Thiết kế hồ chứa nước bảo lâm phương án 1

b Nguồn nước ngầm: Theo đánh giá của Cục quản lý địa chất và Cục quản lý nước và công trình thủylợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trữ lượng và tiềm năng nước ngầmcủa tỉnh Lạ

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân vàđược sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo TS Nguyễn Thế Điện cũng nhưcác thầy cô giáo trong bộ môn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề

tài: “ Thiết kế hồ chứa nước Bảo Lâm - Phương án 1”.

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua là khoảng thời gian bổ ích để em cóđiều kiện hệ thống lại kiến thức đã được học, vận dụng lý thuyết vào thực tế, làmquen với công việc thiết kế của một kỹ sư công trình thủy lợi

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học ThủyLợi, Khoa Công trình, Bộ môn Thủy công đã giúp đỡ, tạo điều kiện để em hoànthành đồ án tốt nghiệp Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo

đã giảng dạy, chỉ bảo em trong suốt những năm học vừa qua

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Thế Điện đã dànhthời gian, tâm sức hướng dẫn và chỉ bảo em tận tình giúp em hoàn thành đồ án này

Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian không chophép nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy đủ và sâu sắc các trường hợptrong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế của bản thâncòn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót

Em xin kính mong nhận được ý kiến đóng góp, sự chỉ bảo của các thầy côgiáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Sỹ Tùng

