Đồ Án Thiết kế Hồ chứa nước Phước Lập - huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận

Lớp: TH21C Ngành: Công trình Thuỷ Lợi1- TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC PHƯỚC LẬP ĐỊA ĐIỂM XD: XÃ PHƯỚC NAM, HUYỆN NINH PHƯỚC, TỈNH NINH THUẬN 2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN: - Tài liệu địa hì

Trờng đại học thuỷ lợi

Lớp: TH21C Ngành: Công trình Thuỷ Lợi

1- TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC PHƯỚC LẬP

ĐỊA ĐIỂM XD: XÃ PHƯỚC NAM, HUYỆN NINH PHƯỚC, TỈNH NINH THUẬN

2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:

- Tài liệu địa hình, địa chất

- Tài liệu khí tượng thuỷ văn

- Tài liệu về bùn cát

- Bình đồ khu vực

- Vật liệu xây dựng

- Chỉ tiêu cơ lý của vật liệu xây dựng

- Tài liệu dân sinh kinh tế và nhu cầu dùng nước

Do Viện Đào tạo và Khoa học ứng dụng Miền Trung cung cấp đảm bảo thiết kế

công trình

3 - NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN:

Căn cứ ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP được giao của Trường Đại họcThủy lợi gồm 05 phần:

PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN

PHẦN II : PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

PHẦN III : THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

PHẦN IV : CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT

PHẦN V : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4 BẢN VẼ VÀ BIỂU ĐỒ:

1- Bản vẽ: MẶT BẰNG BỐ TRÍ TỔNG THỂ No:

ĐATN-01

TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG BÊN

5 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S BÙI ANH DŨNG

6 NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Ký và ghi rõ Họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp bản Đồ án Tốt nghiệp cho Hội đồng thi ngày 29 tháng 5 năm 2016.

Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp

(Ký và ghi rõ Họ tên)

Nguyễn Hoàng Anh

Lời cảm ơn !

Qua 15 tuần làm Đồ án tốt nghiệp với sự hướng dẫn tận tình của thầygiáo Th.S Bùi Anh Dũng và sự cố gắng nổ lực của bản thân đến nay Đồ án

chứa nước Phước Lập” thuộc địa phận xã Phước Nam, huyện Ninh Phước,

tỉnh Ninh Thuận

Mặc dù hết sức cố gắng, song do khả năng kiến thức còn hạn chế vàkinh nghiệm trong thiết kế chưa nhiều nên trong Đồ án này em không thểtránh khỏi những thiếu sót, do vậy em rất mong các thầy, các cô giúp đỡ, góp

ý kiến để em rút kinh nghiệm và trau dồi thêm nhiều kiến thức hơn nữanhằm phục vụ cho công việc mà bản thân đang công tác ngày một tốt hơnkhi ra trường

Có được kiến thức như ngày hôm nay, em không thể nào quên cônglao của các thầy cô giáo Trường đại học Thuỷ lợi, các thầy cô giáo và cán bộcông tác tại Viện Đào tạo và Khoa học ứng dụng Miền Trung đã giảng dạy

và giúp đỡ em trong suốt 5 năm học tập

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự tận tình hướng dẫn thầy giáoTh.S Bùi Anh Dũng, cảm ơn thầy cô giáo của Viện Đào tạo và Khoa học ứngdụng Miền Trung cũng như bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện về sốliệu, tài liệu tham khảo đã giúp cho em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp nàyđúng thời hạn

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Nguyễn Hoàng Anh Lớp : TH21C

PHẦN MỞ ĐẦU

Đất nước ta phát triển về Nông Nghiệp gắn liền với lịch sử nền văn hóa cây lúa nước lâu đời, trong điều kiện nền kinh tế hiện nay phát triển theo hướng CNH-HĐH thì nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất là rất cần thiết Đứng trước tình hình chung đó, ngành thủy lợi chúng ta từ trước đến nay đã đạt được những thành tựu đáng kể trong công tác quy hoạch, xây dựng các công trình cung cấp nước

và tưới tiêu.

Riêng đối với tỉnh Ninh Thuận về đặc điểm điều kiện tự nhiên rất khắc nghiệt Tuy nhiều khu vực trong toàn tỉnh cũng đã hình thành được mạng lưới các công trình thủy lợi khai thác hiệu quả cơ bản về lưu lượng dòng chảy của các sông suối Nhưng mới chỉ giải quyết được phần nào nhu cầu dùng nước về sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của cơ bản các vùng gần trung tâm.

Cụ thể tại huyện Ninh Phước, đặc biệt là xã Phước Nam, qua nghiên cứu về tình hình phát triển, dân sinh kinh tế, phát triển nông nghiệp, các biện pháp thủy lợi… Ta thấy rằng cần phải có giải pháp thủy lợi mới đem lại hiệu quả kinh tế lớn nhất cho khu vực canh tác là xây dựng hồ chứa nước và hệ thống công trình tưới.

