Thiết kế hồ chứa nước khuối khoản PA2

Vật liệu xây dựng đá Trong vùng nghiên cứu có đá vôi có thể sử dụng cho xây dựng đập vị trí mỏ đá nằm cách tim tuyến 1 về thượng lưu 400m bên trái suối, mỏ đá có sườn núi dốc trên mặt đư

Mục Lục

PHẦN THỨ NHẤT: TÌNH HÌNH CHUNG 6

CHƯƠNG 1: Điều Kiện Tự Nhiên 6

1.1: Vị trí địa lý 6

1.2: Địa hình, đặc điểm địa hình 6

1.3: Đặc điểm địa chất 6

1.3.1 Địa chất công trình 6

1.3.2 Địa chất thủy văn 9

1.3.3: Đánh giá điều kiện địa chất công trình 9

1.4 Tài liệu, điều kiện khí tượng thủy văn 9

1.4.1 Điều kiện khí tượng 9

1.4.2 Điều kiện thủy văn 10

1.5 Tài liệu về vật liệu xây dựng 11

CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI 12

2.1: Dân Sinh – Xã Hội 13

2.1.1: Đặc điểm tình hình dân cư trong vùng dự án 13

2.1.2 Tình hình dân số và xã hội dự án 13

2.1.3 Tình hình lao động việc làm 13

2.1.4 Văn hóa, giáo dục 13

2.1.5 Y tế 13

2.1.6 Nước uống và vệ sinh môi trường 14

2.2 Tình hình kinh tế 14

2.2.1 Nông nghiệp 14

2.2.2 Công nghiệp 14

2.2.3 Dịch vụ 14

2.3 Hiện trạng các công trình thủy lợi trong vùng 15

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 15

3.1 Phương hướng, định hướng phát triển 15

3.2 Phương hướng phát triển từ ngành kinh tế 16

3.3 Nhiệm vụ công trình 16

3.4 Các giải pháp thủy lợi 16

3.5 Các phương án công trình 16

3.5.1 Chọn tuyến 16

3.5.2 Phương án bố trí tổng thể 17

3.5.3 Phương án hình thức kết cấu 17

3.5.4 Phương án vật liệu xây dựng 18

3.5.5 Phương án cao trình ngưỡng tràn 18

3.5.6 Phương án bề rộng tràn 18

3.6 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu 19

3.6.1 Cấp công trình 19

3.6.2 Xác định các chỉ tiêu thiết kế 19

PHẦN THỨ 2: THIẾT KẾ CƠ SỞ, CHỌN PHƯƠNG ÁN 20

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT, MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG 20

4.1 Xác định mực nước chết (MN C ) 20

4.2 Xác định mực nước dâng bình thường 21

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 24

5.1 Mục đích, yêu cầu, nguyên tắc điều tiết lũ 24

5.2 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp đồ giải Potapop 24

5.3 Vận dụng phương pháp để tính điều tiết lũ cho công trình 25

5.3.1 Bảng tính toán xây dựng quan hệ phụ trợ 25

5.3.2 Bảng tính toán điều tiết lũ 25

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐẬP CHẮN 30

6.1 Chọn tuyến, hình thức đập 30

6.2.1 Xác định hình thức cơ bản của đập 31

6.2.2 Chiều rộng đỉnh đập: 35

6.2.3 Mái đập và cơ đập: 35

6.3 Cấu tạo của đập 36

6.3.1 Bảo vệ mái 36

6.3.2 Thiết bị thoát nước thân đập 37

6.4 Tính thấm với đập vật liệu địa phương 38

6.4.1 Tính toán thấm 39

6.5 Tính ổn định 44

6.5.1 Mục đích tính toán 44

6.5.2 Trường hợp tính toán 44

6.4.3 Phương pháp tính toán 45

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XẢ LŨ 49

7.1 Chọn tuyến và hình thức tràn 49

7.1.1 Chọn tuyến 49

7.1.2 Hình thức tràn và quy mô công trình tràn 49

7.2 Xác định mặt cắt tràn 50

7.3 Tính toán thủy lực 50

7.3.1 Cửa vào 50

7.3.2 Ngưỡng tràn 50

7.3.3 Dốc nước 51

7.3.4 Kênh tháo hạ lưu 58

7.3.1 Thiết kế công trình tiêu năng cuối dốc 58

7.4 Chọn cấu tạo chi tiết 60

7.5 Tính ổn định 62

7.5.1 Mục đích: 62

7.5.2 Tính ổn định tường bên dốc nước: 62

7.5.3 Tính toán ổn định cho trường hợp mới thi công xong 63

CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC 66

8.1 Chọng tuyến và hình thức công trình 66

8.1.1 Chọn tuyến cống 66

8.1.2 Hình thức cống 66

8.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống 66

8.3 Tính toán thủy lực 69

8.3.1 Xác định khẩu diện cống 69

8.3.2 Xác định chế độ chảy 74

8.3.3 Tính toán tiêu năng sau cống 78

8.4 Cấu tạo chi tiết 79

8.4.1 Bộ phận cửa vào cửa ra 79

8.4.2 Bộ phận lấy nước 80

8.4.3 Nối tiếp thân cống với nền 80

8.4.4 Bộ phận thân cống 80

8.5 Tính toán các lực tác dụng lên cống 81

8.5.1 Lực tác dụng lên cống trong trường hợp tính toán 81

8.5.2 Xác định các ngoại lực tác dụng lên cống 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

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!

Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho

đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em được hoàn thiện

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn Thủy Công đặc biệt là thầy giáo GS TS Phạm Ngọc Quý đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 08 tháng 12 năm 2013

PHẦN THỨ NHẤT: TÌNH HÌNH CHUNG Chương I: Điều Kiện Tự Nhiên 1.1: Vị trí địa lý

Dự án hồ chứa nước Khuổi Khoản xây dựng trên ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi thuộc địa phận các xã Ngũ Lão, Vinh Quang, Bế Triều, huyện Hòa An tỉnh Cao Bằng

Công trình đầu mối có tọa độ:

22º43’ - 22º45’ vĩ độ Bắc

106º12’ - 106º14’ kinh độ Đông

Vị trí đầu mối công trình cách thị xã Cao Bằng khoảng 15km về phía Tây-Bắc

Vùng hưởng lợi: Khu tưới bao gồm diện tích đất canh tác của các xã Vinh Quang, Hưng Đạo và Đề Thám

1.2: Địa hình, đặc điểm địa hình

- Khó khăn: Địa hình không bằng phẳng, chênh cao lớn, các con suối chảy qua chia khu tưới thành nhiều vùng nhỏ, vách dựng, lòng suối hẹp có độ dốc lớn

