Thiết kế hồ chứa nước Thượng Tiến

Để đảm bảo antoàn, đề nghị chọn kết quả tính toán của công thức thứ nhất: X Thượng Tiến = 1685,5 mmDùng một số mô hình mưa các năm có lượng mưa xấp xỉ lượng mưa tưới thiết kế, thông qu

LỜI CẢM ƠN

Với đề tài: “ Thiết kế hồ chứa nước THƯỢNG TIẾN - Phương án 1’’ Sau 14 tuầnlàm đồ án tốt ngiệp, với sự phấn đấu nỗ lực của bản thân và sự hướng dẫn tỉ mỉ, tậntình của thầy giáo Lê Thanh Hùng , em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình làm đồ án em đã hiểu được đây là một phần công việc của mình

ra trường sau này và cũng là dịp để củng cố kiến thức cho bản thân Em cũng tự hiểurằng bản thân cần cố gắng học hỏi nhiều có thể trở thành người kỹ sư thiết kế thực thụtrong tương lai

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên trong đồ án của em không tránh khỏinhững thiếu sót Em rất mong nhận được chỉ bảo, hướng dẫn, sữa chữa của các thầy côgiáo để em có thêm kiến thức phục vụ cho công việc sau này

Em xin chân thành cám ơn các thầy giáo, cô giáo đã tận tâm giảng dạy, trau dồikiến thức, đạo đức cho em trong thời gian học tập tại trường, giúp em có những hànhtrang mới, vững tin bước tiếp trên con đường đã chọn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Lê Thanh Hùng đã tận tâmhướng dẫn, chỉ bảo em hoàn thành đồ án này

Cuối cùng em kính chúc các thầy cô và gia đình sức khoẻ và công tác tốt

Em xin chân thành cám ơn!

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí địa lý

Hồ chứa nước Thượng Tiến được xây dựng tại xã Thượng Tiến, huyện Kim Bôitỉnh Hoà Bình, cách thị trấn Bo khoảng 15 km về phía Tây trên suối Yên Sơn nhánhcủa sông Bôi

Vị trí đập nằm vào khoảng: 20038’ Vĩ độ Bắc

105023’ Kinh độ Đông

Khu hưởng lợi của vùng dự án có vị trí địa lý như sau:

Phía Bắc: giáp đường quốc lộ 12B

Phía Đông: giáp bờ tả sông Bôi

Phía Tây: giáp núi cao xã Xuân Phong và Tú Sơn

Phía Nam: giáp núi cao xã Hợp Đồng, xã Kim Tiến và xã Kim Bôi

Về mặt địa lý tự nhiên khu hưởng lợi nằm trong thung lũng đồng bằng sông Bôi,dạng địa hình bậc thang, chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Hiện đã được khaithác trồng lúa theo dạng ruộng bậc thang có cao độ từ +45 đến +120 Phần đồi kế cận

có độ dốc 25% thích hợp với các loại hình kinh tế vườn Phần núi cao có độ dốc lớnhiện là đất lâm nghiệp có thể cải tạo thành rừng tái sinh và rừng phòng hộ đầunguồn.thể cải tạo thành rừng tái sinh và rừng phòng hộ đầu nguồn

1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Vùng nghiên cứu thuộc dạng địa hình vùng núi thấp có hướng dốc theo dạngTây Bắc - Đông Nam, theo từng dạng lưu vực sông, địa hình có dạng lòng máng, đáymáng là dòng chảy sông Bôi, cao độ trung bình của vùng ở +75 Địa hình cao nhất làđỉnh Yên Sơn có cao độ 1200m, ở đáy tập trung tương đối đầy đủ các dạng địa hình:núi cao, đồi và thung lũng Sông

Suối Yên Sơn là nhánh lớn của sông Bôi, chạy theo hướng Tây Nam - ĐôngBắc Cửa ra của suối Yên Sơn đổ vào sông Bôi tại làng Ben Dòng chảy khá quanh co,uốn khúc, độ dốc dòng suối lớn (18%) Suối có mặt cắt hình chữ U, hai bên thường dốcđứng, lòng suối nhiều chỗ lộ đá gốc, rải rác gặp các tích tụ cuội sỏi trong một phạm vi

Địa hình khu vực nghiên cứu xây dựng mang đặc điểm của vùng miền núi baogồm: Vùng lòng hồ ở phía Tây Nam và hai vai đập tựa lên hai dãy núi cao, dốc, caotrình từ +147 đến +700 Vùng lòng sông có cao trình từ +137 đến +165 trong khu vựclòng hồ Vùng hạ lưu là các vùng đồng bằng nằm xen giữa các dãy núi cao Vùng đồngbằng đây có dạng kéo dài thành dải với cao trình +140 thấp dần và mở rộng về phíaĐông Bắc, hai bên là các dãy núi cao.

Địa mạo ở đây chủ yếu là dạng địa mạo bào mòn, dạng địa mạo tích tụ là thứyếu phân bố ở lòng sông và các suối nhỏ

Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến đập được xác định như sau:

Diện tích lưu vực F = 32,10 Km2Chiều dài suối chính Ls = 9.15 Km

1.3 Điều kiện khí tượng thủy văn

1.3.1 Tình hình khí tượng thủy văn :

Trong lưu vực hồ Thượng Tiến không có trạm đo KTTV, chỉ có các trạm KTTV

ở lân cận lưu vực Lân cận lưu vực có trạm khí tượng Hòa Bình và Kim Bôi đo đủ các

trạm thủy văn Lâm Sơn đo các yếu tố lưu lượng (Q), mực nước (H); ngoài ra còn cómột số trạm đo mưa như Lương Sơn, Cao Phong, Tân Lạc Thời gian và các yếu tốquan trắc ghi ở bảng 1-2.

Bảng 1-2: Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn

Trạm Yếu tố KT quan trắc Thời gian quan trắcHòa Bình To, U, V, h, Z 1957 ÷ nayKim Bôi To, U, V, h, Z, X 1962 ÷ nay

Tính lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực:

Lưu vực hồ Thượng Tiến nằm trong vùng ảnh hưởng của 3 trạm mưa Kim Bôi,Cao Phong, Mường Khến Lượng mưa bình quân lưu vực hồ Thượng Tiến được tínhbằng bình quân số học lượng mưa 3 trạm trên

XThượng tiến = (X Kim Bôi +XCao Phong +XMường Khến) /3

Với: X Kim Bôi = 2173 mm

Xác định được: X thượng tiến = 2012 mm

Tính toán mưa tưới:

Như trên đã nói, lưu vực hồ Thượng Tiến cũng như khu tưới nằm trong vùngảnh hưởng của 3 trạm mưa Kim Bôi, Cao Phong và Mường Khến Tuy nhiên, do trạm

đo mưa Mường Khến nằm ở vị trí tương đối xa khu tưới hơn so với 2 trạm đo mưa cònlại Do vậy, chúng tôi chỉ sử dụng số liệu đo mưa của hai trạm Kim Bôi và Cao Phong

để tính toán lượng mưa tưới thiết kế khu tưới

Trên cơ sở số liệu mưa 2 trạm Kim Bôi và Cao Phong tính toán mưa tưới theotần suất thiết kế p = 85%, kết quả cụ thể như ở bảng 1-3.

