Đồ án hồ chứa nước núi một

Đặc điểm địa hình của lưu vực hồ Núi Một Hồ chứa nước Núi Một được xây dựng trên suối Núi Một bắt nguồn từ các dãy núi Hòn Mai – Chà Bang ở phía Tây có cao độ > 400m , suối chảy theo hư

MỤC LỤC

PHẦN I 3

THIẾT KẾ CƠ SỞ 3

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 4

1.1.Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình 4

1.2 Đặc điểm thuỷ văn khí tượng 5

1.3 Điều kiện địa chất 10

Chương 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 13

2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 13

2.2 Hiện trạng thuỷ lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình 13

2.3 Phương hướng phát triển kinh tế 13

2.4 Phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình 13

2.4.2 Nhiệm vụ công trình 13

Chương 3: PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT VÀ 15

KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 15

3.2 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 15

3.2.1 Cấp công trình 15

3.2.2 Các chỉ tiêu thiết kế 15

3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối 18

3.4 Tính toán các thông số hồ chứa 19

3.4.1 Xác định dung tích chết V0 và mực nước chết Z0: 19

3.4.2 Xác định dung tích hiệu dụng Vh và mực nước dâng bình thường 20

3.5 Hình thức công trình đầu mối 24

3.5.1 Đập ngăn suối 24

3.5.2 Tràn tháo lũ 25

3.5.3 Cống lấy nước 25

3.6 Chọn phương án công trình: 25

3.6.2 Tính toán điều tiết lũ 25

3.7 Thiết kế sơ bộ công trình đầu mối 32

3.7.3 Tính toán khối lượng và giá thành 44

3.7.4 Phân tích lựa chọn phương án: 47

PHẦN II 49

THIẾT KẾ KỸ THUẬT 49

Chương 4: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 50

4.1 Xác định kích thước cơ bản 50

4.2 Tính toán thấm qua đập đất 58

4.3 Tính toán ổn định mái đập 67

4.5 Tính khối lượng các hạng mục đập 72

Chương 5: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 76

5.1 Tính thủy lực tràn xả lũ 76

5.2 Chọn cấu tạo các chi tiết 87

5.3 Tính toán ổn định tường bên tràn 89

5.4 Tính khối lượng các hạng mục tràn 94

Chương 6: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 97

6.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán của cống lấy nước 97

6.2 Tính toán thủy lực cống 97

6.3 Chọn chi tiết cống 99

6.4 Tính khối lượng cống 100

Chương VII: KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH 101

CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 101

7.1 Khối lượng công trình đầu mối 101

7.2 Giá thành xây lắp 103

Chương VIII: THI CÔNG CÔNG TRÌNH 106

8.1 Điều kiện thi công 106

8.2 Thời gian thi công và phương án dẫn dòng qua các năm 106

Phần III 108

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 108

Chương IX: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO TƯỜNG BÊN 109

9.1: Tổng quan chung 109

9.2: Tính toán ổn dịnh tường 110

9.3: Tính toán bố trí cốt thép 113

Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản

cad và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!

PHẦN I

THIẾT KẾ CƠ SỞ

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình

1.1.1 Vị trí công trình:

Dự án khu nuôi tôm công nghiệp Sơn Hải nằm trên địa bàn xã Phước Dinh- huyện Ninh Phước- tỉnh Ninh Thuận có vị trí địa lý như sau:

+ Phía bắc giáp dãy đồi đất và vụng Sơn hải

+ Phía đông là khu cồn cát ven biển

+ Phía nam giáp dãy núi ngăn cách với đồng muối Cà ná

+ Phía Tây giáp dãy núi Chà băng

- Toạ độ địa lý khu dự án:

+ Từ 108o58’11” đến 109o01’15” kinh độ Đông

+ Từ 11o23’00” đến 11o24’54” Vĩ độ Bắc

Dự án được chia làm 2 khu:

Khu 1: Dự kiến xây dựng khu ao nuôi tôm có chiều rộng bình quân 500m và chiều dài bình quân 1300m

Khu 2: Dự kiến xây dựng hồ chứa nước Núi Một để cấp nước ngọt cho khu ao nuôi tôm

1.1.2 Đặc điểm địa hình của lưu vực hồ Núi Một

Hồ chứa nước Núi Một được xây dựng trên suối Núi Một bắt nguồn từ các dãy núi Hòn Mai – Chà Bang ở phía Tây có cao độ > 400m , suối chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam đến đoạn hạ lưu suối đổi hướng chảy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc đổ ra vụng Sơn Hải rồi ra biển

