Thiết kế hồ chứa nước suối sập

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HèNH Lưu vực của hồ nằm trong vùng đồi trọc, tầng phủ mỏng.. 2Cát Tại khu vực lân cận qua thăm dò cho ta thấy các bãi gần công trình thì chất lượng thấp không sử dụng đ

GVHD: Page 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIấN 6

1.1 VỊ TRÍĐỊA LÍ 6

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HèNH 6

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG 7

1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN 8

1.4.1)Dòng chảy năm thiết kế 8

1.4.2)Dòng chảy lũ 9

1.4.3)Dòng chảy bùn cát 9

1.5 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CễNG TRèNH 9

1.5.1)Địa chất vùng hồ 9

1.5.2)Địa chất thuỷ văn 10

1.5.3)Đất đắp đập 10

1.5.4)Các loại vật liệu khác 11

1.6 CÁC ĐẶC TRƯNG LƯU VỰC HỒ CHỨA 11

1.7 quỏ Tớnh và vẽ đường quỏ trỡnh xả lũ 13

1.7.1 Dạng đường quỏ trỡnh lũ 13

CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG HƯỚNG QUY HOẠCH 13

2.1.TèNH HèNH DÂN SINH - KINH TẾ - XÃ HỘI .13

2.1.1,Dân cư và đời sống 13

2.1.2,Phân bố ruộng đất và sản lượng nông nghiệp 13

2.1.3,Giao thông vận tải 14

2.2 HIỆN TRẠNG THỦY LỢI TRONG VÙNG 14

2.2.1 Hiện trạng thuỷ lợi trong khu vực 14

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ CỦA CễNG TRèNH 14

3.1.PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC 14

GVHD: Page 2

3.2NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH 14

CHƯƠNG IV : QUY MÔ CÔNG TRÌNH 15

4.1.CÁC THÔNG SỐ CÔNG TRÌNH 15

4.2.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 15

4.2.1 Xác định cấp công trình 15

4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế .15

4.3.LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐỂ XÂY DỰNG 16

4.3.1 Chọn tuyến đập đất 16

4.3.2 Chọn tuyến tràn xả lũ 16

4.3.3 chọn tuyến cống 17

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 17

5.1 ĐIỀU TIẾT LŨ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PÔ – TA – PÔP 17