- 110 º

1.3.1 Địa chất công trình

Vùng tuyến đập Hồ Khuổi Khoản là vùng núi thấp đỉnh cao 300 – 400m sườn thoải với góc dốc 25 - 35º có chỗ thoải hơn Vùng núi cây cối phát triển thường là cây nhỏ, cây cỏ sim mua và cây dân trồng, vùng chân núi là bãi bồi của suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi được nhân dân trồng lúa và cây ngắn ngày Về mùa mưa lũ nước dâng lên cao vùng ruộng lúa, bãi bồi và chân sườn đồi bị ngập

Trong phạm vi khỏa sát địa tầng vùng tuyến đập cống tràn các phương án tuyến tràn được

mô tả như sau

a Tuyến đập

Lớp 1a: hỗn hợp cuội sỏi cát, lòng suối màu nâu vàng, nâu nhạt

Lớp 1b: Đất trồng trọt – là á sét nặng đến sét màu nâu xám, xám nhạt lẫn rế cây, kém chặt

dẻo mềm có chỗ dẻo cứng

Lớp 1b1: Hỗn hợp cuội sỏi, tảng, á sét trung màu, nâu vàng, nâu vàng nhạt, xám đen

Lớp 2a: Sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ, đất ẩm đòng nhất

Lớp 2b: sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám vàng xám xi măng

Lớp 2b1: Sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám xi măng

Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp phong hóa hòn toàn

Lớp 3d: Đá vôi phong hóa hoàn toàn, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen

Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh

Lớp 4d: Đá vôi phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen

Lớp 5b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét xen kẹp, phong hóa vừa

Lớp 5d: Đá vôi phong hóa vừa, đá bị biến thành màu xám đen, xám xanh, xám trắng

Lớp 6d: Đá vôi phong hóa nhẹ đôi chỗ đá còn tươi, đá hơi bị biến màu thành xám

b.Tuyến tràn

Lớp 1b: Đất trồng trọt – là á sét nặng đến sét màu nâu xám, xám nhạt lẫn rế cây

Lớp 1b1: Bồi tích - hỗn hợp cuội sỏi, tảng, á sét trung màu

Lớp 1b2: Bồi tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng nhạt

Lớp 2b: Pha tích - sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ

Lớp 2c: Tàn tích là – Sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ

Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp phong hóa hòn toàn

Lớp 3c: Đá granit phong hóa hoàn toàn, đá bị biến màu hoàn toàn

Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh

Lớp 4c: Đá granit phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám vàng

Lớp 5b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét xen kẹp, phong hóa vừa

c.Tuyến cống.

Lớp 2a: Pha tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ, đất ẩm đồng nhất

Lớp 2b1: Pha tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám vàng xám xi măng

Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh

Lớp 4d: Đá vôi phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen

Lớp 6d: Đá vôi phong hóa nhẹ đôi chỗ đá còn tươi, đá hơi bị biến màu thành xám

47.7 39.9

% Thành phần hạt

42.8 42.4

47.7 41.1 40.3

Sét

23.8 24.0

25.2 1c 27.4

16.5 2a1 17.5

26.4 2a 26.7

26.4

2 28.5

trọng

2.72 2.69

2.72 2.71

2.74 2.73 2.72



3

) (T/m

w c

1.38 1.26

Khô

Độ

ẩm

nhiên thiên

Độ

đặc

0.533 0.663

B 33.93 40.83

% 25.83 30.41

1.85 1.77

14.65

1.38 0.154 31.73

16.62

1.43 0.201 29.94

16.23

95.23 96.32

hòa (%) G bão

Độ

C (1) KG/cm Trạng thái I

12.07 0.20 1.020

13.24 0.22 0.917



2

(1) (độ)

TC

(độ)

C TC KG/cm 2

Trị tiêu chuẩn

Tb



11.47 7.03

(độ)

2

C

0.20 0.13

Trị trung bình

Tb KG/cm

lỗ rỗng

0.969 1.140



n

lỗ rỗng

Độ

49.22 53.28 (%)

Tỷ lệ

14.29 0.18 0.881

14.26 0.24 0.976

13.25 0.25 0.900

-4

1 x10 0.035

-5

2 x10 0.033

K thấm

-5

-5

5 3

x10 x10

cm/s

a

cm 2 0.082 0.114



(độ)

2

C (2) Trạng thái II

KG/cm

-4

1 x10 0.048

-5

5 x10 0.040

-5

1 x10 0.034

15.75 41.75 26.00 -0.140 23.80 1.88 1.52 2.70 43.76 0.778 82.60 0.29 16.58

13.34 35.18 21.84 0.229 24.90 1.92 1.54 2.73 43.69 0.776 87.61 0.19 16.56

8.50 24.80 16.30 0.565 21.10 1.78 1.47 2.68 45.15 0.823 68.68 0.10 20.12

0.12 7.41 0.10 7.14 0.11 7.18

13.09 0.219 12.45 0.203 13.48 0.245

13.57 0.220 13.36 0.206 14.32 0.244

Bảng 1.1: Bảng chỉ tiờu cơ lý đất nền

1.3.2 Địa chất thủy văn

Nước mặt: Được cung cấp bởi nước mưa và nước ngầm thấm ra từ thượng nguồn chảy về khu tuyến đập, về mùa khô nước mặt được tập trung ở hai nhánh suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi

Nước ngầm: Có quan hệ mật thiết với nước mặt, về mùa mưa nước mặt bù cấp cho nước dưới đất, về mùa khô nước ngầm bù cấp cho nước mặt Tại vùng tuyến đập nước dưới đất chứa trong tất cả tầng đá trong vùng

1.3.3: Đánh giá điều kiện địa chất công trình

Lớp cuội sỏi lòng hồ phân bố trọng phạm vi hẹp thường tập trung ở lòng suối dày từ

0.5-4.5m ngược lên phía thượng lưu

Điều kiện địa hình thuận lợi cho việc thiết kế kênh mương tự chảy do độ dốc kênh tương đối lớn, không gặp lớp đất mềm yêu cầu phải xử lý

Tại đây tầng phủ khá dày, tầng ổn định ở khá sâu mức độ phong hóa không đều, nếu đáy cống phải đặt trên nền đá tương đối ổn định (đá phong hóa nhẹ đến vừa) thì phải bóc một khối lượng đất khá lớn

1.4 Tài liệu, điều kiện khí tượng thủy văn

1.4.1 Điều kiện khí tượng

a, Chế độ mưa, nhiệt độ, độ ẩm

Nằm ở vùng địa cầu Đông Bắc của lãnh thổ, đây là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa Đông Bắc tràn xuống Việt Nam Nhiệt độ không khí bình quân hằng năm T = 21,5ºC, nhiệt độ không khi cao nhất T max= 40,5ºC, nhiệt độ thấp nhất Tmin= -1,3ºC

