đồ án tốt nghiệp cử nhân - kĩ thuật công trìnhi

đồ án tốt nghiệp cử nhân - kĩ thuật công trình

LỜI CẢM ƠN

Trải qua 10 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự giúp đỡ tận tình của Th.s ĐỗXuân Tình, K.s Lưu Văn Kiên và các anh chị kỹ sư làm việc ở Viện Đào Tạo vàKhoa học ứng Miền Trung cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án

“ Thiết Kế Hồ Chứa SUỐI CHAY” Đây chính là công trình đầu tay của em trướckhi rời khỏi ghế nhà trường và cũng chính là hành trang giúp em bớt đi bỡ ngỡ khi

ra thực tế làm việc.

Để có được ngày hôm nay em không thể kể xiết được công ơn to lớn của cácthầy các cô đã không quản mệt nhọc, truyền đạt cho chúng em những kiến thức quýbáu, những kinh nghiệm tâm huyết của mình

Quá trình làm đồ án đã giúp em hiểu thêm về quy mô, tầm quan trọng, cũngnhư quá trình thiết kế một công trình thủy công, đồng thời cũng học hỏi thêm nhiềukinh nghiệm Qua đây em cũng phần nào biết tổng hợp kiến thức, biết sử dụng vàchọn lọc kiến thức phù hợp với chuyên ngành của mình

Với vốn kiến thức và thời gian có hạn cùng với việc chưa được đi thực tếnhiều cho nên trong đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong thầy cô bổ sung

và chỉnh sửa để giúp em có thêm tự tin vững bước trên con đường sau này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy,các cô đã tận tình truyền đạt kiến thứctrong suốt hơn hai năm học của em tại trường Cảm ơn Ths.Đỗ Xuân Tình, K.s LưuVăn Kiên đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án Cảm ơn bangiám đốc, các anh chị kỹ sư, nhân viên của Viện đào tạo và khoa học ứng dụngmiền Trung đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình làm đồ án ở đây

Phan Rang tháng 03 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Viết Hùng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……… 4

PHẦN I CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN…… ……… 6

1.1 Vị trí địa lý……….6

1.2 Điều kiện địa chất, thủy văn……… 8

1.3 Tình hình dân sinh kinh tế ……… 12

1.4 Hiện trạng thủy lợi……….……… …12

1.5 Nhiệm vụ công trình……… ……… 13

CHƯƠNG 2:GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH……….…… 14

2.1 Giải pháp và các hạng mục công trình……… ………… 14

2.2 Các thông số tính toán……… 14

2.3 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế……….………… 15

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ ……….……….… 16

3.1 Nhiệm vụ và mục đích tính toán ……….……… …… 16

3.2 Phương pháp tính toán điều tiết lũ……… … 17

3.3 Tính toán điều tiết lũ xác định mực nước lũ thiết kế và mực nước lũ kiểm tra……… ……… 19

PHẦN II CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT……….………… 23

4.1 Nhiệm vụ và mục đích của công trình ……… 23

4.2 Vị trí tuyến đập 23

4.3 Hình thức đập 23

4.4 Xác định cao trình đỉnh đập 24

4.5 Thiết kế mặt cắt cơ bản 29

4.6 Tính thấm qua đập đất 33

4.7 Tính ổn định mái đập……… 47

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ……… 63

5.1 Phân tích và lựa chọn tuyến tràn……… 63

5.2 Lựa chọn kích thước và cấu tạo các bộ phận……… 63

5.3 Tính toán thủy lực………64

5.4 Kiểm tra ổn định đập tràn………87

5.5 Chọn cấu tạo chi tiết………91

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC……….94

6.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán……….94

6.2 Thiết kế kênh hạ lưu………95

6.3 Tính toán khẩu diện cống……… 96

6.4 Xác định các lực tác dụng lên cống……… 100

6.5 Chọn cấu tạo chi tiết………102

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… … 106

MỞ ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng Chủ Nghĩa Xã Hội ở nước ta và sự nghiệp công

nghiệp hóa-Hiện đại hóa nông thôn Sự phát triển của các ngành kinh tế quốc dân

và nhu cầu dùng nước giữa các ngành ngày càng tăng, bởi vậy nó đòi hỏi nhu cầudung nước phải đầy đủ và cân đối giữa các ngành Từ đó đề ra mục tiêu, nhiệm vụphải xây dựng và điều chỉnh nguồn nước phục vụ cho việc phát triển kinh tế quốcdân

Việc xây dựng hồ chứa nước Suối Chay là một nhu cầu bức thiết, có một ý nghĩarất lớn làm thay đổi bộ mặt khu vực Để ổn định từng bước và nâng cao đời sốngnhân dân ở địa phương

PHẦN 1

THIẾT KẾ CƠ SỞ

Chương 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ DÂN SINH KINH TẾ

§1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO KHU VỰC XÂY

DỰNG CÔNG TRÌNH

1.1.1 Vị trí địa lý của hồ chứa nước.

-Hồ chứa nước suối Chay nằm ở vị trí hợp lưu của ba nhánh suối thuộc xã Cát

Trinh-huyện Phù Cát –tỉnh Bình Định Cách thị trấn Phù Cát 6km về phía Đông Bắc

có tọa độ địa lý trên bản đồ 1/25000 như sau:

15°52’ ÷ 15°56’ vĩ độ Bắc

93°00’ ÷ 97°00’ kinh độ Đông

Hồ chứa xây xong khu vực được hưởng lợi là ở phía Nam.

1.1.2 Địa hình địa mạo

1.1.2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo.

-Hồ suối Chay được cung cấp bởi ba suối chính, các suối này được xuất phát từ

những dãy núi cao chảy từ Đông Bắc xuống Tây Nam Xung quanh hồ là những câybụi rậm rạp Gần mép nước là những cây bạch đàn do tổ chức PAM tài trợ trồngđược 6 đến 8 năm tuổi Cây trồng được phát triển nhanh, độ che phủ rậm rạp Chonên nguồn sinh thủy ở khu vực rất dồi dào

-Nhìn chung địa hình khu đầu mối của hồ chứa nước suối Chay tương đối bằngphẳng, rộng rãi,rất thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng và tổ chức thi công

1.1.2.2 Điều kiện địa hình.

