Thiết kế hồ chứa Sông Dinh 3 Phương án 1

Công trình hồ chứa nước sông Dinh 3 dự kiến xây dựng trên sông Dinhthuộc các xã Tân Hà, Tân Nghĩa, Tân Minh, Tân Xuân, Tân An và một phần trại cảitạo Z30D, huyện Hàm Tân, tỉnh Bình Thuận

LỜI CẢM ƠN.

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân vàđược sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn thủy công cũngnhư toàn thể các thầy cô giáo trong trường đã dạy dỗ và chỉ bảo em trong suốtnhững năm học vừa qua, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TSNguyễn Chiến, em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình

Với đề tài: ’’ Thiết kế hồ chứa Sông Dinh 3 – Phương án 1’’

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điềukiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vàothực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi

Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vậndụng tổng hợp các kiến thức đã học Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng vì điềukiện thời gian còn hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp

có thể xảy ra Mặt khác kinh nghiệm bản thân trình độ còn hạn chế nên trong đồ nàykhông tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáogiúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũngđược hoàn thiện và nâng cao

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo GS.TS NguyễnChiến đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ ánnày

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 Ngành: công trình thủy lợi

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1 VỊ TRÍ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 2

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 2

1.3 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ VÀ NHU CẦU DÙNG NƯỚC 14

1.4 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 17

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THUỶ LỢI 19

2.1.LỰA CHỌN VÙNG TUYẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 19

2.2 TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT CỦA HỒ (MNC) 19

2.3 XÁC ĐỊNH MNDBT VÀ DUNG TÍCH HỒ 20

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN 26

3.1 BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 26

3.2 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 27

3.3 THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP DÂNG 31

3.4 TRÀN XẢ LŨ 35

3.5 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG, CHỌN PHƯƠNG ÁN 49

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 53

4.1 BỐ TRÍ CHUNG ĐƯỜNG TRÀN 53

4.2 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ: 54

4.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG TRÀN 55

4 4 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN 71

4.5 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH NGƯỠNG TRÀN 73

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH 80

5.1 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP 80

5.2 TÍNH THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN 83

5.3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP 90

5.4 CHỌN CẤU TẠO ĐẬP 94

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 97

6.1 BỐ TRÍ CỐNG 97

6.2 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG 97

6.3 TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG 99

6.4 KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY VÀ TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 103

6.5 CHỌN CẤU TẠO CỐNG 108

CHƯƠNG 7 CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 111

TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 111

7.1 MỤC ĐÍCH VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 111

7.2 TÀI LIỆU CƠ BẢN VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 111

7.3 XÁC ĐỊNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐNG 113

7.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỐNG NGẦM 119

7.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 126

7.6 TÍNH TOÁN KIỂM TRA NỨT 133

KẾT LUẬN 136

PHỤ LỤC……… 138

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH.

1.1 VỊ TRÍ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH.

1.1.1 Vị trí địa lý.

Công trình hồ chứa nước sông Dinh 3 dự kiến xây dựng trên sông Dinhthuộc các xã Tân Hà, Tân Nghĩa, Tân Minh, Tân Xuân, Tân An và một phần trại cảitạo Z30D, huyện Hàm Tân, tỉnh Bình Thuận

Công trình đầu mối dự kiến nằm tại khu vực hợp lưu của sông Dinh và suốiCát có vị trí địa lí như sau:

- Cấp nước với lưu lượng Q=7,3m3/s

- Cấp nước cho 2230 ha đất canh tác của các xã Tân Hà, Tân Xuân, Tân Thiện

Khu vực bờ tả có hướng dốc chính theo hướng Đông Bắc – Tây Nam Độcao biến động từ 40m xuống 16m, nhưng thỉnh thoảng xuất hiện mỏm đồi lượnsóng cao đến 45,0m Địa hình khu vực này còn đặc điểm đáng chú ý là có quốc lộ

55 chạy qua và khu dân cư chia thành 2 tiểu khu, một tiểu khu dốc từ quốc lộ 55xuống và tiểu khu kia ngược lại Do vậy khu vực này bố trí kênh rất phức tạp

Toàn vùng có độ cao tuyệt đối từ 16,0 45,0m

- Độ dốc cấp I ( từ 0 30) : 3.449ha , chiếm 77,33 %

- Độ dốc cấp II ( từ 3 80) : 610ha , chiếm 13,67 %

- Độ dốc cấp III ( từ 8 150) : 90ha , chiếm 2,00 %

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 3 Ngành: công trình thủy lợi

- Sông suối: 311ha , chiếm 7,00 %

Với địa hình như trên hầu hết diện tích không ảnh hưởng ngập úng

Công trình nằm trên đoạn trung lưu sông, địa hình dạng gò đồi cao độ từ 5

20m Khu vực lòng hồ có bờ dốc thoải nên mặt hồ thoáng rộng (khoảng trên 1000ha)

1.2.2.1 Mô tả địa chất khu vực lòng hồ

Cấu tạo địa chất khu lòng hồ là một điểm nhỏ ở phía Nam của đới cấu trúchoạt hóa Mezozoi-Keizozoi Đà Lạt

Khu hồ chứa nằm gần đứt gãy Hàm Tân - Lộc Ninh Khu vực công trình cócấp động đất cấp 7

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 5 Ngành: công trình thủy lợiTrong vùng nghiên cứu chỉ có Macma xâm nhập : Granit, Granodirit phức hệ quántính (K1d ) Phủ lên nó là trầm tích eluvi- eduvi Ngoài ra còn có trầm tích eluvicủa sông Dinh (aQ) cũng như trầm tích aluvi của biển (maQ).

