Thiết kế hồ chứa nước cửa đạt – phương án 3

Để dẫn nước tưới từ hồ Cửa Đạt cho vùng Bắc sông Chu - Nam sông Mãphải xây dựng hệ thống kênh gồm trục chính kênh chính, kênh Bắc, kênh Nam từDốc Cáy đến bể xả của trạm bơm Nam sông Mã,

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN I:TÀI LIỆU CƠ BẢN 2

CHƯƠNG 1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 2

1.1.Điều kiện tự nhiên 2

1.2.Điều kiện địa chất .15

1.2.1Đặc điểm địa chất khu vực .16

1.2.2.Địa chất công trình khu đầu mối .19

1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình đầu mối tuyến III: 25

1.2.4.Tình hình vật liệu xây dựng .28

1.3 Tình hình dân sinh kinh tế và hiện trạng thủy lợi vùng dự án 29

1.3.1.Tình hình dân sinh kinh tế .29

1.3.2.Hiện trạng thuỷ lợi vùng dự án .32

CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP HỒ CHỨ VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 35

2.1 Giải pháp hồ chứa 35

2.1 Nhiệm vụ công trình 37

PHẦN II.THIẾT KẾ CƠ SỞ 38

CHƯƠNG I:PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 38

1.1.Giải pháp công trình và thành phần công trình .38

1.1.1.Giải pháp công trình .38

1.1.2.Thành phần công trình .38

1.2.Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế .38

1.2.1.Cấp bậc công trình .38

1.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế .38

1.2.3.Vị trí tuyến công trình đầu mối .39

1.2.4.Xác định các thông số hồ chứa .39

CHƯƠNG II.TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN .47

2.1.Hình thức công trình đầu mối .47

2.1.1.Đập dâng nước .47

2.1.2.Công trình tháo lũ .47

2.1.3.Cống lấy nước .48

2.2.Chọn phương án công trình .48

2.3.Thiết kế sơ bộ công trình theo các phương án .48

2.3.1.Tính toán điều tiết lũ .48

CHƯƠNG III:THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC PHƯƠNG ÁN 54

3.1.Thiết kế sơ bộ đập dâng .54

3.1.1.Cao trình đỉnh đập .54

3.1.2.Thiết kế mặt cắt cơ bản 58

3.2.Thiết kế sơ bộ tràn tháo lũ .59

3.2.1.Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế .59

3.2.2.Hình thức công trình .59

3.2.4.Tính toán thủy lực .68

3.2.5.Tính toán thủy lực kênh xả hạ lưu 76

3.2.6.Tính toán tiêu năng hạ lưu tràn .79

3.3.Tính toán khối lượng, chọn phương án .84

3.3.1.Tính khối lượng đập dâng .84

3.3.2.Tính toán khối lượng tràn xả lũ .84

3.3.3.Tính toán khối lượng cửa van .85

3.3.4.So sánh chọn phương án .87

PHẦN III:THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 88

CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH 88

5.1.Tính toán điều tiết phương án chọn .88

5.1.1.Tính toán thủy lực công trình xả .88

5.1.2.Tính toán điều tiết .88

5.2.Xác định các kích thước cơ bản đập .89

5.2.1.Tài liệu thiết kế .89

5.2.2.Cao trình đỉnh đập .90

5.2.3.Chi tiết đập đất .91

5.2.4.Nối tiếp đập với nền và bờ .91

5.3.Tính toán thấm .92

5.3.1.Mục đích và nghiệm vụ của tính toán thấm .92

5.3.2.Các trường hợp tính toán thấm .92

5.3.3.Các mặt cắt tính toán .92

5.3.4.Tài liệu cơ bản dùng cho tính toán .93

5.3.5.Tính toán thấm cho mặt cắt lòng sông .93

5.3.6.Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi 102

5.4.Tính toán ổn định mái đập .106

5.4.1.Mục đích tính toán .106

5.4.2.Trường hợp tính toán .106

5.4.3.Phương pháp tính toán .107

5.4.4.Tính toán ổn định mái dốc đập 108

5.5.2.Thiết bị bảo vệ mái .114

5.5.3.Bảo vệ mái hạ lưu .114

CHƯƠNG 6:THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 116

6.1.Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế .116

6.2.Hình thức công trình .116

6.3.Tính toán thuỷ lực tràn .121

6.3.1.Mục đích tính toán .121

6.3.2.Nội dung tính toán .121

6.3.3.Yêu cầu tính toán .121

6.3.4.Tường bên dốc nước .129

6.3.7.Tính toán tiêu năng 130

6.4.Lựa chọn cấu tạo đường tràn .134

6.4.1.Bộ phận cửa vào .134

6.4.2.Xác định kích thước và kết cấu tường bên ngưỡng tràn 135

6.4.3.Dốc nước .135

6.4.4.Cửa van .137

6.4.5.Cầu công tác .137

6.4.7.Dầm thả phai .138

6.5.Tính toán ổn định tràn .139

6.5.1.Mục đích .139

6.5.2.Các trường hợp tính toán .139

6.5.3.Phương pháp tính .140

CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ CỬA LẤY NƯỚC 149

7.1.Mục đích xây dựng 149

7.2.Yêu cầu 149

7.3 Các thiết bị bố trí tại cửa lấy nước 149

7.3.1.Lưới chắn rác 150

7.3.2.Cửa van .150

7.3.3.Thiết bị nâng chuyển .150

7.4 Tính toán cửa lấy nước 150

7.4.1.Các thông số tính toán 150

7.4.2 Vị trí 150

7.4.3.Hình thức cửa lấy nước 150

7.4.4 Kiểm tra cao trình đặt cống 152

7.5.Tính toán thủy lực 154

7.5.1.Các thông số tính toán 154

7.5.2.Tính toán tổn thất cửa lấy nước .154

7.6 Đường hầm dẫn nước .157

PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ 158

CHƯƠNG 8:TÍNH THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ĐẬP CỬA ĐẠT BẰNG PHẦN MỀM GEO SOPE 158

8.1.Mở đầu 158

8.1.1 Mục đích đề tài 158

8.1.2 Đối tượng nghiên cứu 158

8.1.3 Cách tiếp cận và phạm vi nghiên cứu 158

8.2.Nội dung và kết quả nghiên cứu .158

8.3.Kết quả phân tích bằng SEEP/W 160

8.3.1.Trường hợp mực nước dâng bình thường .160

8.3.2 Trường hợp mực nước lũ thiết kế .162

8.3.3.Trường hợp mực nước lũ kiểm tra .163

8.4 ổn định đập bằng GEO SLOPE 2007 164

KẾT LUẬN 167

TÀI LIỆU THAM KHẢO 168

PHỤ LỤC 170

PHẦN V:PHỤ LỤC 170

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp ’’ Thiết kế hồ chứa nước Cửa Đạt –

Phương án 3 ’’ em đã để ra được nhiều bài học kinh nghiệm và cách để hoàn thànhtốt đồ án được giao

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian khá khó khăn khiphải tiếp xúc với các điều kiện thưc tế sau này đi làm,khiến bước đầu bắt tay vàolàm đồ án nẩy sinh nhiều vấn đề cần giải quyết về mặt kiến thức

Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vậndụng tổng hợp các kiến thức đã học Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng vì điềukiện thời gian còn hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp

có thể xảy ra Mặt khác kinh nghiệm bản thân trình độ còn hạn chế nên trong đồ nàykhông tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáogiúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũngđược hoàn thiện và nâng cao

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô của Trường Đại học Thủy lợi,đặc biệt là PGS.TS Phạm Văn Quốc đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn em hoànthành tốt đồ án này

Hà Nội, ngày 11 tháng 1 năm 2016.