Bảng1 -3: Lượng mưa tưới các trạm

Thông số - Trạm Kim Bôi Cao Phong

Lượng mưa khu tưới thiết kế được tính toán theo 2 công thức:

Lấy bằng bình quân mưa 2 trạm Kim Bôi và Cao Phong:

X Thượng Tiến 85% = (X Kim Bôi 85% +X Cao Phong 85%) /2 = 1685,5 mm

Lấy bình quân theo trọng số: X Thượng Tiến 85% = (2.X Kim Bôi 85% +X Cao Phong 85%) /3

=1711,5 mm

Kết quả tính toán giữa 2 công thức chênh lệch không đáng kể Để đảm bảo antoàn, đề nghị chọn kết quả tính toán của công thức thứ nhất:

X Thượng Tiến = 1685,5 mmDùng một số mô hình mưa các năm có lượng mưa xấp xỉ lượng mưa tưới thiết

kế, thông qua tính toán thủy nông lựa chọn được mô hình bất lợi là mô hình năm 2003trạm Kim Bôi, kết quả phân phối dòng chảy năm thiết kế ở bảng 1-4

Bảng 1-4: Phân phối dòng chảy năm thiết kế (P=75%)

Tính toán mưa gây lũ:

Kết quả tính tần suất lượng mưa một ngày lớn nhất theo chuỗi số liệu

1960-2006 của trạm Kim Bôi được trình bày ở bảng 1-5

Bảng1 -5: Đặc trưng thống kê lượng mưa ngày lớn nhất trạm Kim Bôi

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

XTB Cv Cs 0,1% 0,2% 0,5% 1,0% 2,0% 5,0% 10%167,5 0,45 1,80 592,6 544,2 480,0 431,2 382,1 316,8 266,8

14.00 109.00 125.3514.50 106.00 121.9015.00 103.00 118.4515.50 100.17 115.2016.00 97.33 111.9316.50 94.50 108.6817.00 91.53 105.2617.50 88.57 101.86

1.3.2.3 Gió:

Vận tốc gió trạm Kim Bôi như trong bảng 1-7

Bảng1 -7: Vận tốc gió trung bình

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII NămV(m/s

1.3.2.4 Nhiệt độ không khí:

Bảng 1-9: Các đặc trưng nhiệt độ không khí

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

Độ ẩm tương đối cao về mùa mưa và thấp về mùa khô, trong thời kỳ mùa khô.Các đặc trưng độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm ghi ở bảng 1-10 sau:

Bảng 1-10: Các đặc trưng độ ẩm tương đối

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

Ucp (%) 84,2 85,6 86,1 85,3 83,8 84,4 84,7 86,7 86,3 84,2 82,2 81,4 84,6

Độ ẩm tương đối lớn nhất hàng tháng đều đạt tới Umax= 100%

1.3.2.6 Nắng:

Thời kỳ nhiều nắng từ tháng V đến tháng IX, số giờ nắng trung bình đạt trên

150 giờ/ tháng, thời kỳ từ tháng I đến tháng IV số giờ nắng trung bình chỉ dưới 100giờ/tháng Tổng cộng số giờ nắng trung bình nhiều năm là 1490,5 giờ Biến trình số giờnắng trong năm ghi ở bảng 1-11

Bảng1 -11: Số giờ nắng trong năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII NămGiờ nắng 69,1 50,6 57,8 98,2 165,8 157,4 177,1 161,5 164,6 142,9 128,8 116,7 1490,5

1.3.2.7 Bốc hơi

Lượng bốc hơi trung bình hàng tháng và trung bình năm ghi trong bảng 1-12

Bảng 1-12: Bốc hơi trung bình năm

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII NămZ(mm) 48,6 42,6 48,9 59,1 74,5 69,6 69,4 56,5 56,0 60,8 59,2 57,5 702,8

1.4 Điều kiện địa chất:

Điều kiện địa chất công trình:

Kết quả khảo sát địa chất vùng tuyến 1 khu vực đầu mối có các lớp phân bố từtrên xuống dưới theo thứ tự như sau:

- Lớp 1d: hỗn hợp cuội sỏi, tầng cát kết, bazan phocphyr riolit, granit và các hạtmịn đến vừa, màu xám nâu, xám vàng bão hoà nước kém chặt Nguồn gốc bồi tíchsông (aQ), phân bố ở lòng sông, nằm trên mặt, chiều dày từ 0,9 đến 2,0 m.

- Lớp 2: á sét nặng lẫn ít sạn sỏi, màu xám nâu nhạt ít ẩm đến ẩm, dẻo cứng đếndẻo mềm, chặt vừa đến kém chặt nguồn gốc (adQ), phân bố ở thềm sông cả bờ trái, bờphải, nằm trên mặt chiều dày 1,2 đến 1,3 m Lớp có sức chịu tải nhỏ, tính thấm mấtnước trung bình đến nhỏ K = 5x10-5 cm/s

- Lớp 2a: Hỗn hợp á sét nặng và cuội sỏi, ít đá lăn, tảng màu xám nâu nhạt, xámvàng, ít ẩm đến ẩm, chặt vừa đến kém chặt Cuội sỏi phân bố không đều chiếm khoảng

35 – 40% Kích thước chủ yếu 1,0 – 3,0 cm, ít lớn hơn 3cm đến 30cm, thành phần là đácát kết, bazan phocphyr, ít granit bionit nguồn gốc (daQ), phân bố ở lòng sông và thềmhai bờ, nằm dưới lớp 1 và lớp 2 dày 1,2 đến 2,8 m Lớp có tính chịu tải tốt tuy nhiêntính thấm mất nước lớn 5 x10-3 cm/s

- Lớp 3: á sét nặng lẫn sạn, ít dăm, màu nâu vàng, xám vàng ít ẩm, dẻo cứng đếnnửa cứng, kém chặt, dăm sạn chiếm khoảng 5-25%, thành phần là đá bazan phocphyrhạt mịn nguồn gốc (dQ) Phân bố chủ yếu ở sườn núi bờ phải và một phần ở trên sườnnúi cao của bờ trái tuyến đập, nằm trên mặt có chiều dày 1,2 đến 2,4m ở vai phải dày1,5m trên sườn vai trái Lớp có sức chịu tải và tính ổn định trung bình, tính thấm nướctrung bình đến nhỏ K = 2 x10-5 ÷ 9 x10-5 cm/s

