Thiết kế hồ chứa hưng yên PA1 – huyện quảng uyên, tỉnh cao bằng

Nếu dịch chuyển tuyến về hạ lưuthì toàn bộ chiều dài dọc đống đá tiêu nước sẽ nằm dọc theo suối , bất lợi cho ổn định.Nếu dịch tuyến đập về thượng lưu sẽ khó khăn cho việc bố trí công tr

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân và được

sự hướng dẫn nhiệt tình, khoa học của thầy giáo ThS Bùi Quang Cường – Bộ mônThuỷ Công – Trường Đại Học Thuỷ Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình

Với đề tài “ Thiết kế hồ chứa Hưng Yên PA1 – huyện Quảng Uyên, tỉnh Cao Bằng”.

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiếnthức đã được học trong 4,5 năm tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết đãđược học vào thực tế và làm quen với công việc của một kỹ sư ngành Kỹ thuật Côngtrình Những điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiến thức chuyên ngành để chuẩn

bị cho tương lai và giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bước vào nghề với công việc thực tế củamột kỹ sư thuỷ lợi sau này

Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, (Công trình hồ chứaHưng Yên), vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học Mặc dù bản thân đã hết sức cốgắng nhưng do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết đượcđầy đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinhnghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rấtmong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của emđược hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em đượchoàn thiện

Để đạt được kết quả này em đã được các thầy các cô trong trường ĐHTL, từ các thầy các cô ở các môn học cơ sở đến các thầy các cô ở các môn chuyên nghành dạy bảo tận tình, truyền đạt tất cả những tâm huyết của mình cho em được có ngày trở thành một kỹ sư Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn Thủy Công đặc biệt là thầy giáo ThS Bùi Quang Cường đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Huy Quyết

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNHCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Tên công trình: Hồ chứa nước Hưng Yên

Công trình đầu mối có toạ độ địa lý vào khoảng:

- 220 45’ 20” Vĩ độ Bắc

- 1060 23 ’07” Kinh độ Đông

Theo QĐ phê duyệt DAĐT, Tuyến đập được chọn là tuyến 2 có diện tích lưuvực F = 25 km2 Trong giai đoạn TKBVTC – TDT, tuyến đập nghiên cứu cũng tạituyến 2, các đặc trưng lưu vực đến tuyến đập được đo trên bản đồ tỷ lệ 1:50.000 Kếtquả ở trong bảng 1 – 1 như sau:

Bảng 1-1: Đặc trưng hình thái lưu vực đến tuyến đập

Vị trí F (km2) Lsông chính(km) Lsông nhánh(km) Jsông (‰) Jlưu vực(‰)

1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:

1.3.1 Điều kiện địa hình:

Cao Bằng nằm trong vùng núi Đông Bắc của Bắc Bộ, thuộc vùng đồi núi và caonguyên thấp, xen giữa có những mảng trũng và thung lũng rộng, độ cao bình quânkhoảng 500 ÷ 600m

Khu vực công trình đầu mối nằm tại bản Đoong Chang Địa hình tuyến đập thuậnlợi cho bố trí các công trình Vai trái đập dựa vào vách núi đã có địa hình dốc đứng ,vai trái có địa hình thoải hơn Đập tựa vào ngọn đồi sau cầu treo Nhìn chung địa hìnhkhu đầu mối chỉ phủ hợp bố trí được một vị trí tuyến Nếu dịch chuyển tuyến về hạ lưuthì toàn bộ chiều dài dọc đống đá tiêu nước sẽ nằm dọc theo suối , bất lợi cho ổn định.Nếu dịch tuyến đập về thượng lưu sẽ khó khăn cho việc bố trí công trình xả lũ.

Tuyến tràn xả lũ có địa hình rất phức tạp dốc và ngắn , việc bố trí dốc nước sautràn là không thuận lợi

Cắt ngang tuyến cống có địa hình rất dốc Việc điều chỉnh tuyến vào phía sườnnúi gây nên khối lượng đào rất lớn Tại đầu cửa cống, lòng suối sát với vách núi (bình

đồ khu đầu mối giai đoạn DAĐT không thể hiệ điều này ) nên tuyến cống bị đột ngột

hạ thấp cao trình, một phần đầu cống sẽ phải nằm trên lớp đất đắp của đập

Địa hình khu tưới thấp hơn so với mực nước thượng lưu đập rất nhiều nên đầunược phục vụ tưới cho các kênh hạ lưu được đảm bảo Do đó, việc chọn cao trình đáycống lấy nước không bị ảnh hưởng bởi cao trình khống chế tự chảy trong khu tưới.Địa hình đầu mối cống rất dốc về phía lòng suối nên việc dịch chuyển một chúttuyến cống về phía sườn núi nên sẽ phải đào móng khối lượng lớn Vị trí đầu tuyếncống , lòng suối chạy sát với vách núi nên có thể đầu cống sẽ nằm trên phần đất đắpđập

1.3.2 Điều kiện địa chất công trình:

1.3.2.1 Điều kiện địa chất công trình vùng lòng hồ và lân cận:

Qua kết quả đo vẽ địa chất công trình vùng hồ, tài liệu khảo sát địa chất côngtrình vùng đầu mối, kết hợp với nghiên cứu bản đồ địa chất tờ Chinh si - Long Tân tỷ

lệ 1/200 000 cho thấy vùng hồ Hưng Yên phân bố các loại đá:

Đá bột kết màu nâu , vàng nâu đỏ, nâu xám cấu tạo phân lớp mỏng đá tương đối

cứng chắc tuổi Cambri thượng - Hệ tầng Thần sa (€3 ts)

Đá phiến sét, đá phiến sét cacbonnat màu xám nâu đến xám xanh, cấu tạo phiến,

đá cứng nhưng dòn, búa đập dễ vỡ tuổi Cambri thượng - Hệ tầng Thần sa (€3 ts)

Thượng lưu vai phải suối trên mực nước dâng bình thường, và ha lưu tuyến đầumối là đá vôi màu xám đen, đen cứng dòn búa đập mạnh mới vỡ Tuổi Cacbon - Permi -

Hệ tầng Bắc sơn ( C-Pbs)

Phủ lên phần đá gốc chủ yếu là các thành tạo pha tàn tích ( edQ ) với các thànhphần là đất á sét nặng, á sét trung, sét có chỗ chứa nhiều dăm sạn màu xám nâu, nâuvàng đến xám vàng Trạng thái thiên nhiên của đất dẻo cứng

