Nghiên cứu lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất đẻ nâng cao dung tích hữu ích của hồ đập bà râu

LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Phùng Vũ Lâm Học viên lớp: 22C11-NT Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học Các nội dung trích dẫn từ tài liệu khác dẫn nguồn đầy đủ Tác giả luận văn Nguyễn Phùng Vũ Lâm LỜI CẢM 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 lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất để nâng cao dung tích hữu ích hồ đập Bà Râu” hồn thành 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 TS Nguyễn Công Thắng người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trình thực luận văn Với thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận bảo đóng góp ý kiến thầy cô giáo, Quý vị quan tâm bạn bè đồng nghiệp MỤC LỤC DANH MỤCHÌNHVẼ vi DANH MỤCBẢNGBIỂU vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI TÍCHTHUẬTNGỮ viii MNDBT Mực nước dângbìnhthường viii MNLTK Mực nước lũthiếtkế .viii MNLKT Mực nước lũkiểmtra viii TCVN Tiêu chuẩn ViệtNam viii QCVN Quy chuẩnViệtNam viii TBNN Trung bình nhiềunăm .viii TVXDTL UBND Tư vấn Xây dựngThủylợi viii Ủy banNhândân viii MỞĐẦU 1 Tính cấp thiết củađềtài Mục đích củaluậnvăn Cách tiếp cận phương phápthựchiện Kết dự kiếnđạtđược .2 Ý nghĩa khoa học, kinh tế -xãhội 5.1 Ý nghĩakhoahọc 5.2 Ý nghĩa kinh tế -xãhội .3 Bố cục củaluậnvăn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH ĐẬP VẬT LIỆUĐỊAPHƯƠNG .4 1.1 Tổng quan vềxâydựng đập vật liệu địa phương ởViệtNam 1.1.1 Tình hình xây dựng hồ chứa ởViệtNam .4 1.1.2 Các nhu cầu tôn cao đập trongthựctế .5 1.1.3 Những đặc điểm hồ chứa nước tỉnhNinhThuận 1.2 Nhu cầu thực tế nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa nướcBàRâu 10 1.3 Các vấn đề kỹ thuật đập vật liệu địa phương mực nước thiếtkếtăng .11 1.3.1 Độbềnthấm 11 1.3.2 Ổnđịnhtrượt .12 1.3.3 Ổn định trượt, lật - ổn định thấm trànvàcống .12 1.3.4 Ổn định trượt cục phần đấtđắpsau 12 1.4 Các giải pháp kỹ thuật nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa áp dụng chođập vật liệu địa phương địa bàn tỉnhNinhThuận 13 1.4.1 Giải pháp nạo vétlònghồ 13 1.4.2 Giải pháp nâng cao trình đậpvàtràn 15 1.5 Kếtluận .17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NÂNG CẤPĐẬP ĐẤT 18 2.1 Giải pháp nâng cấp đập đất để nâng cao dung tíchhữuích 18 2.1.1 Đắp áp trúc thượnglưu .18 2.1.2 Đắp áp trúc hạlưu 19 2.1.3 Đắp áp trúc mái thượng lưu vàhạlưu 20 2.1.4 Làm tườngchắn sóng 20 2.1.5 Xây dựngđậpmới 21 2.1.6 Giải pháp kết hợp đắp áp trúc làm tườngchắnsóng .22 2.2 Ảnh hưởng việc nâng cao trình đỉnhđậpđất 22 2.2.1 Tính tốn thấm đối vớiđậpđất 23 2.2.2 Tính ổn định máiđậpđất .27 2.2.3 Tính lún đối vớiđậpđất .44 CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CẤP ĐẬP ĐẤT ÁPDỤNG CHO HỒ ĐẬP BÀRÂU .45 3.1 Giới thiệu chung đập hồ chứa nướcBàRâu 45 3.1.1 Vị