ĐỒ án tốt NGHIỆP ĐHTL THIẾT kế hồ CHỨA nước MAI THÀNH

Hồ chứa nước Mai Thành được xây dựng trên địa bàn thuộc phạm vi quản lý của Phường Lộc Tiến, Thị Xã Bảo Lộc, Tỉnh Lâm Đồng. Có tọa độ địa lý: V ® B¾c: 11o 3230 ®n 11o 350 Kinh ® §«ng: 107o 45 ®n 107o 4845 I. Điều kiện địa hình 1. Tình hình địa hình khu vực đầu mối : Qua khảo sát thực tế cho thấy khu vực nghiên cứu có hai dạng địa hình chính là dạng núi đồi bóc mòn và thung lũng tích tụ. Dạng thứ nhất phát triển trên các khu vực có độ cao từ 800 trở lên bao gồm các đồi, sườn dốc bao bọc quanh các thung lũng. Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thềm xuối và bãi bồi có bề rộng nhỏ hẹp chạy dọc theo hai bên suối và chân đồi. Bề mặt tương đối phẳng và ít dốc. Cao độ thay đổi không đáng kể. Dạng này có cấu tạo bởi các lớp bồi tích và đất đá phong hóa dở dang kết cấu tơi xốp ẩm, rời kém chặt.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - TRUNG TÂM ĐH2 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

PHẦN I : TÌNH HÌNH CHUNG

CHƯƠNG I : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG DỰ ÁN

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 07

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 07

III ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 07

IV ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 10

V ĐẶC ĐIỂM ĐẤT ĐAI THỔ NHƯỠNG 11

VI VẬT LIỆU XÂY DỰNG 11

CHƯƠNG II : TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ  XÃ HỘI. I DÂN SỐ 12 II.ĐẶC ĐIỂM XÃ HỘI 12

III SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI

12

IV TẬP QUÁN CANH TÁC 12

V.TÌNH HÌNH KINH TẾ 12

CHƯƠNG III : PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH I PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ 13

II PHƯƠNG ÁN QUI HOẠCH CHUNG .14

III NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH .14

CHƯƠNG IV : CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ I CẤP BẬC CÔNG TRÌNH 14

II CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 14

PHẦN II : THIẾT KẾ SƠ BỘ, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHƯƠNG V : ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH I CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC 17

II CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 17

Trang 2

III PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 18

CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA I TÀI LIỆU TÍNH TOÁN 18

II XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH CHẾT, MỰC NƯỚC CHẾT 20

III XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG VÀ MNDGC 21

CHƯƠNG VII : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ THEO PHƯƠNG PHÁP BTR I PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN BTR 23

II TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ THEO CÁC BTR 24

CHƯƠNG VIII : THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH THEO CÁC PHƯƠNG ÁN BTR I ĐẬP ĐẤT 26

II TRÀN XẢ LŨ 33

III CỐNG LẤY NƯỚC

51 CHƯƠNG IX : TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG, GIÁ THÀNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BTR HỢP LÝ PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN CHƯƠNG X : ĐẬP ĐẤT I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU………… 57

II THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT……… 58

III TÍNH THẤM 58

IV TÍNH ỔN ĐỊNH 70

CHƯƠNG XI : TRÀN XÃ LŨ I HÌNH THỨC, KẾT CẤU 109

II TÍNH THUỶ LỰC TRÀN 109

III TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 115

IV THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN 119

CHƯƠNG XII : CỐNG LẤY NƯỚC Õ I HÌNH THỨC, KẾT CẤU 126

II XÁC ĐỊNH KHẨU DIỆN CỐNG 127

III TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 130

V THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN 133

Trang 3

CHƯƠNG XIII : BIỆN PHÁP VÀ TIẾN ĐỘ THI CÔNG

I BIỆN PHÁP THI CÔNG 136

II TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG 137

CHƯƠNG XIV : KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH.

PHẦN IV : CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT

CHƯƠNG XIV : TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG SAU TRÀN.

TỔNG SỐ LƯỢNG BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN: 66 bảng

TỔNG SỐ LƯỢNG SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ TRONG ĐỒ ÁN: 39 sơ đồ &ø biểu đồ

KẾT LUẬN CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 THỦY LỰC TẬP 1,2

2 THỦY CÔNG TẬP 1,2

3 SỔ TAY THỦY LỰC 1,2,3,4,5

4 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THỦY CÔNG

5 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT TẬP 1,2

6 THIẾT KẾ CỐNG

7 SỔ TAY TÍNH TOÁN KẾT CẤU

8 BẢNG TRA THỦY LỰC

Trang 4

PHAÀN I TÌNH HÌNH CHUNG

Trang 5

TRệễỉNG ẹAẽI HOẽC THUYÛ LễẽI - TRUNG TAÂM ẹH2 - ẹOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP

 Vĩ độ Bắc: 11o 32’30’’ đến 11o 35’0’’

 Kinh độ Đông: 107o 45’ đến 107o 48’45’’

II ẹieàu kieọn ủũa hỡnh

1 Tỡnh hỡnh ủũa hỡnh khu vửùc ủaàu moỏi :

Qua khaỷo saựt thửùc teỏ cho thaỏy khu vửùc nghieõn cửựu coự hai daùng ủũa hỡnhchớnh laứ daùng nuựi ủoài boực moứn vaứ thung luừng tớch tuù

Daùng thửự nhaỏt phaựt trieồn treõn caực khu vửùc coự ủoọ cao tửứ 800 trụỷ leõn baogoàm caực ủoài, sửụứn doỏc bao boùc quanh caực thung luừng

Daùng ủũa hỡnh tớch tuù bao goàm phaàn theàm xuoỏi vaứ baừi boài coự beà roọng nhoỷheùp chaùy doùc theo hai beõn suoỏi vaứ chaõn ủoài Beà maởt tửụng ủoỏi phaỳng vaứ ớt doỏc.Cao ủoọ thay ủoồi khoõng ủaựng keồ Daùng naứy coự caỏu taùo bụỷi caực lụựp boài tớch vaứ ủaỏtủaự phong hoựa dụỷ dang keỏt caỏu tụi xoỏp aồm, rụứi keựm chaởt

Lụựp phuỷ thửùc vaọt cuỷa vuứng tửứ cao ủoọ 800 trụỷ leõn laứ caực caõy coõng nghieọpnhử traứ, caứ pheõ vaứ caõy aờn traựi tửụng ủoỏi daứy, rửứng haàu nhử khoõng coự

2 Taứi lieọu địa hình :

Treõn cụ sụỷ tham khaỷo baỷn ủoà ủũa hỡnh tổ leọ 1/10.000 cuỷa vieọn ủieàu tra quyhoaùch rửứng Boọ NN&PTNN

Bỡnh ủoà loứng hoà tổ leọ 1/1000

Bỡnh ủoà vũ trớ tuyeỏn coõng trỡnh ủaàu moỏi 1/200

Traộc doùc, traộc ngang tuyeỏn coõng trỡnh ủaàu moỏi

III ẹaởc ủieồm khớ tửụùng thuỷy vaờn

1.ẹaởc trửng ủũa hỡnh, ủũa maùo :

Trong khu vửùc xaõy dửùng coõng trỡnh khoõng coự traùm quan traộc thuỷy vaờn.Tuy nhieõn taùi khu vửùc laõn caọn coự traùm quan traộc thuỷy vaờn ẹaùi Nga

Traùm quan traộc thuỷy vaờn ẹaùi Nga coự cao ủoọ, vú ủoọ tửụng ủửụng vụựi vũ trớxaõy dửùng coõng trỡnh vaứ naốm caựch vũ trớ coõng trỡnh khoaỷng 10 km

Trang 6

Tài liệu quan trắc của trạm này tương đối dài, liên tục và đầy đủ có điềukiện địa lý thủy văn tương tự nên ta có thể sử dụng để tính toán cho lưu vựcnghiên cứu.