Bảng 1.2: Đặc trưng trung bình của các yếu tố khí tượng

Tháng Số giò

nắng

Nhiệt độ không khí (T0C)

Độ ẩm tương đối (U%)

Tốc độ gió (Vm/s)

Lượng mưa (X mm)

Lượng bốc hơi (Z mm)

Tần suất P = 2% P = 4% P = 10% P = 30% P = 50%

Tốc độ (m/s) 25,8 25,5 21,6 17,8 16

Bảng 1.3: Bảng tần suất gió Lượng tổn thất bốc hơi được phân phối từng tháng trong năm theo tỉ lệ phân phối bốc hơi đo bằng ống Piche ở bảng 1.4

Bảng 1.4: phân phối lượng tổn thất bốc hơi Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

1.4.2 Điều kiện thủy văn

Hệ thống sông trong khu vực: Sông Bắc Vọng, Sông Vi Vọng, Sông Bé và các nhánh nhỏ của nó, tất cả nằm trong hệ thống Sông Bằng, chảy qua tỉnh Cao Bằng bắt nguồn từ Quảng

Tây – Trung Quốc

a Dòng chảy hàng năm

Gần với lưu vực nghiên cứu nhất trên sông Bé có trạm thủy văn Đức Thông, khống chế diện tích lưu vực F = 65 km², có tài liệu dòng chảy thực đo từ 1969 ÷ 1983 (15 năm) là lưu vực không có đá vôi – được chọn làm lưu vực tương tự

Chính vì vậy, chỉ có thể sử dụng trực tiếp chuỗi lưu lượng bình quân năm của trạm Đức Thông dài 15 năm tính toán các đặc trưng dòng chảy năm, sau đó chuyển về tuyến đập theo

tỷ lệ diện tích Kết quả các đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến đập hồ Khuổi Khoản

b Phân phối dòng chảy năm thiết kế P = 85%

Bảng 1.7: Phân phối dòng chảy năm thiết kế 85%

Q(m3/s) 0.145 0.104 0.086 0.185 0.106 0.433 0.447 1.504 0.534 0.242 0.168 0.114

e Quan hệ Q ~ H hạ lưu tuyến đập

Bảng 1.10: Quan hệ Q = f(Z) hạ lưu tuyến đập

Các chỉ tiêu chế bị đề nghị dùng trong tính toán: Wcb =28%;cb =1,42 KG/cm2; k=3.10-6 cm/s

Bảng 1.11: Bảng chỉ tiêu cơ lí đất VLXD dùng trong tính toán

) 1,86 Dung trọng khô γc ( T/m3

) 0,25 Góc ma sát trong  ( độ ) 13,25

Hệ số ép lún a (1-2 ) (cm2/KG) 0.034

Hệ số thấm k ( cm/s ) 1x10-5

b.Vật liệu xây dựng cát sỏi

Trong phạm vi công trình không tìm thấy mỏ cát sỏi đủ trữ lượng và chất lượng làm vật liệu, với khôi lượng thiết kế yêu cầu như trên yêu cầu mua vật liệu này tại Cao Bằng, vận chuyển bằng đường bộ vào công trình cự li vận chuyển 15 – 16km

b Vật liệu xây dựng đá

Trong vùng nghiên cứu có đá vôi có thể sử dụng cho xây dựng đập vị trí mỏ đá nằm cách tim tuyến 1 về thượng lưu 400m bên trái suối, mỏ đá có sườn núi dốc trên mặt được phủ lớp pha tàn tích dày 1.0 đến 1.5m

Khả năng khai thác vận chuyển: Mỏ đá sườn dốc nằm sát đường mòn xa khu dân cư có thể khai thác bằng nổ mìn vận chuyển bằng đường bộ vào công trình

CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI

2.1: Dân Sinh – Xã Hội

2.1.1: Đặc điểm tình hình dân cư trong vùng dự án

Toàn bộ dân cưa trong vùng dự án là người dân tộc, bao gồm các dân tộc chủ yếu là Tày, Nùng, Kinh, v.v

Đặc điểm chủ yếu của người dân tộc là:

Sản xuất độc canh cây lương thực, du canh du cư, phá rừng làm nương rẫy và chăn nuôi thả rông

Có ý thức tự cung, tự cấp, tư tưởng còn lac hậu, phong tục tập quán nặng nề, nhiều người mù chữ, thậm chí không biết tiếng phổ thông, do đó rất hạn chế đến việc chuyển gia tiến bộ kỹ thuật và giao lưu văn hóa giữa người Kinh và người dân tộc

2.1.2 Tình hình dân số và xã hội dự án

Số đơn vị hành chính, diện tích, dân số của xã SiPaPhìn, tính đến 1/6/2002

+ Số bản: bản Sân Bay, Vân Hồ, Long Dạo, Nậm Chim 1, Chăn Nuôi, Mo Công, Mải Hốc,

Hồ Quang 1, Hồ Quang 2, Khuổi Hạ

Số còn lại khoảng 20% lao động ở các nghành nghề khác như giáo dục, y tế, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ v.v

Ngoài sản xuất nông nghiệp, trong vùng dự án còn có một số các cơ sở, nghành nghề khác như: khai thác đá, chế biến gỗ, sản xuất VLXD (gạch, ngói) nói chung, các nghành nghề ở vùng dự án còn ít, quy mô nhỏ

2.1.4 Văn hóa, giáo dục

Toàn xã SiPaPhìn có 3 trường học gồm 1 trường phổ thông trung học và 2 trường tiểu học Hiện tại, trường lớp chưa đủ về số lượng, đồng thời chất lượng trường lớp cũng xuống cấp nghiêm trọng Hơn nữa một nửa số trường lớp làm bằng vật liệu tạm (tranh tre nứa lá ) đã

hư hỏng nhiều và rất thiếu các trang thiết bị phục vụ cho giảng dạy và học tập

2.1.6 Nước uống và vệ sinh môi trường

Nguồn nước uống chủ yếu của ngừoi Kinh là từ các giếng khoan hoặc đào Đối với đồng bào dân tộc, nguồn nước sinh hoạt lấy từ sông suối, kênh tưới Vào mùa khô nước sông suối cạn kiệt, họ lấy nước từ hồ Sân Bay hoặc đào hố dưới lòng suối cạn để lấy nước, cũng có khi phải đi xa 6 ÷ 7km mới có nước

Giống lúa: Được trồng hầu hết là loại cao sản, các giống lúa này có thời gian sinh trưởng

từ 115 đến 125 ngày Ngoài ra, đồng bào dân tộc còn trồng các giống địa phương, có thời gian sinh trưởng từ 150 đến 170 ngày Còn các giốn lúa rẫy là giống địa phương, có thời gian sinh trưởng khoảng 3 đến 4 tháng