1.2.2.2 Mô tả địa chất tuyến đập và tuyến tràn theo phưong án 1.

Địa tầng các mặt địa chất dọc và ngang tim đập, tuyến tràn được mô tả vàđánh giá:

+ Lớp 2a:

Á cát – á cát nhẹ màu xám nâu vàng nhạt , hồng nhạt, xám tro, x ám nâu,vàng Trong tầng có chứa mọt số ít sạn sổi nhỏ thạch anh Hạt cát nhỏ - chặt vừa ,kém chặt Bề dày lớp thay đổI 0,40,3m

+ Lớp Ia:

Đá granit phong hóa mạnh màu xám nâu vàng, xám trắng, đốm đen, xám nâuđen Trong tầng đôi chỗ đã phong hóa hoàn toàn á sét – á cát chứa dăm sạn Đámềm yếu, nứt nẻ mạnh, nõn khoan vữ thành cục Bề dày thay đổI 0,25,0m

+ Lớp Ib:

Đá granit phong hóa màu xám nâu vàng, xám trắng, đốm đen, hồng nhạt Đánứt nẻ vừa - mạnh, khe nứt nhỏ vừa, nõn khoan vỡ thành dăm cục, thỏI ngắn 10

30 cm Bề dày lớp thay đổI 0,50,9m, tại lỗ khoan 8, 13,14,

SDII-15 mới khoan vào 1,56m

+ Lớp I:

Đá granit phong hóa nhẹ - màu tươi xám trắng, đốm đen Đá ít nứt nẻ, khenứt kín, nõn khoan thành thỏi dài 10 35cm, đá cứng chắc Bề dày lớp chưa xácđịnh, mới khoan vào 0,53,5m.

+ Kết quả thí nghiệm đổ nứơc tại thực địa cho thấy trong lớp 2a có K=9,3.10

-3cm/s, lớp 2 có K=9,3.10-5cm/s, lớp 4 co K=1,6.10-4 3,4.10-4cm/s

+ Kết quả ép nước thí nghiệm các lỗ khoan cho thấy lượng mất nước đơn vị

q trong đá granit vừa thay đổI 0,04l/pm, trong đá phong hóa nhẹ - tươi thay đổI0,01l/pm, ép nước trong phạm vi đá phong hóa mạnh và phong hóa vừa - nhẹ có qthay đổi 0,1l/pm0,12l/pm, trong phạm vi đá phong hóa vừa và nhẹ có q thay đổi0,03 l/pm

1.2.2.3 Chỉ tiêu cơ lý của đất đá nền tại các tuyến.

Các chỉ tiêu cơ lý của đất đá nền tại các tuyến được thể hiện trong các bảng1.2,1.3,1.4 như sau:

Bảng1.2 Thành phần hạt của đất nền.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 7 Ngành: công trình thủy lợi

Độ sâu lấymẫu(m)

Thành phần hạt(%)Hạt

sét

thấm K10^(-6) cm/s

Nhỏ Lớn Mịn Nhỏ Vừa Thô Nhỏ Vừa

<

0.005

0.005-0.01

0.05

0.01-0.1

0.05-0.25

0.1-0.5

0.25-0.5 -2

2-4

10

Độ sâu lấy mẫu(m) Từ…

Tính chất vật lýGiới hạn Atterberg Độ

đặc B

Độ

ẩm tự nhiên

W e

Dung trọng

Tỷ trọng



Độ khe

hở n%

Độ khe hở

0



Độ bão hòa G%

G.hạn chảy

W T

G.hạn dẻo

W P

Chỉ số dẻo

W N

Thiên nhiên

Độ sâu lấy mẫu (m) Từ…

đến

Tính chất cơ học Sức kháng cắt(t) dưới áp lực P(KG/cm 2 ) Biến dạng lún (e p )dưới áp lực P Lực

dính C (KG/

cm 2 )

Góc ma sát trong

P 1 =1

1

KG/

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 9 Ngành: công trình thủy lợi

5 1127 ĐT4 0.6-0.8 0.21 17.35 0.529 0.863 1.162 0.784 0.729 0.693 0.669 0.653 Tổng cộng 1.00 2.568 4.221 5.694 2.873 3.349 3.137 3.005 2.920 2.861 Trung bình 0.20 17.21 0.514 0.844 1.139 1.437 0.670 0.627 0.601 0.584 0.572

1.2.2.4 Địa chất thủy văn.

Địa chất thủy văn khá đơn giản vì hầu như các tầng chứa nước đều không áp,nguồn cung cấp nước là nước mưa, miền thoát nước là hệ sông suối Có thể chia 2tầng chính:

+ Tầng chứa nước vỉa,lỗ rộng: trong trầm tích aluvi vớI đặc điểm trữ lượnglớn Tầng này phân chia được rõ ràng bởi có tầng cách nước granit

+ Tầng chứa nước trong đất đá granit: có trữ lượng không lớn, tính thấm củađất và đá thuộc loại trung bình, yếu

1.2.3 Vật liệu xây dựng.

+ Đất đắp : khu vực công trình chủ yếu là đất có hàm lượng cát cao Bãi vậtliệu dự kiến tại đồi 51 đã khảo sát cho thấy trữ lượng đảm bảo V=3.767.200m3; tuynhiên cự ly khá xa ( trung bình 3,5 km) kinh phí tăng lên do vận chuyển Hệ sốthấm K=6.10-5 cm/s là khá lớn, cần có biện pháp chống thấm cho đập Mỏ VL-Inằm ở hạ lưu, cách tuyến đập khoảng 3km thuận tiện cho khai thác và có trữ lượngkhá lớn khoảng 3.438.345 m3 Mỏ VL-VII cách đập khoảng 25km có trữ lượngkhoảng 1.246.100m3

Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp.

Đất đắp có các chỉ tiêu cơ lý sau:

+ Cát: các mỏ cát ngay khu vực công trinhh hiện đang được khai thác phục

vụ xây dựng trữ lượng dồi dào

1.2.4 Khí tượng thủy văn.

1.2.4.1 Tài liệu khí tượng

* Đặc điểm chung về khí tượng.

Lưu vực sông Dinh nằm ở khu Nam Trung Bộ Hàng năm chịu tác động luânphiên của hai loại gió mùa chủ yếu: gió mùa – mùa hạ và gió mùa – mùa đông.Theo đó hình thành hai loại khí hậu mùa hạ và mùa đông

Tương ứng với mùa hạ và mùa đông là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từtháng V đến tháng X hàng năm Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau Trong

đó các tháng I,II,III gần như không mưa

* Các đặc trưng khí tượng thiết kế.

