Hồ suối Nứa thuộc xã Đông Hưng, Đông Phú thuộc huyện Lục Nam và các xã Phương Sơn, Thống Nhất thuộc Lục Ngạn tỉnh Bắc Giang

Nơi đây chủ yếu là địa bàn sinh sống của dân tộc ít ngời , cuộc sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp.Vùng hởng Lợi của suối Nứa hiện naychỉ có một công trình thuỷ lợi nhỏ do dân tự

Mở đầu

Hồ suối Nứa thuộc xã Đông Hng, Đông Phú thuộc huyện Lục Nam và các xã Phơng Sơn, Thống Nhất thuộc Lục Ngạn tỉnh Bắc Giang Nơi đây chủ yếu là địa bàn sinh sống của dân tộc ít ngời , cuộc sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp.Vùng hởng Lợi của suối Nứa hiện naychỉ có một công trình thuỷ lợi nhỏ do dân tự làm , tói đợc khoảng 63ha , vào lúc thời vụ căng thẳng nhu cầu tới nớc tăng , các hồ gần nh cạn kiệt Ngoài ra còn một số ao nhỏ nẳm rải rác ở trong vùn chỉ có tác dụng trong mùa ma để tới hỗ trợ cho lúa khi gặp hạn hán Nh vậy hiện naytrong vùng chỉ có 7% diện tích cấy lúa đợc tới bằng công trình thuỷ lợi nhỏ, 93% diện tích còn lại phụ thuộc vào thiên nhiên Cho nên năng suất rất thấp, bình quân chỉ đạt 1,6 đến 1,8 T thóc /1ha

Hồ suối Nứa là một hạng mục công trình nằm trong quy thuỷ lợi toàn vùng Lục Nam - Lục Ngạn đã đợc bộ thuỷ lợi thông qua Theo qui hoạch của viện qui hoạch và quản lý nớc để giải quýet cho vùng có ba phơng án:

Phơng án 1 : Sử dụng nguồn nớc tại chỗ bằng các cônh trình thuỷ lợi nhỏ Phơng án này chỉ cần làm một số hồ điều tiết nớc suối trong đó có hồ suối Nứa

Phơng án 2 :Xây dựng hồ Cẩm Đàn Theo phơng án này hồ Cẩm Đàn chỉ có khả năng tới cho khỏng 6000ha bvùng trên , không thể tới cho xã Đông Hng, Đông Phú và vùng lân cận Khoảng 1.000 ha đất canh tác của vùng này

và cuối các nguồn nớc của các phơng án tiếp nớc , kể cả phơng án đa nớc từ Cấm Sơn cũng không thể thực hiện đợc Xây dựng hồ suối Nứa là biện pháp duy nhất tạo nguồn nớc cho vùng này

Căn cứ vào quyết định số 665 QĐ/KH ngày 26 - 6 - 1992 số 339QĐ/KH ngày 1 - 4- 1993 và 44 QĐ/ KH Ngày 9 - 4 - 1994 của Bộ Trởng bộ Thuỷ Lợi, trờng Đại học Thuỷ Lợi đợc giao nhiệm vụ lập lcKtkt công trình thuỷ lợi suối Nứa

PhÇn I

T×nh h×nh chung

Chơng I Điều kiện tự nhiên.

Đông Bắc của tỉnh Bắc Giang ở khoảng 21020’ vĩ Bắc và 106026’ kinh Đông

Vị trí xây dựng đập dâng, vùng hồ chứa và các công trình phụ đều nằm trên địa phận xã Đông Hng ở phía Đông Bắc Huyện Lục Nam

2 Địa hình địa mạo.

2 a Địa hình.

Huyện Lục Nam có ba dãy núi hình thành một vòng cung từ Đông bắc qua phía Đông đến Đông Nam địa hình phức tạp bị chia cắt bởi các suối, hồ, ao nhỏ và có xu thế thấp dần từ Bắc Xuống Nam: Miền núi, trung du, đồng chiêm trũng có độ chênh lệch khác nhau với từng vùng có độ biến thiên Suối Nứa bắt

đầu từ những dãy núi cao trung bình Huyện Lục Nam chảy qua địa phận xã

Đông Hng xuống hạ lu và đổ vào sông Lục Nam Địa hình có dạng lòng chảo, suối Nứa nằm ở giữa Độ dốc hai bên sờn núi đổ về suối Nứa Phía Bắc của vùng là dãy núi Bảo Đài với đỉnh cao nhất là +284 Phía Nam có nhiều đồi trọc xen kẽ khe lạch và đất canh tác Khu tới có cao độ trung bình là +17, nơi cao nhất nằm ở khu vực hồ Đạo Lới và Trại Cống ở cao độ +27, còn nơi thấp nhất nằm ven đờng 13 có cao độ +6

b Địa mạo.