Đặc điểm địa hình của lưu vực hồ chứa nước Núi Một (Tính đến vị trí đập đất) như một lòng chảo lớn : Cao độ của bờ lòng chảo phía Nam , phía Tây biến đổi từ +300m đến +500m , có độ dốc địa hình lớn i= 10% Cao độ của bờ lòng chảo phía Bắc biến đổi từ +50m đến +200m có độ dốc địa hình i= 8% , đáy lòng chảo là lòng hồ Núi Một có cao độ biến đổi từ +20m đến +35m có độ dốc địa hình nhỏ i=1% hai dãy núi phía Nam và phía Bắc khép lại gần nhau tại vị trí Núi Một có thể xây dựng một

tích > 2.106 m3 để cấp nước ngọt cho nuôi trồng thủy sản ở phía hạ lưu Cao độ lòng suối tại vị trí dự kiến xây dựng đập là +18m

1.1.3 Đặc điểm địa hình của các lưu vực suối lân cận

1 Dãy núi Chà Bang ở phía Tây ngăn cách lưu vực của suối Núi Một với sông Quán Thẻ , cao độ của lòng suối Quán Thẻ tại vị trí đối xứng với hồ Núi Một có cao

độ biến đổi từ 35m ÷ 45m lớn hơn cao độ của lòng hồ Núi Một với khoảng cách là : 7

Km

2 Dãy núi Hòn Mai ở phía Nam ngăn cách lưu vực của suối Núi Một với lưu vực của một số suối nhỏ chảy về phía đồng muối Cà Ná với khoảng cách là:10 Km

3 Dãy đồi đất đỏ ở phía Bắc ngăn cách lưu vực của suối Núi Một với suối Vực Tròn Cao độ của lòng suối Vực Tròn tại vị trí đối xứng với hồ Núi Một có cao độ từ +40m ÷ 50m cao hơn đáy lòng hồ Núi Một với khoảng cách là : 5 Km

1.2 Đặc điểm thuỷ văn khí tượng

Trạm khí tượng Nha hố cách trung tâm lưu vực nghiên cứu khoảng 25km, trạm

đo đạc đầy đủ các đặc trưng khí tượng, chất lượng bảo đảm, liệt tài liệu dài nên được chọn để tính toán các đặc trưng khí tượng

Bảng phân phối số giờ nắng trong năm

Lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực:

Lượng mưa suối Núi một được khống chế bởi 3 trạm đo mưa, sự phân bố các trạm xung quanh lưu vực theo hình tam giác như sau:

Cạnh đáy tam giác là 2 trạm Phan rang và Cà ná

Đỉnh tam giác là trạm Nhị hà

Lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực được tính như sau:

Lấy trung bình 3 trạm Phan rang, Cà ná, Nhị hà

Xo=1/3(650+620+800)=670mm Lấy trung bình 2 trạm Phan rang, Nhị hà

Xo=1/2(PR+NH)=1/2(650+800)=710mm Chọn kết quả: Qua 3 cách tính trên thấy rằng lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực dao động xung quanh trị số 700mm và chọn trị số tính toán:

Xo=700mm

b) Lượng mưa gây lũ:

Lượng mưa xảy ra chủ yếu là do ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới hoặc do gió mùa đông bắc kết hợp với gió mùa đông bắc kết hợp với địa hình gây nên những trận

lũ đột ngột trong vùng Tài liệu quan trắc lượng mưa một ngày lớn nhất đã đo được trị

số mưa một ngày lớn nhất trong một số năm gần đây tại các trạm mưa trong khu vực tỉnh Ninh Thuận thể hiện trong bảng 1-9

c) Lượng mưa khu ao nuôi tôm:

Chọn trạm Phan rang đại diện cho mưa khu ao nuôi tôm, kết quả tính toán lượng mưa khu ao nuôi theo tần suất thiết kế ghi ở bảng 1-11và kết quả phân phối lượng mưa thiết kế theo mô hình năm 1977 ghi ở bảng 1-12

Bảng tính toán lượng mưa khu ao nuôi thiết kế:

1.2.7 Đặc điểm thủy văn

Trong khu vực nguồn nước mặt duy nhất chỉ có suối Núi một là có dòng chảy vào các tháng mùa mưa chảy qua vùng dự án

Suối Núi một bắt nguồn từ dãy núi Chà bang chảy theo hướng tây-đông rồi sau

đó chảy theo hướng Nam- Bắc đổ vào vụng Sơn hải chảy ra biển

Chiều dài suối: 11km

Diện tích lưu vực tính đến cửa sơng: 45km²

1) Dòná câảy napm tâiết kế

Bảng 1-13: Dịng chảy năm thiết kế

Bảng 1-19 Kết quả tính toán lũ dẫn dòng mùa kiệt thiết kế

1.3 Điều kiện địa chất

Đặc điểm địa chất cụm công trình đầu mối

Chúng tôi đã tiến hành khoan máy tổng cộng 14 hố khoan Dựa vào các kết quả khoan ngoài hiện trường và các mẫu đất nguyên dạng thí nghiệm trong phòng, ta phân chia các lớp đất đá trong vùng tuyến đập như sau :

1 Lớp 1a: Á sét nhẹ màu nâu đỏ chặt vừa nửa cứng Phân bố chủ yếu bên bờ trái đập chính

2 Lớp 1b : Cát hạt trong đến thô màu xám nâu, lẫn sạn sỏi thạch anh (nguồn gốc bồi tích), kết cấu kém chặt, bão hoà nước Lớp này phân bố ở hạ lưu đập chính trong lòng suối