-Để phục vụ cho công tác lập luận chứng kinh tế kỹ thuật, thiết kế kỹ thuật của hồ

chứa nước suối Chay, đã khảo sát tài liệu địa hình như sau:

a/ Tài liệu thu thập:

-Bản đồ khu vực tỉ lệ : 1/50.000; 1/25.000 do nhà nước ban hành.

b/ Tài liệu khảo sát:

0 5 10

§1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN

1.2.1 Khí hậu thủy văn

1.2.1.1 Đặc trưng về lưu vực.

Các đặc trưng địa lý của khu vực tính đến tuyến dự kiến xây dựng công trình đầu

mối, xác định từ bản đồ 1/50.000 được kết quả như sau:

Bảng tốc độ gió theo tiêu chuản thiết kế:

1.2.2.1 Tài liệu khảo sát địa chất.

-Mặt cắt địa chất dọc, ngang tuyến đập.

* Địa tầng:Tuyến đập đất tính từ trên xuống dưới bao gồm các lớp:

+Lớp 1:Đất á sét màu nâu xám, xám trắng loang lổ Đất ẩm, trạng thái nửa cứngchặt vừa Bề dày lớp (0,5-2,0) m Nguồn gốc aQ

+Lớp 2:Tầng Laterrit hóa có dạng hỗn hợp cát cuội sỏi, dăm được gắng kết bằngđất Á sét có màu thay đổi từ xám vàng, xám trắng, nâu đỏ đến xám đen Đất ẩm,nửa cứng chặt vừa Cấu tạo dạng ổ,dạng vỉa phân lớp xen kẹp nhau Bề dày từ (5,0-9,0) m.Nguồn gốc eQ Lớp này thấm nước trung bình

+Lớp 3:Tầng Laterrit hóa là lớp cuội sỏi kết hợp bằng đất bị Laterrit hóa kém Đất

có màu vàng nâu đỏ Thành phần của đất là cuội sỏi, dăm sạn đá khoáng, phần hạtnhỏ chiếm tỉ lệ thấp.Dăm sạn kém cứng chắc, khi khô trở nên cứng chắc hơn lớpnày chỉ phân bố ở vai đập trái Bề dày lớp từ (8,0-11,0) m Nguồn gốc eQ Lớp nàythấm nước mạnh

+Lớp 4:Á sét nặng-sét nhẹ xám vàng,nâu vàng loang lổ xám trắng Đất ẩm vừa,chặt vừa, nửa cứng-dẻo cứng Lớp này chỉ nằm dưới lớp 3 Bề dày chưa xác định.Nguồn gốc eQ

Đất nền đập : Gồm các lớp 1, 2, 3, 4.

+Lớp 1:Lớp này có tính thấm nước mạnh: K= 2.10 5 m/s

+Lớp 2:Lớp này có tính thấm nước trung bình: K= 4.10  6 m/s

+Lớp 3:Lớp này tính thấm nước mạnh : K= 2.10 5 m/s

+Lớp 4:Lớp này có tính thấm nước yếu, phạm vi phân bố sâu

* Địa chất thủy văn:

Trong phạm vi tuyến đập chính của hồ chứa nước suối Chay hầu như không có

tầng nước ngầm Nguồn cung cấp nước cho hồ chủ yếu từ mưa và nước suối

b/ Tuyến cống lấy nước:

-Địa chất tuyến cống tính từ trên xuống dưới bao gồm các lớp :1, 2, 4, 6.

-Đáy cống dự kiến nằm ở lớp 4

c/ Bãi vật vật liệu:

-Qua kết quả khảo sát địa chất công trình đã tìm kiếm được 4 mỏ vật liệu đất xâydựng gồm các mỏ II, mỏ IV, mỏ V ở hạ lưu đập, mỏ III ở trong long hồ, với tổngkhối lượng như sau:

+Tổng khối lượng bóc bỏ :12.600 m3

+Tổng khối lượng khai thác :89.700 m3

-Các mỏ vật liệu đất nằm gần phạm vi đập, dễ khai thác và vận chuyển trong quá trình thi công Các lớp đất khai thác gồm : lớp 2a, lớp 3a, lớp 4a, lớp 5a, đều đáp ứng yêu cầu kỹ thuật

§1.3 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ

Khu vực hưởng lợi công trình gồm xã Cát Trinh và Cát Tân có:

-Dân số gồm : 13.795 người

-Số hộ gia đình : 2.226 hộ

-Lao động : +Lao động chính : 4.607 người

+Lao động phụ :3.850 người

-Diện tích tự nhiên : 5.975 người

-Diện tích đất nông nghiệp :1239 ha

-Bình quân sản lượng lương thực đầu người : 380kg/người năm

-Thu nhập bình quân :370.000 đ/người năm

Ngoài sản xuất nông nghiệp, một bộ phận nhỏ dân cư trong hai xã sống bằng nghềbuôn bán và tiểu thủ công nghiệp Nhìn chung đời sống nhân dân còn nghèo khổ,cần phải có kế hoạch cụ thể nhằm phát triển cơ sở hạ tầng Nâng cao từng bước đờisống nhân dân ngang với xu thế phát triển hiện nay

§1.4 HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.4.1: Hiện trạng thuỷ lợi

-Hồ suối Chay được cung cấp bởi ba suối chính, các suối này được xuất phát từ

những dãy núi cao chảy từ Đông Bắc xuống Tây Nam Xung quanh hồ là những câybụi rậm rạp Gần mép nước là những cây bạch đàn do tổ chức PAM tài trợ trồngđược 6 đến 8 năm tuổi Cây trồng được phát triển nhanh, độ che phủ rậm rạp Chonên nguồn sinh thủy ở khu vực rất dồi dào