MỤC LỤ

PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1 Điều kiện tự nhiên 2

1.1.1 Vị trí địa lý 2

1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo 2

1.2 Đặc điểm địa chất công trình, đường đặc tính hồ, địa chất thủy văn 3

1.2.1 Đặc điểm địa chất vùng lòng hồ 3

1.2.2 Đường đặc tính của hồ 4

1.2.3 Địa chất thủy văn 5

1.3 Đặc điểm khí hậu 5

1.4 Tài nguyên khoáng sản 7

1.5 Tài nguyên rừng 7

1.6 Tình hình vật liệu xây dựng 8

1.6.1 Đánh giá vật liệu đất đắp đập: 8

CHƯƠNG 2 :ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI 10

2.1 Đặc điểm dân sinh 10

2.2 Hiện trạng thủy lợi và sự cần thiết xây dựng công trình 11

2.3 Tình hình quy hoạch, nguồn nước trong vùng 12

2.3.1 Cấp nước cho nông nghiệp 12

2.3.2 Cấp nước sinh hoạt 13

2.3.3 Phòng chống lũ 13

2.4 Hiện trạng kết cấu hạ tầng 14

2.5 Mục tiêu phát triển kinh tế: 14

2.6 Các phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình 16

CHƯƠNG 3 :CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 17

3.1 Cấp công trình 17

3.1.1 Theo nhiệm vụ công trình 17

3.1.2 Theo chiều cao của công trình và loại nền 17

3.2 Các chỉ tiêu thiết kế 17

3.2.1 Tần suất tính toán 17

3.2.2 Hệ số tính toán 17

PHẦN II : THIẾT KẾ CƠ SỞ 19

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THỦY LỢI 20

4.1 Mực nước chết của hồ chứa (MNC) 20

4.1.1 Khái niệm 20

4.2 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT) 20

4.2.1 Khái niệm 20

4.2.2 Mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ tính toán 20

4.2.3 Trường hợp điều tiết 21

4.2.4 Nội dung và phương pháp tính toán 21

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 27

5.1 Mục đích, yêu cầu 27

5.1.1 Mục đích: 27

5.1.2 Yêu cầu: 27

5.2 Phương pháp tính toán 27

5.3 Tính toán điều tiết lũ 27

5.3.1 Mục đích và nhiệm vụ 27

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN 41

6.1 Thiết kế sơ bộ đập 41

6.1.1 Tài liệu thiết kế 41

6.1.2 Xác định các kích thước cơ bản của đập 41

6.2 Chiều rộng- Cấu tạo đỉnh đập 46

6.2.1 Chiều rộng đỉnh đập 46

6.2.2 Cấu tạo đỉnh đập 46

6.2.3 Mái đập và cơ đập 47

6.2.4 Bảo vệ mái 48

6.2.5.Thiết bị thoát nước 48

6.3 Thiết kế sơ bộ tràn xả lũ 49

6.3.1 Chọn tuyến tràn và hình thức tràn: 49

6.3.2.Các bộ phận của tràn xả lũ 49

6.4.Tính toán thủy lực dốc nước 52

6.4.1.Mục đích 52

6.4.2.Tài liệu tính toán 52

6.4.3.Tính chiều cao tường bên dốc nước 66

6.4.4.Chiều dày bản đáy của dốc nước 67

6.5 Tính toán kênh dẫn hạ lưu tràn 68

6.5.1.Các thông số thiết kế của mặt cắt kênh: 68

6.5.2.Thiết kế mặt cắt cơ bản của kênh xả 69

6.5.3.Kiểm tra khả năng xói lở của kênh xả 70

6.6.Tính toán tiêu năng 70

6.7.Mục đích tính khối lượng, giá thành 74

6.8.Tính toán khối lượng và giá thành công trình 75

PHẦN III : THIẾT KẾ KỸ THUẬT 78

CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 78

CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 79

7.1.Tính toán điều tiết lũ phương án chọn 79

7.1.1.Tính toán các hệ số 79

7.1.2.Tính toán điều tiết 80

7.2.Kích thước cơ bản của đập 92

7.2.1.Chọn loại đập 92

7.2.2.Xác định kích thước cơ bản của đập 92

7.3.Thiết bị bảo vệ mái 95

7.3.1.Thiết bị bảo vệ mái thượng lưu: 95

7.4.Thiết bị thoát nước 97

7.5.Tính toán thấm qua đập đất 98

7.7.Tính toán ổn định đập đất 106

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 122

8.1 Bố trí tổng thể 122

8.1.1.Vị trí công trình 122

8.1.2.Hình thức và quy mô công trình 122

8.2 Tính toán thủy lực dốc nước 122

8.2.1.Mục đích 122

8.2.2.Tài liệu tính toán: 122

8.5.Kiểm tra khả năng xói lở của kênh xả 140

8.5.Tính toán tiêu năng 141

8.7.Cấu tạo chi tiết tràn 145

8.7.1.Bộ phận cửa vào 145

8.7.2.Ngưỡng tràn 146

8.7.3.Bản dốc nước 146

8.7.4.Tường bên dốc nước 146

8.7.5 Trụ pin 147

8.8 Tính toán ổn định tràn 147

8.8.1 Mục đích tính toán 147

8.8.2.Tính ổn định tường bên dốc nước 147

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM 157

9.1 Những vấn đề chung 157

9.1.1.Nhiệm vụ, cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 157

9.1.2.Chọn tuyến cống và hình thức cống: 157

9.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống 159

9.2.1.Thiết kế mặt cắt kênh: 159

9.2.2.Kiểm tra điều kiện không xói: 161

9.3 Tính toán khẩu diện cống 163

9.3.1 Trường hợp tính toán: 163

9.3.2.Tài liệu tính toán: 163

9.3.3.Sơ đồ tính toán: 163

9.3.4.Xác định chiều rộng cống: 163

9.3.5.Xác định cao trình đặt cống: 171

9.3.6.Các kích thước cơ bản của cống: 172

9.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 172

9.4.1.Mục đích và yêu cầu tính toán: 172

9.4.2.Trường hợp tính toán và sơ đồ tính toán: 173

9.4.3 Tài liệu tính toán: 173

9.4.4 Xác định độ mở cống (a): 174

9.4.5 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống: 176

9.4.6 Tính toán các yếu tố nước nhảy trong cống 181

9.5 Tính toán tiêu năng sau cống 185

9.6 Cấu tạo chi tiết cống 185

9.6.1.Bộ phận cửa vào và cửa ra: 185

9.6.2 Bộ phận thân cống: 187

9.6.3 Tháp van: 189

PHẦN IV: 190

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 190

CHƯƠNG 10 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 191

10.1 Tính toán kết cấu cống ngầm 191

10.1.1 Tính toán ngoại lực tác dụng lên cống ngầm 191

10.2 Xác định nội lực trong mặt cắt ngang cống 198

10.2.1 Mục đích tính toán 198

10.2.2 Phương pháp tính toán: 198

10.2.3 Nội dung phương pháp: 198

10.2.4 Sơ đồ tính toán kết cấu cống ngầm 199

10.3 Tính toán cốt thép cho mặt cắt ngang cống 204

10.3.1 Tính toán cốt thép cho thành bên cống 205

10.3.5 Tính toán cốt thép cho đáy cống 210

10.3.6 Tính toán cốt thép cho trần cống 212

10.3.7 Tính toán cốt thép ngang (cốt xiên và cốt đai): 213

10.3.8 Tính toán kiểm tra nứt: 215

TÀI LIỆU THAM KHẢO 220

PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Điều kiện tự nhiên.

1.1.1 Vị trí địa lý.

Cao Lộc là một huyện biên giới miền núi, nằm ở phía Bắc tỉnh Lạng Sơn, là nơi

giao lưu kinh tế, văn hóa giữa Trung Quốc và Việt Nam, có vị trí chiến lược quantrọng về kinh tế, chính trị, an ninh quốc phòng của tỉnh Lạng Sơn và cả nước

- Vị trí cụm đầu mối có toạ độ: 22001′ đến 21046′ vĩ độ Bắc

106037′ đến 107004′ kinh độ Đông

- Huyện Cao Lộc có vị trí:

+ Phía Bắc: Giáp Trung Quốc

+ Phía Nam: Giáp huyện Chi Lăng

+ Phía Đông: Giáp huyện Lộc Bình

+ Phía Tây: Giáp huyện Văn Quan

Huyện Cao Lộc có trên 75 km đường biên giới với Trung Quốc, có 2 cửa khẩuquốc tế Hữu Nghị và cửa khẩu Ga Đồng Đăng, có các cặp chợ biên giới quan trọng,

có các trục giao thông đường bộ và đường sắt quốc tế, quốc lộ 1A, 1B, 4B, 4A liênkết với tất cả các huyện , với Hà Nội và các tỉnh đồng bằng Bắc bộ, Thành phốLạng Sơn là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá của tỉnh Lạng Sơn nằm gần nhưhoàn toàn trong phạm vi địa giới của huyện Cao Lộc, đây còn là vùng kinh tế độnglực của tỉnh, nên đã tạo lợi thế to lớn cho huyện Cao Lộc trong phát triển Kinh tế -

Xã hội và khẳng định tầm quan trọng về Quốc phòng - An ninh không chỉ đối vớiLạng Sơn, mà còn đối với toàn quốc

1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo

Cao Lộc có địa hình cao nhất trong số các huyện thị của tỉnh Lạng Sơn, độ caotrung bình của toàn huyện khoảng 260m Đỉnh cao nhất là đỉnh Mẫu Sơn cao 1.541

m nằm trên núi Mẫu Sơn

Địa hình đồi núi Cao Lộc có cấu trúc thành hai khối núi: núi Mẫu Sơn ở phầnĐông của huyện và núi đá vôi Đồng Đăng ở Tây - Tây Bắc huyện Dải đường biên

có hướng dốc về nội địa, độ dốc trung bình là 20 - 300, dải tiếp giáp với địa bànhuyện Lộc Bình (núi Mẫu Sơn) có độ dốc lớn, chia cắt mạnh Khu vực có địa hìnhthung lũng là nơi cư trú và sản xuất của hàng nghìn hộ dân cư trong huyện

1.2 Đặc điểm địa chất công trình, đường đặc tính hồ, địa chất thủy văn

1.2.1 Đặc điểm địa chất vùng lòng hồ

Theo thống kê đất đai của huyện năm 2010 tổng diện tích tự nhiên của huyện là63.427,06 ha chiếm 7,66% diện tích toàn tỉnh được phân chia thành 23 đơn vị hànhchính Theo địa giới hiện tại diện tích đất nông, lâm, ngư nghiệp của huyện chiếm82,61% tổng diện tích tự nhiên (52.397 ha), trong đó đất sản xuất nông nghiệpchiếm 13,85 %, đất lâm nghiệp chiếm tỷ lệ lớn bằng 85,99%

Diện tích đất phi nông nghiệp chiếm 4,9% tổng diện tích tự nhiên (3109,02 ha),trong đó đất chuyên dùng hiện nay là 50,7%, đất sông suối và mặt nước chuyêndùng là 28,55% tổng diện tích đất phi nông nghiệp

Diện tích đất chưa sử dụng còn lớn, khoảng 12,49% tổng diện tích tự nhiên củahuyện, trong đó đất bằng chưa sử dụng là 2,41%, đất đồi núi chưa sử dụng có 6702

ha, bằng 84,6% diện tích đất chưa sử dụng Núi đá không có rừng cây có 1.028,24

ha chiếm 12,98% tổng diện tích đất chưa sử dụng

Về cơ cấu thổ nhưỡng, đất của các xã phía Nam huyện Cao Lộc là đất feralithình thành trên đá cát kết và cát bột kết, phân bố chủ yếu trên dạng địa hình đồitrung bình và đồi cao Các xã Mẫu Sơn, Công Sơn, Hải Yến, Cao Lâu, Xuất Lễ cóđất feralit phát triển trên đá cát, phiến thạch sét và cát bột Các xã Gia Cát, Hoà Cư,Hợp Thành là đất feralit phát triển trên đất phù sa cổ đệ tam Trên địa phận xã MẫuSơn và Công Sơn tồn tại hai loại đất có tầng đất mỏng, đất từ chua đến rất chua:

- Trên độ cao 700 – 1.000 m là đất feralit có mùn trên núi, đất màu vàng nhạt,hàm lượng mùn trên 6%

- Trên độ cao > 1.000m là loại đất mùn alít với tầng đất mặt màu đen, hàm lượngmùn thô đạt đến 10%