1.3.2.2 Điều kiện địa chất công trình vùng công trình đầu mối:

Căn cứ vào tài liệu địa chất thu thập được kết hợp với tài liệu hố khoan, đào thăm

dò, thí nghiệm trong phòng và ngoài trời, tại khu vực đầu mối phân bổ các lớp đất đásau:

Lớp 1: Là á sét trung đến nặng màu xám nâu, xám nhạt lẫn rễ cây, kém chặt dẻo

mềm đến dẻo cứng Diện phân bố nhỏ gặp ở khu vực địa hình thấp, chiều dày lớptrung bình thay đổi từ 0.5 đến 1.5m, đôi chỗ lớn hơn Nguồn gốc bồi tích ( aQ )

Lớp 1b : Hỗn hợp cuội sỏi, tảng, á cát, cát hạt vừa màu nâu vàng, nâu vàng nhạt,

xám đen Kém chặt đến chặt vừa, Cuội sỏi đôi chỗ lẫn tảng d = 1-10cm, cá biệt 20cm, thành phần là cát, bột kết, granit, phiến sét cứng, kém tròn cạnh,hàm lựơng 75-80% Diện phân bố nhỏ gặp ở hố khoan tay NL2, KM6, KM8 chiều dày thăm dò lớptrung bình thay đổi từ 0.5m đến 2.0m đôi chỗ lớn hơn Nguồn gốc bồi tích (aQ)

10-Lớp 2 : Sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám vàng xám xanh, chặt vừa

1/2 cứng Đất chứa 10 - 15% sạn, sỏi, vón kết, dăm tảng, đá cát bột kết d = 0.5 - 3.0cm,5-7cm, cứng vừa, diện phân bố nhỏ tập trung ở phía trên sườn đồi, chiều dày lớp thayđổi lớn trung bình từ 1.0 đến 2.5m có chỗ lớn hơn Nguồn gốc pha tích (dQ)

Lớp 2a : Sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ, đất chứa 30 - 40% dăm sạn sỏi

tảng cát, bột kết, granit, đá vôi d = 0.5 - 5cm, 7 - 10cm, 10 - 20cm, cứng, diện phân bốkhông lớn chỉ gặp ở các hố khoan phía sừơn đồi, chiều dày lớp trung bình thay đổi từ1.5 đến 4.0m có chỗ lớn hơn Nguồn gốc ( dQ )

Lớp 3 : Đá phiến sét xen kẹp bột kết phong hoá hoàn toàn, thành hỗn hợp đất và

dăm sạn có chỗ là đất á sét nặng chứa nhiều dăm sạn màu nâu đỏ nửa cứng dăm sạntrong đất chiếm 35 - 45% kích thứơc 3 - 10cm cứng vừa đến mềm bở, đôi chỗ còn giữđuợc cấu trúc đá gốc, cá biệt còn lại các lõi đá kích thuớc từ 1-3cm cứng vừa chưaphong hoá hết

Lớp 3a : Đá phiến sét xen kẹp bột kết phong hoá mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn

thành xám đen xám tro, xám xi măng, Đá nứt nẻ mạnh, đôi chỗ quan sát thấy khe nứtbám ôxit kim loại, đá mềm bở có thể bẻ gãy bóp vỡ bằng tay, búa đập nhẹ dễ vỡ dạngdăm mềm bở, dăm hàm lựơng 45 – 55

Lớp 3b : Đá phiến sét, phiến xêrixit,đôi chỗ là sét kết xen kẹp bột kết, phong hoá

vừa, đá bị biến màu thành xám xanh, xám xi măng, xám đen

Lớp 3c : Đá phiến sét, phiến xêrixit phân phiến mỏng, rất mỏng phong hoá nhẹ

xen kẹp phong hoá vừa, màu đen, xám đen, xám tro Đá nứt nẻ mạnh khe nứt theo mặtphiến, phiến rất mỏng, dạng vảy sắc cạnh

1.3.3 Điều kiện vật liệu xây dựng.

Bảng 1-2 :Chỉ tiêu cơ lý đất nền và đất đắp đập

(T/m3)

γktn(T/m3)

γkcb(T/m3) φ

(kG/cm2)

Kcm/s

1.3.4.1 Các tài liệu về khí tượng :

Bảng 1.3 :Phân phối lượng tổn thất bốc hơi

∆Z (mm) 22,1 22,4 30 34,5 37,2 28,7 26,8 24,1 25,6 26,6 23,4 22,9

Tốc độ gió lớn nhất không kể hướng :

Căn cứ vào tài liệu đo tốc độ gió của trạm Cao Bằng tính toán được tốc gió lớn nhất không kể hướng: VBq max = 21,4 m/s; V2% = 35,2 m/s; V4% = 32,7 m/s V50% = 20,8 m/s

1.3.4.2 Tài liệu thủy văn.

Bảng 1.4: Phân phối dòng chảy năm thiết kế P% tại tuyến đập Hưng Yên

Q75%(m3/s) 0,807 0,702 1,71 0,417 0,325 0,186 0,124 0,119 0,090 0,074 0,173 0,187 0,410

1.3.4.3 Nhu cầu dùng nước CT đầu mối

Bảng 1.5: Nhu cầu dùng nước CT đầu mối

Wdïng(106m

3)

0,593

0,615

0,669

0,275

0,7

0,331

0,024

0,024

0,066

0,05

0,064

0,966

1.3.4.4 Tài liệu bùn cát.

Ở khu vực Khuổi Ri không có tài liệu đo phù sa Căn cứ vào tài liệu một số lưuvực trong vùng có: ρ0 Bản giốc = 112 g/m3, ρ0Bản Co = 144 g/m3.Lượng bùn cát cho tuyếncông trình Hưng Yên theo các tiêu chuẩn như sau:

1.3.4.6 Đường quan hệ Q ~ f(Z) hạ lưu

Bảng 1.7 : Đường quan hệ Q ~ f(Z) hạ lưu

(m)

F (ha)

V

106m3

Z (m)

F (ha)

V

106m3

Z (m)

F (ha)

CHƯƠNG 2:ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 2.1 Tình hình dân số, xã hội :