Thu hoạch: Ruộng lúa thường được tháo khô trước khi thu hoạch khoảng 10 – 15 ngày Lúa thường được gặp hái bằng liềm, sau đó đập và phơi ngay ngoài ruộng, đóng bao và vận chuyển về nhà bằng các phương tiện thô sơ Tỷ lệ hao hụt tương đối lớn trong quá trình thu hoạch

Đối với hoa màu, chủ yếu là ngô, đậu, lạc Ngô và đậu xanh thường trồng từ tháng 5 đến tháng 7 Đậu nành và khoai lang trồng từ tháng 8 đến tháng 11, sau khi thu hoạch vụ đầu tiên ngô và đậu xanh

2.2.2 Công nghiệp

a, Hiện trạng công nghiệp vùng dự án

Sản xuất công nghiệp trong vùng dự án nhìn chung còn nhỏ bé, chủ yếu tập trung tại huyện Mường Lay Nghành nghề chủ yếu là sản xuất vật liệu xây dựng (sản xuất gạch, khai thác đá, cát ), chế biến gỗ (xẻ gỗ, mộc dân dụng ), chế biến thức ăn gia súc, xay xát lương thực, gia công may mặc v.v

b, Năng lượng

Hiện tại chỉ có trung tâm xã, khu tái định cư của dân từ òng hồ thủy điện Sơn La về là có lưới điện quốc gia Hầu hết các bản thuộc xã đều chưa có điện, dân hầu hết đều làm các trạm thủy điện nhỏ quanh các suối để lấy điện Nhìn chung số hộ dân được hưởng lợi về điện còn thấp

2.2.3 Dịch vụ

* Thị trường: Toàn vùng dự án có 1 chợ ở trung tâm huyện Mường Lay Ngoài ra còn một số cửa hàng nhỏ tại trung tâm xã SaPaPhìn Tại trung tâm huyện có 1 cửa hàng cung ứng vật tư, thu mua nông sản

* Khuyến nông: Hiện nay ở vùng dự án chưa có trung tâm khuyến nông, vì vậy nhiều vấn đề liên quan đến kỹ thuật sản xuất chưa được giải quyết, chưa chuyển giao tiến bộ kỹ thuật đến người dân

* Tín dụng: Nhằm tạo điều kiện để nhân dân trong vùng có vốn đầu tư cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp, ngân hàng nhà nước đã huy động nguồn vốn từ ngân hàng phát triển nông nghiệp, quỹ Quốc gia giải quyết việc làm để cho nhân dân vay vốn tín dụng với chế độ lãi suất ưu tiên sử dụng vào việc trồng rừng, chăn nuôi trâu, bò, lợn

2.3 Hiện trạng các công trình thủy lợi trong vùng

Qua khảo sát hiện trạng vào tháng 6/2005 có một số nhận xét:

a Trạm bơm Cao Bình

Đưa vào sử dụng đã nhiều năm và qua nhiều lần sửa chữa nâng cấp, bể hút gần sông Bằng nên hàng năm phải nạo vét nhiều, cao trình đặt máy thấp, khi mùa mưa lũ đến đơn vụ quản lý phải tháo động cơ chạy lũ nhiều lần Bể xả của trạm bơm xả được xây với 2 cao độ khác nhau, ngoài ra vẫn phải dùng thêm 1 bơm cấp 2 để tưới cho 8ha đất ở cao trình 206 dẫn đến việc vận hành và quản lý phức tạp tốn kém

Hiện trạng cho thấy trạm nàu vẫn còn làm việc bình thường nhưng chi phí quản lý và vận hành phức tạp và không kinh tế

b Trạm bơm Bản Ngần

Trạm này cung cấp nước cho diện tích đất canh tác của xã Vinh Quang, xây dựng tại Bản Ngần bên bờ sông Bằng Hàng năm cũng phải chuyển động cơ lên cao khi có lũ về vì tường chống thấm của trạm đã bị rò rỉ không đủ khả năng ngăn nước

Nhìn chung trạm còn làm việc tốt, có điều kiện để nâng cấp và sủa chữa cho hoàn thiện hơn

c Các bãi lấy nước và hệ thống kênh dẫn từ bãi về khu tưới

Qua điều tra thực địa, kết quả cho thấy các bãi lấy nước nằm trên Khuổi Khoản và Khuổi Hoi là các bãi bằng đá xây do nhân dân địa phương xây dựng có quy mô nhỏ, chất lượng không cao, hàng năm phải duy tu sửa chữa và phải làm mới khi xuất hiện mưa lũ lớn trong khu vực Kênh dẫn nhỏ do đó chỉ đảm bảo dẫn được lưu lượng tưới cho từng khu cục bộ

d Hệ thống kênh dẫn từ trạm bơm đến khu tưới

Qua khảo sát thấy hệ thống kênh chính và kênh cấp 1,2 từ trạm bơm Cao Bình và Bản Ngần mới được xây dựng năm 2001, được kiên cố hóa bằng đá xây và bê tông Hệ thống đang làm việc bình thường, ngoại trừ tại các cống chia nước trên kênh chính van lấy nước bằng thép đã bị hỏng do các trục vít bị bẻ cong không hoạt động được

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 3.1 Phương hướng, định hướng phát triển

Góp phần ổn định nâng cao đời sống của nhân dân các xã miền núi huyện Hòa An (xã

Vinh Quang, Hưng Đạo, Đề Thám) Thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội chung của toàn huyện Hòa An đến năm 2020

Phát huy hết tiềm năng đất đai, cải thiện môi trường sinh thái, cắt giảm lũ cho hạ lưu

Do đó cần có các công trình giữ nước trong mùa mưa và điều tiết (tự chảy) nước trong mùa khô

3.2 Phương hướng phát triển từ ngành kinh tế

Phương hướng phát triển kinh tế trong vùng dự án tập trung chủ yếu vào nông lâm, ngư nghiệp Việc điều tiết nước hợp lí sẽ góp phần nâng cao năng suất trồng trọt qua đó làm giảm

tỉ lệ thiếu lương thực cho dân cư trong vùng và đẩy mạnh trao đổi buôn các mặt hàng thực phẩm lấy các nhu cầu thiết yếu của người dân Phát triển ngư nghiệp cũng nằm trong phương

án phát triển của vùng thế nên cải tạo thủy lợi sẽ giúp cho cư dân trong vùng có cơ hội cải thiện điều kiện sống cũng như nâng cao thu nhập Cải tạo lại công tác thủy lợi trong vùng cũng góp phần cải tạo cây rừng thay thế cho đất trống đồi trọc như hiện nay làm thay đổi môi trường sinh thái quan trọng theo hướng tích cực Thay đổi này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển du lịch sinh thái Hướng phát triển kinh tế mới này rất phù hợp với quy hoạch của huyện Hòa An