+ Mưa ( X:mm)

- Lượng mưa năm trên lưu vực:

Trên lưu vực sông Dinh lương mưa nam biến đổi thuộc vào loại lớn nhấttrong khu vực, nó tăng dần từ hạ lưu (Xo=1000mm) lên thượng nguồn(Xo=2300mm) Lượng mưa đo tại Phan Thiết trong 27 năm (1958-1992) bình quân

là Xbq=1044mm Trị số đo tại trạm khí tượng Tà Pao là 2429mm và tai Đại Nga là2560mm

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 11 Ngành: công trình thủy lợi Lượng mưa chuẩn trên lưu vực chọn một cách bình quân Xo=1700mm vàlượng mưa tháng và số ngày mưa hgi trong bảng 1.5

Bảng 1.5 Lượng mưa trên lưu vực sông và số ngày bình quân (N bq ).

- Lượng mưa tưới thiết kế:

Lượng mưa khu tưới tính trực tiếp từ liệt thực đo tại thị xã Phan Thiết sẽ cho kết quả hợp lý và an toàn

+ Độ ẩm không khí:

Sự dao động của đặc trưng này thích ứng với biến hình mưa trong năm Mùa mưa độ ẩm khá lớn và ngược lại vào mùa khô Tại Phan Thiết độ ẩm bình quân nhiều năm Ubq= 79,5%

+ Bốc hơi :

Tổn thất do bốc hơi hồ chứa(Zo:mm):

Khi hình thành hồ chứa sông Dinh một phần lưu vực hồ chiếm chỗ sẽ giatăng tổn thất do bốc hơi mặt nước so với bốc hơi lưu vực khi chưa có hồ chứa Vì

vậy Zo chính là hiệu số của lượng bốc hơi mặt nước(Zn) so với lượng tổn thấtdòng chảy trên lưu vực (Zo):

Zo=Zn-Zo

Theo kết quả tính toán khí tượng thủy văn ta có Zo=700mm

Phân phối Zo cho các tháng như sau:

Bảng 1.8 Bảng phân phối Zo cho các tháng trong năm.

Phân phối dòng chảy năm thiết kế như sau

Bảng 1.9 Phân phối dòng chảy năm thiết kế (p=75%)

Q(m3/s) 4.99 11.08 14.04 18.16 7.7 2.57 1.72 0.48 0.29 0.23 1.09 2.6

* Dòng chảy lũ.

Quá trình lũ thiết kế và kiểm tra:

Bảng 1.10 Quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập sông Dinh với P=1%

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 13 Ngành: công trình thủy lợi

Hình 1.3.quan hệ Q~t ứng với tần suất thiết kế P=1%.

Bảng 1.11 Quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập sông Dinh với P=0.2%.

Bảng 1.12 Dòng chảy rắn tuyến đập sông Dinh.

1 Tổng lượng phù sa lơ lửng W1 103m3/ năm 78,9

2 Tổng lượng phù sa di đẩy Wđ 103m3/ năm 6,3

3 Tổng lượng dòng chảy rắn Wo 103m3/ năm 85,2

1.3 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ VÀ NHU CẦU DÙNG NƯỚC.

1.3.1 Tình hình dân sinh.

Vùng dự án nghiên cứu được xác định gồm 3 đơn vị hành chính xã thuộchuyện Hàm Tân-tỉnh Bình Thuận là: Xã Tân Nghĩa, Tân Hà và Tân Xuân

Tổng diện tích tự nhiên (DTTN) của vùng dự án: 4460 ha Trong đó:

- Tân Nghĩa: 200 ha, chiếm 4,5% DTTN

- Tân Hà : 3250 ha, chiếm 71,75% DTTN

- Tân Xuân : 1060 ha, chiếm 23,75% DTTN

Dân số vùng dự án (tháng 12/2003): 11.847 người; trong đó, nhân khẩu nôngnghiệp 10.654 người Lao động xã hội: 5.959 người (lao động nông nghiệp: 4609người, chiếm 77,34% lao động xã hội) Số hộ: 2.432 hộ Bình quân một hộ nôngnghiệp có 1,02 ha đất nông nghiệp, 4,87 nhân khẩu/hộ và 2,45 lao động/hộ Bìnhquân một nhân khẩu nông thôn có: 2.094 m2 (một lao động nông nghiệp có: 4.160

m2) Đây là con số đáng kể trong khi ruộng đất bình quân ít, đây là sức ép về giảiquyết việc làm, thu nhập và đời sống đối với dân cư nông thôn vùng dự án

Nếu chỉ canh tác như hiện nay (hệ số quay vòng đất: 1,16) thì còn dư đến50% nguồn lực lao động

1.3.2 Tình hình kinh tế.

Hiện nay kinh tế trong vùng dự án là sản xuất nông nghiệp với trên 85% dân

số và lao động sống bằng các ngành, các ngành khác như dịch vụ, du lịch chưa đượcphát triển nhiều

* Sản xuất nông nghiệp

- Bắp và cây màu khác:

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 15 Ngành: công trình thủy lợi

Sau lúa, cây lương thực chủ yếu kế đến là cây bắp, đang được phát triển trênđất màu Diện tích Bắp năm 2000 có 361 ha, đến năm 2003 đạt: 401 ha, năng suấtkhông tăng và sản lượng năm 2003: 1906 tấn (tăng gấp 1,1 lần so với năm 2000).Cây Bắp đã và đang được trồng bằng giống Bắp lai đạt năng suất cao là nguyên liệu

để chế biến thức ăn gia súc và xuất khẩu, thị trường tương đối ổn định

Cây khoai lang và cây mì vẫn được nông dân chọn trồng trong cơ cấu luâncanh, nhằm đa dạng hoá sản phẩm, tận dụng điều kiện tài nguyên thiên nhiên