Theo thống kê đến năm 2007, Quảng Uyên có diện tích đất tự nhiên 384,9 km²,dân số toàn vùng là 42.604 người Trong đó đông nhất là dân tộc Tày (42,54%), Nùng(32,86%) dân tộc Dao (9,63%) dân tộc Mông (8,45%) dân tộc Kinh (68%); dân tộc SánChay, dân tộc Lô Lô, dân tộc Hoa, dân tộc Ngái và các dân tộc khác chiếm 1,636%

2.2 Nông nghiệp và nông thôn :

Toàn bộ khu hưởng lợi có diện tích khoảng 388ha ruộng 2 vụ lúa + 1 vụ màu.Tuỳthuộc vào việc chủ động tưới mà năng suất lúa từ 27,8tạ/ha đến 60tạ/ha Tại khu khôngđược chủ động tưới người dân đã chuyển đổi sang trồng các loại cây và hoa màu khácnhư: ngô, khoai tây, khoai lang, lạc, đậu, nhưng năng suất rất bấp bênh Về chăn nuôi,chủ yếu là trâu bò, lợn và gia cầm

Số hộ gia đình còn thiếu ăn vẫn chiếm tỷ lệ cao Trình độ dân trí, hiểu biết vềkhoa học và xã hội còn thấp Nhà ở, tiện nghi sinh hoạt, phương tiện đi lại, mức hưởngthụ văn hoá bảo vệ sức khoẻ của người dân còn thiếu thốn

2.3 Giao thông vận tải :

Dọc theo khu hưởng lợi, đường giao thông đi lại thuận tiện đến tận chân côngtrình

CHƯƠNG 3:CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ

CÔNG TRÌNH 3.1.Nhiệm vụ công trình:

Theo Quyết định số 438/QĐ - UBND ngày 21/03/2007 của Uỷ Ban Nhân dân Tỉnh

Cao Bằng về việc phê duyệt dự án đầu tư xây dựng côn``g trình Hồ chứa nước HưngYên, xã Phi Hải , huyện Quảng Uyên, tỉnh Cao Bằng thì nhiệm vụ của công trình là :

+ Cấp nước tưới cho 388 ha ruộng 2 vụ lúa + 1 vụ màu của các xã Phi Hải

và Quốc Phong, huyện Quảng Uyên

+ Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho khoảng 5.000 dân

+ Cải tạo môi trường sinh thái vùng dự án

3.2.Mô tả, lựa chọn và bố trí tổng thể các hạng mục công trình đầu mối

3.2.1 Mô tả vùng tuyến lựa chọn.

Vùng tuyến được nghiên cứu là phạm vi từ khu vực bản Đoỏng Chang về phíathượng lưu khoảng 1.200m Với vùng tuyến nghiên cứu, chỉ có thể chọn được 2 vị trítuyến khả dĩ để bố trí đập và công trình đầu mối, đó là tuyến 1 cách bản Đoỏng Chang1.200m về phía thượng lưu và tuyến 2, cách tuyến đập 1 khoảng 600m về hạ lưu suối

Nà Lái

3.2.2 Lựa chọn các phương án tuyến nghiên cứu.

Theo sự phân công của giáo viên hướng dẫn, phương án tuyến đập 2 được chọn

để nghiên cứu Đây là sự lựa chọn phù hợp vì với phương án tuyến này, chiều dài kênhdẫn rút ngắn được khoảng 550m, dễ dàng bố trí các công trình đầu mối như đập, cống,tràn Thêm vào đó, địa hình tuyến đập 2 thuận lợi hơn cho việc dẫn dòng thi công

Trên cơ sở phương án vị trí tuyến đập 2 được chọn, chọn các tuyến công trìnhđầu mối như sau:

- Đập chính ngăn sông: tuyến đập được chọn tại vị trí gần cầu treo đầu bảnĐoỏng Chang, tựa vào eo núi và gần vuông góc với dòng chảy suối Nà Lái Để đảmbảo toàn bộ đống đá tiêu nước hạ lưu nằm chặn ngang lòng suối, tuyến đập được điềuchỉnh về thượng lưu so với tuyến chọn trong DAĐT

- Tuyến tràn xả lũ: tuyến tràn xả lũ được bố trí tại vai phải đập đất (theo hướngdòng chảy) bắc qua eo núi phía đường sau cầu treo và không vuông góc với tuyến đập.

- Tuyến cống: tuyến cống lấy nước đặt tại vai trái đập đất (theo hướng dòngchảy) Để giảm khối lượng đào đắp và thuận theo địa hình, tuyến cống không vuônggóc với tim đập

- Tuyến đập phụ: Để tích được nước trong hồ ngoài đập chính ta còn phải đắpthêm hai đập phụ Được xây dựng tại eo núi và bên phải đập chính

3.3 Các hạng mục công trình đầu mối

• Đập tràn có cửa van điều tiết:

Do ngưỡng tràn thấp hơn MNDBT nên giảm được diện tích ngập lụt ở thượnglưu.Điều tiết lũ tốt và mực nước lũ không vượt qua nhiều so với MNDBT, có thể kếthợp xả một lượng nước hồ khi cần thiết vì vậy việc điều tiết hồ chứa được chủ độnglinh hoạt và an toàn hơn Tuy nhiên việc lắp đặt, quản lý vận hành phức tạp

• Đập tràn không có cửa van điều tiết:

Tăng mức độ ngập lụt thượng lưu, không thể kết hợp xả một lượng nước hồ khicần thiết Quán lý, vận hành đơn giản

Do những ưu điểm của đập tràn không có cửa van và do lưu lượng lũ đến khônglớn nên ta chọn phương án đập tràn là không có cửa van điều tiết làm phương án thiếtkế.