5.1.1.Nguyên lý điều tiết lũ 17

5.1.2.Xây dựng biểu đồ phụ trợ 18

5.2 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 19

5.2.1Tài liệu tính toán 19

5.2.2.Tính toán điều tiết lũ 19

5.2.3 kết quả tính toán điều tiết lũ 30

5.2.4 Kiểm tra khả năng tháo: 30

CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH 32

6.1.NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 32

6.1.1 Nhiệm vụ công trình 32

6.1.2 Chọn tuyến đập 32

6.1.3.Chỉ tiêu thiết kế 32

6.2 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT 33

6.2.1 Đỉnh đập 33

GVHD: Page 3

6.2.3 Mái đập và cơ 39

6.2.4.Thiết bị chống thấm 40

6.2.5.THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC CHO THÂN ĐẬP 40

6.2.6 Bảo vệ mái 42

6.3 TÍNH TOÁN THẤM QUA THÂN ĐẬP VÀ NỀN 43

6.3.1 Nhiệm vụ và các trương hợp tính toán 43

6.3.2 NỘI DUNG TÍNH TOÁN THẤM 44

6.4.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CHO MÁI ĐẬP 58

6.4.1 MỤC ĐÍCH 58

6.4.2 CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 59

6.4.3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CUNG TRƯỢT .60

CHƯƠNG VII:THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC 71

7.1.CHỌN TUYẾN VÀ HÌNH THỨC CHỌN TUYẾN CỐNG 71

7.1.1.Chọn tuyến cống 71

7.1.2.Hình thức cống 71

7.1.3.Sơ bộ bố trí cống : 71

7.2 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG 72

7.2.1.Thiết kế mặt cắt kênh 72

7.2.2 kiểm tra điều kiện không xói 73

7.3.TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG 74

7.3.1 Trường hợp tính toán 74

7.3.2 Tính bề rộng cống bc 75

7.3.3.Tổn thất cửa ra 76

7.3.4.Tổn thất dọc đường 76

7.3.5 Tổn thất cục bộ 77

GVHD: Page 4

7.3.6.Tổn thất cửa vào 79

7.3.7 Xác định khẩu diện cống 79

7.4 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO CỐNG VÀ CAO TRÌNH ĐẶT CỐNG 80

7.4.1 Chiều cao mặt cắt cống 80

7.4.2 Cao trình đặt cống 81

7.5 KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY VÀ TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 81

7.5.1 Trường hợp tính toán 81

7.5.2 xác định độ mở của cống 82

7.6 KIỂM TRA CHẢY TRONG CỐNG 83

7.6.1 Vẽ đường mặt nước 83

7.7 CHỌN CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO 91

7.7.1 Bộ phận cửa vào và cửa ra: 91

7.7.2 Bộ phận thân cống: 92

7.7.3 Bộ phận tháp van: 93

7.8 Tính Toán Kết Cấu Cống .94

7.8.1 Tài Liệu Tính Toán .94

7.8.2 Các Lực Tác Dụng Lên Mặt Cắt Cống 95

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN DỌC XẢ LŨ 103

8.1 BỐ TRÍ CHUNG ĐƯỜNG TRÀN 103

8.1.1 Vị trí đường tràn 103

8.1.2.Hình thức công trình 103

8.1.3 Quy mô công trình 103

8.2.TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG TRÀN 105

8.2.1.Mục đích tính toán 105

8.2.2.Các trường hợp tính toán 105

8.2.3.Tính toán thủy lực đoạn thu hẹp 106

GVHD: Page 5

8.2.4.Tính toán thủy lực với đoạnkhông đổi 117

8.2.5.Tính toán tiêu năng sau dốc 134

8.3 CẤU TẠO CHI TIẾT CỦA TUYẾN TRÀN 140

8.3.1 Tường cánh thượng lưu 140

8.3.2 Ngưỡng tràn 140

8.3.3 Dốc nước 140

8.3.4 Bể tiêu năng 141

8.4 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRÀN 141

8.4.1 Mục đích 141

8.4.2 Các trường hợp tính toán kiểm tra tính ổn định: 141

8.4.3 Phương phán tính toán: 142

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 149

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HèNH

Lưu vực của hồ nằm trong vùng đồi trọc, tầng phủ mỏng Địa hình ở đây thấp dần

từ Bắc xuống Nam Nhìn chung trong lưu vực này, sông suối có chiều dài tương đối nhỏ nên lưu lượng của nó cũng nhỏ

Sông suối của vùng này thường uốn khúc quanh co, quanh các sườn đồi

GVHD: Page 7

Khu hồ chứa là một khu đồi núi thấp và thấp dần từ Bắc xuống Nam Khu vực tưới:

độ dốc thấp dần từ Tây sang Đông, ruộng đất ở đây đại bộ phận là bậc thang, và có

địa hình cao thấp không đều

- Nhiệt độ ngày lớn nhất: 39oC

- Nhiệt độ ngày nhỏ nhất: 11oC

d) Gió

- Gió được chia làm 2 mùa:

- Gió mùa Đông Bắc ảnh hưởng từ tháng 10 đến tháng 4 Hướng gió chính là Bắc-

GVHD: Page 8

- Lượng mưa trung bình nhiều năm : 2800 (mm)

- Lượng mưa năm lớn nhất : 4118.9 (mm)

- Lượng mưa nhỏ nhất min : 1732.5 (mm)

- Lượng mưa ngày lớn nhất : 384.6 (mm)