+ Cây công nghiệp ngắn ngày

Gồm đậu phộng, mè, mía đường, bông Đây là các cây thế mạnh ở vùng đấtxám trên phù sa cổ, có thể luân- xen canh hợp lý trên đất phù sa ven sông

+ Cây thực phẩm và rau

Cây đậu đỗ năm 2000: 154 ha, đến năm 2003 tăng lên: 162 ha; năng suất 0,6tấn/ha.; sản lượng năm 2003 đạt 90,2 tấn

Rau các loại, diện tích năm 2003: 79ha, năng suất 13,2 Tấn/ha, sản lượng

1042 tấn Xu thế ổn định cả về diện tích, năng suất và sản lượng bị hạn chế vì thịtrường tiêu thụ vì chỉ cung cấp cho nội bộ vùng, đồng thời chất lượng cũng chưađảm bảo nên khó mở rộng

+ Cây lâu năm

- Cây điều:

Đây là cây công nghiệp lâu năm trồng chủ yếu ở vùng dự án do chịu hạn tốt,

ít vốn đầu tư Những năm gần đây, cây điều do có thị trường tiêu thụ, giá khá cao,nên nông dân tích cực mở rộng diện tích

-Cây ăn trái:

Diện tích trồng cây ăn quả năm 2000 là:168 ha đến năm 2002 tăng lên: 175

ha Các cây trồng phổ biến ở vùng dự án là nhãn, xoài, thanh long

* Hiện trạng sản xuất ngành chăn nuôi

Chăn nuôi nói chung phát triển khá đang trở thành ngành sản xuất chínhtrong nông nghiệp Chăn nuôi mô hình phổ biến là trong hộ gia đình nhằm tận dụngsức lao động, phụ phẩm trồng trọt, dùng làm sức kéo, nuôi lấy thịt,…và tăng thêmthu nhập cho kinh tế gia đình

1.3.3 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi.

Trên dòng sông chính của sông Dinh, ở phần thượng nguồn có hồ LâmTrường với diện tích lưu vực 13,5 Km2 thiết kế tưới cho gần 200 ha đất của lâmtrường sông Dinh Dung tích hồ là 2,3 triệu m3

Thượng lưu hồ sông Dinh 3 còn có hồ núi Le, Flv=14,7 km2, Ftưới=400 ha, Vhồ=4.106 m3

Hồ Gia Ui có Flv=17,7 km2, Ftưới=1000ha, Vhồ=11,8.106 m3

Phần trung và hạ lưu sông Dinh có trạm thuỷ điện Tân Xuân có công suất120KW và đập đá dựng lấy nước cấp cho thị trấn Lagi.

Hiện tại trong vùng chỉ có hồ Tân Hải thuộc xã Tân Hà khả năng tưới bổsung cuối vụ khoảng 50 ha lúa mùa, hệ thống kênh được kiên cố hoá 2000m Nhìnchung công trình còn sử dụng được, hệ thống kênh tưới có thể sử dụng tót khi tiếpnước từ kênh chính hồ Sông Dinh 3

1.3.4 Nhu cầu dùng nước.

bảng 1.13 Nhu cầu dùng nước tính tại đầu mối

Hình 1.5 Biểu đồ nhu cầu dùng nước.

1.4 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ.

1.4.1 Cấp công trình.

1.4.1.1 Theo nhiệm vụ công trình.

Hồ có nhiệm vụ tưới cho 2230 ha >2000ha, cấp nước với lưu lượng là Q

=7,30 m3/s, tra bảng 2.1 TCXDVN 285-2002 ta được cấp công trình là cấp III

1.4.1.2 Theo chiều cao của công trình và loại nền.

Theo kết quả nghiên cứu của giai đoạn lập dự án, chiều cao đập là 25,73m, đất nền thuộc nhóm A Tra bảng 2.2 TCXDVN 285-2002 ta được cấp công trình là cấp III

Tổng hợp 2 kết quả trên ta có: Cấp công trình là cấp III

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 17 Ngành: công trình thủy lợi

- Tần suất lũ kiểm tra: P=0,2%

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

- Tần suất tưới bảo đảm: P=75%

- Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng: P=10%

1.4.2.2 Hệ số tính toán.

- Hệ số tin cậy khi tính ổn định, độ bền: Kn=1,15

- Hệ số điều kiện làm việc: m=1,0

- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng hồ: T=75 năm

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập đất:

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THUỶ LỢI.

2.1.LỰA CHỌN VÙNG TUYẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.

Sau khi khảo sát địa chất trên lòng sông Dinh từ hồ núi Le xuống hạ lưu chỉ

có một khu vực có ưu điểm lớn khi xây đập tạo hồ chứa sông Dinh 3 là vị trí hợplưu của sông Dinh và suối Cát

Tại vị trí này đã khảo sát kỹ hai tuyến đập chính:

- Tuyến I: Vị trí tại gần ngã ba hợp lưu của sông Dinh và suối Cát, thuộc xãTân Hà, Tân Nghĩa, Tân Minh, Tân Xuân, Tân An thuộc huyện Hàm Tân, tỉnh Bìnhthuận

- Tuyến II: Cách tuyến I khoảng 200m về phía hạ lưu sông Dinh

Xét về điều kiện kinh tế và kỹ thuật ta thấy : Tuyến II có điều kiện địa chấttốt, đá gốc phong hoá nhẹ xuất hiện với mật độ cao nên việc đặt móng tràn trên nền

đá ít phải xử lý và thuận lợi cho bố trí các hạng mục công trình đập, tràn, cống lấynước Khối lượng xây lát kênh và các công trình trên kênh ít vì chiều dài tuyến nhỏhơn so với tuyến I Vậy ta chọn vị trí đập chính tại tuyến số II

2.2 TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT CỦA HỒ (MNC).

2.2.1 Khái niệm về mực nước chết và dung tích chết.

Dung tích chết Vc là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiếtdòng chảy Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa Mực nước chết làmực nước tương ứng với dung tích chết Mực nước chết và dung tích chết có quan

hệ với nhau qua đường đặc trưng địa hình hồ chứa Z~V

2.2.2 Nội dung tính toán.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 19 Ngành: công trình thủy lợi

2.2.2.1 Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng bùn cát.