Qua phân tích chọn phương án tiêu năng bậc nước để tính toán

Đặc trưng của tuyến tràn là chênh lệch địa hình lớn (530-505)m trong khi đóchiều dài tuyến tràn ngắn (80m) Theo các tài liệu về thiết kế bậc nước, chiều cao bậcnên chọn ≤5,0m Tuy nhiên, qua tính toán sơ bộ và so chọn, nếu dùng bậc có chiều caonhỏ cộng với chiều dài sân tiêu năng sẽ không đủ địa hình để bố trí, sân bậc sẽ treongoài mặt đất tự nhiên hoặc nằm trên nền địa chất yếu

3.3.2 Chọn quy mô và kết cấu công trình.

Căn cứ vào tuyến công trình đã chọn, nghiên cứu bố trí các công trình như sau:

• Đập đất: đập đất được bố trí ngay thượng lưu ngọn đồi trước cầu treo theophương án tuyến đã chọn Đỉnh đập rộng 6,0m được thiết kế kết hợp làm đường giaothông liên xã nối vùng hạ lýu với lòng hồ theo đường giao thông có sẵn Mặt bằng đậpđất bố trí các cơ rộng 3m nhằm tăng ổn định mái

• Tràn xả lũ: Tràn xả lũ bố trí tại vai phải đập đất (theo phương dòng chảy), tuyếntràn được đẩy dịch vào sườn núi để đảm bảo ổn định Các bậc nước sau tràn bố trí mặtbằng tại các cao trình đỉnh tường rộng 5,0 - 5,75m đảm bảo đi lại vận hành thuận lợi.Tại mỗi dốc tràn bố trí bậc lên xuống rộng 1,0m bằng đá xây VXM M75.

• Cống lấy nước: Cống lấy nước bố trí tại vai trái đập đất (theo phương dòngchảy) Tuyến cống bố trí không vuông góc với tim đập

3.4 Cấp bậc công tình.

Việc xác định cấp công trình có vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế kĩ thuật

vì cấp công trình có ảnh hưởng trực tiếp về kinh tế và kĩ thuật vì nó là cơ sở để xácđịnh các chỉ tiêu thiết kế

Xác định cấp công trình dựa vào 2 điều kiện sau: (theo qui định của TCXDVN –

285 – 2002, điều 2.4/ trang 4)

3.4.1 Theo nhiệm vụ của công trình.

Căn cứ vào nhiệm vụ của công trình hồ chứa Nà Lái là:

- Cấp nước tưới cho 388 ha ruộng 2 vụ lúa + 1 vụ màu

- Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho khoảng 5.000 dân

- Cải tạo môi trường sinh thái vùng dự án

Tra bảng 2-1/ trang 4 của TCXDVN 285 – 2005 ta có cấp công trình đầu mối là cấp IV

3.4.2 Theo chiều cao công trình và loại nền.

Sơ bộ xác định chiều cao công trình theo công thức sau:

H = MNDBT - ∇đáy + d (3-1)Trong đó: - H: chiều cao công trình

- MNDBT: cao trình mực nước dâng bình thường (Sơ bộ chọn MNDBT

= 532 m

- d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng vớiMNDBT, sơ bộ chọn d = 3m

- ∇đáy : Cao trình đáy công trình đã trừ lớp bóc bỏ, ở đây bóc 1 m; khi đó

∇đáy = 501,3 m

Thay các giá trị vào công thức (3 – 1), ta có: H = 532 – 501,3 + 3 = 33,7 m

Với H = 33,7 m, tra bảng 2-2/ trang 5 – TCXDVN285 - 2002 ứng với loại đấtnền là loại B ta được cấp của công trình là cấp III

Như vậy: dựa vào 2 điều kiện 1 và 2 ta xác định được cấp của công trình cầnxây dựng là cấp III

+ Tần suất kiểm tra: 0,2 %

- Tần suất gió tính toán xác định dựa vào cấp công trình theo 14TCN – 157 –

2005 điều 4.1.3/trang 20:

+ Tần suất gió lớn nhất: P = 4%

+ Tần suất gió bình quân lớn nhất: P = 50%

- Hệ số tổ hợp tải trọng (nc): (theo điều 6.2/21 TCXDVN – 285 – 2002)

+ nc = 1,0 đối với tổ hợp tải trọng cơ bản

+ nc = 0,9 đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt

- Hệ số điều kiện làm việc: m = 0,95 (Theo phụ lục B, trang 40_TCXD 2002)

VN285 Hệ số đảm bảo (kn): được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình Theo mục6.2/trang 21_TCXD VN285-2002, ứng với cấp công trình là cấp III, ta có: kn = 1,15

- Hệ số lệch tải (n): Theo bảng 6-1/22_TCXD VN285-2002, với trường hợp tảitrọng và tác động là trọng lượng bản thân công trình, ta có: n = 1,05.

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất: Theo QP thiết kế đập đất14TCN 157 - 2005,bảng 4.6/38 ta có:

+ k = 1,30 _ Tổ hợp tải trọng cơ bản

+ k = 1,10 _ Tổ hợp tải trọng đặc biệt

- Tuổi thọ công trình: ứng với công trình cấp III, tra bảng 7.1/37 TCXDVN –

285 – 2002), ta được tuổi thọ công trình T = 75 năm

PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁNCHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT XÁC ĐỊNH CÁC MỰC NƯỚC 4.1 Các thông số cơ bản.

4.1.1 Xác định cao trình mực nước chết.

Mực nước chết là mực nước thấp nhất mà hồ vẫn làm việc bình thường

Để đảm bảo được nhiêm vụ của hồ chứa nước Nà Lái là phục vụ cho tưới vàcấp nước cho sinh hoạt và du lịch đồng thời phục vụ tưới cho 388ha , việc thiết kế cầnđảm bảo một số nguyên tắc sau:

4.1.1.1 Nguyên tắc tính toán:

Trong thời gian tuổi thọ công trình, dung tích chết phải đảm bảo chứa được hếtlượng bùn cát lắng đọng Tức là V0 > Vb T Trong đó:

• V0 là dung tích chết (m3)

• Vb là thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát (m3 )

• T là tuổi thọ công trình (năm)

• Công trình có nhiệm vụ tưới tự chảy, vậy cần đảm bảo điều kiện tưới tựchảy Tức là H0 ≥ Zmin

• Trong đó Zmin là mực nước tưới tự chảy

4.1.1.2 Phương pháp xác định.

Có nhiều phương pháp xác định MNC, nhưng căn cứ vào nhiệm vụ của công trình

và điều kiện cụ thể, ở đây ta chỉ dùng 2 điều kiện sau

a Điều kiện 1:Tính cao trình mực nước chết theo sự bồi lắng

Để đảm bảo điều kiện về lắng đọng bùn cát: V0 ≥ Vbc T

Theo tài liệu khảo sát thì tổng lượng bùn cát bồi lắng hàng năm là:

Vbc = 2331 (m3/năm)

Để đảm bảo công trình hoạt động trong giai đoạn tuổi thọ công trình ta chọn:

V0 =Vbc T = 2331.75 = 174825m3 Như vậy ta có: V0 = 174825 (m3) Tra biểu đồ quan hệ Z-W ta được Zbc là:

Zbc = 513,19 (m) Ta có cao trình MNC: MNC = Zbc + d + h

Với: h là chiều cao của cửa cống ngầm lấy nước Sơ bộ chọn bằng 1,5 m

d là khoảng cách an toàn từ cao trình bùn cát đến cao trình cửa lấy nước, sơ

bộ chọn d = 0,5 m

Như vậy có: MNC = 513,19 + 1,5 + 0,5 = 515,19 (m)

b Điều kiện 2:Tính cao trình mực nước chết theo điều kiện khống chế tự chảy

MNC = Zkc + ΔZTrong đó Zkc là mực nước khống chế đầu kênh tưới Theo tài liệu địa hình khu vựctưới , cao trình khống chế điều kiện tự chảy ở đầu là Zkc = 513,6 m

ΔZ : Tổng tổn thất trong cống khi lưu lượng lớn nhất

Sơ bộ chọn ΔZ = 0,8 m

⇒MNC = 513,6 + 0,8 = 514,4 m

Kết luận: Qua kết quả tính toán MNC theo phương pháp trên, ta chọn cao trình

MNC theo cao trình lớn nhất là đảm bảo an toàn nhất

Vậy chọn ∇MNC = 515,19 (m) Và Vc =V0 = 0,280 106 (m3)

Hình 4.1 Sơ đồ xác định MNC

4.1.2 Các tài liệu thiết kế.

- Tài liệu địa hình: Z-W-F

- Phân phối dòng chảy năm thiết kế ứng với tần suất P=75%

Q75% (m3/s) 0,807 0,702 1,71 0,417 0,325 0,1860,1240,119 0,090 0,074 0,173 0,187

- Lượng nước bốc hơi mặt hồ

∆Z (mm) 22,1 22,4 30 34,5 37,2 28,7 26,8 24,1 25,6 26,6 23,4 22,9

- Nhu cầu dùng nước

Mực nước dâng bình thường (MNDBT): là mực nước cao nhất cho phép trong

hồ trong thời gian dài ứng với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường của

hồ chứa

a h MNC 1 MNC2 ? Z MNKC MNDBT

Ứng với MNDBT là dung tích hiệu dụng (Vh) - phần dung tích được giới hạnbởi MNDBT và MNC Đây là thành phần dung tích cơ bản làm nhiệm vụ điều tiếtdòng chảy.

4.2.2 Nguyên lý tính toán.

Tiến hành tính toán dung tích hồ theo phương pháp lập bảng Nguyên lý cơ bảncủa phương pháp là tiến hành cân bằng nước trong kho, đem chia toàn bộ thời kỳ tínhtoán ra làm các thời đoạn ∆t, tính toán cân bằng nước trong kho theo từng thời đoạn, từ

đó sẽ biết được quá trình thay đổi mực nước, lượng nước trữ, xả trong kho

Dựa trên phương trình cân bằng nước:

(Q – q).∆t = ∆V hay:

1 2 2

1 2

1

2

q q t Q

q1, q2 : là lưu lượng nước dùng đầu và cuối thời đoạn

V1, V2 : là dung tích hồ tại thời điểm đầu và cuối thời đoạn

∆t : thường lấy bằng 1 tháng.

4.2.3 Nội dung tính toán.

4.2.3.1 Tính toán dung tích hồ khi chưa kể tổn thất theo phương án trữ sớm

WQ(106 m3)

Wq(106 m3)

V+(106 m3)

V(106 m3)

-Tích(106

m3)

Xả(106

Cột (3): Lưu lượng nước đến trong từng tháng của năm thiết kế ( m3/s)

Cột (4): Lượng nước đến trong từng tháng của năm thiết kế (106m3)

Cột (5): Lượng nước dùng hàng tháng (106m3)

Cột (6): Lượng nước đến thừa so với nhu cầu dùng nước Wđ > Wq

Cột (6) = Côt (4) – Cột (5) (106m3)

(ΔV+ = WQ - Wq )Cột (7): Lượng nước đến thiếu so với nhu cầu dùng nước Wđ < Wq

Cột (7) = Cột (5) – Cột(4) (106m3) (ΔV- = Wq - WQ)

* Kết quả được thể hiện trong : (Phụ lục 1-1 Tính V h khi chưa kể đến tổn thất theo phương án trữ sớm)

* Từ kết quả của Phụ lục 1-1 nhận thấy: Trong năm có 2 thời kì thừa nước và thiếu

nước liên tiếp nhau Và:

Cột (8): Lượng nước trữ lại trong hồ (106m3)

Khi tích nước thì lũy tích cột (6) nhưng chú ý không để vượt quá trị số

Vh, phần xả thừa này ghi vào cột (9) Khi cấp nước thì lấy lượng nước có ở kho trừ đilượng nước cần cấp ở cột (7)

Cột (9): Lượng nước xả thừa (106m3)

4.2.3.2 Tính toán dung tích hồ khi có kể tổn thất

Trong tính toán dung tích hồ cần chú ý tính toán đến hai loại tổn thất là tổn thấtthấm và tổn thất bốc hơi.

a Tổn thất bốc hơi W bốchơi

Do lượng bốc hơi mặt thoáng lớn hơn lượng bốc hơi trên mặt đất nên khi xâydựng kho nước cần tính toán đến lượng bốc hơi phụ thêm do diện tích mặt thoáng tănglên, ký hiệu là ∆Z.

Wbốchơi = ∆Z FtbTrong đó: Wbốchơi: là lượng tổn thất bốc hơi (106m3)

Ftb :là diện tích mặt thoáng trung bình trong thời đoạn tính toán ∆t

Ftb được tính thông qua quan hệ V~F~Z Từ giá trị Vtb cho từng thời đoạn tra quan hệV~Z ta tìm được Z, sau đó từ Z ta tra quan hệ F~Z được Ftb

b Tổn thất do thấm

Tổn thất thấm là lượng nước thấm qua nền và qua thân công trình đập ngăn và quahai vai đập xuống hạ du Tổn thất do thấm phụ thuộc vào loại đất đắp đập, địa chấtlòng hồ và lượng nước trữ trong kho nước

Lượng tổn thất này được xác định gần đúng bằng cách căn cứ vào dung tích hồbình quân trong những thời đoạn tính toán:

Wthấm = 1 % VtbTrong đó: Wthấm : là lượng tổn thất thấm (106m3)