- Lớp 3a: Hỗn hợp á sét nặng và dăm sạn, ít tảng màu nâu vàng, ít ẩm, cứng đếnnửa cứng, kém chặt đến chặt vừa nguồn gốc (dQ) Phân bố ở sườn núi bờ trái tuyếnĐập nằm dưới lớp 3 và phân bố cục bộ ở phần Thượng lưu bờ phải tuyến đập chiều dàytừ 1,7 đến 1,8 m Lớp có sức chịu tải trung bình đến cao, tính ổn định tốt, tính thấmnước trung bình đến lớn K = 3x10-4 cm/s

- Lớp 3b: Hỗn hợp đá lăn, tảng, dăm sạn và á sét nặng, màu xám nâu nhạt, nâuvàng, xám vàng, kém chặt Đá lăn, tảng dăm sạn chiếm khoảng 60 đến 70%, thànhphần là đá bazan phocphyr hạt mịn nguồn gốc (dQ) Lớp có sức chịu tải lớn tuy nhiêntính ổn định không tốt dễ bị sạt trượt khi nằm ở những vùng sườn đồi núi dốc, tính

thấm nước lớn K = 6,4x10-4 cm/s Phân bố ở vùng thấp của sườn núi vai trái tuyến đập,nằm trên mặt và ở vai phải tuyến đập nằm dưới lớp 3, chiều dày từ 0,5 đến 3,0 m.

- Lớp 4: á sét nặng đến sét lẫn dăm sạn, màu nâu vàng, xám vàng, xám nâu, ítẩm, dẻo cứng, kém chặt đến chặt vừa Dăm sạn chiếm khoảng 10 đến 20%, nguồn gốc(eQ) Lớp có sức chịu tải và tính ổn định trung bình, tính thấm nước trung bình K= 8x10-5 cm/s, phân bố chủ yếu trên sườn núi bờ phải và cục bộ thượng lưu bờ trái

- Lớp 5: Đá bazan phocphyr đặc sít phong hoá hoàn toàn gần thành đất màu nâuvàng, xám nâu nhạt, dẻo cứng đến dẻo, kém chặt, trong tầng còn sót lại ở dạng dăm đáphong hoá mạnh mềm bở đến cứng vừa Lớp có sức chịu tải và tính ổn định trung bình,tính thấm nước trung bình đến nhỏ K = 3x10-5 cm/s đến 5x10-5 cm/s Phân bố trên cácsườn núi cao của bờ trái và bờ phải tuyến đập nằm dưới lớp 3a, chiều dày từ 1,8 đến5,8m

- Lớp 6: Đá bazan phocphyr đặc sít phong hoá mạnh Đá bị phong huỷ mạnh, vònhàu, nứt nẻ rất mạnh theo nhiều phương khác nhau tạo thành các mảnh dăm kíchthước 1 đến 10cm là chủ yếu, màu xám vàng, xám nâu đen, xám trắng, mềm bở có thể

bẻ gãy hoặc bóp vỡ bằng tay, các khe nứt được lấp nhét bởi đất á sét và đá phong hoáhoàn toàn Đới này có sức chịu tỉa và tính ổn định khá cao, tuy nhiên tính thấm nướcthay đổi từ trung bình đến lớn K = 4,2x10-5 cm/s đến 8,4x10-4 cm/s, phân bố hầu hếttrong toàn tuyến Chiều dày biến đổi khá rộng từ 0,3m đến 9,8m

- Lớp 7: Đá bazan pocphyr đặc sít phong hoá vừa Đá bị biến màu nhạt, còntương đối cứng chắc, màu xám vàng, xám nâu, xám xanh đen, nứt nẻ mạnh đến đến rấtmạnh theo nhiều phương khác nhau, khe nứt hở nhỏ đến lớn, mặt nứt chủ yếu bám oxitsắt, ít ở dạng canxit, ở các khe nứt lớn được lấp đầy bằng đất á sét và đá phong hoáhoàn toàn Đới này có sức chịu tải và tính ổn định cao, tính thấm nước thay đổi từtrung bình đến lớn K = 3,0x10-5 cm/s đến 4,6x10-4 cm/s Đới này nằm dưới đới phonghoá mạnh Chiều dày 2,0 đến 4,0 m

- Lớp 8: Đá bazan pocphyr đặc sít phong hoá nhẹ Đá bị biến màu nhẹ, xámxanh đen, cứng đến rất cứng, ít nứt nẻ, mặt nứt chủ yếu bám canxit, ít ở dạng oxit sắt.Đời này có độ bền cao, sức chịu tải và tính ổn định tốt đến rất tốt, tính thấm nước thay

đổi từ trung bình đến nhỏ, q = 0,028 đến 0,145 (l/ph.mm), K = 1,4 x10-4 cm/s đến 1,9 x

10-5 cm/s Phân bố hầu hết trong vùng tuyến nằm dưới lớp 7 Chiều dày lớp 2,8 đến 4,9

m, nhiều nơi chiều dày của đới chưa xác định

- Lớp 9: Đá bazan pocphyr đặc sít, cứng chắc, ít nứt nẻ, khe nứt kín, mặt khe nứtbám canxit hoặc ở dạng mạch canxit nhỏ Đới này có độ bền rất cao, sức chịu tải và độổn định rất tốt, tính thấm nước thay đổi từ trung bình đến nhỏ, q = 0,008 đến 0,05(l/ph.mm) cục bộ > 0,05 đến 0,08 (l/ph.mm) Lớp 9 nằm dưới đới đá phong hoá nhẹ(lớp 8), gặp ở trên vùng sườn núi thấp, lòng sông, thềm sông và trên sườn núi cao bờphải Chiều dày lớp chưa xác định

Bảng 1-13: Chỉ tiêu đất nền công trình đầu mối dùng cho tính toán

1.5 Địa chất thủy văn

Nước mặt ở đây bao gồm nước sông được cung cấp chủ yếu từ thượng lưu vànước mưa Thông thường vào mùa khô mực nước sông khoảng 0,5m đến 2,0m, cục bộ

có chỗ sâu đến 3,0 đến 5,0m Nước trong vùng khá phổ biến được cung cấp bởi các dãynúi cao ở hai bên bờ sông

Nước ngầm trong khu vực nghiên cứu có những tầng chứa nước có đặc điểmsau:

- Nước trong vùng bồi tích diện phân bố hẹp, chiều dày mỏng phân bố ở vùngdọc lòng sông, mực nước nông so với mặt đất và có quan hệ thuỷ lực trực tiếp với nướcsông và các vùng giáp bờ sông, nước ở đây khá phong phú

- Nước trong lớp pha tàn tích sườn núi có trữ lượng không nhiều và tầngphủ pha tàn tích trong phạm vi sườn đồi mỏng, lớp đất là á sét nặng đến sét có tínhchứa nước kém Nước xuất lộ ở đây phát hiện ở những vùng núi cao có lưu lượng nhỏđến trung bình từ 1,0 đến 5,0 lít/phút Nước khá trong, không mùi, không vị Nguồncung cấp là nước trên các dãy núi cao.