Sinh viên thực hiện

VŨ NGỌC THẮNG

PHẦN I:TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG 1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI

1.1.Điều kiện tự nhiên

1.1.1.Vị trí địa lý.

Tuyến công trình đầu mối hồ chứa nước Cửa Đạt trên sông Chu thuộc tuyến III

ở toạ độ 19052’30’’ N và 105017’00’’, thuộc địa phận xã Xuân Mỹ huyện ThườngXuân tỉnh Thanh Hoá, cách Thành Phố Thanh Hoá 60 Km về phía Tây

1.1.2.Khu hưởng lợi vùng dự án bao gồm.

- Khu hưởng lợi của Dự án nằm trên địa phận các huyện Ngọc Lạc, ThườngXuân, Triệu Sơn, Thọ Xuân, Đông Sơn, Nông Cống, Yên Định, Thiệu Hoá, QuảngXương, xã Cẩm Vân huyện Cẩm Thuỷ và thành phố Thanh Hoá với tổng diện tích

tự nhiên khoảng 365.182ha Đây là vùng chính trị, kinh tế tập trung lớn nhất tỉnhThanh Hoá, các khu công nghiệp Nghi Sơn, Mục Sơn; các vùng sản xuất lương thựclớn như vùng hệ thống tưới Nam sông Chu, hệ thống Nam sông Mã…; nơi có hệthống đường bộ và đường sắt xuyên Việt đi qua Do vậy, ngoài nhiệm vụ cấp nước,phát điện và bảo vệ môi trường, nhiệm vụ hàng đầu của hồ chứa Cửa Đạt là chống

lũ, tạo điều kiện ổn định phát triển sản xuất cho khu vực

1.1.3.Đặc điểm địa hình địa mạo.

1.1.3.1.Địa hình lưu vực vùng lòng hồ và khu vựu đầu mối

Nhìn chung lưu vực sông Chu hẹp và dài Nếu xây dựng hồ chứa từ sôngKhao trở lên, chiều cao đập sẽ lớn

Lưu vực sông Khao, một nhánh lớn phía bờ tả sông Chu cũng có điều kiệnđịa hình tương tự như lưu vực sông Chu, hai bên là núi cao áp sát bờ sông, bờ tráinúi thấp hơn, cao độ phổ biến từ (100m)  (400m) và bị phân chia bởi những thunglũng, cao độ đỉnh Dốc Cáy (105)  (107m), chiều rộng khoảng 30  35 m.

Tại đây phải xây dựng đập phụ nếu mực nước lớn nhất của hồ lớn hơn từ 105

Tóm tắt điều kiện địa hình tuyến đập chính I và III như sau: ( Bảng 1-1 )

Bảng 1-1 Điều kiện địa hình tuyến đập chính

Chiều rộng lòng sông hiện tại

Cao độ đáy sông bình quân

400  450mKhông

20220

30320

5070m, có nhiều thác

ghềnh26,mChữ U330m700800m2

1.1.3.2.Khu tưới:

a Đặc điểm chung khu hưởng lợi.

Khu hưởng lợi của vùng dự án gồm có 3 vùng như sau: Nam sông Chu, Bắcsông Chu và Nam sông Mã Đặc điểm địa hình vùng Nam sông Chu, Nam sông Mã

và một phần Bắc sông Chu (thuộc huyện Thọ Xuân) là vùng đồng bằng, cao độ mặtđất đại bộ phận dưới (+10), là vùng trồng cây lương thực trọng điểm của tỉnh ThanhHoá

Phần còn lại của vùng Bắc sông Chu là bán sơn địa, đồng ruộng xen kẽ vớiđồi núi thấp theo hình da báo Cao độ mặt đất thấp dần từ Tây - Bắc xuống Đông -Nam Cây lương thực và hoa màu phân bố chủ yếu từ cao độ (+18) trở xuống, từ(+18) đến (+40) là sườn đồi, cây trồng chủ yếu là mía, cam và cao su Từ cao độ(+40) trở lên là rừng thưa, luồng, tre nứa và bụi rậm

Diện tích theo cao độ mặt đất vùng Bắc sông Chu xem bảng 1-2

Bảng 1-2 Diện tích theo cao độ mặt đất

Cao độ

(m)

10,00

10,00

12,00

12,00

14,00

14,00

16,00Diện tích

18,00

20,00

20,00

25,00

25,00

30,00

30,00

40,00Diện tích

b Đặc điểm địa hình tuyến kênh vùng Bắc sông Chu - Nam sông Mã.

Để dẫn nước tưới từ hồ Cửa Đạt cho vùng Bắc sông Chu - Nam sông Mãphải xây dựng hệ thống kênh gồm trục chính (kênh chính, kênh Bắc, kênh Nam) từDốc Cáy đến bể xả của trạm bơm Nam sông Mã, và một số kênh cấp I, cấp II chovùng Bắc sông Chu là vùng chưa có hệ thống phân phối nước

Riêng trục dẫn nước chính gồm kênh chính (khoảng 20km); kênh Bắc(33km), kênh Nam (24km) Điều kiện địa hình như sau:

- Kênh chính:

Kênh chính gồm 2 đoạn:

* Đoạn đầu từ Dốc Cáy đến sông Âm dài 7  8 km chạy men theo sườn núicao gần song song với suối Hón Dường (nhánh của sông Âm) Cao độ mặt đất đầukênh (+60)  (+70), đến bờ hữu sông Âm còn (+17)  (+18)

* Đoạn còn lại dài khoảng 1213 km, tuyến kênh chính men theo sườn đồi,cao độ mặt đất (+38)  (+40) thuộc khu vực nông trường sông Âm Đến Kiến Thọcao độ mặt đất thấp dần xuống (+30)  (+28) cho đến hết kênh chính Đây là hướngtuyến duy nhất vì hai bên là núi cao

Tuyến kênh chính cắt qua sông Âm, chiều rộng sông kể cả bãi 500  700m

- Kênh Bắc:

Tuyến kênh Bắc đi qua các xã: Minh Tiến, Ngọc Trung, Cao Thịnh, Quí Lộc,Yên Trường (huyện Yên Định) rồi tới bể xả của trạm bơm Nam sông Mã Phần đầukênh Bắc đi qua vùng bán sơn địa khoảng 18 km, cao độ mặt đất từ (+25)  (+30),sau đó đi vào khu tưới cao độ bình quân Tuyến kênh Bắc cắt qua sông Cầu Chày,sông Hép, chiều rộng sông Cầu Chày khoảng 60m, sông Hép 40m

- Kênh Nam:

Kênh Nam đi qua các xã Xuân Thiệu, Thọ Minh, Xuân Tín, Xuân Lợi, XuânVinh (huyện Thọ Xuân) Hầu hết tuyến kênh Nam đi qua vùng đồng bằng, cao độmặt đất thay đổi từ (+10)  (+15)

1.1.4.Điều kiện khí tượng thủy văn

Việc nghiên cứu và đo đạc các yếu tố khí tượng thuỷ văn đã được tiến hành từ năm

1920, nhưng tài liệu lưu giữ được chỉ có từ năm 1958 đến nay

Nhìn chung, lưới trạm nghiên cứu khí tượng thuỷ văn phân bố không đều trên lưu vực: Các trạm đo mưa khá dày còn các trạm thuỷ văn quá ít, tài liệu

không đồng bộ Các yếu tố khí tượng được sử dụng tài liệu của 2 trạm Trạm Bái Thượng và Thanh Hoá để tính toán cho vùng dự án

