Thiết Kế Trạm Thủy Điện H’Mun

Nhìn chung các trạn này đều có tài liệu thưc đo tin cậy, chất lượng tốt có thể sử dụng trong tính toán thiết kế công trình thủy điện H’Mun.. Dùng phương pháp tương quan mưa – dòng chảy đ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG THỦY LỢI – THỦY ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Trần Thanh Tường

3 Tên đề tài: Thiết Kế Trạm Thủy Điện H’Mun

4 Người hướng dẫn: TS Vũ Huy Công Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG THỦY LỢI – THỦY ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

V Thông tin chung:

5 Họ và tên sinh viên: Trần Thanh Tường

6 Lớp: 12X2 Số thẻ SV: 111120101

7 Tên đề tài: Thiết Kế Trạm Thủy Điện H’Mun

8 Người phản biện: ……….………… Học hàm/ học vị: …………

VI Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

tối đa

Điểm trừ

Điểm còn lại

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết

1a - Hiểu và vận dụng được kiến thức Toán và khoa học tự

1b - Hiểu và vận dụng được kiến thức cơ sở và chuyên ngành

1c - Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm mô phỏng,

1d - Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài ứng

1e - Có kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề 10

1f - Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; có thể ứng dụng

2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15

2b - Thuyết minh đồ án không có lỗi chính tả, in ấn, định dạng 5

3 Tổng điểm đánh giá: theo thang 100

Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

3 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

TÓM TẮT

Công trình thủy điện H'Mun nằm trên sông Ayun, là nhánh cấp 1 của sông

Ba, thuộc huyện Mang Yang tỉnh Gia Lai Đây là công trình lợi dụng cột nước

và địa hình để phát điện Thủy điện có công suất lắp máy là 15(MW) với 3 tổ máy có điện lượng bình quân năm 62810(MWh) cung cấp thêm điện năng góp thúc đẩy nền kinh tế tỉnh Gia Lai nói riêng và cả nước nói chung

Trong đồ án này sử dụng phương án 1-A có công trình đầu mối thuỷ công

là đập tràn xả lũ đập tràn không chân không kiểu Cơrigơ Ôphixêrốp vừa làm nhiệm vụ dâng nước tạo hồ chứa vừa cho xả tràn khi lũ về và cống xả cát, tuyến năng lượng gồm có cửa lấy nước, đường ống áp lực, kênh xả ra, trạm biến áp và đường dây tải điện

ABSTRACT

H'Mun Hydropower Project is located on the Ayun River, which is the first level

of Ba River, Mang Yang District, Gia Lai Province This is a facility that uses water columns and terrain to generate electricity Hydropower with installed capacity of 15 MW with three units with an average capacity of 62810 MWh provide additional electricity to boost the economy of Gia Lai province in particular and the whole country in general

This project uses Option 1-A, which has a hydro-dam project as the spillway of the Khmer-type spillway of the Khmer-type Oregano spillway, which is responsible for reservoir overflow and flood discharge Sand, power glands include water inlets, pressure pipes, discharge ducts, transformer stations and transmission lines

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG THỦY LỢI – THỦY ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước

1 Tên đề tài đồ án: Thiết kế trạm thủy điện H’Mun

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Các tài liệu về địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn khu vực vùng dự án

- Đặc điểm tự nhiên, hiện trạng thủy lợi thủy điện

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

-Phần I: Tổng quan về công trình

+Chương I: Đều kiện khí tượng thủy văn

+Chương II: Điều kiện địa chất công trình

-Phần II: Tính toán thủy văn và chọn thiết bị

+Chương I: Tính toán thủy năng,điều tiết

+Chương II: Chọn thiết bị chính cho trạm thủy điện

-Phần III: Thiết Kế Công Trình Tuyến Năng Lượng

+Chương I: Tính toán cửa lấy nước

+Chương II: Tính toán sơ bộ đường ống

+Chương III: Tính toán nước va

-Phần IV: Thiết Kế Nhà Máy

+Chương I: Xác định các cao trình

+Chương II: Tính toán kích thước nhà máy

-Chuyên Đề: Tính thủy lực đường ống bằng phần mền Fluent ( tính toán thủy lực đoạn ống rẽ nhánh vào tuabin)

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 13/ 02/ 2017

7 Ngày hoàn thành đồ án: 29 / 05/ 2017

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2017

Trưởng Bộ môn: T.S Nguyễn Văn Hướng Người hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Năng lượng điện luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế của đất nước Để đáp ứng được sự phát triển của nền kinh tế của đất nước thì yêu cầu

về điện năng đòi hỏi ngày càng nhiều Hiện nay ở nước ta nguồn năng lượng thủy điện chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam Để củng cố và hệ thống lại những kiến thức đã học, được sự đồng ý nhà trường và hội đồng tốt nghiệp khoa xây dựng Thủy Lợi - Thủy Điện, em được giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế trạm thủy điện H’Mun”

Thiết kế tốt nghiệp là một trong những nhiệm vụ quan trọng của mỗi sinh viên trước khi tốt nghiệp Sau một thời gian học tập, được sự giúp đỡ tận tình của thầy T.S

Vũ Huy Công cùng các thầy cô giáo trong khoa Xây dựng Thuỷ lợi - Thuỷ điện và sự

nỗ lực cố gắng của bản thân trong học tập, tìm hiểu và thu thập tài liệu để hoàn thành

cơ bản thiết kế cơ sở “Nhà máy thủy điện H’Mun”, công trình thuộc huyện Mang Yang tỉnh Gia Lai…

Qua đồ án tốt nghiệp em đã tổng hợp được những kiến thức đã được trang bị trong thời gian học tập ở trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội đối với một cán bộ kỹ thuật sau này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã thu thập được tư liệu, sách vở từ giáo viên hướng dẫn, các thầy cô trong khoa, để phục vụ cho quá trình thiết kế tốt nghiệp một cách tốt nhất

Tuy nhiên, là một sinh viên đang còn ngồi trên ghế nhà trường nên kiến thức về thực tiễn thiết kế còn hạn chế, vốn kiến thức còn ít ỏi, chưa có kinh nghiệm thiết kế công trình, thời gian ngắn nên không tránh khỏi những sai sót trong tính toán cũng như phân tích ưu khuyết điểm của các phương án chưa thật sâu sắc

Kính mong các thầy cô giáo viên hướng dẫn, giáo viên duyệt góp ý kiến bố sung để đồ án được hoàn chỉnh hơn và bản thân trở thành một cán bộ kỹ thuật có kiến thức tốt

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Nguyễn Xuân Thanh và các thầy cô trong khoa Xây dựng Thủy lợi - Thủy điện đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn

CAM ĐOAN

Với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và tham khảo các tài liệu em

đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình và xin cam kết rằng:

- Trong quá trình hoàn thành đồ án không sao chép từ các đồ án cũ - Các số liệu, công thức trích dẫn đều từ các tài liệu tham khảo đáng tin cậy

- Tuân thủ các quy định của nhà trường đề ra về cách thức trình bày đồ án

- Nội dung các phần trong đồ án được giáo viên hướng dẫn cụ thể và kiểm tra thường xuyên

- Không trích dẫn, sao chép từ các nguồn tài liệu khi chưa được sự đòng ý cũng như các tài liệu vi phạm pháp luật Sinh viên thực hiện

Đà Nẵng, ngày 29 tháng 05 năm 2017

Sinh Viên

Trần Thanh Tường

MỤC LỤC

A THUYẾT MINH CHUNG Error! Bookmark not defined.

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN H’MUN 1

CHƯƠNG 1 : ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 1

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên : 1

1.2 Mức độ nghiên cứu thủy văn 1

1.2.1 Mức độ nghiên cưu khí tượng : 1

1.2.2 Mức độ nghiên cứu thủy văn: 1

1.3 Đặc điểm khí hậu: 3

1.3.1 Nhiệt độ không khí: 3

1.3.2 Độ ẩm không khí: 3

1.3.3 Mưa: 3

1.3.4 Gió: 4

1.3.5 Bốc hơi: 5

1.4 Đặc trưng thủy văn: 6

1.4.1 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi lưu vực Ayun: 6

1.4.2 Dòng chảy năm: 6

1.4.3 Xây dựng đường duy trì lưu lượng 9

1.4.4 Dòng chảy lũ 10

1.4.5 Dòng chảy bùn cát 11

1.4.6 Xây dựng quan hệ Q = f(H) 12

1.4.7 Bồi lắng nước dềnh hồ chứa 13

CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 16

2.1 Điều kiện địa chất công trình và các phương án công trình 16

2.1.1 Điều kiện ĐCCT tuyến đập I 16

2.1.2 Điều kiện ĐCCT tuyến đập II 17

2.2 Vật liệu xây dựng tự nhiên 19

2.2.1 Đá cứng 19

2.2.2 Vật liệu cát cho bê tông 19

2.2.3 Vật liệu đất dính phục vụ dắp đê quay 20

PHẦN II : TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ CHỌN THIẾT BỊ 23 CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN THỦY NĂNG 23

1.1 Chọn cấp công trình 23

1.2 Tài liệu tính toán 23

1.2.1 Tài liệu dòng chảy 23

1.2.2 Đường đặc tính lòng hồ 23

1.2.3 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT) của hồ chứa 24

1.2.4 Xác định cao trình mực nước chết MNC 26

1.3 Tính toán thủy năng 27

1.3.1 Chọn phương pháp tính toán thủy năng 27

1.3.2 Tính toán thủy năng bằng phương pháp lập bảng 27

1.3.3 Vẽ đường tần suất N~p 29

1.3.4 Xách định công suất lắp máy 34

1.3.5 Tính toán điều tiết ngày: 34

1.3.6 Xác định cột nước của trạm : 37

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHỌN THUYẾT BỊ CHÍNH CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN 38