Công trình hồ chứa nước Phước Lập khi xây dựng lên sẽ giải quyết được một số vấn đề sau:

- Về nông nghiệp: Giải quyết tình trạng thiếu nước tưới vào mùa khô cho 170

ha.

- Về chăn nuôi: Khi ngành nông nghiệp ổn định sẽ tạo nguồn thức ăn dồi dào

trong chăn nuôi, góp phần nâng cao đời sống cho nhân dân tại khu vực này.

- Về sinh hoạt: Cung cấp nước cho nhân dân địa phương trong vùng.

- Về môi trường sinh thái: Tạo điều kiện cho thảm thực vật trong vùng thêm

phong phú, cải tạo khí hậu, đất đai trong vùng cân bằng sinh thái một cách hiệu quả.

Từ những phân tích trên, chúng ta thấy rằng việc xây dựng hồ chứa Phước Lập

là cần thiết, nhằm giải quyết nhu cầu dùng nước trong tình hình hiện nay và cho tương lai nó sẽ gắn liền với lợi ích và sự phát triển kinh tế của vùng nói riêng, cũng như tỉnh Ninh Thuận nói chung

MỤC LỤC

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN

PHẦN MỞ ĐẦU

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC

§1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình, Z~F, Z~V 6

§1.2 Điều kiện khí tượng thuỷ văn 8

§1.3 Điều kiện địa chất 13

Chương 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

§2.1 Tình hình dân sinh kinh tế

§3.2 Nhiệm vụ công trình

19

PHẦN II: PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

Chương 4: GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH

§4.1 Giải pháp công trình

20

§4.2 Thành phần công trình 20

Chương 5: CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

§5.1 Cấp bậc công trình

21

§5.2 Chỉ tiêu thiết kế: (Theo QCVN 04-05 : 2012) 21

Chương 6: VỊ TRÍ TUYẾN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

§6.1 Phương án tuyến và hình thức kết cấu tuyến đập chính 26

§6.2 Phương án tuyến và hình thức kết cấu tuyến cống lấy nước

26

§6.3 Phương án tuyến và hình thức kết cấu tuyến tràn xả lũ

26

Chương 7: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA

§7.1 Xác định dung tích chết V c và mực nước chết (MNC) Z c

28

§7.2 Tính toán dung tích hữu ích (V hd ) và mực nước dâng bình thường (MNDBT) 30

Chương 8: HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

§8.1 Đập ngăn sông

36

§8.2 Công trình tháo lũ

37

§8.2 Cống lấy nước

37

Chương 9: CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH

§9.1 Chọn phương án công trình

38

§9.2 Tính toán điều tiết lũ

40

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

Chương 12: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC

§12.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán 118

§12.2 Tính toán thủy lực cống 119

§12.3 Chọn cấu tạo chi tiết 126

Chương 13: TÍNH KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH

§13.1 Tính toán khối lượng và giá thành công trình 129

Chương 14: DẪN DÒNG THI CÔNG BIỆN PHÁP VÀ TIẾN ĐỘ THI CÔNG

§14.1 Thời gian thi công và biện pháp dẫn dòng 131

§14.2 Biện pháp thi công và các hạng mục công trình 132

§14.3 Tổng tiến độ thi công 134

§14.3 Tổng kết khối lượng 134

Chương 15: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG

§15.1 Hiện trạng môi trường trước khi có dự án 136

§15.2 Ảnh hưởng của môi trường khi có dự án hình thành 136

§15.3 Các biện pháp khắc phục 137

PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ

Chương 16 : TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ KẾT CẤU TRÀN XẢ LŨ

§16.1 Tổng quan chung 138

§16.2 Trường hợp tính toán 138

§16.3 Tài liệu tính toán 138

§16.4 Tính toán kiểm tra ổn định của tường bên tràn 139

§16.5 Tính toán kết cấu tường bên 145

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

PHẦN I

TÀI LIỆU CƠ BẢN

Chương 1

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH , QUA HỆ Z-F VÀ Z-V.

1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình địa mạo

Hồ chứa nước Phước Lập được xây dựng trên nhánh sông Bầu Ngứ thuộc địa phận xã Phước Nam huyện Ninh Phước tỉnh Ninh Thuận Lưu vực tập trung nước gồm hai nhánh suối được bắt nguồn từ các đỉnh cao 42,23m đến 57,00m

Khu vực xây dựng thuộc xã Phước Nam – huyện Ninh Phước – tỉnh Ninh Thuận phía tây Phước Lập có dãy núi Chà Bay chạy theo hướng Nam – Bắc Dãy núi chính

là ranh giới giữa ba xã Phước Dinh, Phước Minh và xã Phước Nam Bao gồm các đỉnh núi cao các sườn dốc bao bọc phần thung lũng lòng hồ, dạng địa hình tích tụ bao gồm dạng thung lũng giữa núi, các thềm sông, suối và bãi bồi Về phía Đông Phước Lập có dãy núi Movick chạy theo hướng đông tây Đến gần khu vực Phước Lập hai dãy núi này thấp dần khép lại tạo thành bàu trũng (lòng suối Phước Lập).