- Tài liệu mưa:

Do lưới trạm đo mưa khá dài ở trung lưu, hạ lưu có tài liệu dài nên chấtlượng đảm bảo, còn ở thượng nguồn rộng lớn trạm đo mưa ít nên việc đánh giátrường mưa cũng như nguồn nước có khó khăn

- Tài liệu thuỷ văn:

Sông Chu có trạm Cửa Đạt, sông Mã có trạm Cẩm Thuỷ là hai trạm chủ yếu

có đủ tài liệu, chất lượng đảm bảo để tính toán các yếu tố thuỷ văn cho hồ Cửa Đạt

Để tính toán lũ hạ du còn sử dụng tài liệu của trạm Bái Thượng, Xuân Khánh vàGiàng

1.1.4.3.Các đặc trưng khí tượng thủy văn công trình.

a Nhiệt độ không khí:

Bảng 1-8

(N giờ) quân (Kcal/cm2) B.q (m/s)1

5.85.36.38.914.414.215.613.611.89.68.18.0121.6197695

1.81.81.71.92.01.91.91.51.71.91.81.71.8195585

d Vận tốc gió lớn nhất:

Kết quả tính toán vận tốc gió lớn nhất với tần suất thiết kế P% theo tài liệutrạm Thanh Hoá (1961-1998) với hai hướng tính toán chính: Tây và Tây Bắc, ghi ởbảng 2-16

Bảng1-11: Vận tốc gió lớn nhất theo các tần suất:

Tây

Tây-Bắc

10.512.6

0.620.66

2.5Cv

2.5Cv

28.335.7

24.330.4

Sau khi phân tích tài liệu của các trạm đo mưa trong khu vực, tính đồng pha

và đại biểu của từng vùng chọn tài liệu mưa của trạm Bái Thượng và Yên Định đạibiểu cho hai vùng nói trên

Kết quả tính toán như sau:

Tính toán lượng mưa năm, kết quả ghi ở bảng 1-14:

Bảng 1-14

Trạm tính

toán mưa năm

Bái Thượng

Yên Định

3634

1984.71561.3

0.250.28

0.50.56

1632.11249.3

1479.41117.7

1381.51034.0

1244.7917.9

- Tính lượng mưa vụ thiết kế:

Theo tập quán canh tác, lịch thời vụ gieo trồng hàng năm của vùng dự án nhưsau:

Vùng Bắc sông Chu Nam

sông Mã(X85%)1

119.1303.5671.2974.0

68.2176.5496.9790.5

1.1.4.4.Các đặc trưng thủy văn thiết kế.

1 Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm

a Dòng chảy năm:

Tài liệu thuỷ văn của trạm thuỷ văn Cửa Đạt được sử dụng để tính toán cho

hồ Cửa Đạt Tài liệu mực nước, lưu lượng được cập nhật đến năm 1998 (n = 27năm), kết quả tính toán chọn được các số liệu thống kê của dòng chảy năm như sau:

Lưu lượng bình quân nhiều năm: Qo=127,0 m3/s

Chiều sâu dòng chảy bình quân nhiều năm : Yo=669m

C =0,31; C=0,93

Tài liệu thống kê xác định được tiêu chuẩn dòng chảy năm theo các tần suấttại trạm thuỷ văn Cửa Đạt như sau (bảng 1-16):

Bảng 1-16: Dòng chảy năm theo tần suất trạm Cửa Đạt

b Phân phối dòng chảy năm theo năm 75%:

Theo năm thuỷ văn, mùa lũ từ tháng VII-X, mùa kiệt từ tháng XI-VI nămsau Trong trường hợp này chọn mô hình phân phối dòng chảy trong năm có

Q75%~Q mô hình và năm thuỷ văn được chọn là năm 1991-1992

Phân phối dòng chảy năm theo tần suất P=75% tại các tuyến công trình đầumối ghi ở bảng 1-17

Bảng 1-17: Phân phối dòng chảy năm theo tần suất P=75%

1992 đã chọn nêu ở trên Vì vậy đề nghị chọn mô hình phân phối dòng chảy trongnăm tại tuyến I, tuyến III nêu ở bảng trên phục vụ tính toán cân bằng nước cho hồchứa nước Cửa Đạt

2 Lưu lượng trung bình tháng theo năm thuỷ văn

Lưu lượng bình quân tháng theo năm thuỷ văn phục vụ cho tính toán nănglượng của trạm thuỷ văn Cửa Đạt có 27 năm từ năm 71-72 đến năm 97-98

3 Dòng chảy lũ

a.Tình hình mưa trên lưu vực:

Tài liệu quan trắc các trận mưa lớn trong vùng thấy rằng: Lượng mưa 1 ngàylớn nhất trên lưu vực sông Chu, sông Mã chỉ vào khoảng 300 mm đến 350 mm Tuynhiên cũng có những trận mưa lớn đã xảy ra như: Trận mưa ngày 24-9-1963 có

lượng mưa lớn nhất ngày tại Thanh Hoá đo được 713.3 mm, Bái Thượng 314.8 mm,Như Xuân 198 mm, Xuân Phú 270 mm, Lam Sơn 274 mm, Giao An 197.6 mm,Thọ Xuân 420.2 mm, Ngọc Giáp 312.2 mm, Sao Vàng 426.3 mm…

Phân tích tình hình mưa lũ trên lưu vực sông Chu nói riêng, tỉnh Thanh Hoánói chung, lượng mưa dày lớn nhất từ 450 đến 500 mm là rất hiếm

b Lưu lượng đỉnh

Trên cơ sở tài liệu của trạm thuỷ văn Cửa Đạt xác định được các số liệuthống kê của đỉnh lũ như sau:

) s / m ( 2323

102609770

86808270

55405270

43604150

Tuyến ITuyến III

4 Lưu lượng lớn nhất mùa cạn

Lưu lượng lớn nhất mùa cạn P = 5% và P = 10%

Bảng 1-19

Thời gianTính

Các đặc trưng thống kê Tuyến IIIQ

Dòng chảy bùn cát của sông Chu đo đạc tại Mường Hinh và Xuân Khánh từ1960-1997 và 1965-1980 được phân tích và lựa chọn các chỉ tiêu để tính toán xácđịnh các đặc trưng dòng chảy bùn cát cho hồ chứa Cửa Đạt như sau:

Độ đục phù sa lơ lửng bình quân nhiều năm 0 = 190 g/m3;

Tỷ lệ khối lưọng phù sa di đẩy và lơ lửng: 20 %

Khối lượng bùn cát di đẩy: WDD = 101,539 (T)

Tổng khối lượng bùn cát tại tuyến đập Cửa Đạt bình quân hàng năm là:

W0 = WLL + WDD = 951928 + 101539 = 1053467 (m3)

6 Quá trình lũ đến và kiểm tra theo thời đoạn 1 giờ.

Bảng 1: Quá trình lũ đến theo thời đoạn 1 giờ

T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s)

Bảng 2 : Quá trình lũ kiểm tra theo thời đoạn 1 giờ

T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s) T (giờ) Q (m 3 /s)

1.2.Điều kiện địa chất.

Tận dụng các tài liệu hiện có lập vào các năm 1971, 1978 và 1980 Tài liệu khảo sát

bổ sung lập nghiên cứu tiền khả thi năm 1997

Năm 1999 và 2000 khảo sát thêm cho 2 vị trí công trình đầu mối và tuyếndẫn nước tưới cho vùng Bắc sông Chu - Nam sông Mã gồm:

g) Tuyến lấy nước Dốc Cáy

h) Tuyến kênh Dốc Cáy - Yên Định đầu bể xả (Trạm bơm Nam sông Mã)

1.2.1Đặc điểm địa chất khu vực.