2.1 Chọn số tổ máy 38

3.1.1 Với phương án 1: số tổ máy Z=2 38

3.1.2 Với phương án 2: số tổ máy Z=3 39

3.1.3 Với phương án 3: số tổ máy Z=4 40

2.2 Chọn tuabin thủy lực: 42

2.3 Chọn buồng tuabin 43

2.3.1 Công dụng, yêu cầu và phương pháp tính toán buồng xoắn 43

2.3.2 Tính toán thủy lực buồng xoắn 44

2.4 Chọn ống hút 46

2.5 Chọn máy phát điện 47

2.6 Chọn máy biến áp chính cho nhà máy 49

2.7 Chọn thiết bị điều tốc 50

2.8 Chọn cầu trục 51

PHẦN III: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TUYẾN NĂNG LƯỢNG 53

CHƯƠNG 1 : CÔNG TRÌNH CỬA LẤY NƯỚC 53

1.1 Công dụng phân loại cửa lấy nước 53

1.2 Yêu cầu chung 53

1.3 Các thiết bị bố trí tại CLN 54

1.4 Tính toán cửa lấy nước 54

CHƯƠNG 2 : ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC 55

2.1 Tổng quan 55

2.2 Tính toán sơ bộ đường ống 55

2.2.1 Đường kính ống 56

2.2.2 Chọn chiều dày thành ống: 56

2.3 Tính toán tổn thất đường ống áp lực 57

2.3.1 Tổn thất cột nước do ma sát dọc ống 57

2.3.2 Tổn thất cục bộ trong đường ống áp lực 57

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN NƯỚC VA THỦY LỰC TRONG ĐƯỜNG ỐNG 59

3.1 Số liệu tính toán nước va 59

3.2 Xác định tình trạng nước va trong đường ống áp lực 59

3.2.1 Vận tốc truyền sóng nước va 59

3.2.2 Pha nước va 60

3.2.3 Xác định áp lực nước va tăng khi đóng turbin 61

3.2.4 Xác định áp lực nước va giảm khi mở van turbin 62

3.3 Kiểm tra thành ống 63

PHẦN IV : THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 65

CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH TRONG NHÀ MÁY 65

1.1 Xác địnn độ cao hút nước 65

1.2 Xác định cao trình lắp máy 66

1.3 Xác định cao trình sàn máy phát 66

1.4 Xác định cao trình sàn lắp máy 67

1.5 Cao trình đáy ống hút 67

1.6 Xác định cao trình dầm trục 67

1.7 Xác định cao trình trần nhà máy 68

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC NHÀ MÁY 69

2.1 Chiều dài nhà máy 69

2.2 Bề rộng nhà máy 69

B CHUYÊN ĐỀ 70

CHƯƠNG 1 : THIỆU VỀ PHẦN MỀM FLUENT VÀ GAMBIT 70

1.1 Phần mền mô phỏng hóa dòng chảy Fluent 70

1.2 Phần mền Gambit 71

CHƯƠNG 2 : MÔ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH GAMBIT VÀ FLUENT 74

2.1 Vẽ mô phỏng đường ống trên Gambit: 74

2.2 Chia lưới đối tượng 75

2.3 Tạo dạng biên 76

2.4 Tính toán và xuất kết quả trên fluent 76

2.4.1 Giá trị biền vào 76

2.4.2 Chọn phương pháp 77

2.4.3 Xuất kết quả 78

DANH SÁCH BẢNG, HÌNH ẢNH

Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái lưu vực H’Mun 1

Bảng 1.2 Mức độ nghiên cứu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vực H’Mun 2 Bảng 1.3 Mức độ nghiên cứu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vực H’Mun 2 Bảng 1.4 Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm Pleiku ( 0 C) 3

Bảng 1.5 Độ ẩm không khí tương đối trung bình tháng trạm Pleiku (%) 3

Bảng 1.6 Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần xuất thiết kế trạm Pleiku (m/s) 4

Bảng 1.7 Tốc độ gió trung bình tháng trạm pleiku (m/s) 5

Bảng 1.8 Quá trình bốc hơi tại lưu vực H’Mun (mm) 5

Bảng 1.9 kết quả tính dòng chảy năm theo các phương pháp 7

Bảng 1.10 Dòng chảy năm thiết kế tại tuyến H’Mun 8

Bảng 1.11 Kết quả tính chuổi dòng chảy trên đây tại tuyến H,Mun 8

Bảng 1.12 Biểu đồ tưới tại lưu vực tuyến công trình H’Mun (m 3 /s) 9

Bảng 1.13 Tọa độ dương duy trì lưu lượng tại H’Mun 9

Bảng 1.14 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại đập H’Mun 10

Bảng 1.15 Lũ thi công các tháng mùa kiệt công trình thủy điện H’Mun 11

Bảng 1.16 Lũ thi công thời đoạn 10 ngày (tháng I và II) thủy điện H’Mun 11

Bảng 1.17 Kết quả tính toán phù sa trình bày trong bảng sau: 12

Bảng 1.18 Tổng hợp thông số thủy văn công trình thủy điện H’mun 15

Bảng 2.1 Kết quả chuổi dòng chảy trên đây tại tuyến H,Mun: 23

Bảng 2.2: Bảng tính toán thủy năng với năm ít nước (p=85%) 28

Bảng 2.3: Bảng tính toán thủy năng với năm trung bình nước (p=50%) 29

Bảng 2.4: Bảng tính toán thủy năng với năm nhiều nước (p=15%) 29

Bảng 2.5: Kết quả tính công suất theo tần suất 30

Bảng 2.6 Các đặc trưng thống kê của đường tần suất công suất 33

Bảng2.7 Bảng đường tần suất công suất N(kW) 33

Bảng2.8 Kết quả tính toán điều tiết ngày 36

Bảng 2.9 Tính toán kích thước buồng xoắn tiết diện tròn 45

Bảng 2.10 Thông số ống hút 47

Bảng 2.11 Thông số máy phát 48

Bảng 2.12 Kích thước cơ bản của máy phát 48

Bảng 2.13 Thông số máy kích từ 49

Bảng 2.14 Trọng lượng và kích thước máy biến áp 50

Bảng 2.15: Thông số cầu trục sức nâng 30T 52

Hình 1.1: Đường đặc tính quan hệ Z~F; Z~V 9

Hình 2.1: Đường đặc tính quan hệ Z~F 23

Hình 2.2: Đường đặc tính quan hệ Z~W 24

Hình 2.3: Đường đặc tính quan hệ Zhl~Q 24

Hình 2.4: Đường tần suất công suất 32

Hình 2.5: Vùng làm việc của tuabin với phương án 3 tổ máy 40

Hình 2.6: vùng làm việc của tuabin với phương án 4 tổ máy 42

Hình 2.7: Mặt cắt buồn xoắn 46

Hình 5.1 Các biểu tượng tạo khối trong Gambit 74

Hình 5.2: Hình dạng trên không gian ba chiều của đường ống sau khi được mô phỏng 75

Hình 5.3chia lưới cho đối tượng 75

Hình 5.4: Hình ảnh ô lưới tại biên ra out1 76

Hình 5.5: Các dạng biên của đường ống 76

Hình 5.6 : Nhập vận tốc biên vào inlet 77

Hình 5.7: Chọn phương pháp 78

Hình 5.8: Kết quả được thể hiện bằng vector trên không gian 78

Hình 5.9: Kết quả thể hiện bằng vector đoạn rẽ nhánh 79

Hình 5.10: Kết quả thể hiện bằng vector trên một đoạn nhánh 79

Hình 5.11: Kết quả thể hiện bằng các đường dòng pathlines 80

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN

H’MUN

CHƯƠNG 1 : ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên :

Công trình thủy điện H’Mun nằm trên sông Ayun, là nhánh cấp I của sông Ba, thuộc huyện Mang Yang tỉnh Gia Lai Tuyến đập H’Mun nằm trên thác H’Mun với độ cao thác khoảng 30 mét Đây là công trình lợi dụng cột nước địa hình để phát điện Sông Ayun bắt nguồn ở độ cao 1528m từ dãy nú Kon Lak, sông chảy theo hướng Đông Đông Bắc – Tây Tây Nam và đổ vào bên phải sông Ba tại Cheo Reo Phía Đông lưu vực Ia Ayun giáp thượng nguồn sông Ba là lưu vực sông Khê, phía Tây Bắc giáp lưu vực Đak Bla và phía Tây Nam giáp lưu vực sông Srêpok Sông Ia Ayun chảy qua vùng đồi núi rậm rạp, lưu vực sông hẹp và dài có hình dạng lồng chim

Đặc trưng hình thái lưu vực sông Ayun tới công trình thủy điện H’Mun được xác định trên bản đồ tỷ lệ 1 : 50.000 trình bày trong bảng 1-1

Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái lưu vực H’Mun

1.2 Mức độ nghiên cứu thủy văn

1.2.1 Mức độ nghiên cưu khí tượng :

Trong khu vực H’Mun có trạm đo mưa Pơ Mơ Rê (còn gọi la Ayun thượng) nằm phía thượng nguồn sông Ayun với thời gian quan trắc từ năm 1977-2001 Ngoài khu vực H’Mun có các trạm đo mưa sau: trạm Ayun Hạ đo mưa các năm (1978-1979, 1989-1992), Pleiku (1961-2001), An Khê (1977-2001), trong đó trạm khí tượng Pleiku

la trạm có tài liệu dài nhất, đo đầy đủ các yếu tố với chất lượng tin cậy, có thể dùng làm đặc trưng khí tượng cho công trình thủy điện cho công trình thủy điện H’Mun

1.2.2 Mức độ nghiên cứu thủy văn:

Lưu vực H’Mun có trạm thủy văn Pơ Mơ Rê (còn gọi la Ayun Thượng) nằm phía thượng nguồn sông Ayun Trạm này đo mực nước, nhiệt độ nước năm 1979-2001 (trạm do Tổng cục KTTV quản lý) Ngoài ra, trạm đo lưu lượng nước trong 2 năm 1978-1979 (2 năm này tài liệu trạm dùng riêng của Sở thủy lợi Gia Lai, do tài liệu thực

đo thất lạc nên chỉ thu thập số liệu lưu lượng

1978-1979)

Hạ song Ayun,cách tuyến công trình H’Mun khoảng 45 km về phía hạ lưu có trạm thủy văn Ayun hạ đo mực nước và lưu lượng được các năm sau: 1978, VII/1988-1992 (đây là trạm dùng riêng của Sở thủy lợi Gia Lai) Ngoài lưu vực sông Ayun, lân cận có trạm thủy văn An Khê nằm trên thượng nguồn sông Ba đo lưu lượng và mực nước từ 1967-1974,1976-2001,hạ lưu song Ba có trạm Củng Sơn đo lưu lượng và mực nước từ 1977-2001,trạm Kom Tum – sông ĐakBla đo lưu lượng và mực nước từ 1961-2001 Nhìn chung các trạn này đều có tài liệu thưc đo tin cậy, chất lượng tốt có thể sử dụng trong tính toán thiết kế công trình thủy điện H’Mun Toàn bộ tài liệu khí tượng thủy văn được cập nhật tới năm 2001để tính cho công trình thủy điện H’Mun

Mức độ nghiên cứu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vực H’Mun được tổng hợp các bảng 2-2 và 2-3

Bảng 1.2.Mức độ nghiên cứu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vực H’Mun

Số

TT Trạm Sông

Diện tích (km2)

Thời kỳ quan trắc Mực nước Lưu lượng Phù sa

3 An Khê

Ba 1345 1967÷1974

1977÷2001

1967÷1974 1977÷2001 1988÷2001

Bảng 1.3.Mức độ nghiên cứu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vực H’Mun

TT Trạm

Tọa độ Cao

độ (m)

Thời gian quan trắc

Vĩ độ Kinh độ Mưa Gió Nhiệt

1.3 Đặc điểm khí hậu:

1.3.1 Nhiệt độ không khí:

Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm trên lưu vưc Ayun biến đổi từ 19 ÷ 240C, trung bình năm khoảng 21,80C Biên độ giao động nhiệt độ rong năm không lớn , khoảng 50 Nhiệt độ không khí lớn nhất tuyện đối theo tài liệu quan trắc tại trạm khí tượng Pleiku 360C nhỏ nhật tuyệt đối là 5,60C

Nhiệt độ không khí trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất tại trạm khí tượng Pleiku được chọn làm đại biểu cho tuyến công trình, trình bày trong bảng dưới đây

Bảng 1.4 Đặc trưng nhiệt độ không khí trạm Pleiku ( 0 C)

-ẩm tương đối trong năm tương đối ít, kết quả xem bảng sau:

Bảng 1.5 Độ ẩm không khí tương đối trung bình tháng trạm Pleiku (%)

Phân bố mưa trên lưu vực sông Ba nói chung và lưu vực sông Ayun nói riêng không đều, phụ thuộc vào nhiều yếu tố tác động của Tây Nguyên trong đó đặc biệt độ cao và hướng núi Với điều kiện vùng Đông Bắc tỉnh Gia Lai và Tây Nam cao nguyên Pleiku

có những dãy núi cao chắn gió, lượng mưa năm có thể đạt tới 2400 – 2800mm.Trái lại những vùng thấp, thung lũng ở phía Đông và Đông Nam tỉnh Gia Lai lại có lượng mưa thấp từ 1200 – 1500mm, như vùng An Khê, Krông Pa, Cheo Reo Trên lưu vực sông

Ayun, lượng mưa giảm dần từ thượng nguồn hạ du: tại Pơmơrê (Ayun thượng) Xnăm=1850 mm,Chư Sê Xnăm = 1700 mm, tại Ayun hạ Xnăm = 1450mm

Mưa lớn thường tập trung tại các tháng VI, VII, VIII với tổng lượng mưa trung bình mỗi tháng đều vượt quá 250mm ở hầu hết các trạm trong và lân cận lưu vực Lưu lượng ngày lớn nhất trong hku vực đạt tới 250 mm tại trạm Ayunpa, đạt 227 mm tai Pleiku và Pơmơrê,trong khi đó tại Kontum lượng mưa ngày chỉ đạt 155 mm.Lượng mưa này gây lũ lưu vực sông Ba (trong đó là nhánh Ayun) lớn hơn lũ lưu vực sông Sê San (trạm Kon Tum – nhanh Đakbla)

Tổng số ngày mưa trong năm ở khu vực này có thể đạt từ 150 -160 ngày, trong đó

số ngày mưa trong mùa mưa (từ tháng V-X) chiếm tới 85%, còn mùa khô chỉ chiếm khoảng 15% tổng số ngày mưa cả năm

Để đánh giá lượng mưa lưu vực H’Mun dựa vào các trạm trong và lân cận lưu vực như: trạm Pleiku, Pơmơrê và Chư Sê Các trạm này có thời gian đo đồng bộ từ 1978-

2001, trong đó trạm Pleiku có tài liệu đo dài nhất từ 1961-2001, tính lượng mưa lưu vực theo phương pháp đa giác Thieson, sau đó đưa về thời kỳ dài nhờ hệ số hiệu chỉnh mưa của Pleiku Ngoài ra, còn tính mưa lưu vực H’Mun theo bản đồ đẳng trị cũng cho kết quả sấp xỉ nhau Chọn XIv.hmun = 1880 mm

Phía hạ lưu công trình thủy điện H’Mun khoảng 45 km có công trình thủy điện Ayun Hạ đã đưa vào hoạt động.Tại đây có đo mưa và dòng chảy một số năm phục vụ tính toán thủy điên Ayun Hạ.Dòng chảy năm tại tuyến Ayun Hạ đươc trình bày phần dưới đây, còn lượng mưa năm lưu vục được tính từ 4trạm mưa ngắn hơn (1978-1979, 1989-1992), đã lập tương quan với trạm Pleiku cho hệ số tương quan r = 0,91 và kéo dài mưa Ayun Hạ về thời kỳ đồng bộ (1978-2001) Tính mưa lưu vực Ayun Hạ bằng phương pháp đa giác Thieson, sau đó đưa về thời kỳ dài nhờ hệ số hiệu chỉnh mưa của Pleiku Ngoài ra, con tính mưa lưu vực theo bản đồ đẳng trị và cho kết quả gần đúng với phương pháp trên Chọn XIv.Ayun Hạ = 1770 mm

1.3.4 Gió:

Chế độ gió ở Gia Lai phản ánh rõ rệt của hoàn lưu gió mùa: mùa đông gió thường thịnh hành theo hướng Đông Bắc, Đông hoặc Đông Đông Bắc; còn thời kỳ mùa hè thường theo hướng Tây Nam hoặc Tây Tây Nam

Tốc độ gió lớn nhất đo được tại Pleiku vào tháng XI năm 1984 là 28 m/s xuất hiện tại hướng Tây Nam Dựa vào vị trí và hướng công trình thủy điên H’Mun, xác định được hướng gió bất lợi cho tuyến công trình là Tây và Tây Bắc.Tốc độ gió lớn nhất tính toán ứng với tần xuất thiết kế 2% và 4% các hướng này được trình bày bảng sau:

Bảng 1.6 Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần xuất thiết kế trạm Pleiku (m/s)

vôhướng

Lượng bốc hơi lưu vực H’Mun được xác định theo phương trình cân bằng nước và bằng 1044mm, trong đó lượng mưa trung bình là 836mm

Lượng bốc hơi mặt nước được xách định theo lượng bốc hơi Piche nhờ hệ số chuyển đổi sau:

Bảng 1.8 Quá trình bốc hơi tại lưu vực H’Mun (mm)

Đặc

Zpic 118,2 129,7 160,4 130,1 86,8 50,5 42,0 36,8 39,9 59,2 83,4 103,5 1040 Zlv 118,6 130,1 160,9 130,5 87,1 50,6 42,1 36,9 40,0 59,3 83,7 103,8 1044 Zmn 178,7 196,1 242,5 196,8 131,2 76,3 63,5 55,7 60,3 89,5 126,2 156,5 1573

Z 60,2 66,0 81,6 66,2 44,2 25,7 21,4 18,7 20,3 30,1 42,5 52,7 530

1.4 Đặc trưng thủy văn:

1.4.1 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi lưu vực Ayun:

Sông Ayun là nhánh cấp I cửa sông Ba nằm trong khu vực Tây Nguyên nên đặc điểm sông ngòi vùng này mang đặc trưng dòng chảy vùng Tây Nguyên Lưu vực sông Ayun hẹp và dài với chiều dài khoảng 170 km, chiều rộng lưu vực chỉ đạt 17 km, kết hợp với độ dốc lưu vực lớn nên khả năng tập trung dòng chảy nhanh, nhất là dòng chảy lũ