2 Đặc trưng khí hậu :

Khu vực dự án nằm trong vùng khí hậu cao nguyên Nam Trung Bộvớiđặc điểm khí hậu phân chia thành hai mùa rõ rệt

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Các đại lượng đặc trưng khí hậu của khu vực theo số liệu của trạm BảoLộc được tổng hợp như bảng 1.1

Bảng 1.1: các đặc trưng khí hậu (trạm Bảo Lộc)

3 Đặc trưng địa lý thủy văn :

Suối chính và các suối nhánh có lòng dẫn hẹp độ dốc trung bình, đất đaiđã được khai thác để canh tác nên lòng suối tại vị trí xây dựng mở rộâng thànhthung lũng nhỏ, tạo điều kiện thuật lợi cho việc xây dựng hồ chứa Các đặc trưngđịa lý thủy văn của lưu vực được đo đạc và tổng hợp như bảng 1.2

Bảng 1.2: Đặc trưng địa lý thủy văn

3 Tổng chiều dài sông nhánh  Lsc Km 1.0

Trang 7

4 đặc trưng thủy văn lưu vực :

Bảng 1.3: Đặc trưng lòng hồ

814815816818820822823824

06.127.6813.0317.321.522.223.6

020.489.25294596.3983.512021431

a Chế độ dòng chảy:

Dòng chảy trong khu vực có biến đôïng lớn phân bố không đều trongnăm Mùa khô lượng nước đến không đủ cung cấp cho nhu cầu Mùa mưa lượngnước đến tập trung nhanh không sử dụng hết gây ngập úng trong khu vực

Trang 8

Về chất lượng nguồn nước đảm bảo chất lượng phục vụ tưới cho các loạicây trồng.

b dòng chảy năm:

Từ quan hệ mưa – dòng chảy năm tiến hành tính toán phân phối dòngchảy năm theo mô hình phân phối của trạm Đại Nga tại các tuyến như bảng 1.4

Bảng 1.4: Kết quả tính toán dòng chảy năm thiết kế (P = 75%)

P.A 40.05 24.73 29.28 18.51 69.32 179 223.4 330.7 455.1 271.2 123.3 55.52 1820.1

5 dòng chảy lũ:

Căn cứ tài liệu mưa thời đoạn (Trạm Bảo Lộc) và các đặc trưng địa lýthủy văn của lưu vực xác định các đặc trưng dòng chảy lũ như bảng 1.5

Bảng 1.5: Các đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế:

2 Tổng lưu lượng lũ Wmp 103 m3 641.0

IV Đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn

1 Toàn lưu vực:

a Cấu trúc địa chất:

Qua khảo sát thực tế cho thấy khu vực nghiên cứu có hai dạng địa hìnhchính là dạng núi đồi bóc mòn và thung lũng tích tụ

Dạng thứ nhất phát triển trên các khu vực có độ cao từ 800 trở lên baogồm các đồi, sườn dốc bao quanh các thung lũng

Dạng địa hình tích tụ bao gồm phần thềm suối và bãi bồi có bề rộng nhỏhẹp chạy dọc theo hai bên suối và chân đồi Bề mặt tương đối phẳng ít dốc Caođộ thay đổi không đáng kể Dạng này có cấu tạo bởi các lớp bồi tích và đất đáphong hóa dở dang kết cấu tơi xốp ẩm, rời kém chặt

Lớp phủ thực vật của vùng từ cao độ 800 trở lên là các cây công nghiệpnhư trà, càphê và cây ăn trái mật độ tương đối dày, rừng hầu như không có

b Điều kiện địa chất thủy văn:

Suối chính và các suối nhánh có lòng dẫn co hẹp dộ dốc trung bình, đấtđai đã dược khai thác để canh tác nên lòng suối tại vị trí xây dựng đã được mởrộng thành thung lũng nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng hồ chứa

2 Vùng dự án:

Trang 9

a Vùng hồ chứa:

Không có khả năng mất nước Vấn đề bồi lắng, sạt lở tái tạo lòng hồcũng không có khả năng xảy ra Khi xây dựng hồ chứa hiện tượng ngập và bánngập sẽ xảy ra đối với hơn 307 hộ cư dân hiện đang sinh sống trong lòng hồ.Điều kiện địa chất công trình của hồ chứa nước Mai Thành khá ổn định, bờ hồcó các lớp đất đá có tính ổn định khá cao và có lớp phủ thực vật nên hiện tượngtái tạo bờ hồ sẽ không xảy ra

b Vùng công trình đầu mối:

+ Điều kiện địa chất công trình:

Kết quả khảo sát thăm dò bằng hố đào địa chất cho cả hai phương ántuyến và bãi vật liệu đắp đập cho thấy phân bố địa tầng như sau:

Lớp 1: Là đất tơi xốp pha lẫn mùn, dễ cây màu nâu vàng dày từ 0.5 đến1m phân bố trên toàn bộ bề mặt thuộc phạm vi xây dựng công trình

Lớp 2: Đất màu xám tro pha lẫn cát hạt nhỏ, trung bình Chiều dày từ 2.5đến 3m

Lớp 3: Lớp đất màu xám xanh á sét nặng màu xám trắng kết cấu mềmdẻo

+ Điều kiện địa chất thủy văn:

Các lớp 2, 3 có hệ số thấm tương đối nhỏ Lượng thấm mất nước đơn vịtrong các đới nhỏ

Bảng 1.6: Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền

1 Thành phần hạt (%)

2 Giới hạn Atterberg (%)

4 Dung trọng tự nhiên w (T.m3) 1.47 1.60 1.51 1.70 1.931

6 Dung trọng khô c (T.m3) 0.90 1.09 0.93 1.28 1.632

Trang 10

8 Độ rỗng n (%) 67 61 68.5 52.4 39.5

12 Góc ma sát trong  (độ) 306’ 1306’ 11030’ 15024’ 20033’

13 Hệ số ép lún a (KG.cm2) 0.619 0.175 0.315 0.159 0.012

14 Mô dun tổng biến dạng E0

V Đặc điểm đất đai thổ nhưỡng.