-Vì vậy việc xây dựng hồ chứa nước suối Chay để trữ lượng nước tưới cho 450 ha

đất canh tác thuộc hai xã Cát Trinh và Cát Tân của huyện Phù Cát là việc hết sức

cấp thiết phục vụ tưới và tận dụng được nguồn nước dồi dào không thất thoát

1.4.2 Phương án quy hoạch chung

Nhìn chung đời sống nhân dân còn nghèo khổ, cần phải có kế hoạch cụ thể nhằm

phát triển cơ sở hạ tầng Nâng cao từng bước đời sống nhân dân ngang với xu thế

phát triển hiện nay Chính vì vậy việc xây dựng hồ chứa nước suối Chay là vô cùng

quan trọng và cấp bách, nâng cao việc sản xuất từ một vụ lên hai vụ cho bà con

trong hai xã Cát Trinh và Cát Tân.Không những phát triển cây lương thực mà còn

thuận lợi về chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản

§1.5 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

Công trình hồ chứa nước suối Chay có nhiệm vụ:

-Trữ lượng nước tưới cho 450 ha đất canh tác thuộc hai xã: Cát Trinh, Cát Tân

huyện Phù Cát

Trong đó :

+Lúa đông xuân : 200 ha

+Màu đông xuân : 150 ha

+Cây công nghiệp : 100 ha

+Lúa hè thu :200 ha

+Lúa mùa :50 ha

-Nuôi cá nước ngọt và cải tạo một phần khí hậu vùng dự án

Bảng nhu cầu nước dùng

Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện tự nhiên, phương hướng phát triển kinh tế xã hộitrong khu vực, dự án cần lựa chọn được vị trí, hình thức công trình một cách hợp lý

để phục vụ cho những yêu cầu sau:

Cung cấp nước tưới cho khu tưới thuộc hai xã Cát Trinh và Cát Tân với qui môdiện tích tưới cho 450 ha đất nông nghiệp

Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư trong khu tưới

Kết hợp nuôi trồng thủy sản

Kết hợp giao thông nông thôn và giao thông nội đồng

Cải thiện tiểu vùng khí hậu và môi trường sinh thái,cải tạo đất, chống xói mòn

2.12 Phương án tuyến công trình đầu mối

Vùng tuyến công trình đầu mối nằm ở vị trí tọa độ 15°52’ ÷ 15°56’ vĩ độ Bắc và

93°00’ ÷ 97°00’ kinh độ Đông Hồ chứa nước suối Chay nằm ở vị trí hợp lưu của

ba nhánh suối thuộc xã Cát Trinh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định Cách thị trấn PhùCát 6km về phía Đông Bắc có tọa độ địa lý trên bản đồ 1/25.000 kết hợp ngoài thựcđịa đã xác định được hai tuyến duy nhất để có thể xây được cụm công trình đầu mốicủa hồ chứa

Vùng tuyến công trình đầu mối là đoạn suối thu hẹp hai bên sườn núi lấn ra lòngsuối, hạ lưu mở rộng dần chảy vào khu tưới Trong vùng tuyến đầu mối nghiên cứuhai vai đồi cách nhau khoảng hơn 1km

Do địa hình ở đây tương đối dốc, nên việc chọn tuyến rất dễ dàng Chính vậy mà

ta chọn ngay trên vị tríthu hẹp của hai quả đồi qua thực tế và số liệu đã khảo sát

Từ số liệu khảo sát thực tế ta tiến hành thiết kế tuyến đập,tràn và cống

-Lưu lượng cống :Qcông = 0,64 m3/s

-Cao trình mực nước đầu kênh :  MNdk = 28,50 m

§2.3 XÁC ĐỊNH CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

2.3.1 Cấp bậc công trình.

Cấp công trình được xác định theo hai điều kiện

2.3.1.1 Theo chiều cao công trình và loại nền:

Sơ bộ xác định đỉnh đập theo công thức sau :

-Trong đó :

H : Chiều cao cơng trình

MNDBT : Cao trình mực nước dâng bình thường -Dựa vào bình đồ địa hình và nhiệm vụ cấp nước,sơ bộ xác định đượcMNDBT = 40m

a: độ cao an tồn kể đến độ dềnh do giĩ,chiều cao sĩng leo ứng vớiMNDBT ,sơ bộ chọn a = 2

Thay vào (2-1) ta cĩ : H = 40 - 28 +2= 14 m

Như vậy,đập cĩ chiều cao từ 8÷15 m, trên nền khơng phải là đá.Theo tiêu chuẩn

Việt Nam 285-2002, thuộc cơng trình cấp IV (Đập cĩ chiều cao từ 8÷15 m,)

2.3.1.2 Theo nhiệm vụ cơng trình :

-Cơng trình hồ chứa nước suối Chay cĩ nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 450 hađất nơng nghiệp

Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư trong khu tưới

Kết hợp nuơi trồng thủy sản

Kết hợp giao thơng nơng thơn và giao thơng nội đồng

Cải thiện tiểu vùng khí hậu và mơi trường sinh thái,cải tạo đất, chống xĩi mịn -Theo TCVN 285-2002, cơng trình tưới dưới 2.000 ha, thuộc cơng trình cấp IV -Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén TCTK 157-2002

-Chọn cấp cơng trình : Cơng trình đầu mối cấp IV ( chọn cấp cơng trình lớn hơn)

2.3.2 Các chỉ tiêu thiết kế.

-Mức đảm bảo tưới :P= 85%

-Tần suất mưa thiết kế :75%

-Tuần suất lũ thiết kế :P= 1,5%

-Tần suất lũ kiểm tra : P= 0,5%

-Tần suất giĩ lớn nhất :4% V4 %= 39,0 m/s

-Tần suất giĩ bình quân lớn nhất : 50% V50 %= 20,9 m/s

-Tuổi thọ cơng trình : 50 năm

-Hệ số tin cậy :Kn = 1,15

Chương 3

TÍNH TỐN VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ

§3- 1 : CHỌN PHƯƠNG ÁN TRÀN

- Để chọn được phương án tràn hợp lý về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tếcao nhất Tồn bộn ngưỡng tràn, dốc tràn và tường tràn đều được đặt trên nền đấttốt ổn định Chiều rộng tràn : B tr = 35 m

§3- 2 : NHIỆM VỤ VÀ MỤC ĐÍCH TÍNH TỐN

3.2.1- Nhiệm vụ:

+ Tính toán điều tiết lũ có nhiệm vụ cơ bản là nghiên cứu cách hạ thấp đỉnhlũ nhằm đáp ứng các yêu cầu phòng lũ cho các công trình ven sông và khu vựchạ lưu

3.2.2- Mục đích :