Địa mạo vùng núi xâm thực tạo thành do tác dụng của dòng nớc mặt tạm thời trên các sờn núi, đỉnh núi Kết quả biểu hiện ở các rãnh xói, tầng phong hoá bị bào mòn hết, các tầng đá gốc lộ ra Kiểu địa mạo này bao trùm hầu hết khu vực

Địa mạo vùng tích tụ: Tạo thành do tác dụng lắng đọng vật liệu của suối tại vùng đất trũng hai bên bờ suối Đó là các thung lũng hẹp, tơng đối bằng phẳng tạo bởi các loại trầm tích mềm rời: Cát, cuội, sỏi

1.2 Tình hình khí tợng thuỷ văn.

1 Nhiệt độ.

Đây là vùng có nhiệt độ hơi thấp bình quân năm chỉ đạt 230C Tháng nóng nhất là tháng IV và V nhiệt độ đạt 390C còn tháng I và II là các tháng lạnh nhất nhiệt độ chỉ là 20C

Độ ẩm toàn vùng hơi thấp Độ ẩm tơng đối bình quân năm chỉ đạt 80%

Về mùa ma độ ẩm khá lớn có tháng đạt 94% xong mùa khô độ ẩm bình quân lại nhỏ chỉ đạt 60%

5 Dòng chảy.

Sông ngòi : Trong vùng không có sông lớn chỉ có một số suối nhỏ trong

đó suối Nứa là dài hơn cả Sông ngòi phát triển và phân bố tơng đối đều có 18 con sông suối với chiều dài hơn 3km, tổng bề mặt là 2823ha chiếm 46% diện tích huyện

Phân mùa dòng chảy:

Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 9

Mùa cạn từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau

Dòng chảy năm tính theo lu vực tơng tự rồi đa về lu vực nghiên cứu

Kết quả tính dòng chảy năm với P = 75% theo bảng dới

Thời gian kéo dài trận lũ T = 10,36h ( Tl = 3,32; Tx = 7,04 )

Dòng chảy bùn cát: Trong vùng chỉ có trạm Chủ là có tài liệu đo bùn cát

Độ đục bình quân năm ρ=353,3g/m3 do đó lu lợng bùn cát trung bình năm là:

nẻ phong hoá vỡ vụn, các kẽ nứt đợc lấp bằng khoáng vật sét Chỗ phong hoá hoàn toàn có đất màu nâu sẫm.

Trầm tích mềm rời Đệ tứ: Các trầm tích mềm rời gồm 2 loại tàn tích và pha tàn tích bao phủ đỉnh sờn núi, sờn đồi trong vùng Đất thuộc loại á sét có nhiều sạn sỏi, vụn đá chiều dày thay đổi từ 0 - 3m

b Kiến tạo.

Các tầng đá trong khu vực nghiên cứu có hớng đổ chủ yếu về phía Đông Nam và Nam với góc phơng vị hớng dốc biến đổi từ 1000-1800, góc dốc biến

đổi từ 400-800

c Địa chất thuỷ văn.

Mực nớc ngầm ở đây tơng đối sâu, đất đá có tính thấm nớc kém nên lu ợng cung cấp tơng đối nhỏ Trong lớp đá mềm rời ở hai bên bờ suối mực nớc ngầm tơng đối nông từ đó phân ra hai phức hệ chứa nớc:

l-Phức hệ chứa nớc trầm tích mềm rời: Cát, Suội, Sỏi, bổi tích và pha tàn tích sờn đồi

Mực nớc ngầm ở khá nông trên dới 2m, chiều dày tầng chứa nớc mỏng, phạm vi phân bố hẹp nên có trữ lợng nhỏ Nớc có chất lợng tốt dùng cho sinh hoạt

Phức hệ tầng đá gốc nứt nẻ:

Đá gốc tuy bị nứt nẻ nhng hầu hết đã lấp nhét bằng các khoảng vật sét nén khá nặng nên chứa nớc hạn chế, mực nớc dới đất nằm sâu thờng cách mặt

đất 4-5m Nớc có chất lợng tốt

2 Địa chất tuyến đập.

a Vùng hồ chứa.

Địa hình thuận lợi cho xây dựng hồ, có vùng trũng hai bên suối rộng để chứa nớc, xung quanh có dãy núi cao bao bọc làm bờ hồ chứa nớc tốt Các dãy núi liên tiếp nhau nên ít phải xây đập phụ, sờn lại dốc nên diện tích bị ngập ít

có thể trữ đợc lớn

Đất đá xung quanh và lòng hồ là các lớp cát kết, sét kết xen kẹp nhau bị phong hoá nứt nẻ nhng đã đợc nhét đầy, hệ số thấm nhỏ nên thấm gây ra nhỏ Vùng hồ không có đứt gãy đi qua, xung quanh không có hệ thống sông suối nào và đều có địa hình tơng đối cao bao bọc nên không gây ảnh hởng mất nớc của hồ Đất đáy hồ thấm nớc kém có khả năm giữ nớc tốt

b Vùng tuyến đập chính.