3.3 Nhiệm vụ công trình

- Cấp nước tưới cho 454ha đất trồng lúa và hoa màu của các xã Vinh Quang, Hưng Đạo và

Bế Triều

- Nuôi trồng thủy sản

- Tạo cảnh quan khu vực

- Cải tạo điều kiện môi sinh, môi trường theo hướng có lợi cho đời sống con người

Nhu cầu sử dụng nước hàng tháng trong năm như sau:

Bảng 3.1 Nhu cầu dùng nước các tháng trong năm Đơn vị: 106

m3

0,25 0,24 1,68 0,86 0,85 0,56 0,82 0,50 0,26 0,49 0,46 0,33 7,3

- Cao trình mực nước đầu kênh là: 218 m

3.4 Các giải pháp thủy lợi

Sử dụng các trạm bơm : hiện tại trong vùng có 3 trạm bơm hoạt động,nhưng chi phí hoạt động và tu sửa cá trạm bơm này tốn kém Một số trạm bơm đã đi vào hoạt động lâu năm nên

đã xuống cấp Mặt khác do nằm trong vùng mưa ít nên mùa khô thường xuyên thiếu nước để các trạm bơm hoạt động

Giếng khoan : vào mùa khô, các lòng sông suối trong khu vực thiếu nước và đều cạn kiệt,

vì vậy lấy nước là rất khó khăn

Xây dựng hồ chứa : trong khu vực có 2 con suối chảy qua, bên cạnh các con suối có nhiều đồi núi thuận tiện cho việc xây dựng hồ chauws nước Việc xây dựng hồ chứa giúp tích nước vào mùa mưa để sử dụng cho mùa cạn, ngoài ra còn có thể điều tiết lũ cho phía hạ lưu

* So sánh 3 phương án trên viêc xây dựng hồ chứa mới là hợp lý và hiệu quả kinh tế cao Vì vậy em chọn phương án xây dựng hồ chứa mới

3.5 Các phương án công trình

3.5.1 Chọn tuyến

Trong vùng tuyến nghiên cứu 3 phương án tuyến tuyến 1 xây dựng trên suối Khuổi Khoản cách ngã ba Khuổi Khoản và Khuổi Hoi 400m, cao độ đáy suối 214,5m Tuyến 2a nằm trên ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi cao độ đáy suối 210,0m Cách tuyến 2a khoảng 200 về phía hạ lưu, cao độ đáy suối là 205,0m

So sánh ưu nhược điểm của 3 phương án tuyến:

a Tuyến 1

Tuyến đập ngắn, nhưng do vách núi hai bên dựng đứng, đáy suối có độ dốc lớn nên bụng

hồ nhỏ dẫn đến đập có chiều cao lớn Tại vị trí này có đá vôi xuất lộ có thể nằm từ thượng lưu về hạ lưu gây bất lợi cho công trình Tràn xả bố trí tại sườn đồi, cách vai đập khoảng 30m, cửa vào thuận lợi dốc nước sau tràn nhỏ, tuy nhiên để đảm bảo việc xả lũ không ảnh hưởng đến chân đập hạ lưu, dốc nước phải kéo dài đến nhánh suối Khuổi Hoi cho nên khối lượng bêtông lớn

b Tuyến 2

Hai bên bờ suối là ruộng bậc thang nên chiều dài đập lớn, lòng hồ rộng, đập nằm trên nền đất tốt Lòng hồ thuộc hai nhánh suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi Diện tích ngập ruộng và hoa màu lớn hơn các tuyến khác

Đường thi công bố trí được cả hai đầu đập Phía bên trái sẽ làm đường mới nối với đường đi vào xã Ngũ Lão dài khoảng 600m

Nhìn chung tại vị trí này có những thuận lợi về việc bố trí công trình đầu mối nhưng diện tích đất mất vĩnh viễn lại lớn hơn cả, do đó giá trị đền bù sẽ tăng nhiều

c.Tuyến 2a

Tuyến đập xây dựng tại ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi nên tận dụng được lưu lượng của hai nhánh suối Vai đập tựa vào hai đỉnh đồi nhỏ tạo ổn định cho đập Đập có chiều dài tương đương tuyến 2 và có chiều cao đập thấp hơn tuyến 1 Vai đập là sườn đồi tương đối dốc Nền đập là đất pha tàn tích có chiều dày lớn, phía dưới là đá vôi phong hóa có hệ số thấm nhỏ Do đó chỉ cần làm chân khay đến lớn 4a

Tràn xả lũ bố trí bên vai trái đập, nền đặt trên lớn đất

- Kết luận: Dựa trên các phân tích về thuận lợi, bất lợi, yêu cầu tài chính và việc thi công ta quyết định chọn xây dựng đập chính theo tuyến 2a

3.5.2 Phương án bố trí tổng thể

Công trình đầu mối gồm có Đập, Tràn xả lũ, Cống thoát nước

Các phương án bố trí đầu mối:

Phương án 1: Đập, tràn xả lũ bên bờ vai trái đập, và cống bên bờ vai phải đập

Phương án 2: Đập tràn xả lũ bên bờ vai phải cống nằm bên bờ vai trái của đập

Dựa vào bình đồ khu vực Đập chính chặn ngang dòng suối, bờ vai trái của đập có địa hình thoải và thấp, thuận tiện cho việc xây dựng bờ tràn, bên bờ vai phải là khu vực có độ dốc và dịa hình cao sử dụng phương án cống ở đây giảm bớt được khối lượng đào đắp dựa vào các

điều trên nên chọn phương án 1

* So sánh 2 phương án trên, do đường đi còn khó khăn và tại khu vực không có vật liệu đá tại chỗ phải vận chuyển từ xa tới còn đập đất đồng chất xung quanh khu dự án đã khảo sát được những mỏ vật liệu đất có khối lượng lớn Chính vì vậy sử dụng phương án đập đồng chất

3.5.4 Phương án vật liệu xây dựng

Vật liệu đất được lấy ở các mỏ vật liệu đất cách công trình 400-600m dọc theo đường đi quốc

lộ 13 Chiều dày bóc bỏ trung bình 0,2 – 0,3m Chiều sâu khai thác trung bình 1,7 – 2,2m Vật liệu đá mua tại mỏ đang khai thác, cách cụm đầu mối khoảng 5km

Vật liệu cát sỏi và loại vật tư, vật liệu xây lát khác (xăng dầu, xi măng, thép, ) phải mua từ Mường Lay, cự ly vận chuyển khoảng 35km

3.5.5 Phương án cao trình ngưỡng tràn

Cao trình ngưỡng tràn

+ Phương án 1 : Cao trình ngưỡng tràn = MNDBT

+ Phương án 2 : cao trình ngưỡng tràn = MNDBT-3m

Nhận xét : Với Phương án 1 thì đảm bảo lượng nước dung trong mùa khô nhưng khi có lũ

đến khả năng tích nước không tốt bằng phương án 2

Với Phương án 2 khả năng tích nước khi lũ đến tốt nhưng không đảm bảo lượng nước

dùng nhất là trong mùa kiệt

Do trong khu vực ít xảy ra cá trận lũ lớn và để đảm bảo cho lượng nước dùng trong mùa

kiệt Vì vậy em chọn Phương án 1

Vì vậy quyết định chọn phương án 2 với B=18 m

3.6 Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu

3.6.1 Cấp công trình

Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi QCVN 04 – 05 -2012 cấp của công trình hồ Khuổi Khoản được xác định theo các điều kiện:

- Theo nhiệm vụ công trình, vai trò của công trình trong hệ thống

-Theo điều kiện nền và chiều cao công trình

a Theo nhiệm vụ công trình, vai trò của công trình trong hệ thống

Nhiệm vụ của công trình hồ chứa là cấp nước tưới cho 454 ha đất canh tác nông nghiệp, theo QCVN 04 – 05 -2012 thì cấp công trình được xác định là cấp III

b Theo điều kiện nền và chiều cao công trình

Giả thiết chiều cao đập Hđ  (15÷35m), nền đất thuộc nhóm B, ta xác định được cấp công

- Tần suất gió lớn nhất và bình quân lớn nhất: Pmax = 4%, Pbq = 50%

- Tần suất lưu lượng mực nước mược nước lớn nhất để tính toán ổn định và kết cấu : P = 1% Tần suất tính toán:

- Hệ số tin cậy: Kn = 1,15 (Bảng 9 QCVN 04 – 05 -2012)

- Hệ số điều kiện làm việc: m= 1,0 (Bảng B.1 QCVN 04 – 05 -2012)

- Tuổi thọ công trình : 75 năm

PHẦN THỨ 2: THIẾT KẾ CƠ SỞ, CHỌN PHƯƠNG ÁN Chương 4: XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT, MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG 4.1 Xác định mực nước chết (MNC)

a Định nghĩa

Mực nước chết (MNC) là mực nước khai thác thấp nhất của hồ chứa nước mà ở mực nước

này công trình vẫn đảm bảo khai thác vận hành bình thường

b Các yếu tố ảnh hưởng

- Lượng bùn cát đến hồ trong thời gian hoạt động của công trình

- Mực nước phục vụ giao thông trong mùa kiệt

- Đảm bảo dung tích trong hồ để phục vụ công tác nuôi trồng thủy sản trong cả năm

- Đảm bảo dung tích để phục vụ du lịch và môi trường

c Tính mực nước chết theo yêu cầu

* Xác định mực nước chết (MNC) theo mức độ lắng đọng bùn cát

Hình 4-1: Vị trí cao trình MNC

MNC BC

d

ha

Ta xác định mực nước chết theo công thức sau: ZMNC = Zbc + h + a

Hồ chứa Khuổi Khoản có tuổi thọ T = 75 năm (công trình cấp II) Sau 75 năm làm

việc, lượng bùn cát lắng đọng lại trong hồ được xác định theo công thức sau:

Wbc = Vll + Vdd

6

130.10 0, 452.3600.24.365

16851,1

dd

dd

0,3.130.10 0, 452.3600.24.365

3711,5

Trong đó : Vll : thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ (m3)

Vdd : thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ (m3)

Từ tổng lượng bùn cát (Wbc) tra quan hệ (Z ~W ) ta được cao trình bùn cát lắng đọng trong

- Điều kiện địa hình, địa chất vùng hồ chứa

- Yêu cầu về điều kiện kinh tế và kỹ thuật

c Xác định mực nước dâng bình thường

- 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 cho đến khi đầy hồ mới xả thừa)

Tính toán MNDBT theo phương pháp lập bảng

m 3 )

W q (10 6

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ tính tới tổn thất bốc hơi

Lượng nước tổn thất bốc hơi được tính trong bảng sau:

Bảng 4.2: Bảng tính tổn thất Tháng

∆Z (mm)

V 0,35 0,633 0,166 38,2 63,41 6,33 6,39 Trong đó: 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 tích chết Vc

- Cột (3) : Dung tích hồ bình quân trong tháng  đ 

2

c bq

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 (5) của Bảng 4.3 bằng cột (5) của Bảng 4.1 cộng với cột (8) của Bảng 4.2

m 3 )

W q (10 6

Vậy MNDBT = 232,57(m) V h = 2,770(10 6 m 3 )

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

5.1 Mục đích, yêu cầu, nguyên tắc điều tiết lũ

Thông qua tính toán điều tiết lũ, tìm ra dung tích phòng lũ cần thiết của hồ chứa,

phương pháp trữ và tháo nước thích hợp, từ đó thiết kế công trình đạt được yêu cầu đặt

ra.(thỏa mãn yêu cầu về kinh tế, đảm bảo yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu) Trong đồ án này, tính toán điều tiết lũ để xác đinh các thông số mực nước, lưu lượng dùng để thiết kế công trình

5.2 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp đồ giải Potapop

Tính toán điều tiết lũ dựa trên 2 phương trình:

- Phương trình cân bằng nước hồ chứa

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

q1,q2: Lưu lượng xả tương ứng

V1,V2: Lượng nước có trong kho ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

- Phương trình thủy lực của công trình xả lũ

3 2

Q,q (m3/s)

f1 f2

n 2 o

Trong đó:

: hệ số co hẹp bên m: hệ số lưu lượng, sơ bộ chon m = 0,35 B: bề rộng tràn, B = 2x9 =18m

Ho: Cột nước trên tràn tại thời điểm tính toán i, Ho = Zi – Ztràn

- Cột (5): Dung tích hồ chứa trên ngưỡng tràn, V tra từ quan hệ Z ~ W (m3)

- Cột (6): f1(q) = 1)

2

11

Vẽ quan hệ cột (4) với cột (6) và (7) sẽ được biểu đồ phụ trợ (hình 5-1)

5.3.2 Bảng tính toán điều tiết lũ

Bảng 5-2: Tính toán điều tiết lũ thiết kế

- Cột 3: Qđến lấy theo tài liệu thuỷ văn

- Cột 4: lưu lượng trung bình thời đoạn

2

c

d Q Q

Q   

- Cột 5: lưu lượng xả đầu thời đoạn q1

- Cột 6: từ qx1 f1 (nội suy bảng quan hệ phụ trợ)