h : Chiều dày lớp nước đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống

Theo kinh nghiệm h d=(0, 4 0, 7)m , chọn h d=0,5m

h: Độ sâu cột nước trước cống để lấy đủ lượng nước thiết kế

sơ bộ chọn h=1,2 m

 MNC=36,82+0,5+1,2=38,52 m

2.2.2.2 Xác định MNC theo yếu cầu khống chế tưới tự chảy.

MNC theo điều kiện khống chế tưới tự chảy phải thoả mãn điều kiện sau:

Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và nhu cầu dùngnước trong năm ta có:

Wđến = Q i t i =171.715.000 m3

Wdùng = 90.603.000 m3

Ta thấy Wđến>Wdùng , do đó trong một năm lượng nước đến luôn đáp ứng đủlượng nước dùng

Vậy đối với hồ chứa Sông Dinh 3 ta tiến hành điều tiết năm

Khi tính toán điều tiết năm thường sử dụng năm thủy lợi để tính, tức là đầunăm mực nước trong hồ là MNC, đến cuối mùa lũ mực nước trong hồ là MNDBT

và cuối năm nước trong hồ trở về MNC

2.3.3 Tính toán điều tiết theo phương pháp lập bảng.

Việc xác định MNDBT thực chất là việc xác định dung tích hiệu dụng của khonước Ở đây xác định dung tích hiệu dụng một cách đúng dần thông qua 2 bước tính

là chưa kể tổn thất và có kể đến tổn thất kho nước

2.3.3.1.Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể đến tổn thất hồ chứa

Phương pháp và cách tính được thể hiện cụ thể qua bảng tính sau:

Bảng 2.1 Tính dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể đến tổn thất hồ chứa.

Nướcthừa

Nướcthiếu

Vkho Vxả thừa

Ngày m3/s WQ

(106m3)

Wq(106m3)

V+

(106m3)

(106m3)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 21 Ngành: công trình thủy lợi

Khi chưa kể đến tổn thất: V hd =32,087.10 6 m 3 ;

V kho = V c + V hd =43,737.10 6 m 3

Trong đó:

Cột 1: Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo thủy văn

Cột 2: Ghi số ngày của từng tháng

Cột 3: Ghi lượng nước đến theo tần suất thiết kế của tháng tương ứng với cột2

Cột 4: Ghi tổng lượng nước đến của tháng tương ứng với cột 2

WQ=Q.ΔZti

Cột 5: Ghi tổng lượng nước dùng

Cột 6: Ghi tổng lượng nước thừa

Cột 7: Ghi tổng lượng nước thiếu

ΔZV= WQ- Wq

Tổng cột 7 chính là lượng nước còn thiếu và chính là dung tích hiệu dụng của hồ chứa

Cột 8: Ghi lượng nước tích trong hồ chứa kể cả dung tích chết

Cột 9: Ghi tổng lượng nước xả thừa

2.3.3.2 Xác định dung tích hiệu dụng hồ chứa có kể đến tổn thất hồ chứa

* Tính tổn thất hồ chứa thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.2.Bảng tính tổn thất hồ chứa

Tháng

Wtt(106m3)

V2

(106m3)

F2(106m2)

Vtb(106m3)

Ftb(106m2)

Zbh(m)

Wbhơi(106m3)

IX 43.737 8.76 42.46 8.59 0.047 0.404 1%Vtb 0.425 0.828

X 43.737 8.76 43.737 8.76 0.043 0.377 1%Vtb 0.437 0.814

XI 43.737 8.76 43.737 8.76 0.056 0.491 1%Vtb 0.437 0.928XII 42.685 8.65 43.211 8.69 0.066 0.574 1%Vtb 0.432 1.006

I 38.011 7.98 40.348 8.32 0.071 0.591 1%Vtb 0.403 0.994

II 30.287 6.81 34.149 7.41 0.062 0.459 1%Vtb 0.341 0.801III 23.724 5.81 27.0055 6.36 0.072 0.458 1%Vtb 0.27 0.728

Cột 1: Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thủy lợi.

Cột 2: Ghi dung tích hồ chứa kể cả dung tích chết khi chưa tính tổn thất(bằng cột 8 ở bảng 2.1) (106 m3)

Cột 3: Ghi diện tích hồ chứa tương ứng với dung tích hồ ở cột 4 (Tra quan hệV~F)

Cột 4: Ghi dung tích bình quân của hồ chứa (106 m3).: 1

2

i i bq

V V

V  

 Cột 5: Ghi diện tích mặt hồ tương ứng với Vbq (tra theo đường đặc trưng địahình kho nước) (106 m2)

Cột 6: Là lượng tổn thất Zphân phối trong năm

Cột 7: Là tổn thất bốc hơi tương ứng với các tháng ở cột 1 (106 m3)

 Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất của hồ chứa

Bảng 2.3.Bảng tính dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất hồ

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 23 Ngành: công trình thủy lợi

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

Cột 2: Tổng lượng nước đến trong từng tháng

Cột 3: Tổng lượng nước dùng trong từng tháng chưa kể đến tổn thất Cột 4: Tổng lượng nước dùng trong từng tháng có kể đến tổn thất

Cột 5: Lượng nước còn thừa trong kho trong từng tháng khi WQ>Wq’ Cột 6: Lượng nước còn thiếu trong kho trong từng tháng khi WQ<Wq’ Cột 7: Dung tích kho chứa V t V t1V

Dấu (+) khi tháng thừa nước

Dấu (-) khi tháng thiếu nước V c V t V cV h

Cột 8: Lượng nước xả thừa

So sánh Vhd của hồ khi có tổn thất va không có tổn thất thông qua sai số  =36,859 32,087.100

V2

(106m3)

Diệntích F2(106m2)

Vtb(106m3)

Ftb(106m2)

Zbh(m)

Wbhơi(106m3)

IX 48.509 9.37 44.4 8.84 0.047 0.415 1%Vtb 0.444 0.86

X 48.509 9.37 48.51 9.37 0.043 0.403 1%Vtb 0.485 0.89

XI 48.509 9.37 48.51 9.37 0.056 0.525 1%Vtb 0.485 1.01XII 46.451 9.1 47.48 9.23 0.066 0.609 1%Vtb 0.475 1.08

I 40.783 8.376 43.62 8.74 0.071 0.621 1%Vtb 0.436 1.06

II 32.258 7.13 36.52 7.76 0.062 0.481 1%Vtb 0.365 0.85III 24.967 6.04 28.61 6.6 0.072 0.475 1%Vtb 0.286 0.76

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN.