+Thông qua cơ sở tính toán làm thỏa mãn các yêu cầu phòng lũ đề ra Tìm racác phương án hợp lý nhất về dung tích phòng lũ cần thiết của kho nước, lưulượng phòng lũ lớn nhất, vị trí kích thước của công trình xả lũ và phương thứcvận hành kho nước

+Để hoàn thành nhiệm vụ và đạt được mục đích niêu trên Việc tính toánđiều tiết lũ phải dựa trên cơ sở phân tích , xác định một số tham số đặc trưngnhư :

- Xác định dung tích phòng lũ kho nước

- Phương thức vận hành công trình

- Quy mô công trình tràn

- Lưu lượng xả lũ lớn nhất xuống hạ lưu

3.2.3- Tài liệu tính toán :

- Tài liệu về địa hình

- Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế ứng với tần suốt P = 1,5%,Qp = 244,00

m3/s

- Tổng lượng lũ thiết kế ứng với tần suốt P = 1,5% , Wp =3,47*106 m3

- Đường quan hệ đặc tính lòng hồ Z V ; Z F

- Thời gia lũ được xác định theo dạng đường quá trình tam giác:

244

10

* 47 , 3

* 2

§3- 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐIỀU TIẾT LŨ

3.3.1- Chọn hình thức đập tràn :

-Dựa vào tài liệu địa hình,đặc trưng lũ thiết kế, quy mô hồ chứa, cao trìnhmực nước dâng bình thường Em chọn phương án xây dựng tràn là :

+ Hình thức tràn : Tràn dọc, ngưỡng tràn thực dụng Ôphi xê rốp kếthợp với trụ bin đóng mở bằng phai

Chọn : Z Ng.T Z MNDBT  1 , 00  39 , 00 (m)

3.3.2- Công thức tính lưu lượng đập tràn :

-Lưu lượng chảy qua đập tràn được xác định theo công thức sau :

2 / 3 0

*

0 m * B * 2 * g * H

Q  T (m3/s)

-Trong đó :

 +Q0 là lưu lượng xả lớn nhất của tràn trong trường hợp mở hết van và

trong hồ cĩ mực nước dâng bình thường: Q0 = m.Btr 3 / 2

0

.

+BT : Bề rộng đập tràn (m)

+m : Hệ số lưu lượng ; m = 0,36 +Ho :Cột nước trước ngưỡng tràn có kể đến lưu tốc tới gần ,do mặthồ rộng nên có thể coi Vo = 0

3.3.3 - Phương pháp tính toán điều tiết lũ :

- Theo quy phạm tính toán thủy văn công trình thì có nhiều phương pháptính toán khác nhau như :

+ Phương pháp lập bảng thử dần

+ Phương pháp đồ giải PÔTAPỐP

+ Phương pháp Runge - Kutta bậc ba

+ Phương pháp KÔ TRÊ RIN

- Trong các phương pháp nêu trên thì phương pháp lập bảng có khối lượngtính toán nhiều Phương pháp Pôta pốp khối lượng tính toán ít hơn, song mức độchính xác của phương pháp này phụ thuộc vào mức độ người tính Phương phápKô trê rin tính toán đơn giản, đối với lưu vực nhỏ thì độ sai lệch so với cácphương pháp trên không đáng kể Vì vậy để đơn giản hóa khối lượng tính toán

em chọn phương pháp tính toán điều tiết lũ bằng phương pháp Kô trê rin

+ Phương pháp Kô trê rin với lũ đến là dạng tam giác, có thể xácđịnh dung tích phòng lũ hoặc lưu lượng xả lớn nhất và quá trình lũ theo côngthức:

qmax = Qmax (

0 max

max

1

Q Q

Q V

- Qmax ù:là lưu lượng lũ đến lớn nhất: Qmax = 244,0 m3/s

-VP :Tổng lượng lũ đến ứng với tần suốt thiết kế :

VP =3,47.106 m3

-qmax :Lưu lượng xả lũ lớn nhất ứng với tần suốt thiết kế

SƠ ĐỒ TÍNH ĐIỀU TIẾT LŨ

3.3.4 - Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Kô trê rin :

-Lưu lượng xả lũ lớn nhất (qmax) được xác định bởi hệ phương trình :

max max

max

*

*2

*

*

.1

gt th

P m

H g B

m q

Q Q

Q V

V Q

q

- Tương ứng với BT , ta giả thiết các giá trị Hgt khác nhau ta có :

gt ngt MNLTK Z H

Z  

- Từ quan hệ lòng Z V xác định được : Zng t

- Qua tính toán cân bằng nước ta có :

Vng t =1,760859.106 m3 ; Zng t = 39,00 m

- Với tần suốt P=1,5% ta có :

Qmax = 244,0 m3/s ; VP = 3,45.106 m3

Các bước tính tốn như sau:

+ Cột 2 : Hgt là giá trị cột nước trước tràn,ta giả thiết với nhiều giá trị

max

1

Q Q

Q V

a Tính tốn điều tiết lũ xác định mực nước lũ thiết kế

Tính tốn điều tiết lũ xác định mực nước lũ thiết kế ứng với tần suất

b Tính toán điều tiết lũ xác định mực nước lũ kiểm tra

Tính toán điều tiết lũ xác định mực nước lũ kiểm tra ứng với tần suất

PHẦN II

THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG

TRÌNH

Chương 4 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT

§4.1 NHIỆM VỤ VÀ MỤC ĐÍCH CỦA CÔNG TRÌNH 4.1.1 Mục đích công trình.

Đập đất là một trong những hạng mục chủ yếu của công trình đầu mối Mục đíchchính của đập đất là ngăn chặn dòng chảy của sông suối, tạo thành hồ chứa nước dựtrữ nước để đáp ứng được nhiệm vụ công trình Vì đập đất sử dụng vật liệu địaphương nên yêu cầu khối lượng vật liệu tương đối lớn, do đó khi thiết kế cần phảitính toán phân tích lựa chọn mặt cắt hợp lý đảm bảo ổn định trong mọi điều kiện vàgiá thành rẻ nhất.