Vùng suối Nứa có hai vị trí có khả năng xây dựng đập

Phơng án I: Đập làm ngay tại đầu xóm hồ Nứa có hớng Tây Bắc (2760),

Đông Nam (960) Hai đầu đập đều đợc gối lên hai quả núi cao trình +50

Nếu thiết kế với cao trình đỉnh đập +40 thì đập có chiều dài 20m chiều cao kể cả chân khay là 26m Đáy sông chỗ thấp nhất cao trình +18 Sờn núi bên vai phải có độ dốc trung bình 300 ở bên vai trái có độ dốc 500-600, cống lấy nớc

đợc đặt ở bờ phải

Cấu trúc địa chất: Từ lòng suối trở ra, từ trên xuống trong mặt cắt lần lợt

có các lớp sau:

Lớp 1: Đất thành cổ xa, thuộc loại á sét màu vàng sẫm, chặt vừa, nằm sát

và chạy dọc suối bờ phải rộng 20m chỗ dày nhất là 4m

Lớp 2: Đất thổ nhỡng màu nâu nhạt tơi xốp có nhiều rễ cây đá dăm, sạn bao phủ gần nh toàn bộ mặt đất chiều dày không đều

Lớp 3: Hỗn hợp gồm Cát, cuội, sỏi chủ yếu là khoáng vật thạch anh Phân bố trên lòng sông suối dày khoảng 3m Thành phần hạt:

Cuội ( > 20 mm) 65% Tỉ trọng ∆= 2,68

Sỏi ( 20 ữ2 mm) 14% Góc nghỉ khô 34o05’ Cát ( 2 ữ 0,05 mm) 78% Góc nghỉ ớt 25o

Bột ( 0,05 ữ 0,005mm ) 1,5% εmax = 1,024 ; εmin = 0,66Sét ( < 0,005 mm) 0% D = 0,395 K = 6,10-2 cm/s

Lớp 4: Đất pha tàn tích sờn đồi , á sét nặng , đôi chỗ là sét chứa dăm sạn

đất mầu sẫm , trạng thái từ nửa cứng đến cứng , có chiều dài trung bình 1,5m

Thành phần hạt:

Dăm sạn ( > 2mm ) 29,30% ωtn = 18,8% γ tn = 1,76 g/cm3

Cát ( 2 ữ 0.05mm ) 37,1% γ k= 1,48 g/cm3 n = 47,1 %

Bột ( 0,05 ữ 0,005 mm ) 13,5% Độ đặc B = 0,333 Tỷ trọng ∆ = 2,80 Sét ( 0,005mm) 20,1% Tỷ lệ khe hở ε= 0,89 ; ϕ = 15o27'

RCN = 2510kg/cm2 , màu ngụ xám trạng thái rắn chắc , phần trên dày (2,5ữ3)m

đá bị phong hoá nhẹ , khoáng vật sét nhét đầy

Nớc dới đất :

Nớc dới đất trong vùng tuyến phân bố trong tầng pha tàn tích , sờn đồi phần bồi tích suối, trong tầng đá gốc nứt nẻ Do đất đá có tính thấm nớc kém nên lu lợng và trữ lợng nớc dới đất tơng đối nhỏ , mực nớc ngầm và mực nớc suối có quan hệ thuỷ lực với nhau

Tuyến thợng lu phơng án I : Nếu thiết kế cao trình đỉnh đập đến cao độ =

+ 40m , mặt cắt đập dài 300m , chiều dài đập kể cả chân khay là 26m

Đáy suối chỗ thấp nhất = 18,1, sờn núi hai bên vai độ dốc bình thờng (28ữ30)

Cấu trúc địa chất :

Cơ bản giống mặt cắt chính cụ thể :

Lớp 1: lớp đất thành cổ ngày xa

Lớp 2: Đất thổ nhữơng

Lớp 3: Hỗn hợp cát cuội sỏi

Lớp 4: Đất pha tàn tích sờn đồi

Lơs 5:Đá gốc là các lớp cát kết , sét kết xen kẹp ,có điểm khác so với tuyến chính là chiều dày đới đất phong hoá có khác nhau có chỗ tới 20m Kết quả cho thấy tuyến này nhiều tồn tại hơn tuyến chính

Vị trí phơng án 2 : nằm cách phơng án một 2 km về phía thợng lu , gần

xóm Đồng Xung

Địa hình vùng tuyến :

Mặt cắt tuyến đối xứng , suối gần nh nằm chính giữa bãi đất phẳng Đầu

đất dựa vào hai quả núi cao , sờn dốc phải , sờn dốc trái thoải hơn

Nếu thiết kế đập đến cao trình +40m thì mặt cắt ngang đập dài 200m chiều cao kể cả chân khay là 20m Đáy suối chỗ thấp nhất là+22,7m cống đặt ở bờ phải tràn ở vị trí khác.