3 Lớp 1c: Là thấu kính á sét nặng màu xám xanh, chặt vừa, nửa cứng Lớp này mỏng, chiều dày 1,6m phân bố rất hẹp ở thềm suối phía thượng lưu đập, chỉ gặp ở hố khoan HK7

4 Lớp 1d: Cát mịn màu xám lẫn rễ cây cỏ nguồn gốc bồi tích kết cấu kém chặt Lớp này dày trung bình 1m

5 Lớp 3: Đá granit liền khối rắn chắc

Chỉ tiêu của các lớp đất như sau:

Bảng 1-21

Lớp đất Chỉ tiêu

Lớp đất Chỉ tiêu

230 0,045

10-2

15 0,31 21,7 2,02 1,66 1,04 2,68

38 0,614

95

12o46’ 0,273 4,1.10-6

1.4 Vật liệu xây dựng

a Bãi vật liệu số I: nằm ở gần thôn Bầu Ngữ cách vị trí đập hố núi một

10.0km Diện tích khai thác 4.2ha, chiều dày khai thác trung bình từ 0.8m đến 1.5m, trữ lượng khai thác 53.000m3

Khối lượng hố đào 26 hố ký hiệu từ BN1 đến BN26, chiều sâu trung bình 3.0m lấy 06 mẫu thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đất mỏ vật liệu số I

b Bãi vật liệu số II: Được xác định ở trong lòng hồ cách vị trí đập 2,0km Diện

tích khai thác là 6ha, chiếu sâu khai thác trung bình 1,5m, trữ lượng khai thác là 90.000m³

Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đất mỏ vật liệu số II

c Bãi vật liệu số III: được xác định ở chân núi Mộ Tháp cách vị trí đập hồ núi

một 6km Diện tích khai thác 13,1 ha, chiều dày khai thác trung bình từ 0,8m đến 1,2m, trữ lượng khai thác 135.000m3

Khối lượng hố đào 18 hố ký hiệu từ HĐ1 đến HĐ18, chiều sâu trung bình 2,0m lấy 03 mẫu thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý mỏ vật liệu số III

Chương 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 2.1 Tình hình dân sinh kinh tế

2.1.1) Tình hình dân sinh

Xã Phước Dinh là một xã ven biển với tổng diện tích tự nhiên là: 129,8 km2 có

số dân là 6.665 người mật độ 51 người/ km2 Dân số trong xã chủ yếu là dân tộc kinh Diện tích đất tự nhiên của xã rộng nhưng không có khả năng phát triển nông nghiệp chủ yếu là núi đá và đồi cát

Xã Phước Dinh có bốn thôn trong đó thôn Sơn Hải là nơi đóng trụ sở UBND xã

và là nơi có số dân đông hơn cả

2.2.2) Tình hình kinh tế

Xã Phước Dinh là một xã có diện tích rộng nhưng diện tích có khả năng sản xuất nông nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao rất ít vì: Ruộng đất trong xã có địa hình không bằng phẳng, phần lớn là đất pha cát có độ phì kém lại không có nguồn nước tưới Bù lại xã Phước Dinh lại có khả năng phát triển nuôi trồng thủy sản và đánh bắt hải sản

Nhìn chung tình hình kinh tế xã kém phát triển, đời sống của nhân dân trong xã còn nhiều khó khăn

Nhận xét: Xã Phước Dinh là một xã ven biển không có điều kiện thuận lợi để phát

triển nông nghiệp nhưng có điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm công nghiệp nhưng chưa được khai thác Việc đầu tư xây dựng vùng thành khu nuôi tôm công nghiệp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao

2.2 Hiện trạng thuỷ lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình

Suối Núi Một bắt nguồn từ các dãy núi Hòn Mai – Chà Bang ở phía Tây có cao

độ > 400m , suối chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam đến đoạn hạ lưu suối đổi hướng chảy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc đổ ra vụng Sơn Hải rồi ra biển

Xây dựng hồ chứa nước Núi một trên suối Núi một để cung cấp nước ngọt cho khu nuôi tôm công nghiệp trong dự án là phương án duy nhất

2.3 Phương hướng phát triển kinh tế

Xây dựng khu nuôi tôm sú công nghiệp xuất khẩu với diện tích 103ha hàng năm đạt sản lượng hơn 6000 tấn tôm sú xuất khẩu, góp phần giải quyết việc làm, nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng dự án và thúc đẩy sự phát triển kinh tế địa phương

2.4 Phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình

2.4.1 Phương án sử dụng nguồn nước

Tỉnh Ninh Thuận nói chung và huyện Ninh Phước nói riêng là vùng có khí hậu khô nóng mùa mưa rất ngắn nhưng tập trung gần như toàn bộ lưu lượng nước mưa trong cả năm, suối Núi một có lưu lượng về mùa khô rất thấp Nên cần có phương án trữ nước để cung cấp nước ngọt cho vùng nuôi tôm vào mùa khô