Bờ hồ là các sườn dốc thoải có thành phần lớp phủ là bồi tích ít thấm nước trên nền

đá gốc.

Với đặc trưng dạng địa hình tại khu nghiên cứu cho ta thấy có thể hình thành một hồ chứa có dung tích vừa và nhỏ.

1.1.2 Đặc trưng địa hình của của hồ chứa (Đường quan hệ F~Z và V~Z)

Căn cứ vào bản đồ địa hình lòng hồ tỷ lệ 1:2000 và vị trí tuyến đập tính toán xác định được đường quan hệ F~Z và V~Z

Kết quả đo đạc tính toán được thể hiện ở bảng sau.

Bảng 1-2: Căn cứ tài liệu khảo sát địa hình ta tính được quan hệ (Z~F) và (Z~V)

1.2 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

1.2.1 Đặc điểm khí hậu

Ngoài khí hậu nhiệt đới gió mùa, khu vực dự án còn chịu ảnh hưởng của khí hậu Nam trung bộ, với đặc điểm nổi bật của khí hậu khô hạn, khắc nghiệt Lượng

mưa trung bình nhiều năm lưu vực vào khoảng 900mm tiến trình mưa hàng năm chia thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô, mùa khô bao gồm 9 tháng bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 kết thúc tháng 11, chỉ tồn tại 3 tháng nhưng lượng mưa chiếm 70%÷80% lượng mưa năm.

1.2.2 Đặc điểm thủy văn

Qua những đặc trưng cơ bản của lưu vực và điều kiện khí hậu nêu trên cho ta thấy khả năng điều tiết của lưu vực kém, dòng chảy năm không điều hòa Dòng chảy cũng chia thành hai mùa lũ và kiệt Mùa lũ dòng chảy lớn lượng nước dư thừa gây ngập úng, mùa kiệt thì dòng chảy nhỏ không đáp ứng nhu cầu sản xuất và sinh hoạt làm cản trở sự phát triển kinh tế của khu vực hưởng lợi.

1.2.3 Nhiệt độ không khí

Khu vực nghiên cứu có nhiệt độ cao quanh năm Trị số trung bình nhiều năm Tcp = 27,1 chênh lệch nhiệt độ tháng nóng nhất, tháng nhỏ nhất từ 5÷60C, nhiệt độ trung bình ngày đều đạt 250C, trừ một số ngày mùa đông có đợt gió mùa cực đới hoạt động mạnh.

Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm được tính toán ghi ở bảng 1-2

Bảng 1-2: Bảng nhiệt độ trung bình Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Đặc trưng độ ẩm trung bình của tháng và cực trị được thể hiện ở bảng 1-3.

Bảng 1-3: Bảng độ ẩm trung bình Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Bảng 1-4: Bảng giờ nắng trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

1.2.6 Gió

Khu vực nghiên cứu có hai mùa gió chính là gió mùa đông và mùa hạ trị số trung bình năm là 2,3s, tháng lớn nhất chênh lệch tháng nhỏ nhất 1m/s, biến trình vận tốc gió TBNN trong năm ghi ở bảng 1-5.

Bảng 1-4: Bảng phân phối gió vận tốc trong năm

V(m/s

) 2,3 2,6 2,8 2,5 2,3 2,2 2,5 2,4 2,2 1,8 1,8 2,2 2,3

Để phục vụ tính toán gió thiết kế trong xây dựng công trình, với liệt số liệu vận tốc gió lớn nhất theo 8 hướng chính gồm 2 trạm Nha Hố và Phan Rang tiến hành xây dựng đường tần suất vận tốc gió lớn nhất kết quả ghi ở bảng 1-6.

Bảng 1-6: Bảng đường tần suất vận tốc gió lớn nhất

Đặc

trưng Đơn vị N NE E SE S SW W NW

Bảng 1-7: Bảng phân phối tổn thất bốc hơi ∆Z trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Z piche

108, 2

122,

149, 0

127,0 0

108, 9

109, 3

130,

Z

1.2.8 Lượng mưa khu tưới

Chọn trạm Cà Ná đại diện cho mưa khu tưới, kết quả tính toán lượng mưa khu tưới tuân theo tần suất thiết kế ghi ở bảng 1-8 và kết quả phân phối lượng mưa thiết

kế theo mô hình năm 1997 ghi ở bảng 1-9.

Bảng 1-8: Bảng lượng mưa khu tưới tuân theo tần suất thiết kế

Bảng 1-9: Bảng phân phối lượng mưa thiết kế năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

1.2.9 Dòng chảy năm thiết kế

Từ các thông số thống kê dòng chảy năm, tính toán dòng chảy năm thiết kế

theo hàm phân phối mật độ Pearson III (PIII) có kết quả ghi ở bảng 1-10 Sử dụng

mô hình thiết kế công trình Tân Giang và kết hợp hiệu chỉnh trị số thực đo để làm

năm điển hình và tiến hành thu phóng theo giá trị năm thiết kế, kết quả thu phóng

năm thiết kế ghi ở bảng 1-11.