Mùa lũ trên lưu vực thường kéo dài 4 tháng, từ tháng VIII đến tháng XI; mùa kiệt bắt đầu từ tháng XII và kết thúc vào tháng VII năm sau Lượng nước trong mùa lũ của sông Ayun chiếm khoảng 80% lượng nước cả năm, trong dó tháng IX và tháng X là hai tháng có lượng nước lớn nhất chiếm 40% lượng nước cả năm Lượng nước mùa kiệt chỉ chiếm khoảng 20% lượng nước cả năm

1.4.2 Dòng chảy năm:

Để tính dòng chảy năm trên lưu vực sông Ayun, đã sử dụng toàn bộ tài liệu khí tượng thủy văn trong và ngoài lưu vưc sông Ayun gồm: trạm Ayun hạ năm1978, 1989-1992; tram An Khê năm 1967 2001; tram Kon Tum năm 1961-2001 và tài liệu khí tượng, mưa các trạm trong và ngoài lưu vực tính đến năm 2001

a Tính chuẩn dòng chảy năm:

• Theo tương quan mưa~dòng chảy:

Trên hệ thống lưu vực sông Ayun, phía thượng lưu được khống chế bởi trạm thủy văn Pơmơrê đo mực nước từ 1979-2001 và đo dòng chảy các năm 1978, 1989-1992, trạm Ayun Hạ đã ngừng đo từ năm 1993 và hiện nay là công trình thủy lơi – thủy điện Ayun Hạ đang vận hành Vì vậy, sẽ chọn trạm Ayun Hạ làm trạm gốc, trạm có tài liệu

đo dòng chảy 5 năm Dùng phương pháp tương quan mưa – dòng chảy để xác định chuẩn dòng chảy năm tại trạm Ayun Hạ như sau:

- Xây dựng tương quan dòng chảy tháng, năm, mùa lũ trạm Ayun Hạ và lượng mưa tương ứng lưu vực Ayun Hạ thời kỳ 5 năm(Xlv.Ayun Hạ được tính phần trên)cho hệ

Qo.Hmun= Qo.ayunhạ*Kf*Kx (1)

Trong đó: Kf = FHmun/Fayun hạ

Kx= X0.lv.Hmun/ X0.lv.Ayunha

Qo.H’Mun = 23,6 m3/s

•Tương quan dòng chảy tháng Ayun Hạ với An Khê

Lập tương quan dòng chảy từng tháng (trị số Qtbình, Qmax, Qmin) thời kỳ 1978, VII/1988-1992 giữa trạm Ayun Hạ với trạm An Khê.Các quan hệ đều cho hệ số tương quan r>0,80 và được tạo thành chuỗi Qtháng tại Ayun Hạ tính được Qo.ayunhạ=45,6

m3/s và chuyển về tuyến H’Mun theo công thức (1) được Qo.H’Mun = 25,8 m3/s

•Tương quan dòng chảy tháng Ayun Hạ với Kon Tum

Lập tương quan dòng chảy tháng, năm thời kỳ 1978, VII1988-1992 trạm Ayun Hạ với trạm Kon Tum, quan hệ cho hệ số tương quan r=0,87 và tính được Qo.ayunhạ=49,8

m3/s Sau đó chuyển dòng chảy từ Ayun Hạ về tuyến H’Mun theo công thức (1) được

Qo.H’Mun = 28,1 m3/s

•Theo mô hình TANK

Sử dụng tài liệu dòng chảy thực đo tại Ayun Hạ 1989-1992 và số liệu mưa, bốc hơi tại Cheo Reo, tính toán dòng chảy tháng theo mô hình TANK với chỉ tiêu Nash lớn hơn 0,8 tính được dòng chảy tai Ayun Hạ Qo.ayunhạ=46,6 m3/s, sau đó chuyển về tuyến H’Mun theo diện tích và hiệu chỉnh mưa (công thức 1) được Qo.H’Mun = 26,4 m3/s

•Theo tài liệu dự thảo “Quy phạm xác định các đặc trưng thủy văn cho vùng Tây Nguyên “ thì khu vực tuyến công trình H’Mun có công thức sau:

Y0=X0-100

Y0=1889-1100=780 mm

Q0=22 m3/s

Thống kê kết quả tính theo các phương pháp bảng sau:

Bảng 1.9 kết quả tính dòng chảy năm theo các phương pháp

m3/s) Qo.H’Mun ( m

3/s)

5 Công thức X ~ Y vùng Tây

Nguyên Phân tích, chọn kết quả: Trong các phương pháp trên, chọn kết quả của phương pháp tương quan mưa~dòng chảy đưa vào tính toán vì: phương pháp này đưa ra được quan hệ nhân quả giữa các đặc trưng khí tương thủy văn trên cùng lưu vực Ayun và cho hệ số tương quan chặt chẽ hơn các phương pháp khác Chuẩn dòng chảy năm tại tuyến H’Mun là: Qo.H’Mun = 23,6 m3/s

b Tính dòng chảy năm ứng với tần xuất thiết kế

Để tính dòng chảy năm tương ứng với tần xuất thiết kế, cần có 3 tham số thống kê gồm có Qo, Cv, Cs tại tuyến H’Mun Chuẩn dòng chảy năm Qo đã tính phần trên, hệ

số biến đổi Cv tính theo công thức sau:

Cv = 0,4 0,1

0 ( 1000)

A

M F  (2) Trong đó: A là tham số lưu vực, lấy theo trạm tương tự An Khê

Mo là mô đuyn dòng chảy tuyến H’Mun, Mo=26,51l/skm2

F là diện tích lưu vực H’Mun, F=890 km2

Cv tại tuyến H’Mun tinh từ công thức (2) được Cv=0,44

Hệ số chênh lệch Cs lấy bằng 2Cv

Từ 3 tham số đã tính trên, dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế theo đường phân

bố Piếc Xơn III được trình bày bảng sau:

Bảng 1.10 Dòng chảy năm thiết kế tại tuyến H’Mun

Qo

m3/s

Wo

109m3

Qp(m3/s)

23,6 0,744 0,44 2,0Cv 42,9 37,5 22,1 16,0 14,8 11,6 9,52

c Phân Phối dòng chảy tháng trong năm:

Để có dòng chảy tháng tai H’Mun, phải tạo được chuổi dòng chảy tháng tại Ayun

Hạ Dựa vào phương pháp thứ 2 (tương quan dòng chảy tháng Ayun Hạ với An Khê)

đã tạo được chuỗi dòng chảy tháng tai Ayun Hạ, sau cho chuyển chuỗi này về tuyến

công trình theo Qo H’Mun Kết quả được chuổi dòng chảy năm tại H’Mun cho Cv’ =

0,31 So với Cv = 0,44 đã tính phần trên cần phải tính hiệu chỉnh lại chuổi cho phù

hợp như sau:

QiH’Mun = QtbH’Mun + (Qi’H’Mun – QtbH’Mun)*Cv/Cv’ (3)

Trong đó : Qi’H’Mun , QtbH’Mun, Cv’ là trị số của chuổi chưa hiệu chỉnh

QiH’Mun , Cv là trị số của chuổi đã hiệu chỉnh

Bảng 1.11.Kết quả tính chuổi dòng chảy trên đây tại tuyến H,Mun

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

Ít

nước 10,44 27,42 36,77 33,16 17,70 4,95 4,40 3,68 4,27 2,32 5,42 5,46 13,00 Trung

bình 62,81 49,47 42,75 27,37 13,16 9,22 5,87 5,04 6,27 7,54 33,69 15,43 23,22 Nhiều

nước 54,08 75,16 73,59 29,96 17,73 22,03 15,98 12,21 9,05 10,59 9,08 26,72 29,74

Khi có tài liệu điều tra tình hình dung nươc tưới cho các tháng mùa kiệt ở Tây

Nguyên thấy rằng: mùa kiệt (từ tháng XII đến thang V năm sau ) là thời kỳ các sông

suối vùng Tây Nguyên bắt đầu cạn kiệt và khô hạn Mùa này người dân dung nước sản

xuất cấy lúa vùng Đông – Xuân và tuới cây công nghiệp như chè, mía, cà phê …bằng

các công trình thủy lợi kiên cố cũng như các phai đập tự tạo Từ hệ số tưới, diện tích

tưới và thời gian tưới ứng với từng loại cây của vùng Nam Kon Tum và Bắc Pleiku, tính được biểu đồ tưới cho khu vực tuyến công trình như sau:

Bảng 1.12 Biểu đồ tưới tại lưu vực tuyến công trình H’Mun (m 3 /s)

Qhoạch 0,685 0,854 0,828 0,043 0,109 0 0 0 0 0 0 0,414 0,244 Htrạng 0,468 0,567 0,563 0,024 0,076 0 0 0 0 0 0 0,281 0,165

Ghi chú: - Tưới quy hoạch tính đên 2010

1.4.3 Xây dựng đường duy trì lưu lượng

F

F Z

326 330 334 338 342 346 350 354

358 358

354 350 346 342 338 334 330 326

Hình 1.1: Đường đặc tính quan hệ Z~F; Z~V

Để xác định lưu lượng đảm bảo cho công trình thủy điện H’Mun đã tiến hành xây dựng đường duy trì lưu lượng ngày đêm và đường duy trì lưu lượng tháng theo tài liệu thực đo 1989 – 1992 của trạm thủy văn Ayun Hạ, tìm được hệ số hiệu chỉnh lưu lượng ngày (Qng.p) và lưu lượng tháng (Qth.p) ứng với tần xuất thiết kế như sau:

Kqi=Qng.p/Qth.p (4)

Xây dựng ba đường duy trì lưu lượng tháng của tuyếnH’Mun thời kỳ 1967-2001 trong điều kiện tự nhiên, trừ tưới hiện trạng, trừ tưới quy hoạch Từ đó xác định lưu lượng tháng (Qth.p) trên đường duy trì ứng với P=85%, Sau đó hiệu chỉnh Qth.p về Qng.p nhờ hệ số Kqi Kết quả tính toán trình bày bảng sau:

Bảng 1.13 Tọa độ dương duy trì lưu lượng tại H’Mun

P% Qtự nhiên(m3/s) Qtrừ tưới hiển trạng(m3/s) Qtrừ tưới quy hoạch(m3/s)

1.4.4 Dòng chảy lũ

1.4.4.1 Tính đỉnh lũ thiết kế

Lưu lượng lũ thiết kế tại tuyến đập H’Mun được xác định theo các phương phương pháp sau:

•Theo lưu vực tương tự An Khê:

Công thức triết giảm

Qp.tuyến = Qp.akhê* (Ftuyến/Fakhê)(1-n) (5)

Trong đó hệ số triết giảm mô đun đính lũ lấy bằng 0,31

•Theo lưu vực tương tự Kon Tum:

Công thức triết giảm

Qp.tuyến = Qp.ktum* (Ftuyến/Fktum)(1-n) (6)

Trong đó hệ số triết giảm mô đun đính lũ cũng lấy bằng 0,31

•Theo tương quan mô đuyn đỉnh lũ tần xuất 1% với diện tích lưu vực tính cho khu vực 9 – vùng Tây Nguyên : M1% F trong đề tài “Nghiên cứu phương pháp tính lũ thiết kế các công trình thủy điện vừa và nhỏ do công ty tư vấn xây dựng Điện 1 lập tháng XI năm 2000 Từ hình vẽ tra đường bao trên được M1% = 4,1 m3/s/km2, tính được QH’Mun

1%=3500 m3/s

Kết quả tính toán theo phương pháp trên được trình bày bảng sau:

Bảng 1.14.Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại đập H’Mun

1 Tương tự với An Khê 4660 3350 2840 2200 1740

2 Tương tự với Kon Tum 3240 2380 2050 1630 1320

Phân tích, lựa chọn kết quả: phương pháp thứ 1 và thứ 2 thực chất cùng cách tính tương tự với 2 lưu vực khác nhau, nhưng qua phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy về lượng mưa sinh lũ và điều kiện địa lý thì thấy trạm An Khê đủ điều kiện tương

tự hơn Kon Tum Còn phương pháp thứ 3 lấy theo đường bao trên cho tất cả các trạm

đo lũ của vùng Tây Nguyên nên kết quả thiên lớn Vì vậy, kiến nghị sử dụng phương pháp 1 để tính đỉnh lũ thiết kế cho tuyến đập thủy điện H’Mun, Qđập

1%=3350 m3/s Nhà máy thủy điện H’Mun đặt tại vị trí hạ lưu tuyến đập khoảng 1,8 km Trong đoạn sông từ tuyến đập đến nhà máy không có phân, nhập lưu nên dùng luôn lũ thiết

kế tuyến đập tính cho tuyến nhà máy: Qnhà máy

1%=3350m3/s

1.4.4.2 Tính đỉnh lũ thiết kế

Để phục vụ thi công công trình thủy điện H’Mun, cần xác định lũ trong các tháng mùa kiệt ứng với tần xuất tính toán P = 10% Qua phân tích dòng chảy vùng Tây Nguyên ta thấy : các tháng mùa kiệt đều xảy ra từ tháng I đến tháng VII,các tháng còn lại là mùa lũ và chuyển tiếp Cũng như phân tích trên đây khi tính đỉnh lũ thiết kế, chọn trạm An Khê làm trạm tương tự để tính lũ thi công từ tháng I đến tháng VII, sau

đó chuyển tới tuyến công trình theo công thức triết giảm (5) Kết quả tính toán được trình bày bảng sau:

Bảng 1.15.Lũ thi công các tháng mùa kiệt công trình thủy điện H’Mun

Để tính chính xác hơn thời gian lấp dòng thi công, đã tính lũ lớn nhất với thời đoạn

10 ngày trong tháng I và tháng II, phương pháp tính vẫn dựa công thức (5) với lưu vực tương tự An Khê, kết quả cho bảng sau:

Bảng 1.16.Lũ thi công thời đoạn 10 ngày (tháng I và II) thủy điện H’Mun

Bùncát tại H’Mun được tính từ tài liệu thực đo của hai trạm thủy văn trạm An Khê

và trạm Củng Sơn nằm trên dòng chính sông Ba: trong đó trạm An Khê nằm trêm thượng lưu có thời gian đo phù xa từ 1988-2001, hạ lưu có trạm Củng Sơn với thời gian đo phù xa từ 1978-2001,nhưng từ năm 1993 trở lại đây phù xa tại Củng Sơn bị ảnh hưởng do hoạt động của hồ chứa Ayun Hạ Từ tài liệu thực đo, tính toán kéo dài cho trạm An Khê và khôi phục những năm bị ảnh hưởng ho hoạt động của hồ chứa Ayun Hạ cho trạm Củng Sơn về thời kỳ 1978-2991 Sau đó, tính được hàm lượng phù

xa lơ lững khu An Khê và Củng Sơn (lưu vực Ayun nằm trong khu giữa ) Dùng hàm lượng phù sa khu giữa tính cho khu vực H’Mun

a.Tính tổng lượng phù xa hàng năm (tấn/năm)

Vdd = dd

dd

w

dd

R

106kg/s

Wll

106 t/năm

Wdd

106 t/năm

W

106 t/năm

Vị trí cần xây dựng đường Q = f(H) : tuyến đập và tuyến nhà máythủy điện H’Mun

Cơ sở xây dựng đường quan hệ Q = f(H): tài liệu điều tra khảo sát thủy văn, tài liệu địa hình đo mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, bình đồ tỷ lệ 1: 1000 do công ty tư vấn Thủy Điện 1 đo đạc và lập vào tháng V năm 2002 Tài liệu gồm: 3 mặt cắt ngang khu vực tuyến nhà máy từ MC1, MC2 đến MC3; 2 mặt cắt ngang khu vưc tuyến đập từ MC4 đến MC5 và trắc dọc từ vị trí nhà máy thủy điện H’Chan đếnn nhà máy thủy điện H’Mun (MC5) với chiều dài 4,5 km ; bình đồ lập cho tuyến đập và nha máy H’Mun tỷ

lệ 1: 1000

Dựa vào công thức thủy lực :

Q =  *R2/3*J1/2/n

Trong đó :

- là diện tích mặt cắt ngang (m2) ứng với mực nước tính toán

- R là bán kính thủy lực tại mặt cắt tinh toán, tính từ mặt cắt ngang

- J là độ dốc mặt nước, xác định từ trắc dọc

- n là độ nhám lòng sông, láy theo loại sông miền núi

Các đặc trưng trên tính đươc nhờ tài liệu địa hình

Khu vực nhà máy chọn MC2 làm mặt cắt đại biểu để tính các yếu tố thủy lực và xây dựng Q = F(H) tại mặt cắt này Sau khi chọn lại tuyến thì vị trí nhà máy đã dịch lên phía thượng lưu MC2, quan hệ Q = F(H) tại các vị trí này được chuyển từ MC2 lên theo độ đốc mặt nước lấy theo mặt trắc dọc

Khu vực tuyến đập chọn MC5 làm mặt cắt đại biểu để tính các yếu tố thủy lực và xây dựng Q = F(H) tại mặt cắt này Vị rtí tuyến đập dự kiến xê dịch khong nhiều xung quanh MC5, quan hệ Q = F(H) tại đây được chuyển từ MC5 lên theo độ dốc mặt nước lấy trên trắc dọc

Kết quả tính toán Q = f(H) tại vị trí tuyến đập và nha máy được trình bày trong bảng

10 và hình 18-19 phụ lục

1.4.7 Bồi lắng nước dềnh hồ chứa

a Tài liệu ban đầu

- Tài liệu địa hình gồm: Bình đồ đoạn sông Ayun từ nhà máy H’chan đến tuyến đập H’mun dài khoảng 3,2 km với tỷ lệ 1 : 1000 và 19 mặt cắt ngang trong đoạn sông này được dựng từ bình đồ đoạn sông trên với khoảng cách trung bình giữa các mặt cắt từ 100-300m

- Tài liệu thủy văn: các quan hệ q = f(H) tại tuyến nhà máy thủy điện H’chan và tuyến đập thủy điên H’mun cùng với kết quả tính toán phù sa tại 2 tuyến trên

- Số liệu tiết kế công trình thủy điện H’chan lấy theo kết quả tính toán trong báo cáo TKKT thủy điện H’chan

- Số liệu lũ thiết kế công trình thủy điện H’mun lấy theo kết quả đã tính lũ trong báo cáo này

- Các thong số hồ chứa lấy theo kết quả tính toán thủy năng-thủy lợi

- những kết quả thủy văn khác: lấy theo phần tính toán thủy văn

Nước dềnh đã tính toán với đỉnh lũ 1% trên cơ sở giả thiết rằng: đỉng lũ xảy ra trên toàn bộ chiều dài sông và trên đoạn sông từ tuyến nhà máy H’chan đến tuyến đập H’mun không có nhập lưu