Xây dựng hồ chứa nước Núi một trên suối Núi một để cung cấp nước ngọt cho khu nuôi tôm công nghiệp trong dự án khu nuôi tôm công nghiệp Sơn Hải

2.4.2 Nhiệm vụ công trình

1 Phục vụ cho mục tiêu phát triển kinh tế của tỉnh

Ninh thuận là một tỉnh có cả vùng núi, vùng đồng bằng, vùng bờ biển và vùng biển, với chiều dài bờ biển là 105 km Việc đầu tư phát triển ngành thủy sản đặc biệt là phát triển diện tích nuôi tôm công nghiệp phục vụ xuất khẩu là một trong những nhiệm

vụ quan trọng phục vụ muc tiêu phát triển kinh tế tỉnh

2 Vùng Sơn Hải xã Phước Dinh huyện Ninh Phước là vùng có nhiều yếu tố thuận

lợi cho việc xây dựng dự án nuôi tôm công nghiệp

Vùng đồng bằng thung lũng Sơn Hải rộng 150 ha không thuân lợi cho việc phát triển nông nghiệp hiện nay còn bỏ hoang, nhưng lại có nhiều yếu tố thuận lợi cho việc xây dựng vùng nuôi tôm công nghiệp như: Điều kiện nước mặn, nước ngọt, điều kiện địa hình, thổ nhưỡng, điều kiện môi trường…

3 Giải quyết công việc làm và nâng cao thu nhập cho nhân dân địa phương

Xã Phước Dinh là một xã ven biển có gần 7000 nhân khẩu, điều kiện tự nhiên không thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, hiện nay kinh tế còn kém phát triển, đời sống còn gặp nhiều khó khăn Việc đầu tư xây dựng dự án nuôi tôm Sơn Hải sẽ góp phần giải quyết việc làm và nâng cao đời sống cho nhân dân địa phương

4 Cải tạo môi trường cho khu vực ven biển Sơn Hải xã Phước Dinh

Việc xây dựng dự án có tác dụng hình thành hệ sinh thái mới tối ưu hơn, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn thay thế hệ sinh thái hiện nay đang ở giai đoạn thoái hóa Việc xây dựng dự án có tác dụng cải tạo tiểu khí hậu khô, nóng vùng dự án bằng việc xây dựng hồ chứa nước Núi một

Việc xây dựng dự án có tác dụng biến vùng đất ven biển Sơn Hải là vùng đất hoang

vu trống vắng thành vùng kinh tế phát triển sôi động

Chương 3: PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT VÀ

KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình

Địa hình khu vực tính đến tuyến đập (dự kiến) như một lòng chảo lớn nên làm hồ chứa là hợp lý

Dựa vào vật liệu địa phương có nhiều đất đắp đập và địa chất nền nên chọn tuyến công trình đầu mối hồ chứa gồm có: Đập dâng là đập đất đầm nén, tràn xả lũ là tràn bê tông trọng lực, và cống lấy nước qua đập,

Đập dâng được xây dựng tại vị trí địa hình thu hẹp một bên là đồi đất một bên là núi đá

Tuyến tràn xây dựng bên bờ phải tại vị trí có địa hình yên ngựa nền đá thuận lợi xây dựng tràn xả lũ

3.2 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế

3.2.1 Cấp công trình

Việc xác định cấp công trình có vai trò quan trọng trong thiết kế công trình nói chung, các công trình thủy lợi nói riêng về kinh tế và kỹ thuật Khi thiết kế ta dùng các công thức lý luận và kinh nghiệm, tuy nhiên nó không thể hoàn toàn chính xác do nhiều yếu tố ảnh hưởng đến công trình

Xác định cấp công trình theo hai điều kiện:

3.2.1.1 Theo chiều cao đập

Sơ bộ định chiều cao đập từ 17 – 20m Nền là nền đất

Theo bảng 2-2 TCXD VN 285:2002 thì công trình thuộc cấp công trình cấp III

3.2.1.2 Theo dung tích hồ chứa

Công trình Hồ chứa nước Núi Một dự kiến xây dựng có dung tích hồ khoảng 2.106-3.106m3 nước Theo bảng 2-2 TCXD VN 285:2002 thì cấp công trình là cấp IV Vậy cấp công trình là cấp III

3.2.2 Các chỉ tiêu thiết kế

1 Các chỉ tiêu chính

2 Nhu cầu dùng nước

Bảng 1-16 Lượng nước yêu cầu cung cấp cho khu vực dự án

Bảng 1-19 Kết quả tính toán lũ dẫn dòng mùa kiệt thiết kế

Bảng 1-19

7 Lưu lượng yêu cầu

- Lưu lượng yêu cầu nuôi tôm: Q = 0,65m3/s

- Lưu lượng dẫn dòng thi công: Q = 1,5m3/s

3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối

Căn cứ vào điều kiện địa hình có thể phân tích 3 tuyến đập để lựa chọn

a) Tuyến đập I (tuyến đập cũ)

b) Tuyến đập I’ vai hữu trùng với tuyến đập I, vai tả cách vai tả tuyến đập I’ về phía thượng lưu 30m

c) Tuyến đập II cách tuyến đập I về phía thượng lưu 100m

d) Phân tích ưu nhược điểm của các tuyến đập

Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện địa chất nền đập, vai đập của các tuyến