Địa hình khu vực lòng hồ và đập đầu mối nằm trong vùng bị chia cắt mạnh, cónhiều núi cao, xen kẽ là các cánh đồng thung lũng hẹp ven sông, suối và núi đá vôi

độ dốc địa hình trên 25o, tại các sườn núi phủ thảm thực vật là trồng rừng và cácloại cây ăn quả do dân trồng

Khu vực đầu kênh nằm ven theo sườn đồi dốc, thảm thực vật chủ yếu là cây công nghiệp, cây nông nghiệp và cây bụi

Nhìn chung lòng hồ khá đẹp

1.2.3 Địa chất thủy văn

a) Nguồn nước mặt

Cao Lộc có mật độ sông suối tương đối dày, lớn nhất là con sông Kỳ Cùng chảyqua 4 xã : Tân Liên, Gia Cát, Song Giáp, Bình Trung với chiều dài 35km là nguồnnước sản xuất sinh hoạt quan trọng nhất của nhân dân trong huyện

Lượng nước sông suối khá lớn vào mùa mưa, nhưng vào mùa khô lượng nướcgiảm mạnh không đủ cho nhu cầu dân sinh, mặt khác chênh lệch dòng chảy trongnăm nhiều, hệ số biến đổi dòng chảy năm trên khu vực là 0,35 - 0,36, đây là điểmbất lợi trong việc lập các phương án sử dụng nguồn nước Trên địa bàn hiện có 75,1

ha mặt nước được sử dụng cho mục đích nông nghiệp, 101 công trình thuỷ lợi lớnnhỏ với năng lực tưới thực tế là 1.120 ha (theo thiết kế là 1.391 ha)

Suối khoáng Mẫu Sơn cung cấp lượng nước khoáng khoảng 500 nghìn m3/năm

b) Nguồn nước ngầm:

Theo đánh giá của Cục quản lý địa chất và Cục quản lý nước và công trình thủylợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trữ lượng và tiềm năng nước ngầmcủa tỉnh Lạng Sơn nói chung và của huyện Cao Lộc nói riêng là không lớn và khảnăng khai thác rất hạn chế vì địa hình hiểm trở, phân bố dân cư không tập trung, cơ

sở hạ tầng nông thôn còn hạn chế và điều kiện kinh tế của người dân trong vùng cònkhó khăn nên việc đầu tư xây dựng các công trình khai thác nước ngầm còn gặpnhiều trở ngại

1.3 Đặc điểm khí hậu

a) Chế độ nhiệt

Huyện Cao Lộc có khí hậu mát mẻ và được chia làm 4 mùa rõ rệt ,mùa đônglạnh và khô, mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của gió mùaĐông Bắc Số liệu theo dõi liên tục về khí hậu trong nhiều năm ở huyện, thu đượckết quả trung bình như sau:

- Nhiệt độ không khí bình quân năm : 210C

- Nhiệt độ không khí trung bình tháng cao nhất : 270C- 320C

- Nhiệt độ không khí trung bình tháng thấp nhất : 130C

Có ngày nhiệt độ xuống dưới -100C

b) Bức xạ nắng

- Biên độ nhiệt ngày đêm : 7÷80C

- Lượng mây trung bình năm khoảng : 7,5/10 bầu trời

- Số giờ nắng trung bình khoảng : 1600 giờ/năm

c) Chế độ gió

Là huyện miền núi, chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc tốc độ giólớn trung bình là 2m/s, có sự biến đổi nhiệt khá lớn, đặc biệt có thời gian khô đúngvào thời kỳ các loại cây dài ngày ra hoa, đậu quả, biên độ ngày đêm chênh lệchlớn đó là những yếu tố thuận lợi cho sự thụ phấn, đậu quả và phẩm chất ngon củacác loại cây dài ngày

Hướng gió thịnh hành là Đông Bắc và Tây nam, huyện ít bị ảnh hưởng của bãonên thích hợp cho phát triển cây dài ngày, đặc biệt là cây ăn quả Với nền nhiệt độ

và số giờ nắng trung bình trong năm như trên cũng rất thuận lợi cho việc bố trí mùa

vụ, bố trí cơ cấu các loại cây trồng, là điều kiện để phát triển đa dạng, phong phúcác loại cây trồng ôn đới, á nhiệt đới Thảm thực vật của Cao Lộc cũng tương đốiphong phú, đa dạng có nhiều chủng đặc dụng quý hiếm

d) Chế độ ẩm

- Độ ẩm không khí trung bình năm : 82%

- Độ ẩm không khí trung bình tháng thấp nhất : 77%

- Độ ẩm không khí trung bình tháng cao nhất : 86%

e) Lượng mưa trung bình nhiều năm

Lượng mưa trung bình hàng năm tương đối thấp, đạt 1.320mm, 70% lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 9, nhiều xã mùa khô thiếu nước như Thụy Hùng, Phú Xá, Hồng Phong, Lộc Yên

Bảng1.2: Phân phối lượng bốc hơi trong năm

1.4 Tài nguyên khoáng sản

Khoáng sản của Cao Lộc không nhiều và trữ lượng nhỏ nhưng khá đa dạng vàphong phú về chủng loại gồm: quặng nhôm Tam Lung -Thụy Hùng, đa kim TìnhSlung - Gia Cát, vàng sa khoáng sông Kỳ Cùng (Tân Liên và Gia Cát), đất sét, caolanh ở Cao Lộc, Hợp Thành; cát xây dựng nằm rải rác dọc sông Kỳ Cùng (Gia Cát,Song Giáp) và mỏ đá vôi - Hồng Phong (xã Yên Trạch), Phú Xá, Bình Trung, thannâu ở Na Dương (Lộc Bình); than bùn ở Bình Gia; phốtphorit ở Hữu Lũng; bôxít ởVăn Lãng, Cao Lộc; vàng ở Tân Văn, Văn Mịch (Bình Gia)

Đá vôi, cát, cuội, sỏi có ở hầu hết các nơi trong tỉnh Lạng Sơn với trữ lượng lớn

và đang được khai thác để sản xuất vật liệu xây dựng, thạch anh ở vùng Mẫu Sơn(Lộc Bình); quặng sắt ở Chi Lăng và một số loại khác như măng gan, đồng, chì,kẽm, thuỷ ngân, thiếc, chưa được điều tra, đánh giá trữ lượng

1.5 Tài nguyên rừng

Huyện Cao Lộc có trữ lượng rừng không lớn nhưng động thực vật đa đa dạng,

phong phú nhiều cây dược liệu quý và cây ăn quả đặc sản nổi tiếng Toàn tỉnh LạngSơn diện tích đất lâm nghiệp có rừng là 277.394 ha, chiếm 33,4% diện tích đất tựnhiên, trong đó, rừng tự nhiên 185.456 ha, rừng trồng 91.937 ha Diện tích đất chưa

sử dụng, sông, suối, núi, đá là 467.366 ha, chiếm 43,02% diện tích đất tự nhiên

Như vậy, tiềm năng về đất còn rất lớn cho việc thúc đẩy phát triển sản xuất nông –lâm nghiệp, đặc biệt là phát triển nông nghiệp trong những năm tới.