1 Tài nguyên vùng dự án:

Là lớp đất màu nâu vàng chuyên trồng cây công nghiệp như trà, cà phê,cây ăn trái vv

2.Đánh giá sơ bộ thực trạng sử dụng đất vùng dự án :

Bảng 1.7: Hiện trạng sử dụng đất

4 Diện tích nhà tôn gỗ nền xi măng m2 277

4 Diện tích nhà xây tôn nền gạch m2 30

VI Vật liệu xây dựng :

Đá cát xây dựng trong khu vực hầu như không có và được lấy từ khu vực cầu Đạ Lào và mỏ đá đầu đèo Bảo Lộc thông qua các đại lý tại thị xã Bảo Lộc

Xi măng sắt thép lấy từ thị xã Bảo Lộc thông qua các đại lý

Vật liệu địa phương (bãi vật liệu đắp đập) : Được lấy tại đồi bên vai trái đập

Trang 11

Qua khảo sát cho thấy bãi vật liệu đảm bảo về trữ lượng và đủ tiêu chuẩndùng đắp đập

CHƯƠNG II

TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ – XÃ HỘI

I D©n sè

Theo số liệu thống kê, hiện trạng về dân số, lao động của toàn thị xã

được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Thống kê dân số thị xã Bảo Lộc

II Đặc điểm xã hội

Xã hội vùng dự án đa số là lao động nông nghiệp, ngàng công nghiệp ít.III Sử dụng đất đai

Đất đai trong vùng dự án chủ yếu là sử dụng cho nông nghiệp và chiếm khoảng 70% đất đai

IV Tập quán canh tác, thời vụ và cơ cấu cây trồng

Tập quán canh tác của người dân phụ thuộc nhiều vào đất nông nghiệp, thời vụ chủ yếu là một năm một vụ, cây trồng chủ yếu là cà phê, chè

V Tình hình kinh tế-năng suất, sản lượng, thu nhập

Nghành nông nghiệp chỉ đóng góp 30 – 32% trong tổng GDP của toàn thị xã, nhưng lại là nghành chiếm 70% tổng diện tích và là nguồn thu nhập chính của 55% dân số toàn thị xã

CHƯƠNG III

Trang 12

PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ

NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

I Phương hướng phát triển kinh tế

Hồ chứa nước Mai Thành dự kiến xây dựng trên nhánh suối Đabrac mộtchi lưu của Đablan đổ vào sông Đambri Diện tích lưu vực tính đến tuyến côngtrình (Flv = 4.27 km2) Từ lâu nhánh suối này cung cấp nước tưới cho phần lớndiện tích chè và cà phê của nhân dân trong vùng

Thu nhập chính của nhân dân trong khu vực chủ yếu là trồng trọt cây công nghiệp như chè và cà phê, cây ăn trái vv Nguồn nước thì hoàn toàn phụ thuộc vào nhánh suối này

Hiện trạng các công trình cấp nước phục vụ cho sinh hoạt cũng như phục vụ cho tưới tiêu hầu như chưa có, chưa đáp ứng được nhu cầu dùng nước nhất là trong những tháng mùa khô kéo dài

II Phương án quy hoạch chung

Trước thực trạng công trình thủy lợi, nhu cầu dùng nước cho sản xuất nông nghiệp và một phần nhu cầu về nước phục vụ sinh hoạt hàng ngày của mộtsố hộ dân tại khu vực dự kiến Việc tiến hành thiết kế sơ bộ công trình Hồ chứa nước Mai Thành là rất cần thiết nhằm đáp ứng được các nhu cầu trên, chủ động nguồn nước tưới, tăng năng suất cây trồng góp phần tăng nguồn thu nhập từ việcsản xuất nông nghiệp, cũng như góp phần cải tạo cảnh quan môi trường cho khu vực

III Nhiệm vụ công trình

Tưới tự chảy cho khoảng 80 ha chè, cà phê nằm dọc theo hai tuyến kênh N1, N2

Tạo nguồn tưới bơm cho 275 ha chè, cà phê xung quanh hồ và một phần diện tích nằm dọc theo hai tuyến N1, N2 không có khả năng tưới tự chảy

Tạo nguồn nước sinh hoạt cho nhân dân trong vùng, cải tạo môi trường sinh thái khu vực, kết hợp nuôi trồng thủy sản

CHƯƠNG IV

CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

I Xác định cấp công trình

1 Loại nền :

Trang 13

Nền đập qua thăm dò khảo sát nền đập là nền đất pha lẫn đá sỏi, vật liệuđắp đập dùng vật liệu địa phương Tra bảng TCXDVN 285-2002 Đập thuộc công trình cấp IV

2 theo nhiệm vụ công trình : tưới cho 355 ha.

Hồ Mai Thành sau khi xây dựng xong đảm nhận tưới cho 355ha hoa màuvà cây công nghiệp trong khu vực và cấp nước sinh hoạt cho dân cư tại hạ lưuhồ Tra bảng (Theo NĐCP 209/2004) cấp của công trình theo nhiệm vụ : Hệthống thủy nông cung cấp nước tưới < 2.103ha, thì cấp công trình được xác địnhlà :

Cấp công trình cấp V

Từ hai điều kiện trên chọn cấp công trình sơ bộ là công trình cấp IV

Kết luận cấp công trình sơ bộ thuộc công trình cấp : IV

II Các chỉ tiêu thiết kế

Từ cấp công trình tra phụ lục theo PTTL C1 – 78 ta có :

+ Tần xuất lưu lượng, mực nước lớn nhất, hệ số tin cậy kn, tần suất gió lớn nhất và bình quân, các mức nước đảm bảo sóng vv

+ Độ vượt cao đỉnh đập trên đỉnh sóng Hệ thống an toàn trượt và các tổ hợp lực cơ bản tra theo QPVN 11-77

Tần xuất lưu lượng, mực nước lớn nhất P% = 1.5

Hệ số tin cậy Kn = 1.1

Tần suất gió lớn nhất ứng với MNDBT 5% V = 50.0 m/s

Tần suất gió lớn nhất ứng với MNDGC 50% V = 10.0 m/s

Hệ số an toàn cho phép về ổn định đập K = 1.15

Đà gió tính toán với MNDBT D = 0.4 km

Đà gió tính toán với MNDGC D = 0.42 km

Trang 14

PHẦN II

THIẾT KẾ SƠ BỘ LỰA CHỌN PHƯƠNG

ÁN

Trang 15

CHƯƠNG V

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC VÀ GIẢI PHÁP CÔNG

TRÌNH

I Các phương án cấp nước

Trên cơ sở nhiên cứu điều kiện tự nhiên, phương hướng phát triển kinh tếxã hội trong khu vực, dự án cần lựa chọn được vị trí, hình thức công trình một cách hợp lý để phục vụ cho những yêu cầu sau

- Phương án dự kiến sẽ cung cấp nước cho 355ha chè, cà phê là cây côngnghiệp trong khu vực của nhân dân

- kết hợp nuôi trồng thủy sản, cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái trong khu vực