Bảng 1-10: Bảng tính toán dòng chảy năm thiết kế

Bảng 1-11: Bảng phân phối dòng chảy năm thiết kế

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Q 50% (m 3 /s) 0,035 0,021 0,010 0,002 0,030 0,058 0,065 0,131 0,249 0,507 0,089 0,052 0,104

Q 75% (m 3 /s) 0,023 0,014 0,006 0,001 0,020 0,038 0,034 0,085 0,163 0,332 0,058 0,034 0,068

Q 90% (m 3 /s) 0,015 0,009 0,004 0,001 0,013 0,026 0,029 0,058 0,110 0,224 0,039 0,023 0,046

1.3 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

1.3.1 Địa chất khu vực công trình đầu mối

Kết quả khoan thăm dò địa chất tuyến đập, tràn, cống do Trung tâm ĐH2 thực

hiện cho thấy cấu tạo địa tầng khá đơn giản.

1.3.2 Địa chất thủy văn của suối Bầu Ngứ tính đến vị trí hồ Phước Lập

- Diện tích lưu vực : 16,3km 2

- Chiều dài sông chính : 3,10km

- Độ dốc dọc sông chính : 3,8%

- Lưu lượng bình quân năm : Q 0 = 0,167x10 6 m 3

- Lượng dòng chảy bình quân năm : W 0 =3,65x10 6 m 3

- Lưu lượng dòng chảy năm ứng với : P = 85%, Q 85% = 0,068m 3 /s

- Tổng lượng dòng chảy ứng với : P = 85%, W 85% = 2,14x10 6 m 3 Nước mặt và nước ngầm nghèo nàn, vì trên mặt là lớp cát pha bột sét, địa hình thoải Nước ngầm chỉ tồn tại sâu trong lớp á sét và lớp đá Granít phân hóa.

Kết quả ép nước thí nghiệm cho thấy lượng mất nước qua lớp đất cát pha bột sét là trung bình đến mạnh và qua lớp á sét, lớp đá Granít phân hóa là nhỏ.

Đánh giá: Toàn bộ lòng hồ nằm trên lớp á sét và lớp đá Granít phân hóa ít thấm nước Vì vậy khả năng mất nước sang lưu vực khác là hoàn toàn không xảy ra.

1.3.4 Vật liệu xây dựng

Tiến hành khoan 03 bãi vật liệu A, B, C Bãi A nằm ở khu vực có các gò đất dọc theo quốc lộ 1A về phía Đông, bãi B là khu vực ao Cà Vây nằm ở phía Đông - Bắc thôn Văn Lâm, bãi vật liệu C nằm dọc theo đường quốc lộ 1A đi Sơn Hải phía Đông Bắc ấp Phước Lập.

- Tổng số hố khoan: 200hố.

- Tổng số mét khoan: 600m.

- Chiều sâu mỗi hố: 3m.

- Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 9 mẫu.

- Thí nghiệm chế bị 9 mẫu.

Đất đắp đập gồm các loại đất có các chỉ tiêu cơ lý đảm bảo yêu cầu đắp đập Đất gần khu vực hồ chứa nước Phước Lập rất khan hiếm Vùng lòng hồ và khu vực xung quanh chủ yếu là núi đá và đất cát đến á cát không thể sử dụng để đắp đập.

Đất đắp đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sử dụng để đắp chỉ có thể khai thác ở khu vực gần quốc lộ 1A cách vị trí xây dựng đập từ 6 đến 7 km.

Trữ lượng: Bãi A: 202.000 m 3

Bãi B: 37.500 m 3 Bãi C: 60.000 m 3 Tổng cộng: 299.500 m 3

Bảng 1-12: Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất:

Chương 2

ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

2.1 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ

2.1.1 Dân số

Xã Phước Nam nằm về phía Tây huyện Ninh Phước – tỉnh Ninh Thuận, toàn

xã có 5 thôn, diện tích tự nhiên là 117,5km2 có khoảng 50% diện tích vùng núi và 50% diện tích là vùng đồng bằng Xã Phước Nam có tổng số dân là 8.646 người, mật

độ dân cư 73,77 người/ km2 Số người trong độ tuổi lao động chiếm 40,6% dân số của xã.

Dân cư trong xã Phước Nam chủ yếu là dân tộc Kinh sau đến dân tộc Lây Trong kháng chiến chống Pháp, chống Mỹ và hiện nay trong xây dựng kinh tế bà con các dân tộc trong xã đều đoàn kết chấp hành chính sách của Đảng và nhà nước xây dựng địa phương mình có kinh tế ngày càng vững mạnh và phát triển.

Rắc-2.1.2 Đặc điểm xã hội

Việc xây dựng hồ chứa nước Phước Lập có ý nghĩa rất to lớn về mật độ kinh

tế, góp phần xóa đói giảm nghèo giải quyết các nhu cầu bức xúc của nhân dân, thay đổi cơ sở hạ tầng nhất là hệ thống giao thông và mạng lưới tiểu thủ công nghiệp sẽ được phát triển mạnh, đồng thời sẽ thúc đẩy sự phát triển văn hóa, giáo dục và thay đổi bộ mặt nông thôn.

