Thiết kế hồ Hoành Hồ

Vì vậy việcxây dựng hồ chứa nước Hoành Hồ là rất quan trọng, phục vụ trực tiếp cho lợi íchnhân dân và phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế toàn vùng trong tương lai.Đồ án tốt nghiệp “Thiế

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm công trình đầu mối hồ Hoành

1.2.1 Vùng tuyến nghiên cứu của công trình đầu mối

1.2.2 Các tài liệu địa hình 1.2.3 Đặc điểm địa hình , thuận lợi và khó khăn :

1.3 Đặc điểm địa chất công trình

1.3.1 Tài liệu địa chất :

1.3.2 Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền :

1.3.3 Đặc điểm địa chất : 1.3.4 Đánh giá điều kiện địa chất công trình

1.3 Khí tượng thủy văn

CHƯƠNG 2 TÌNH HÌNH DÂN SINH - KINH TẾ

2.1 Dân sinh , xã hội :

2.2 Kinh tế :

2.3 Hiện trạng thủy lợi :

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 3.1 Định hướng phát triển :

3.2 Phương hướng phát triển từ ngành kinh tế:

3.5.4 Phương án vật liệu xây dựng:

3.5.5 Phương án cao trình ngưỡng tràn:

3.5.6 Phương án bề rộng ngưỡng tràn :

3.5 Xác định cấp công trình :

Trang 2

Hồ - PA2

PHẦN II THIẾT KẾ CƠ SỞ CHỌN PHƯƠNG ÁN

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CƠ SỞ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN

4.1 Xác định MNC :

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

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

6.2.1 Chọn tuyến , chọn hình thức đập :

6.2.2 Xác định mặt cắt cơ bản : 6.2.3 Cấu tạo chi tiết :

6.3 Thiết kế tràn xả lũ :

6.3.1 Chọn tuyến và hình thức tràn :

6.2.2 Tính toán thủy lực : 6.2.3 Chọn cấu tạo :

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN.

7.1 Tính toán khối lượng

7.1.1.Tính khối lượng đập đâng

7.1.2.Tính toán khối lượng tràn xả lũ

7.1.3.Tính toán cụ thể

7.2 Phân tích chọn phương án.

PHẦN THỨ 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CHỌN

CHƯƠNG 8 KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO

8.1 Đặt vấn đề:

8.2 Kiểm tra khả năng tháo:

8.2.1 Ảnh hưởng của lưu tốc tới gần tới khả năng tháo của tràn :

8.2.2 Xét ảnh hưởng của hệ số co hẹp bên:

8.2.3 Chọn lại hệ số lưu lượng:

8.2.4 Tính lại lưu lượng xả với thông số mới:

8.3 Kết luận về khả năng tháo:

CHƯƠNG 9 THIẾT KẾ ĐẬP CHẮN

9.1 Chọn tuyến, hình thức đập :

Trang 3

9.5 Chọn cấu tạo chi tiết :

CHƯƠNG 10 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ

10.5.3 Các trường hợp tính toán

Trang 4

Hồ - PA2

10.5.4 Các số liệu tính toán :

10.5.5.Phương pháp tính toán 10.5.6 Tính toán ổn định

CHƯƠNG 11.THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC

11.1 Chọn tuyến và hình thức

11.1.1 Vị trí tuyến cống :

11.1.2 Hình thức cống

11.2 Tính toán thiết kế kênh :

11.2.1 Tài liệu tính toán :

11.2.2 Trình tự tính toán: 11.2.3 Kiểm tra điều kiện không xói

11.2.4 : Tính độ sâu nước trong kênh ứng với các cấp lưu lượng :

11.3.1 Xác định khẩu diện cống

11.3.2 Tính toán thủy lực cống

11.4.Chọn cấu tạo chi tiết.

11.4.1 Cửa ra, cửa vào

11.4.2 Thân cống.

11.4.3 Nối tiếp thân cống với nền.

11.4.4 Nối tiếp thân cống với đập.

11.4.5 Tháp van.

11.5 Tính toán lực tác dụng lên thân cống.

11.5.1 Xác định đường bão hoà trong thân đập.

PHẦN IV CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT

CHƯƠNG 13 CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP HẠ LƯU.

13.1 Giới thiệu công trình và hạng mục tính toán:

Trang 5

cơ sở những lợi ích đó, hồ chứa nước Hoành Hồ thuộc huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châuđược xây dựng nhằm giải quyết nhu cầu về cấp nước nông nghiệp, nước sinh hoạtcho nhân dân trong vùng và nâng cao đời sống cải thiện môi trường Vì vậy việcxây dựng hồ chứa nước Hoành Hồ là rất quan trọng, phục vụ trực tiếp cho lợi íchnhân dân và phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế toàn vùng trong tương lai.

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế cụm công trính đầu mối hồ Hoành Hồ – PA2”

thuộc địa phận huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châu được giao với sự đồng ý của Khoa

Công trình – Trường Đại học Thủy Lợi, dưới sự hướng dẫn tận tình của GS.TS Phạm Ngọc Quý và TS Hoàng Việt Hùng

Nội dung thiết kế gồm 4 phần chính :

Phần I: Tình hình chung

Phần II: Thiết kế cơ sở chọn phương án

Phần III: Thiết kế kỹ thuật phương án chọn

Phần IV: Tính toán chuyên đề kỹ thuật

Trang 6

Dự án công trình hồ chứa nước Hoành hồ dự kiến xây dựng trên suối Hoành

hồ, thuộc địa phận huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu Vị trí công trình dự kiến xây dựngtrên suối Hoành hồ, bắt nguồn từ đỉnh Mao Xao Ping có cao độ 1904m chảy về phíathị trấn Sìn Hồ theo hướng Tây Nam Đông Bắc Lưu vực công trình phía Bắc vàphía Tây giáp lưu vực sông Nậm Na, phía Đông và phía Nam giáp lưu vực sôngNậm Mạ:

Tuyến đập ở vào khoảng: + 103o14’ đến 103o16’ Kinh độ Đông

+ 22o20’ đến 22o22’ vĩ độ Bắc

1.2 Đặc điểm địa hình

1.2.1 Vùng tuyến nghiên cứu của công trình đầu mối

Địa hình khu vực đầu mối lòng hồ là khu vực núi cao cây rậm rạp một số chỗcòn là rừng nguyên sinh, tái sinh có độ dốc từ 400 đến 500 Địa hình hai bên bờ suốirất dốc với độ dốc trung bình vào khoảng 40 đến 50 độ

1.2.2 Các tài liệu địa hình

Do địa hình khu vực tuyến công trình phức tạp, độ dốc lớn, rừng rậm, đậpcao nên sau khi làm việc với BQLDA chuyên ngành Lai Châu đi đến thống nhất là

đo vẽ bổ sung bình đồ 1/200 khu vực đầu mối và các cắt dọc ngang tuyến cống, đập

và tràn Trong giai đoạn DAĐT đã tiến hành đo vẽ bình đồ khu vực đầu mối, lòng

hồ, cắt dọc, cắt ngang đập dâng, cống lấy nước, tràn, cụ thể theo bảng sau:

Bảng 1-1: Tài liệu địa hình đã khảo sát trong giai đoạn DAĐT

1.2.3 Đặc điểm địa hình , thuận lợi và khó khăn :

- Phương án dự kiến xây dựng công trình có kiểu địa hình dạng thung lũngkhông đối xứng sườn dốc ( bên phải 40 - 550, bên trái 40 - 600) thềm sông và thunglũng nhỏ hẹp Địa hình vùng tuyến không bị phân cắt hai bên vai đập được bao bởihai dãy núi có cao độ trung bình từ 1605 đến 1700m

- Nhìn chung địa hình hai vai đập khá dốc vai phải đá lộ nhiều việc mởđường cho công tác thi công đập là tương đối khó khăn, điều kiện thi công tươngđối phức tạp

1.3 Đặc điểm địa chất công trình

Trang 7

1.3.1 Tài liệu địa chất :

Trên cơ sở tài liệu khảo sát ĐCCT giai đoạn TKKT - TC kết hợp với tài liệukhảo sát các vị trí hố khoan ( HK10, HK13, HK14-:-HK16 ở giai đoạn DAĐT) địatầng khu vực tuyến đập, tuyến tràn, tuyến cống được mô tả như sau:

1.3.2 Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền :

Bảng 1-2 : Các chỉ tiêu đất nền đập cống tràn dùng trong tính toán

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm công trình đầu mối hồ Hoành Hồ - PA2

Bảng 1- 3 : Các chỉ tiêu đề nghị dùng trong tính toán

Đầmproctor

thấmK(cm/sx10-5

GHchảy

GHdẻo

Chỉsốdẻo

Độẩm

Khô

Lựcdính

Gócms

<0.0

05

0.05

0.005-2

Trang 9

1.3.3 Đặc điểm địa chất :

Khu vực xây dựng nằm trong hệ tầng Devon, Điệp Nậm Pìa nền đập đặt trênnền đá trầm tích biến chất, đá phiến, đá phiến xen kẹp quaczit, đá phiến sét vôi, đáphiến silic, phiến sét nhiễm than, đá vôi tái kết tinh… phong hoá mạnh thích hợpvới loại hình đập chất đồng chất

Nền đá lòng suối là đá phiến,đá phiến xen kẹp quaczit, đá phiến sét vôi, đáphiến silic, phiến sét nhiễm than phong hoá nhẹ đến tươi, đá tương đối hoàn chỉnhnứt nẻ vừa khe nứt nhỏ

1.3.4 Đánh giá điều kiện địa chất công trình

 Đánh giá khả năng ổn định đập

Các lớp đất đá tầng phủ tầng phong hoá mạnh ( Lớp 1a, 2,3a) kém ổn địnhmặt khác với địa hình sườn núi khá dốc nên bóc bỏ các lớp này Nền đập, cống, trànđặt trong lớp đá phong hoá nhẹ - tươi đủ sức chịu tải và đảm bảo ổn định cho côngtrình, tuy nhiên nền đá tại vị trí xây dựng tràn có mức độ thấm lớn nên có giải phápgia cố nền khi thi công, Hai bên vai đập đất đá tương đối ổn định tại thời điểm khảosát chưa quan sát thấy các hiện tượng sạt trượt ảnh hưởng đến ổn định nền và vaiđập

 Đánh giá khả năng thấm mất nước nền đập

Như đã nói ở trên các lớp đất đá kém ổn định sẽ được bóc bỏ nên mức độmất nước qua nền sẽ phụ thuộc chủ yếu vào tính thấm nước của đá gốc Dựa vào kếtquả thí nghiệm địa chất thuỷ văn cho thấy các lớp đá phong hoá nhẹ đến tươi nềnđập cống có tính thấm nước ít đến vừa, các lớp đá phong hoá vừa nền đập cống tràn

và đá phong hoá nhẹ đến tươi nền tràn có tính thấm nhiều vì vậy nếu đặt móng đậptrong lớp đá phong hoá vừa cần có biện pháp xử lý thấm nền đồng thời kết hợpkhoan phụt xử lý thấm nền tại vị trí tràn

1.4 Khí tượng thủy văn

1.4.1 Về khí tượng

1.4.1.1 Nhiệt độ không khí

Tương tự như các vùng núi cao phía Bắc, chế độ nhiệt của khu vực lưu vực TSìn Hồ được phân chia thành hai mùa rõ rệt với đặc trưng như bảng 1-4

Trang 10

Bảng 1-4: Đặc trưng nhiệt độ không khí tháng, năm trạm Sìn Hồ

Tbình 10,0 11,8 15,2 17,7 19,2 19,9 19,8 19,8 18,4 16,2 12,8 9,8 15,9Max 22,0 25,6 27,9 30,7 29,9 28,4 27,9 28,0 27,3 25,8 24,0 22,5 30,7Min -1,8 -0,4 -1,0 1,6 8,7 0,1 14,7 13,5 8,9 4,8 -0,5 -3,3 -3,3

Bảng 1-5: Đặc trưng độ ẩm không khí tháng, năm trạm Sìn Hồ

tb 86,3 80,9 75,0 78,1 84,5 88,8 89,9 89,5 88,7 88,7 89,0 87,9 85,6

Năm 29/70 25/81 10/70 3/83 8/03 9/67 26/68 16/92 24/77 5/85 30/83 15/78 10/3/70

1.4.1.4 Bốc hơi

Tổn thất bốc hơi theo tháng được trình bày trong bảng 1-6

Bảng 1-6: Phân phối tổn thất bốc hơi tháng, năm của lưu vực hồ chứa Hoành hồ

DZ(m

m) 13,3 19,7 31,2 26,5 18,4 11,9 11,0 11,3 11,8 11,5 9,8 10,5

186,8

1.4.1.5 Mưa

Bảng 1-7: Đặc trưng mưa tháng, năm trạm Sìn Hồ

Năm TB 43,9 43,8 76,5 177,7 325,4 498,9 597,6 468,1 240,4 142,1 79,8 43,5 2737,7

Qua phân tích số liệu quan trắc mưa ở trạm Sìn Hồ ta thấy mưa năm đượcphân thành hai mùa: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 với tổng lượng mưa mùa mưa

Trang 11

chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau vớitháng có lượng mưa ít nhất trong năm là các tháng 12, 1.

a/ Tính lượng mưa năm trung bình nhiều năm của lưu vực.

Để an toàn cho thiết kế, lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực công trìnhHoành hồ được chọn là 2700mm

b/ Tính toán lượng mưa ngày lớn nhất

Kết quả tính tần suất lượng mưa một ngày lớn nhất của trạm Sìn Hồ như bảng :

Bảng 1-8 : Các đặc trưng thống kê lượng mưa ngày lớn nhất trạm Sìn Hồ

Đặc trưng thống kê Lượng mưa ngày lớn nhất Hp (mm)

0

0,010

0,023

0,038

0,062

0,098

0,145

0,222

0,443

0,535

0,088

0,209

0,403

0,717

1,197

1,910

3,213

4,191

6,742

10,120

1.4.2 Về thủy văn

1.4.2.1 Mạng lưới sông ngòi :

Khu vực công trình nằm kẹp giữa hai lưu vực Nậm Na và Nậm Mạ đều lànhánh cấp 1 của Sông Đà

1.4.2.2 Dòng chảy hàng năm

a/ Lưu lượng bình quân nhiều năm:

Với các đặc trưng thống kê Q0 = 0,582, CV = 0,33 và CS = 0,66 ta có kết quả tínhdòng chảy năm thiết kế P = 85% hồ Hoành hồ như sau: Q85% = 0,444 (m3/s)

b/Phân phối dòng chảy trong năm thiết kế P =85%.

Phân phối dòng chảy từng tháng trong năm đến hồ Hoành hồ với P = 85% được tínhtheo dạng phân phối bình quân dòng chảy các năm bất lợi cho tưới (1973-1974) củatrạm Sa Pả, kết quả như sau:

Trang 12

Bảng 1-10 : Lưu lượng thiết kế năm 85% tại đầu mối công trình

Q85% 0,423 1,045 1,074 1,304 0,420 0,240 0,169 0,123 0,100 0,099 0,107 0,22

4

+)Dòng chảy lũ :

Kết quả được cho ở bảng 1-11 :

Bảng 1-11 : Quá trình lũ thiết kế và kiểm tra hồ Hoành hồ

Từ độ dốc mặt nước của cắt dọc suối tính toán được kết quả ghi ở bảng 1-11

Bảng 1-12 : Quan hệ Q = f(Z) hạ lưu tuyến công trình

+)Lưu lượng lớn nhất các tháng mùa cạn

Kết quả tính toán trình bày ở bảng 1-13

Bảng 1-13 : Lưu lượng đỉnh lũ các tháng mùa cạn với tần suất P = 10% tại Hoành hồ

Vậy ta có Qmax10% = 24.48 m3 ứng với tháng 10

1.5 Tài liệu vật liệu xây dựng

Trang 13

1.5.1 Đất

Để đáp ứng các yêu cầu về trữ lượng đất đắp ở trên chúng tôi đã khảo sát

và đánh giá trữ lượng 07 mỏ vật liệu cụ thể như sau

Bảng 1-14 : Bảng đánh giá trữ lượng 7 mỏ vật liệu

Tên

Diệntích(m2)

KLKhaithác( m3)

KL bóc

bỏ (m3)

KTTB( m)

Mỏ 2 Hạ lưu cách tuyến đập khoảng 200m 5 285 14 400 2 100 2.5

Mỏ 3 Hạ lưu cách tuyến đập khoảng 100m 19 325 56 020 26 820 2.6

xã Lai Châu do vậy vật liệu cát sỏi đá dăm phục vụ xây dựng công trình đề nghịmua tại 02 địa điểm trên cự ly vận chuyển đến công trình khoảng 60 - 65km

1.5.3 Các loại vật liệu khác (xi măng, sắt thép)

Các loại vật liệu khác như xi măng, sắt thép có thể mua từ thị xã Mường Lay

và Thị xã Lai Châu, cự ly vận chuyển đến công trình khoảng 60 - 65km

8-để đắp đất gia tải và đắp vào những phần không quan trọng của công trình

Trang 14

Về khai thác và vận chuyển: Các mỏ vật liệu đều nằm gần tuyến đập cáchtuyến đập 100m đến 1500m cự ly vận chuyển gần, khai thác vận chuyển bằng xe cơgiới thuận lợi.

- Vật liệu đá, cát cuội sỏi

Vật liệu đá mua tại mỏ đá Mường Lay hoặc thị xã Lai Châu có thể đáp ứng

về trữ lượng, chất lượng phục vụ công trình Vận chuyển vật liệu bằng đường bộvào công trình tương đối thuận lợi cự ly vận chuyển từ 60 - 65km

Trang 15

CHƯƠNG2 TÌNH HÌNH DÂN SINH - KINH TẾ

2.1 Dân sinh, xã hội :

Theo niên giám thống kê của tỉnh năm 2006, tình hình dân số đến hết 2005của huyện Sìn Hồ và thị trấn Sìn Hồ như sau:

Bảng 1: Thống kê dân số toàn huyện và của Thị trấn Sìn Hồ đến hết năm 2005

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên của huyện là 2,12%/năm

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên của Thị trấn là 1,9%/năm

Đời sống nhân dân trong huyện nói chung là thấp, tỷ lệ hộ đói nghèo (theochuẩn mới mà Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 08/7/2005) trong toàn huyệnchiếm 74.10%

2.2 Kinh tế :

2.2.1 Hiện trạng sử dụng đất ở Huyện Sìn Hồ và TT Sìn Hồ:

Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010 có điều chỉnh theo hướng giảm một ítdiện tích trồng cây lâu năm sang làm ruộng và khai thác triệt để đất hoang có caotrình thấp để có qũy đất phục vụ các nhu cầu khác

Trang 16

2.2.2.Tình hình sản xuất nông nghiệp

Qua số liệu trên cho thấy bà con các dân tộc của thị trấn Sìn Hồ nói riêng vàtoàn huyện nói chung sản xuất mang lại hiệu quả hạn chế, năng suất cây trồng thấp

Trang 17

Nguyên nhân chủ yếu là do trình độ canh tác lạc hậu, chủ yếu sản xuất theotập quán cũ với phương pháp quản canh là chính, việc đầu tư phân bón và áp dụngtiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất trong những năm gần đây tuy đã có chuyểnbiến nhưng vẫn còn hạn chế, chưa thực sự được người dân quan tâm, áp dụng Bìnhquân đất sản xuất nông nghiệp là 0,44ha/hộ, nhưng do công tác quản canh, độc canhcây lúa nên phần lớn đất nhanh bạc màu, năng suất, sản lượng cây trồng còn thấp.

2.2.3 Tình hình chăn nuôi:

Theo điều tra thống kê cho thấy hiện nay đàn gia súc gia cầm của thị trấn Sìn

Hồ và toàn huyện có tốc độ tăng không cao (5-6%/năm) Việc phát triển chăn nuôi ởthị trấn Sìn Hồ chưa có quy mô, nhìn chung số đại gia súc gia cầm chỉ tập trung tạicác hộ gia đình khá giả chăn thả theo đàn, còn những hộ nghèo thì chăn nuôi mangtính tự cung tự cấp, chăn thả theo tập quán cũ là thả rông

2.2.4 Tình hình sản xuất lâm nghiệp:

Hiện tại thị trấn có 185ha đất lâm nghiệp trong đó rừng khoanh nuôi tái sinh

là 86,3ha, rừng trồng là 63,1ha trong đó giao cho hộ quản lý 52ha Nói chung tàinguyên rừng còn nghèo nàn, ý thức trồng và bảo vệ rừng của người dân còn yếu,nghề rừng chưa thực sự phát triển, thu nhập kinh tế từ khai thác lâm sản còn thấp, ởtrên đất rừng nhưng đồng bào chưa sống bằng nghề rừng, diện tích đất trống, đồinúi trọc còn nhiều nhưng chưa được khai thác 1 cách hợp lý

2.2.5 Tình hình phát triển thuỷ sản:

Diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản trong Thị trấn Sìn Hồ khoảng(78)ha trong đó có 3ha là nuôi xen canh cùng với lúa còn lại là diện tích ao đượcngăn từ các khe suối nhỏ nước không nhiều Bên cạnh đó do mùa rét kéo dài cũngảnh hưởng đến sản lượng thủy sản nuôi trồng Trong tương lai khi có Hồ chứa nướcHoành hồ có diện tích mặt nước rộng, tạo điều kiện phát triển nuôi trồng thuỷ sảnnước ngọt, tăng doanh thu, giải quyết việc làm cho dân cư trong vùng

2.2.6.Tình hình sản xuất công nghiệp dịch vụ:

Ở thị trấn Sìn Hồ chưa có các cơ sở sản xuất công nghiệp vừa và lớn, một sốxưởng gia công cơ khí chỉ sản xuất các sản phẩm phục vụ xây dựng dân dụng;

Trang 18

Các ngành nghề sản xuất tiểu thủ công nghiệp và kinh doanh thương mại trênđịa bàn thị trấn phát triển chậm, tính đến 2004 gồm có 86 cơ sở chủ yếu là các cửahàng bán nhỏ lẻ Chỉ có 1 loại hình sản xuất tiểu thủ công nghiệp có thể thu hút laođộng trong những tháng nông nhàn đó là sản xuất gạch 2 lỗ Trong những thángmùa khô có 7 lò sản xuất thu hút khoảng 60-80 lao động, tuy nhiên đầu năm 2004

do hiệu quả sản xuất kém chỉ còn 3 lò hoạt động Nguyên nhân là do giá gạch bán ratrên thị trường không tăng tuy nhiên nguyên vật liệu để sản xuất như than, củi dầu

mỡ đều tăng

2.2.7.Tình hình giao thông vận tải:

Theo thống kê mới nhất, đến năm 2005 về đường ôtô toàn huyện có 75.6kmđường đá cấp phối, 161,2 km đường đất Toàn huyện chỉ còn 1 xã chưa có đườngôtô đó là xã Nậm Hăn

Quốc lộ 12 chạy từ thị xã Mường Lay đi cửa khẩu Ma Lu Thàng, đoạn quahuyện Sìn Hồ dài 45km, cấp phối đá mặt láng nhựa

Đến 2005, đường dây điện lưới Quốc gia đã kéo đến trung tâm thị trấn Sìn

Hồ Có 6 trong số 24 phường xã có điện lưới quốc gia, các xã còn lại chưa có điệnhoặc sử dụng các nguồn điện khác như điện Điêzen hay thủy điện nhỏ

2.3 Hiện trạng thủy lợi :

Đặc điểm chung là dốc và phân tán nên việc cấp nước khó khăn Hiện tạitrong vùng có một vài công trình thuỷ lợi nhỏ dạng đập dâng kiên cố và một sốphai, đập tạm do dân tự làm khai thác lưu lượng cơ bản ở các suối cấp nước chủ yếutrong mùa mưa (vụ mùa) Mùa khô (trùng với vụ lúa chiêm xuân) lưu lượng cơ bảnrất hạn chế nên vụ này thiếu nước nghiêm trọng và sản xuất hay bị thiệt hại

Trong khu tưới ruộng đất đã có và đang sản xuất không có công trình tưới, nênngười dân gieo trồng vụ mùa nhờ mùa mưa

Trước nay nguồn nước tưới được lấy từ suối Hoàng Hồ bằng các trạm bơm nhỏ ởven suối nhưng bấp bênh do chưa có giải pháp triệt để

Do nhu cầu nước tước ngày càng tăng mà hiện trạng thuỷ lợi không đáp ứng đủnhu cầu dùng nước do vậy việc xây dựng hồ chứa là cần thiết và cấp bách

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 3.1 Định hướng phát triển :

Trang 19

- Phát triển kinh tế xã hội phải dựa trên việc khai thác hợp lý các nguồnlực hiện có : tài nguyên thiên nhiên, tiềm năng đất đai, nguồn nhân lực để lựa chọnphương hướng phát triển, phương án và quy mô đầu tư.

- Tăng cường cơ sở vật chất kỹ thuật và khoa học công nghệ, tạochuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hoá-hiện đại hoá, trước hết tậptrung vào lĩnh vực nông-lâm nghiệp đồng thời với việc đầu tư phát triển côngnghiệp chế biến và dịch vụ nhằm đạt yêu cầu về chuyển dịch cơ cấu kinh tế

- Gắn chỉ tiêu tăng trưởng kinh tế với tiến bộ xã hội và thực thi chínhsách tiết kiệm để tăng đầu tư phát triển Nâng cao mức sống và trình độ dân trí chocác tầng lớp dân cư, thực hiện chính sách công bằng xã hội, không để chênh lệchquá xa về đời sống vật chất và văn hoá giữa các tầng lớp dân cư theo hướng ngàycàng cải thiện

3.2 Phương hướng phát triển từ ngành kinh tế:

- Phương hướng chung : Định hướng phát triển là Phát triển một nền nông nghiệp

bền vững trong thời kỳ quy hoạch, phấn đấu nâng cao diện tích đất nông nghiệp,tăng cường đầu tư khoa học kỹ thuật thâm canh tăng năng suất lúa, từng bướcchuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên trong vùng và thịtrường

3.3 Nhiệm vụ công trình:

- Tưới cho khoảng 180ha đất canh tác ;

- Cấp nước sinh hoạt cho dân cư thị trấn Sìn Hồ (trước mắt khoảng

4200 người, sau năm mươi năm là 10 563 người) ;

- Kết hợp giảm lũ cho hạ du, nuôi trồng thủy sản, cải tạo môi trường sinhthái và phát triển du lịch với lưu lượng Q=0,317 m3/s ;

Bảng 3- 1: Lượng nước yêu cầu tại đầu mối hồ Hoành hồ

Qy/c (m3/s) 0,28

5

0,301

0,305

0,269

0,091

0,239

0,021

0,092

0,168

0,089

0,022

0,02

5 0,159Wy/c (106m3) 0,75

5

0,723

0,833

0,699

0,244

0,614

0,056

0,245

0,423

0,234

0,066

0,04

6 4,936

- Cao trình tưới đầu kênh là 1581,5 (m)

3.4 Giải pháp thủy lợi :

Trang 20

- PA2 : Phương án làm téc :

Sử dụng téc để cấp nước sẽ rất tốn kém và không đáp ứng đủ nhu cầu dùng nước

- Phương án làm hồ chứa nước :

Đây là biện pháp lâu dài và khả thi nhất Xây dựng hồ chứa nước trên suối

hồ Hoành hồ vừa có thể điều tiết dòng chảy và lượng nước vừa cấp nước tưới vàsinh hoạt cho dân sinh một cách hợp lý

- Vậy giải pháp tốt nhất là làm hồ chứa nước

Sườn suối dốc, khó khăn cho thi công đắp đập

Phải làm lại 1km đường bị ngập lụt

Phạm vi nền hai vai đập bị mất nước lớn

+) Phương án 02 : Phương án tuyến thượng lưu :

- Ưu điểm

Tuyến đập dài hơn tuyến 1

Tuyến kênh chính và đường ống cấp nước dài hơn tuyến 1

Sườn suối thoải hơn tuyến 1

Địa chất nền tương đối tốt, thích hợp với loại đập vật liệu địa phương

So sánh với cùng 1 dung tích hiệu dụng và chiều cao đập thì tuyến 2 có diệntích mặt thoáng lớn hơn tuyến 1

- Nhược điểm

Tầng hữu cơ và phong hoá dày nên phải bóc bỏ lớn

Phải làm lại 2km đường bị ngập lụt và chỉnh tuyến

Do đó, ta chon phương án PA02 nhằm tối ưu cho hóa tuyến đập ngăn sôngtại vị trí này

Trang 21

3.5.2 Phương án bố trí tổng thể :

+) Công trình đầu mối :

gồm 1 tràn xả lũ , 1 cống lấy nước và đập chính

+) Phương án bố trí tổng thể :

PA1 : Tràn xả lũ bên trái ,đập ở giữa , cống lấy nước bên phải

PA2 : Cống lấy nước và tràn nằm bên trái của đập

PA3 : Cống lấy nước và tràn xả lũ nằm bên phải đập

- Do khả năng thấm mất nước nền, vai trái đập về hạ lưu đập ít có thể xảy

ra nên ta bố trí đập ở bên trái và cống lấy nước và tràn bên phải.Từ bình đồ ta thấy

bố trí tràn và cống bên vai phải đập thuận lợi cho việc dẫn nước về hạ lưu

ở đây thì công tác xử lý nền rất khó khăn, phức tạp làm cho giá thành công trình cao

Mặt khác vật liệu đắp đập có trữ lượng nhiều, cự ly vận chuyển gần nên tachọn đập dâng xây dựng bằng vật liệu địa phương ( PA 1 )

Kết cấu đập : đập đất đồng chất, chống thấm bằng tường nghiêng sân phủ,mái thượng lưu được gia cố bằng đá xây vữa M100, mái hạ lưu được gia cố bằng ôtrồng cỏ, thiết bị tiêu nước hạ lưu là đống

3.5.3.2 Tràn xả lũ:

PA 1 : Đập tràn có ngưỡng thực dụng,có cửa van

PA 2 : Đập tràn đỉnh rộng,không có cửa van

Ở đây do đã chọn phương án đập vật liệu địa phương nên thường lựa chọn hìnhthức tràn là đập tràn đỉnh rộng: ưu điểm là thi công và quản lý đơn giản, xây dựngđược đập trong những điều kiện địa hình khác nhau, yêu cầu về địa chất không cao,

an toàn về tháo lũ.Đập tràn không có cửa van thì cao trình ngưỡng tràn bằng caotrình MNDBT

Trang 22

Ưu điểm của loại không có cửa van là giá thành rẻ, kết cấu đơn giản, quản lí dễdàng, làm việc an toàn.

3.5.3.3 Cống lấy nước:

Cống trong giai đoạn này được nghiên cứu với hai phương án sau đây:

- Phương án 1: cống thép f600

- Phương án 2: cống hộp chữ nhật bằng bê tông cốt thép

Phương án 1 dễ thi công nhưng giá thành cao và điều chỉnh lưu lượng bằng vancôn

Phương án 2 giá thành thấp hơn,phù hợp với điều kiện thi công và đóng mở vanbằng tháp van

Để thuận tiện cho thi công và vận hành ta chọn cống hộp chữ nhật bằng BTCT

3.5.4 Phương án vật liệu xây dựng:

- Đập ngăn suối Hoành hồ bằng vật liệu đất hỗn hợp đầm nén

- Tràn xả lũ làm bằng bê tông cốt thép

- Cống lấy nước làm bằng ống thép f600 dày 10mm, bên ngoài bọc

BTCT M20

3.5.5 Phương án cao trình ngưỡng tràn:

Ta có 2 phương án ứng với 2 cao trình ngưỡng tràn :

+)PA1 : Tràn không có cửa van, cao trình ngưỡng tràn bằng MNDBT Lúcmực nước trong hồ bắt đầu dâng lên và cao hơn ngưỡng tràn thì nước trong hồ tựđộng chảy xuống hạ lưu

- Ưu điểm: Giá thành của đường tràn xả lũ không cửa van rẻ hơn loại có cửavan,việc quản lý khai thác cũng đơn giản

-Nhược điểm: Muốn giảm thấp mực nước trong hồ cần phải tăng chiều rộngđường tràn, như vậy khối lượng đào tăng và giá thành toàn bộ công trình đầu mối cóthể tăng lên

+)PA2 : Tràn có cửa van khống chế, cao trình ngưỡng tràn thấp hơnMNDBT Lúc đó ta cần có dự báo lũ, quan sát mực nước trong hồ chứa để xác địnhthời điểm mở cửa tràn và điều chỉnh lưu lượng tháo

Trang 23

- Ưu điểm: Khi công tác dự báo lũ tốt, đường tràn có cửa van khống chế có thểkết hợp dung tích phòng lũ với dung tích hữu ích, lúc đó hiệu quả công trình sẽ tănglên.

-Nhược điểm: Thi công phức tạp,giá thành cao, không kinh tế

Ngưỡng tràn có ảnh hướng lớn tới giá thành công trình và khả năng tháo lũ.Căn cứ vào nhiệm vụ công trình, điều kiện thủy văn, địa hình, địa chất

ta chọn tràn không có cửa van, cao trình ngưỡng tràn bằng MNDBT ( PA1)

3.5.6 Phương án bề rộng ngưỡng tràn :

Ta có 3 phương án ứng với bề rộng ngưỡng tràn : 14 m ; 21 m ; 28 m

Nếu Btr lớn : cao trình đỉnh đập thấp, khả năng tháo lũ của công trình lớnnhưng kích thước của ngưỡng tràn lớn làm cho giá thành công trình tăng

Nếu Btr nhỏ : cao trình đỉnh đập cao, khả năng tháo lũ của công trình nhỏ vàkích thước của ngưỡng tràn nhỏ Kích thước của công trình đầu mối lại tăng làmcho giá thành công trình cao

3.5 Xác định cấp công trình :

- Nhiệm vụ :theo QCVN 04-05 thì hệ thống thủy nông có diện tích

tưới F = 180ha thuộc công trình cấp IV ;

- Quy mô : đập có chiều cao trong khoảng 25m< Hđ <70m trên nền

đá phong hóa nhẹ thuộc công trình cấp II

Vậy công trình là công trình cấp IITheo các tiêu chuẩn, quy phạm xác định được các chỉ tiêu thiết kế như sau:

Theo QCVN 04-05:2012/ BNNPTNT

- Mức bảo đảm thiết kế cho tưới ruộng ( Bảng 3 ): P = 85%

- Lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra ( Bảng 4 )

Tần suất thiết kế: p = 1% (100 năm lặp lại 1 lần)

Tần suất kiểm tra: p = 0.2% (500 năm lặp lại 1 lần)

Trang 24

- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng của hồ chứa bị lấp đầy (Bảng 11): T = 75năm.

- Hệ số điều kiện làm việc của công trình ( Phụ lục B- Bảng B1 ):

Công trình bê tông, bê tông cốt thép trên nền đất và đá nửa cứng: m = 1; côngtrình có mặt trượt đi qua mặt tiếp xúc giữa bê tông và đá hoặc đi qua đá nền có mộtphần qua các khe nứt, một phần qua đá nguyên khối thì lấy m = 0.95

- Hệ số tin cậy: ( Phụ lục B2 ):

Khi tính toán ở trạng thái giới hạn thứ nhất: Kn = 1.15

Khi tính toán ở trạng thái giới hạn thứ hai: Kn = 1.00

Khi tính toán ổn định cho mái dốc tự nhiên, mái dốc nhân tạo nằm kề sát côngtrình khác có hệ số bảo đảm lớn hơn: phải lấy hệ số bảo đảm của mái bằng hệ sốbảo đảm của công trình đó

- Hệ số tổ hợp tải trọng nc: ( Phụ lục B2 ):

+ Khi tính toán ở trạng thái giới hạn I:

Tổ hợp tải trọng cơ bản: nc = 1.0

Tổ hợp tải trọng đặc biệt: nc = 0.9

Tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công, sửa chữa: nc = 0,95

+ Khi tính toán ở trạng thái giới hạn II: nc = 1,0

Theo TCVN 8216-2009 ‘Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén’’

- Tần suất gió thiết kế ( Bảng 3 ):

- Độ vượt cao an toàn ( Bảng 2 )

Khi hồ chứa làm việc ở MNDBT: a = 0.7m

Khi hồ chứa làm việc ở MNLTK: a' = 0.5m

Khi hồ chứa làm việc ở MNLKT: a'' = 0.2

Trang 25

PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHỌN PHƯƠNG ÁN

CHƯƠNG4 THIẾT KẾ CƠ SỞ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN

+ b: Chiều sâu nước trong cống, b = 1 ÷ 1,2m, chọn b= 1,2m

+ Zbc: Cao trình bùn cát lắng đọng, tính lượng bùn cát lắng đọng trong thờigian làm việc của công trình từ đó tra quan hệ Z ~ W tìm được Zbc

Trang 26

Cao trình bùn cát được xác định theo thể tích bùn cát.

V0 = T*Vbc

+ T: Tuổi thọ của công trình T=75 năm

+ Trọng lượng bùn cát lắng đọng đến hồ Hoành Hồ trong một năm đượcxác định

Theo tài liệu về bùn cát: o = 85 g/m3 = 0,085 kg/cm3 , o :Độ đục phù sa

lơ lửng

Dung tích bùn cát lơ lửng

Lưu lượng phù sa lơ lửng: Ro = o * Qo= 0,085 0,582 = 0,04947 kg/s

Qo : Lưu lượng dòng chảy đến nhiều năm; Q0 = 0,582

Dung tích phù sa lơ lửng : Vll = 

61054,

31 x x

- Theo điều kiện tưới tự chảy :

- MNC phải đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy , tức là cao trình MNC phải lớn hơn caotrình tưới để đảm bảo chất lượng nước luôn đáp ứng cho nhu cầu dùng nước của hạlưu

Theo điều kiện tưới tự chảy, MNC xác định như sau: MNC = Zyc + ( 4-1)+ Zyc: Cao trình mực nước yêu cầu đầu kênh xác định theo tài liệu thủy nông

Zyc = 1581,5 ( m)

+ : Tổng tổn thất qua cống, sơ bộ chọn = 0,5 (m)

Trang 27

Thay vào công thức(4-1) ta có: MNC = 1581,5+ 0,5 = 1582 (m)

đề liên quan đến xã hội, chính trị Cần phân tích nhu cầu về nước và chi phí choxây dựng công trình để chọn thông số mực nước dâng bình thường Các chi phí baogồm kinh phí cho xây dựng công trình, chi phí vận hành, thiệt hại do thượng lưu bịngập lụt và những thiệt hại do không đảm bảo các yêu cầu về nước Như vậy, việclựa chọn mực nước dâng bình thường là sự kết hợp các điều kiện kỹ thuật và hiệuquả kinh tế của công trình

Cột 1: Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo thủy văn

Cột 2: Ghi số ngày của từng tháng

Cột 3: Ghi lượng nước đến theo tần suất thiết kế của tháng tương ứng với cột 2.Cột 4: Ghi tổng lượng nước đến của tháng tương ứng với cột 2 : WQ=Q.Δti

Cột 5: Ghi tổng lượng nước dùng

Cột 6: Ghi tổng lượng nước thừa

Cột 7: Ghi tổng lượng nước thiếu : ΔV= WQ- Wq

Trang 28

Tổng cột 7 chính là lượng nước còn thiếu và chính là dung tích hiệu dụng của hồ

Cột 8: Ghi lượng nước tích trong hồ chứa kể cả dung tích chết

Cột 9: Ghi tổng lượng nước xả thừa

4.2.3.2 Xác định dung tích hiệu dụng hồ chứa có kể đến tổn thất hồ chứa

+) Tính tổn thất hồ chứa thể hiện trong bảng phụ lục 1-2

Trong đó:

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

Cột 2: Ghi dung tích hồ chứa kể cả dung tích chết khi chưa tính tổn thất (106 m3)Cột 3: Ghi diện tích hồ chứa tương ứng với dung tích hồ ở cột 2 (Tra V~F)

Cột 4: Ghi dung tích bình quân của hồ chứa (106 m3).:

Cột 6: Là lượng tổn thất Zphân phối trong năm.

Cột 7: Là tổn thất bốc hơi tương ứng với các tháng ở cột 1 (106 m3)W bh  Z F i. mh

Cột 8: Chỉ tiêu tổn thất thấm, ta lấy k=1%

Cột 9: Là tổn thất thấm tương ứng với các tháng ở cột 1(106 m3) : W=k.VtbCột 10: Là tổng tổn thất (106 m3) : Wtt=Wthấm+Wb.hơi

 Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất của hồ chứa

nhu phụ lục 1-3

Vhd=1,95691.106 m3; Vkho=Vc+Vhd =(0,306+1,95691).106=2,26291.106 m3

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

Cột 2: Tổng lượng nước đến trong từng tháng

Cột 3: Tổng lượng nước dùng trong từng tháng chưa kể đến tổn thất

Cột 4: Tổng lượng nước dùng trong từng tháng có kể đến tổn thất

Cột 5: Lượng nước còn thừa trong kho trong từng tháng khi WQ>Wq’

Cột 6: Lượng nước còn thiếu trong kho trong từng tháng khi WQ<Wq’

Cột 7: Dung tích kho chứa V t V t1�V

Dấu (+) khi tháng thừa nước

Dấu (-) khi tháng thiếu nước V c � �V V V t c h

Cột 8: Lượng nước xả thừa

So sánh Vhd của hồ khi có tổn thất va không có tổn thất thông qua sai số thoả mãn

4.2.4.Kết luận

+ Dung tích hiệu dụng : Vhd=1,95691.106 m3

+ Dung tích kho chứa :Vkho= (0,306+1,95691).106= 2,26291.106 m3

.

+ Cao trình MNDBT = 1597.1 m (Tra quan hệ V~Z).

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ

Trang 29

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

5.2 Phương pháp tính toán.

5.2.1 Nguyên lý:

Giải hệ 2 phương trình cơ bản sau :

Qdt – qdt = Fdh sai phân ta được :  (1)

Phương trình thủy lực tổng quát (2)

Với : Q : lưu lượng đến kho nước q : lưu lượng xả khỏi kho nước

F : diện tích mặt thoáng của kho nước t : thời gian

h : cột nước trên công trình tháo lũ t : là thời đoạn tính toán.1

Q , Q2 : là lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn tính toán

q1, q2 : là lưu lượng xả đầu và cuối thời đoạn tính toán

V1, V2 : là thể tích nước trong kho đầu và cuối thời đoạn tính toán

Zt , Zh : mực nước thượng lưu, hạ lưu công trình xả lũ

a: độ mở của các cửa van điều khiển

Ở trong đồ án này tính toán theo phương pháp lặp:

Xuất phát từ nguyên lý chung, phương pháp lặp cũng được thực hiện trên cơ

sở giải hệ phương trình bao gồm phương trình cân bằng nước và phương trình độnglực Phương trình cân bằng nước được viết dưới dạng hệ sau:

(1) (2)Trong đó: V1, V2: Dung tích hồ đầu, cuối thời đoạn đoạn tính toán

Trang 30

Q1, Q2: Lưu lượng lũ đến đầu, cuối thời đoạn tính toán

q1, q2: Lưu lượng xả đầu, cuối thời đoạn tính toán

Trong hệ phương trình trên có 2 giá trị cần phải xác định là q2 và V2 Do vậy,tại thời đoạn bất kỳ các giá trị này được xác định bằng cách tính đúng dần

Sơ đồ tính phương pháp thử dần :

5.2.3.Nội dung của phương pháp tính toán.

Tại thời điểm đầu tiên, mực nước và dung tích ban đầu của hồ chứa đã đượcxác định Các thời đoạn tiếp theo dung tích ban đầu hoặc mực nước ban đầu là cácgiá trị tương ứng của nó tại cuối thời đoạn trước

5.2.4.Kết quả tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp.

Cột (1): Thời đoạn tính toán Cột (2): Lưu lượng lũ đến

Cột (3):khoảng thời gian giữa 2 thời đoạn tính toán Cột (4): Lưu lượng xả giả thiếtCột (5): Dung tích hồ đầu thời đoạn Cột (6): Dung tích hồ cuối thời đoạnCột (7): Mực nước thượng lưu Cột (8): Cột nước tràn

Cột (10): sai số Cột (11): Lưu lượng xả trung bình

5.3 Tính toán với từng B tràn.

- Sử dụng phương pháp lặp ta lập được các bảng tính như phụ lục 2

- Kết quả điều tiết lũ thể hiện qua các hình sau :

+ Với tần suất lũ 1% : Bt = 14 m , Vo=Vbt Sai số 5% Zbt= 1597,10 mVbt=2,26291 triệu m3 m=0,35

Từ bảng tính ta có được : Vsc = 3,14 triệu m3 , Zsc = 1599,80 m và biểu đồ điềutiết dòng chảy lũ như hình vẽ :

Hình 5-1 : Biểu đồ quan hệ Q đến và Q xả ứng với Bt=14,P=1%

Trang 31

Trang 32

+ Với tần suất lũ 0.2 % : Bt = 14 m , Vo=Vbt Sai số 5% Zbt= 1597,10 mVbt=2,26291 triệu m3 m=0,35

Hình 5-4 : Biểu đồ quan hệ Q đến và Q xả ứng với Bt=14,P=0,2%

+ Với tần suất lũ 0.2% : Bt = 21 m , Vo=Vbt Sai số 5% Zbt= 1597,10 mVbt=2,26291 triệu m3 m=0,35

Từ bảng tính ta có được : Vsc = 3,14 triệu m3 , Zsc = 1599,76 m và biểu đồ điều tiếtdòng chảy lũ như hình vẽ :

Trang 33

+ Với tần suất lũ 0.2% : Bt = 28 m , Vo=Vbt Sai số 5% Zbt= 1597,10 mVbt=2,26291 triệu m3 m=0,35

5.4 Kết luận:

Trang 34

Bảng 5-1 : Bảng kết luận tính toán điều tiết lũ

MNDBT=CTN

(m)

Zhồmax

(m)

Cột nướctràn (m)

Trang 35

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH

6.1 Đặt vấn đề :

- Sau khi so sánh lựa chọn phương án về tuyến và kết cấu công trình đầu mối, tatiến hành tính toán các thông số cơ bản của công trình ứng với các bề rộng tràn khácnhau Trên cơ sơ đó tiến hành tính toán chi phí xây dựng đập ứng với từng phương

án tràn khác nhau để chọn ra phương án tràn có lợi nhất về kinh tế, sau đó chọn raphương án tràn hợp lý nhất

- Được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn đưa ra 3 phương án về kích thước bềrộng cửa tràn để thiết kế chọn phương án hợp lý nhất đó là Bt=14m, Bt=21m,Bt=28m

- Tiến hành thiết kế các hạng mục chính với 3 phương án đã chọn gồm có: Đập đất,tràn xả lũ và cống lấy nước

6.2 Thiết kế đập chắn :

6.2.1 Chọn tuyến , chọn hình thức đập :

Tuyến đập : ta lựa chọn tuyến đập thượng lưu

Hình thức đập : Đập đất có thiết bị chống thấp tường nghiêng chân răng và thoátnước bằng lăng trụ

Bc Bc

Bc 2

Hình 6-1 : Sơ đồ mặt cắt cơ bản đập chắn

1- Thân đập

2- Thiết bị chống thấm tường nghiêng chân răng

3- Lăng trụ thoát nước

6.2.2 Xác định kích thước cơ bản mặt cắt :

Tài liệu địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng, khí tượng thuỷ văn

- Cấp công trình : Cấp II

- Cao trình mực nước chết : + 1582 m

- Cao trình mực nước dâng bình thường : +1597,1 m

- Mực nước dâng gia cường đối với các trường hợp Btràn :

Btràn = 2x7 m; MNLTK = 1599,80 (m); MNLKT = 1600,17 (m

Btràn = 3x7 m; MNLTK = 1599,38 (m); MNLKT = 1599,76 (m)

Btràn = 4x7 m; MNLTK = 1599,10 (m); MNLKT = 1599,44 (m)

- Cao trình đáy sông:

Từ tuyến đập đã chọn- tuyến I, ta xác định được cao trình đáy sông: đáy sông=1563,45 m

Khi xây dựng đập, ta phải bóc bỏ lớp đất bị phong hóa đi Ở lòng sông, ta bóc bỏkhoảng 1,5m  2 m lớp đất bị phong hóa Do đó cao trình đáy đập sẽ nằm trongkhoảng 1561,45 m  1561,95m Chọn cao trình đáy đập đáy = 1561,5m

Trang 36

- Các chỉ tiêu thiết kế :

+ Theo TCVN 8216-2009: đối với công trình cấp II ứng với MNDBT ở

thượng lưu thì chiều cao sóng leo và nước dềnh do gió sẽ tính toán với gió lớn nhất(P = 4%): Vận tốc gió: V = 38 (m/s) (tra bảng 1.3) Đà sóng : D = 115(m)

+ Theo TCVN 8216-2009: đối với công trình cấp II tương ứng với MNLTK ở

thượng lưu thì chiều cao sóng leo và nước dềnh do gió sẽ tính toán với gió bìnhquân lớn nhất nhiều năm không kể hướng (tần suất 50%): Vận tốc gió V = 22(m/s)

Đà sóng : PA1: D =120 (m); PA2: D= 118,5 (m); PA3: D= 118 (m)

+ Thời gian gió thổi liên tục là: t = 6h

Trong đó :

 MNDBT: Mực nước dâng bình thường

 MNLTK: Mực nước lũ thiết kế ( P= 1% )

 MNLKT: Mực nước lũ kiểm tra (P= 0,2% )

 h và h’: độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bình quânlớn nhất

 hsl và hsl’: chiều cao sóng leo (có mức bảo đảm 1%) ứng với gió tính toánlớn nhất và gió bình quân lớn nhất

 a, a’ v à a’’: độ vượt cao an toàn ứng với các mực nước, tra TCVN

8216-2009 được a = 0,7; a’ = 0,5; a’’ = 0,2

Cao trình đỉnh đập được chọn theo trị số nào lớn nhất trong các kết quả tính theocông thức (6.1), (6.2), (6.3)

Độ dềnh do gió h được xác định theo công thức :

 V: Vận tốc gió tính toán lớn nhất lấy với tần suất p = 4%

Theo tài liệu thủy văn khu vực ta có VP = 4% = 38 (m/s)

 D = 115 m: Chiều dài đà sóng ứng với MNDBT (m)

 g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)

 H : Chiều sâu nước trước đập (m)

H = MNDBT – Zđáy = 1597,1 – 1561,5 = 35,6 m

 s : Góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió Lấy s = 00

Thay số vào ta được:

Trang 37

- Chiều cao sóng leo hsl:

Theo TCVN 8421-2010, chiều cao sóng leo có mức đảm bảo 1% xác định như sau :

hsl1% = K1.K2.K3.K4.K.hs1%

+ hs1% : chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1%, đơn vị (m)

+ K1,K2: các hệ số phụ thuộc vào độ nhám tương đối Δ/h1% và đặc trưng vật liệu gia

cố mặt đập Chọn hình thức gia cố mái bằng đá xếp và độ nhám tương đối /h<0,002 và tra theo bảng 6-TCVN 8421-2010

+ K 3 : hệ số phụ thuộc tốc độ gió và hệ số mái nghiêng m từ 3-5 tra bảng TCVN 8421-2010.

7-+ K 4 : hệ số phụ thuộc vào tỉ số và hệ số mái nghiêng của công trình tra biểu

đồ hình 11- TCVN 8421-2010.

+ K Hệ số phụ thuộc vào theo bảng 9- TCVN 8421-2010 lấy thì K α = 1.

Chiều cao sóng với mức đảm bảo 1% - hs1% xác định như sau:

- Giả thiết rằng trường hợp đang xét là sóng nước sâu:

- Tính các đại lượng không thứ nguyên: ,

Trong đó : t - Thời gian gió thổi liên tục (s), do không có tài liệu nên theoTCVN 8421-2010 ta có thể lấy t = 6 giờ = 21600 (s)

gh 0,064 V

gh 0,0017 V

Trang 38

Với K1% = 2,095 ( Hệ số ứng với mức bảo đảm 1%, tra ở đồ thị hình TCVN 8421-2010 ứng với đại lượng = 3,21 )

A2-+ Hệ số K1, K2 theo Bảng 6- TCVN 8421-2010 phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia

cố mái và độ nhám tương đối trên mái Ở đây ta chọn hình thức gia cố mái bằng tấm

bê tông và độ nhám tương đối /hs1% < 0,002 => K1 = 1,00 và K2 = 0,90

+ Hệ số K3 theo bảng 7 TCVN 8421-2010 phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ sốmái m Ở đây tính với vận tốc gió lớn nhất ứng với tần suất p = 4% có Vp=4% =38(m/s) > 20 (m/s) và sơ bộ chọn hệ số mái thượng lưu của đập m = 3 => K3 = 1,5.+ Hệ số K4 tra hình 11- TCVN 8421-2010 phụ thuộc vào hệ số mái m = 3 và trị

so với trục đập αs Với αs = 00 thì Kα = 1

Vậy hsl1% = K1.K2.K3.K4.Kα.hs1% = 1.0,9.1,5.1.0,9.0,524 = 0,566m

Thay số vào công thức (6.1) ta được:

Z1 = MNDBT + h + hsl + a = 1597,1+ 0,0039 +0,566 + 0,7 = 1598,37 (m)

- Xác định h’ và hsl’ ứng với gió bình quân lớn nhất V’

Cách tính toán tương tự như trên nhưng ứng với V’, D’ tần suất lũ kiểm tra P=0,2% Tiến hành tính toán cao trình đỉnh đập theo các bước trên tương ứng đối vớicác Btr:

Kết quả tính như trong phụ lục 3

Bảng 6-1: Kết quả tính toán cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT

Btr = 21m

Btr = 28m

Trang 39

+1567.5 +1584

+1600,3

+1581

+1561.5

3 6

i = 2%

6 m

6.2.2.3.Mái đập

Mái đập phải đảm bảo ổn định theo quy định trong mọi điều kiện làm việc củađập Độ dốc mái đập được xác định căn cứ vào: hình thức, chiều cao đập, loại đấtđắp, tính chất nền, các lực tác động lên mái… Ở đây mái đập xác định sơ bộ theocông thức kinh nghiệm:

Mái thượng lưu : m1 = 0,05H + 2= 0,05.38,8+ 2= 3,94

Đối với đập của hồ chứa nước Hoành Hồ ta bố trí như sau:

Hạ lưu bố trí một cơ đập ở cao trình: PA1: Zcơ= Zđđ – 16,7= 1600,7–16,7=1584m

PA2 : Zcơ = Zđđ – 16,3= 1600,3–16,3 = 1584m

và PA3: Zcơ = Zđđ – 16= 1600 –16 = 1584 m

Thượng lưu bố trí 1 cơ ở cao trình +1581

Sơ bộ chọn cơ đập có bề rộng Bcơ = 3m

6.2.3.2.Thiết bị chông thấm

Đất đắp có hệ số thấm lớn nên khi đắp ta cần có biện pháp chông thấm cho thânđập.chọn hinh thúc chông thấm bằng tường nghiêng đắp bằng đất sét co hệ số chốngthấm lớn,hạ thấp được đường bão hoà.chọn hình thức tương nghiêng chân răng vớichiều dày tầng thấm T=5m

Trang 40

6.2.3.3.Thiết bị thoát nước thân đập

Do có sự chênh lệch mực nước thượng hạ lưu của đập,trong đập xuất hiện hiệntượng thấm , có thể gây ra bất lợi cho đập như : trôi đất , xói mòn , sạt lở mái đập.Thiết bị thoát nước đặt để đưa dòng thấm ra hạ lưu được dễ dàng và an toàn, hạ thấpđường bão hòa như vậy giảm được áp lực thấm , tăng ổn định cho đập

- Đoạn trên sườn đồi

Đối với đoạn sườn đồi hạ lưu không có nước nên bố trí thoát nước kiểu áp mái.Hai bên vai đập bố trí rãnh thoát nước

- Đoạn lòng sông

Đoạn lòng sông có nước, chọn thoát nước kiểu lăng trụ Bề rộng đỉnh lăng trụ

Bltr= 3m, hệ số mái mtl = 1,5 , mhl =2 ; cao trình đỉnh lăng trụ là +1567,5m

Mặt tiếp giáp của lăng trụ với đập và nền có tầng lọc ngược

6.2.3.4.Chọn thiết bị bảo vệ mái thương lưu

Để đảm bảo cho đập tránh sự va đập của sóng mái thựơng lưu đập được bảo vệbằng tấm BTCT M200 dày 0.3 m kích thước 1mx1m

6.2.3.5.Chọn thiết bị bảo vệ mái hạ lưu.

Mái hạ lưu được trồng cỏ bảo vệ thân đập chống bị xói mòn do mưa. Kíchthước ô cỏ 5(m)x5(m).Có bố trí các rãnh tập trung nước mưa

Các rãnh thoat nươc mưa bằng đá xây vữa M10 được bố trí tại các vị trí tậptrung nước mưa để thoát nước cho đập chống gây xói mòn mái hạ lưu Để tăng độthoải cho rãnh, khả năng thoát nước nhanh nhằm tránh hiện tượng rãnh bị xói dolưu tốc lớn trong rãnh, các rãnh được đặt xiên một góc 450 Kích thước rãnh b x h =20x20cm

6.3 Thiết kế tràn xả lũ :

6.3.1 Chọn tuyến và hình thức tràn :

Căn cứ vào bình đồ khu vực công trình đầu mối và điều kiện địa hình, địa chấtkhu vực đầu mối, tuyến tràn được bố trí ở bờ phải tuyến đập.Tuyến tràn là tuyếnthẳng

Định dạng
Số trang	193
Dung lượng	1,77 MB
File đính kèm	ban ve.rar (9 MB)