1.6 Tình hình vật liệu xây dựng

Đất đắp đập yêu cầu khối lượng: 140.000 m3, trong giai đoạn lập dự án đầu tưyêu cầu khảo sát trữ lượng đất đắp cấp B, khối lượng khảo sát = 1,5 lần khối lượngyêu cầu, chất lượng đạt 86% độ chính xác

* Kết quả thăm dò: Cơ quan khảo sát đã tiến hành thăm dò 2 mỏ vật liệu phíatrái và phải lòng hồ thượng lưu đập Kết quả thăm dò các mỏ như sau:

- Chất lượng đất đắp: Về tính thấm, trương nở, tan rã không đồng đều ở các

mỏ nên cần bố trí vật liệu đất vào từng vị trí trong thân đập cho hợp lý để bảo đảmđiềj kiện an toàn và kinh tế

- Đất sét được đề nghị dùng làm vật liệu chống thấm cho thân đập

- Chỏm núi phía tây khu vực công trình, cách tuyến đập chính (Ib) 1,5km Đá cómàu xám trắng, lốm đốm đen, bề mặt phong hóa màu trắng ngà Thành phầnkhoáng vật gồm : Thạch anh, Plagiocla, fenpat kali, bocolen, biotit và một ítkhoáng vật phụ epidot, apatit Đánh giá : Đá thuộc loại cứng, có thể dùng làm đáchẻ, trữ lượng khoảng 0,5 – 1,0 triệu m3

CHƯƠNG 2 :ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI

2.1 Đặc điểm dân sinh.

Theo số liệu thống kê dân số trung bình của huyện Cao Lộc đến năm 2010 là

74.588 người, mật độ dân cư trung bình là 118 người/km2 Cao Lộc có 05 dân tộcchính: Nùng, Tày, Kinh, Dao, Hoa Dân cư huyện Cao Lộc phân bố không đều giữacác địa phương trong huyện Mật độ dân cư cao nhất huyện là Thị trấn Cao Lộc, ởcác xã vùng cao mật độ dân cư rất thấp, đời sống còn khó khăn

Đến năm 2010 số người trong độ tuổi lao động là 40.447 người, chiếm 54,23%dân số, trong đó có 40.293 lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế, chủ yếulàm các nghề nông nghiệp, lâm nghiệp Số lao động cần giải quyết việc làm là 1.253người, chiếm tỷ lệ đến 3,1% tổng số lao động hiện có, riêng khu vực thành thị tỷ lệcần giải quyết việc làm đang rất cao tới 12%

Trình độ lao động nhìn chung còn rất thấp kém, tỷ lệ lao động qua đào tạo là35,67%; lao động tốt nghiệp các trường cao đẳng, đại học là 1,39%, lao động cótrình độ trung cấp chiếm tỷ lệ 3,63%; công nhân kỹ thuật chiếm tỷ lệ là 2,65%

Cơ cấu lao động theo nghề nghiệp: Lực lượng lao động của huyện tập trung chủyếu ở khu vực I, lao động làm các nghề nông, lâm nghiệp chiếm tỷ lệ cao, tới 77,4%tổng lao động, lao động làm việc trong các ngành CN - XD chiếm 5,77%, các ngànhdịch vụ chỉ chiếm 16,83% Năng suất lao động trung bình của ngành nông lâm thủysản mặc dù có tăng qua các năm những vẫn ở mức rất thấp, khoảng 8,21 triệuđồng/lao động /năm, bằng 37,9% năng suất lao động trung bình của nền kinh tế.Trong khi đó, GDP bình quân một lao động ngành CN -XD tới trên 107,75 triệuđồng/năm, và chỉ tiêu tương ứng đối với khối ngành dịch vụ là gần 58,62 triệuđồng/năm

Nhìn chung lực lượng lao động của huyện tương đối dồi dào, ngày càng đượctiếp cận dễ dàng hơn với các dịch vụ đào tạo, dạy nghề, đáp ứng đủ số lượng chonhu cầu phát triển trước mắt của các ngành kinh tế

Tuy nhiên chất lượng nguồn nhân lực của huyện hiện vẫn còn nhiều hạn chế.Mặc dù số lao động có trình độ chuyên môn kĩ thuật tăng nhanh (bao gồm cả côngnhân kĩ thuật, trung học chuyên nghiệp, cao đẳng, đại học, sau đại học) song cũngmới chỉ bằng khoảng 4% tổng lao động

Nguồn nhân lực được đào tạo còn mất cân đối giữa các ngành và các bậc đàotạo, lao động có bằng cấp chuyên môn chỉ chiếm 7,67% tổng lao động được đàotạo Ngoài ra, do lao động trong khu vực nông, lâm, thủy sản chiếm tỷ trọng rấtcao, lại là lao động có chất lượng thấp nên khi thực hiện chuyển dịch cơ cấu theohướng công nghiệp hóa sẽ có thể tạo ra tình trạng dư thừa lao động khu vực nôngnghiệp trong khi vẫn thiếu lao động khu vực phi nông nghiệp và nhiều hệ quả tiêucực trong việc giải quyết việc làm, các vấn đề xã hội….

2.2 Hiện trạng thủy lợi và sự cần thiết xây dựng công trình

Dân số năm 2010 là 735,56 nghìn người, mật độ dân số 88 người/km2, chủ yếu dân cư sống ở vùng nông thôn chiếm trên 80%

Tổng diện tích tự nhiên 832.076 ha, Trong đó:

- Diện tích đất sản xuất nông nghiệp: 106.691ha

+ Đất canh tác: 75.746ha

+ Đất trồng lúa: 41.979ha

- Đất lâm nghiệp: 559.173ha

- Đất phi nông nghiệp: 43.875ha

Qua nhiều năm đầu tư và phát triển đến nay Lạng Sơn đã xây dựng được nhiềucông trình thủy lợi lớn nhỏ chủ yếu cấp nước cho sản xuất nông nghiệp kết hợp cấpnước cho dân sinh như: hồ Cao Lan, hồ Bản Nùng, hồ Tà Keo, hệ thống trạm bơm

xã Tân Mỹ, cụm công trình thủy lợi Chấn Yên - Hưng Vũ, cụm công trình thủy lợibiên giới huyện Cao Lộc… Hiện tại có 1.059 công trình thuỷ lợi gồm 271 hồ chứa,

692 đập dâng, 96 trạm bơm bơm thủy luân và 2.340 công trình tiểu thủy nông, diệntích thực tưới vụ đông xuân 10.952 ha đạt 71% so với diện tích yêu cầu tưới; vụmùa diện tích thực tưới 23.800 ha 70% so với diện tích yêu cầu tưới; tưới màu vàcây lâu năm 11.730ha Tỷ lệ người được sử dụng nước hợp vệ sinh đạt 75,1% tổngdân số toàn tỉnh