Vtb : là dung tích trung bình của hồ chứa trong thời đoạn tính toán

Tính toán tổn thất khi điều tiết hồ theo phương án trữ sớm

Tháng

Vhồ(106m3)

Vbq(106m3)

F(ha)

∆Z(mm)

Wbh(106m3)

Wth(106m3)

Wtt(106m3)

Trong đó :

- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

- Cột (2) : Qúa trình dung tích hồ, là cột (8) của Bảng PL 1-1 cộng với dung tíchchết Vc (Với Vc = 0,280 (106m3) )

- Cột (3) : Dung tích trung bình của hồ chứa trong thời gian tính toán (106m3)

- Cột (4) : Dịên tích mặt hồ ứng với Vbq trong thời đoạn tính toán

Kết quả tính toán thể hiện trong Phụ lục 1-3

Phụ lục 1-3 giống như Phụ lục 1-1 chỉ khác là lượng nước yêu cầu hàng tháng có

kể tới tổn thất,tức là cột (3) của Phụ lục 1-3 bằng cột (5) của Phụ lục 1-1cộng với cột (8) của Phụ lục 1-2.

* Từ kết quả của Phụ lục 1-3 nhận thấy: Trong năm có 2 thời kì thừa nước và thiếu nước liên tiếp nhau Và:

h h h

Vbt = Vh + Vc = 1,970 + 0,280 = 2,25 (106m3)

Ứng với Vbt = 2,25 (106m3) tra quan hệ Z~V ta được MNDBT = 531,870 m.

Vậy MNDBT = 531,870 (m)

4.3 Tính toán điều tiết lũ.

4.3.1 Mục đích tính toán điều tiết lũ.

Công trình thủy lợi ngoài nhiệm vụ đảm bảo nhu cầu của các hộ dùng nước còncần quan tâm đến tính an toàn công trình và các hộ dùng nước như các vùng hạ lưu.Điều tiêt lũ có nhiệm vụ nghiên cứu tìm ra cách hạ thấp lưu lượng lũ và tìm ra qmax,

Hmax; quan hệ qxả ~ t Thông qua tính toán điều tiết lũ tìm ra các biện pháp phòng lũthích hợp nhất như :

- Xác định dung tích phòng lũ cần thiết của kho nước, cột nước siêu cao và lưulượng xả lũ lớn nhất của công trình tháo lũ

- Từ đó xác định được quy mô, kích thước công trình đầu mối và xác định đượcquy trình vận hành công trình xả lũ có hiệu quả

Trong phạm vi đồ án này được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, trong giaiđoạn thiết kế sơ bộ em đề ra phương án thiết kế với 3 Btr khác nhau để so sánh chọnphương án đó là B tr = 18, 20, 24 m

4.3.2 Các tài liệu cho trước.

-Mực nước dâng bình thường 531,870 m

-Cao trình ngưỡng tràn: Zngưỡng tràn = MNDBT = 531,870 (m)

-Bề rộng mỗi khoang tràn được tính theo 3 phương án:

Bt = 18 m

Bt = 20 m

Bt = 24 m-Sơ bộ chọn hệ số lưu lượng và hệ số co hẹp bên

-Mực nước trong kho trước lũ ngang bằng với MNDBT

-Quan hệ đặc trưng lòng hồ

-Quan hệ mực nước và lưu lượng hạ lưu :

4.3.3 Nguyên lý và phương pháp tính toán điều tiết lũ.

3.3.3.1 Nguyên lý cơ bản.

Dòng chảy lũ là dòng chảy không ổn định tuân theo phương trình cơ bản sau :

Qdt – qdt = Fdh (4-2)Trong đó: Q là lưu lượng đến kho nước

q là lưu lượng ra khỏi kho nước

F là diện tích mặt thoáng của kho nước

dt là khoảng thời gian vô cùng nhỏ

dh là vi phân cột nước trên công trình xả lũThay Fdh = dv thì ta được

(Q - q)dt = dv (4 - 3)

Nếu thay dt bằng khoảng thời gian đủ lớn ∆t = t1 – t2, ở đây t1 là thời điểm đầu

và t2 là thời điểm cuối của khoảng thời gian tính toán thì chúng ta có phương trìnhnước dạng sai phân sau đây:

Ở đây: Q1, Q2 là lưu lượng đến ở đầu thời đoạn và cuối thời đoạn tính toán

q1, q2 là lưu lượng xả tương ứng

V1, V2 là lượng nước có trong kho ở đầu và cuối thời đoạn ∆t

Với mục đích là tìm quá trình xả lũ qx ~ t thì phương trình (4 - 4) chưa thể giảitrực tiếp được vì có hai số hạng chưa biết là q2 và V2 Vậy chúng ta cần có một phươngtrình nữa, đó chính là phương trình thủy lực của công trình xả lũ với dạng tổng quát:

Q = f(Zt, Zh, C) (4-5)Trong đó: Zt là mực nước thượng lưu công trình xả lũ

Zh là mực nước hạ lưu

Z là tham số biểu thị công trình

Phương trình (4-5) sẽ được cụ thể tùy theo hình thức công trình cân bằng và chế

Như vậy ở bất kỳ thời đoạn ∆t nào thì vế phải đều đã biết và có:

Đặt

1 2

( )

2( )

t

q=εmB gh

-Dựa vào quan hệ Z ~ V ứng với các mực nước giả thiết ở trên rồi tìm ra dungtích hồ tương ứng là Vk, từ đó tính được V = Vk – Vbt (Vbt: dung tích kho trước khi lũđến)

-Tính giá trị f1 và f2 ứng với các giá trị q vừa tính, ta được biểu đồ quan hệ phụtrợ q ~f1 và q ~f2:

b) Sử dụng biểu đồ để tính toán điều tiết

-Với mỗi thời đoạn ∆t tính Q = 0,5(Q1 +Q2)

-Từ q1 đã biết tra trên biểu đồ được giá trị f1 và tính f2 = +Q f1

-Từ f2 tra biểu đồ ngược lại ta sẽ tìm được q2 Đó chính là lưu lượng xả lũ ở cuốithời đoạn

c) Lặp lại bước (2) cho các thời đoạn sau cho đến khi kết thúc

d) Từ quá trình lũ đến và xả ta có thể xác định được dung tích cắt lũ và mực nướclớn nhất trong kho.