4.1.2 Nhiệm vụ của công trình

-Công trình hồ chứa nước suối Chay có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 450 hađất nông nghiệp

Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư trong khu tưới

Kết hợp nuôi trồng thủy sản

Kết hợp giao thông nông thôn và giao thông nội đồng

Cải thiện tiểu vùng khí hậu và môi trường sinh thái,cải tạo đất, chống xói mòn

§4.2 VỊ TRÍ TUYẾN ĐẬP

4.2.1 Tuyến thượng lưu (Tuyến I)

Vị trí tuyến đập phương án I nằm về phía thượng lưu Cách đập dâng hiện cókhoảng 230m, tuyến đập tương đối thẳng, có địa hình tương đối phức tạp, độ dốclớn, chiều dài đập ngắn nhưng dung tích hồ nhỏ

4.2.2 Tuyến thượng lưu (Tuyến II)

Vị trí tuyến đập phương án II nằm về phía hạ lưu so với tuyến đập phương án I.Cách tuyến I khoảng 250m về phiá hạ lưu đập Tuyến đập được nối liền sườn đồiphía tả và mỏm đồi phía hữu Đập có dạng hình cong nhằm tăng thêm dung tích cho

hồ chứa,chiều dài đập tương đối lớn Dung tích hồ chứa lớn hơn nhiều so với tuyến

I Đây là phương án tối ưu nhất

Địa hinh khu đầu mối tương đối bằng phẳng, rộng rãi rất thuận lợi cho việc bố trímặt bằng và tổ chức thi công

 Qua phân tích đánh giá ta lựa chọn tuyến II

 Theo sự phân công của Thầy giáo hướng dẫn, đề nghị chọn phương án tuyếnđập II để thiết kế

§4.3 HÌNH THỨC ĐẬP

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, vật liệu xây dựng nhận thấy các mỏ vật

liệu đất nằm gần phạm vi đập, mà vật liệu lại có các chỉ tiêu cơ lý tương đối tốt, trữlượng dồi dào đủ để đắp đập, dễ khai thác và vận chuyển trong quá trình thi công Qua khảo sát ta nhận thấy, hệ số thấm vừa, đất có cường độ chịu lực tốt, kết cấuchặt vừa trạng thái dẻo cứng nền đất tương đối ổn định, nên đập được chọn xâydựng trên nền đất ổn định Vật liệu đắp đập là đất thiên nhiên chất lượng đảm bảođáp ứng nhu cầu xây dựng

Vì vậy ta chọn hình thức đập là đập đồng chất

§4.4 XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP

Cao trình đỉnh đập được xác định theo ba trường hợp sau:

-Ứng với MNDBT

a/ Mức đảm bảo thiết kế công trình:

Tra bảng 4-1 TCVN 285-2002 thì mức đảm bảo tưới: P= 75%

b/ Tần suất lưu lượng:

Tra bảng 4-2 TCVN 285-2002 đối với công trình cấp IV thì tần suất thiết kế là P=1,5% và tần suất kiểm tra là P= 0,5%

c/ Hệ số tổ hợp tải trọng:

Theo điều 6.1 và điều 6.2 trang 18,19 TCVN 285-2002 thì:

+Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản thì nc = 1,00

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

d/ Hệ số điều kiện làm việc: m =1,0 tra bảng 4-2 GTTCTI

e/ Hệ số an toàn ổn định về trượt:

Theo TCN 157-2005 với công trình cấp IV thì.

+Đối với tải trọng chủ yếu [K]= 1,15

+Đối với tải trọng đặc biệt [K]= 1,05

g/ Tần suất gió:

+Đối với tần suất gió lớn nhất 4% =>V4 % = V =39,0 m/s

+Đối với tần suất gió bình quân lớn nhất 50% =>V50 % = 20,9 m/s

h/ Đà gió ứng với MNDBT và MNLTK:

Đà gió tính toán với MNDBT D = 670 m

Đà gió tính toán với MNLTK D = 680 m

4.4.2 Xác định cao trình đỉnh đập :

Theo quy phạm thiết kế đập đất đầm nén QPVN 11-77 Tính cho hai trường hợptrên sau đó chọn cao trình đỉnh đập lớn nhất ứng với trường hợp bất lợi nhất Ta cócông thức:

Cao trình được xác định theo công thức:

h: Độ dềnh mặt nước do gió ứng với trường hợp tính toán (m).

hsl : Chiều cao sóng leo ứng với trừơng hợp tính toán (m)

a: Độ vuợt cao an toàn (lấy a= 0,5 m công trình cấp IV theo 14TCN-157-2005)

D V



cos

670 39 10 2

2 6

K3 : Là hệ số phụ thuộc cấp độ gió và độ dốc mái

K4 : Là hệ số phụ thuộc / hsl% và độ dốc của mái

K : hệ số phụ thuộc góc s giữa hướng gió và phương vuông góc với trục đập tra bảng 3-3 GTTCTI trang 63

hsl% : Chiều cao sóng với mức bảo đảm P= 1%

+Xác định h sl%

hsl% = K1%.h s (3.6)

Theo QPTL C -1-78, hsl% được xác định như sau :

* Giả thiết trường hợp đang xét là sóng ở vùng nước sâu H > 0,5

Tính các đại lượng không thứ nguyên:

23 , 5433 39

21600 81 , 9





V

t g

321 , 4 39

670 81 , 9

2

V

D g

Với t là thời gian gió thổi liên tục Do không có tài liệu nên đối với hồ chứa cóthể lấy t =6h

* Dựa vào hình P (2.1) GTTCT1 xác định được các đại lượng không thứ nguyên ( 2trị số g 2s

81 , 9

39 004 , 0

004 ,

65 , 0 39 65 , 0

58 , 2 81 , 9 2

2 2

K1, K2 phụ thuộc vào độ nhám tương đối ΔZ(mm)/ hs1 % và đặc trưng vật liệu gia mặt

đập tra bảng 3.1 GTTCTI trang 63 được: K1 = 0,9

K2 = 0,8

Vì mái đập gia cố bằng đá lát nên ΔZ(mm)= 0,03m =>ΔZ(mm)/ hs1 %= 0,03/1,28 =0,02

K3 : Phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái với V= 39 m/s ( 20 m/s ) và m= 3tra bảng 3.2 GTTCTI trang 63 ta có K3= 1,5