II Các phương án tuyến công trình đầu mối, hình thức kết cấu công trình

1 Các phương án tuyến công trình :

Trên cơ sở tài liệu đo đạc khảo sát địa hình, địa chất (trung tâm ĐH2 cung cấp) để tìm ra phương án tuyến hợp lý, qua đó tiến hành tính toán phương án tuyến như sau :

+ Phương án tuyến :

Phương án tuyến đập nằm trên nhánh suối nhỏ và cách hợp lưu của suối ĐaBlan khoảng 200m về phía thượng lưu phương án này dự kiến sẽ xây dựng cụm công trình đầu mối bao gồm (Đập đất + Tràn xả lũ + Cống xả đáy) Sau khi xây dựng xong công trình sẽ đảm nhận tưới cho 355ha chè, cà phê của nhân dân trong khu vực Với tổng diện tích chiếm đất khoảng 20ha

2 Hình thức kết cấu công trình :

+ Phương án tuyến :

Phương án này dự kiến xây dựng một hồ chứa với cụm công trình đầu mối bao gồm những hạng mục sau :

+ Đập đất :

Được thiết kế cắt ngang phần lòng suối thu hẹp với kết cấu là đập đất đồng chất thoát nước hạ lưu bằng áp mái, mái thượng lưu gia cố bằng tấm đam BTCT, mái hạ lưu trồng cỏ, mặt đập rải cấp phối

+ Tràn xả lũ :

Trang 16

Tràn xả lũ được xây dựng tại vai phải đập hình thức là tràn tự do dốc

nước và bể tiêu năng kết hợp Kết cấu BTCT M200 Sau bể tiêu năng là kênh

dẫn hạ lưu mặt cắt hình thang, có gia cố mái, đáy gia cố dọ đá

+ Cống xả đáy :

Để dẫn nước về hạ lưu tưới cho phần diện tích phía hạ lưu hồ thì bố trí

một cống lấy nước phía vai trái đập Kết cấu là cống thép bọc BTCT Hình thức

cống tròn chảy có áp bố trí van điều tiết ở hạ lưu cống

III Phân tích lựa chọn phương án

1 Về mặt quy hoạch và hạ tầng giao thông :

-Phương án : Phù hợp với tuyến quy hoạch đã phê duyệt, kết hợp sử dụng

tuyến đường giao thông đã có từ quốc lộ 20 qua Lộc Tiến, nối với tuyến đập để

đi về hướng Lộc Tân Về hạ tầng giao thông phục vụ cho thi công và cho quản

lý ít phải giải tỏa

2 Về quy mô :

Tuyến đập phương án này dài Cống lấy nước và tràn xả lũ hợp lý Tuyến

kênh tương đối ngắn

3 Môi trường sinh thái và nuôi trồng thủy sản :

- Phương án : Có diện tích mặt thoáng và dung tích hồ lớn Vì vậy phương

án này sẽ có tiềm năng lớn về nuôi trồng thủy sản, du lịch và hệ sinh thái đối

vơiá môi trường xung quanh cũng tốt hơn

Về diện tích đảm nhận tưới : Phương án này đảm nhận tưới cho 355ha

Như vậy vùng kinh tế có nhiều tiềm năng lớn về đất đai, lao động, còn

gặp nhiều khó khăn trong sản xuất do không chủ động được nguồn nước tưới,

đặc biệt là thiếu các công trình thủy lợi Vì vậy xét về khả năng lâu dài trong

thiết kế sơ bộ chọn phương án để thiết kế

CHƯƠNG VI

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ

HỒ CHỨA

I Các tài liệu tính toán và nhu cầu dùng nước

1 Các tài liệu tính toán :

Bảng 6.1 : Các đặc trưng khí hậu của khu vực Bảo Lộc (TL Trạm Bảo Lộc)

Trang 17

Bảng 6.2 : Lượng mưa giờ max (Trạm Bảo Lộc – TTĐH2 cung cấp)

Bảng 6.3 : Đặc trưng địa lý thủy văn

Bảng 6.4 : Hệ số phân phối dòng chảy năm

Bảng 6.5 : Hệ số phân phối dòng chảy ứng với tần suất P%

4 Đặc trưng dòng chảy lũ :

Bảng 6.7 : Đặc trưng dòng chảy lũ

Trang 18

4 Thời gian lũ lên (T1) H 4.01

2.Nhu cầu dùng nước :

Bảng 6.8 : Nhu cầu dùng nước của từng tháng.

Nhu cầu dùng

0 213.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 213.0

II Xác định dung tích chết, mực nước chết :

Dung tích chết kí hiệu là VC, là phần không tham gia vào qua trình điềutiết dòng chảy Dung tích chết phải đảm bảo trữ hết lượng bùn cát đến trong suốtthời gian công tác của hồ chứa đồng thời đảm bảo tưới tự chảy và kết hợp nuôitrồng thủy sản

Mực nước chết (MNC) là mực nước tương ứng với dung tích Vc Mựcnước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường đặc tính hồ chứa(Z ~ V)

Đối với công trình hồ chứa nước Mai Thành, có nhiệm vụ chính là cungcấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp Do vậy yêu cầu chính của sự lựa chọnMNC và Vc chủ yếu là :

-Phải chứa hết phần bùn cát lắng đọng, sạt lở trong thời gian hoạt độngcủa công trình

- Phải đảm bảo tưới tiêu tự chảy, nghĩa là MNC không nhỏ hơn cao trìnhmực nước tối thiểu khống chế tưới tự chảy

- Đảm bảo dung tích cần thiết để có thể nuôi trồng thủy sản

- Khi lựa chọn dung tích hiệu dụng (Vhi) và MNDBT cần phải phân tíchcác yêu cầu về kinh tế, kỹû thuật Chỉ tiêu hợp lý khi lựa chọn Vhi và MNDBThoặc chi phí nhỏ nhất hoặc là chi phí cần không vượt quá giới hạn nào đó

- Trong đó phạm vi đồ án tốt nghiệp này, theo tài liệu dùng nước và tài liệu khác đã cho, em tiến hành xác định Vhi và MNDBT mà không phải phân

tích

1 Tính toán dòng chảy bùn cát :

-Xác định lượng ngậm cát bình quân nhiều năm :

Do khu vực không có tài liệu quan trắc vì vậy tính toán lượng ngậm cát theo công thức kinh nghiệm của Pôliakôp kiến nghị :

r0 = 10 4 J K (CT 6.2) (5-85 TVCT)

Trong đó :

 : Hệ số xâm thực = 2

J : Độ dốc bình quân lòng sông = 0.01

K : Hệ số hiệu chỉnh K = K1 x K2 x K3

K1 : Hệ số hiệu chỉnh theo mặt cắt khu vực = 0.5

Trang 19

K2 : Hệ số hiệu chỉnh theo lớp phủ thực vật = 0.5

K3 : Hệ số hiệu chỉnh nham thạch = 1

 Lượng ngậm cát r0 = 85 g/m3

- Lượng bùn cát lơ lửng :