I, I’ và II để phân tích lựa chọn tuyến đập như sau:

- Tuyến đập I có chiều dài đỉnh đập 230m, vai phải là đá, vai trái là đồi đất, cao trình nền đá gốc dưới nền đập chỗ sâu nhất +3,0m

- Tuyến đập I’ có chiều dài đỉnh đập là 255m Vai phải là đối đá , vai trái là đồi đất , cao trình nền đá gốc dưới nền đập chỗ sâu nhất là +3,0m

- Tuyến đập II có chiều dài đỉnh đập 410mvai phải là đồi đá, vai trái là đồi đất, cao trình nền đá gốc dưới nền đập chỗ sâu nhất là –5,0m

Cả 3 tuyến đập trên đều phải có biện pháp chống thấm vai đập bên tả, bên hữu, thân đập và nền đập nhưng tuyến đập 2 có chiều dài chống thấm lớn và cao trình nền

đá gốc thấp nhất nên loại bỏ tuyến này

So sánh tuyến đập I và I’ về mặt địa hình chúng ta thấy tuyến đập I’ có ưu điểm hơn tuyến đập I ở hai điểm cơ bản sau:

- Đầu đập bên tả tuyến I’ nằm ở phía thượng lưu đồi đất có thế ổn định hơn đầu đập bên tả, tuyến I nằm ở hạ lưu đồi đất

- Độ dốc cắt dọc đầu đập bên tả tuyến I’ nhỏ hơn độ dốc đầu đập bên tả tuyến I thuận lợi cho công tác thi công xử lý chống thấm nền đập hơn

Từ những phân tích ở trên chúng tôi lựa chọn tuyến đập I’ để thiết kế đập đất và biện pháp chống thấm cho đập đất hồ Núi Một

3.4 Tính toán các thông số hồ chứa

+ Đảm bảo yêu cầu giao thông và thủy sản

+ Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy

3.4.1.2 Xác định cao trình mực nước chết:

- Lưu lượng bình quân năm: Qo= 0,216m3/s

- Bùn cát di đẩy lấy bằng 10% bùn cát lơ lửng

- Tuổi thọ công trình là 75 năm

 Cao trình mực nước chết:

MNC = bc + a + h (3-1)

Trong đó: - bc là cao trình bùn cát (m)

- a là độ cao an toàn, Theo ST QPTl a = 0,20,7m chọn a = 0,5m

- h là chiều sâu cột nước trước cống lấy lưu lượng thiết kế ứng với trường hợp bất lợi nhất, Theo ST QPTl h= 11,5m chọn h = 1 m

Công thức tính bùn cát:(kho nước vừa và nhỏ)

Vbc=Vll+Vdđ=1,1Vll (3-2)

3 3

10 02 , 1 8

, 0

10 5 , 31 026 , 0 10 5 , 31

m

R V

Trong đó: T là tuổi thọ công trình (năm

Tra đường đặc tính quan hệ ZV của lòng hồ, được bc= 23,3m

 Cao trình mực nước chết:

MNC = bc + a + h

MNC = 23,3+ 0,5+ 1= 24,8m

 Dung tích mực nước chết: Vc = 156,8.103 m3

3.4.2 Xác định dung tích hiệu dụng V h và mực nước dâng bình thường

3.4.2.1 Xác định hình thức điều tiết hồ chứa:

- Căn cứ vào tần suất đảm bảo cấp nước phục vụ tưới nông nghiệp P = 75% ta có :

- Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế: W75% = 3,965.106 m3

cầu hàng năm: Wy/c = 3,148.106 m3

- Nhận xét :

Lượng nước đến năm thiết kế P = 75% lớn hơn lượng nước yêu cầu, hồ chứa điều tiết năm

3.4.2.2 Xác định dung tích hiệu dụng V h và mực nước dâng bình thường

Để xác định được MNDBT trước tiên phải xác định được Vh trên cơ sở tính toán điều tiết hồ theo hình thức điều tiết năm ứng với năm tính toán ít nước có tần suất 75% bằng phương pháp lập bảng

Cơ sở của phương pháp là dựa vào phương trình cân bằng nước:

1 2

q q q q

.

q

V V t q Q

(3-4)

Trong đó:

- Q: lưu lượng nước đến đã biết,

- qyc: lưu lượng nước yêu cầu

- qb.hơi: lượng nước bốc hơi khỏi hồ nước

- qthấm: lưu lượng thấm(phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ, Vhồ)

- qxả: lượng nước xả thừa(phụ thuộc vào quá trình nước đến, phương thức vận hành kho nước)