Cấu trúc địa chất :

Cũng gặp các lớp với tính chất cơ lý tơng tự nh mặt cắt chính tuyến 1

30o Địa hình có xu thế hơi nghiêng về phía hạ lu cao hơn nhau khoảng 5m

Cấu trúc địa chất :

d Tuyến tràn xả lũ phơnng án I :

Nằm ngoài tuyến đập tạo một yên ngựa phía bờ trái mặt cắt ngang đớng tràn dạng chữ V mặt địa hình chỗ thấp nhất + 38,5m, sờn phải thoải thấp hơn sờn trái

Nếu đỉnh đập thiết kế đến + 40 m thì mặt cắt ngang tràn phía bờ phải gãy khúc và dài khoảng 35m Tại đỉnh tràn toàn bộ đá gốc lộ ra

Trên mặt cắt nhìn tỳ trên xuống có các lớp :

Lớp 2: Đất thổ nhỡng đặc điểm nh trên

Lớp 3 : Đất pha tàn tích sờn đồi phân bố tại sờn núi phía đầu tràn và cuối tràn, chiều dày không đều phần đỉnh thì mỏng phân cuối thì dày

Lớp 5 : Đá gốc là cát kết, sét kết xen kẹpmàu gụ và màu nâu xám lộ ra trên diện tích khá rộng ở đỉnh tràn.Đá bị phông hoá nứt nẻ nhiều đợc lấp đầy bằng các khoáng vật sét Đá gốc cha phong hoá có cờng độ lớn, đặc điểm tính chất nh các mặt cắt ở trên Phần phong hoá dày từ 1,6 đến 3 m, có tính thấm yếu Với các điều kiện địa chất địa hình trên xây dựng tràn ở vị trí này rất thuận lợi

1 Vật liệu đá.

Trong vùng hồ và vùng lân cận không có đá gốc cha bị phong hoá lộ ra

mà hầu hết đều bị che phủ bởi lớp phong hoá, tuỳ vị trí mà chiều dày khác nhau Đá ở đây thuộc loại cát kết, sét kết màu nâu gụ, màu xanh có cờng độ rắn chắc Nếu xử dụng đá tại chỗ việc khai thác bóc bỏ lớp phủ trên mặt là lớp đá phong hoá mạnh nh vậy thì giá thành sẽ tăng lên Nếu không thì phải vận chuyển từ nơi khác đến

2 Vật liệu cuội, sỏi, cát.

Tuy có bãi bồi chứa các loại này chất lợng tốt nhng trữ lợng không lớn chỉ khai thác bằng thu gom thủ công dọc các bãi nhỏ theo thung lũng suối Tổng trữ lợng khoảng 47500m3 Nếu thiếu có thể khai thác ở phía hạ lu cách tuyến đập 4km, hoặc từ sông Lục Nam cách công trình khoảng 10km

3 Đất đắp đập:

Cách tuyến đập không xa, ở bờ trái và bờ phải phía thợng lu đều có vật liệu đắp đập Tổng trữ lợng có thể đạt 265800m3 Các bãi vật liệu phía hạ lu cách tuyến đập 300 - 800m trữ lợng có thể đạt 4566900m3

Chơng II Tình hình dân sinh kinh tế.



Khu vực hồ chứa suối Nứa là địa bàn sinh sống của các dân tộc ít ngời Tày, Nùng Nguồn sống chính của nhân dân trong vùng là sản xuất nông nghiệp nh cấy lúa và trồng một số cây hoa màu, ngoài ra ngời dân còn phá rừng làm nơng trồng sắn và chè Nhân dân trong vùng không có ngành phụ nào đáng

kể Mặt khác nguồn nớc lại thiếu nên một phần ruộng bỏ hoang, phần còn lại hầu nh chỉ đợc một vụ bấp bênh nên năng xuất cây trồng thấp, đời sống nhân dân gặp nhiều khó khăn

Thu nhập bình quân vùng hởng lợi (Quy ra thóc.)

1990 305kg/ngời 325kg/ngời

2.2 Tình hình kinh tế

1 Nông nghiệp

Tổng diện tích canh tác toàn huyện là 15133,9ha

Trong đó diện tích lúa 3 vụ là 315,6ha

Ngoài diện tích nơng bãi cha tính đến có diện tích tơng đối lớn

Kết quả điều tra năng xuất của các loại cây trồng:

Trong đó diện tích rừng tự nhiên chiếm 8265ha

Diện tích rừng đã trồng cây chiếm 2845ha Diện tích đồi trọc chiếm 19270ha

ở xã Đông Hng diện tích đất lâm nghiệp là 1200ha trong đó mới trồng rừng đợc 200ha.