Được xác định bằng công thức :

R0 = 0

0.1000

Q

r (CT 6.3) (5-83 TVCT)

 R0 = 85x0.2/1000 = 0.0092 kg/s

2 Tính toán bồi lắng lòng hồ :

Đối với hồ chứa thuộc loại nhỏ bùn cát bồi lắng tính toán gần đúng như sau :

T : Tuổi thọ của công trình phục vụ trong 50 năm

 : Khối lượng riêng bùn cát lấy = 1.2 tấn/m3

 : Là thành phần bùn cát hạt bé tháo ra khỏi hồ chứa lúc lũ lấy =0.2  Vll = (1-0.2)x(( 0.0092x50)/1.2)x31.5x103 = 19.32 m3

 Tra quan hệ Z – V ta có : BC = 815.2 m

Để xác định cao trình MNC ta xác định theo công thức :

MNC = BC + a + h (m) (CT 6.7)

Trong đó:

a : Độ vượt cao an toàn không cho phép bùn cát qua cống a= 0.2

h : Cột nước trước cống khi cống làm việc với MNC, h = 0.55

Sơ bộ chọn: a + h =0.75 m

Trang 20

Dung tích hiệu dụng và MNDBT được xác định qua bảng sau:

Bảng 6.9: Tính toán điều tiết hồ xác định dung tích hiệu dụng và MNDBT

Trang 21

Giải thích bảng tính điều tiết

Cột 1: Thứ tự tháng xắp sếp theo năm thuỷ văn

Cột 2: Lượng nước đến từng tháng

WQi = Qi x t (t thời gian một tháng tính bằng giây)

Cột 3: Lượng nước dùng hàng tháng (Qua tính toán thủy nông ứng với diện tích tưới-TTĐH2 cung cấp)

Cột 4: Lượng nước thừa (khi Wđ <Wd) Cột 4 = cột 2- cột 3

Cột 5: Lượng nước thiếu (khi Wđ >Wd) Cột 5 = cột 3- cột 2

Cột 6: Lượng nước tích thì tích luỹ từ cột 4, nhưng không để vượt quá dung tích hiệu dụng khi chưa kể tổn thất

Khi cấp nước thì lâùy nước ở trong kho trừ đi lượng nước cần cấp

Cột 7: Là dung tích của kho nước mỗi thời đoạn tính, khi kho nước bắt đầu tích nước chết, Cột 7 = Cột 6 + dung tích đó

Cột 8: Dung tích hồ bình quân (Vbq)

Cột 9: Diện tích mặt hồ ứng với dung tích hồ bình quân (Fbq)

Cột 10: Lượng bốc hơi từng tháng

Cột 11: Lượng tổn thất do bốc hơi Wbh = zi x Fbq

Cột 12: Hệ số tổn thất tiêu chuẩn (k): lấy k=1% (GTTVCT)

Cột 13: Tổng lượng nước tổn thất do thấm: Wthấm = K x Vbq

Cột 14: Tổng lượng tổn thất: Wtt =Wbh + Wthấm

Cột 15: Tổng lượng nước dùng khi có kể đến tổn thất

Wq’ = Wd +Wtt = Cột 3 + Cột 14

Cột 16: Tổng lượng nước thừa khi Wđ> Wq’ Cột 16 = Cột 2 - Cột 15.Cột 17: Tổng lượng nước thiếu khi Wđ< Wq’ Cột 17 = Cột 15 - Cột 2.Cột 18: Lượng nước tích từ cột 16, nhưng không để vượt quá dung tích hiệu dụng (Vhd) đã kể đến tổn thất , khi cấp nước thì lấy nước trong kho trừ đi lượng nước cần cấp ở cột 17

Cột 19: Lượng nước xả khi đã tích đầy hồ

Cột 20: cao trình mực nước ứng với dung tích hồ tra quan hệ (V~Z)

Trang 22

CHƯƠNG VII

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ THEO CÁC PHƯƠNG ÁN BTR

I Phân tích đề xuất phương án B tr

Tràn xả lũ được xây dựng tại vai phải đập hình thức là tràn tự do dốc nước và bể tiêu năng kết hợp Kết cấu BTCT M200 Sau bể tiêu năng là kênh dẫn hạ lưu mặt cắt hình thang có gia cố mái bằng BTCT M200, đáy gia cố dọ đá

II Tính toán điền tiết lũ theo các phương án B tr

1 Phương pháp tính toán :

Sử dụng phương pháp đơn giản của Kôtrêrin có đường quá trình lũ dạng tam giác để tính toán xác định lưu lượng xả lũ thiết kế (qm) Phương pháp này xem đường quá trình lũ là một đường thẳng

2.Tài liệu tính toán :

+ Đường đặc tính lòng hồ Quan hệ (Z ~ V) và (Z ~ F)

+ Các đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế:

Bảng 7.1 : Đặc trưng dòng chảy lũ

Tuyến

2 Tổng lưu lượng lũ Wmp 103 m3 641.0

5 Thời gian lũ xuống Tx h 8.02

+ Đường quá trình lũ:

Sơ đồ đường quá trình lũ theo phương pháp kôtrerin

Trang 23

a Phương trình cơ bản :

Qm : Lưu lượng đỉnh lũ (m3/s)

qm : Lưu lượng xả lũ lớn nhất (m3/s)

Vm : Dung tích phòng lũ thiết kế

Wl : Tổng lượng lũ thiết kế

m : Hệ số lưu lượng

B : Bề rộng tràn nước (m)

b Tính toán điều tiết lũ xác định MNDGC :

Trong tính toán điều tiết lũ tính toán theo phương pháp thử dần các gá trị cột nước tràn để tìm lưu lượng xả qtr = qm sẽ cho giá trị cần tìm

Tiến hành tính toán với các giá trị Btr khác nhau cụ thể như sau :

MNDBT = 821.00 m

Trang 24

DTH = 807.11x103 m3.

MNC = 815.95 m

Btr = 6 m ; Btr = 8m ; Btr = 12m

m = 0.35

Kết quả tính toán như các bảng sau :

Bảng 7.2 : Tính toán điều tiết lũ xác định MNDGC

Trang 25

CHƯƠNG VIII

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH THEO

CÁC PHƯƠNG ÁN BTR

I Xác định cao trình đỉnh đập:

1.Nội dung :

Cao trình đỉnh đập được xác định theo hai trường hợp sau:

+ Ứng với MNDGC ở thượng lưu Đồng thời xét đến chiều cao sóng leo,nước dềnh do gió bình quân nhiều năm lớn nhất

+ Ứng với MNDBT ở thượng lưu có xét đến chiều cao sóng leo, nướcdềnh do gió lớn nhất tính toán

2 Các bước tính toán:

A Phương án B tr = 6.0m.