- V1, V2: dung tích hồ đầu và cuối thời đoạn tính toán

Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ sở

đó dựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn ta xác định được thời kỳ thiếu nước và thời kỳ thừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết ( dung tích hiêu dụng )

để thiết kế

Bước 1: Tính V h khi chưa kể đến tổn thất

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính ( 3-1)

Bảng (3– 1): Tính điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất

- Cột 1: Các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi

- Cột 2: Tổng lượng nước đến bình quân tháng, WQ = Qi ti

- Cột 3: Tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng

- Côt 4: lượng nước thừa trong tháng,  Wi = WQi - Wqi > 0

- Cột 5: lượng nước thiếu trong tháng,  WQi - Wqi < 0

- Cột 6 : dung tích kho tích trữ từng tháng

- Cột 7: lượng nước xả trong tháng

Ghi chú: Hồ điều tiết năm độc lập ta có: Vh = V- = 1819,5.103 m3

- Bước 2: Tính lại Vh khi có kể đến tổn thất: Bảng (3-2) Và (3-3)

Tháng

Giải thích các cột tính trong bảng (3-2) và (3-3)

- Cột 1: các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi

- Cột 2: tổng lượng dòng chảy đến bình quân tháng

- Cột 3: tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng

- Cột 4:.Dung tích hồ kết quả của lần tính trước

- Cột 5: Dung tích trung bình

2 1



 i i tb

V V V

- Cột 6: Diện tích trung bình từ Vtb tra quan hệ (Z V) và (Z V)

- Cột 7: Lượng bốc hơi bình quân tháng: Zbh

- Cột 12: lượng nước thừa trong tháng,  Wi = WQi - Wqi > 0

- Cột 13: lượng nước thiếu trong tháng,  WQi - Wqi < 0

- Cột14: dung tích kho tích trữ từng tháng

- Cột 15: lượng nước xả trong tháng

Kết quả tính toán điều tiết hồ:

Kết quả tính toán dung tích hồ có kể đến tổn thất hai lần ta thấy chênh lệch nhau không lớn nên ta có:

Dung tích hồ: Vhồ = 2057,13.103m3

MNDBT : MNDBT = 33,2 m

Các thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ chứa :(Bảng 3-4)

3.5 Hình thức công trình đầu mối

3.5.1 Đập ngăn suối

Nền đập là nền đất nên ta chọn đập dâng ngăn suối là đập đất

Chiều sâu tầng thấm nước lớn (T = 20m )

Chọn đập dâng ngăn suối là đập đất đồng chất, hình thức chống thấm là tường nghiêng sân phủ:

Đất đắp đập lấy tại hai bãi vật liệu: số II và số III (k = 10-5cm/s)

Đất làm tường nghiêng sân phủ lấytại bãi vật liệu số I( k=10-4cm/s)

Hai nhiệm vụ cơ bản của công tác điều tiết dòng chảy là làm tăng lưu lượng mùa kiệt và làm giảm nhỏ lưu lượng mùa lũ

Điều tiết dòng chảy là một khâu chính trong công tác khai thác nguồn thủy lợi, phát huy khả năng tiềm tàng của sông ngòi và nâng cao giá trị kinh tế của chúng trong việc xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân, làm thay đổi bộ mặt thiên nhiên của khu vực

Tóm lại, thông qua tính toán điều tiết lũ, ta có thể tìm ra biện pháp thích hợp nhất để

hạ thấp đỉnh lũ nhằm đáp ứng yêu cầu phòng chống lũ cho hạ du

2 Nhiệm vụ:

Nhiệm vụ cơ bản của việc tính toán điều tiết lũ là để xác định:

Cụ thể, đối với phạm vi của đồ án tốt nghiệp, nhiệm vụ của tính toán điều tiết lũ là

để xác định đường quá trình xả lũ (q~t) Từ đó xác định được giá trị qxmax, VSC , ZSC

3.6.2.2 Tính toán điều tiết lũ

1 Tài liệu tính toán:

- Quá trình lũ thiết kế (Q ~ t) ứng với tần suất thiết kế P=1%, Quan hệ địa hình kho nước ( Z ~ V ~ F ) cho ở bảng (1 - 1 )

- Xác định mực nước lớn nhất trong kho (MNLTK)

- Xác định dung tích siêu cao: Vsc

2 Phương pháp tính toán: Phương pháp bán đồ giải Pôtapốp

3 Nội dung phương pháp Pôtapốp

Trên cơ sở phương trình cân bằng nước :

1 2 2

1 2

1

2

q q t Q Q

1 2

t

V Q

Q q

) 2 (

2 2 2 2

1 1 1 1

q t

V f q

q t

V f q

Thay vào phương trình (3-5), ta được: f2 (q) = Q + f1(q) (3-6)

Gọi quan hệ (3-6) là quan hệ phụ trợ để tính toán điều tiềt lũ

Dạng biểu đồ q = f (q) được biểu thị bởi hình vẽ sau:

Hình 3-1: biểu đồ phụ trợ

- Khi ta biết q1 tức là lưu lượng xả lũ đầu thời đoạn Từ q1 tra trên biểu đồ phụ trợ tìm được f1

- Với bất kì thời đoạn nào khi biết f1 và Q thì sẽ suy ra được f2: f 2 = f1+Q

- Có f2 tra biểu đồ phụ trợ được q2 lưu lượng xả cuối cùng của thời đọan

Bước 1: Xây dựng biểu đồ phụ trợ

q = m.B 3 / 2

0

 Bỏ qua cột nước lưu tốc có thể lấy H0 = H

kho tương ứng là VK và tìm được VPL = VK – VTL

+ VTL- dung tích kho ứng với trước khi có lũ

- Tính giá trị f1, f2 ứng với các giá trị q vừa tìm được ở trên rồi vẽ lên bản đồ gọi

là biểu đồ phụ trợ Tiến hành tính cho phương án Btràn=35m

Đường quan hệ phụ trợ Btr = 35m

0 50 100 150 200 250 300 350

f1,f2

q(m3/s)

q-f1 q-f2

Hình 3-2: Đường quan hệ phụ trợ với B tr = 35m

2g H Cột 5: Dung tích kho nước được nội suy từ quan hệ Z  V

Cột 6: Dung tích phòng lũ Vpl = Vk - Vngưỡng

Cột 9: Tính f1 =

2

q t

V sc



 Cột 10: Tính f2 =

2

q t

V sc





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

2

2

1 Q Q

- Từ q1 đã biết, tra trên biểu đồ được f1

- Tính f2 = f1 + Q

- Từ f2 tra biểu đồ phụ trợ được q2 (là lưu lượng xả cuối thời đoạn)

Bước 3: Lập lại bước 2 cho các thời đoạn sau lúc này q2 đã biết tìm q3 cho đến khi kết thúc

Bước 4: Từ quá trình lũ đến Q  t và quá trình xả lũ q  t xác định được dung tích cắt

lũ và mực nước lớn nhất trong kho Zsc

Qúa trình lũ p= 1% (b tr = 35m)

0 50 100

Hình 3-3: Đường quá trình lũ p=1% ( B tr = 35m)

Giải thích các cột trong bảng tính

Cột 1: Số thứ tự

Cột 2: Thời đoạn tính toán t, với t = 1h

Cột 3: Lưu lượng lũ đến (tài liệu đã cho)

Cột 4: Lưu lượng trung bình

2

c d tb

Q Q

Cột 5: Lưu lượng xả đầu thời đoạn

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

Cột 7: f2 = f1 + Qtb = (3) + (5)

Cột 8: Lưu lượng xả cuối thời đoạn

Cột 9: Cột nước tràn Ht=

3 / 2

.2

m

q

Cột 10: Cao trình cột nước tràn

Cột 11: Dung tích siêu cao

Bảng 3-7 Kết quả tính toán điều tiết lũ

+ h, h’: độ dềnh của nước do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất (m)

+ hsl , h’sl : chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% ứng với gió tính toán lớn nhất

và gió bình quân lớn nhất (m)

a, a’: độ vượt cao an toàn (m), tra bảng (4-1) 14TCN 157 - 2005

+ ứng với công trình cấp III ta có:

Với MNDBT: a = 0,7m Với MNLTK: a’ = 0,5m

' ' 10 2 '

cos

10 2

2 6

2 6

H g

D V h

H g

D V h

 : góc kẹp giữa hướng gió tính toán với trục hồ  = 00 (Thiên về an toàn)

g

D V h

m H

g

D V h

002 , 0 0 cos 59 , 18 81 , 9

1155 2 , 13 10 2 cos '

' ' 10 2 '

005 , 0 0 cos 16 81 , 9

1105 8 , 18 10 2 cos

10 2

0 2

6 2

6

0 2

6 2

k1, k2: các hệ số lấy theo bảng 6 trang 15 QPTL C1 – 78

k3: hệ số lấy theo bảng 7 trang 16 QPTL C1 – 78

k4: hệ số lấy theo đồ thị 10 trang 17 QPTL C1-78

hs1%: chiều cao sóng leo ứng với mức đảm bảo 1%

Tra đường bao phía trên cùng đồ thị hình 35, trang 51 QPTL C-1-78 xác định các đại

lượng không thứ nguyên .2

V

h g

và

V

g.