2.1.3 Sử dụng đất đai

Căn cứ vào bản đồ địa hình khu dự án và kết quả điều tra tình hình sử dụng đất khu dự án cho thấy hiện trạng sản xuất nông nghiệp trong vùng dự án như sau.

Bảng 1-13: Bảng hiện trạng sản xuất nông nghiệp

1 Tổng diện tích tự nhiên Ha 95,0 187 282

2 Diện tích sản xuất 1 vụ có tưới Ha 0,0 25 25

3 Diện tích sản xuất 1 vụ không tưới Ha 10,0 30 40

2.1.4 Tình hình dân sinh kinh tế

a) Nông nghiệp

Hiện nay trong nông nghiệp mới khai thác 12.270 ha đất dùng cho sản xuất nông nghiệp Hàng năm ngành nông nghiệp sản xuất một khối lượng hàng hóa chiếm 90% tổng sản lượng Đây là ngành kinh tế chủ đạo toàn huyện.

Trong sản xuất nông nghiệp với tổng diện tích chủ yếu là cây lương thực, lúa chiếm 70% Năng suất bình quân hàng năm đạt 8 tấn/ha năm.

Trong sản xuất cây công nghiệp chiếm 12% Đặc biệt là cây thuốc lá phát triển mạnh về diện tích lẫn năng suất.

Lương thực bình quân đầu người là 377kg, muốn ngành trồng trọt của huyện phát triển đồng đều có nhiều sản phẩm hàng hóa có giá trị cao, thì vấn đề cần tập trung giải quyết là Thủy lợi mới có thể chủ động tưới tiêu, thâm canh tăng vụ, mở rộng diện tích sản xuất nông nghiệp

Diện tích hiện có 55.373 ha, khai thác khó khăn.

b) Sản xuất nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp

Nhìn chung chưa phát triển, chỉ có xí nghiệp muối Cà Ná có sản lượng hàng năm là 50.000 tấn dùng cho công nghiệp gần đây do muối có giá trị xuất khẩu dùng cho công nghiệp nên nhà nước có quan tâm đầu tư mở rộng.

2.2 HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Để sản xuất trong vùng dự án rất khan hiếm nguồn nước, hiện nay đồng bào địa phương đã xây dựng các công trình tạm lấy nước của suồi Bầu Ngứ để tưới nước.

Xây dựng các đập ngăn nước trên suối Bầu Ngứ bằng vật liệu địa phương để lấy nước tưới cho 10 ha đất nông nghiệp ở thôn Tam Lang.

Đào ao Cà Vây trữ nước để tưới cho 10 ha sản xuất lúa hai vụ ở thôn Phước Lập.

Đào mương dẫn nước rỉ từ đồi đất phía Đông dự án để tưới cho 5 ha ở thôn Tam Lang.

Các biện pháp công trình chỉ mang tính chất tạm thời giải quyết diện tích nhỏ, hàng năm phải tốn công xây dựng, sửa chữa không mang lại hiệu quả kinh tế.

Khai thác và sử dung hiệu quả nguồn nước ở suối Bầu Ngứ để tưới cho 170 ha đất canh tác hiện nay còn bị hoang hóa hoặc sản xuất một vụ nhờ nguồn nước tự nhiên vì thế năng suất cây trồng đạt thấp, nhờ có dự án trở thành ruộng sản xuất hai

vụ chủ động nguồn nước tưới, cho năng suất cây trồng cao và ổn định.

Góp phần phát triển sản xuất nông nghiệp và nâng cao đời sống vật chất cho nhân dân địa phương, cải tạo môi trường và có tác dụng tích cực đến vấn đề xã hội thực hiện chính sách dân tộc của Đảng và Nhà nước

Chương 3

CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ

CÔNG TRÌNH

3.1 CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC

3.1.1 Bố trí cơ cấu công trình

Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện đất đai thổ nhưỡng của khu tưới ta bố trí cơ cấu cây trồng như sau:

Bảng 1- 14

TT Khu tưới Diện tích Công thức luân canh

1 Ao Cà Vây 23 Lúa đông xuân + Lúa mùa hè + Lúa mùa

2 Hồ Phước Lập

15 30 30 72

Lúa đông xuân + Lúa mùa hè + Lúa mùa Nho

Lúa hè thu +Lúa mùa Ngô hè thu +Ngô vụ mưa

3.1.2 Kết quả tính toán chế độ tưới cho các loại cây trồng.

trồng (ha)

Tổng mức tưới toàn vụ (m 3 /ha)

Việc đầu tư xây dựng hệ thống thủy lợi hồ chứa nước Phước Lập là góp phần thực hiện phương hướng phát triển kinh tế của tỉnh và địa phương nâng cao đời sống nhân dân, nhằm khai thác tiềm năng về đất đai, nguồn nước, khí hậu và lao động của vùng dự án phục vụ cho phát triển kinh tế của địa phương.

Bên cạnh đó xây dựng hồ chứa nước Phước Lập còn giúp cắt giảm lưu lượng đỉnh lũ, giảm thiệt hại về tài sản và tính mạng của người dân ở vùng hạ lưu.