Trong những năm qua, các công trình thuỷ lợi phục vụ tưới chủ yếu tập trungcho tưới lúa và màu, các công trình kết hợp tưới cây công nghiệp, cây ăn quả cònhạn chế Vấn đề sạt lở bờ sông suối đang ngày càng nghiêm trọng do hiện tượngbiến đổi bất thường của thời tiết, đặc biệt các khu vực bờ sông giáp biên giới Việt-Trung đang bị sạt lở cần gia cố, cải tạo Vấn đề quản lý còn nhiều tồn tại vì vậy việc

xây dựng bộ máy quản lý, khai thác công trình thủy lợi hoàn chỉnh từ tỉnh đến xã,bản là yêu cầu cấp bách

2.3 Tình hình quy hoạch, nguồn nước trong vùng

“Quy hoạch thủy lợi tỉnh Lạng Sơn giai đoạn 2011-2020” đã đề xuất phương án

và giải pháp kỹ thuật cấp nước cho nông nghiệp, công nghiệp, đô thị, phòng chống

lũ giảm nhẹ thiên tai, đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội thời kỳ

2011-2020 của tỉnh Lạng Sơn Cụ thể như sau:

2.3.1 Cấp nước cho nông nghiệp

Sau quy hoạch toàn tỉnh cần nâng cấp 314 công trình, xây mới 334 công trìnhgiải quyết tưới cho 15.500ha lúa đông xuân, 34.000ha lúa mùa, 17.371ha màu, câylâu năm và cấp nước sinh hoạt 122.000 người

Hệ thống kênh mương của tỉnh đến năm 2020 có khoảng 2.122km kênh các loạihiện trạng số km kênh đã kiên cố hoá là 949km, dự kiến đến năm 2015 đưa kmkênh đã kiên cố kênh lên 1.698km đạt 80%, dự kiến đến năm 2020 đưa km kênh đãkiên cố kênh lên 2.122km đạt 100%

Trong đó ưu tiên đầu tư 12 cụm công trình:

Các công trình đợt đầu gồm 11 cụm công trình và hồ chứa Bản Lải, sau khihoàn thành sẽ đảm bảo cấp nước tưới cho 3.410ha lúa đông xuân, lúa mùa 6.542ha,3.441 ha màu, cây lâu năm, cấp nước sinh hoạt cho 122.000 người Tổng vốn đầu tưcác công trình đợt đầu là 3.262,638 tỷ đồng Cụ thể như sau:

12 Công trình hồ chứa Bản Lải, tổng kinh phí 2.773,54 tỷ đồng.

2.3.2 Cấp nước sinh hoạt

a) Quy hoạch cấp nước đô thị

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước của tỉnh đến năm 2020 là 100-110 ngàn

m3/ngày.đêm trong đó riêng thành phố Lạng Sơn khoảng 42-44 ngàn m3/ngày.đêm;Tiếp tục đầu tư nhà máy xử lý nước mặt sông Kỳ Cùng (công suất 20.000 m3/ngày-đêm); trước mắt đảm bảo cung ứng đủ nước cho khu vực thành phố Lạng Sơn, cáckhu công nghiệp và các hoạt động dịch vụ Thực hiện có hiệu quả dự án cấp nướcsạch thị trấn Đình Lập do JICA tài trợ

b) Quy hoạch cấp nước nông thôn

Dự báo đến năm 2015 có 85%, năm 2020 có 95% dân số nông thôn được sửdụng nước hợp vệ sinh Các loại hình cấp nước chính: Cấp nước tập trung, cấp nước

tự chảy bằng máng lần, cấp nước bằng giếng đào, giếng khoan

2.3.3 Phòng chống lũ

a) Giải pháp chống lũ cho Thành phố Lạng Sơn

Dự kiến xây dựng hồ Bản Lải trên sông Kỳ Cùng (huyện Lộc Bình), dung tíchtoàn bộ hồ Vtb=241,1x106m3 với nhiệm vụ chính là cắt giảm lũ cho hạ du, đặc biệt

là cho thành phố Lạng Sơn đảm bảo mực nước tại TP Lạng Sơn 257m, kết hợp tướicho lúa và tạo nguồn tưới ẩm cho màu và công nghiệp, cấp nước cho các khu côngnghiệp ở hạ lưu sông Kỳ Cùng với lưu lượng 2m3/s, kết hợp phát điện, xả nướcxuống sông Kỳ Cùng các tháng mùa khô hàng năm với lưu lượng 1m3/s để duy trìdòng chảy cơ bản trên sông Kỳ Cùng

b) Xây dựng kè chống xói lở trên các sông suối

Về mùa lũ trên các sông suối trong tỉnh có độ dốc lớn, gặp mưa lớn thường gâyhiện tượng sạt lở đất làm ảnh hưởng đến dân cư, đất sản xuất nông nghiệp và các sở

hạ tầng Do vậy dự kiến một số vị trí chính cần xây dựng các kè để bảo vệ các sôngsuối như: kè bờ sông Kỳ Cùng (đoạn thị trấn Lộc Bình, thị trấn Na Sầm-huyện VănLãng); Sông Thương, sông Trung (Đoạn qua thị trấn Mẹt huyện Hữu Lũng, thị trấnĐồng Mỏ, huyện Chi Lăng); kè biên giới huyện Tràng Định

2.4 Hiện trạng kết cấu hạ tầng

a) Mạng lưới giao thông

Trong những năm qua hệ thống giao thông trên địa bàn huyện đã được quan tâmđầu tư khá đồng bộ, qua các nguồn và hình thức đầu tư, hệ thông đường quốc lộ,tỉnh lộ, liên xã trên địa bàn được cải thiện đáng kể, nâng số xã đường giao thông đilại được 4 mùa được 17/24 xã; Chương trình bê tông hoá đường giao thông nôngthôn, đường ngõ xóm được triển khai thuận lợi, với cơ chế nhà nước cấp xi măng,ống cống, nhân dân đóng góp vật liệu, ngày công đã thực hiện trên địa bàn nhiều xã

cơ bản hoàn thiện đường bê tông ngõ xóm

Đường Quốc lộ: Huyện Văn Quan có 2 quốc lộ chạy qua là Quốc lộ 1B và

Quốc lộ 279 Tổng chiều dài quốc lộ đi qua địa bàn huyện là 50 Km

b) Mạng lưới Bưu chính - viễn thông, thông tin liên lạc

Toàn huyện Văn Quan 1 bưu điện huyện và 22 xã có điểm bưu điện văn hóa xã,bán kính phục vụ bình quân 2,98 km (chỉ tiêu chung của cả nước là 2,37 km) Sốdân phục vụ bình quân là 2.498 người/1 điểm phục vụ (mức bình quân chung của cảnước 4.332 người /1điểm phục vụ)