Bảng 1.1: Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm được phân bố như sau

h(mm) 12.7 11.5 12.6 14.1 19.5 18.4 18.5 16.9 16.7 17.1 14.2 13.7

1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN

Trong khu vực địa bộ phận là đồi trọc, sông suối ở đây đều ngắn và ít nước Sông dài nhất là sông Quất Đông với chiều dài 6.13 km với độ dốc trung bình là 0.0072 Lưu vực này nằm trên vùng đá cổ và được phủ một lớp đất thịt lẫn cát sỏi hạt thô

phốiP =

85%

12.41 33.8 23.8 11.214 7.91 1.51 0.937 0.887 0.937 0.775 1 4.84 100

GVHD: Page 9

1.4.2)Dòng chảy lũ

Đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế có liên quan mật thiết tới sự an toàn của công trình Lưu lượng đỉnh lũ và tổng lượng lũ ứng với các tần suất khác nhau được cho ở bảng sau:

Đường quá trình lũ dạng tam giác có txuống = 2tlên

- đ trọng lượng riêng bùn cát đáy đ =1.6 ( tấn/năm)

1.5 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CễNG TRèNH

Toàn bộ lưu vực hồ nước nằm trên vùng đá cổ rắn chắc phủ trên mặt là loại đá dăm sỏi hoặc sét pha do bị phong hoá

5) Chỉ tiêu cơ lý của đất nền

-  = 1.84 ( T/m3)

- C = 2.5 ( T/m2)

-  = 16o

1.5.2)Địa chất thuỷ văn

Lưu vực hồ Suối Sập nằm trong vùng khí hậu Đông Bắc và nằm trên nền đá cổ

1.5.3)Đất đắp đập

Qua khảo sát ta thấy các bãi vật liệu nằm phân tán ở các đồi hoặc hai bên bở suối

Cự ly các bãi đến vị trí đập từ 400 500 m Loại đất ở đây hầu hết là đất sét pha cát Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp như sau:

Đối với đá dùng để lát mái khai thác cách vị trí đập 800m

Đá xây:Các bãi xung quanh công trình không có đá đạt yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật

mà phải khai thác ở mỏ đá hoa cương cách công trình khoảng 5 km,

đá ở đây có chất lượng tốt, trữ lượng tương đối dồi dào

2)Cát

Tại khu vực lân cận qua thăm dò cho ta thấy các bãi gần công trình thì chất lượng thấp không sử dụng được mà phải khai thác ở xa Cự ly khai thác cách chân công trình khoảng 10 km Trữ lượng cát tương đối nhiêu

1.6 CÁC ĐẶC TRƯNG LƯU VỰC HỒ CHỨA

GVHD: Page 12

1.6.2)Đường đặc tính dung tích hồ chứa

Bảng 1.5: Đường đặc tính dung tích hồ chứa

GVHD: Page 13

1.7 quỏ Tớnh và vẽ đường quỏ trỡnh xả lũ

1.7.1 Dạng đường quỏ trỡnh lũ

Quỏ trỡnh lũ Q~t ứng với tần suất thiết kế p = 0.2%, và tần suất kiểm tra p = 1.0%

CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG HƯỚNG QUY HOẠCH 2.1.TèNH HèNH DÂN SINH - KINH TẾ - XÃ HỘI

2.1.1,Dân cư và đời sống

Dân cư của toàn huyện là 59000 người, nghề nghiệp chủ yếu của họ là làm ruộng, khai thác rừng và trồng rừng, ngoài ra họ còn có một số nghề truyền thống và chăn nuôi

2.1.2,Phân bố ruộng đất và sản lượng nông nghiệp

Diện tích canh tác của toàn huyện là 5515 ha Hồ Suối Sập phụ trách tưới cho 1300

ha lúa, hoa màu và một số cây công nghiệp

GVHD: Page 14

2.1.3,Giao thông vận tải

Lưu vực của hồ gần đường quốc lộ 4 nên rất thuận lợi cho trở vật liệu bằng đường

bộ khi thi công công trình Do đó giảm được rất nhiều các chi phí khác khi thi công công trình