1 , 4

2

V gh V

11 , 1

2

V gh V

81 , 9

8 , 18 11 , 1

=

81 , 9

8 , 18 01 ,

2

g

=

14 , 3 2

12 , 2 81 ,

2

V

gD

= 30,7  k1% = 2,01 Vậy ta tính được: hs1%

hs1% = k1%.h = 2,01.0,36 = 0,72 m + Đối với MNLTK:

Giả thiết sóng ở đây là sóng nước sâu Tính các đại lượng không thứ nguyên

'

V

gt

, 2'

'

V gD

Tra đường bao phía trên cùng đồ thị hình 35, trang 46 QPTL C-1-78 xác định các đại

'

'

V

h g

và '

'

V

g

4 , 4 ' '

2

V gh V

g

4 , 1 ' '

2

V gh V

g

V '

4 , 1 =

81 , 9

2 , 13 4 , 1

= 1,88m

2 '

=

81 , 9

2 , 13 015 ,

'2

g

=

14 , 3 2

88 , 1 81 ,

- k4: xác định theo tỷ số

% 1

s h

s h

 = 72 , 0

02 , 7 = 9,75 ; chọn hệ số mái m = 3  5  k4 = 1,1

+ MNLTK:

% 1

s h

 = 54 , 0

54 , 5 = 10,26 ; chọn hệ số mái m = 3  5  k4 = 1,2

Thay vào công thức (6 – 6) ta có :

MNDBT: hsl = k1.k2 .k3 .k4 .hs1% = 1.0,9.1,45 1,1.0,72 = 1,03m

MNLTK: h’sl = k1.k2.k3.k4.hs1% = 1.0,9.1,25.1,2.0,54 = 0,73m

Vậy cao trình đỉnh đập:

Zđđ = MNDBT + h + hsl + a = 33,2+0.005+1,03+0,7 = 34,94m

Zđđ = MNLKT + h’ + h’sl+ a’ = 35,79+0,002+0,73+0,5 = 37,02m Vậy chọn cao trình đỉnh đập ( Btr = 35m ) là: 37,2m

Đối với các phương án khác tính toán tương tự ta được kết quả

- Theo yêu cầu cấu tạo thì chiều rộng tối thiểu của đỉnh đập là 3  5 m

- Nếu dùng làm yêu cầu giao thông thì chiều rộng đỉnh đập được chọn theo quy phạm của giao thông

Đập không yêu cầu kết hợp giao thông: Chọn Bđập = 5m

+ Chọn hệ số mái như sau:

a Mái thượng lưu: mtl = 3,0

b Mái hạ lưu: mhl = 2,75

 Cơ đập:

Bố trí cơ đập hạ lưu tại cơ = 28m, bề rộng cơ đập bcơ = 3m

3.7.1.5 Thoát nước thân đập và nền

- Dùng kiểu thoát nước áp mái và thoát nước kiểu lăng trụ

Kích thước đống đá tiêu nước :

MNLTK đ

đ

8 , 33 6 , 0 2 , 33 6 ,

b) Cấu tạo đường tràn dọc:

Gồm có ba bộ phận: bộ phận nối tiếp thượng lưu (cửa vào), ngưỡng tràn và nối tiếp hạ lưu

- Tường hướng dòng: phía trước ngưỡng tràn bố trí tường cánh hướng dòng

nhằm mục đích hướng dòng chảy vào ngưỡng tràn được thuận lợi

2) Ngưỡng tràn:

Đập tràn thực dụng dạng đa giác mặt cắt hình thang có đỉnh nằm ngang

+ Chiều dày đỉnh: 0,65H<  < (2 3)H Chọn  = 3m

+ Hệ số mái thượng lưu: S = 0

+ Hệ số mái hạ lưu : S’ = 2

+ Chiều cao đập tràn : P = 0,5m

+ Hệ số lưu lượng: m = 0,42 ( Theo kinh nghiệm)

3)Bộ phận nối tiếp hạ lưu:

Bộ phận nối tiếp hạ lưu có nhiệm vụ đưa nước từ thượng lưu về hạ lưu được an toàn Phương án được chọn là: nối tiếp bằng dốc nước, tiêu năng bằng bể tiêu năng + Đoạn thu hẹp: ith = 0,04 , = 11,80 , L = 24m

Hình 3-5: Sơ họa đường mặt nước trên tràn

Ta có:

2 ) (

E B

Q c

2

2 0 1 0

3.7.2.3 Xác định mực nước sau đoạn thu hẹp: h dd

a Xác định độ sâu phân giới h k

g

q

40 81 , 9

693 , 279 1 3

2

2 3

693 , 279 1 3

2

2 3

b Xác định h dd (Coi đoạn thu hẹp là 1 đoạn để xác định đường mặt nước)

- Theo phương pháp cộng trực tiếp ta có:

J i

g V h g V h J i J i

1

(3-11)

3.7.2.4 Định tính đường mặt nước trên dốc

a Xác định độ sâu dòng đều trong dốc nước ho :

Dùng phương pháp đối chiếu lợi nhất về mặt thuỷ lực của Agơrôtskin

+ m0 = 2 1 m 2 m Chọn dốc nước có mặt cắt hình chữ nhật m = 0

Tra phụ lục (8-1) BTTL được : 4m0 = 8,0

+ i : độ dốc đaý tại mặt cắt tính toán; i = 0,15

+ Q : lưu lượng tháo qua dốc nước, Q = 279,693 m3/s

693 , 279

15 , 0 8

30 ln





R B

q

30 81 , 9

693 , 279 1

3

2

2 3