1 Địa tầng

Khu vực nghiên cứu gồm các tạo thành trầm tích, phun trào phát triển kháphong phú có tuổi từ Paleozoi đến Kaniozoi Dưới đây là các phân vị địa tầng từ giàđến trẻ như sau:

a) Giới cổ sinh (PZ), hệ tầng sông Cả - phân hệ tầng trên (O3-S1 SO3) baogồm đá phiến thạch anh - sericit, bột kết sericit, cát kết sericit, đá phiến dạng phylit,quarzit, đá phiến sét than, vôi silic Tầng dày 1000  1200m, phân bố thành dải hẹpchạy dọc sông Khao đến ngã ba sông Đạt và sông Chu

b) Giới trung sinh (MZ) chiếm diện tích rộng rãi trong khu vực gồm :

- Cát kết tuf chứa cuội sỏi, cát kết, cuội kết, sạn kết, phiến sét, bột kết v.v.Tầng dày  2200m

- Đá phiến sét, vôi sét, đá vôi Tầng dày hơn 800m

c) Giới tân sinh(KZ) gồm :

- Pha tàn tích : á sét đến sét chứa dăm sạn, đôi chỗ có tảng lăn

- Bồi tích : Phân bố ở thềm bậc I và II

- Cuội sỏi lòng sông

2 Kiến tạo:

Năm 1999 Viện vật lý Địa cầu nghiên cứu các tài liệu viễn thám, địa chất,địa mạo, địa vật lý thành lập sơ đồ các đứt gãy ở khu vực lòng hồ và vùng lân cậncho thấy có 3 đứt gãy chính là:

a) Đứt gãy sông Mã:

Là một trong các đứt gãy lớn, sâu, đóng vai trò quan trọng giữa hai miềnkiến tạo có tuổi hình thành vỏ lục địa Đứt gãy có độ dài > 400 km, đường phươngTây Bắc - Đông Nam ở địa phận Thanh Hoá, đứt gãy sông Mã từ biên giới ViệtLào chuyển theo phương vĩ tuyến, đến Lang Chánh bị đứt gãy á kinh tuyến cắt phá,sau đó chuyển sang phương có kinh tuyến trùng với thung lũng sông Âm, rồi từ

Thường Xuân đứt gãy có phương Tây Bắc - Đông Nam kéo dài ra biển qua thị trấnTĩnh Gia.

Theo các tài liệu nghiên cứu thì đây là đứt gãy xuyên vỏ có độ sâu tới 60 km.Hoạt động của các đứt gãy được biểu hiện rõ ràng qua hoạt động động đất Đây làmột trong các đứt gãy sinh ra chấn động mạnh nhất ở Việt Nam và là đứt gãy rấtgần khu vực hồ Cửa Đạt, điểm gần nhất khoảng 8 km

b) Đứt gãy Pu Mây Tun:

Là đứt gãy bậc II chạy gần song song vớt đứt gãy sông Mã với khoảng cách

20  25 km về phía Tây Nam Đứt gãy xuất phát từ Điện Biên Phủ chạy dọc sườnTây Nam của dãy Pu Mây Tun rồi gặp đứt gãy sông Mã ở Tây Bắc Lang Chánh vớichiều dài 250 km

Đứt gãy Pu Mây Tun hiện vẫn hoạt động tích cực với các trận động đất mạnh

và cách khu vực công trình khoảng 50 km về phía Tây Bắc

c) Đứt gãy sông Hiếu :

Là đứt gãy bậc II đóng vai trò phân chia ranh giới nếp lõm sông Cả ở phíaTây Nam và khối Phú Hoạt phía Đông Bắc, cách khu vực công trình khoảng 50 km

về phía Tây - Nam

3 Địa chất thuỷ văn:

Khu vực nghiên cứu, điểm xuất lộ thuỷ văn khá nghèo nàn Ngoài nước mặtcòn lại chủ yếu là nước khe nứt, nước tầng phủ và nước Karst

a) Nước tầng phủ gồm có :

- Nước trong lớp pha tàn tích sườn đồi: Trữ lượng không đáng kể

- Nước ở thềm bãi bồi trong tầng cát cuội sỏi Nước hơi vẩn đục có mối quan

hệ chặt chẽ với nước sông

Magma, mỏng, khả năng chứa nước kém Đá trầm tích lục nguyên thường có bề dàylớn hơn nên khả năng chứa nước cũng lớn hơn.

4 Các hiện tượng vật lý

Theo kết quả nghiên cứu của Viện Vật lý - Địa cầu thì khu vực hồ Cửa Đạt

và vùng phụ cận trong phạm vi bán kính 100 km là khu vực có địa chấn cao ở nước

ta Các vùng phát sinh động đất mạnh có liên quan với các đứt gãy

- Đứt gãy sông Hồng - sông Chảy có Mmax =6,00m độ sâu chấn tiêu h=15 

20 km

- Đứt gãy Sơn La Mmax  7,00; h=25  30 km

- Đứt gãy sông Mã Mmax  7,00; h=25  30 km

- Đứt gãy Pu Mây Tun  7,00; h=25  30 km

- Đứt gãy sông Cả Mmax  6,00; h=15  20 km

- Đứt gãy sông Hiếu Mmax 5,5 0; h=10  15 km

5 Động đất

Theo tính toán của viện Vật lý địa chất, chấn động cực đại (MCE) ở khu vựccông trình đầu mối ( Tuyến I và Tuyến III ) có cường độ Imax= 8 ( theo thang MSK-64) và amax= 0,2 g là đo động đất với M  6,9 , h= 25 km có thể xảy ra trên đứt gãysông Mã cách công trình đầu mối 8,5 km gây ra Chấn động đó có thể xuất hiện vớixác suất P = 10% trong khoảng thời gian t =100 năm, hay với chu kỳ lặp lại T 

950 năm Hồ chứa nước Cửa Đạt sau khi tích nước đến cao trình (+120.00) (PAtuyến đập chính III) và (+100 ) ( PA tuyến đập chính I ) sẽ gây ứng suất gia tăngđáng kể cùng với hiệu ứng giảm ma sát mặt trượt các đứt gãy III-7, III-3, III-2, III-4

sẽ là tác nhân làm phát sinh động đất kích thích ở vùng hồ khi có đIều kiện thuậnlợi Động đất kích thích có thể xảy ra trên các đứt gãy bậc III với độ sâu chấn tiêu 

5 km có thể gây ra cho khu vực đầu mối cường độ chấn động cấp 7,5-7,8 Từ cáckết quả tính toán, xét tính chất công trình đã có kiến nghị lấy cấp động đất thiết kế

IDBE = 8, gia tốc nền thành phần nằm ngang amax=0,2 g

1.2.2.Địa chất công trình khu đầu mối.