4.3.4.Tính toán điều tiết.

q(m3/s)

Vk(106m3)

V( m3/s)

f1(q)(m3/s)

f2(q)(m3/s)

- Cột (1): Thứ tự

- Cột (2): Giả thiết nhiều trị số mực nước trong kho Z từ MNDBT

- Cột (3): Chiều cao mực nước trên ngưỡng tràn: h= Z – Zngưỡng tràn

B

H b

H

23,01

2

45,0)

12(7,0.2,0

=ε

( Do tràn tự do nên chỉ cần bố trí trụ pin cho cầu giao thông trên ngưỡng tràn )

σn: hệ số ngập trong trường hợp đập tràn tự do σn=1

m: hệ số lưu lượng của đập tràn

m = σH.σhd.mtcTrong đó:

mtc:hệ số lưu lượng của đập tràn tiêu chuẩn với đập Cơrigiơ-Ôphixêrốp

- Cột (6) : Dung tích kho nước tính toán V= Vk - VZng

- Cột (7) và cột (8) : Tính toán f1 và f2 theo công thức:

1 2

( )

2( )

Với bước thời gian tính toán Δt = 1h = 3600s

- Từ đó ta vẽ được biểu đồ phụ trợ của kho nước

4.3.4.2 Sử dụng biểu đồ phụ trợ để tính toán điều tiết lũ(P = 1% và P= 0,2%)

Qtb(m3/s)

q1(m3/s)

f1(m3/s)

f2(m3/s)

q2(m3/s)

qtb(106m3)

V(106m3)

Z(m)

Cột 1: Thời đoạn tính toán

Cột 2,3: Lưu lượng lũ lấy theo tài liệu thủy văn

Cột 4: Lưu lượng lũ trung bình thời đoạn 2

c

đ Q Q

Q= +Cột 5: Lưu lượng xả tương ứng thời đoạn

Cột 6: Từ q1xa→ f1 nội suy theo đường quan hệ phụ trợ

Cột 7: f2 = f1+Qtb Từ f2~q ta tìm được giá trị q2xa

Sau đó tiến hành lặp lại từ cột (4) đến cột (6)Cột 8: Lưu lượng xả trung bình giữa hai thời đoạn:

Cột 9: Dung tích trong hồ Vk = (Qtb –qtb).∆t + Vsci-1

Với Vsc = 2,25.106(m3) là dung tích trong hồ ứng với MNDBTCột 10: Từ Vk theo quan hệ V~Z tra ra Z

Cột 11: Mực nước trữ: h = Z - Zngưỡng

* Các bảng tính toán điều tiết lũ cho các phương án tràn cụ thể được trình bày ở Phụ lục 2-1 đến Phụ lục 2-9

4.3.4.2 Kết quả tính toán.

Bảng 4.3: Kết quả tính toán điều tiết lũ

5.1.1 Tài liệu thiết kế.

Cấp thiết kế của công trình là: Cấp III

Mực nước dâng bình thường: +531,870 m

Mực nước lũ thiết kế và lũ kiểm tra ứng với từng phương án Btràn:

Btr = 18m: MNLTK = 533,73m; MNLKT = 534,07m

Btr = 20m: MNLTK = 533,6m; MNLKT = 533,92m

- Vận tốc gió: V = 32,7 m/s

- Đà sóng: D = 400 m Theo 14TCN 157- 2005 đối với công trình cấp III ứng với MNLTK ở thượnglưu thì chiều cao sóng leo và nước dềnh do gió được tính với gió lớn nhất nhiều nămkhông kể hướng ứng với P = 50%:

+ Δh và Δh’: là độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quân lớnnhất

+ hsl và hsl’: là chiều cao sóng leo (có mức bảo đảm 1%) ứng với gió tính toán lớn nhất

và gió bình quân lớn nhất

+ a, a’ và a’’: là độ vượt cao an toàn, phụ thuộc vào cấp công trình và điều kiện làmviệc của hồ chứa, theo bảng 4.1/20 14TCN 157-2005 với công trình cấp III:

2 2

9,81.6.3600

648032,7

9,81.400

3,6732,7

gt V gD V

085,0

V g V

h g V

0,00353,67

9,81

s s

gh V h

g V

V g

ττ

- K1, K2: các hệ số phụ thuộc vào độ nhám tương đối Δ/h1% và đặc trưng vật liệugia cố mặt đập Sơ bộ chọn lớp bảo vệ đá lát khan có độ nhám ∆ = 0,03

Khi đó: 1%

0, 03

0,040,839

Tra bảng 6 trang 14 QPTL C1-78 ta có: K1 = 0,85; K2 = 0,75

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

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

Sơ bộ xác định hệ số mái: Để tính được hệ số K3; K4 ta phải sơ bộ xác định hệ sốmái đập theo công thức kinh nghiệm:

Mái thượng lưu: m tl = 0,05.H + 2,00 = 0,05.30,27 + 2,00 = 3,5

b) Xác định Δh’ và h sl ’ ứng với gió bình quân lớn nhất với các phương án tràn.

Cách tính tương tự như trên nhưng ứng với V’ = 20,8 m/s và D’ = 450m

Ta tiến hành tính toán cho cả 3 phương án Btràn

Kết quả tính toán được trình bày ở Phụ lục 3:

c) Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT

Kết quả tính toán cao trình đỉnh đập theo MNLKT được trình bày ở Phụ lục 3:

5.2 Cấu tạo chi tiết đập.

5.2.1 Cấu tạo đỉnh đập.

Với công trình hồ chứa nước Hưng Yên không có yêu cầu về giao thông nên taxác định bề rộng đỉnh đập theo yêu cầu cấu tạo Để thuận tiện trong thi công và khaithác ta chọn B = 6m Đỉnh đập được phủ một lớp đá dăm dày 15cm để bảo vệ đỉnh đập,thuận tiện đi lại và đảm bảo mỹ quan cho công trình Mặt đập được làm dốc về phía hạlưu với i = 3%.