Từ tài liệu tính toán thủy văn, điều tiết đo đạc khảo sát ta có các tài liêäu

cơ bản sau :

+ Tài liệu dòng chảy :

Cao trình MNDGC 822.45 m

Cao trình MNDBT 821.0 m

Cao trình MNC 815.95 m

Cao trình đáy hồ 814.0 m

Cột nước tràn thiết kế 1.45 m

Chiều rộng tràn : Btr = 6.0 m

+ Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế :

* Cấp công trình :

Cấp công trình của hồ chứa Mai Thành được xác định dựa trên hai điều kiện sau :

- Theo chiều cao công trình và loại nền :

Sơ bộ xác định cao trình đỉnh đập theo công thức sau :

dd = MNDGC +d (CT 8.1) (T55.ĐAMHTC)

Chọn d = 1.5 m  dd = 822.45 + 1.5 = 823.95 m

Như vậy chiều cao đâp Hđ = 823.95 – 814 = 9.95 m

Nền đập qua thăm dò khảo sát, nền đập là nến đất pha lẫn đá sỏi, vật liệu đắp đập dùng vật liệu địa phương

Tra bảng TCXDVN 285-2002 Đập thuộc công trình cấp IV.

- Theo nhiệm vụ công trình : Tưới cho 355ha

Hồ Mai Thành sau khi xây dựng xong đảm nhận tưới cho 355ha hoa màu và cây công nghiệp trong khu vực và cấp nước dùng sinh hoạt cho dân cư tại hạ lưu hồ, theo nghị định số 209/2004/NĐCP Ngày 16/12/2004 của chính phủ về

Trang 26

Công trình thuộc công trình cấp IV.

Kết luận công trình thuộc công trình cấp IV.

* Các chỉ tiêu thiết kế :

Từ cấp công trình tiến hành tra bảng phụ lục theo QPTL CI-78 ta có :

- Tần suất lưu lượng, mức gió lớn nhất, hệ số tin cậy Kn, tần suất gió lớn nhất và bình quân, các mức bảo đảm sóng vv

- Độ vượt cao của đỉnh đập trên đỉnh sóng, hệ số an toàn ổn định trượt và các tổ hợp lực cơ bản tra theo QPVN 11-77

Tần suất lưu lượng mức gió lớn nhất P% = 1.5

Hệ số tin cậy Kn = 1.1

Tần suất gió lớn nhất ứng với MNDBT 5% V = 50.0 m/s

Tần suất gió lớn nhất ứng với MNDGC 50% V = 10.0 m/s

Hệ số an toàn cho phép về ổn định đập K = 1.15

Đà gió tính toán với MNDBT D = 0.4 km

Đà gió tính toán với MNDGC D = 0.42 km

+ Xác định cao trình đỉnh đập :

Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén QPVN 11-77 Tính cho haittrường hợp trên sau đó chọn cao trình đỉnh đập lớn nhất ứng với trường hợp bấtlợi nhất Ta có công thức:

Cao trình được xác định theo công thức:

Trường hợp1: Zdd = MNDBT +h + hsl + a (CT 8.2) (T55.ĐAMHTC) Trường hợp 2: Zdđ = MNDGC + h’ hsl’ + a’ (CT 8.3) (T55.ĐAMHTC).+ Trong (CT 8.2):

- h : Độ dềnh mặt nước do gió ứng với trường hợp tính toán (m)

Được xác định theo công thức :

V : Vận tốc gió tính toán lớn nhất = 50.0 m/s

D : Đà gió ứng với MNDBT = 400 m

g : Gia tốc trọng trường = 9.81 m/s2

H : chiều sâu nước trước đập = 7 m

s : Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió lấy = 0  coss = 1

hsl : Chiều cao sóng leo ứng với trừơng hợp tính toán (m)

Theo QPTL C1-78, chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% Xác định như sau :

hsl 1%= K1 K2 K3 K4 hsl% (CT 8.5) (T56.ĐAMHTC)

Trang 27

Trong (CT 10.5):

K1, K2 : Tính với chiều cao sóng leo 1% độ nhám tương đối h/ hsl% = 0.005-0.01  K1 = 0.95 ; K2 = 0.85

K3 : Tính với chiều cao sóng leo 1% khi vận tốc gió  20 m/s  K3 = 1.5

K4 : Tra đồ thị với tham số đường cong / hsl%  K4 = 1.2

hsl% : Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% Được xác định theo công thức:

hsl% = K1%.h s (CT 8.6)

K1% : Ứng với sóng leo 1%  K1% =1

Theo QPTL C -1-78, hsl% được xác định như sau:

* Giả thiết trường hợp đang xét là sóng ở vùng nước sâu H > 0.5

Tính các đại lượng không thứ nguyên:

9.81 21600

4237.9250

* Chọn giá trị min 2 0.0024

  (Chu kỳ sóng trung bình)

* Tính bước sóng trung bình:

Trang 28

D : Đà gió ứng với MNDGC = 420 m.

g : Gia tốc trọng trường = 9.81 m/s2

H : Chiều sâu nước trước đập = 8.4 m

s : Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió lấy = 0  coss = 1

hsl : Chiều cao sóng leo ứng với trừơng hợp tính toán (m)

Theo QPTL C1-78, chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% Xác định như sau :

hsl’1%= K1 K2 K3 K4 hsl%’ (CT 8.5)

Trong (CT 8.5):

K1, K2 : Tính với chiều cao sóng leo 1% độ nhám tương đối h/ hsl% = 0.005-0.01  K1 = 0.95 ; K2 = 0.85

K3 : Tính với chiều cao sóng leo 1% khi vận tốc gió  20 m/s  K3 = 1.5

K4 : Tra đồ thị với tham số đường cong / hsl%  K4 = 1.2

hsl% : Chiều cao sóng với mức bảo đảm 1% Được xác định theo công thức:

hsl% = K1%.h s (CT 8.6)

K1% : Ứng với sóng leo 1%  K1% =1

Theo QPTL C -1-78, hsl% được xác định như sau:

* Giả thiết trường hợp đang xét là sóng ở vùng nước sâu H > 0.5

Tính các đại lượng không thứ nguyên:

9.81 21600

21189.610

* Chọn giá trị min 2 0.012

  (Chu kỳ sóng trung bình)

* Tính bước sóng trung bình:

Trang 29

 Thoả mãn điều kiện sóng nước sâu ta tính hsl%.

Qua tính toán thông qua hai trường hợp với các mực nước trong hồ so

sánh kết quả chọn cao trình đỉnh đập Zdd = 823.4 m.

