan trắc của những trạm này đều ngắn Các trạm khí tượng thủy văn lân cận lưu vực Suối Sập cùng với các yếu

tố quan trắc được trình bày trong bảng dưới đây

Bảng 3.1 Các trạm thủy văn lân cận khu vực nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp tính toán

Việc tính toán dòng chảy năm tại tuyến công trình được tính toán theo các phương pháp sau:

a Phương pháp 1: Phương pháp lưu vực tương tự:

Dòng chảy năm tại các tuyến công trình được tính chuyển từ lưu lượng trạm thuỷ văn tương tự tính theo công thức:

a oa

oCT a

CT

X

X.F

F

Trong đó:

QCT: Lưu lượng tính đến tuyến công trình

Qa: Lưu lượng tính đến trạm tương tự

FCT: Diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình

Fa: Diện tích lưu vực tính đến trạm tương tự

XoCT: Lượng mưa bình quân lưu vực tính đến tuyến công trình

Xoa: Lượng mưa bình quân lưu vực tính đến trạm tương tự

 Chọn trạm tương tự Thác Mộc:

Trạm Thác Mộc được chọn làm trạm tương tự là do đây là trạm thuỷ văn gần nhất lưu vực nghiên cứu nên điều kiện mặt đệm, thảm phủ, địa hình thổ nhưỡng và nguyên nhân hình thành dòng chảy và mưa của lưu vực trạm thuỷ văn và tuyến công trình có thể coi như nhau

Tuy nhiên, trạm Thác Mộc chỉ có tài liệu thực đo 23 năm (1959÷1981)

Do đó, cần thiết phải kéo dài tài liệu trạm Thác Mộc từ tài liệu mưa của khu vực kéo dài đến nay

 Phương pháp kéo dài tài liệu trạm Thác Mộc:

* Phương pháp mô hình TANK sử dụng tài liệu mưa ngày trạm Mộc Châu và bốc hơi trung bình các trạm Mộc Châu để tính toán.

Các thông số mô hình được xác định theo tài liệu quan trắc dòng chảy tại Thác Mộc, kết quả thu được hệ số Nash = 90.1%; Thông số mô hình Tank xem bảng 15 – phần phụ lục

Chuẩn dòng chảy năm QoTM = 8.82 m3/s Từ đó tính được chuẩn dòng chảy năm tại các tuyến nghiên cứu theo công thức (3-1) Kết quả như trong bảng sau:

Bảng 3.2 Chuẩn dòng chảy năm tại các tuyến theo trạm tương tự

Thác Mộc đã kéo dài theo mô hình TANK

Tuyến công

trình Thác Mộc Đập Sập Việt NM Sập Việt

b Phương pháp 2: sử dụng công thức kinh nghiệm trong quy phạm QPTL C6-77.

o n

1 n

o o

Z

X1

11

−

Trong đó:

Xo: Lượng mưa bình quân lưu vực trung bình nhiều năm

Yo: Lớp dòng chảy trung bình nhiều năm

Zo: Khả năng bốc hơi lớn nhất của lưu vực (Zo = 1400mm lấy theo vùng núi cao khu vực Tây Bắc)

n: Thông số phản ánh địa hình - tính toán thử dần từ lưu vực tương tự (n = 1.32)

Kết quả tính toán cho tuyến đập chính công trình Sập Việt là: QoSVIET= 23.43 (m3/s); QoNM= 24.86 (m3/s)

Kết quả tính toán dòng chảy năm Qo được tổng hợp theo các phương pháp được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.3 Tổng hợp kết quả tính dòng chảy năm theo các phương

3.2.2 Phân tích lựa chọn kết quả tính toán

Từ các phương pháp tính toán dòng chảy trên cho thấy các phương pháp chênh lệch nhau không nhiều Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm nhất định:

- Phương pháp 1: Phương pháp này dựa vào tài liệu thực đo của trạm lân cận tại vùng nghiên cứu phản ánh tương đối chính xác tình hình dòng chảy tại khu vực Trong đó việc kéo dài tài liệu trạm tương tự Thác Mộc theo phương pháp mô hình TANK, sử dụng tài liệu mưa và bốc hơi của các trạm lân cận lưu vực cho kết quả tương đối tin cậy