tríđịalý 45 3.1.2 Điều kiệnđịahình .46 3.1.3 Điều kiệnđịachất .46 3.1.4 Các thông số kỹ thuật chủ yếu quy mơ cơng trình (theo thiếtkếcũ) .49 3.2 Tính tốn mực nước hồ Bà Râu theo nhiệmvụmới 51 3.2.1 Cơ sởtínhtốn .51 3.2.2 Mực nước dâng ứng với nhu cầu dùngnướcmới 51 3.3 Xây dựng tiêu chí lựa chọn giải pháp cho hồBàRâu 53 3.3.1 Xây dựng tiêu chí lựa chọngiảipháp .53 3.3.2 Lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất áp dụng cho hồBàRâu 54 3.3 Tính tốn thấm, ổn định đập với giải pháplựachọn 55 3.3.1 Các nội dungtínhtốn 55 3.3.2 Mặt cắt trường hợptínhtốn 58 3.4 Kết luậnchương3 59 KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆUTHAM KHẢO 61 PHẦNPHỤLỤC 62 KẾT QUẢ TÍNH TỐN THẤM VÀ ỔN ĐỊNHĐẬPĐẤT .62 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Vị trí hồ chứa ởNinhThuận Hình 1-2: Năng lực tích nước hồ chứa chưanạovét 13 Hình 1-3: Năng lực tích nước hồ chứa sau khinạovét 13 Hình 1-4: Thượng lưu mái đập hồ CK7 sau khinạovét .14 Hình 1-5: Năng lực tích nước hồ tăng sau nângcaoMNDBT 15 Hình 2-1: Giải pháp Đắp áp trúcthượnglưu 18 Hình 2-2: Giải pháp Đắp áp trúcthượnglưu 19 Hình 2-3: Giải pháp Đắp áp trúcthượnglưu 20 Hình 2-4: Giải pháp xây dựngđậpmới 21 Hình 2-5: Giải pháp xây dựngđậpmới 21 Hình 2-6: Vận động nướcdướiđất 23 Hình 2-7: Gradien áp lực hút dính qua phântốđất 24 Hình 2-8: Quan hệ hệ số thấm độhútdính 25 Hình 2-9: Các dạng di chuyển khốiđất đá 27 Hình 2-10: Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượttrụtrịn 32 Hình 2-11: Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượtbấtkỳ 33 Hình 2-12: Mặt trượttrụtròn .34 Hình 2-13: Các lực tác dụng phương phápthơngdụng .34 Hình: 2-14: Dạng mặt trượttrụtròn .35 Hình 2-15: Mặt trượthỗnhợp 37 Hình 2-12: Các lực tác dụng vào dải trượt theo phương pháp Janbukháiquát .39 Hình 2-13: Ảnh hưởng vùng nứt nẻ đến hàm X/E phương pháp Janbu tổng quát41Hình 2-14: Hệ số hiệu chỉnh f0 phương pháp Janbuđơngiản 42 Hình 2-15: Hàm F(x) xác định hướng lựctươngtác 42 Hình 3-1: Vị trí hồ chứa nướcBàRâu 45 Hình 3-2 Mặt cắt ngang đại diện trạng hồ Bà Râu vị trílịngsơng 53 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các hồ chứa xây dựng cập nhật đếnnăm2012 .7 Bảng 1.2: Diện tích tưới thực tế hồnăm2012 Bảng 3-1: Thông số lý đất đấtđắpđập 49 Bảng 3-2: Các thơng số thiết kế hồ chứa nướcBàRâu 50 Bảng 3-3: Các thơng số đập Bà Râu theo thiết kế theo nhiệmvụmới 52 Bảng 3-4 Các giá trịchophép 57 Bảng 3-5 Tổng hợp kết tính tốn thấm, ổn định sau nângcấpđập 57 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI TÍCH THUẬT NGỮ MNDBT Mực nước dâng bìnhthường MNLTK Mực nước lũ thiếtkế MNLKT Mực nước lũ kiểmtra TCVN Tiêu chuẩn ViệtNam QCVN Quy chuẩn ViệtNam TBNN Trung bình nhiềunăm TVXDTL Tư vấn Xây dựng Thủylợi UBND Ủy ban Nhândân MỞ ĐẦU Tínhcấp thiết đề tài Tài nguyên nước yếu tố trọng yếu đảm bảo tồn phát triển người Là động lực thúc đầy cho phát triển kinh tế quốc gia giới Bởi sản phẩm kinh tế hầu hết phụ thuộc vào nguồn nước Mặt khác đời sống sinh hoạt người ngày cải thiện nên yêu cầu chất lượng nước dùng ngày tăng cao Để đáp ứng yêu cầu nguồn nước phù hợp với yêu cầu sử dụng nhiệm vụ cấp bách Vì hồ chứa nước đóng vai trò quan trọng việc đáp ứng yêu cầu nguồn nước nước cho phát triển kinh tế huyện, tỉnh, hay quốcgia Với đặc thù tỉnh ven biển thuộc vùngDuyên Hải Nam Trung Bộ, tỉnh Ninh Thuận vùng đất cuối củaDãy Trường Sơnvới nhiềudãynúi đâm biển, có địa hình thấp dần từ tây bắc xuống đơng nam Nằm vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa với nét đặt trưng nhiệt độ cao, gió mạnh, lượng bốc lớn, mưa, khơ hạn, hoang mạc hóa thường xun xảy Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26 o–27o, tổng nhiệt độ năm cao nước, lượng mưa trung bình năm tỉnh khoảng 700800ml Đặc biệt vùng đất Ninh Thuận có lượng bốc nước tiềm mức cao, trị số trung bình nhiều năm (TBNN) khoảng 1800-1900mm/năm Nguồn nước phân bổ không đồng đều, tập trung chủ yếu khu vực phía bắc trung tâmtỉnh Trong năm gần đây, tác động biến đổi khí hậu nhu cầu dùng nước tăng cao phục vụ cho yêu cầu phát triển kinh tế xã hội địa phương làm cho nhiều cơng trình khơng đảm bảo, việc cung cấp điều hòa dòng chảy chưa đáp ứng nhu cầu dùng nước, giảm nhẹ thiên tai, lượng nước thừa hàng năm đổ biển cịn lớn Trong nhu cầu dùng nước mùa kiệt thiết trầmtrọng Vì đề tài“Nghiên cứu lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất để nâng cao dung tích hữu ích hồ đập Bà Râu”ra đời cần thiết để phần đáp ứng nhiệm vụ Mục đích luậnvăn - Với phân tích cho thấy mục đích đề tài là: Nghiên cứu vấn đề kỹ thuật đặt có u cầu nâng cao dung tích hữu ích hồ chứa nước có đập dâng nước đập vật liệu địaphương - Ứng dụng phần mềm địa kỹ thuật (GEOSTUDIO) để giải toán thấm, toán ổn định máiđập Cách tiếp cận phương pháp thựchiện - Tổng hợp, kế thừa kết nghiên cứu từ trước đến việc nâng caotrìnhđập vật liệu địa phương giới ViệtNam - Khảo sát thực tế, phân tích thống kê số liệu (Đo đạc trực tiếp dòng thấm lộ số cơng trình khu vực nghiêncứu) - Phân tích tổng hợp lý thuyết tính thấm, sức kháng cắt đất, toán thấm, toán ổn định mái dốc - Mơ hình hóa dịng thấm, độ ổn định phần mềmGEOSTUDIO - Đề xuất giải pháp, tính toán lựa chọn giải pháp phù hợp, đáp ứng yêu cầu kinh tế - kỹthuật Kếtquả dự kiến đạtđược - Tổng quan tình hình xây dựng đập vật liệu địa địa bàn tỉnh Ninh Thuận, nhu cầu cải tạo, nâng cấp hồ chứa thực tế vấn đề kỹ thuật cần xử lý, giải pháp cơng trình sử dụng giới Việt Nam để nâng cấp đậpđất - Các thơng số, tốn cần giải để đánh giá mức độ an toàn thấm ổn định đập vật liệu địaphương - Phân tích lựa chọn giải pháp nâng cấp đập đất hồ Bà Râu: tính tốn kiểm tra độ bền thấm, ổn định đập với giải pháp, từ kiến nghị giải pháp kỹ thuật đáp ứng yêu cầu kinh tế - kỹthuật