2.2 HIỆN TRẠNG THỦY LỢI TRONG VÙNG

2.2.1 Hiện trạng thuỷ lợi trong khu vực

Các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất ở đây là tương đối ít và chưa được đầu tư

đứng mức Cũng có một số công trình nhưng đã được xây dựng từ lâu do vậy khi đi vào khai thác nó không thể phục vụ được nhu cầu dùng nước của nhân dân

- Phương ỏn 2( tuyến dưới) : Cỏch phương ỏn 1 là 500m, khống chế diện tớch lưu vực là 5,2 km2

- Trờn cơ sở phõn tớch nhiều điều kiện về kinh tế và kỹ thuật đó chọn phương ỏn 2

là vị trớ thiết kế cho cụm đầu mối hồ chứa nước Phước Bỡnh Đặc điểm địa hỡnh vựng tuyến này là tuyến ngắn, vai trỏi cú nỳi cao, vai phải đập là đồi thấp cú mặt bằng rộng, cao hơn lũng suối 9m, nối liền một yờn ngựa nhỏ cao hơn lũng suối 4m và sau đú nối tiếp một vai đồi cao khỏc - là bờ phải của lũng hồ

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM

VỤ CỦA CễNG TRèNH 3.1.PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC

Dõn cư sử dụng nước giờng cho nhu cầu sinh hoạt nờn nguồn nước hồ chủ yếu phục vụ cho nhu cầu nụng nghiệp

Cỏc cụng trỡnh thủy lợi chủ yếu phục vụ tưới , tiờu cho sản xuất nụng nghiệp và phục vụ chống lũ , chống hạn hỏn cho khu vực

3.2NHIỆM VỤ CỦA CễNG TRèNH

Hồ chứa nước Suối sập có nhiệm vụ là cung cấp nước tưới cho 1300 ha ruộng canh tác Ngoài ra công trình còn có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân phía hạ lưu, kết hợp thả cá Công trình còn có khả năng điều tiết khí hậu

1 Theo nhiệm vụ của công trình

Công trình có nhiệm vụ tưới cho 150 ha đất canh tác nông nghiệp Theo tiêu chuẩn QCVN 04 – 05 : 2012/BNNPTNT xác định được cấp công trình là cấp IV

2 Theo điều kiện nền và chiều cao của công trình

-Để xác định chiều cao đập, sơ bộ định cao trình đỉnh đập như sau:

Theo thiết kế sơ bộ ta có chiều cao

HĐập =MNDBT + d – đáy

d : độ cao an toàn, d = 1,5 ÷ 3,0m, chọn d = 2,5(m) Mặt khác, từ bình đồ ta có: đáy đập = 8 – 0,5=7,5m (bóc bỏ 0,5m)

Vậy chiều cao đập: HĐập = MNDBT + d – đáy

=24 + 2,5 – 7,5 = 16(m)

Đất nền thuộc nhóm B Tra bảng 1QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT ta được

cấp công trình là cấp II

-Dung tích hồ chứa ứng với MNDBT là V = 9,2.106 m3

Tra bảng 1 QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT ta được cấp công trình là cấp IV

Từ các điều kiện trên em chon cấp công trình là công trình cấp II

4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế

Các chỉ tiêu thiết kế được xác định theo tiêu chuẩn QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT ứng với công trình cấp 3 gồm:

GVHD: Page 16

4.2.2.1 Tần suất thiết kế

-Tần suất lũ thiết kế : P = 1%

-Tần suất lũ kiểm tra : P = 0,2%

- Tần suất tưới đảm bảo : P = 85%

4.2.2.2 Các hệ số an toàn cho phép của đập đất

của các công trình bê tông và bê tông cốt thép trong công trình thủy lợi.)