Tương tự tính toán như trên ta có các cao trình đỉnh đập khác:

(m) hsl

(m)

Cao trình đỉnhđập

Bảng 8.3: Kết quả chọn cao trình đỉnh đập:

b Bề rộng đỉnh đập:

Trang 30

Bề rộng đỉnh đập xác định theo yêu cầu giao thông, thi công và cấu tạo.Đối với hồ chứa nước Mai Thành, đập đất có yêu cầu kết hợp giao thông, nên bềrộng đỉnh đập được xác định theo yêu cầu thi công và yêu cầu giao thông Theosách (Thiết kế đập đất của Nguyễn Xuân Trường) Ta chọn bề rộng đỉnh đập là

Bdđ = 6m Trên đỉnh đập phủ lớp hỗn hợp đá dăm, sạn sỏi dày 20 cm đầm chặt.Đỉnh đập dốc về 2 phía với độ dốc là i = 3%

c Mái đập:

Mái đập phải được ổn định trong mọi điều kiện làm việc của đập Độxoải của mái phải được quy định tuỳ thuộc vào chất đất của thân đập Mức độđầm nén đất, chiều cao của đập và tính và tính chất đất nền

Sơ bộ định hệ số mái đập theo công thức kinh nghiệm sau

-Mái thượng lưu: m1 = 0.05H + 2.0 (CT 8.8) (T57.ĐAMHTC) -Mái hạ lưu : m2 = 0.05H + 1.5 (CT 8.9) (T57.ĐAMHTC) Trong đó: H là chiều cao đập Ta lấy H = Hđmax

Bảng 8.4: Chiều cao đập

- Chọn sơ bộ mái thượng lưu: m1 = 3.0

- Chọn sơ bộ mái hạ lưu: m2 = 2.75

-Trị số mái đập thượng hạ lưu sẽ được chính xác hoá thông qua quá trìnhtính thấm và ổn định mái sau này

d Bảo vệ mái đập

+ Mái thượng lưu:

-Mái thượng lưu chịu tác dụng của các lực: Sóng, nhiệt độ thay đổi, lựcthấm thuỷ động… Với điều kiện tận dụng vật liệu địa phương và khi chiều caosóng hs >1.25m, chọn phương án bảo vệ mái thượng lưu bằng các tấm bê tôngđúc sẵn M200

-Kích thước ta chọn 6x6cm chiềc dày bản được xác định theo công thức (2-95), (thiết kế đập đất – Nguyễn Xuân Trường)

db =  . mm 1

B ).

(

h 11 ,

n b

B: Kích thước tấm bê tông: B = 0.6m

: Hệ số an toàn  = 1.25 1.50 Ta chọn  = 1.25

 : Dung trọng bê tông  = 2.50 (T/m3)

n: Dung trọng nước n = 10.0 (T/m3)

m: Hệ số mái dốc m = 3.0

Trang 31

h: Chiều cao sóng h = 0.6116

Thay vào ta được db = 0.0708 m: ta chọn db = 0.07 m

-Xác định phạm vi gia cố:

+Phía trên gia cố đến đỉnh đập

+Phía dưới MNC gia cố một đoạn bằng a = 1.0m

Zmd = MNC – 1.0 = 814 -1.0 = 813m

-Bên dưới lớp gia cố là lớp vải lọc và lớp cát lọc dày 10 cm, đóng vai tròtầng lọc ngược khi khi nước hồ rút

+ Mái hạ lưu:

-Dưới tác dụng của gió, mưa và động vật vào hang, có thể gây hư hỏngmái dốc hạ lưu, cho nên cần thiết phải bảo vệ Ở đây ta chọn hình thức phủ mộtlớp đất màu rồi trồng cỏ lên trên Khi đó trên mái dốc đào những rãnh nhỏnghiêng với trục đập một góc 45o, trong rãnh có bỏ dăm, sỏi để tập trung mưa.Nước mưa từ các rãnh tập trung vào mương ngang có độ dốc về 2 bên bờ để nốivới mương dọc dẫn nước về hạ lưu Kích thước mương được xác định dựa vàocường độ mưa, diện tích hứng nước mưa và độ dốc đáy mương

- Rãnh thoát nước: Mặt cắt ngang, bề rộng đáy 0.5m; sâu 0.5m; hệ số mái

m = 1.5 bằng đá lát khan

- Các ô trồng cỏ kích thước 5x5m

+ Thiết bị tiêu nước hạ lưu :

-Vật thoát nước là một bộ phận quan trọng của thân đập, vật thoát nướccủa đập đất có nhiệm vụ:

- Hạ thấp đường bão hoà trong thân đập nhằm nâng cao ổn định mái dốchạ lưu

- Đưa dòng thấm vào vật thoát nước nhằm để phòng dòng thấm ra máidốc hạ lưu, làm sạt lở mái dốc đồng thời nhờ có tầng lọc ngược mà tránh đượchiện tượng xói ngầm qua thân đập

- Đối với nền đập, vật thoát nước trong nền giảm được áp lực kẽ rỗng khiđất nền là các loại sét và giảm áp lực thấm của tầng thấm có áp lực dưới nềnđập

+Với mục đích đó, vật thoát nước của đập cần phải:

-Đủ khả năng thoát được nước thấm qua thân đập và nền

-Bảo đảm không cho đường bão hoà ra mái dốc hạ lưu và trong trườnghợp đường bão hoà ra khỏi mái hạ lưu (vật thoát nước bề mặt), thì cần loại trừhiện tượng đùn đầy mái dốc

- Không cho phép xói ngầm thân đập và nền đập

- Trong phạm vi đồ án này ta chọn thiết bị tiêu nước hạ lưu như sau:

Ở đoạn lòng sông: hạ lưu không có nước ta chọn hình thức tiêu nướckiểu áp mái, có cao trình đỉnh cao hơn điểm ra của đường bão hoà là 1m

+ Ở đoạn sườn đồi: hạ lưu không có nước, ta chọn hình tiêu nước kiểuáp mái

Trang 32

II Tràn xả lũ

A Phương án B tr = 6.0m.

1.Chọn tuyến tràn :

Tuyến được bố trí bên vai phải, hợp với tuyến đập chính một góc 90o hướng đổ

ra dòng suối

2 Chọn kích thước cơ bản của đập tràn :

a Đoạn hướng dòng :

Để hướng dòng chảy vào được thuận, chống xói lở thượng lưu và bảo vệmái đập, ta bố trí đoạn tường cánh thu hẹp dần về phía ngưỡng tràn Đoạn nàycó chiều dài L = (1.5 2)H, trong đó H là cột nước tràn Ở đây phương án BT, tachọn chiều dài đoạn hướng dòng là 10m; góc loe của tường hướng dòng  = 7o

b Ngưỡng tràn :

Ngưỡng tràn là loại đập tràn đỉnh rộng xả lũ tự do Cao trình ngưỡng trànbằng cao trình MNDBT

Bề rộng ngưỡng tràn cho phương án BT = 6.0m là Bi = 6.0m

c Đoạn thu hẹp :

Để giảm bớt kích thước của dốc nước, ta làm đoạn thu hẹp, nối tiếp

ngưỡng tràn và dốc nước Góc thu hẹp  = 50, vì với trị số góc này, dòng chảykhông bị co hẹp đột ngột

d Dốc nước :

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất tại vị trí xây dựng công trình sơ bộchọn đôï dốc đáy dốc nước i = 10% Với kết cấu dốc nước bằng bê tông cốt thépM200, hệ số nhám n = 0,014 Chiều dài dốc nước sơ bộ chọn L = 50m Để đảmbảo cho dòng chảy qua dốc nước chảy tự do ta chọn bậc tụt P = 2.3m

e Bể tiêu năng :