ở xã Đông Phú còn 98ha đồi trọc cha trồng

2.3 Sự cần thiết phải đầu t vào thuỷ lợi

Vùng hởng lợi hồ suối Nứa hiện nay chỉ có một số công trình thuỷ lợi nhỏ do nhân dân tự làm, tới đợc vài chục ha với múc đảm bảo thấp Ngoài ra còn có một số ao nhỏ nằm rải rác chỉ có tác dụng trong mùa ma để tới hỗ trợ cho lúa mùa khi gặp hạn hán

Qua tài liệu năng suất bình quân cây trồng của toàn huyện đợc ghi ở bảng trên thì năng suất cây trồng còn ở mức thấp Có nhiều nguyên nhân xong chủ yếu vẫn là khâu thuỷ lợi thiếu nớc cơ bản

Tổng diện tích lúa canh tác tới chủ động bằng công trình thuỷ lợi hiện nay mới tới đợc cho 41,5% tổng diện tích canh tác toàn huyện Diện tích canh tác còn lại phụ thuộc vào thiên nhiên nên năng suất thấp do vậy để đa năng suất cây trồng tăng lên nâng cao đời sống nhân dân ta phải đẩy mạnh khâu thuỷ lợi phục vụ nớc tới cho ruộng nơng mà cụ thể là xây dựng hồ suối Nứa

I2.4 Điều kiện và khả năng thi công

Điều kiện thuận lợi về thời gian mùa không kéo dài từ tháng X đến tháng

V năm sau, mực nớc sông lớn nhất không cao lắm nên thuận lợi cho lập tiến độ thi công cho công trình

Điều kiện thuận lợi về bãi vật liệu địa phơng có chất lợng tốt, trữ lợng lớn, gần nơi xây dựng đập, vận chuyễn dễ dàng

Điều kiện thuận lợi về mặt bằng thi công, bãi rộng

Điều kiện thuận lợi về khối lợng đào đắp ít, giảm giá thành xây dựng công trình

Chơng III Phơng hớng và nhiệm vụ.

3.1 Phơng hớng phát triển kinh tế

1 Mục tiêu chiến lợc.

Của cả huyện Lục Nam và vùng hồ suối Nứa là ổn định và phát triển kinh tế xã hội cho các đồng bào dân tộc Mục tiêu trớc mắt là xoá đói giảm nghèo, từng bớc nâng cao đời sống nhân dân

2 Biện pháp thực hiện.

Để phát triển nông nghiệp, thực hiện thắng lợi mục tiêu nói trên là xây dựng các công trình thuỷ lợi tạo nguồn nớc tới trong đó có hồ suối Nứa Theo hớng phát triển của huyện sau năm 2000, vùng hồ suối Nứa vẫn giữ nguyên diện tích cấy lúa hiện có còn diện tích nào đang trồng sắn sẽ chuyễn sang trồng

cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao nh lạc, đậu tơng các khu đất cao chuyển sang trồng cây ăn quả nh vải thiều, na.

3 Chỉ tiêu phấn đấu.

Hiện nay do không có nớc tới diện tích canh tác hoàn toàn phụ thuộc vào nớc ma nên hệ số sử dụng nông nghiệp toàn vùng nghiên cứu mới chỉ đạt 1,38 một tỉ lệ rất thấp so với vùng trung du và miền núi khác Mục tiêu phấn đấu nếu

có đủ nớc tới đến năm 2000 hệ số sử dụng đất của vùng này đạt tới mức 2 hoặc cao hơn

Nh vậy hồ suối Nứa xây dựng sẽ giải quyết căn bản nhu cầu nớc tới cho toàn vùng góp phần quyết định đa năng suất và sản lợng cây trồng lên cao và

ổn định đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển kinh tế vờn đồi, thực hiện xoá đói giảm nghèo nâng cao đời sống nhân dân

Lạc

Đậu tơngThuốc lá

2,202,351,200,700,300,30

4,803,902,831,801,511,91

Phơng án II: Nằm cách phơng án I khoảng 2km về phía thợng lu, mặt cắt ngang khoảng 200m, chiều cao là 20m PHơng án này cống và tràn cha đợc xác

định cụ thể

Hai đập phụ ngăn nớc ở xóm Đồng Xung, đập dài 70m và 100m cao 6m

và 8m

Cao trình đỉnh dự đoán đến +40.

Ngoài ra còn có một số hệ thống kênh dẫn và các công trình trên kênh.Xét về địa hình tuyến phơng án II ngắn hơn tuyến phơng án I là 50m chiều cao đập thấp hơn 6m

Bố trí công trình phụ: Vị trí tuyến cống và vị trí tuyến tràn, vị trí đoạn xiên cuối cống của phơng án II bố trí khó khăn thiết kế và thi công phức tạp hơn phơng án I Hơn nữa do tịnh tiến lên phía thợng lu nên vùng hồ phần chứa nớc của phơng án II là rất nhỏ Xét về mặt cấu trúc địa chất hai vị trí đều có các loại đất đá và sự sắp xếp tơng tự nhau Đặc tính của các lớp trên cơ bản là giống nhau Điều kiện địa chất thuận lợi cho công tác xây dựng đập

Tóm lại: Qua so sánh hai phơng án đã khảo sát ta thấy vị trí phơng án I tuy chiều dài có dài hơn và cao hơn so với phơng án II nhng có nhiều u điểm hơn phơng án II

Bố trí công trình phụ thuận tiện

Lợng nớc chứa đợc nhiều, đáp ứng đợc mục đích yêu cầu của xây dựng.Khối lợng đào đắp ít

Lớp phủ rời rạc, phía trên tơng đối mỏng nên khi đào chân khay ở nền

đập và đào mang ở vai đập là tăng tính ổn định, giảm tính thấm

b.Tuyến cống lấy nớc:

Đặt cống bên bờ phải là hợp lý Sờn núi địa hình thoải, lớp phủ rời rạc, mỏng, đá gốc cứng chắc tính thấm nớc yếu

c Tuyến tràn xã lũ (phơng án I).