- Quá trình bồi lặng hồ chứa thủy điện H’Mun được tiến hành tính toán trong trường hợp có hồ H’chan phía thượng lưu

b Kết quả tính toán

- Bồi lắng

Quá trình bồi lắng thủy điện H’Mun được tiến hành tính toán trong điều kiện có hồ H’chan bậc trên với MND/MCN = 410/408m (có dung tích hồ 0,770/0,368 triệu m3) với 2 phương án mực nước dâng (MND) cửa hồ H’Mun

Phương án thứ nhất: MND/MCN= 344/343m (có dung tích hồ 0,968/0,786 triệu

m3)

Phương án thứ hai: MND/MCN= 346/343m (có dung tích hồ 1,406/0,786 triệu m3) Theo phương án thứ nhất, sau 8 năm vận hành thì hồ H’chan bị bồi hết dung tích toàn bộ, còn hồH’mun có dung tích lớn hơn, đồng thời lượng phù sa sẽ bị giữ lại một phần ở hồ H’chan nên áu 14 nămthì hồ H’mun bị bồi hoàn toàn Còn theo phương án thứ hai thì hồ H’mun sau 18 năm sẽ bi bồi lắng hoàn toàn

sa là 0,292 triệu tấn/năm, tương ứng với thể tích là 0,223 triệu m3/năm Qua kết quả tính toán thấy rằng: lượng phù sa lắng đọng đầy hồ với phương án MND 345m thì đường mực nước tại vị trí đuôi hồ H’Mun (chính là vị trí nhà máy H’Chan) vẫn ở trạng thái tự nhiên, tức nhà máy H’Chan không bị ngập chân trong điều kiện tính toán với MNDBT =345m

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận: Báo cáo này tính toán trên cơ sở: sử dụng triệt để tài liệu khí tượng thủy văn được cập nhật tới năm 2001 của lưu vực sông Ba trong đó có sông Ayun Đã sử dụng nhiều phương pháp tính toán khi xác định đặc trưng dòng chảy, sau đó chọn phương pháp tính phù hợp nhất để đưa vào thiết kế

Toàn bộ các tính toán thủy văn trên đây đã được kiểm tra kỹ, đảm bảo độ chính xác đưa vào tính toán cho giai đoạn khả thi – thủy điện H’Mun

Kiến nghị: Sang giai đoạn TKKT cần đo vẽ bổ sung mặt cắt ngang tại vị trí nhà máy được chọn vì: giai đoạn này mặt cắt ngang đo được nằm dưới hạ lưu, trong khi các vị trí nhà máy lựa chonlại nằm phía thượng lưu mặt cắt khoảng 1km

Qngày 85%(trừ tưới hiện trạng)

Qngày 85%(trừ tưới quy hoạch)

Wphù sa Thể tích phù sa Vphù sa

3350 41,2 17,7 20,3 34,5

197

200

133 0,292 0,223

CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

2.1 Điều kiện địa chất công trình và các phương án công trình

2.1.1 Điều kiện ĐCCT tuyến đập I

Tuyến đập tràn 1 nằm cách đỉnh thác khoảng 50m về phía thượng lưu,tim tuyến nằm gần trùng với đường thẳng nối giữa các hố khoan thăm dò HM1,HM2,HM3 Tại

vị trí tuyến đập,thung lũng sông có dạng chữ U không cân xứng,chiều rộng song 80m,cao trình đáy sông từ 331.00-332.00m,sườn dốc tự nhiên ở vai phải có độ dốc 10-

70-150, ở vai trái có độ dốc 20-250 Chiều rộng thung lũng sông theo đỉnh đập 251m Căn cứ kết quả đo vẽ bản đồ ĐCCT vùng tuyến và các hố khoan thăm dò thấy rằng

đá nền là đá phun trào bazan hệ tầng túc Trưng β(N2-Q1)tt Theo thứ tự từ trên xuống dưới trên mặt cắt thẳng đứng gồm các lớp,đới sau:

* Vai phải tuyến đập (hố khoan HM3,cao trình miệng hố 340.37m, độ sâu

16.0m)

- Từ 0.0-1.8m : Lớp sườn tàn tích (edQ) gồm á sét màu nêu đen,nửa cứng lẫn nhiều dăm tảng đá bazan kích thước 0.2-40cm (chiếm 50-70%) cứng chắc yếu đến trung bình Bề dày trung bình 2.0m

- Từ 1.8-2.9m : Đới phong hoá IB,bazan lỗ rỗng phong hoá trung bình,nứt nẻ mạnh màu xám tro,bề mặt bị oxýt sắt hoá,các khe nứt hở nhét không đầy sạn,cát, á sét Bề dày trung bình 1.0-4.0m Đá cứng chắc trung bình

- Từ 2.9-9.5m : Đới nứt nẻ IIA,bazan lỗ hổng xen ít bazan chặt xít,nứt nẻ mạnh,các khe nứt và các hạnh nhân nhét đầy sét,khoáng vật thứ sinh

- Từ 9.5-16.0m : Đới tương đối nguyên khối IIB,bazan chặt xít màu xám đen,nứt nẻ

ít Đá cứng chắc đến rất cứng chắc Chiều dày khoảng 25-35m

* Khu vực lòng sông (hố khoan HM2,cao trình miệng hố 331.06m, độ sâu

* Vai trái tuyến đập (hố khoan HM1,cao trình miệng hố 345.08m, độ sâu 16.0m)

- Từ 0,0-6,2m : Lớp sườn tàn tích (edQ) gồm á sét màu xám đen,xám xanh dẻo cứng lẫn dăn sạn tảng lăn đá bazan (20-30%) cứng chắc yếu đến trung bình Chiều dày trung bình 5-7m

- Từ 6,2-7,0m : Đới phong hoá mãnh liệt IA2 là á sét lẫn dăm tảng bazan (30%) cứng chắc trung bình

- Từ 7,0-7,5m : Đới phong hoá IB là đá bazan lỗ hổng phong hoá trung bình,nứt nẻ mạnh,các khe nứt hở nhét đầy sạn Đá cứng chắc trung bình

- Từ 7,5-105m : Đới nứt nẻ IIA,bazan lỗ hổng màu xám xanh,xanh lục,kích thước lỗ hổng 1,0-5,0cm,nứt nẻ mạnh đến trung bình Đá khá cứng chắc

- Từ 16m : Đới tương đối nguyên khối (IB) là bazan lỗ hổng (từ độ sâu 15,3m) nhỏ 2-5mm khoảng 15-25%,dăm sạn 15,3-16m Bazan chặt xít nứt nẻ ít Đá cứng chắc đến rất cứng chắc

10,5-Mực nước ngầm nằm ở độ sâu trung bình 5-6m ở bên vai trái, 7-8m ở bên vai phải Nước ngầm có tính xâm thực yếu đối với bêtông cốt thép

Căn cứ vào các đặc trưng cơ lý của các lớp đới đất đá nền đập (xem các bảng 2,3,4) Kiến nghị với kết cấu đập tràn là bêtông nền đập có thể đặt trên lớp đới IB Như thế chiều dày bóc bỏ đến ranh giới trên đới phong hoá IB ở vai trái trung bình 5-7m,vai phải trung bình 2-3m

Căn cứ vào đặc tính thấm của các đới đất đá (xem bảng 2,3,5) để xử lý chống thấm qua nền đập trong đới IB,IIA kiến nghị nên đào chân khay ở lòng sông sâu 0.5-1.5m, ở

2 vai sâu 1.5-3.0m Tuy nhiên theo tài liệu khoan và thí nghiệm ĐCTV tại các hố khoan HM1,HM2,HM3 thấy rằng từ cao trình 314.5-315m đến khoảng cao trình 300m phân bố lớp kẹp bazan lỗ hổng có tính thấm nước lớn q~0.667 l/ph.m (tại HM2) Kiến nghị cần xử lý chống thấm bằng biện pháp khoan phun xi măng hay làm sân phủ

chống thấm lòng song phía thượng lưu Vấn đề này cần phải làm sang tỏ trong giai đoạn sau bằng các hố khoan thăm dò bổ sung sâu hơn và bằng các thí nghiệm ĐCTV

2.1.2 Điều kiện ĐCCT tuyến đập II

Tuyến đập 2 nằm cách tuyến đập tràn 1 là 54.48m về phía thượng lưu Tại tim tuyến

ở long long đã khoan 1 hố khoan thăm dò HM11,2 vai chưa có hố khoan thăm dò Mặt cắt thung lũng sông theo tim tuyến đập tràn 2 cũng có dạng chữ U,cao trình đáy song 329.89-332.0m,sườn dốc tự nhiên ở vai phải từ 15-170, ở vai trái thay đổi từ 15-

400 Chiều rộng thung lũng theo đỉnh đập là 216m

Nền tuyến đập là đá bazan hệ tầng Túc Trưng β(N2-Q1)tt,theo thứ tự từ trên xuống dưới,mặt cắt thẳng đứng gồm các lớp, đới sau :

* Vai phải tuyến đập 2

- Lớp sườn tàn tích (edQ) : Á sét màu nâu đen,xám nâu nửa cứng lẫn nhiều dăm sạn,tảng lăn đá bazan mềm yếu đến cứng chắc trung bình Bề dày dự kiến 2.0-3.0m

- Đới phong hoá IB : Đá bazan lỗ hổng kẹp ít bazan chặt xít phong hoá trung bình,nứt nẻ mạnh,các khe nứt hở nhét sét,sạn,bám oxyt sắt Đá cứng chắc trung bình