Ngoài ra còn để phục vụ tưới trên 170 ha đất canh tác sản xuất 2 vụ/năm cho năng suất cây trồng cao, góp phần nâng cao đời sống cho các hộ nông dân trong vùng

dự án, trong đó có đồng bào dân tộc Rắc Lây là thực hiện chính sách xóa đói giảm nghèo, đầu tư phát triển kinh tế vùng núi, vùng đồng bào các dân tộc của Đảng và Nhà nước ta.Việc đầu tư xây dựng hồ chứa nước Phước Lập còn có tác dụng cải tạo môi trường sinh thái ở vùng khô hạn góp phần phát triển kinh tế cải thiện các vấn đề

xã hội ngày càng tốt hơn.

PHẦN II

PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

Chương 4

GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH

4.1 Giải pháp công trình

a) Qua 14 tuần làm Đồ án tốt nghiệp với sự hướng dẫn tận tình của thầy

b) Khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn nước ở suối Bầu Ngứ để tưới cho 170 ha

đất canh tác hiện nay còn bị hoang hóa, hoặc sản xuất một vụ nhờ nước trời, năng suất công trình thấp Thành ruộng sản xuất hai vụ chủ động nước tưới cho năng suất cây trồng cao và ổn định.

c) Góp phần phát triển sản xuất nông nghiệp và nâng cao đời sống cho nhân dân địa

phương.

d) Góp phần cải tạo môi trường và có tác dụng tích cực đến vấn đề xã hội, thực hiện

chính sách dân tộc của Đảng và nhà nước.

4.2 Thành phần công trình

- Một đập đất chắn ngang suối Bầu Ngứ tạo thành hồ chứa nước.

- Một tràn xả lũ được bố trí tại yên ngựa cách đầu đập bên phải khoảng 500 m

5.1 Cấp bậc công trình

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

- Nhiệm vụ của công trình hồ chứa nước Phước Lập là cấp nước tưới cho 170 ha diện tích đất canh tác nông nghiệp (theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, bảng 1 (phân cấp công trình thuỷ lợi) Cấp thiết kế của công trình theo năng lực phục vụ nên công trình thuộc cấp IV.

5.1.2 Theo dung tích hồ chứa

Từ bảng lượng nước đến và lượng nước dùng, so sánh ta thấy lượng nước thiếu

bảng 1 (phân cấp CTTL) QCVN 04-05:2012 hồ chứa thuộc công trình cấp IV

5.1.3 Theo qui mô công trình và dạng nền

Từ dung tích toàn bộ Vtb ≈ 1.35*10 6 m 3 Dựa vào quan hệ Z~V, xác định

Z MNDBT =49,2 m

Sơ bộ xác định cao đỉnh đập: Z đập = Z MNDBT +3m=49,2+3=52,2m (m) (Trị số này

sẽ được chính xác hóa sau khi có số liệu tính toán mực nước trong hồ).

Chiều cao đập đất là: H đ = 52,2 - 40 = 12,2 m.

Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, bảng 1 (phân cấp công trình thuỷ lợi) Đập nhóm B có chiều cao từ 8 ÷ 15m, với nền là nền đá phong hóa mạnh.Cấp thiết kế công trình theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình thủy lợi nên công trình thuộc công trình cấp III.

Kết luận: Như vậy, từ 3 tiêu chuẩn trên ta chọn giá trị lớn nhất, nên cấp công

trình hồ chứa nước Phước Lập là công trình cấp III.

5.2 Các chỉ tiêu thiết kế

Với công trình cấp III, tra QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT ta được các chỉ tiêu sau:

- Mức đảm bảo tưới:(bảng 3) P = 85%.

- Tần suất tính lũ thiết kế: ( bảng 4) P = 1,5%.

- Tần suất lũ kiểm tra: ( bảng 4) P = 0,5%.

- Tần suất tính lũ thiết kế dẫn dòng thi công và lấp dòng: ( bảng 7) P = 10%.

- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng của hồ chứa bị lấp đầy T = 50 năm (bảng 11).

- Hệ số tin cậy: Kn = 1,15

- Chiều cao an toàn của đập theo bảng 2 TCVN8216:2009): Tiêu chuẩn thiết kế đậpđất đầm nén, công trình cấp III:

+ Với MNDBT: a = 0,7m+ Với MNLTK: a’ = 0,5m+ Với MNLKT: a’’ = 0,2m

- Tần suất gió thiết kế: Theo bảng 3 TCVN 8216:2009: Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén, công trình cấp III:

5.2.1 Kết quả tính toán nhu cầu nước

Khu tưới hồ chứa nước Phước Lập đã bổ sung thêm lượng nước từ các lưu vực của đập dâng nước số 1 là 6,8 km 2 , và đập dâng nước số 2 là 3,4 km 2 Nhưng hồ chứa nước Phước Lập còn bổ sung cho ao Cà Vây có diện tích lưu vực là 3,8km 2 để tưới cho diện tích 23ha lúa 3 vụ Nhu cầu nước của hồ Phước Lập được tính như sơ đồ và bảng tính kết quả tính toán thủy nông cho lượng nước còn cần lấy hàng tháng tại đầu mối ghi ở bảng 2-3:

Công thức tính như sau: W = Số ngày x ( 24 giờ x 3.600s xQ)

Ngày 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Q 85% (m 3 /s) 0.02 0.01

3 0.005

0.00 2

5.2.2 Lượng bốc hơi mặt nước các tháng

Lượng bốc hơi hàng năm 1.345mm Biến trình bốc hơi trong năm tuân theo quy luật lớn về mùa khô, nhỏ về mùa mưa Trị số phân phối lượng bốc hơi trung bình nhiều năm và phân phối tổn thất bốc hơi ∆z trong năm ghi ở bảng 1-7.

5.2.3.Tài liệu bùn cát

Dòng chảy bùn cát trong sông gồm hai loại thành phần: Bùn cát lơ lững và bùn cát di đẩy Mật độ bùn cát lơ lửng lấy theo kinh nghiệm 10% dung tích bùn cát lơ lửng.

Kết quả tính toán dòng chảy bùn cát:

Bảng 2-4

N 0 Đặc trưng Ký hiệu Đơn vị Trị số

5.2.4.Tài liệu lũ thiết kế và thi công

Trong lưu vực không có trạm đo dòng chảy nên phải dùng công thức kinh nghiệm (công thức cường độ giới hạn) Kết quả tính toán lũ thiết kế tuân theo tần suất ghi ở bảng 2-5 và đường quá trình lũ thiết kế ghi ở bảng 2-6.

Kết quả tính toán lũ thiết kế lưu vực Bầu Ngứ:

VỊ TRÍ TUYẾN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

6.1 PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ HÌNH THỨC KẾT CẤU TUYẾN ĐẬP CHÍNH

Qua nghiên cứu bản đồ, bình đồ hồ, khu tưới đồng thời kết hợp với đi thực địa

đã xác định được 2 tuyến phù hợp với việc xây dựng cụm đầu mối hồ chứa.

- Tuyến I: Nằm ở thượng lưu, tuyến này có chiều dài tuyến ngắn hơn, lòng sông dốc và nền đá cứng chắc, kẹp giữa 2 quả đồi có độ dốc khá lớn, mặt bằng để bố trí các công trình không thuận lợi, lưu vực lòng hồ bé.

- Tuyến II: Tuyến đập đất được bố trí theo tuyến cong, vị trí đập cắt lòng sông Bầu Ngứ lùi về phía hạ lưu 100m so với phương án tuyến đập I Nhánh đập phía vai phải dựa vào đồi đất phân thủy tự nhiên, lưu vực lòng hồ lớn, mặt bằng thích hợp cho việc bố trí tuyến cống.

Sau khi phân tích kinh tế và kỹ thuật em chọn phương án tuyến đập 2 là hợp lý nhất.

Hình thức kết cấu : Đập đất đồng chất

6.2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ HÌNH THỨC KẾT CẤU TUYẾN CỐNG LẤY NƯỚC

Dựa vào tài liệu khảo sát địa hình, địa chất tuyến cống cho thấy cả 2 phương

án đều hoàn toàn có thể bố trí cống lấy nước Tuy nhiên việc bố trí cống lấy nước nằm trong thân đập phía bờ vai trái (cọc DD) sau cống là một đoạn kênh xây dẫn nước về lòng suối cũ là hợp lý.

Hình thức kết cấu : Ống thép bọc bê tông cốt thép.

6.3 PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ HÌNH THỨC KẾT CẤU TUYẾN TRÀN XẢ LŨ

Tuyến tràn xả lũ được xem xét bố trí tại 1 trong 2 vị trí sau:

- Vị trí 1: Tràn được bố trí tại vai Hữu đập vị trí này có dải thềm mỏng dọc chân thềm có đá gốc lộ thiên liên tục từ thượng lưu về hạ lưu Mái đồi ở vai này độ dốc tương đối lớn, khối lượng đào đá lớn, giao thông đi lại khó khăn nên việc bố trí mặt bằng thi công không thuận lợi.

- Vị trí 2: Được bố trí tại yên ngựa cách đầu đập bên Hữu khoảng 500m để xả lũ vào nhánh suối khác.

Do đặc điểm địa hình: Địa hình dốc dần về hạ lưu Vì vậy bố trí tuyến tràn theo hướng dọc để thuận tiện cho dòng chảy.

Đoạn kênh dẫn trước tràn dài 155m có tuyến chạy theo đường tụ thủy của yên ngựa nhằm tránh khối lượng đào nhiều.

Đoạn tràn (tràn dọc) có tuyến chạy theo đường tụ thủy của yên ngựa.

Đoạn kênh xả dài 140m cua cong theo đường tụ thủy nhằm tránh khối lượng đào nhiều.

Nhìn chung với địa hình địa chất như trên cả hai vị trí đều có thể bố trí tuyến tràn, song việc bố trí tuyến tràn ở theo vị trí 2 là hợp lý

Hình thức kết cấu : Bê tông cốt thép.