Vị trí đã chọn là hợp lý và thuận lợi cho xây dựng có độ rộng thích hợp,

có chỗ có đá gốc lộ ra tại ngỡng tràn cao xấp xỉ mực nớc thiết kế khối lợng đào bóc, tràn xây ngay trên nền đá gốc

Tuyến tràn xả lũ : nằm ngoài tuyến đập tại yên ngựa ở bờ trái

Tuyến đập phụ : Hai đập phụ ở cuối xóm Đồng Xung

3 Phơng án về kết cấu :

Đập chính dâng nớc xây bằng vật liệu địa phơng

Đập tràn xả lũ xây bằng bê tông trên nền đá gốc.

Cống bằng bê tông

 3- 3 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế

1.Nhiệm vụ của hồ chứa suối Nứa là :

Trữ nớc tới cho các vùng đồng ruộng khô cạn Diện tích tới là 1070 ha

số ngày tới là 148 ngày

Xác định theo hai điều kiện:

a.Theo chiều cao công trình và loại nền:

Giả thiết chiều cao đập là 24 m loại nền cát, sỏi, đất, cứng và nửa cứng…

do đó theo quy phạm thiết kế TCVN 5060 - 90 công trình là công trình cấp IV

b.Theo nhiệm vụ của công trình và vai trò công trình trong hệ thống.

Công trình có nhiệm vụ tới cho 1070 ha < 2000 ha do đó theo quy phạm thiết kế TCVN 5060 - 90 công trình là công trình cấp V

Cấp của đập lấy theo trị số quan trọng khi xác định theo hai điều kiện trên công trình là công trình là công trình cấp IV

3 Các chỉ tiêu thiết kế:

Từ công trình là công trình cấp IV ta xác định đợc các chỉ tiêu thiết kế sau

Tần suất lu lợng lớn nhất P = 1,5%

Tần suất đảm bảo tới P = 75%

Tần suất thiết kế lấp dòng P = 10%

Tần suất để tính điều tiết lũ P = 1%

PhÇn II

ThiÕt kÕ s¬ bé

vµ chän ph¬ng ¸n

Chơng IV Tính toán điều tiết cân bằng hồ chứa

 4 -1 Mục đích - ý nghĩa

I Mục đích

Dòng chảy thiên nhiên phân bố không đều theo thời gian , lợng nớc cả năm hầu nh phụ thuộc vào một số tháng mùa lũ , khả năng tiêu nớc của sông ngòi lại có hạn do đó xẩy ra ngập lụt Ngợc lại trong mùa kiệt mực nớc sông thấp , lợng nớc đến nhỏ xảy ra hiện tợng thiếu nớc phục vụ cho các ngành kinh

Trình tự tính toán trong bảng nh sau :

(1) Thứ tự các tháng xắp xếp theo năm thuỷ lợi

(2) Số tháng trong năm

(3) Lu lợng đến trong từng tháng

(4) Tổng lợng nớc đến của từng tháng

(11)Dung tích bình quân trong hồ chứa

(12) Diện tích mặt hồ ứng với Vbq (Tra từ quan hệ địa hình đã cho ) Fbq

(13)Lợng bốc hơi chứa trong tháng ∆Zi

(14):Wbh Lợng tổn thất do bốc hơi

Wbh = ∆Zi.Fbq

(15): Tổn thất do thấm

Wt = k.Vbq

K:Hệ số chọn 1% gọi là tiêu chọn trong kho nớc

(16) Tổng tổn thất do bố hơi và thấm

Chơng V Tính toán điều tiết lũ

5.1 mở đầu

I Mục đích :

Việc tính toán điều tiết lũ ,thực chất là đi xác định lu lọng xả lã lớn nhất của công trình ,mục nớc dâng gia cờng , dung tích phòng lũ từ đó xác định đợc qui mô kích thớc của công trình đầu mối

II ý nghĩa

Việc tính toán điều tiết lũ cho công trình đónh mộ vai trò quan trọng bởi

nó quyết đinh đến chièu cao của đập , diện tích nghập lụt ở thợng lu những yếu

tố đó ảnh hởng lớn đến giá thành công trình

5.2 hình thức công trình tràn và phơng án tính toán điều tiết lũ

I Hình thức công trình tràn :