3.1 BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.

3.1.1.Đập dâng nước.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 25 Ngành: công trình thủy lợi

- Phương án 1: Đập đồng chất không có tường lõi, có lăng trụ thoát nước.Trên đỉnh đập làm tường chắn sóng cao 1m

- Phương án 2: Đập đồng chất có tường lõi ở giữa, sau tường có ống lọcnghiêng bằng cát.Trên đỉnh đập làm tường chắn sóng cao 1m

Qua so sánh hai phương án ta thấy phương án 1 thi công đơn giản hơnphương án 2 Mặt khác nền của công trình có hệ số thấm nhỏ hơn (2.105cm/m) nên

ta chỉ cần làm theo phương án 1 Vì vậy,phương án chọn là phương án 1

3.1.2 Tràn xả lũ.

3.1.2.1 Phương án tràn.

Từ việc bố trí tuyến tràn ta đưa ra 2 phương án thiết kế như sau:

- Phương án 1: Tràn đỉnh rộng Sau tràn là dốc nước Tiêu năng sau dốc bằng mũihắt

- Phương án 2: Tràn đỉnh rộng Sau tràn là dốc nước Tiêu năng sau dốc bằng bểtiêu năng

Qua so sánh 2 phương án, ta thấy phương án 1 thích hợp với nền địa chất là nền đá rắn chắc nên ta chọn phương án thiết kế là phương án 1

3.1.2.2 Hình thức tràn

Căn cứ vào điều kiện địa hình có hai phương án hình thức tràn: Đập tràn có cửa van điều tiết và đập tràn không có cửa van điều tiết Cả 2 phương án đều có ưu nhược điểm khác nhau:

- Đập tràn có cửa van điều tiết:

+ Do ngưỡng tràn thấp hơn MNDBT nên giảm được diện tích ngập lụt thượng lưu.+ Điều tiết lũ tốt và mực nước lũ không vượt qua nhiều so với MNDBT, có thể kếthợp xả bớt 1 phần mực nước hồ khi cần thiết, quản lý vận hành phức tạp

- Đập tràn không có cửa van điều tiết

+ Tăng mức độ ngập lụt thượng lưu, không thể kết hợp xả bớt một phần nước hồkhi cần thiết

+ Quản lý vận hành đơn giản

Ta thấy với mặt bằng công trình đầu mối hiện nay và địa chất lớp mặt đã khảo sátviệc bố trí tràn không cửa van rất khó và không hiệu quả Do những ưu điểm củađập tràn có cửa van nên ta chọn hình thức đập tràn có cửa van điều tiết

3.1.3 Cống lấy nước.

3.1.3.1 Tuyến cống

+ Cống kênh Tây nhiệm vụ tưới cho 1320 ha bên bờ phải sông Dinh và cấp nước sinh hoạt

+ Cống kênh Đông nhiệm vụ tưới cho 910 ha bên bờ trái sông Dinh

Xác định được chiều cao đập, diện tích vùng bị ngập lụt Những yếu tố nàyảnh hưởng rất lớn đến giá thành công trình và làm cơ sở để đánh giá tính an toàncủa công trình Để đảm bảo điều kiện kinh tế, kỹ thuật toàn bộ công trình ta phảitính toán điều tiết lũ sao cho công trình đảm bảo an toàn và kinh tế

3.2.2 Nội dung tính toán:

3.2.2.1 Chọn tuyến và kiểu ngưỡng tràn:

Căn cứ vào bản đồ địa hình, địa chất xây dựng công trình, đặc trưng về hồchứa, chọn tuyến tràn như sau:

- Đặt tràn bên bờ trái đập chính

- Ngưỡng tràn: Chọn đập tràn đỉnh rộng, tràn có cửa van

- Cao trình ngưỡng tràn: ngưỡng = MNDBT – 6,5 (m)

Tính toán với các phương án chiều rộng tràn: BTr= 3x7 (m); 3x8(m); 3x9(m)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 27 Ngành: công trình thủy lợi

3.2.2.2 Các bước tính toán:

Căn cứ tài liệu thuỷ văn cung cấp với công trình cấp III, theo TCXDVN

285-2002 ta tính lũ thiết kế với tần suất P = 1% và lũ kiểm tra với tần suất P = 0,2%

* Đặc điểm của tràn xả lũ trong trường hợp tràn có cửa van điều khiển:

- Từ t0 t1 có thể điều khiển cửa van để q = Q

- Từ t1t2 mở toàn bộ cửa van và có Q>q và  0

- Từ t2t3 thì q giảm nhưng vẫn lớn hơn Q và lưu lượng trữ trong kho giảm

- Tại thời điểm t3 thì lưu lượng xả bằng với lưu lượng xả tại thời điểm t1đóng cửa van lại và khống chế sao cho sau thời điểm t3 thì q = Q

* Chọn phương pháp tính toán theo phương pháp POTAPOP:

a Bước 1: Xây dựng biểu đồ phụ trợ.