- Đảm bảo tưới tự chảy.

- Đảm bảo yêu cầu phát điện.

- Đảm bảo yêu cầu chứa lượng bùn cát lắng đọng trong tuổi thọ công trình.

- Đảm bảo tối thiểu cho nuôi trồng thủy sản.

- Đảm bảo yêu cầu giao thông thủy lợi.

Vì công trình hồ chứa Phước Lập nằm cao hơn nhiều so với khu tưới, không có yêu cầu phát điện và giao thông thủy lợi nên ta chỉ xác định theo yếu tố đảm bảo yêu cầu chứa lượng bùn cát lắng đọng trong thời gian hoạt động của công trình và nuôi trồng thủy sản.

7.1.2 Xác định dung tích chết (V c )

Theo yêu cầu chứa hết bùn cát trong thời gian hoạt động của công trình Ta có:

V bc = V ll + V dđ + V sl

Trong đó:

- V ll : là tổng lượng bùn cát lơ lửng:

6

- γbc : là trọng lượng riêng bùn cát lơ lửng = 0,8T/m 3 = 0,8.10 3 (kg/m 3 ) (Bảng 2-4)

- K bl được xác định phụ thuộc vào β: 0,15<β = V k / W 0 =0,4 < 0,6 ; lấy K bl =0,7

- R ll : là lưu lượng bùn cát lơ lửng (kg/s)

ll

- ρ0: Độ ngậm cát của sông bình quân nhiều năm (ρ0= 120g/m 3 = 0,12kg/m 3 )

- Q 0 : là lưu lượng bình quân nhiều năm (Q 0 = 0,167m 3 /s).

- 31,5.10 6 : là hệ số tính đổi thời gian giây trong 1 năm (365x24 x3600).

- T: tuổi thọ công trình (Đối với công trình cấp III, T = 50 năm).

+ Tổng lượng bùn cát bồi lắng trong một năm là:

Z bc : Cao trình bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian công tác của hồ

a: là độ cao an toàn từ cao trình bùn cát đến cao trình đáy cống: a = 0,5 (m) h: là chiều cao mực nước tối thiểu trước cống để lấy nước từ lưu lượng thiết kế qua cống: h = 1(m)

=> ∇MNC = 44,2 + 0,5 + 1 = 45,7 (m)

- Từ cao trình MNC, tra trên đường quan hệ Z~V xác định được dung tích chết tương ứng: => V c = 117,39(m 3 )

7.2 Xác định cao trình MNDBT và dung tích hiệu dụng (MNDBT & V hd )

7.2.1 Mục đích và ý nghĩa

- Dung tích hiệu dụng là thông số quan trọng đảm bảo tác dụng điều tiết hồ:

Nó xác định theo nhu cầu cấp nước về mùa kiệt và hình thức điều tiết.

- MNDBT là mực nước cao nhất mà hồ chứa có thể trữ được trong thời gian dài Nó được xác định theo dung tích hồ và khống chế dung tích chết, dung tích hiệu dụng.

Cột (6): Lượng nước thừa khi: W đ > W d = (4)-(5).

Cột (7): Lượng nước thiếu khi: W đ < W d = (5)-(4).

V hi = 1.032,57x10 3 m 3

Cột (8): Lượng nước tích trong hồ tức là lũy tích cột (6) (có nghĩa hàng 1 cột 8 + hàng 2 cột 6) nhưng không để vượt quá dung tích hiệu dụng khi chưa kể tổn thất V hi = 1.032,57x10 3 m 3 Khi cấp nước thì lấy nước trong kho trừ đi lượng nước cần cấp.

Cột (9): Lượng nước xả khi đã tích đầy hồ.

Côt (3) : Dung tích trung bình của hồ trong thời đoạn tính toán ∆t (m3) được xác định theo công thức: Vbq =

(3)

Cột (5) : Chênh lệch bốc hơi hàng tháng (Lấy theo tài liệu bốc hơi ) (mm)

Cột (7) : Lượng tổn thất thấm: Wth= K.Vtb, với Vbq xác định ở cột (3);

K là hệ số thấm ,với lòng hồ có điều kiện địa chất bình thường chọn K=1%

(8) = (6) + (7)Cột (9) : Tổng lượng nước đến trong từng tháng lấy từ cột (4) của bảng (2-7)

Cột (10) : Lượng nước dùng hàng tháng bảng (2-7) kể tổn thất cột (5) cộng với lượng tổn thất ở cột (8)

Cột (11) : Lượng nước thừa hàng tháng (khi WQ > Wq ):cột (11) = cột(9)-cột(10)

Cột (12) : Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước (khi WQ > Wq ): cột (12) = cột (10)-cột(9) Tổng lượng

Cột (13) : Dung tích hồ hàng tháng

Cột (14) : Lượng nước xả thừa

Tính sai số giữa hai lần tính dung tích hiệu dụng: *100% 23,3%

81,1346

57,103281,1346

∆V > 5% (sai số cho phép)