Có 24/24 xã, thị trấn đạt 100% xã, thị trấn có báo đến trong ngày, với mạng vậnchuyển Bưu chính rộng khắp, hiện tại các dịch vụ Bưu chính phổ cập đã được phục

vụ đến tất cả các xã

Mạng lưới điện quốc gia 35 kv cùng với 9 trạm hạ thế phân phối điện mới chỉcung cấp cho thị trấn Cái Rồng (90% dân cư được dùng điện) và 2 xã Đông Xá, HạLong (60-70% dân cư được dùng điện) đường dây điện đến xã Đoàn Kết đang đượcđầu tư xây dựng Tỉnh đã đầu tư cho các xã Quan Lạn – Minh Châu xây dựng trạmphát điện điezen, các xã đều đã có điện nhưng số hộ được dùng điện mới đáp ứng30% tổng số hộ

2.5 Mục tiêu phát triển kinh tế:

- Giai đoạn 2011 - 2015: Tăng trưởng kinh tế (GDP) bình quân 10-11%/năm;trong đó Ngành nông lâm nghiệp tăng 3,5-4%/năm,công nghiệp-xây dựng tăng 12-

13 năm, dịch vụ tăng 12 - 13%/năm

- Giai đoạn 2016 - 2020: Tăng trưởng kinh tế (GDP) bình quân 11 - 12%/năm;trong đó: Ngành nông lâm nghiệp tăng 3,5 - 4%/năm; công nghiệp - xây dựng tăng13,5 – 14,5%/năm, dịch vụ tăng 12 - 13%/năm.

GDP bình quân đầu người năm 2015 đạt 36 triệu đồng, đến năm 2020 đạt 60

-61 triệu đồng

a) Mục tiêu phát triển xã hội:

- Đến năm 2015 có 20% tổng số xã và đến 2020 có 50% tổng số xã đạt tiêu chínông thôn mới

- Giải quyết việc làm 750 - 1.000 người mỗi năm trong giai đoạn 2011- 2015 vàtrên 1.000 người mỗi năm giai đoạn 2016 - 2020

- Tỷ lệ lao động được đào tạo đạt trên 50% đến năm 2015, đạt 55 - 60% đếnnăm 2020

- Giảm tỷ lệ hộ nghèo hàng năm 3,5% trở lên

- Phấn đấu đến năm 2015 có 15 trường học đạt chuẩn quốc gia, đến năm 2020xây dựng đạt 31 - 40% số trường đạt chuẩn quốc gia Đến năm 2015, 100% xã thịtrấn đạt chuẩn phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 5 tuổi

- Tỷ lệ trẻ em dưới 5 tuổi suy dinh dưỡng còn 15% đến năm 2015, còn dưới 10% đến năm 2020 Đến năm 2015 có trên 90% xã, thị trấn đạt chuẩn quốc gia về y

tế, đến năm 2020 đạt 100%

- Đến năm 2015 có 75% thôn, bản, 80% cơ quan, 75% gia đình đạt tiêu chuẩn văn hoá; đến năm 2020 có 90% thôn, bản, 100% cơ quan, 85% hộ gia đình đạt tiêu chuẩn văn hóa

b) Mục tiêu về bảo vệ môi trường

- Tỷ lệ che phủ rừng đạt trên 55% vào năm 2015, đạt 56 - 58% vào năm 2020

- Đến năm 2015, có 75 - 78% rác thải sinh hoạt ở đô thị, 58 - 60% rác thải sinh hoạt ở nông thôn, 95% chất thải công nghiệp nguy hại, chất thải y tế, 55 - 60% nướcthải được thu gom và xử lý; đến năm 2020, có 85% rác thải sinh hoạt ở đô thị và 65

- 66% rác thải sinh hoạt ở nông thôn; 100% chất thải công nghiệp nguy hại, chất thải y tế, 60% nước thải được thu gom và xử lý

- Tỷ lệ dân cư được dùng nước hợp vệ sinh năm 2015 là 90% và năm 2020 là 100%

2.6 Các phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình.

+) Các phương án sử dụng nguồn nước:

- Dùng trạm bơm

- Hút nước, giếng khoan, nước ngầm

- Hồ chứa, đập dâng

+) Nhiệm vụ công trình: Thiết kế hồ chứa nước Bảo lâm để cung cấp nước cho

nông nghiệp, sinh hoạt, điều tiết lũ…

CHƯƠNG 3 :CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 3.1 Cấp công trình

3.1.1 Theo nhiệm vụ công trình

Hồ có nhiệm vụ tưới cho 103ha diện tích canh tác đất nông nghiệp, theo Bảng 1 QCVN 04-05/2012 ta được cấp công trình là cấp IV

3.1.2 Theo chiều cao của công trình và loại nền

Sơ bộ chọn chiều cao lớn nhất của đập chắn trong khoảng 15÷35m, nền công trình là nền B, loại đập vật liệu xây dựng là đập đất, theo Bảng 1 QCVN 04-05:2012/ BNNPTNT ta tra được cấp công trình là cấp II

=> Dựa trên 2 điều kiện thì cấp công trình là cấp II

- Tần suất lũ kiểm tra: P=0,2%

* Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất ( Bảng 3 TCVN 8216-2009, tra với công trình cấp III – tương đương cấp II theo QCVN 04-05:2012)

- Với MNDBT : P=4%

- Với MNLTK : P=50%

3.2.2 Hệ số tính toán

* Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT:

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

- Hệ số điều kiện làm việc: m=1,0

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

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

+ Tổ hợp tải trọng cơ bản: K=1,0

+ Tổ hợp tải trọng đặc biệt: K=0,9

* Theo TCVN 8216-2009 ( tra với công trình cấp III tương đương cấp II theo QCVN 04-05:2012):

- Độ vượt cao an toàn:

+ Với MNDBT: a=0,7m

+ Với MNLTK: a=0,5m,

+ Với MNLKT: a=0,2m

PHẦN II : THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THỦY LỢI

4 Mực nước chết của hồ chứa (MNC)

4.1.1 Khái niệm

Dung tích chết Vc là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiếtdòng chảy Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa

Mực nước chết là cao trình giới hạn trên của dung tích chết, mực nước chết

và dung tích chết có quan hệ với nhau qua đường đặc trưng địa hình hồ chứa Z~V => MNC = 252m ứng với dung tích chết VC = 1,005.106 m3

5 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT)

Dòng chảy thiên nhiên phân bố không đều theo thời gian và không gian do

đó mà cần phải tính toán điều tiêt dòng chảy nhằm phân phối lại nguồn nước theothời gian và không gian cho thích ứng với nhu cầu một cách thích đáng nhất, theokhả năng của hồ chứa và công trình, tức là phải chứa nước trong thời kì thừa nước

và sử dụng trong thời kì thiếu nước

Mức độ điều tiết của hồ chứa là do sự thay đổi của dòng chảy hàng năm vàyêu cầu cấp nước quyết định

Kết quả tính toán điều tiết hồ cho phép xác định được mực nước dâng bìnhthường và dung tích hiệu dụng

8 Trường hợp điều tiết

Thực tế phải tiến hành điều tiết nhiều năm để cân bằng lượng nước đến vàlượng nước dùng nhằm đảm bảo cung cấp cho nhu cầu dùng nước đã đề ra Nhưng

ở đây theo tài liệu thuỷ văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và lượng nướcdùng trong năm đối với hồ chứa Bảo Lâm ta thấy trong một năm:

Vđến = 18,101x106 m3 > Vdùng = 13,396x106 m3

Từ đó ta thấy lượng nước đến trong năm luôn đủ đáp ứng yêu cầu dùngnước Vì vậy hồ chứa Bảo Lâm ta chỉ cần điều tiết năm

9 Nội dung và phương pháp tính toán

Tiến hành điều tiết năm theo phương pháp lập bảng là dùng cách lập bảng để

so sánh lượng nước dùng và lượng nước đến Nguyên lý cơ bản của phương phápnày là nguyên lý cân bằng nước, đem chia cho toàn bộ thời kỳ tính toán ra một sốthời đoạn tính toán, ở đây là 12 thời đoạn ứng với 12 tháng của một năm đại biểu.Tính toán cân bằng lượng nước theo từng thời đoạn sẽ biết được quá trình thay đổimực nước, lượng nước trữ xả trong hồ Nguyên lý cân bằng nước:

[Q(t) –qr(t)].∆t = dV

Trong đó:

- Q(t) là lưu lượng nước chảy vào hồ bình quân trong khoảng thời gian dt

- q(t) là lưu lượng nước ra khỏi hồ bình quân trong khoảng thời gian dt

Sai phân hoá phương trình trên ta được:

Q(i)∆t i – qr(i).∆ti = V(i) –V(i-1)Trong đó: Vi và Vi-1 : dung tích hồ chứa đầu và cuối thời đoạn tính toán

∆ti = ti - ti-1: thời đoạn cân bằng thứ i, ∆i = 1 tháng

Q(i), qr(i) : lưu lượng nước đến và đi trong thời đoạn tính toán

Biết được lượng nước chứa dựa vào đường đặc trưng V ~ F ~ Z của hồ chứa

sẽ biết được diện tích mặt nước và mực nước của hồ chứa cuối thời đoạn

Các thành phần lượng bốc hơi, tổn thất thấm và lưu lượng xả thừa đều phụthuộc vào đại lượng đang cần xác định là dung tích hồ, do vậy khi tính toán diều tiếtbằng phương pháp lập bảng phải thực hiện theo phép tính đúng dần

4.2.4.1 Tính V h chưa kể đến tổn thất

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi

- Cột 2: Số ngày của từng tháng

- Cột 3: Tổng lượng nước đến của từng tháng WQ

- Cột 4: Tổng lượng nước dùng của từng tháng Wq

- Cột 5: Lượng nước thừa (khi WQ > Wq )

(5) = (3) –(4)

- Cột 6: Lượng nước thiếu (khi WQ < Wq )

(6) = (4) – (3)

- Cột 7: Lượng nước tích trong hồ hàng tháng

- Cột 8: Lượng nước xả thừa

Nướcthiếu V kho Xả thừa

Cột 2: Quá trình dung tích nước trong hồ bằng cột 7 của lần tính chưa kể tổn thất cộng thêm dung tích chết

Cột 3: Diện tích mặt nước bình quân của hồ trong thời đoạn tính toán có quan hệ với cột 2 theo quan hệ phụ trợ V~F

Cột 4: Dung tích bình quân của hồ trong thời đoạn Δt

Cột 5: Diện tích bình quân của hồ trong thời đoạn Δt

Cột 6: Phân phối tổn thất bốc hơi phụ thêm sắp xếp theo năm thủy văn Cột 7: Lượng nước tổn thất bốc hơi phụ thêm (7)=(5).(6)

I 9,382 2,474 9,382 2,474 25,5 0,063 1% 0,09382 0,157

II 9,382 2,474 9,382 2,474 14,7 0,036 1% 0,09382 0,130 III 9,382 2,474 9,382 2,474 16,6 0,041 1% 0,09382 0,135

IV 7,730 2,321 8,556 2,397 32,3 0,077 1% 0,08556 0,163

V 6,924 2,255 7,327 2,288 41,6 0,095 1% 0,07327 0,168

VI 6,206 2,199 6,565 2,227 84,5 0,188 1% 0,06565 0,254 VII 3,154 1,835 4,680 2,017 88,7 0,179 1% 0,04680 0,226 VIII 1,005 1,320 2,080 1,577 78,3 0,124 1% 0,02080 0,144

b) Tính Vhi có kể đến tổn thất

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

Cột 2: Số ngày của từng tháng

Cột 3: Tổng lượng nước đến của từng tháng WQ

Cột 4: Tổng lượng nước dùng của từng tháng Wq

Cột 5: Tổng lượng tổn thất Wtt

Cột 6: Tổng lượng nước dùng và tổn thất Wq + Wtt

Cột 7: Lượng nước thừa (khi WQ > Wq + Wtt )

(5) = (3) – (6)Cột 8 : Lượng nước thiếu (khi WQ < Wq + Wtt )

(8) = (6) – (3)Cột 9: Lượng nước tích trong hồ hàng tháng

Cột 10: Lượng nước xả thừa

6

m 3 )

thất Wtt (10

%=10,23% > 5% nên ta phải tính lại

+)Tính lại điều tiết lần 2:

So sánh Vhd của hồ lần 2:

=

9,368 9,332

.1009,368



%=0,38%<5% chấp nhận

 Theo kết quả tính toán ở trên ta có Vh= 9,368.106m3

Vậy ta có dung tích ứng với MNDBT là:

VMNDBT= Vc + Vh= 1,005.106+9,368.106= 10,373.106m3.Tra quan hệ Z ~ V ta được cao trình ứng với VMNDBT là: ZMNDBT= 263,192 m

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 5.1 Mục đích, yêu cầu.

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

Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ là thông qua quá trình tính toán tìm cách

hạ thấp lưu lượng lũ làm thoả mãn yêu cầu phòng lũ đã đề ra Xác định được quy

mô và kích thước của đường tràn xả lũ sao cho có lợi về mặt kinh tế và đảm bảo yêucầu kỹ thuật Tìm ra được phương án vận hành hồ chứa hợp lý nhất, tìm ra được lưulượng xả lớn nhất xuống hạ lưu (qxả max), xác định được dung tích siêu cao (Vsc), cộtnước siêu cao(Hsc) và mực nước lũ Từ đó quyết định kích thước các công trình đầumối, các công trình nối tiếp thích hợp

5.3.1.2 Nhiệm vụ

Trong hệ thống công trình đầu mối của công trình thuỷ lợi, công trình tràn giữ một vị trí quan trọng Kích thước, hình thức công trình tràn có ảnh hưởng trực tiếp đến quy mô, kích thước của hệ thống công trình đầu mối như: đập dâng nước, cống lấy nước… , quyết định mức độ ngập lụt ở thượng lưu công trình Để đáp ứng được cả điều kiện kỹ thuật và kinh tế của toàn bộ hệ thống công trình ta phải tính toán điếu tiết lũ, từ đó xác định được đường quá trình xả lũ (q ~ t)

+)Nội dung tính toán

+)Nguyên lý tính toán

Dựa trên nguyên lý cân bằng nước giữa lượng nước đến và lượng nước xả qua công trình xả: Q.dt – q.dt = F.dh