- Từ phương trình cân bằng nước 1 2 1 2) 2 1

2

( 2

) (

V V t q q t Q Q

2

1 ) 2

1

2 1 2

t

V Q Q q

Q1, Q2 là lưu lượng đến ở đầu và cuối thời đoạn t

q1, q2 là lưu lượng xả tương ứng

V1, V2 là lượng nước có trong hồ ở đầu và cuối thời đoạn

t là thời đoạn tính toán (s), chọn t = 1h = 3600(s)

Từ cao trình ngưỡng ngưỡng= 38,5m giả thiết trị số HT từ 6,5m trở lên với H

- Tính f1, f2: f1,f2 là hai quan hệ phụ trợ được xác định theo công thức:

- Xác định lưu lượng xả đầu thời đoạn:

Do tại thời điểm ban đầu, mực nước hồ xuất phát từ MNDBT, HT = 6,5m nênVTN = VK - Vngưỡng suy ra f1, f2

- Tiếp tục tính toán theo trên ta vẽ được quan hệ phụ trợ: qxf1f2

b Bước 2: Tính toán điều tiết lũ

Từ biểu đồ quan hệ vừa xác lập, ta lập bảng để tính toán điều tiết lũ, từ đó xácđịnh được đường quá trình xả qx  t

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 29 Ngành: công trình thủy lợi + Có f2 tra quan hệ qxf2 tìm được qx lưu lượng xả cuối thời đoạn, kết thúcthời đoạn tính toán.

+ Công việc lặp đi lặp lại đến hết quá trình lũ, khi đó xác định được lưu lượng

xả theo tời gian qx  t từ đó tìm ra qxmax, HTrmax và quyết định qui mô, kích thướccông trình

Cột 2: Thời đoạn tính toán t = 1h

Cột 3: Lưu lượng Qđ lấy theo tài liệu thuỷ văn

Cột 4: Lưu lượng trung bình thời đoạn, Q TB Qd2Qc

Cột 5: Lưu lượng tương ứng, q1

xCột 6: Có q1 x suy ra f1 (nội suy quan hệ phụ trợ)

Cột 7: f2 = QTB + f1, có f2 suy ra qx (nội suy bảng quan hệ phụ trợ) Sau đó lặplại từ cột (4) đến cột (6)

Cao trình đỉnh đập được xác định từ 2 mực nước:Là MNDBT và MNLTK (ứng với

lũ thiết kế) và phải lớn hơn MNLKT (ứng với lũ kiểm tra)

a, a, a’’ - Độ vượt cao an toàn,với công trình cấp III tra bảng 4.1 tiêu chuẩn thiết

kế đập đất đầm nén (14TCN 157-2005) ta được a=0,7 m và a’=0,5 m; a’’=0,2m Vận tốc gió tính toán lớn nhất V4%=24,5 m/s

Vận tốc gió bình quân lớn nhất V50%=16 m/s

Chiều dài truyền sóng ứng với MNDBT: D = 2000 m;

Chiều dài truyền sóng ứng với MNLTK: D`= 2300 m

Cao trình đỉnh đập được lựa chọn là cao trình có trị số lớn nhất trong 3 kết quảtrên

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 31 Ngành: công trình thủy lợi

Trong đó:

+ V : vận tốc gió tính toán lớn nhất (m/s)

+ D : Đà gió

+ g : Gia tốc trọng trường : g = 9,81 m/s2

+ H : là chiều sâu nước trước đập

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

- Xác định h sl , h sl ’:

Theo QPTL C1-78, chiều cao song leo có mức đảm bảo 1% được xác

định theo công thức:

Hsl1% = K1.K2.K3.K4.Kα.hs1%

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

+ Kα: hệ số phụ thuộc góc αs giữa hướng gió và pháp tuyến với trục

đập

+ K1, K2, K3, K4: Là các hệ số

K4: hệ số phụ thuộc vào tỉ số λ/h và hệ số mái nghiêng của công trình

K1,K2: các hệ số phụ thuộc vào độ nhám tương đối ΔZ/h1% và đặc trưng

vật liệu gia cố mặt đập

K3: hệ số phụ thuộc tốc độ gió và hệ số mái nghiêng m

K1, K2, K3, K4, Kα tra theo quy phạm QPTL C1-78

- Xác định h s1%

hs1% được xác định theo QPTL C1- 78 như sau:

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

+ Tính các đại lượng không thứ nguyên V gt , V2

v v (Có 2 cặp giá trị ứng với giá trị các đại lượng không thứ nguyên đã

tính được ở trên) Chọn cặp giá trị nhỏ hơn để tính τ, h, 

2

g

 Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu : H > 0,5

Thoả mãn sóng nước sâu thì chiều cao sóng 1% được xác định theo công

thức:

hs1% = K1%.h

Trong đó: Tra đồ thị hình 36_ QPTL C1–78 ứng với 2

s

h

.Tra đồ thị hình 10_QPTL C1-78, ta có: K4

+ K Hệ số phụ thuộc vào s, theo QPTL C1 – 78 lấy s  0 0 ta có Kα= 1,0

3.3.1.2 Xác định cao trình đỉnh đập theo công thức tính với MNLKT (Z 3 ).

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 33 Ngành: công trình thủy lợi

Bảng 3.5 Cao trình đỉnh đập và đỉnh tường tương ứng với các phương án.

Bề rộng đỉnh đập chon b=5,0m Mặt đập đổ bê tong cóc bề dày tại tim đập25cm,tạo độ dốc về hai bên để thoát nước,với i=4%.