- Nước trong tầng nứt nẻ của các đá trầm tích phân bố rộng tàng trữ khá lớn.Nước sông vùng dự kiến xây dựng tuyến đập vào mùa khô có cao trình khoảng +153đến +140 (sâu từ 0,5 đến 1,0 m) Vào mùa lũ nước sông dâng cao hơn từ 2,0 đến 3,0 m,

cá biệt mực nước ở đây có năm dâng lên cao hơn 5,0 đến 7,0m Nước sông ở đây hầunhư chưa bao giờ cạn, lưu lượng nước khá dồi dào cả vào mùa khô (kể cả những nămkhô hạn)

- Nước dưới đất chứa trong đới nứt nẻ của đá phong hoá mạnh đến nhẹ daođộng theo mùa là chính Mực nước ngầm trong các hố khoan nằm ở độ sâu từ 1,1 đến2,3 m ở vùng thềm sông, từ 5,3 đến 13,5 m vùng sườn đồi chủ yếu được cung cấp ở cácsườn đồi núi cao

1.6 Tình hình vật liệu xây dựng

1.6.1 Vật liệu đất xây dựng:

1.6.1.1 Vị trí các mỏ vật liệu:

- Mỏ vật liệu A1: nằm trên sườn núi vùng thượng lưu tuyến đập bờ trái lòng hồ,cách tuyến đập khoảng 200m đến 1200m

- Mỏ vật liệu đất A2: nằm trên sườn núi vùng Thượng lưu đập, bờ phải lòng hồ,cách tuyến đập 1400m đến 1800m

- Mỏ vật liệu đất B: trên dãy núi hạ lưu vai phải tuyến đập, cách tuyến đậpkhoảng 200m đến 1000m

- Mỏ vật liệu đất C: trên dãy núi hạ lưu vai trái tuyến đập, cách tuyến đậpkhoảng 200m đến 1400m

- Mỏ vật liệu D: nằm trên quả đồi hạ lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng2,5km đến 3,0 km

- Lớp 5: Đá bazan pocphyr đặc sít, phong hoá hoàn toàn gần thành đất màu nâuvàng, xám nâu nhạt, dẻo cứng đến cứng, kém chặt, trong tầng còn sót lại ở dạng đádăm phong hoá mạnh, mềm bở đến cứng vừa.

Bảng 1-14: Bảng tổng hợp khối lượng của các mỏ vật liệu đất

mỏ

Diện tích (m2)

Khốilượng bóc bỏ(m3)

Khối lượng khai thác (m3)

Bảng 1-6: Chỉ tiêu cơ lý VLXD dùng cho tính toán

Lớp 1c: Cát hạt nhỏ đến thô lẫn sỏi cuội, màu xám nâu, nâu nhạt, khô đến ẩm,kém chặt dến chặt vừa Nguồn gốc bồi tích (aQ), chiều dày 1,4 đến 2,1m Lớp khaithác làm vật liệu.

Lớp 1d: Hỗn hợp cuội sỏi, tảng và cát hạt mịn đến vừa, màu xám nâu, xámvàng, bão hoà nước, kém chặt Nguồn gốc bồi tích sông (aQ), chiều dày 0,8 đến 1,2m.Lớp khai thác làm vật liệu

Các chỉ tiêu cơ lý thí nghiệm trong phòng và các chỉ tiêu dùng để tính toán xembáo cáo địa chất

1.6.3 Vật liệu đá xây dựng:

Kết quả khảo sát vật liệu đá xây cho thấy khả năng khai thác đá từ cự ly gần đến

xa (trong lòng hồ và sau hạ lưu đập đến 10km) Tuy nhiên các mỏ khảo sát không đápứng được về chất lượng cũng như trữ lượng của vật liệu Dự kiến sẽ lấy vật liệu đá xây

ở mỏ đá vôi tại khu vực xóm Lạng, xã Kim Bình huyện Kim Bôi, cách tuyến đậpkhoảng 12km Tại đây hiện đang được khai thác làm vật liệu xây dựng, mỏ đá này cóquy mô và diện tích khá lớn, đủ đáp ứng yêu cầu về vật liệu đá xây dựng công trình

1.7 Điều kiện dân sinh kinh tế

1.7.1 Tình hình dân sinh kinh tế

Xã Thượng Tiến là một trong những đơn vị sản xuất nông nghiệp trọng điểmcủa huyện Kim Bôi

Vùng dự án là khu vực miền núi, địa hình bị chia cắt nên diện tích canh tác phầnlớn là nhỏ, ngày càng có xu hướng bị thu hẹp do mở rộng đất đô thị và các khu dân cư

do dân số tăng nhanh Diện tích đất dùng cho sản xuất nông nghiệp còn chiếm tỷ lệthấp nên việc mở rộng diện tích đất hoa màu vụ xuân và trồng cây dài ngày trên đấtdốc là một việc làm hết sức cần thiết

Cùng với ngành nông nghiệp của tỉnh Hoà Bình, ngành nông nghiệp huyện KimBôi đã có mức tăng trưởng khá, Giá trị GDP của ngành nông nghiệp vẫn chiếm tỷ trọngcao trong nền kinh tế quốc dân, đó là nhân tố đã tạo ra sự ổn định và phát triển của xãhội trong nhũng năm vừa qua

Tuy vậy, nông nghiệp trong vùng vẫn mang nặng tính chất sản xuất tự cung tự cấp, độccanh cây lương thực nên sản xuất hàng hoá có quy mô quá nhỏ, còn ở mức thấp, nhiềumặt mất cân đối Cơ sơ hạ tầng yếu kém, sản xuất nông nghiệp còn nghèo nàn lạc hậu.Trình độ dân trí thấp, tỷ lệ đói nghèo còn cao.

1.7.2 Hiện trạng thủy lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình

1.7.2.1 Hiện trạng thủy lợi

- Cấp nước sinh hoạt:

Nước sinh hoạt của người dân chủ yếu vẫn sử dụng các khe suối tự nhiên lợidụng địa hình để dẫn nước hoặc lấy nước trực tiếp trên các suối, các mỏ nước vùng đávôi

Trong những năm gần đây được sự quan tâm của nhà nước và của tỉnh, vùng dự

án đã xây dựng nhiều công trình cấp nước tập trung bằng đường ống cho các khu vựcđông dân, thị trấn và trung tâm các xã Tại những xã miền núi vận động nhân dân đónggóp vốn tự có xây dựng đường ống nước tự chảy về cụm hộ gia đình Tuy nhiên nhữngcông trình này còn chưa đáp ứng được nhu cầu nước sinh hoạt của nhân dân đặc biệt làvùng sâu vùng xa

- Hiện trạng công tác tưới:

Trong quá trình phát triển sản xuất nhân dân ở các xã trong vùng dự án đã tíchcực bằng mọi biện pháp công trình, mọi hình thức vốn nhà nước, vốn hợp tác xã và vốndân bỏ ra tự làm đã tạo ra được một tài sản quý báu về thuỷ lợi cho xã hội

Các loại đập nhỏ do dân làm hầu hết sử dụng vật liệu địa phương tại chỗ, không

có khảo sát thiết kế, nguồn nước ít nên khả năng phục vụ kém Sau mỗi trận lũ, côngtrình phải phục hồi rất khó khăn tốn kém

Các loại đập dâng trên các nhánh suối nhỏ đều được xây dựng theo quy trìnhxây dựng cơ bản, có đường tràn kiên cố nhưng do loại đập không có điều tiết nêndiện tích bảo đảm rất thấp thường chỉ đạt từ 30 – 35% năng lực thiết kế

1.7.2.2 Điều kiện cần thiết xây dựng công trình

Vùng dự án có tài nguyên thiên nhiên và các tiềm năng về đất đai và nguồnnước phong phú, nằm trong quy hoạch xây dựng phát triển thành vùng phát triển trọngđiểm về lương thực thực phẩm của huyện Kim Bôi.

Đây còn là vùng đất rộng người thưa, đời sống kinh tế văn hoá của đồng bàođang ở mức thấp, dân trí chưa cao Việc đầu tư phát triển kinh tế cho vùng này đã đượcTỉnh quan tâm, nhưng mới chỉ là bước khởi đầu, quy mô còn nhỏ

Trong định hướng phát triển kinh tế từ nay cho đến năm 2020, nhằm đảm bảo an toàn lương thực tại chỗ tạo ra, nông lâm sản đa dạng phong phú, thúc đẩy công nghiệp chế biến phát triển, đảm bảo công ăn việc làm, giải quyết vấn đề kinh tế xã hội ở nông thôn, để tạo điều kiện cho nền kinh tế nông nghiệp phát triển theo hướng chuyển đổi cơcấu cây trồng, vật nuôi, tăng cường đầu tư tiến bộ kỹ thuật thì công tác thuỷ lợi tưới, tiêu phải được quan tâm hàng đầu

1.8 Phương án sử dụng nguồn nước, nhiệm vụ công trình

Với điều kiện cụ thể của vùng dự án (điều kiện tự nhiên, địa hình, địa chất, địamạo, tình hình khí tượng thuỷ văn, dòng chảy,…), có thể nói việc xây dựng hồ chứa tạithượng nguồn lưu vực để giải quyết nước tưới và phục vụ sinh hoạt của nhân dân trongvùng dự án là giải pháp duy nhất và kinh tế nhất Việc lấy nước từ các lưu vực khác đểtưới cho vùng này sẽ rất khó khăn, không thể thực hiện được hoặc sẽ có giá thánh quácao

Lựa chọn giải pháp xây dựng mới công trình đầu mối tạo hồ chứa và dâng nước

Hồ này làm việc theo chế độ điều tiết năm hoàn toàn, xả nước về hạ lưu theo yêu cầudùng nước Xây dựng hệ thống kênh dẫn nước về khu hưởng lợi

Công trình đầu mối hồ chứa nước Thượng Tiến là công trình tạo nguồn cónhiệm vụ như sau:

- Cấp nước tưới ổn định cho 1300 ha diện tích tưới đất canh tác của các xãThượng Tiến, Hợp Đồng, Đông Bắc, Vĩnh Tiến, Hạ Bì, Kim Bình, Kim Bôi và thị trấn

Bo, đảm bảo ổn định sản xuất nông nghiệp và nâng cao đời sống nhân dân

- Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 20.000 dân sống trong vùng dự án, góp phầncải thiện môi trường sinh thái

- Cấp nước cho chăn nuôi gia súc gia cầm.

- Giảm lũ quét chính vụ cho hạ lưu sông Bôi

- Kết hợp nuôi trồng Thuỷ sản vùng lòng hồ

Bảng 1-76: Nhu cầu dùng nước năm thiết kế

1.9 Giải pháp công trình và thành phần công trình

1.9.1 Giải pháp công trình

Căn cứ kết quả nghiên cứu quy hoạch vùng thượng nguồn sông Bôi cho thấy sửdụng nguồn nước thuộc lưu vực suối Yên Sơn để cấp nước tưới cho 1300 ha diện tíchcanh tác của 7 xã và 1 thị trấn với biện pháp công trình là xây dựng hồ chứa trên suốiYên Sơn có dung tích điều tiết năm để cấp nước tưới tự chảy là hoàn toàn hợp lý

Với điều kiện cụ thể của vùng dự án (điều kiện tự nhiên, địa hình, địa chất, địamạo, tình hình khí tượng thuỷ văn, dòng chảy,…), có thể nói việc xây dựng hồ chứa tạithượng nguồn lưu vực để giải quyết nước tưới và phục vụ sinh hoạt của nhân dân trongvùng dự án là giải pháp duy nhất và kinh tế nhất Việc lấy nước từ các lưu vực khác đểtưới cho vùng này sẽ rất khó khăn, không thể thực hiện được hoặc sẽ có giá thánh quácao

Lựa chọn giải pháp xây dựng mới công trình đầu mối tạo hồ chứa và dâng nước

Hồ này làm việc theo chế độ điều tiết năm hoàn toàn, xả nước về hạ lưu theo yêu cầudùng nước Xây dựng hệ thống kênh dẫn nước về khu hưởng lợi

1.9.2 Thành phần công trình

Công trình hồ Thượng Tiến bao gồm các hạng mục:

Tràn xả lũCống lấy nước

Hệ thống Kênh nội đồng

1.10 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế

1.10.1 Cấp bậc công trình

Theo QCVN 04 - 05 ta có:

Công trình cấp nước tự chảy cho 1300ha đất nông nghiệp (< 2x103 ha), ta thấycông trình là cấp IV

Đập vật liệu đất ( sơ bộ chọn 50m) ta thấy Hđ > 25m đến 70m công trình cấp II

 Từ 2 điều kiện trên ta kết luận công trình là công trình cấp II

1.10.2 Chỉ tiêu thiết kế

+ Tần suất lũ thiết kế: P = 1%

+ Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,2 %

+ Tần suất dẫn dòng thi công: P = 10%

+ Mức đảm bảo tưới: P = 85%

+ Mức đảm bảo cấp nước sinh hoạt: P = 85%

+ Yêu cầu dùng nước trong năm : 18.219.484 m3

+ Hệ số tưới: q = 1,2 l/s/ha

+ Tổng diện tích tưới: Ft = 1300ha

1.11 Vị trí tuyến công trình đầu mối

Vùng tuyến được chọn để khảo sát nghiên cứu tuyến áp lực công trình đầu mốinằm tại vị trí đoạn suối uốn cong có giới hạn trên cách đoạn suối uốn cong khoảng800m về phía Thượng lưu, giới hạn dưới cách đoạn suối uốn cong khoảng 500m vềphía hạ lưu

Đây là vùng tuyến có địa hình tương đối thuận lợi để tạo hồ chứa và gần nhưduy nhất hợp lý, không thể tìm thấy vị trí nào khác thuận lợi hơn Nếu dịch lên phíatrên (Thượng lưu) lưu vực hứng nước sẽ giảm nhỏ, đập sẽ phải có chiều cao lớn Nếudịch về phía hạ lưu bắt gặp địa hình rộng mở, đập sẽ phải dài ra khối lượng xây dựnglớn

Vùng tuyến có nguồn sinh thuỷ chủ yếu bởi các nhánh suối nhỏ tập trung vềsuối chính Yên Sơn chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, diện tích lưu vực khoảng

32 km2

Trong vùng tuyến đã xác định được 2 tuyến áp lực:

- Tuyến 1 nằm ở phía thượng lưu cách UBND xã Thượng Tiến khoảng 1km Haivai đập được gối lên hai sườn núi dốc Lòng sông rộng khoảng 40m, tuyến đập cắtchéo qua lòng sông có địa hình thoải đến dốc trung bình Thềm sông hai bên khá hẹp.Thềm trái là thềm bậc 1 rộng khoảng 20 đến 60m kéo dài khoảng 350m về thượng lưu

và 20m về hạ lưu Thềm phải rộng 100m và bị thu hẹp tại tim đập

- Tuyến 2 cách tuyến 1 khoảng 600m về phía thượng lưu, địa hình hai vai tuyếnđập là các sườn dốc Lòng sông rộng khoảng 25m, tuyến đập cắt gần vuông góc qualòng sông Lòng sông thoải Chỉ có thềm sông ở bên bờ phải, bờ trái sát sườn đồi.Thềm bờ phải là thềm bậc 1 rộng khoảng 80m

So sánh 2 phương án tuyến nhận thấy:

- Về dung tích của hồ chứa phương án tuyến 1 là tốt hơn tuyến 2, đảm bảo dungtích cấp nước cho hạ lưu, đối với tuyến 2 dung tích là quá nhỏ khó có thể đảm bảo theoyêu cầu

- Về điều kiện địa hình, phương án tuyến 1 có điều kiện thuận lợi để bố trí cáchạng mục công trình và tổng mặt bằng thi công, còn tuyến 2 khó khăn hơn rất nhiều

- Về điều kiện địa chất nền của tuyến 1 so với tuyến 2 là có phần tốt hơn Đốivới tuyến 1 địa chất vùng bờ trái với các đới đá gốc (phong hoá nhẹ đến tươi) nằm ở độsâu nông hơn so với tuyến 2 Các lớp bồi tích kém ổn định tại khu vực lòng sông vàthềm sông của vùng tuyến 1 mỏng hơn, diện phân bố hẹp hơn so với tuyến 2

Xem xét, so sánh các điều kiện địa hình, địa chất và dung tích hồ chứa, chọntuyến 1 để bố trí công trình đầu mối hồ chứa nước Thượng Tiến

Phân tích chọn một phương án tuyến đập, tràn, cống Cũng có thể so sánh chọnphương án tuyến khi định tính khó bác bỏ tuyến không hợp lý

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THỦY LỢI 2.1 Lựa chọn tuyến công trình

2.1.3 Tuyến cống

Chọn bên vai phải của đập dâng

2.2 Tính toán điều tiết

2.2.1 Xác định mực nước chết

Điều kiện thứ nhất: đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy

Điều kiện thứ hai: đảm bảo tuổi thọ công trình thì MNC hay Vc phải đảm bảođáy cửa vào lớn hơn dung tích bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động củacông trình tức: Vc > Vbc.T

Trong đó:

+ Vbc là thể tích bồi lắng hàng năm cuả bùn cát

+ T: tuổi thọ của công trình

2.2.1.3 Xác định giá trị của dung tích chết và mực nước chết

- Theo điều kiện lắng đọng của bùn cát: MNC phải đảm bảo chứa hết lượng

bùn cát lắng đọng ở hồ chứa trong suốt quá trình hoạt động của công trình:

Theo công thức tính:

MNC = Zbc + h + a (2.1)Trong đó:

Zbc: Cao trình bùn cát lắng đọng, ta tính lượng bùn cát lắng đọng trong thời gian làm việc của công trình từ đó tra quan hệ Z ∼ V tìm đựơc Zbc

h: Độ sâu cần thiết trước cống để lấy đủ lưu lượng thiết kế

a: Là độ cao bùn cát không đi vào trong cống Chọn a = 0,5m.

Dung tích bùn cát lắng đọng :

Vbc= Vll + Vdđ = 0,494 + 0,099 = 0,593x106 m3 (2.2)Trong đó:

Vll: Thể tích bùn cát lơ lửng

Vdđ: Thể tích bùn cát di đẩy

Tra quan hệ Z ∼ V ta được Zbc = 159,86 m

Vậy ta có: MNC = 159,86 + 0,5 + 1 = 161,36 m

- Theo yêu cầu tưới tự chảy: MNC không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối

thiểu để có thể đảm bảo được tưới tự chảy

MNC = ZKCĐK + [∆Z] (2.3)Trong đó theo đầu bài:

Mực nước khống chế đầu kênh (MNKCĐK) = 161,5 (m)

2.2.2 Xác định mực nước dâng bình thường và dung tích hữu dụng

Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và nhu cầu dùng

nước trong năm ta có:

Khi tính toán điều tiết năm thường sử dụng năm thủy lợi để tính, tức là đầu nămmực nước trong hồ là MNC, đến cuối mùa lũ mực nước trong hồ là MNDBT và cuốinăm nước trong hồ trở về MNC.

Tính toán MNDBT theo phương pháp lập bảng :

2.2.2.1 Tính V h chưa kể đến tổn thất

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi(cũng trùng với năm thuỷ văn)

- Cột 2: Số ngày của từng tháng

- Cột 3: Tổng lượng nước đến của từng tháng

- Cột 4 : Tổng lượng nước dùng của từng tháng

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

(5) = (3) –(4)

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

(6) = (4) – (3)Tổng cộng cột (6) sẽ có dung tích nước cần trữ để điều tiết đảm bảo yêu cầu cấpnước

- Cột 7: Lượng nước cần tích(dung tích kho) chưa kể đến Vc trong hồ

XI 30 0.5832 0.28252 0.30068 11.137003 0.30068XII 31 0.511574 1.89898 1.387406 9.749597

I X 12029003 12029003 615000 56 120290 34440 154730

X 12029003 12029003 615000 60.8 120290 37392 157682

XI 12029003 12029003 615000 59.2 120290 36408 156698XII 10641597 11335300 592000 57.5 113353 34040 147393

I 7824751 9233174 522000 48.6 92332 25369.2 117701

II 4737738 6281245 411000 42.6 62812 17508.6 80321III 2501632 3619685 306000 48.9 36197 14963.4 51160

I V 892000 1696816 213000 59.1 16968 12588.3 29556Diễn giải Bảng 2.2 như sau :

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

- Cột (2) : Quá trình dung tích hồ,là cột (7) của Bảng 2.1 cộng với dung tíchchết Vc

- Cột (3) : Dung tích hồ bình quân trong tháng = đ+

2

c bq

W W W

- Cột (4) : Dịên tích mặt hồ ứng với Vbq (tra từ quan hệ Z ~ F ~ V)

- Cột (5) : Phân phối bốc hơi mặt nước Zn

- Cột (6) : Tổn thất thấm Wth = K.Wbq (K =1% 3%÷ Lấy K = 1%)

- Cột (7) : Tổn thất bốc hơi Wbh = Zn.F/1000

- Cột (8) : Tổng tổn thất Wtt = Wbh + Wth

2.2.2.2 Xác định V h có kể tới tổn thất

Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 2.3 Bảng 2.3 giống như bảng 2.1 chỉ khác

là lượng nước yêu cầu hàng tháng có kể tới tổn thất,tức là cột (3) của bảng 2.3 bằng cột(4) của bảng 2.1 cộng với cột (8)của bảng 2.2

Bảng 2.3 : Tính V h có kể tới tổn thất

Vậy MNDBT = 193,13 m và V h = 12455135 m 3

Bảng 2.4 :Dung tích và cao trình của PA1

2.2.3 Tính toán điều tiết lũ

Trong đồ án này sử dụng phương pháp thử đúng dần:

a Nguyên lý tính toán

Tại thời điểm đầu tiên, mực nước và dung tích ban đầu của hồ chứa đã được xácđịnh Các thời đoạn tiếp theo dung tích ban đầu hoặc mực nước ban đầu là các giá trịtương ứng của nó tại cuối thời đoạn trước

Quá trình tính toán thử dần cho mỗi thời đoạn được xác định theo các bước sauđây:

công thức (2.4)

1 2 2

1 2

1

2

q q t Q Q

Bước 2: Xác định giá trị mực nước thượng lưu cuối thời đoạn tính toán bằng

cách sử dụng đường cong hoặc bảng tra quan hệ Q~Z~F

Bước 3: Tính giá trị q2tt tại cuối thời đoạn tính toán theo công thức (2.5) với cáctham số đã biết và kiểm tra điều kiện:

(2.5)

- Nếu biểu thức thỏa mãn coi như giả thiết q2 ở bước 1 là đúng và chuyển sangthời đoạn tiếp theo Giá trị q1 của thời đoạn sau là q2 của thời đoạn trước Các bước tínhtoán với thời đoạn đó tiến hành lặp lại từ bước 1 đến bước 3

- Nếu biểu thức không thỏa mãn cần thay đổi giá trị giả định q2 và quay lại bước

1 Giá trị lưu lượng xả được giả định lại theo biểu thức sau:

Trong đó: q n+1: Giá trị giả định của lưu lượng xả q ở bước lặp thứ (n+1)

Dung tích Dung tích W (m3 ) Cao trình (m)

Dung tích hiệu dụng 11563135

q2 và q2tn Giá trị giả định và tính toán của đại lượng q2 ở bước lặp thứ n

Tiến hành tính toán cho tất cả các thời đoạn sẽ xác định được quá trình xả lũ,các đặc trưng dung tích chống lũ và các mực nước đặc trưng

• Kết quả tính toán

TT T Q (t) ∆T Q1 Q2 q1 q2gt V1 V2 Ztl H0 q2tt Sai

số qtb(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)

(1) (2) Quá trình lũ đến

(3) thời đoạn tính toán

(4) lưu lượng lũ đến đầu thời đoạn

(5) lưu lượng lũ đến cuối thời đoạn

(6) lưu lượng xả đầu thời đoạn

(7) lưu lượng cuối thời đoạn giả thiết

(8) dung tích hồ đầu thời đoạn

(9) dung tích hồ cuối thời đoạn

(10) mực nước thượng lưu

(11) cột nước tràn

(12) lưu lượng xả cuối thời đoạn

(13) sai số

b Tổng hợp kết quả tính toán như sau

(Tính toán thể hiện ở phụ lục 1.1 đến 1.6 ở cuối đồ án)

Bảng 2.5 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=1%)

Mực nước dâng bình thường MNDBT: 193,13 m

Mực nước dâng gia cường ứng với các Btràn :

+ Btr = 18 m; MNLTK = 195,76 m

+ Btr = 21 m; MNLTK = 195,11 m

+ Btr = 24 m; MNLTK = 194,61 m

Các chỉ tiêu thiết kế:

+ Theo tài liệu cơ bản chỉ tiêu thiết kế ứng với MNDBT:

Thời gian gió thổi liên tục: t = 6h

3.1.2 xác định các kích thước cơ bản của đập

3.1.2.1 cao trình đỉnh đập

Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén TCVN 8216:2009, cao trình đỉnh đậpđược xác định theo công thức:

Zđđ1 = MNDBT + ∆h + hsl + a (3.1)

Zđđ2= MNLTK + ∆h’ + hsl’ + a’ (3.2)

Zđđ3= MNLKT + a’’ (3.3)Trong đó:

∆h, ∆h’: Lần lượt là độ dềnh do gió ứng với gió tính toán lớn nhất và gió bìnhquân lớn nhất

hsl ,hsl’: Lần lượt là chiều cao sóng leo (có mức đảm bảo 1%) ứng với gió tínhtoán lớn nhất và gió bình quân lớn nhất

a, a’, a’’: Độ vượt cao an toàn, phụ thuộc vào cấp công trình và điều kiện làmviệc của hồ chứa, theo TCVN 8216:2009, với công trình cấp II

Cao trình đỉnh đập được lấy tương ứng với trường hợp bất lợi nhất trong 3trường hợp tính toán ở trên

Xác định ∆h, h sl ứng với gió lớn nhất

+ Độ dềnh ∆h được xác định theo công thức

2 6

s

.2.10 os

H: chiều sâu nước trước đập, (m)g: gia tốc trọng trường, g = 9.81 (m/s)

αs : góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hướng gió, αs = 00+ Chiều cao sóng leo hsl1%

Theo QPTL C1 – 78, chiều cao sóng leo có mức bảo đảm 1% xác địnhnhư sau

hsl1% = K1 K2 K3 K4 Kα hs1% (3.5)Trong đó:

hs1% : chiều cao sóng ứng với mức đảm bảo 1%

K1, K2,K3,K4,Kα : Các hệ số xác định theo qui phạm QPTL C1-78

+ hs1% được xác định như sau: ( theo QPTL C1 – 78):

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

λ0,5

H>

Với λ là chiều dài trung bình của sóng

- Tính các đại lượng không thứ nguyên gt

V, 2

gDVVới t: là thời gian gió thổi liên tục ( lấy t = 6h = 6*3600(s))

- Tra đường bao trên cùng của đồ thị hình 35, QPTL C1-78, ta xác định được các đại

lượng không thứ nguyên gh2

2 2

- Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu H>0,5λ

Nếu thoả mãn => ta tính tiếp:

+ Tính hs 1%:

h.K

Trong đó:

K1%: Hệ số ứng với mức bảo đảm 1%, tra ở đồ thị hình 36 QPTL C1-78 ứng

với đại lượng 2

VgD

- Hệ số K1, K2 tra ở bảng 6 QPTL C1-78, phụ thuộc vào đặc trưng lớp gia cố mái và độnhám tương đối trên mái

Ở đây ta chọn hình thức gia cố mái bằng đá lát và độ nhám tương đối ∆ =3(cm)

có tỷ số ∆/hs1% => K1 và K2

- Hệ số K3 tra ở bảng 7 QPTL C1-78, phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái m

Ở đây tính với vận tốc gió lớn nhất ứng với tần suất 2%: V2% = 26,3 (m/s) > 20(m/s) và sơ bộ chọn hệ số mái thượng lưu của đập là : m = 3÷5 => K3 = 1,5

Ở đây tính với vận tốc gió lớn nhất ứng với tần suất 25%: V25% = 22,4 (m/s) >

20 (m/s) và chọn hệ số mái cụ thể của đập là : m = 3÷5 => K3 = 1,5

- Hệ số K4 tra ở đồ thị hình 10- QPTL C1-78, phụ thuộc vào hệ số mái m và trị số

s1%

hλ

- Kα : hệ số phụ thuộc vào αs Tra bảng 9 QPTL – C1 – 78

Xác định ∆h’ và h sl ’ ứng với gió bình quân lớn nhất V’ = V 25%

Cách tính tương tự như trên nhưng ứng với vận tốc gió bình quân lớn nhất V’

và đà sóng ứng với mực nước dâng gia cường D’

Kết quả tính toán

Ta xác định các cao trình đỉnh đập tương ứng với các trường hợp Btràn khácnhau Với mỗi Btràn ta sẽ xác định được một cao trình đỉnh đập

Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng tính sau.( Do là thiết kế sơ

bộ nên em tính với hai trường hợp là MNDBT và MNLTK)

Bảng 3.1: Tính cao trình đỉnh đập ứng với các mực nước tương ứng

∇đđ (m) 195.8 198.1 197.4 196.9

∇đđchọn (m) 195.8 198.1 197.4 196.9

Bảng 3.2: Kết quả cao trình đỉnh đập của các phương án tính toán

3.1.2.2 Bề rộng đỉnh đập

Bề rộng đỉnh đập được xác định theo hai yêu cầu:

- Về cấu tạo: chủ yếu xét điều kiện thi công đầm nén và quản lý khai thác đập

- Về giao thông: đỉnh đập được chọn theo quy phạm đường giao thông

Đối với công trình đập hồ Thượng Tiến do tuyến đập không nằm trên tuyến giaothông Để tiện lợi trong quá trình thi công cũng như quản lý và khai thác đập, ta chọn

Chọn thống nhất cho 3 phương án :

Thượng lưu : Để tăng ổn định cho mái thượng lưu, kéo dài dòng thấm và thuận

bố trí cơ đập phụ thuộc vào hình thức bảo vệ mái và điều kiện thi công ta đặt cơ ở caotrình 180m và 162m, bề rộng cơ là 3m

Hạ lưu : Đập cao nên bố trí cơ ở mái hạ lưu để sử dụng vào việc tập trung và dẫnnước mưa, làm đường công tác và để tăng ổn định mái đập khi cần thiết Khoảng (10-20)m nên bố trí một cơ Ta bố trí cơ tại cao trình 180 m và 162 m Chiều rộng bề mặt

cơ chọn theo yêu cầu giao thông, chọn Bco= 3 m

Sơ bộ định hệ số mái theo công thức kinh nghiệm sau:

Mái thượng lưu : m1 = 0,05H + 2

Mái hạ lưu : m2 = 0,05H + 1,5

Dựa vào kết quả cao trình tính toán đỉnh đập với 3 PA

Chọn :

Phần trên : m1 = 4,5 , m2 = 4 Phần giữa : m’

1 = 4,25 , m’

2 = 3,75Phần dưới : m’’1 = 4 , m’’2 = 3,5

3.1.2.4 Thiết bị chống thấm

Theo điều kiện địa chất, nền đập đặt trong đá gốc phong hóa nhẹ - tươi (ở khuvực đáy sông) và trong đá gốc phong hóa vừa ở 2 vai đập,vật liệu đắp đập có hệ sốthấm nhỏ Do đó không cần bố trí thiết bị chống thấm cho thân và nền đập

3.1.2.5 Thiết bị thoát nước

+ Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước Chọn thiết bị thoát nước dạng lăng trụthoát nước

+ Đoạn sườn đồi: hạ lưu không có nước, sơ đồ đơn giản nhất có thể chọn làthoát nước kiểu áp mái

3.2 Đập tràn

Thiết kế công trình cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật và kinh tế Công trình phảiđáp ứng được các nhiệm vụ đề ra đồng thời số tiền đầu tư vào công trình là nhỏ nhất.Đập tràn trọng lực và đập dâng có quan hệ mật thiết với nhau, khi tăng kích thước bềrộng tràn thì chiều cao đập cũng giảm xuống và ngược lại Kích thước tràn tăng, tiềnđầu tư cho công trình tràn tăng nhưng tiền đầu tư cho đập lại giảm, có thể hiểu qua sơ

Hình 3.1: Quan hệ giữa giá thành công trình và Btr

Vì vậy cần phải chọn bề trộng tràn B hợp lý sao cho công trình có giá trị kinh tếlợi nhất

-Tài liệu địa hình,bình đồ khu vực công trình

-Tài liệu địa chất,mặt cắt địa chất

-Kết quả tính toán điều tiết lũ

3.2.1 Bố trí tổng thể

Tuyến tràn được bố trí ở vai trái của đập tuyến tràn nằm thẳng góc với tuyến đậpnằm trên khu vực tương đối bằng phẳng nền địa chất tương đối tốt Chọn loại tràn cócửa van khống chế, nối tiếp sau tràn là dốc nước có chiều rộng không đổi, cuối dốcnước được nối tiếp với đoạn nước rơi, tiếp đó là bể tiêu năng (Dòng chảy sau khi quangưỡng tràn (với lưu lượng lớn) sẽ mang một năng lượng lớn Khi đổ về hạ lưu có thểgây xói lở, cuốn trôi chân công trình, dẫn đến hư hỏng công trình Do đó cần có biệnpháp tiêu năng để tiêu bớt năng lượng thừa, đảm bảo an toàn cho công trình)

Bảng 3.3: Bố trí tổng thể tràn

Hình thức Thông số Đơn vị B = 18m B = 21m B = 24mNgưỡng Hình thức Đỉnh rộng Đỉnh rộng Đỉnh rộng