1 Đặc điểm địa chất vùng hồ

a Địa tầng :

- Giới cổ sinh (PZ) - Hệ sông Cả - phân hệ tầng trên:

Dưới cùng là cát kết quaczit hoá, cấu tạo chủ yếu là hình khối xen kẹp phiếnsét silic và phiến thạch anh sericit Đá bị uốn nếp mạnh, bề dày trên 200 m Chuyểntiếp lên phía trên là đá phiến thạch anh secricit xen kẹp phiến sét phân lớp mỏng 10

15 cm Bề dày trên 150 m

- Giới trung sinh - Hệ Trias - Thống trung - Bậc Anisi - Hệ tầng Đồng Trầu.Chiếm diện tích rộng rãi trong khu vực nghiên cứu Hệ tầng Đồng Trầu được chiathành 2 phân hệ tầng:

+ Phân hệ tầng dưới: Mặt cắt chung của phân hệ tầng này bao gồm sạn kết,cát kết, bột kết, phiến sét than, sét vôi và những lớp than mỏng xen lẫn những lớpvôi mỏng Tiếp đến là phiến sét, vôi sét phân lớp dày 2050 cm Chiều dày tầngkhoảng 150 m Trên cùng là sét kết, sét vôi phân lớp mỏng 10  20 cm

+ Phân hệ tầng trên: Phân hệ tầng trên chủ yếu là đá vôi, vôi sét, sét vôi hoặcphiến sét Đá vôi không liên tục và phân bố ở trên cao như các dãy Mường Thin,Hang Cáu, núi làng én hoặc dạng chỏm sót ở giữa đồng bằng (thung lũng) như làng

Bà, làng Xương Có nơi đá vôi xen kẹp với tầng vôi sét, sét vôi hoặc phiến sét nhưkhu vực làng Thắng –bề dày của phân hệ tầng này khoảng 800 m Các đá phun tràocũng có mặt ở tầng Mường Hinh và phân bố rất rộng, chiếm khoảng 3/4 Mặt cắtđặc trưng hệ tầng này gồm:

Phần dưới là trầm tích lục nguyên

Phần trên là Riolit

Bề dày tầng khoảng 700  800m

b Các phá huỷ kiến tạo.

- Phân loại các đứt gãy (bảng 1-3)

Bảng 1-3: Phân cấp đứt gãy theo tính chất phá huỷ

Đăc trưng phá huỷ khối đá

Chiều dày đới vỡ vụn củađứt gãy hoặc chiều rộngcủa khe nứt

Chiều dài của đới pháhuỷ hoặc khe nứtĐứt gãy bậc I -Đứt gãy bậc

Hàng trăm và hàngngàn kmĐứt gãy bậc II - Đứt gãy sâu

không ninh chấn hoặc một

- Các đứt gãy chính trong khu vực lòng hồ:

+ Các đứt gãy hệ Tây Bắc - Đông Nam

Đây là hệ đứt gãy chủ đạo chi phối cấu trúc chính gồm nhiều đứt gãy có độkéo dài lớn và đóng vai trò chính phân miền kiến tạo như đứt gãy sông Mã (bậc I)

và hàng loạt các đứt gãy bậc III, phân chia các block kiến tạo và các đứt gãy bậccao khác làm phức tạp hóa bình đồ kiến tạo khu vưc

Đặc điểm nổi bật của các đứt gãy này là đặc tính tuyến tính, ổn định vềđường phương và có độ kéo dài khá lớn,

Có 6 đứt gãy bậc III với các đặc tính như sau :

* Đứt gãy bậc III sông Khao: Kéo dài theo phương TB-ĐN cách công trìnhđầu mối 3 km về Đông Bắc với độ dài >30 km, hướng cắm về phía Tây Nam, gócdốc đứng

* Đứt gãy bậc III sông Chu: Chạy sát sườn Đông – Bắc cách tuyến I khoảng300m, tuyến III khoảng 500m, chiều dài 25km Chiều rộng đới phá huỷ khoảng35m

* Đứt gãy bậc III sông làng Luỹ là đứt gãy có qui mô khá lớn cắt qua khuvực tuyến đập phụ Hón Can với độ dài trên 30 km, rộng 4580m, góc mặt trượt70800 về phía Đông – Bắc.

* Đứt gãy bậc III Tây-Nam sông Chu kéo dài rên 40 km sát sường Tây –Nam công trình đầu mối khoảng 1,5 km

* Đứt gãy bậc III chạy qua sườn Tây –Nam đập phụ Hón Can với khoảngcách gần nhất 3,5 km, cách tuyến đập chính 8,5 km Đứt gẫy này có biểu hiện cònhoạt động

* Đứt gãy suối Na cách đập phụ Hón Can khoảng 7 km, đập chính khoảng

12 km, chiều dài trên 20 km Đứt gãy này có dấu hiệu còn hoạt động nhưng ở xatuyến công trình nên ít nguy hiểm

+ Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến

Có 2 đới đứt gãy kinh tuyến khá lớn cắt qua là :

* Đới thứ nhất cắt qua làng Thắm đến Ngã ba sông Khao và kéo dài vềphương Bắc qua Lang Chánh –Bá Thước với chiều dài >70 km

* Đới thứ hai từ phía Nam Bản Páng, chạy song song với đới thứ nhất vàcách nhau 1215 km về phía Bắc

+ Hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam

Kết quả nghiên cứu viễn thám cho thấy các đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam làcác đứt gãy bậc cao, chúng thường cắt phá và làm xê dịch các đứt gãy Tây Bắc -Đông Nam thành những đoạn có độ kéo dài khác nhau

c Địa chất thuỷ văn.

Trong khu vực lòng hồ có mặt các tầng chứa nước sau:

- Nước trong lớp pha tàn tích sườn đồi Loại nước này có trữ lượng khôngđáng kể vì lớp pha tàn tích mỏng, dốc, khả năng giữ nước kém

- Nước trong các thành tạo bồi tích lũ: Diện phân bố hẹp, tập trung dọc theocác địa hình trũng thấp của sông suối Nước ngầm tàng trữ trong các tầng cát, cuộisỏi rất phong phú Mực nước nông so với mặt đất và có quan hệ trực tiếp với mựcnước sông Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa

- Nước trong các trầm tích Cacbonat

Tầng chứa nước là các dải đá vôi thuộc phân hệ tầng Đồng Trầu, phân bốchủ yếu ở bề mặt địa hình cao tạo thành các chỏm như khối Hang Cáu, Mường Thinhoặc dải Xuân Lộc kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam: Nước chủ yếu ởtầng thấp khoảng cao độ(+100), có nước quanh năm.

Hầu hết các khối đá vôi này bị Karst hoá, song do điềukiện phân bố hẹp lại

bị bao bạc bởi các đá trầm tích như Cát kết, Bột kết, Sét kết cho nên hoạt độngKarst cũng xẩy ra cục bộ trong từng khối riêng biệt nằm gọn trong lòng hồ Điềunày đã được kiểm chứng qua đo địa vật lý và thí nghiệm đồ chỉ thị mầu trong hangKarst cho thấy nước trong các hang có xu hướng chảy về Tây Bắc, tức là chảy vàohồ

- Nước trong tầng nứt nẻ trầm tích phân bố chủ yếu ở thung lũng sông Đạt vàvùng tuyến đập chính Nước tàng trữ nghèo, Mực nước ngầm nằm sâu 3040 m sovới mặt đất và dao động theo mùa

- Nước trong các đá phun trào và xâm nhập phân bố rộng nhưng tàng trữnghèo nàn ở một vài điểm xuất lộ đo được Q=0,010,02 lít/sec

d Các hiện tượng địa chất-Vật lý.

Trong khu vực lòng hồ có một số hiện tượng vật lý thường xẩy ra là:

- Hiện tượng Karst

Hiện tượng Karst qquan sát thấy ở khu vực có đá vôi như Hang Cáu, MườngThin,mỏm vôi sót ở làng Bà, làng Thắm Dưới đây là một số mô tả tóm tắt:

+ Khu vực đá vôi Làng Bà nằm trong lòng hồ tuyến I Đây là chỏm vôi sót ởruộng và có một hang Karst Hang có 2 cửa chính ở Đông Bắc và Tây Nam Miệnghang ở cao độ (+103) (+105), cửa hang cao hơn mặt đấ 57m Đáy hang có nướcnhưng không thấy nước chảy.