Khi nghiêu cứu các vị trí có khả năng đặt tuyến tràn dựa vào bản đồ

địa hình , điều kiện khu vực xây dựng công trình , đặc chng về hồ chứa , chọn tuyến tràn nằm ngoài tuyến đập , tại một yên ngựa trên bờ trái là đờng tràn dọc , vị trí này có những điều kiện thuận lợi để xây dựng công trình :

- Độ rộng thích hợp

- Có chỗ tiêu thoát nớc tốt

- Có chỗ đá gốc lộ ra tại ngỡng , tràn cao xấp xỉ mực nớc thiết kế , khối lợng đào bóc ít , ttràn đợc xây dựng ngay trên nền đá

- Thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu và đi lại

Chọn loại kết cấu công trình là tràn dọc Đợc sự phân công của giáo viên hớng dẫn em đã chọn hình thức tràn không có cửa van , điều tiết lu lợng tràn đỉnh rộng chảy tự do Hình thức này thi công và vận hành đơn giản

Trong đồ án này em tính toán cho ba phơng pháp tràn khác nhau ứng với cùng một cao trình ngỡng tràn

II phơng pháp tính toán

theo phơng pháp này dựa trên cơ sở của phơng trình:

1 2 2

1 2

1

2

q q t Q

Q + ∆ − + ∆ = −Với bài toán đã cho biết quá trình lũ đến , quan hệ mực nớc và dung tích trong kho nớc Mực nớc trớc khi đến trong kho và hình thức công trình xả lũ t-

ơng ứng với mực nớc lớn nhất đạt tới trong kho hay dung tích phòng lũ

Qúa trình tính toán theo phơng pháp này theo các bớc sau đây :

(1)Chia quá trình lũ ra thành nhiều thời đoạn bởi các ∆ti(có thể ∆tilà hằng số ) sao cho điểm chia đi qua đỉnh lũ

(2) Xây dựng quan hệ Z ∼ q và Z ∼ V

(3) Tính tổn lợng lũ đến trong kho thời đoạn ∆ti

(5) Giả thiết mực nớc Z2 trong kho cuối thời đoạn ∆tiđể tìm ra q2 , từ đó theo phơng trình cân bằng nớc ta tìm ra V2

(6) Từ V2 vừ tính đợc ta xác định đợc mục nớc trong kho dựa vào quan hệ Z ∼

V Nếu mực nớc này trùng với mực nớc giả thiết trên thì đúng Nừi không thì giả thiết lại cho đến khi thả mãn

(7) Tiếp tục tính cho các thời đoạn sau bằng cách lập lại từ bớc (3) đền bớc (5)

Phơng pháp này có thể tính bằng tay với việc lập bảng tính đơn giản nh

ví dụ 1

Phơng pháp có u điểm là có thể dùng cho trờng hợp ∆ti thay đổi với mọi hình thức công trình xả cũng nh các yêu cầu vận hành khác Để tiết kiệm thời gian em sử dụng chơng trình trên máy vi tính

Chơng VI thiết kế sơ bộ các công trình đầu mối

6.1 Mở Đầu

I Mục đích chọn phơng án.

Khi chiều rộng tràn thay đổi dẫn tới các công trình trong hệ thống cũng thay đổi , tuy nhiên mức độ thay đổi của các công trình là khác nhau.Trờng hợp Bt lớn thì khối lợng công trình tràn và tiêu năng tăng nhng khối lợng đập lại giảm nhỏ

Do đó ta phải xác định bt sao cho giá thành công trình là rẻ nhất và vẫn

đảm bảo điều kiện kỹ thuật để làm phơng án thiết kế

II Nội dung tính toán.

Ta định ra nhiều giá trị Bt khác nhau

Tuy nhiên trong quá trình tính toán do giá thành thiếu và do yêu cầu về thời gian , đợc sự đồng ý của giáo viên hớng dẫn em chọn phơng án Bt = 28 m làm phơng án hợp lý để thiết kế.

PhÇn III

ThiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh ®Çu mèi theo ph¬ng ¸n chän

Trong phần II đã trình bày nhiệm vụ , mục đích phơng pháp tính toán

điều tiết lũ Tuy nhiên kết quả mới chỉ có ý nghĩa so sánh về kinh tế mà không

2 m b g H

87 , 0 2 , 32

28

=

= ε

2.Tính hệ số lu lợng m.