- Cột 7: f2 = Qtb + f1 = (5) + (3) Từ f2 q2

- Cột 8: Lưu lượng xả tương ứng f2

- Cột 9: Dung tích hồ chứa kể từ ngưỡng tràn đến mực nước tính toán

- Cột 10: Dung tích tổng cộng của hồ chứa

- Cột 11: Mực nước trên ngưỡng tràn, từ Vk Z (nội suy từ quan hệ Z ~ V)

Hình 5-3: Biểu đồ điều tiết lũ thiết kế P=1%

Bảng 5-3: Tính toán điều tiết lũ thiết kế P=0,2%

Bề rộng ngưỡng tràn B= 18(m) Hệ số co hẹp  = 0,95 Thời đoạn tính toán t =1(h) MNDBT = 232,93(m)

Hệ số lưu lượng m = 0,35 VMNDBT = 2,878x106m3

Hình 5-4: Biểu đồ điều tiết lũ thiết kế P=0,2

Bảng 5-4 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ

Kết quả tính toán điều tiết lũ này (lưu lượng và mực nước) sẽ được dùng thiết kế đập dâng và công trình tháo trong phần thiết kết sơ bộ công trình tiếp theo

Hình thức đập: Căn cứ vào địa hình, địa mạo, địa chất công trình, tình hình vật liệu

địa phương ta thấy trữ lượng đất đủ lớn để dùng làm vật liệu đắp đập do đó loại đập thích hợp

nhất là đập đất đồng chất

Hình 6-1: Hình thức cơ bản của đập

6.2.1 Xác định hình thức cơ bản của đập

*Tài liệu tính toán

Thông qua tính toán điều tiết hồ và điều tiết lũ ở Chương III ta có các thông số sau:

- MNC = 218,5(m); MNDBT = 232,57 (m); Btr = 18 (m)

- Cao trình ngưỡng tràn: 232,57 (m)

- Cao trình đáy đập: 209 m

- Đà gió: DMNDBT= 1780 m; DMNLTK = 1815 m

- Hướng gió thổi chính gần như vuông góc với mặt đập,

- Độ vượt cao an toàn: Tra bảng (4-1) 14TCN 157-2005 đối với công trình cấp III ta có:

a = 0,7 (m), a’ = 0,5 (m), a” = 0,2 (m)

+ Thời gian gió thổi liên tục là (giờ) t = 6(h)

+ Tần suất gió thiết kế ứng với mực nước dâng bình thường là 4% và mực nước lũ thiết

kế là 50 %

+Vận tốc gió tính toán ứng với tần suất thiết kế (P=4%) V4% = 25,5 m/s

+Vận tốc gió tính toán ứng với tần suất trung bình (P=50%) V50% = 16 m/s

a Xác định cao trình đỉnh đập

Nguyên tắc xác định: Cao trình đỉnh đập được xác định trên nguyên tắc đảm bảo trong

các trường hợp xảy ra lũ và sóng nước vỗ vẫn không tràn qua đập

Nội dung: Cao trình đỉnh đập được xác định từ 3 mực nước MNDBT, MNLTK và

MNLKT đó là giá trị lớn nhất trong 3 giá trị Zđđ1, Zđđ2, Zđđ3, được xác định theo công thức

+h và h’: Độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

+hsl và hsl’ : Chiều cao sóng (có mức bảo đảm 1%)ứng với gió tính toán lớn nhất và gió

bình quân lớn nhất

+a , a’,a” : Độ vượt cao an toàn (phụ thuộc vào cấp công trình)

*Xác định h,h sl ứng với gió tính toán lớn nhất V:

-Xác định h theo công thức :

0





s H

g

D V

10

2

2 6

hs1% : Chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm 1%

+ Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu: ( H > 0,5)

=> Tính các đại lượng không thứ nguyên gt gD, 2

Với K1% tra hình P2-2( DAMHTC) ứng với đại lượng gD2 26, 9

s h

D V

'

'.'.10.2'

’s : là góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió: ’s = 00

h’s1% : Chiều cao sóng ứng với mức bảo đảm 1%

+ Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu: ( H’ > 0,5’)

 Tính các đại lượng không thứ nguyên 2

'

',

' V

gD V gt

(t:thời gian gió thổi liên tục(s) (khi không có tài liệu ta lấy t = 6giờ đối với hồ chứa)

g h

'

g V

h

tra hình P2-3( DAMHTC)  K4 = 1,5 + K tra bảng P2-6 ( DAMHTC) phụ thuộc vào hệ số s  K = 1

Vậy chiều cao đập : Hđ = 235,2 – 209 = 26,2 (m)

Chọn Hđ = 26,2m  (20m – 35m) Theo QCVN 04-05 2012 công trình đƣợc xác định thuộc

cấp II Vậy giả thiết ban đầu tại mục 3.6.1 là chính xác

đường đi trong quá trình vận hành, dùng để đặt các rãnh thoát nước mưa

Ở đây đập cao 26,22 (m), nên bố tri cơ đập ở mái hạ lưu khoảng cách giữa đỉnh và cơ là

10 ÷ 20 (m) bề rộng giữa các cơ là 3,0 (m) cụ thể như sau:

- Thượng lưu bố tri 1 cơ đập ở cao trình: + 225

- Hạ lưu bố trí 1 cơ đập ở cao trình: + 225

6.3 Cấu tạo của đập

6.3.1 Bảo vệ mái

a Bảo vệ mái thượng lưu

Để đảm bảo ổn định cho đập, tránh các hiện tượng bất lợi do tác dụng của sóng gió lên

mái đập thượng lưu ta chọn hình thức bảo vệ mái bằng lớp bê tông gia cố t = 20cm, phía dưới

có lớp đệm gồm lớp dăm sỏi dày 10 cm và lớp cát lọc dày 10 cm, kết cấu theo hình thức tầng lọc ngược Phạm vi gia cố chính từ cao trình đỉnh đập đến cao trình thấp hơn MNC một đoạn nhỏ nhất 2,5m (Theo 14TCN 157-2005) Ở đây ta chọn đáy của kết cấu bảo vệ mái là +215m

Hình 6-3 : Mặt cắt các lớp bảo vệ mái thượng lưu

b Bảo vệ mái hạ lưu

Bảo vệ mái hạ lưu : Chọn hình thức bảo vệ mái hạ lưu là trồng cỏ Phủ một lớp đất mầu dày 10 cm, trên đó trồng các ô cỏ, các ô cỏ có dạng là các ô hình vuông có kích thước

5x5(m) Giữa các ô cỏ có hệ thống các rãnh thoát nước mái hạ lưu, rãnh thoát nước này đặt

xiên với mặt đập một góc 450, các rãnh có chiều rộng 20 (cm), trong các rãnh có phủ lớp cấp phối cuội sỏi để thoát nước

Để tiêu nước mặt của mái hạ lưu, ta làm các rãnh tập trung nước ở cơ và các rãnh dẫn nước