Nhìn chung miệng các hang đều cao hơn mực MNĐBT đối với các hang lớn,con các hang nhỏ sát mặt ruộng thì thấp hơn MNĐBT nhưng hoạt động Karst yếu ,nếu có chỉ tồn tại qua các khe nứt

+ Khu vực Mường Thin có 2 tầng hang Miệng hang tầng trên từ (+120) trởlên, tầng thấp ở cao trình khoảng (+90)(+100) Hang tâng trên có chiều caokhoảng 1015m, rộng 10m.Đáy hang khô và bị đất lấp kín, hiện nay hang đã ngừnghoạt động Hang tầng thấp là hang nhỏ người không chui lọt, trong hang có nướcchảy

+ Khu vực núi Hang Cáu cũng tương tự như núi Mường Thin, có 2 tầnghang, tầng trên từ cao độ (+120) trở lên, tầng thấp (+90)(+100) Lòng hang tầngtrên rộng khoảng 15m, cao 1011m Đáy hang bị lấp đất không có nước

+ Khu vực Làng Thắm cũng có hang Karst Trong một khối đá vôi dạngchỏm sót giữa ruộng cũng có 3 hang sát mặt ruộng cao độ (+92)(+94)

* Hang thứ nhất, cửa hang ở phía Nam rộng khoảng 1m; cạp 1,20m,vàotrong rộng hơn Hang phát triển theo phương thẳng đứng và cụt Đáy hang có vétbùn đất lấp nhét

* Hang thứ hai, cửa hang phía Đông Chiều rộng hang khoảng 0,8m, có nướcchảy ra

* Hang thứ ba, cửa hang ở phía Bắc, miệng hang nhỏ, là nơi thu nước chảyvào Quá trình khảo sát đã tiến hành đổ chất chỉ thị màu tại hang thứ 3 nhưng khôngthấy chất chỉ thị mầu xuất hiện ở xung quanh

Kết quả khoan và ép nước trong đá vôi tại khu vực trên (tuyến đập phụ HónCan) không phát hiện ra hang Karst

e Kết luận :

- Địa tầng : Lòng hồ chủ yếu là Cát kết, Bột kết, Sét kết là loại nham thách ítthấm nước Đá tuy nứt nẻ nhưng các khe nứt được lấp nhét bằng vật liệu sét hoặc

- Mất nước qua dải đá vôi Bù Đồn :

ít có khả năng mất nước sang các lưu vực bên canh vì :

+ Khu vực yên ngựa Dốc Thăng : Đá vôi phân bố không liên tục mà bị giánđoạn bởi đá phicacbonat xen kẹp Các điểm xuất lộ nước ngầm nằm trên cao độ(+100)

+ Khu vực Làng én (lưu vực sông Đằng ) tại cao trình >( +100) vẫn quan sátthấy mực nước ngầm

+ Khu vực Làng Bà chất chỉ thị mầu chảy vào hồ

+ Các ruộng , cao xung quanh đá vôi có nước quanh năm

+ Trong phạm vi từ cao độ (+100) trở xuống có nhiều vị trí đá vôi lộ, diệntích 2030m2không thấy hiện tượng mất nước

+ Khu vực Hòn Can : Đá vôi chỉ lộ ở vai phải và đỉnh yên ngựa ở cao độ trên(+90) ở dạng chỏm sót hoặc nằm sâu vài chục mét dưới đá riolit Kết qủa ép nước

có lượng mất nước đơn vị q 0,03l/ph.m

- Tái tạo bờ hồ :

Đất đá ở các sườn đồi 2 bên bờ hồ là riolit, granit, Cát kết, Bột kết tương đối

ổn định và vững chắc Khu vực núi dốc như các phân lưu của sông Chu cây cối rậmrạp bảo vệ được lớp phủ

Tại một số vị trí ở sông Khao, Tây Nam làng Lán, vách suối tuy có bị bàoxói làm mất ổn định bờ dốc cũng chỉ mang tính chất cục bộ và có qui mô nhỏ -Bồi lắng lòng hồ:

Hiện tượng sạt lở trong lòng hồ không lớn, lòng các sông suối thượng nguồnthường lộ đá gốc nên lượng bào xói từ các địa hình xâm thực vận chuyển vào lòng

hồ không đáng kể Hàm lượng phù sa hạt lớn chỉ có trong mùa lũ =86,05% g/m3.Như vậy bồi lắng lòng hồ không đáng lo ngại

- Ngập và bán ngập:

Lòng hồ Cửa Đạt thuộc địa phận các xã Xuân Khao, Xuân Liên, Xuân Mỹ,Vạn Xuân Tuỳ theo vị trí tuyến công trình đầu mối mà số đất đai bị ngập, số dânphải di chuyển ra khỏi lòng hồ có sự khác nhau

1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình đầu mối tuyến III:

a Đặc điểm địa chất tuyến đập chính :

a1 Địa tầng: Theo thứ tự từ trên xuống gồm có các lớp:

a2 Cấu tạo :

Khu vực tuyến III nằm trên một đơn tà có hướng cắm về phía Đông Bắc, đágốc uốn nếp nhẹ, thế nằm của đá 40700, cắm về phía bờ trái Thế nằm của đá biếnchất cũng tương tự như tuyến I nhưng do sông Chu ở tuyến III chảy khác hướng nênthế nằm của đá tại có đường phương gần song song với dòng chảy và cắt qua timtuyến

Phá huỷ kiến tạo ở tuyến III có các hệ thống đứt gãy TB-ĐB,ĐB-TB, á vĩtuyến và các đứt gãy trẻ á kinh tuyến, bao gồm các đứt gãy bậc 4 Bảng (1_4) thống

kê dấu hiệu phá huỷ của các đứt gãy

Bảng (1-4) Các hố khoan có đấu hiệu phá huỷ của đứt gãy:

STT Tên hố

khoan

Độ sâu có dấu hiệu phá huỷ

Đứt gãy liên quan

Trong bảng (1-4) cần quan tâm các đứt gãy sau đây:

Đứt gãy IV-1 gây phá huỷ toàn bộ đất đá ở hố khoan CĐIII-9 phía bờ tráiđập, cửa vào của tuyên năng lượng

Đứt gãy IV-8 cạnh hố khoan CĐIII-3 (tim đập) và IV-9 cạnh hố khoan

CĐI-4 Các đứt gãy này đã phá huỷ đất đá tạo thành tầng phủ dày 4050m

a3 Địa chất thuỷ văn.

Tầng phủ ở tuyên đập III khá dày nhưng nước ngầm chỉ tồn tại chủ yếu trong

đá nứt nẻ, lưu lượng đo được tại một số vị trí là 0,10,2l/s Tại các hố khoán có hệ

số thấm trong tầng phủ K=6.10-5cm/s Kết quả ép nước trong đá nứt nẻ q =0,080,2 l/ph.m Dọc tim đập với 37 đoạn ép nước có lượng mất nước bình quân q

= 0,016l/pn.m

b Đánh giá điều kiện địa chất tuyên đập chính

b1 Lớp cuội sỏi lòng sông và đáy thềm có hệ số thấm lớn cần được sử lý.b2 Tầng phủ ở 2 vai đập dày 3050m cần đề phòng sạt lở

b3 Đường phương của các đứt gãy cắt qua tim đập gây bất lợi về mặt ổnđịnh hơn so với tuyến I

b4 Chống thấm qua nền đập

Diện tích chống thấm dọc tim đập qua tầng phủ ước tính 23.000m2 ,trong đánứt nẻ 2900m+2.

c Đánh giá điều kiện địa chất tuyến năng lượng

Tuyến năng lượng dự kiến bố trí ở phía bờ trái qua các lớp đá phiến silic xen

gần song song với tim tuyến năng lượng đồng thời chiều dày tầng phủ và đới phonghoá ở khu vực cửa vào dày 4050m Nếu cao độ cửa vào (+54)(+56) thì toàn bộcửa vào tuyến năng lượng nằm trong đới phong hoá gây bất lợi về mặt ổn định, đặcbiệt là sạt lở gây bồi lấp khu vực cửa vào trong quá trình khai thác.

d Đánh giá điều kiện địa chất tuyến xả lũ

Tuyến tràn và tuy nen xả lũ thi công bố trí phía bờ phải Về địa tầng gồm cócác lớp :cát kết quaczit hoá, đá phiến thạch anh phong hoá nhẹ đến vừa, cứng chắc.Thế nằm của đá có góc dốc 40700 gần song song với tim công trình, nhưng do đácứng chắc cho nên về mặt ốn định không có vấn đề gì

Đối với tràn xả lũ, khối lượng đào sẽ lớn do phảI vượt qua sườn đồi cao

e Đánh giá địa chất tuyến đập phụ Hón Can

e1.Tóm tắt điều kiện địa hình:

Đập phụ Hón Can cắt qua khe núi hẹp giưa làng Thắm và làng Cáu xã vạnXuân Đáy thung lũng là thềm bãI hẹp, chiều rộng khoảng 7080m, cao độ(+90)(+91), sườn hai bên dốc 25350

e2.Đặc đIểm địa chất công trình

-Địa tầng : Từ trên xuống gồm các lớp

+ Lớp 1c: Hỗn hợp cuội sỏi dày khoảng 2m

+ Lớp 2c: á sét nhẹ, á sét trung chứa nhiều cuội sói Lớp dày 57m, nguồngốc pha bồi tích

+ Lớp 4b:á sét nhẹ chứa nhiều dăm sạn riolit, phiến sét Lớp dày 12m,nguồn pha tàn tích

+Đá gốc : Đá vôI, sét vôI xen kẹp phiến sét, phiến sét và bột kết

- Địa chất thuỷ văn:

Kết quả ép nước trong đá vôI có lượng mất nước đơn vị q = 0,01l/ph.m, đổnước thí nghiệm trong đá sét vôI K= 5.10-4–5.10-5cm/s

Tuyến I Tuyến III

m3 và có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

1.3 Tình hình dân sinh kinh tế và hiện trạng thủy lợi vùng dự án

1.3.1.Tình hình dân sinh kinh tế.

1 Dân số và lao động.

a) Dân số

Theo niên giám thống kê năm 1999, dân số toàn tỉnh có 3.636.118 người, trong

đó nam giới 1.758.026, nữ giới 1.878.392 Dân số phân theo thành thị và nông thôn,thành thị: 292.169 người, nông thôn: 3.344.249 người Riêng vùng dự án: 1.957.876người, trong đó: 941.624 nam và 1.016.252 nữ

Tỷ lệ tăng dân số bình quân năm 1998: 1,71% (1990: 2,22%, 1995: 1,98%).Thanh Hoá là tỉnh đứng thứ hai về dân số trong cả nước (sau thành phố Hồ ChíMinh), là tỉnh có nhiều dân tộc, đông nhất là dân tộc Kinh chiếm 84,7%, Mường8,7%, Thái 6%, H’Mông, Dao, Hoa chỉ chiếm 0,6%

Trình độ dân trí của tỉnh Thanh Hoá tương đối cao: 11/23 huyện được côngnhận phổ cập hết cấp I, tỷ lệ người biết chữ xhiếm 90,2%, cao hơn trung bình cảnước (87,6%)

+ Trong độ tuổi có khả năng lao động đang đi học:

Học phổ thông : 100.393 người

Học chuyên môn, nghiệp vụ, học nghề : 36.808 người

+ Trong độ tuổi lao động làm nội trợ : 137.891 người

+ Trong độ tuổi lao động nhưng không làm việc : 10.379 người

+ Trong độ tuổi lao động nhưng không có việc làm : 23.132 người

- Lao động phân theo ngành nghề:

+ Nông lâm nghiệp : 1.260.900 chiếm 83,20%

+ Công nghiệp, xây dựng: 136.600 chiếm 9,01%

+ Dịch vụ : 118.000 chiếm 7,79%

2 Tổng sản phẩm và thu chi ngân sách:

a) Tổng sản phẩm trong tỉnh từ 1991 đến 1998 theo mặt bằng giá năm 1994 như

trong đó: - Thu từ ngân sách TW trên địa bàn 257.736 x 106đ

- Thu từ kinh tế địa phương 561.432 x 106đ

- Thu từ khu vực có vốn đầu tư nước ngoài 22.335 x 106đ

c) Chi ngân sách trên địa bàn 1.112.825 x 106đtrong đó:

- Chi đầu tư phát triển 216.029 x 106đ

sánh năm 1994) Trồng trọt Chăn nuôi Dịch vụ1995

1996

1997

1998

2.668.2862.585.8693.091.3173.180.050

2.071.8321.948.6332.432.9402.506.958

566.214601.736615.160629.382

30.24035.50043.21743.710

4 Mức sống dân cư:

Nhìn chung mức sống của người dân ngày càng tăng do sản xuất phát triển, giá cả

ổn định, sức mua tăng Theo số liệu điều tra năm 1994 so với năm 1990 có 59% số

hộ khá lên, 28% như cũ, 13% nghèo đi

5 Cơ sở vật chất và kết cấu hạ tầng

a) Trình độ, trang bị kỹ thuật và công nghệ:

Các cơ sở sản xuất công nghiệp có quy mô lớn đạt trình độ kỹ thuật cao, sảnphẩm có chỗ đứng trên thị trường

b) Công trình thuỷ lợi:

Để bảo vệ sản xuất và đời sống, địa phương đã tăng cường củng cố hệ thống

đê, kè, cống và công trình tưới, tiêu hiện có

c) Mạng lưới giao thông:

Cho đến nay toàn tỉnh có :

- 92 Km đường sắt Bắc-Nam do Trung ương quản lý

- 3563 Km đường bộ gồm quốc lộ, tỉnh lộ và đường liên huyện liên xã

Là tỉnh nằm dọc bờ biển, Thanh Hoá có mạng lưới giao thông thuỷ khá thuậnlợi Tuy vậy cũng chỉ mới có 360 Km đường sông được khai thác cho các loạiphương tiện

d) Cung cấp nước công nghiệp và sinh hoạt:

Hiện nay mới có nhà máy nước Mật Sơn, công suất 20.000 m3/ngày, khốilượng nước sản xuất chỉ đạt 5 triệu m3/năm, với quy mô chưa đảm bảo đủ nước sinhhoạt cho thành phố Thanh Hoá

e) Năng lượng:

Sau khi nhà máy thuỷ điệ Hoà Bình đưa vào sản xuất, việc cung cấp điện chotỉnh Thanh Hoá ngày càng tốt hơn Tình hình nguồn điện hiện nay như sau:

- Trạm thuỷ điện Bàn Thạch công suất 1200KVA, hàng năm sản xuất được 4

 5 triệu KWh

- Đường dây 500 KV đi qua địa phận Thanh Háo đưa vào vận hành năm 1994

có các trạm phân phối: Ba Chè-Đông Sơn 220KV và 4 trạm 110KV

f) Thông tin liên lac:

Hệ thống bưu điện viễn thông phát triển mạnh góp phần tích cực phục vụ sảnxuất và đời sống

g) Giáo dục đào tạo:

Toàn tỉnh có 3 trường cao đẳng, 6 trường trung học, 5 trường dạy nghề, 53trường phổ thông trung học, 1157 trường cấp I và II với 23.100 thầy cô giáo

h) Y tế, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng

Để chữa bệnh và bảo vệ sức khoẻ cho nhân dân, toàn tỉnh có 29 bệnh viện,

51 phòng khám đa khoa, 625 trạm y tế phường xã với 5800 thầy thuốc, trong đó

1010 bác sĩ, 2370 y sĩ Bình quân 1000 dân có 1 y, bác sĩ

1.3.2.Hiện trạng thuỷ lợi vùng dự án.

1.2.2.1.Hiện trạng thuỷ lợi.

Vùng dự án hiện có các công trình thuỷ lợi sau đây:

1.Vùng Nam sông Chu:

a.Hệ thống thuỷ nông sông Chu:

+ Đưa vào sử dụng 1928:

+ Diện tích tưới thiết kế: 50.000 ha

+ Lưu lượng thiết kế: Q=40 m3/s

+ Hiện nay công trình đang được nâng cấp bằng nguồn vố ADB1, dự kiếnkết thúc vào năm 2000

+ Sau khi khôi phục, các thông số kỹ thuật và chất lượng công trình sẽ đượcnâng lên, nhưng là công trình khai thác lưu lượng cơ bản cho nên vụ Đông Xuânkhông cung cấp đủ nước tưới, mặc dù đã phải xây dựng thêm hàng loạt trạm bơmnhỏ tận dụng nguồn nước các kênh để hỗ trợ thêm

Nguyên nhân là do dòng chảy đế của lưu vực sông Chu ngày cànggiảm(Qmin=25 m3/s), cơ cấu cây trồng cũng như diện tích gieo trồng thay đổi nhiều

so với thiết kế ban đầu

Do nguồn nước không đủ cho nên thực tế tưới của hệ thống thuỷ nông sôngChu qua thống kê nhiều năm như sau:

Diện tích được tưới chắc chắn và không chắc chắn 39.971 ha đạt 73.98%.Trong đó: Đập Bái Thượng cung cấp (tự chảy): 31.660 ha chiếm 58.6 %

Bơm trực tiếp nước sông Chu : 1.000 ha chiếm 1.85%.Bơm chống hạn bằng nguồn kênh tiêu: 7.311 ha chiếm 13.53%

b.Vùng Nam Tĩnh Gia:

Vùng Nam Tĩnh Gia có 2 hồ chứa nước là hồ sông Mực và hồ Yên Mỹ Hai

hồ này tuy nằm ngoài khu hưởng lợi nhưng cũng được xem xét đánh giá để cânbằng nguồn nước của khu vực

Kết quả xem bảng 1-22

Bảng 1-22 - Cân bằng nguồn nước 2 hồ sông Mực, Yên Mỹ

Mỹ

Thực tế

2.Vùng Bắc sông Chu-Nam sông Mã:

Vùng Bắc sông Chu-Nam sông Mã là vùng tưới bằng bơm Trạm bơm lớnnhất là nam sông Mã gồm 5 máy 7100 m3/s lấy nước từ sông Mã Công trình lấynước được xây dựng năm1962 Ngoài ra còn có các trạm bơm nhỏ phân tán, nguồnnước chủ yếu là sông tiêu, kênh tiêu nội địa và ột phần lấy ở sông Chu, sông Mã

Do nguồn nước không đảm bảo nên diện tích được tưới chủ động chỉ đạt khoảng35% tiềm năng đất đai hiện có

CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP HỒ CHỨ VÀ NHIỆM VỤ CễNG TRèNH 2.1 Giải phỏp hồ chứa

I SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG HỒ CHỨA NƯỚC

1 phương hướng phỏt triển kinh tế

Căn cứ vào phơng hớng phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thanh Hoá thời kỳ1996-2010, tình hình lũ lụt, hạn hán, cung cấp nớc cho sản xuất nông nghiệp, côngnghiệp và các nhu cầu nớc khác v.v… thì sự đầu t xây dựng hồ chứa nớc Cửa Đạt làhết sức cần thiết và cấp bách vì :

- Mục tiêu phát triển kinh tế -xã hội

- Mục tiêu phát triển nông nghiệp

- Mục tiêu phát triển công nghiệp

2 yờu cầu dung nước

a phục vụ sản xuất nụng nghiệp

Dân số của Thanh Hoá lớn, lợi thế của tỉnh Thanh Hoá là có tiềm năng đất canhtác rất lớn Vì vậy việc cung cấp nớc để sản xuất nông nghiệp là một đòi hỏi cấpbách Tạo nguồn nước tưới ổn định cho 86 862ha đất canh tỏc (trong

đú Nam sụng Chu là 54 043 ha và Bắc sụng Chu-Nam sụng Mó là 32 831 ha),

b cung cấp nước cụng nghiệp và sinh hoạt

Bảng 1 -22: Nhu cầu cấp nước cụng nghiệp và sinh hoạt

(103m3/ngày đêm)

Cả năm (106m3)

Hồ Cửa Đạt là hồ chứa có lu lợng xả và chênh lệch cột nớc lớn cho nên có thểlợi dụng tối u nguồn thuỷ năng cho phát điện để bổ sung cho lới điện quốc gia đồngthời góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho công trình Kết hợp phỏt điện với cụngsuất lắp mỏy N= 97 MW

d bổ sung mựa kiệt cải tạo hạ lưu sụng Mó

Hạ lu sông Mã ngày càng bị mặn lấn sâu vào vùng cửa sông do nớc ngọt bổsung từ thợng nguồn ngày càng giảm vào các tháng mùa khô gây khó khăn cho việclấy nớc phục vụ sản xuất, sinh hoạt và bảo vệ môi trờng Bổ sung nước mựa kiệtcho hạ du để đẩy mặn, cải tạo mụi trường sinh thỏi với lưu lượng Q=30,42 m3/sec

Việc bổ sung lu lợng nớc ngọt từ thợng nguồn để lùi ranh giới mặn là cầnthiết, nhằm duy trì thời gian khai thác nớc ngọt dài hơn

f phõn phối tổng yờu cầu dung nước trong năm

2 điều kiện vị trớ cụng trỡnh đầu mối

Căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn v.v…; để xác

định đợc vị trí xây dựng công trình đầu mối Đồng thời nó phải đảm bảo đợc các yêucầu sau:

1) Việc bố trí tổng thể công trình đầu mối cần đảm bảo đợc các yêu cầu an toàn

và thuận lợi trong quá trình thi công và vận hành, bảo trì; có vốn đầu t nhỏnhất

2) Đảm bảo không làm gián đoạn việc cấp nớc cho hạ du, sự lu thông củathuyền bè trên sông và giao thông hai bờ

3) Tạo điều kiện dẫn dòng thi công thuận lợi, chủ động và tiết kiệm, tận dụngcác công trình vĩnh cửu để dẫn dòng, tránh rủi ro, đảm bảo tiến độ thi công

đã quy định và sớm đa công trình vào khai thác

4) Tạo điều kiện cho việc bố trí, thi công và vận hành tuyến năng lợng

5) Có quy hoạch khai thác vật liệu hợp lý, tận dụng vật liệu phế thải, giảm thiểucác tác động tiêu cực đến môi trờng sinh thái khu vực xây dựng và ở hạ du