79 , 0 4 , 35

Nh vậy ta có m = 0,369 tra theo QPTl C8 - 76

3 Tính toán điều tiết lũ theo cách đã trình bày trớc với m = 0,369 và 87

,

0

=

ε ta có kết quả nh bảng sau:

∆h , ∆h' : Độ dềnh ứng với gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

hsl , h'sl : Chiều cao sóng leo ứng với mức bảo đảm 1% với gió tính toán lớn nhất và bình quân lớn nhất

a , a' : Độ vợt cao an toàn vơi MNDBT và MNDGC

D V 10

10 4 , 1 39 10 2 cos

gH

D V 10 2

3 2

6 β

t g

10 4 , 1 81 , 9 V

t

g ⋅ = 3,4Chọn cặp gía trị nhỏ trong hai cặp giá trị đó để tính →ι và hs

ι = 3 , 1 ( )

81 , 9

39 78 , 0

cm

=

14 , 3 2

1 , 3 81 , 9 2

hs = 0 , 884 ( )

81 , 9

39 0057 ,

m

=Kiểm tra lại H = 18 > 0,5.15,012 vậy giả thiết sóng nớc sâu là đúng

- K1 : Hệ số mức bảo đảm 1% tra ở đồ thị H36

116 , 0 39

18 81 , 9 V

- Hệ số K2 và K1 lấy ở bảng 6 trang 14 QP - C178 phụ thuộc đặc trng lớp gia cố mái và độ nhám tơng đối trên mái , chọn bê tông

012 , 15

41 , 1 81 ,

2 =

35 , 10734 74

, 19

81 , 9 3600 6 V

1 , 20 81 , 9

1 MNDBT h hsl a m

d = ∇ + ∇ + + = + + + =

∇

) ( 255 , 39 3 , 0 45 , 1 0054 , 0 5 , 37 ' ' '

d = ∇ + ∇ + + = + + + =

∇

Vậy ta chọn cao trình đỉnh đập là 39,2 (m)

II Cấu tạo đỉnh đập

Đỉnh đập đợc thiết kế dốc sang hai bên với i = 3%

ở thợng lu :

mt=3,5

md=3,25

+Đối với mái thợng lu cao trình +31 m , năm trên lu vực của mực nớc chết , rộng 3m

+ Đối với mái hạ lu , cơ ở cao trình +33m rộng 3m trên cơ sở bố trí dãnh thoát nớc ( Dọc và ngang )kích thớc 20x20cm bằng đá xây vừa mác 100, cơ có độ dốc i = 3% về phía hạ lu cơ đợc phủ 1 lớp gồm dăm sỏi sạn dày 20cm

IV Bảo vệ mái dốc thợng lu

Để chống sóng gió mái dốc thợng lu đợc bảo vệ bằng lớop đá xếp là tầng

đệm thiết kế theo nguyên tắc tầng lọc ngợc gồm 3 lớp : Dăm dày 20 cm ; Sỏi cuội 20 cm ; Cát 15 cm

m 1 1 γ

5 , 3 1 1 6 , 2

1,93 = 0.388Theo kinh nghiệm ngời ta chọn ; t = 0.3 (m)

Tra quy phạm thuỷ lợi 6 -70 ta có công thức tính đờng kính viên đá lát ứng với MNDBT:

m

m 1 γ γ

n d

n ⋅ + ⋅ ⋅

−

⋅

Dc = 0,178 1 , 93 1 , 3 0 , 29

5 3,

5 3, 1 1 6 2,

Để bảo vệ mái dốc hạ lu ta sử dụng biện pháp trồng cỏ , trớc khi trồng cỏ

ta phủ một lớp đất màu dày 10 (cm)

Kích thớc ô cỏ 2 x 2 (m)

Trên toàn bộ mái dốc là hệ thống rãnh thoát nớc đan chéo nhau có kích thớc 20 x 20 cm nghiêng với mặt đập góc 450

VI Thiết bị thoát nớc:

Thiết bị thoát nớc kiểu lăng trụ có nhiệm vụ hạ thấp đờng bão hoà không cho dòng thấm thoát ra mái hạ lu nâng cao ổn định mái hạ lu m , không cho dòng thấm gây xói ngầm trong thân đập

Vật thoát nớc lăng trụ có mặt cắt hình thang phần tiếp xúc với nền và thân đập ta làm tầng lọc ngợc

VII Thiết bị chống thấm

Do điều kiện địa hình địa chất của khu vực xây dựng đập khá thuận lợi , nền đập đặt trên cuội sỏi k = 6 10-2 chỗ sâu nhất dày 2 m , phía dới là đá gốc

ởt hai bên vai đập lớp pha tàn tích sờn đồi dày 0.7 ữ 1 m Bóc lớp này đi thì

đập đợc xây dựng trên nền đá gốc Đất đắp đập là đất á sét có hệ số thấm nhỏ k

= 10-5 (cm/s) do đó dùng ngay đất đắp đập làm vật liệu chống thấm cho nền

Ta làm chân khay để đảm bảo giảm lu lợng thấm , hạ thấp đờng bão hoà và gradien thấm trong tờng răng nhỏ nhất < TCP

Chọn vị trí tờng răng đợc cắm xuống nền đá ở phần dới đỉnh đập Bề rộng đáy 6 m , mái dốc m = 2 Chiều sâu tờng răng cắm xuống nền đá a = 2 m

7.2 Tính thấm qua đập đấtI.Mục đích và nhiệm vụ của việc tính toán thấm

Việc tính toán thấm qua đập nhằm: