Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao năng lực các hồ chứa nước trên địa bàn tỉnh phú yên ứng dụng cho hồ chứa nước đồng tròn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN LINH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC CÁC HỒ CHỨA NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH PHÚ YÊN, ỨNG DỤNG CHO HỒ CHỨA NƯỚC ĐỒNG TRÒN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN LINH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC CÁC HỒ CHỨA NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH PHÚ YÊN, ỨNG DỤNG CHO HỒ CHỨA NƯỚC ĐỒNG TRỊN Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60580202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐỖ VĂN LƯỢNG HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Văn Linh LỜI CÁM ƠN Với giúp đỡ phòng Đào tạo Đại học sau Đại học, Khoa Cơng trình trường Đại học Thuỷ Lợi, thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp gia đình đến Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài:“Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao lực cho hồ chứa địa bàn tỉnh Phú Yên, ứng dụng cho hồ chứa nước Đồng Trịn”đã hồnthành Tác giả xin tỏ lịng biết ơn chân thành đến quan, đơn vị cá nhân truyền đạt kiến thức, cho phép sử dụng tài liệu công bố Đặc biệt tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Đỗ Văn Lượng trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trình thực luận vănnày Với thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong bảo đóng góp ý kiến thầy, giáo, Quý vị quan tâm bạn bè đồng nghiệp MỤC LỤC LỜICAM ĐOAN i LỜICÁMƠN .ii MỤCLỤC iii DANH MỤC CÁCHÌNHẢNH vi DANH MỤCBẢNGBIỂU vii DANH MỤC CÁC TỪVIẾTTẮT .ix MỞĐẦU 1 Tính cấp thiết củaĐềtài Mục đích củaĐềtài .2 Đối tượng phạm vinghiêncứu Cách tiếp cận phương phápnghiêncứu .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG HỒCHỨA NƯỚC 1.1 Khái niệm, nhiệm vụ, vai trò hồchứanước 1.2 Tình hình xây dựng hồ chứa nước giới ởViệtNam 1.2.1 Tình hình xây dựng hồ chứa nước trênthếgiới 1.2.2 Tình hình xây dựng hồ chứa nước ởViệt Nam 1.3 Hiện trạng lực phục vụ hồ chứa nước tỉnhPhúYên 1.3.1 Vị trí địa lý đặc điểm tự nhiên tỉnhPhúYên 1.3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội phương hướng phát triểnthủylợi 11 1.3.3 Phương hướng phát triểnthủylợi .12 1.3.4 Hiện trạng xây dựng hồ chứa nước tỉnhPhúYên 12 1.3.5 Đánh giá lực phục vụ hồ chứa nước tỉnhPhúYên 14 1.4 Những nghiên cứu nâng cao lực hồ chứa nước giới ởViệt Nam 15 1.4.1 Những nghiên cứu nâng cao lực hồ chứa nước trênthếgiới .15 1.4.2 Những nghiên cứu nâng cao lực hồ chứa nước ởViệtNam 17 1.5 Kết luậnchương1 18 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CƠSỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁPNÂNG CAO NĂNG LỰC CỦA CÁC HỒ CHỨA NƯỚC TẠIPHÚ YÊN 20 2.1 Những yêu cầu nâng cao lực hồchứanước .20 2.2 Tiêu chuẩn để lựa chọngiảipháp 20 2.3 Nghiên cứu giải pháp nâng cao lực hồ chứa nước tạiPhúYên 21 2.3.1 Các giải pháp cơng trình phía thượng lưuhồchứa 21 2.3.2 Các giải pháp nâng cao dungtíchhồ 23 2.3.3 Các giải pháp nâng cao khả tháo lũ củađậptràn .26 2.4 Kết luậnchương2 36 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC HỒ CHỨANƯỚCĐỒNGTRÒN 37 3.1 Tổng quan cơng trình hồ chứa nướcĐồngTrịn 37 3.1.1 Vị trícơngtrình 37 3.1.2 Đặc điểmtự nhiên 38 3.1.3 Nhiệm vụ thơng số kỹthuậtchính 40 3.2 Hiện trạng lực phục vụ hồ chứa nướcĐồngTròn 41 3.2.1 Hiện trạng hồ chứa nướcĐồngTròn 41 3.2.2 Cập nhật tài liệu khí tượng, thủy văn hồĐồngTrịn 42 3.2.3 Tính tốn nhu cầu dùng nước theo tiêu chuẩnhiệntại .43 3.2.4 Cân nước đánh giá khả năngcấpnước .43 3.2.5 Tính tốn dịng chảy lũthiếtkế 44 3.2.6 Kiểm tra khả xả lũcủatràn 45 3.3 Yêu cầu nâng cao lực hồ chứa nướcĐồngTròn 46 3.4 Đề xuất giải pháp nâng cao lực hồ chứa nướcĐồngTròn 46 3.4.1 Giải pháp tôncaođập .46 3.4.2 Giải pháp mởrộngtràn 48 3.4.3 Giải phápxâydựng tràn bổ sung cócửavan 50 3.4.4 Giải pháp kết hợp tôn cao đập mởrộngtràn 52 3.5 Phân tích, lựa chọn giải pháphợplý .53 3.6 Tính tốn cho phương ánđượcchọn .54 3.6.1 Tính tốn cho phương án tơncaođập 54 3.6.2 Tính tốn cho phương án mởrộngtràn 70 3.7 Kết luậnchương3 79 KẾT LUẬN,KIẾNNGHỊ 80 Kết đạt trongluậnvăn 80 Hạn chế, tồntại 80 Hướng khắc phục,đềxuất 81 TÀI LIỆU THAMKHẢO 82 PHỤLỤC 83 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Một số hồ chứa điển hình ởViệtNam Hình 1.2: Bản đồ khu vực tỉnhphúyên Hình 1.3: Một số hồ chứa điển hình tỉnhPhúYên 14 Hình 2.1: Kênh chuyển nước hồ chứa nước Xuân Bình,PhúYên 22 Hình 2.2: Một số giải pháp tôn cao mởrộng đập .24 Hình 2.3: Đập đất hồ chứa nước Thành Sơn sau khinâng cấp .24 Hình 2.4: Giải pháp áp trúc thượnglưuđập 25 Hình 2.5: Giải pháp áp trúc hạlưuđập 25 Hình 2.6: Tràn xả lũ hồ Bầu Zôn, tỉnh Ninh Thuận sau khithaytràn 29 Hình 2.7: Các dạng mặt trànzíchzắc 34 Hình 2.8: Các dạng ngưỡng trànzíchzắc 35 Hình 3.1: Hồ chứa nước Đồng Trịn đồgoogleearth 37 Hình 3.2: Đập đất hồ chứa nướcĐồngTròn 37 Hình 3.3: Cắt ngang đậphiệntrạng 41 Hình 3.4: Cắt ngang đập sau đượctôncao .48 Hình 3.5: Mặt cắt tràn sau khimởrộng 50 Hình 3.6: Sơ họadốcnước 56 Hình 3.7: Cắtngangđập 60 Hình 3.8: Cắt ngang đập đoạn lịng sơng (mặtcắt25) 64 Hình 3.9: Cắt ngang đập đoạn vai đập (mặtcắt6) .64 Hình 3.10: Mơ hình tính tốn thấm mặt cắt đoạn lịng sơng, mặtcắt25 64 Hình 3.11: Mơ hình tính tốn thấm mặt cắt đoạn vai đập, mặtcắt6 65 Hình 3.12: Mơ hình tính tốn ổn định mái đập mặt cắt đoạn lịng sơng, mặtcắt25 .66 Hình 3.13: Mơ hình tính tốn ổn định mái đập mặt cắt đoạn vai đập, mặtcắt6 66 Hình 3.14: Cắt ngang cốnglấynước 68 Hình 3.15: Mơ hình tính tốn cốnglấynước 69 Hình 3.16: Cắtngangđập .73 Hình 3.17: Cắt ngang đập đoạn lịng sơng (mặtcắt25) 75 Hình 3.18: Cắt ngang đập đoạn vai đập (mặtcắt6) .75 Hình 3.19: Mơ hình tính tốn thấm mặt cắt đoạn lịng sơng, mặtcắt25 76 Hình 3.20: Mơ hình tính tốn thấm mặt cắt đoạn vai đập, mặtcắt6 76 Hình 3.21: Mơ hình tính tốn ổn định mái đập mặt cắt đoạn lịng sơng, mặtcắt25 .77 Hình 3.22: Mơ hình tính tốn ổn định mái đập mặt cắt đoạn vai đập, mặtcắt6 78 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê số lượng đập số nước thếgiới Bảng 1.2: Thống kê số hồ chứa xây dựng ởViệtNam .8 Bảng 2.1: Khả tháo ngưỡng trànđỉnhrộng 27 Bảng 2.2: Khả tháo ngưỡng trànthựcdụng 27 Bảng 3.1: Nhiệt độ khơng khí trung bìnhnhiềunăm 38 Bảng 3.2: Độ ẩm tương đối trung bìnhnhiềunăm .38 Bảng 3.3: Tần suất gió theocáchướng 39 Bảng 3.4: Phân phối bốc trungbìnhnăm .39 Bảng 3.5: Lượng mưa gây lũ thiếtkế 39 Bảng 3.6: Phân phối lượng mưathiếtkế 39 Bảng 3.7: Các đặc trưng dòng chảy nămthiếtkế 39 Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật hồ chứa nướcĐồngTròn 40 Bảng 3.9: Các đặc trưng thống kê lượngmưanăm 42 Bảng 3.10: Phân phối lượng mưa nămthiếtkế 42 Bảng 3.11: Lượng mưa ngày ứng với tần suấtthiếtkế 42 Bảng 3.12: Các đặc trưng dòngchảynăm 42 Bảng 3.13: Các đặc trưng thống kê dòng chảy nămtuyếnđập .43 Bảng 3.14: Phân phối dòng chảy nămthiếtkế .43 Bảng 3.15: Tổng hợp nhu cầu nước hồĐồngTròn 43 Bảng 3.16: Kết tính tốn cân nước hồ chứa nướcĐồngTròn .44 Bảng 3.17: Đánh giá khả cấp nước hồ chứa nướcĐồngTròn .44 Bảng 3.18: Dòng chảy lũ ứng với cáctầnsuất .44 Bảng 3.19: Tổng hợp kết tính tốn điềutiếtlũ 45 Bảng 3.20: Đánh giá khả tháo lũcủatràn 45 Bảng 3.21: Các thơng số tính tốn cao trìnhđỉnhđập 47 Bảng 3.22: Kết tính tốn điều tiết lũ nângcaoMNDBT 47 Bảng 3.23: Kết tính tốn cao trìnhđỉnhđập 48 Bảng 3.24: Thông số đầu vào tính tốn độ trànmởrộng .49 Bảng 3.25: Kết tính tốn độ trànmởrộng 49 Bảng 3.26: Kết tính tốn cao trình đỉnh đập ứng với phươngántràn 50 Bảng 3.27: Thông số đầu vào tính tốn độ trànbổsung 51 Bảng 3.28: Kết tính tốn độ trànmởrộng 51 Bảng 3.29: Kết tính tốn cao trình đỉnh đập ứng với phươngántràn 51 Bảng 3.30: Thơng số đầu vào tính tốn bề rộng tràn mở rộng caotrìnhđập 52 Bảng 3.31: Kết tính tốn điều tiết lũ cácphươngán 52 Bảng 3.32: Kết tính tốn cao trình đỉnh đập cácphươngán 53 Bảng 3.33: Thơng số đầu vào tính tốn trànxảlũ 54 Bảng 3.34: Chiều sâu nước mặt cắt co hẹp ứngvớiMNLTK 56 Bảng 3.35: Chiều sâu nước mặt cắt co hẹp ứngvớiMNLKT 56 Bảng 3.36: Kết kiểm tra điều kiệnkhơngxói 57 Bảng 3.37: Kết tính tốn độ sâu liên hiệp độ sâu cuốidốcnước .58 Bảng 3.38: Kết tính tốn chiều sâuđàobể 59 Bảng 3.39: Kết tính tốn thủy lực kênhhạlưu 59 Bảng 3.40: Chi tiêu lý đất đắp đậpvànền 61 Bảng 3.41: Kết tính tốn ổn định máihạlưu 61 Bảng 3.42: Tổng hợp thông số củađập .62 Bảng 3.43: Kết tính tốn thấm qua đậpvànền 65 Bảng 3.44: Kết tính tốn ổn địnhmáiđập .67 Bảng 3.45: Chỉ tiêu lý đất đắp vànềncống .67 Bảng 3.46: Các hệ số tínhtốn 68 Bảng 3.47: Kết tính tốn kiểm tra kết cấu cốnglấynước 69 Bảng 3.48: Thơng số đầu vào tính tốn trànxảlũ 70 Bảng 3.49: Chiều sâu nước mặt cắt co hẹp ứngvớiMNLTK 71 Bảng 3.50: Chiều sâu nước mặt cắt co hẹp ứngvớiMNLKT 71 Bảng 3.51: Kết kiểm tra điều kiệnkhơngxói 72 Bảng 3.52: Kết tính tốn độ sâu liên hiệp độ sâu cuốidốcnước .72 Bảng 3.53: Kết tính tốn chiều sâuđàobể 72 Bảng 3.54: Kết tính tốn thủy lực kênhhạlưu 73 Bảng 3.55: Chi tiêu lý đất đắp đậpvànền 74 Bảng 3.56: Kết tính tốn thấm qua đậpvànền 76 Bảng 3.57: Kết tính tốn ổn địnhmáiđập .78