K4 :Phụ thuộc vào hệ số mái và hệ số λ/H, với m= 3, λ/H= 0,865 và h/ λ= 0,06tra hình 3-8 GTTCTI trang 66 => K4 = 1,15

K :hệ số phụ thuộc góc s giữa hướng gió và phương vuông góc với trục đậptra bảng 3-3 GTTCTI trang 63 ta có K =1

Thay tất các giá trị vào công thức (3.5), ta có :

Zdd =MNLTK +h’ + hsl‘+ a’ (3.2) Trong đó

h’ : Là độ dềnh của nước do gió ứng với vận tốc gió bình quân lớn nhất nhiềunăm: Vbqmax= 20,9 m/s (P= 50%)

h’sl: Chiều cao sóng leo ứng với Vbqmax

a’: là độ vượt cao an toàn (theo 14TCN-157-2005 với công trình cấp IV đượca’= 0,5m)

a/ Xác định h’:

h’= 2.10 6 cos

'

' ' 2

H g

D V

αs’ (3.7)V’:Là vận tốc gió tính toán bình quân max V’= 20,9 m/s

D’ : Đà gió ứng với MNLTK D’ = 680 m

g : Gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2

H’ : chiều sâu nước trước đập H= MNLTK - Zđ = 41,12 – 28 = 13,12 m

’s :Là góc hợp bởi phương vuông góc với trục đập và hướng gió thổi lấy = 0

 cos’s = 1

Thay các giá trị vào (3.7) ta được:

h’= 2.10 6 cos

'

' ' 2

H g

D V

αs ’=2.10 6 1 

12 , 13 81 , 9

680 9 ,

K’3 :Là hệ số phụ thuộc cấp độ gió và độ dốc mái

K’4 :Là hệ số phụ thuộc λ/h và độ dốc của mái

K’ : hệ số phụ thuộc góc s giữa hướng gió và phương vuông góc với trục đậptra bảng 3-3 GTTCTI trang 63

Xác định h sl% ’

Theo QPTL CI-78 ,ta giả thiết

* Giả thiết trường hợp đang xét là sóng ở vùng nước sâu H’ > 0,5

Tính các đại lượng không thứ nguyên:

56 , 10138 9

, 20

21600 81 , 9 '

27 , 15 9

, 20

680 81 , 9 '

'

2

V

D g

Với t là thời gian gió thổi liên tục Do không có tài liệu nên đối với hồ chứa có thể lấy t = 6h

Dựa vào hình P (2.1) xác định được các đại lượng không thứ nguyên ( 2 trị số g

9 , 20 0074 , 0 ' 0074 , 0 '

2 2

915 , 0 9 , 20 915 , 0 '.

95 , 1 81 , 9 2

 Vậy thoả mãn điều kiện sóng nước sâu

hsl%. được xác định bởi công thức

h’sl%. = K’1%.h' s

K’1% : Ứng với sóng leo 1%  K’1% = 2,06 tra đồ thị P 2.3 GTTCTI ứng với

27 , 15 9

,

20

680

K’1, K’2 phụ thuộc vào độ nhám tương đối ΔZ(mm)/ hs1 % và đặc trưng vật liệu gia

mặt đập tra bảng 3.1 GTTCTI trang 63 được: K’1 = 0,8

K’2= 0,7

Vì mái đập gia cố bằng đá lát nên ΔZ(mm)= 0,03m =>ΔZ(mm)/ hs1 %= 0,03/0,679 = 0,04 K’3 : Phụ thuộc vào vận tốc gió và hệ số mái với V’= 20,9 m/s ( 20 m/s ) vàm= 3 tra bảng 2.2 GTTCTI trang 22 ta có K’3= 1,5

K’4 :Phụ thuộc vào hệ số mái và hệ số λ/H, với m= 3, λ/H= 0,47 và h/ λ= 0,056tra hình 3-8 GTTCTI trang 66 => K’4 = 1,15

K :hệ số phụ thuộc góc s giữa hướng gió và phương vuông góc với trục đậptra bảng 3-3 GTTCTI trang 63 ta có K’ =1

Thay tất các giá trị vào công thức (3.5), ta có :

h’sl 1%= K’1 K’2 K’3 K’4 K’ h’sl% = 0,8.0,7.1,5.1,15.0,679.1 = 0,656 m

Thay tất cả vào công thức (3.2), ta có :

Cao trình đỉnh đập là:

Zdd = MNLTK +h’ + h’sl + a’ = 41,12 + 0,0046 + 0,656 + 0,5 = 42,08 m

4.5.1.1 Bề rộng đỉnh đập.

Nếu công trình yêu cầu làm giao thông thì chiều rộng đỉnh đập được chọn theoqui phạm của giao thông Công trình hồ chứa nước suối Chay không có yêu cầugiao thông nên chọn bề rộng đập B= 5 m Phía thượng và hạ lưu đỉnh đập xây gờchắn bằng đá xây vữa M100 dày 20cm Mặt đập được rãi cấp phối sỏi đỏ dày 20 cm

Mái thượng lưu: m=0,05H + 2,00 =0,05.14,70 + 2,00 =2,735

Mái hạ lưu: m= 0,05H +1,5 = 0,05.14,70 + 1,5 = 2,235

H= Zđd - Zđ = 42,70 – 28 = 14,70 mVậy ta chọn :

+Mái thượng lưu m1= 3

+Mái hạ lưu m2 = 2,5

b/ Cơ đập:

Vì đập cao 14,70 m Để thuận lợi cho đi lại và thi công, tăng độ ổn định của mái ta

bố trí cơ đập ở cao trình 36 m đối với hạ lưu đập, mặt cơ rộng 3,0 m có bố trírãnh thoát nước ở thượng lưu cơ

d/ Thiết bị thoát nước.