Bề dày dự kiến 3-8m

- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá bazan chặt xít kẹp ít bazan lỗ hổng nứt nẻ mạnh,cứng chắc đến rất cứng chắc Bề dày khoảng 10-13m

- Đới tương đối nguyên khối IIB : Đá bazan chặt xít kẹp bazan lỗ hổng nứt nẻ trung bình,cứng chắc đến rất cứng chắc

* Lòng sông (tại hố khoan HM11,cao trình miệng hố 329.89m, độ sâu 20m)

+ Từ 0.0-18.3m : Đới nứt nẻ IIA

- Từ 0.0-5.0m : Đá bazan chặt xít dạng khối màu xám đen, đá cứng chắc

- Từ 5.0-18.3m : Bazan lỗ hổng nứt nẻ mạnh,nhiều chỗ vỡ vụn,khe nứt hở và các lỗ hổng nhét không đầy sét, oxyt sắt,clorit Đá cứng chắc trung bình đến cứng chắc

+ Từ 18.3-20.3m : Lớp trầm đọng (2a) gồm cát sạn thạch anmh bị nén chặt (dạng gắn kết yếu) lẫn ít á sét,sét Bề dày không xách định được

* Vai trái tuyến đập 2

- Lớp sườn tàn tích (edQ) : Á sét màu xám đen,xám nâu dẻo cứng lẫn khoảng 30% dăm,sạn,tảng lăn đá bazan mềm yếu đến cứng chắc trung bình Bề dày dự kiến 1-5m

20 Đới phong hoá IB : : Đá bazan lỗ hổng phong hoá trung bình,nứt nẻ mạnh,bề mặt khe nứt nhét sét,sạn,cát,oxyt sắt Đá cứng chắc trung bình Bề dày dự kiến 2-8m

- Đới nứt nẻ IIA : Đá bazan lỗ hổng xen kẹp bazan chặt xít nứt nẻ mạnh đến trung bình, đá cứng chắc đến rất cứng chắc Bề dày khoảng 10-13m

Mực nước ngầm nằm ở độ sâu khoảng 6-8m ở bờ phải,10-20m ở bờ trái

Tương tự tuyến đập 1,nền đập có thể đặt trên nền đá bazan đới phong hoá IB Căn cứ tài liệu hố khoan thăm dò HM11 và kết quả thí nghiệm ĐCTV hiện trường thấy rằng từ độ sâu 5.0-20.0m gặp lớp kẹp bazan lỗ hổng và lớp trầm đọng có độ thấm nước mạnh (q≥2.546l/ph) Vì thế kiến nghị cần phải khoan phun ximăng chống thấm đến độ sâu khoảng 30m (hết ranh giới đá bazan lỗ hổng đới IIA) hoặc làm sân phủ chống thấm ở long song phía thượng lưu Tuy nhiên do số lượnghố khoan thăm dò và thí nghiệm ĐCTV hạn chế nên việc đánh giá điều kiện ĐCCT nền tuyến đập 2 còn gặp khó khăn

Tóm lại : Tuyến đập 1 và 2 nằm trong khu vực đầu thác cách nhau 54.48m có điều

kiện ĐCCT gần giống nhau,nằm trực tiếp trên nền đá phun trào bazan hệ tầng Túc Trưng β(N2-Q1)tt Dự kiến nền đập đặt trên nền đá cứng, đới phong hoá IB ở 2 vai đập

và đới đá nứt nẻ IIA với phương án đập bêtông là hoàn toàn ổn định Căn cứ tài liệu các hố khoan thăm dò ở2 tuyến thấy rằng sự có mặt lớp kẹp trầm đọng ở độ sâu 18.3-20m tương ứng cao trình 311.59-309.89m và căn cứ kết quả ép nước độ sâu 5.0-20.0m tại hố khoan HM11 có độ thấm nước lớn nhất trong khu vực,nên tuyến đập tràn 2 có điều kiện ĐCCT và vấn đề xử lý chống thấm phức tạp hơn tuyến đập tràn 1 Kiến nghị tuyến đập tràn 1 làm tuyến chọn để tiếp tục nghiên cứu khảo sát ở giai đoạn sau

2.2 Vật liệu xây dựng tự nhiên

Yêu cầu vật liệu xây dựng cho công trình :

- Đá cứng làm dăm bêtông, đá xây : 80.000 m3

- Cát làm cốt liệu bêtông : 30.000 m3

- Đất dính đắp đê quai :

Trong nghiên cứu khả thi đã tiến hành các hành trình tìm kiếm vật liệu xây

dựng,tiến hành khảo sát thăm dò nhằm đánh giá chất lượng,trữ lượng cấp C các mỏ đá cứng,mỏ cát,mỏ đất dính trong phạm vi vùng tuyến và các vùng lân cận Kết quả khảo sát và thăm dò VLXD như sau :

2.2.1 Đá cứng

Theo yêu cầu của thiết kế,khối lượng vật liệu đá cứng cho công trình đã nêu ở trên

đã tiến hành tìm kiếm khảo sát bằng các hành trình đo vẽ địa chất tìm được mỏ đá có triển vọng ở ngay vùng tuyến công trình Mỏ là dải đá bazan hệ tầng Túc Trưng lộ ra ở

bờ phải sông Ia Yun kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ỳư đầu thác về phía hạ lưu,từ cao trình 316.338m,sườn dốc 30-450,có thể đánh giá sơ bộ như sau :

- Diện phân bố của mỏ : dài 250-300m,chiều rộng 15m,diện tích mỏ 3700-4000m2

- Tầng bóc bỏ : là đới phong hoá mãnh liệt và đới phong hoá mạnh (IA2), đới phong hoá IB của bazan chặt xít xen kẹp bazan lỗ hổng hệ tầng Túc Trưng Dự đoán chiều dày trung bình 1.5m

- Tầng có ích : thuộc đới IIA,IIB của đá bazan chặt xít xen kẹp bazan lỗ hổng hệ tầng Túc Trưng Dự kiến chiều dày tầng có ích khoảng 15m Trữ lượng có triển vọng của mỏ cấp C2 khoảng 60000m3

Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đá tại vùng tuyến thấy rằng cường độ kháng nén mẫu ở trạng thái bão hoà là 780-850KG/cm2 đảm bảo chất lượng làm dăm bêtông thuỷ công, đá xây, đá lát

Ngoài ra có thể tận thu đá đào hầm,hố móng đới IIA,IIB và khai thác tận thu các khối đá tảng bazan trong khu vực xây dựng Như vậy VLXD đá cứng phong phú,thoả mãn yêu cầu sử dụng cho xây dựng công trình, điều kiện khai thác thuận lợi

2.2.2 Vật liệu cát cho bê tông

Với yêu cầu vật liệu cát cần thiết cho công trình đã nêu ở trên, đã tiến hành tìm kiếm vật liệu cát sỏi dọc theo sông Ia Yun và vùng lân cận đã xác định được mỏ có triển vọng là mỏ cát số 1 trên sông Côn ở chân đèo An Khê tỉnh Bình Định

Mỏ cát số 1 thuộc dạng dải bồi thấp cao hơn mực nước sông vào mùa khô 1.0m,chiều dài mỏ khoảng 2km,chiều rộng 200m,bề dày trung bình 4.9-5.0m Thành phần là cát hạt trung đến hạt thô màu xám vàng,nâu vàng lẫn khoảng 10% cuội sỏi Đã tiến hành lấy 05 mẫu cát trên bề mặt mỏ sẽ thí nghiệm thấy rằng cát đảm bảo tiêu chuẩn làm cốt liệu cho bêtông thuỷ công (theo TCVN 4453-87) Trữ lượng mỏ cấp C2 : cát + sỏi là 1700x103m3 (trong đó trữ lượng cát là 1500x103m3,cuội sỏi 165x103m3)

0.8-Với kết quả thăm dò khảo sát trên có thể đánh giá sơ bộ mỏ cát đảm bảo chất

lượng,trữ lượng, điều kiện khai thác và vận chuyển thuận lợi (có thể khai thác bằng thủ công và cơ giới)

2.2.3 Vật liệu đất dính phục vụ dắp đê quay

Trong NCKT không tiến hành đào hố khoan thăm dò khảo sát vật liệu đất đắp đê quay,nên chất lượng,trữ lượng đất dính chỉ dựa vào các hành trình đo vẽ địa chất và tham khảo các chỉ tiêu các công trình Sông Ba,Vĩnh Sơn …

Khảo sát sơ bộ mỏ đất dùng đắp đê quay nằm ở bờ trái sông Ia Yun,cách tuyến đập khoảng khoảng 150-200m về phía thượng lưu Vị trí mỏ được khoanh định trên bản đồ

tỷ lệ 1:100,phạm vi mỏ nằm trên sườn đồi có sườn tự nhiên tương đối thoải từ

10-200,cao trình bề mặt tự nhiên từ 335-370m Quy mô mỏ : dài 200m,rộng 150m,diện tích mỏ khoảng 30.000m2

- Tầng bóc bỏ là lớp phủ thực vật thành phần á sét xám đen xốp mềm yếu lẫn rễ cây, đá lăn Bề dày bóc bỏ 0.3m

- Tầng có ích là lớp sườn tàn tích phát triển trên đá bazan hệ tầng Túc Trưng,thành phần gồm á sét,sét lẫn dăm sạn và vón kết oxyt sắt,hàm lượng dăm sạn 20-30% Chất lượng đất có thể sử dụng đắp đê quay,một số chỉ tiêu chính kiến nghị