Trong đó:

Q: lưu lượng nước đến hồ chứa

q: lưu lượng nước ra khỏi hồ chứa

F: Diện tích mặt thoáng của kho nước

dt: Khoảng thời gian vô cùng nhỏ

dh: Vi phân của cột nước trên công trình xả

Nếu ta thay F.dh = dV thì ta được phương trình

Và nếu ta thay tiếp dt bằng khoảng thời gian đủ lớn t = t2- t1, ở đây t1 và t2 là thời điểm đầu và thời điểm cuối của khoảng thời gian tính toán, thì ta có thể đưa phươngtrình (5.1) về dạng sai phân sau đây:

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

+ q1, q2: là lưu lượng xả tương ứng

+ V1, V2: là lượng nước có ở trong kho đầu và cuối thời đoạn tVới mục đích là tìm đường quá trình xả lũ q  t thì phương trình (5.2) chưa thể giảitrực tiếp được vì có hai số hạng chưa biết là q2 và V2 Vì vậy chúng ta cần có mộtphương trình nữa đó chính là phương trình thuỷ lực của công trình xả lũ với dạng

+ Zt: mực nước thượng lưu công trình xả lũ.

+ Zh: mực nước hạ lưu công trình xả lũ

+ C : tham số biểu thị công trình

* Các bước tính toán

Ta giả thiết giá trị Z2 ( cao trình lòng hồ cuối thời đoạn) Tra bảng quan hệ V2, từ đótìm được độ chênh cao so với MNDBT là H2, từ đó tính được lưu lượng nước xả ởcuối thời đoạn qx2 sau đó tính ΔV theo công thức (5.2) Tính sai số với V2-V1 nếu sai

số nằm trong phạm vi cho phép thì chuyển sang thời đoạn tiếp theo để tính

Trình tự tính toán

Cột 1 : Thời đoạn tính toán

Cột 2 : Thời gian điều tiết Dựa vào đường quá trình lũ lên theo giờ

Cột 3 : Lưu lượng lũ đầu thời đoạn dựa vào đường quá trình lũ Q1 = f(t1)

Cột 4 : Mực nước hồ đầu thời đoạn Tại thời đoạn đầu tiên điều tiết Z1=ZKCTL

Cột 5 : Lưu lượng xả đầu thời đoạn Ở thời đoạn 1 Qx1 =Q1

Cột 6 : Lưu lượng nước trong hồ đầu thời đoạn Ở thời đoạn 1 V1 = V(ZKCTL) Cột 7 : Tra quan hệ Q~t với t2=t1+Δt

Cột 8 : Cao trình mực nước hồ cuối thời đoạn Giả thiết và tính thử dần cho đếnkhi đạt (14) < SCP (sai số cho phép) mới ghi vào bảng

Cột 9 : Mực nước trên ngưỡng cuối thời đoạn H2 = Z2 – Zng.

Cột 10 : Lưu lượng xả qua tràn cuối thời đoạn Qx2 = ε.m.Bt.

3/2 2

Bảng 5.1 Bảng tính toán điều tiết lũ với Btr = 20m (ứng với MNLTK)

VT(106m)

VP(106m) SSV

100,204

263,455

10,760

123,492

263,584

10,951

155,677

263,743

11,183

194,176

263,936

11,467

223,696

264,151

11,798

247,845

264,382

3 1,190 41,418

12,15

8 0,3601 0,3601 0,00

11 5

247,845

264,382

12,158

274,700

264,627

12,542

297,045

264,885

12,944

316,725

265,139

13,355

323,900

265,383

103,479

13,76

0 0,4054 0,4054 0,00

323,900

265,3837

103,4793

13,760

323,900

265,613

120,175

14,14

2 0,3817 0,3817 0,00

16 7,5

323,900

265,6135

120,1750

14,142

319,431

265,823

136,120

14,49

0 0,3483 0,3483 0,00

319,431

265,8232

136,1197

14,490

315,823

266,011

150,966

14,80

4 0,3136 0,3136 0,00

18 8,5

315,823

266,0112

150,9659

14,804

305,122

266,165

163,560

15,08

0 0,2757 0,2757 0,00

305,122

266,1659

163,5602

15,080

288,107

266,294

174,311

15,30

9 0,2298 0,2298 0,00

20 9,5

288,107

266,2949

174,3114

15,309

267,525

266,395

182,825

15,48

8 0,1786 0,1786 0,00

267,525

266,3951

182,8255

15,488

244,237

266,465

188,913

15,61

4 0,1260 0,1260 0,00

22 10,5 244,23 266,465 188,912 15,61 217,42 266,506 3,314 192,43 15,68 0,0723 0,0723 0,00

7 8 8 4 3 4 4 6

217,423

266,5064

192,4341

15,686

195,037

266,519

193,597

15,71

0 0,0238 0,0238 0,00

24 11,5

195,037

266,5197

193,5974

15,710

173,594

266,510

192,814

15,694

0,0160

0,0160 0,00

173,594

266,5107

192,8139

15,694

151,208

266,481

190,254

15,642

0,0525

0,0525 0,00

-26 12,5

151,208

266,4813

190,2544

15,642

142,270

266,439

186,611

15,567

0,0751

0,0751 0,00

142,270

266,4392

186,6112

15,567

127,059

266,388

182,291

15,477

0,0896

0,0896 0,00

-28 13,5

127,059

266,3889

182,2913

15,477

117,219

266,330

177,329

15,373

0,1039

0,1039 0,00

117,219

266,3306

177,3292

15,373

107,379

266,267

172,013

15,261

0,1123

0,1123 0,00

-30 14,5

107,379

266,2675

172,0133

15,137

0,1241

0,1241 0,00

266,1979

166,2027

15,003

0,1333

0,1333 0,00

-32 15,5 85,280

266,1231

160,0384

14,867

0,1363

0,1363 0,00

266,0466

153,8170

14,730

0,1370

0,1370 0,00

-34 16,5 71,299 265,967 147,468 14,73 68,265 265,886 2,695 141,08 14,59 - - 0,00

5 4 0 8 2 6 0,1341 0,1341

265,8868

141,0817

14,467

0,1288

0,1288 0,00

-36 17,5 64,780

265,8093

135,0378

14,343

0,1246

0,1246 0,00

265,7343

129,2741

14,223

0,1201

0,1201 0,00

-38 18,5 58,589

265,6620

123,8004

14,109

0,1137

0,1137 0,00

265,5935

118,6881

14,002

0,1071

0,1071 0,00

-40 19,5 56,088

265,5290

113,9396

13,901

0,1008

0,1008 0,00

265,4683

109,5308

13,806

0,0947

0,0947 0,00

-42 20,5 54,407

265,4113

105,4435

13,717

0,0891

0,0891 0,00

265,3577

101,6434

0,0832

0,0832 0,00

0,0782

0,0782 0,00

0,0758

0,0758 0,00

-46 22,5 49,938 265,214 91,7556 13,48 48,134 265,170 1,978 88,734 13,40 - - 0,00