5.2.2 Mái đập và cơ đập.

* Mái đập:

Mái đập phải đảm bảo ổn định trong mọi điều kiện làm việc của đập Hệ sốmái đập hay độ thoải của đập được xác định căn cứ vào loại đất đắp thân đập, chiềucao đập, các lực tác dụng lên mái và điều kiện xây dựng cũng như khai thác và quản lícông trình

Sơ bộ xác định mái đập theo công thức kinh nghiệm:

- Mái thượng lưu: m1 = 0,05.H + 2,0

- Mái hạ lưu : m2 = 0,05.H + 1,5

Trong đó: H là chiều cao đập

Với mỗi phương án B tràn khác nhau ta sẽ xác định được hệ số mái thượng lưu và

hạ lưu đập Kết quả tính toán hệ số mái đập được ghi ở bảng sau:

Bảng 5.1: Hệ số mái đập ứng với 3 phương án B tràn

Mái đập được gia cố bảo vệ chống lại tác động phá hoại của sóng, mưa và các yếu

tố phá hoại khác nhau Hình thức bảo vệ phải đảm bảo các yêu cầu như: Kiên cố ổnđịnh, tiêu thoát nước mặt tốt, tận dụng được các vật liệu tại chỗ, quản lý duy tu thuậnlợi và có tính thẩm mỹ cao Đặc biệt là ở mái hạ lưu và phần lộ thường xuyên bên trênmực nước thượng lưu Cụ thể là:

- Mái thượng lưu chịu tác dụng của các lực :sóng, nhiệt độ thay đổi, lực thấmthủy động khi nước hồ rút nhanh Do chiều cao sóng là khá lớn hs1% = 0,8393m nên sơ

bộ chọn mái thượng lưu đập được bảo vệ bằng lớp đá lát khan dày 25cm đặt trên lớpdăm sỏi 20cm và lớp cát lọc dày 15cm

- Mái hạ lưu được bảo vệ bằng hình thức trồng cỏ kết hợp rãnh thoát nước mưa

và mương tập trung nước Mái hạ lưu được bảo vệ đỉnh đập đến đỉnh của lăng trụ thoátnước Rãnh thoát nước có kích thước 30x30 cm nằm nghiêng so với trục đập một góc

450 Các ô được tạo thành là những ô vuông có kích thước 3x3m

* Cơ đập:

Đập có chiều cao H > 10-15m ta bố trí cơ đập ở phía hạ lưu để tăng ổn định chođập Khoảng cách giữa hai cơ theo chiều cao nên chọn từ 10÷20m Riêng cơ thượnglưu được đặt dưới mực nước chết 2,5m

Do cả 3 phương án chiều cao đập đều > 30 m nên ta sơ bộ bố trí cơ như sau:+ Mái TL có 1 cơ ở cao trình +512,7m và +525m, Chọn bề rộng cơ Bcơ = 3m+ Mái HL có 2 cơ ở cao trình +515m và +525m, Chọn bề rộng cơ Bcơ = 3mTrên cơ bố trí rãnh thoát nước ngang để tập trung nước mưa từ mái đổ xuống

* Như vậy: Ta sơ bộ xác định được mái và cơ đập cho 3 phương án như sau:

- Mái thượng lưu: + Phía trên cơ thứ nhất : m1 = 3,5

+ Phía trên cơ thứ hai: m = 3,75 + Phía dưới cơ thứ hai m = 4,0

- Mái hạ lưu + Phía trên cơ thứ nhất : m = 2,75

+ Phía trên cơ thứ hai : m = 3,0 + Phía trên lăng trụ : m = 3,25

5.2.3 Thiết bị chống thấm và thoát nước.

5.2.3.1 Thiết bị chống thấm.

Đập được đắp bằng đất, sử dụng vật liệu địa phương Trong số các bãi vật liệudùng để đắp đập có bãi vật liệu A +B+ E là bãi vật liệu bằng đất sét có trữ lượng khálớn Được đề nghị dùng làm vật liệu đắp đập Mặt khác hệ số thấm của lớp đất 2( dùng

làm vật liệu đắp đập) có hệ số thấm nhỏ (5.10-6m/s) nên cần thiết kế thiết bị chốngthấm.

5.2.3.2 Thiết bị thoát nước.

Chọn hình thức vật thoát nước kiểu lăng trụ cho phần lòng sông kết hợp với kiểu

áp mái cho sườn đồi Giới hạn trên của tiêu thoát nước kiểu áp mái sẽ được tính toán ởphần thấm Cao trình đỉnh lăng trụ sơ bộ chọn ở cao trình + 505m

CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ SƠ BỘ TRÀN XẢ LŨ 6.1 Nhiệm vụ.

Tràn xả lũ có nhiệm vụ thoát nước trong hồ chứa khi có lũ tràn về nhằm đảm bảo

an toàn cho toàn bộ công trình đầu mối khi mức lũ gia cường, nó ảnh hưởng trực tiếpđến quy mô kích thước của hệ thống công trình và kể cả dân cư ở khu vực hưởng lợi

Vì vậy khi thiết kế công trình tràn xả lũ cần phải được tính toán thiết kế cho nhiềuphương án chọn để đảm bảo tính an toàn về kết cấu kỹ thuật và đảm bảo kinh tế

6.2 Bố trí hình thức tràn.

Căn cứ vào điều kiện địa chất, địa hình khu vực xây dựng công trình, được sựphân công của thầy giáo hướng dẫn tuyến tràn được bố trí bên bờ phải tuyến đập dâng.Hình thức tràn là đập tràn thực dụng, không có van điều tiết Các bộ phận của tuyếntràn bao gồm:

6.2.1 Kênh dẫn thượng lưu.

Kênh dẫn có nhiệm vụ hướng dòng chảy vào ngưỡng tràn được thuận, góp

phần tăng hệ số lưu lượng , giảm những bất lợi sinh ra ở cửa vào

Cao trình đáy kênh lấy bằng cao trình cửa vào

Mặt cắt kênh hình thang m = 1,0

Đáy kênh có độ dốc i = 0

Mặt cắt kênh tương đối lớn và thu hẹp dần về phía ngưỡng tràn đảm bảo tháođược lưu lượng với tốc độ không lớn lắm để không sinh ra xói lở, đồng thời giảm đượctổn thất cột nước ở phần vào

Bề rộng cuối kênh bằng chiều rộng đầu đoạn sân thượng lưu

6.2.2 Sân thượng lưu và tường hướng dòng.

Tường hướng dòng được bố trí ở phần sân trước nối tiếp giữa hồ chứa vớingưỡng tràn hướng nước chảy vào ngưỡng tràn được thuận dòng giảm tổn thất thủylực, bảo vệ mái đất ở hai bên bờ phía trước ngưỡng tràn

- Hình thức tường cánh thu hẹp dần về phía ngưỡng tràn