4.3.LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐỂ XÂY DỰNG

4.3.1 Chọn tuyến đập đất

Tuyến đập đất duy nhất chỉ có một phương án hợp lý về địa hình có đủ điều kiện thuận lợi để tạo hồ chứa và bố trí các công trình liên quan khác như tràn tháo lũ, cống lấy nước, nhà quản lý cũng như các khu vực bố trí công trường xây dựng Đó là tuyến đập đất theo phương án 2

Đặc điểm của tuyến này là ngắn, mặt bằng rộng cao hơn lòng suối 9m, nối liền một yên ngựa cao hơn lòng suối 4m sau đó tiếp một vai đồi cao khác- là bờ phải của hồ Tại đây lòng suối cao từ (+16m) đến (+17m)

4.3.2 Chọn tuyến tràn xả lũ

Vị trí tràn xả lũ được bố trí ở đồi thấp vai phải đập đất có cao độ (+24m) để đưa lũ

hồ về ngay suối cũ cách chân đập hạ lưu >150m

Điều kiện địa hình tại vị trí tuyến tràn chỉ cho phép bố trí một đường tràn dọc vuông góc với tuyến đập chính

Loại tràn : Chọn tràn là kiểu đập tràn đỉnh rộng Theo sự phân công của cô giáo hướng dẫn em chọn tràn là tràn tự do, không có cửa van điều tiết, có dốc nước sau tràn

5.1.1.Nguyên lý điều tiết lũ

-Nguyên lý điều tiết dựa vào phương trình:

 là thời đoạn tính toán là hằng số , tức là chọn như cả các thời đoạn tính toán

Q1 ,Q2 là lưu lượng đến của thời điểm đầu và thời điểm cuối cùng một thời thời đoạn t

Giá trị q1, V1 trong phương trình , là ở đầu mỗi thời đoạn t , q2,V2 là những giá trị cần xác định

GVHD: Page 18

Trong phương trình trên các đại lượng trong dấu ngoặc đơn đều là hàm của q và

vế trái phương trình trên luôn biết còn vế phải chứa các đại lượng chưa biết Do đó nếu

lập quan hệ giữa q với ( 1 1)

Biểu đồ phụ trợ được xây dựng theo các bước sau

Bước 1: Xây dựng các biểu đồ phụ trợ:

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

- Dựa vào đường quan hệ Z-V của kho nước để xác định V với các Z đã giả thiết

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

- Với mỗi thời đoạn t tính 1 ( 1 2)

GVHD: Page 19

Bước 3: Lặp lại bước 2 cho đến khi kết thúc

Bước 4: Từ quá trình lũ đến, quá trình xả xác định được cột nước siêu cao (Hsc), và dung tích siêu cao trong kho (Vsc)

5.2 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

5.2.1Tài liệu tính toán

-Các đặc trưng của hồ chứa bảng quan hệ Z~F~V (bảng 1-8 , 1-9 )

-Quá trình lũ đến với tần suất lũ thiết kế P =1% , và tần suất lũ kiểm tra P= 0,2% -MNDBT = 24 m tra quan hệ Z~V được VMNDBT = 1,467 (m3)

-Tràn đỉnh rộng chảy tự do không có cửa van điều tiết

-Tính toán với phương án bề rộng tràn B = 35 (m)

5.2.2.Tính toán điều tiết lũ

Bước 1 : Xây dựng biểu đồ phụ trợ :

+ chọn thời đoạn tính toán Δt = 0,5 giờ và giả thiết nhiều trị số mực nước trong hồ

Z (từ Hbt trở lên ) tính ra lưu lượng xả tương ứng theo công thức

3/2 0 2

qm B g H

Trong đó

(+) H0 = H= Z-Ztr (Với Ztr =24 m) (+) vì đập tràn đỉnh rộng chọn theo quy phạm QPLC8-76 Ta có m = 0,35

(+) Với g =9,81m/s2 Trong đó : Cột (1) : số thứ tự

Cột (2) :Các mực nước giả định từ ZtrànCột (3): Cột nước tràn h = Z - ZtrànCột (4): Lưu lượng xả q :