Bể tiêu năng làm bằng vật liệu bê tông cốt thép M200

f Kênh xả :

- Với phương án BT, ta chọn chiều rộng đáy kênh xả bằng chiều rộng bểtiêu năng tương ứng phương án Dựa vào tài liệu đại chất nền, quan hệ (Q ~ H)hạ lưu tràn, chiều dài kênh xả, ta xác định các thông số kỹ thuật kênh xả và caotrình mực nước hạ lưu Để đảm bảo điều kiện không xói dòng dẫn : V   Vkx.Chọn i = 0,001

3 Tính toán thủy lực tràn xả lũ :

a Tính toán đường mặt nước trên ngưỡng tràn:

- tài liệu cơ bản:

+ Bề rộng ngưỡng tràn : 6.0 m

+ Cột nước tràn H max : 1.45 m

+ Hệ số nhám n : 0.014

+ Lưu lượng Qxả max : 16.29 m3/s

+ Chiều dài ngưỡng tràn : 6.0 m

Trang 33

+ Độ dốc ngưỡng tràn I : 0.1

g : là gia tốc trọng trường

q : là lưu lượng xả qua tràn

B : là chiều rộng tràn

 = 1: là hệ số phân bố lưu tốc

Trang 34

4 Tính toán đường mặt nước tại đoạn thu hẹp :

a Tài liệu cơ bản :

+ Lưu lượng xả : Qmax = 16.29 m3/s

+ Chiều dài đoạn thu hẹp : L = 10 m

+ Độ dốc đoạn thu hẹp : i = 0.1

+ Hệ số nhám : n = 0.014

+ Bề rộng ngưỡng tràn : B1 = 6.0 m

+ Bề rộng dốc nước : B2 = 4.0 m

 (CT 8.24)

 B h tr (CT 8.25) R 



 (CT 8.26)  B tr 2h (CT 8.27).Trong đó :

+ L : Chênh lệch chiều dài giữa hai mặt cắt

+  : Chênh lệch năng lượng giữa hai mặt cắt

+ 1 : Năng lượng tại mặt cắt 1

+ 2 : Năng lượng tại mặt cắt 2

+ h1 : Độ cao cột nước tại mặt cắt 1

+ h2 : Độ cao cột nước tại mặt cắt 2

+ v1 : Vận tốc dòng nước tại mặt cắt 1

+ v2 : Vận tốc dòng nước tại mặt cắt 2

Trang 35

+ i : Độ dốc tại đoạn co hẹp

+ j : Độ dốc thủy lực trung bình

+: Diện tích mặt cắt ướt

+ Q : Lưu lượng Qxả max

Trang 37

Giải thích bảng tính toán đường mặt nước :

1: Chiều sâu cột nước tương ứng với mặt cắt

2: Bề rộng dốc nước

3:Lưu lượng xả max

4: Hệ số nhám Vận tốc : V=



Q

5: Diện tích mặt cắt ước của cống =Btr.h

6: =Btr+2h

7: R=

8: Vận tốc tại đoạn thu hẹp

9 : Năng lượng đơn vị mặt cắt= v2/2g

10: Hệ số sêdy

11: Có R và n tra C và suy ra C R Jtb=

2 2

V J J J

.12: Năng lượng tại mặt cắt

13 : Chênh lệch năng lượng giữa hai mặt cắt

14 : Độ dốc tại đoạn co hẹp

18 : Chênh lệch chiều dài giữa hai mặt cắt l i j

Trang 38

20: Cộng dồn theo chiều dài.

5 Tính toán bể tiêu năng chân dốc:

a Tài liệu cơ bản:

+ Cột nước chân dốc hcd = 0.4 m

+ Chiều cao bậc p = 2.3 m

+ Vận tốc tại chân dốc v =9.08 m/s

+ Năng lượng tại chân dốc Ecd = 4.599 m

- Tính toán tiêu năng hạ lưu tràn:

+ Tính toán xác định hạ lưu tràn được tính toán với các cấp lưu lượng thayđổi từ Qmax (m3/s) - Qmin (m3/s)

+ Mực nước hạ lưu kênh qua tính toán thủy lực kênh hạ lưu tràn ứng vớitừng cấp lưu lượng kết quả như trong bảng 8.6

Bảng 8.6: Tính toán quan hệ Q – hh

- Phương pháp tiùnh toán:

* Tính toán xác định lưu lượng tiêu năng:

+ Để xác định lưu lượng tiêu năng tiến hành tính toán với các cấp lưulượng như trên tìm các trị số E0, hc”, và tìm các giá trị nào có hiệu số (hc”- hh )lớn nhất

+ Theo bài toán phẳng ta có:

E0 = P + Ecd (CT 8.28) (T214.GTTL.T2)

Kết quả tính toán được ứng với  = 0.95 Được thể hiện ở bảng 8.7

Bảng 8.7: Tính toán xác định lưu lượng tiêu năng

+ Từ kết quả bảng trên ta thấy ứng với lưu lượng xả qua tràn:

Q = 12.22 m3/s .cho giá trị (hc”- hh) lớn nhất Như vậy chọn

Qtn = 12.22m3/s  hc”- hh = 0.56 m

- Tính toán xác định các thông số của bể tiêu năng;

+ Chọn hình thức tiêu năng hạ lưu là đào bể giả thuyết cho từng giá trịchiều sâu để tính toán cho đến khi dgt = dtt thì chiều sâu bể giả thuyết là đúng

* Cụ thể tính toán như sau:

dgt = 0.40 m

Cột nước toàn phần so với đáy bể là :

Trang 39

Giả thuyết nhiều db khác nhau kết quả tính toán được:

* Chọn chiều sâu bể db = 0.40 m

Công thức chung xác định chiều dài bể:

Lb = .Ln + L1 (CT 8.34) (T222 GTTL.T2)

Trong đó:

+ : Hệ số kinh nghiệm, lấy bằng 0.7 -: 0.8

+ L1: Chiều dài tính từ mép đáy bể tiêu năng thượng lưu đến đoạn mặt nước tiếp xúc với đáy bể

Như vậy chọn chiều dài Lb =16.0m

Sơ đồ tính toán thủy lực xác định chiều sâu bể

Trang 40

hc

 Z

B Phương án B tr = 8.0m.

1.Tính toán đường mặt nước trên ngưỡng :

+ Bề rộng ngưỡng tràn : 8.0 m

+ Cột nước tràn H max : 1.24 m

+ Hệ số nhám n : 0.014

+ Lưu lượng Qxả max : 17.13 m3/s

+ Chiều dài ngưỡng tràn : 6.0 m

+ Độ dốc ngưỡng tràn I : 0.1

Dạng đường mặt nước trên ngưỡng tràn.

2 Đường mặt nước đoạn dốc nước thu hẹp với B tr = 8.0m :

- Tính toán cho mặt cắt đầu :

B = 8.0 m ;   = 6.24 m2 ; R = 0.65 m ; Vd = 2.14 m/s

Định dạng
Số trang	146
Dung lượng	1,74 MB