Mái đập thượng lưu: Không bố trí cơ

Mái hạ lưu: Chọn cơ tại cao trình +40 Bề rộng cơ 3,0m

3.3.3 Bảo vệ mái thượng lưu:

Để đảm bảo ổn định cho đập, tránh sự va đập của sóng, mái thượng lưu đượcbảo vệ bằng đá lát khan Phạm vi bảo vệ từ cao trình đỉnh đập đến cao trình thấphơn mực nước chết một đoạn Z =2,5m

3.3.5 Bảo vệ mái hạ lưu:

-Mặt mái trồng cỏ trên lớp đất hữu cơ dày 20 cm

-Làm rãnh thoát nước dọc cơ và chân mái hạ lưu (Phần phía trên lăng trụthoát nước);kết cấu rãnh bằng đá xây

Căn cứ vào đặc điểm địa hình và địa chất của khu vực, trong phần thiết kế sơ

bộ ta đã xác định được vị trí tuyến tràn là ở bờ trái tuyến đập Tuyến tràn nằm thẳng

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 35 Ngành: công trình thủy lợigóc với tuyến đập, nằm trên khu vực tương đối bằng phẳng và nền địa chất tươngđối tốt

3.4.1.2.Hình thức:

Tràn ngưỡng đỉnh rộng, cửa vào có van điều tiết (Ngưỡng tràn thấp hơnMNDBT) Loại này cho phép giảm thấp mực nước lũ trong hồ, phù hợp với điềukiện của hồ Sông Dinh 3 Nếu bố trí tràn tự động (Ngưỡng tràn ngang MNDBT) thì

bề rộng ngưỡng tràn phải lớn, không có vị trí thích hợp để bố trí; còn nếu chọn vị trí

Bt không lớn thì mực nước lũ trong hồ cao,dẫn đến khối lượng đập tăng lên rấtnhanh

3.4.1.3.Bố trí và cấu tạo các bộ phận:

*.Tường cánh trước ngưỡng tràn:

Trong trường hợp của công trình, ngưỡng tràn ở gần đập đất, chúng ta không làm kênh dẫn Phía trước ngưỡng tràn chúng ta chỉ bố trí tường cánh vừa để hướng nước thuận dòng vào ngưỡng tràn, vừa để bảo vệ bờ.Tường cánh trước ngưỡng tràn trong đồ án này thiết kế có dạng mở rộng dần hình thang

- Chiều dài tường cánh chung cho các phương án là 40m

- Chiều rộng phía trước tường cánh từng phương án lần lượt là:

* Sân trước: Sân trước làm bằng bê tông cốt thép M200 dày 0,8m, sân trước được

làm dài bằng chiều dài của tường bên là 40m, cao trình sân là 33m Chiều rộng sântrước (chỗ giáp ngưỡng tràn) B = Btràn + Bmố Lớp lót làm bằng bê tông M100 dày0,1m

* Ngưỡng tràn:

- Hình thức tràn: ngưỡng đỉnh rộng

- Cao trình ngưỡng tràn: Zng = MNDBT – 6,5 = 45 – 6,5 = 38,5

- Chiều rộng tràn nước: Tính toán với 3 phương án Bt = 21m; 24m; 27m

- Chiều dày mố trụ (Chung cho 3 phương án): d = 2 m

- Chiều dày mố bên (Chung cho 3 phương án): d’ = 1m

- Tổng chiều rộng tràn cho các phương án: B = Bt + 2d

- Bề mặt ngưỡng tràn được bọc bằng lớp BTCT M200 dày 1m

- Lớp lót bê tông M100 dày 0,1m

Bảng 3.6 Tổng chiều rộng tràn các phương án

Phương án 1 2 3

* Dốc nước sau ngưỡng tràn:

Nối tiếp sau tràn là dốc nước có nhiệm vụ dẫn nước sau khi qua tràn xuống

hạ lưu đập đảm bảo cho công trình an toàn

Nhằm đảm bảo điều kiện ổn định của dốc nước (do lún không đều) ta chiadốc nước (đoạn có bề rộng không đổi) thành 5 mảng có chiều dài từ 1520m, cáchnhau bởi các khe lún, trong khe lún bố trí thiết bị chống thấm

- Chiều dài dốc nước: Ld = 120 m

- Bản đáy dốc nước được làm bằng bê tông cốt thép M200 dày 0,8 (m)

- Lớp lót bản đáy là bê tông M100 dày 0,1m

- Kênh dẫn hạ lưu được chọn là kênh dẫn hình thang có hệ số mái m = 1,5

- Chiều rộng kênh tương ứng cho 3 phương án là: Bk = 29m, 32m, 35m

3.4.2.2 Trường hợp tính toán:

Nhằm đảm bảo tháo lũ an toàn trong quá trình làm việc ta chọn tính toán vớitrường hợp lưu lượng qua tràn là qmax với từng phương án

3.4.2.3 Phương pháp tính:

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 37 Ngành: công trình thủy lợi

Có nhiều phương pháp tính toán để xác định dạng đường mặt nước và vậntốc dòng chảy trên dốc nước Trong đồ án này chọn phương pháp tính toán theophương pháp cộng trực tiếp

3.4.2.4 Nội dung tính toán:

1) Định tính đường mặt nước trên dốc:

Để định tính đường mặt nước trên dốc nước ta tính và so sánh các đại lượng

 Q: Lưu lượng chảy qua dốc nước bằng lưu lượng xả lớn nhất qua trànứng với các giá trị Btr

q : lưu lượng đơn vị qua dốc nước :

d

Q q b

 (m3/s.m)

 : Hệ số sửa chữa động năng (chọn  = 1)

k C R

Q

2 2

2 max

 Trong đó: k, Ck, Bk, k, Rk đều ứng với độ sâu phân giới

Bảng 3.10. Chiều sâu dòng chảy tại đầu dốc nước

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 39 Ngành: công trình thủy lợi

* Qua kết quả tính toán ta thấy cả 3 phương án đều có:

ho < hđd < hk và i > ik

Vậy đường mặt nước trên dốc nước là đường nước hạ bII

2) Định lượng đường mặt nước trên dốc:

i i-1

2 1

Hình 3.1 Hình dạng đường mặt nước trên dốc nước

Trình tự tính toán như sau:

- Với chiều dài dốc nước và cột nước đầu dốc hđd= hđ đã biết, ta chia dốcnước thành nhiều đoạn bởi các mặt cắt 1-1; 2-2; 3-3;… Mặt cắt 1-1 là mặt cắt đầudốc nước

- Giả thiết cột nước tại các mặt cắt là h1, h2, h3,… Khi đó khoảng cách giữa 2mặt cắt liền kề nhau được xác định theo công thức:

2

1 1

j j

R C

j j

R C

V J

i- Độ dốc đáy dốc nước