Cột (5)dung tích hồ trên ngưỡng tràn V = Vk - Vbt

Cột (6) Giá trị

GVHD: Page 20

Cột (7) Giá trị Cột (8) Dung tích hồ ứng với mực nước Z (tra quan hệ Z~V)

Bảng 5.1: Bảng tính giá trị đặc trưng của biểu đồ phụ trợ

Cột 2: Thời đoạn tính toán t=0,5h

Cột 3: Qđến lấy theo tài liệu thủy văn

Cột 4: Lưu lượng trung bình thời đoạn

Cột 5: Từ qxả 1→ f1 nội suy theo đường quan hệ phụ trợ

Cột 6 và 7: giá trị của hai hàm phụ trợ ứng với mỗi thời đoạn :

f2(q)=Q f q1( )

Cột 8:lưu lượng lũ xả cuối thời đoạn (tra f2(q) trên đường phụ trợ)

Cột 9:lưu lượng lũ xả trung bình của từng thời đoạn:

1 2 3

( / ) 2

GVHD: Page 23

Cột 13:cao trình mực nước trong hồ

Cột 14:cột nước trên tràn

Các tính toán cụ thể như sau:

* Đối với tần suất kiểm tra P=0,2:

GVHD: Page 26

Hình 5.3: biểu đồ quan hệ lũ đến và lũ xả (P=0,2% và B tr =35m)

* Bảng tính điều tiết lũ P = 1%

Cột 1:số thứ tự

Cột 2: Thời đoạn tính toán t=0,5 h

Cột 3: Qđến lấy theo tài liệu thủy văn

Cột 4: Lưu lượng trung bình thời đoạn

Cột 5: Từ qxả 1→ f1 nội suy theo đường quan hệ phụ trợ

Cột 6 và 7: giá trị của hai hàm phụ trợ ứng với mỗi thời đoạn :

f2(q)=Q f q1( )

Cột 8:lưu lượng lũ xả cuối thời đoạn (tra f2(q) trên đường phụ trợ)

Cột 9:lưu lượng lũ xả trung bình của từng thời đoạn:

1 2 3

( / ) 2

GVHD: Page 27

Cột 12:tổng thể tích trong hồ

Cột 13:cao trình mực nước trong hồ

Cột 14:cột nước trên tràn

GVHD: Page 30

Hình 5.4: đồ quan hệ lũ đến và lũ xả (P=1,5% và B tr =15m)

5.2.3 kết quả tính toán điều tiết lũ

Bảng 5-4 các kết quả tính toán điều tiết lũ

5.2.4 Kiểm tra khả năng tháo:

-Lưu lượng tháo lớn nhất xác định theo công thức :

Ta đi vào việc thiết kế công trình với đập có bề rộng Btr = 35 m

Kết quả khảo sát vật liệu đất đắp cho thấy trữ lượng đất tại chỗ khá dồi dào đủ đáp ứng nhu cầu đắp đập và tương đối đồng nhất về chỉ tiêu cơ lý và nguồn gốc tạo thành Vì vậy thích hợp nhất là chọn hình thức đập đất đồng chất để thiết kế

6.1.3.Chỉ tiêu thiết kế

- Mực nước dâng bình thường (MNDBT= 24 m)

- Mực nước lũ thiết kế (MNLTK = 26,79 m)

- Mưc nước lũ kiểm tra (MNLKT = 27,172 m)

- Cao trình đáy đập đáy = 7,5 m

- Tần suất gió lớn nhất Pmax= 4% tương ứng với V4%= 28 m/s

- Tần suất gió bình quân lớn nhất là Pbq ứng với V= 16m/s

+ Δh và Äh’ : Ðộ dềnh do gió ứng với vận tốc gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

+ hslvà h’sl : Chiều cao song leo ( có mức đảm bảo 1% theo TCVN 8216-2009) ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