đổ xuống thân đập

+ Khoảng cách giữa các rãnh dẫn nước là 40 m

+ Kích thước rãnh tập trung nước ở cơ 30x30 cm

+ Kích thước rãnh dẫn nước : 30x30 cm

Vật liệu các rãnh tập trung nước và dẫn nước bằng đá xây vữa mác M100

Hình 6-4: Hình thức bảo vệ mái hạ lưu

6.3.2 Thiết bị thoát nước thân đập

a Đoạn sườn đồi: Hạ lưu không có nước

Do hạ lưu không có nước nên ta chọn hình thức thoát nước kiểu áp mái, vật thoát nước theo nguyên tắc tầng lọc ngược lớp ngoài cùng là lớp đá hộc, tiếp theo là lớp đá dăm và lớp cát lọc Giới hạn trên của vật thoát nước này chọn cao hơn điểm ra của đường bão hòa 1m

Hình6-5 :Cấu tạo thiết bị áp mái hạ lưu đập

b Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước

Ở đây ta chọn thoát nước kiểu lăng trụ Cao trình đỉnh lăng trụ chọn cao hơn mực nước hạ lưu lớn nhất đảm bảo trong mọi trường hợp, đường bão hoà không chọc ra mái hạ lưu Do

không có tài liệu về mực nước hạ lưu nên ta chọn mực nước hạ lưu max Zhlmax = Zđáy + 6(m)

Từ đó ta chọn cao trình đỉnh lăng trụ thoát nước là +216(m)

Vật thoát nước làm bằng đá đổ, hệ số mái thượng lưu 1,5; hệ số mái hạ lưu 2,0 Bề rộng đỉnh vật thoát nước 1 1 1 1 (213 209) (1, 0 1, 33)

Ở đây do yêu cầu công tác và thi công của cơ nên ta chọn bề rộng cơ b = 2(m)

Hình 6 – 6: Thiết bị thoát nước kiểu lăng trụ

Ơ hai bên sườn đồi (sau khi bóc bỏ 1m đất phong hóa ) thì mặt nền là lớp đá cuội sỏi, đá

có lẫn đất á sét có chiều dầy (1,0 ÷ 4,5m) có hệ số thấm Kn = 5.10-4 cm/s khá lớn Do vậy ta phải bố trí thiết bị chống thấm cho nền Căn cứ vào chiều dầy của lớp đất nền ta thấy hình

thức chống thấm hợp lý nhất là bố trí chân khay (được làm bằng cùng loại đất đắp đập)

Vị trí cắm chân khay hợp lý nhất là ở giữa đập vì nếu chân khay nằm ở sát mái thượng

lưu thì gây sói ngầm cho thân đập, còn nếu chân khay cắm ở sát mái hạ lưu thì gây xói ngầm cho chính bản thân chân khay Mặt khác vị trí nằm giữa đập còn có tác dụng hạ thấp đường bảo hoà

Chọn chiều rộng đáy tường răng l = 10m; mái dốc của tường răng m = 1

6.4 Tính thấm với đập vật liệu đị a phương

a Mục đích

Mục đích của việc tính thấm qua đập nhằm giải quyết các vấn đề sau:

- Xác định được tổng lượng thấm qua thân đập, từ đó đánh giá được mức độ tổn thất thấm trong việc tính toán cân bằng nước trong hồ chứa, trên cơ sở đó quyết định hình thức chống thấm hợp lý

- Xác định vị trí đường bão hoà trong thân đập, từ đó sẽ tìm được áp lực thấm dùng trong tính toán ổn định mái đập

- Xác định građien thấm (hoặc lưu tốc thấm) của dòng chảy trong thân đập, nhất là ở chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm tra hiện tượng xói ngầm, chảy đất và xác định kích

thước của tầng lọc ngược

b Tài liệu tính toán

Bảng 6-3: Chỉ tiêu tính toán của đất thân và nền đập

Khi thiết kế đập ta cần tính thấm với các trường hợp khác nhau như:

- Trường hợp 1: Thượng lưu ở MNDBT, hạ lưu không có nước

- Trường hợp 2: Thượng lưu ở MNLTK, hạ lưu tương ứng ở mực nước lớn nhất

- Trường hợp 3: Thượng lưu ở MNLKT, hạ lưu tương ứng ở mực ứng với MNLKT

* Trong phạm vi đồ án này em sử dụng phần mềm GEO – SLOPE (Canada) để tính toán

thấm và tính ổn định đập đất Kết quả tính tính toán được trình bày tại phần sau

6.4.1 Tính toán thấm

 Trường hợp 1 ( Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước)

a Mặt cắt lòng sông (mặt cắt A-A)

* Các bước giải bài toán tính thấm bằng SEEP/W v5

- Bước 1: Thiết lập vùng làm việc( trong tab Set), gồm có:

+ Kích thước khổ giấy: Set/ Page/ Xuất hiện hộp thoại/ chọn đơn vị trong Units, Nhập chiều cao( Height), chiều rộng( Wibth) vùng làm việc trong mục Working area

+ Chọn đơn vị và tỷ lệ phù hợp cho mỗi bài toán: Set/ Scale/ Chọn đơn vị trong Engineering Units, Nhập tỷ lệ theo phương đứng và phương ngang trong mục Scale Horz

và Vert Nhập tọa độ Min, Max phù hợp với bài toán vào mục Problems Extents

+ Hiển thị lưới định hướng nếu cần khi phác thảo mô hình hình học: Set/ Grid/ Nhập khoảng cách giữa các mắt lưới vào Grid Spacing, bật chế độ bắt điểm( Snap to Grid) và hiển thị lưới( Display Grid) khi chọn hai mục này

- Bước 2: Lưu giữ bài toán: File/ Save

- Bước 3: Phác thảo mô hình hình học của bài toán thấm bằng các lệnh trong tab

Sketch( Có thể nhập trước tọa độ các điểm thiết yếu tạo nên mô hình công trình trước khi

sử dụng các lệnh trong Sketch, bằng cách vào: Keyin/ Nodes)

- Bước 4: Nhập hàm thấm: Keyin/ Functions/ Conductivity Function/ Xuất hiện hộp thoại

Hàm thấm có thể nhập trực tiếp khi biết giá trị Pressure và K tương ứng( Chọn edit)

- Bước 5: Khai báo vật liệu( lồng hàm thấm đã khai báo vào vật liệu tương ứng): Keyin/

Materials Properties Khai báo số lớp vật liệu tương ứng, khi khai báo đồng thời lồng hàm

thấm tương ứng với lớp vật liệu vào ở cột K-Fn

- Bước 6: Chia phần tử, đồng thời gán vật liệu vào mô hình hình học: Draw/ Elements Khi

chia phần tử chọn vật liệu tương ứng ở mục Material type ở hộp thoại hiện ra