- Tầng có ích có bề dày trung bình khoảng 1.5m,trữ lượng tầng có ích cấp C2 là 45.000m3 Điều kiện khai thác,vận chuyển thuận lợi

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Dự án Thuỷ điện H’Mun nằm trong vùng đồi núi thấp cao trình từ 275-385m,có

2 bậc địa hình chuyển tiếp bởi 1 thác cao 30-40m,sườn đồi sau thác dốc hơn từ 15-300

và 30-400,có chỗ dốc đứng Địa hình có nguồn gốc chủ yếu là xâm thực và tích tụ phát triển trên các thành tạo bazan và lớp kẹp trầm đọng thuộc hệ tầng Túc Trưng

2 Vùng tuyến công trình nằm trong khu vực có phông động đất cấp 6 (theo tài liệu Quy chuẩn Việt Nam - Tập III,năm 1997)

3 Điều kiện ĐCCT tuyến đập tràn :

- Tuyến đập 1 và 2 cách nhau 54.88m có điều kiện ĐCCT gần giống nhau,nằm trực tiếp trên nền đá bazan cứng chắc hệ tầng Túc Trưng β(N2-Q1)tt Với phương án đập bêtông,dự kiến đặt trực tiếp trên nền đá cứng đới phong hoá IB (ở 2 vai đập), đới IIA (ở lòng sông) là hoàn toàn ổn định Do sự xen kẹp giữa các lớp bazan dạng chặt xít với bazan dạng lỗ hổng và lớp kẹp trầm đọng thành phần chủ yếu là cát,sạn bị nén chặt (dạng gắn kết yếu) làm cho đặc tính thấm của chúng khác nhau

- Với phương án tuyến đập tràn 1 để hạn chế thấm mất nước qua nền và 2 vai đập

có thể đào chân khay nền đá tiếp giáp bêtông xuống sâu 0.5-1.5m (ở long 3m (ở vai đập) và khoan phun xi măng chống thấm trong đá bazan lỗ hổng đới nứt nẻ IIA có tính thấm mất nước mạnh (dự kiến từ cao trình 315.0-cao trình 300m) hay làm sân phủ chống thấm ở lòng sông phía thượng lưu Trong phạm vi phân bố đá bazan dạng chặt xít có tính thấm nước yếu (q=0.007-0.03 l/ph.m) không cần xử lý chống thấm

sông),1.5 Với phương án tuyến đập tràn 2 : Theo tài liệu hố khoan thăm dò HM11 từ khoảng cao trình 325m (độ sâu 5.0m) xuống đến cao trình 310.0m (độ sâu 20.0m) gặp lớp bazan lỗ hổng thuộc đới nứt nẻ IIA xen kẹp lớp trầm đọng có độ thấm nước lớn q≥2.546 l/ph.m kiến nghị nên xử lý khoan phun xi măng chống thấm từ khoảng cao trình 325-300m hay làm sân phủ chống thấm khu vực long sông phía thượng lưu

So sánh 2 phương án tuyến đập tràn trên thấy rằng tuyến đập tràn 1 có khối lượng phun xi măng chống thấm ít hơn tuyến đập tràn 2 Kiến nghị nên chọn tuyến đập tràn 1

là tuyến chính để nghiên cứu Tuy nhiên do khối lượng các hố khoan thăm dò hạn chế

về số lượng và chiều sâu nên cần tiếp tục bổ sung nghiên cứu để có cơ sở đánh giá,xử

lý nền móng tuyến đập

4 Vật liệu xây dựng địa phương :

- Vật liệu đá cứng : Mỏ đá kiến nghị khai thác nằm ở vùng tuyến công trình và khai thác tận thu khi đào hố móng và các khối đá tảng trong khu vực xây dựng công trình thuộc đới IIA,IB Vật liệu đá cứng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm dăm bêtông, đá xây

và đá lát mái phục vụ công trình, điều kiện khai thác thuận lợi

- Vật liệu cát cho bêtông : Dự kiến sử dụng mỏ cát số 1 ở chân đèo An Khê trên sông Côn tỉnh Bình Định cách tuyến công trình 90-100km Mỏ cát có chất lượng và trữ lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm cốt liệu bêtông thuỷ công

- Vật liệu đất dính sử dụng đắp đe quay : Qua đánh giá sơ bộ mỏ đất dính nằm ở bờ trái sông Ia Yun,cách tuyến đập 150-200m về phía thượng lưu có chất lượng và trữ lượng có thể đảm bảo đắp đê quay

Do khối lượng khảo sát ĐC-ĐCCT hạn chế,một số hạng mục công trình chưa có các công trình khoan đào thăm dò như tuyến kênh dẫn,nhà máy các phương án,tuyến đường ống,kênh xả … nên việc đánh giá điều kiện ĐCCT theo các tuyến công trình dự kiến gặp khó khăn,sẽ hiệu chỉnh chính xác trong giai đoạn TKKT

SVTH:Trần Thanh Tường GVHD: TS Vũ Huy Công 23

PHẦN II : TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ CHỌN THIẾT BỊ

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN THỦY NĂNG

1.1 Chọn cấp công trình

Dựa vào TCVN 285-2000, với công trình thủy điện có công suất từ 10-20MW tra

được cấp công trình cấp III ptt=85% Hồ điều tiết ngày đêm

1.2 Tài liệu tính toán

1.2.1 Tài liệu dòng chảy

Bảng 2.1 Kết quả chuổi dòng chảy trên đây tại tuyến H,Mun:

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

SVTH:Trần Thanh Tường GVHD: TS Vũ Huy Công 24

SVTH:Trần Thanh Tường GVHD: TS Vũ Huy Công 25

Mực nước dâng bình thường là một thông số chủ chốt của công trình thủy điện.Nó có ảnh hưởng quyết định đến dung tích hồ chứa, cột nước, công suất bảo đảm

và điện

lượng hàng năm của trạm thủy điện

Về mặt công trình nó quyết định đến chiều cao đập, kích thước công trình xả lũ,

số lượng và kích thước các đập phụ

Về kinh tế, nó ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích vùng ngập nước và các tổn thất

do nước ngập ở vùng hồ.Vì vậy việc chọn MNDBT phải được tiến hành thận trọng Việc xác đinh MNDBT phải dựa trên cơ sở phân tích so sánh các phương án theo các yếu tố liên quan

Để xác định được hết lợi ích và thiệt hại của từng phương án là một vấn đề hết sức khó khăn vì sự ảnh hưởng về mặt xã hội và môi trường là không rõ ràng

Tuy nhiên để đánh giá về mặt kinh tế cho việc thay đổi MNDBT người ta sử dụng các tiêu chuẩn kinh tế như sau:

a, Gía trị thu nhập ròng quy về thời điểm hiện tại là lớn nhất

Trong đó: i là lãi suất

NPV: Gía trị thu nhập ròng

n số năm tính toán

B lợi nhuận thu nhập từ các nghành quy về hiện tại

C tổng chi phí quy về hiện tại

Bt thu nhập năm thứ t

Ct chi phí năm thứ t

So sánh các phương án, phương án nào có NPV lớn nhất thì chọn

Sự thay đổi của MNDBT ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sư dụng tổng hợp nguồn nước bởi vì nó ảnh hưởng đến độ lớn của dung tích hồ chứa, ảnh hưởng đến cột nước sử dụng và qua đó quyết định loại tuabin và ảnh hưởng đến sản lượng điện năng của trạm thủy điện.Mực nước dâng bình thường của một công trình phải được xác định dựa trên tính toán thủy năng kinh tế năng lượng

Trong phạm vi đồ án với thời gian có hạn nên em được phân công tính toán với phương án MNDBT = 345 m

SVTH:Trần Thanh Tường GVHD: TS Vũ Huy Công 26

=> Vhoàn toàn = 1.225.103 m3

1.2.4 Xác định cao trình mực nước chết MNC

Mực nước chết trạm thủy điện là mực nước thấp nhất trong hồ ở chế độ làm việc bình thường của trạm thủy điện Có nhiều ràng buộc về yêu cầu kỹ thuật đối với MNC của hồ chứa, đôi khi những ràng buộc này còn phản ánh gián tiếp về hiệu suất làm việc, tức là mặt kinh tế năng lượng

Có 3 ràng buộc và yêu cầu sau:

- Ràng buộc về bố trí công trình

- Ràng buộc về điều kiện làm việc tua bin

- Ràng buộc về điều kiện môi sinh lòng hồ

Trong đồ án này tiến hành tính toán MNC theo điều kiện về bố trí công trình Có nghĩa là MNC của hồ phải đủ cao để có thể bố trí thuận tiện của nhận nước cho NMTĐ và cho cấp nước Mép dưới của của nhận nước phải cao hơn cao trình bồi lắng một khoảng đủ để không cho bùn cát đáy kéo vào Còn mép trên cửa nhận nước phải thấp hơn MNC một khoảng để không sinh phểu xoáy cuốn không khí vào

Tóm lại nếu xuất phát từ yêu cầu này thì MNC phải cao hơn mép trên cửa nhận nước Công thức tính toán xác định MNC như sau:

MNC ≥ Zbc + HCLN + a1 +a2

Trong đó:

a1: là khoảng dự trữ an toàn chống bùn cát đáy kéo vào cửa nhận nước.(a

≥1m) chọn a1 = 1 m

a2: là khoảng dự trữ an toàn chống phát sinh phễu khí (0,5-1)m a2 = 0,5 m

HCLN: là chiều cao của cửa lấy nước