+ a , a’ , a” : Độ vượt cao an toàn ứng với MNDBT , MNLTK , MNLKT

6.2.1.1.1 Xác định cao trình đỉnh đập theo MNDBT:

Z1 = MNDBT + h + hsl +a -Xác định h:

Xác định theo công thức: :

2

6 2.10 V D.cos s

hs1% - Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1%

K1, K2 - các hệ số phụ thuộc độ nhám tương đối  /h1% và đặc trưng vật liệu gia cố mái đập

K3 - hệ số phụ thuộc vào tốc độ gió và hệ số mái nghiêng

K4 , K - hệ số được xác định từ đồ thị

- Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu: H  0,5 

*Tính các giá trị không thứ nguyên gt gD, 2

V V ; Trong đó: t - thời gian gió thổi liên tục

9,81.1200

15, 015(28)

gt V gD V

g h V g V

g h V g V

GVHD: Page 35



20,007.(28)

9,81

0,87.(28)

2, 489,81

- K3 tra bảng P2-4 đồ án MHTC trang 114, phụ thuộc tốc độ gió và hệ số mái

m, sơ bộ chọn hệ số mái thượng lưu của đập là: m = 3  5 và vận tốc gió lớn nhất V = 28 m/s  K3 = 1,5

- K4 tra đồ thị hình P2-3 đồ án MHTC , phụ thuộc hệ số mái m và trị số

Vậy: Z1 = MNDBT + Δh + hsl + a = 24 + 0,0116 + 1,249 + 0,7 = 25,96 (m)

6.2.1.1.2: Xác định cao trình đỉnh đập theo MNLTK:

V: vận tốc gió trung bình lớn nhất (Ứng với Pmax = 50 %), V’ = 16(m/s)

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

 : Chiều dài trung bình của sóng

- Tính các đại lượng không thứ nguyên: .

4, 2

g h V g V

1, 37

g h V g V

1, 37

g h V g V

Btr=35m

Trường hợp (MNLTK),

Btr=35m

Trường hợp (MNLKT),

Zđđ = MAX(Z1, Z2, Z3) Cao trình đỉnh đập: Zđđ = 27,86 m

Chiều cao đập: H = Zđđ –Zđ= 27,86-7,5=20,36 (m)

6.2.2.2 Xác định bề rộng và cấu tạo của đập

Đập không nằm trong tuyến đường giao thông nhưng để thuận tiện cho việc thi

công, khai thác, quan lý và một phần nhu cầu đi lại sau này ta chọn bề rộng đỉnh đập : B

GVHD: Page 40

→ mtl = 3,018 mhl = 2,518

Từ đó ta chọn mái như sau :

- Mái thượng lưu : m = 3,5

- Mái hạ lưu : m2 = 3

- 6.2.3.2 Cơ đập

- Em chọn bố trí 1 cơ ở mái hạ lưu tại cao trình +17,5 m

- Chiều rộng cơ chọn bằng 3m để đảm bảo cho thi công cơ giới được dễ dàng Trên cơ mái hạ lưu cần bố trí rãnh thoát nước để tập chung nước và dẫn nước mưa tránh hiện tượng thấm nước mưa và thân đập độ dốc dọc cơ về phía rãnh tập chung nước xuống chân đập là i= 2%

6.2.4.Thiết bị chống thấm

6.2.4.1.vật liệu chống thấm cho thân đập

+ Do dập đồng chất có hệ số chồng thấm k = 7.10-5 (m/s) cần phải bố trí thiết bị chống thấm

Dựa vào điều kiện vật liệu xây dựng trong vùng chọn thiết bị chống thấm cho thân đập kiểu tường nghiêng , vật liệu làm tường là đât sét với hệ số k = 10-6 (m/s)

6.2.5.THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC CHO THÂN ĐẬP

Phân làm 2 đoạn ( theo chiều dài đập )

6.2.5.1.Đoạn lòng sông