+Thiết bị thoát nước thân đập:( đoạn lòng sông )

- Mục đích của việc đặt thiết bị thoát nước than đập là cho dòng thấm thoát ra hạ

lưu được an toàn và dễ dàng, hạ thấp đường bão hòa không cho dòng thấp thoát ramái hạ lưu đập, làm tăng ổn định, chống xói ngầm và chống trượt mái

-Vật liệu làm vật thoát nước ta chọn xếp bằng đá hộc vì;

+Trong khu vực trữ luongj đá rất dồi dào, tính chất cơ lý thỏa mãn yêu cầu

+Loại thoát nước này có cấu tạo đơn giản, có tác dụng chống đỡ than đập, tăngthêm ổn định của mái thượng lưu, ít bị hư hỏng trong quá trình làm việc, công tácthi công đơn giản

-Hình thức làm thiết bị thoát nước than đập là đống đá tiêu nước hình lăng trụ,phía trên lăng trụ bố trí thoát nước kiểu áp mái Kích thước được được xác định :

Phần tiếp giáp giữa thiết bị thoát nước của đập và nền có cấu tạo tầng lọc ngượcgồm hai lớp :

+ Đá dăm dày 20(cm)

+ Cát lọc dày 15 (cm)

+Đoạn trên sườn đồi (vai đập )

Lúc này hạ lưu không có nước,nhằm tiết kiệm chi phí và khối lượng đá ta làmthiết bị thoát nước kiểu áp mái bằng đá lát khan, tiếp giáp giữa thiết bị thoát nướcvới đập và nền ta cũng bố trí tầng lọc ngược như ở đoạn lòng sông với cát dày

20(cm), sỏi dày 15(cm) Cao trình đỉnh của vật thoát nước áp mái được tính toánchính xác hóa trong phần tính toán thấm, lấy từ điểm ra của đường bão hòa cộngvới độ cao an toàn a = 0,5 (m).

4.5.2 Bảo vệ mái đập

4.5.2.1 Mái thượng lưu.

Hình thức bảo vệ mái thượng lưu, chủ yếu là tránh các lực tác dụng lên mái đậpnhư: sóng, nhiệt độ, lực thấm thủy động khi mực nước trong hồ rút nhanh

Vậy để tránh mất ổn định và đảm bảo cho mái đập làm việc bình thường trongthời gian hoạt động của công trình Ta chọn hình thức bảo vệ mái đập bằng đá látkhan dày 25 cm, phần tiếp giáp cấu tạo theo hình thức lọc ngược:

+Dăm, sỏi dày 15 cm

+Cát lọc dày 10 cm

Phạm vi bảo vệ từ đỉnh đập xuống dưới MNC một khoảng δ

δ= 1,5hS (GTTCTI)

Khi mực nước ở hồ là MNDBT thì hS = 1,09 m ta có: => δ= 1,5.1,09= 1,64 m Vậy cao trình tầng đá bảo vệ là: TĐBV= MNC – δ = 29,7 – 1,64 = 28,06 m

Việc nối tiếp giữa đập và bờ cũng phải đảm bảo sự liên kết giữa đập và bờ nhưvới đập và nền Nhưng ngoài ra còn xử lý thêm là bóc bỏ lớp phong hóa, mặt nốitiếp giữa thân đập và bờ không được đánh cấp và không quá dốc.

§4.6 TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT

4.6.1 Mục đích và nhiệm vụ

Do có sự chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nên trong đập hình thành dòng thấm

xuyên qua thân đập và nền từ thượng lưu về hạ lưu Do có dòng thấm nên đã gây ratổn thất lưu lượng và làm mất ổn định cho công trình

Vì vậy mục đích của tính toán thấm qua đập để

Vì vậy mục đích của tính toán thấm qua đập là để:

-Xác định lưu lượng thấm qua đập và nền’ Từ đó xác định được lượng tổn thất của

hồ do dòng thấm gây ra, để có biện pháp phòng chống thích hợp

-Xác định vị trí đường bão hòa để từ đó tìm ra áp lực thấm dùng cho tính toán ổnđịnh mái đập

-Xác định Gradien (hoặc lưu tốc thấm)của dòng chảy trong thân đập và nền đậpnhất là chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm ta hiện tượng xói ngầm, chảy đất

- Phương pháp đồ giải

- Phương pháp thí nghiệm

Trong đồ án này áp dụng phương pháp thủy lực để tính toán trên cơ sở củaphương pháp và dựa vào các giả thiết sau:

- Dòng thấm tuân theo định luật Đắcxi;

- Chỉ xét cho bài toán phẳng;

- Dòng thấm là dòng ổn định, lưu lượng thấm theo mọi hướng là như nhau;

- Đất nền và đập là môi trường đồng nhất đẳng hướng;

- Trong miền thấm không có điểm thoát nước và tiếp nước;

- Nước chứa đầy các khe rỗng và không ép co được

4.6.3 Các trường hợp tính toán:

Trong nội dung tính thấm khi thiết kế đập đất cần phải tính toán cho các trường hợplàm việc khác nhau của đập:

- Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là mực nước min tương ứng; thết bịchống thấm, thoát nước làm việc bình thường.

- Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max tương ứng

- Ở thượng lưu mực nước rút đột ngột

- Trường hợp thiết bị thoát nước làm việc không bình thường

- Trường hợp thiết bị chống thấm bị hỏng

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này do có sự hạn chế về mặt thời gian và được

sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, nên em chỉ tiến hành tính cho ba trường hợp:

- Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước, thiết bị thoát nước làm việc bình thường

- Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max, thiết bị thoát nước làm việc bình thường

- Thượng lưu là MNLKT, hạ lưu là mực nước max, thiết bị thoát nước làm việc bình thường

Và tiến hành tính toán cho 3 mặt cắt gồm :

- Mặt cắt (1-1): tại vị trí lòng sông có cao trình đáy +28 m

- Mặt cắt (2-2): tại vị trí sườn đồi trái có cao trình đáy +34 m

- Mặt cắt (3-3): tại vị trí sườn đồi phải có cao trình đáy +36 m

4.6.4 Nội dung tính toán:

4.6.4.1 Các tài liệu cơ bản:

- Chiều dày tầng thấm tại vị trí lòng sông bằng T = 6 m

- Chiều dày tầng thấm tại vị trí sườn đồi tùy theo vị trí khác nhau của từng mặt cắt

4.6.4.2 Nội dung tính toán:

Ta tiến hành tính thấm cho đập đất tại một số mặt cắt cơ bản sau:

- Tính thấm cho mặt cắt lòng sông.

- Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi

Công thức kiểm tra độ bền thấm: Để tránh sự cố xảy ra trong thân đập và nềnđập ta cần tiến hành tính toán kiểm tra như sau

J : Gradien thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm được gọi làGradien thấm kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của đập đất

 d k

J : Gradien thấm cho phép của thân đập, phụ thuộc vào loại đấtđắp đập và cấp công trình Theo Trugaep (bảng P3 – 3) đồ án môn học thủy công tacó:

 d k

J = 1,35Theo thiết kế đập đất của Nguyễn Xuân Trường thì d

k

J được xác định theocông thức:

d k

J =

1

2 1 4 ,

0 h L

h h





Trong đó:

h1 , h2: cột nước thượng, hạ lưu

L : chiều dài tính toán của dòng thấm và được tính theo các trường hợp:

J : Gradien thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm được gọi làGradien thấm kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của nền đập đất

[ Jn

K ]: Gradien thấm cho phép của nền đập, phụ thuộc vào loại đất nền vàcấp công trình Theo Trugaep (bảng P3 – 2) đồ án môn học thủy công ta có:

 d k

J = 0,54Theo “Thiết kế đập đất” của Nguyễn Xuân Trường thì n

k

J được xác địnhtheo công thức:

Jkn= L h h T

tt 0 , 88

2 1





Trong đó: h1,h2 : cột nước thượng, hạ lưu.

Ltt : chiều dài tính toán của đập

4.6.5 Tính toán cho các trường hợp cụ thể:

Để xác định được lưu lượng chính xác ta cần chia đập ra làm nhiều mặt cắtkhác nhau Trong đồ án này ta chia đập làm 3 mặt cắt để tính toán trong đó có 1 mặtcắt lòng sông và 2 mặt cắt sườn đồi

Trong tính thấm ta áp dụng nguyên tắc độc lập về thấm Công thức tính toáncho lưu lượng thấm

q = qđ + qn

Trong đó: qđ : lưu lượng thấm qua đập (m3/s)

qn : lưu lượng thấm qua nền (m3/s).

4.6.5.1 Tính cho mặt cắt lòng sông:

Tính thấm cho 3 trường hợp:Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước; Thượng lưu là MNLTK, hạ lưu là mực nước max; Thượng lưu là MNLKT, hạ lưu

là mực nước max

a) Trường hợp 1: Thượng lưu là MNDBT, hạ lưu không có nước:

* Sơ đồ tính toán: Đập đồng chất , hạ lưu không có nước, đập trên nền không

thấm

* Xác định lưu lượng thấm:

- Hệ số mái thượng tương đương: m1 = 3,0

- Hệ số mái hạ tương đương: m2 = 2,5

Tính toán cụ thể cho mặt cắt (1 – 1) có cao trình đáy + 28 m

Từ điều kiện địa hình và địa chất ta thấy :

- Nền đập là lớp đá gốc rắn chắc không bị nứt nẻ nên khi tính toán thấm ta coinền đập không thấm nước

Vậy ta có bài toán thấm ở đây là bài toán thấm qua đập đất trên nền khôngthấm nước, có thiết bị thoát nước và không có mực nước hạ lưu.

Dùng phương pháp biến đổi mái thượng lưu

- Để giải bài toán xác định lưu lượng q và đường bão hòa ta thay tam giácthượng lưu đập bằng một hình chữ nhật, chiều rộng là L, với điều kiện vẫn đảmbảo lưu lượng thấm không đổi

-Theo công thức kinh nghiệm của C.K.Mikhailốp (5-24) GTTC Tập 1

∆L =

1 2

. 1



m

h m

14 , 5 1 3 2

12 3

49 , 1 12 10 5 2

2 2

6

2 0

đ

L

a h

J  Trong đó : - jđ

k là Gradien thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm gọi là gradien kiểm tra độ bền đặc biệt của thân đập

h k

q

tt n n

88 , 0

1



6 88 , 0 35 , 78

Jkn= 0 , 143

6 88 , 0 35 , 78

12 88

, 0

b) Trường hợp 2: Thượng lưu là MNLTK và hạ lưu có mực nước max.

Tính toán tương tự như trường hợp 1 nhưng ứng với MNLTK và MNHLmax =29,5

. 1



m

h m

62 , 5 1 3 2

12 , 13 3

m: hệ số mái thượng lưu m= 3

Lưu lượng thấm đơn vị qđ và chiều cao hút nước a0 là :

qđ = h 2(L(h ΔZ(mm)La))

2 o 2

2 1

10 1 , 9 5,62)

2(39,18

) 1,48 (1,5

J  Trong đó : - jđ

k là Gradien thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm gọi là gradien kiểm tra độ bền đặc biệt của thân đập

5 , 1 12 , 13







  Jđ k :phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình được tra từ bảng P3-3 (đồ

án môn học thuỷ công )   Jđ k = 1,35 Vậy  đ

k k

J 

KL :Công trình an toàn về xói trong thân đập

Phương trình đường bão hòa

y2 =

0

2 2 1 ) (

) (

l L L

h h

) 5 , 1 12 , 13 ( 10 2

88 , 0

).

m s m T

Ltt

T h h

5 , 1 12 , 13

88 , 0 2

h h

Tra bảng P3-3 trong GT thuỷ công ứng với loại đất ta được  n

K

J =0,54.Để đảm bảo công trình về sói an toàn thì Jkn < n

c) Trường hợp 3: Thượng lưu là MNLKT và hạ lưu có mực nước max:

* Sơ đồ tính toán

Tính lưu lượng thấm của đập:

∆L =

1 2

. 1



m

h m

21 , 6 1 3 2

5 , 14 3

m: hệ số mái thượng lưu m= 3

Lưu lượng thấm đơn vị qđ và chiều cao hút nước a0 là :

qđ = h 2(L(h ΔZ(mm)La))

2 o 2

2 1

10 18 , 1 6,21)

2(36,55

) 2,23 (1,5

J  Trong đó : - jđ

k là Gradien thấm đặc trưng cho toàn bộ vùng thấm gọi là gradien kiểm tra độ bền đặc biệt của thân đập

5 , 1 5 , 14







  Jđ k :phụ thuộc vào loại đất đắp đập và cấp công trình được tra từ bảng P3-3 (đồ

án môn học thuỷ công )   Jđ k = 1,35 Vậy  đ

k k

J  0,343<1,35