Đồ án thiết kề đập thủy điện Bản Luông

Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1. Vị trí nhiệm vụ công trình 1.1.1. Vị trí công trình: Công trình thuỷ điện Bản Luônglà công trình đợt đầu bậc thang thuỷ điện sông Nậm Mu thuộc hệ thống sông Đà nghiên cứu giai đoạn quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Đà. Thuỷ điện Bản Luôngđược xây dựng sông Nậm Mu cách ngã ba suối Nậm Kim đổ vào sông Nậm Mu 2km thượng lưu, thuộc địa bàn xã Mường Kim, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Vị trí: 21 o51’40” vĩ bắc 103o50’59” kinh đông. 1.1.2 . Nhiệm vụ công trình : 1.1.2.1. Nhiệm vụ phát điện : Theo quy hoạch điện lực Việt Nam thuỷ điện Bản Luôngcó công suất lắp máy 210MW đưa vào vận hành năm 2010. Khi đưa vào sử dụng với công suất lắp máy 210 MW công suất bảo đảm 74.9 MW, hàng năm thuỷ điện Bản Luôngcung cấp cho hệ thống điện quốc gia khoảng 748.1x10 6kWh, tăng điện lượng công suất bảo đảm cho hai công trình phía Sơn La Hoà Bình với điện lượng 342x106kWh công suất bảo đảm 105.8MW. 1.1.2.2. Cấp nước mùa kiệt cho hạ du : Với dung tích hữu ích hồ chứa Bản Luônglà V hi = 1.615x109 m3 chiếm khoảng 15% tổng dung tích hữu ích hồ chứa quy hoạch sông Hồng chiếm khoảng 19% tổng dung tích hữu ích sông Đà. Hồ chứa Bản Luôngcó vai trò quan trọng việc cung cấp nước cho hạ du mùa kiệt. Kết tính toán cho thấy hồ chứa Bản Luôngsẽ làm tăng lưu lượng dòng chảy vào mùa kiệt (p = 85%) cho sông Đà tuyến Pa Vinh 66m3/s chiếm khoảng 11% lưu lượng dòng chảy mùa kiệt sông Đà. 1.1.2.3. Hỗ trợ cắt phần đỉnh lũ cho công trình hạ lưu : Theo tính toán điều tiết hồ chứa Bản Luôngcắt khoảng 6000m 3/s lưu lượng đỉnh lũ tuyến Bản Luông(p = 0.02%), cắt khoảng 15% lưu lượng đỉnh lũ tuyến Pa Vinh sông Đà. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi Bản Chát Hình 1.2 – Bản đồ vị trí công trình thuỷ điện Bản Chát Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi 1.2. Điều kiện tự nhiên 1.2.1. Điều kiện địa hình khu vực đầu mối: Thung lũng sông hẹp chiều rộng trung bình khoảng 35m, hai bờ sông dốc, mặt cắt lòng sông hình chữ V với độ dốc trung bình bờ phải 35 o, bờ trái 40o. Phía hạ lưu mở rộng phẳng tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí công trình phụ trợ, đáy sông độ dốc nhỏ. Các quan hệ địa hình lòng hồ W∼ Z F∼ Z (tuyến III) cho bảng 1.1 Bảng 1.1 – Quan hệ W∼ Z F∼ Z (tuyến III) STT 10 11 12 13 Z (m) 366 370 375 380 385 390 395 400 405 410 415 420 425 F (Km2) 0.32 0.61 1.05 1.47 2.54 3.62 5.11 6.90 9.11 11.34 14.03 16.9 W(106m3) 0.42 2.69 6.78 13.1 22.9 38.3 60.0 89.9 129.8 180.9 244.2 321.4 STT 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Z (m) 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 F (Km2) 20.02 23.37 27.22 30.93 35.12 39.53 44.36 49.55 54.73 60.43 66.62 72.67 W(106m3) 413.6 521.9 648.2 793.5 958.5 1145 1354.6 1589.3 1849.9 2137.7 2455.2 2803.3 Dựa vào bảng thông số quan hệ địa hình lòng hồ (Bảng 2.1) ta có biểu đồ sau: Hình 1.3 – Biều đồ quan hệ địa hình F ∼ Z Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi Hình 1.4 – Biều đồ quan hệ địa hình W ∼ Z 1.2.2. Điều kiện địa chất: Điều kiện địa chất tuyến đập Bản LuôngIII (BCIII) thể hiển mặt cắt địa chất tuyến đập (tuyến III). Mặt cắt ngang tuyến thể đầy đủ vị trí, chiều dày lớp đất đá phạm vi đứt gãy kiến tạo. Tại khu vực đầu mối chủ yếu phân bố đá phun trào octofia, riolit hệ tầng Văn Chấn từ cứng trung bình đến cứng có tiêu lý sau: góc ma sát ϕ = 38o lực dính đơn vị C = 2.0 KG/cm 2. Cụ thể tuyến đập địa chất phân bố sau: + Vai phải: Một phần nằm đá xâm nhập Granit hệ tầng Phù Sa Phìn - Lớp sườn tàn tích (edQ) đới đá phong hoá mãnh liệt (IA 1): đất sét lẫn dăm sạn có chiều dày 10 ÷ 30m, trung bình 20m. - Đới đá phong hoá mạnh IA2: Dày ÷ 15m, trung bình 10m, đá lộ từ bờ sông lên đến cao trình 435m. - Đới đá phong hoá IB: Dày 10 ÷ 15m(hố khoan BC10, BC11) trung bình 13m. - Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Chiều dày từ 35 ÷ 50m, trung bình 43m. - Đới đá tương đối nguyên khối gặp độ sâu 45m (BC12) đến > 80m (BC11,13). Tại vùng chịu ảnh hưởng đứt gãy IV – đá bị ép nén vỡ vụn mạnh. + Khu vực lòng sông: Đôi chỗ lộ đá gốc, lớp phủ aluvi mỏng có chiều dày ÷ 3m tầng lót đáy cuội tảng đá macma độ mài mòn tương đối tốt, kích thước ÷ 20m, cứng chắc, phần cát hạt mịn đến trung bình lẫn 15 ÷ 25% cuội sỏi đá cát kết, bột kết macma cứng chắc, dày ÷ 2m. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi - Đới phong hoá IB: dày ÷ 12m, trung bình 10m. - Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Dày 30 ÷ 35m, trung bình 33m. - Đới tương đối nguyên vẹn IIB: Tại hố khoan BC12 bắt gặp độ sâu 45m, chiều dài khoan vào đới 35m. + Vai trái: Vai trái đập chủ yếu lộ đá phong hoá IB cao trình 460 trở lên có đới đá phong hoá mạnh phong hoá mãnh liệt. - Đới đá phong hoá IB: Dày từ 20m (BC9) tới 28m (BC10). - Đới đá nứt nẻ IIA: Dày từ 35m(BC10) đến 58m ( BC9). - Đới đá tương đối nguyên khối IIB: Tại hố khoan BC10 bắt gặp độ sâu 66m khoan sâu vào đới 34m. 1.2.3. Điều kiện vật liệu xây dựng chỗ: 1.2.3.1. Mỏ đất dính: Vị trí mỏ sườn đồi thấp, độ dốc 20 ÷ 30 0, cách tuyến đập BCIII khoảng 0.6 ÷ 1.0 Km phía thượng lưu. Đất mỏ đất sét sét hệ tầng Mường Trai, dùng làm vật liệu chống thấm đê quai hố móng công trình. Trữ lượng khai thác mỏ khoảng 1.7 triệu m 3. Điều kiện khai thác vận chuyển giới thuận tiện, đất đảm bảo điều kiện kỹ thuật đắp lõi đập. 1.2.3.2. Các mỏ đá: + Mỏ đá số 1: - Mỏ vai trái vị trí tuyến đập, mỏ nằm sườn đồi có độ dốc 40 ÷ 450. - Vùng A: từ cao trình 410 ÷ 440m, diện tích mỏ 9300 ÷ 9400m2. - Vùng B: từ cao trình 480 ÷ 560m, diện tích mỏ 120000m 2, trữ lượng khai thác đến cao trình 560m khoảng ÷ triệu m3. Chất lượng đá chiều sâu khảo sát chưa đáp ứng yêu cầu làm cốt liệu cho bêtông thuỷ công. Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi. + Mỏ đá bazan số 2: - Vị trí nằm sườn đồi từ cao trình 460 ÷ 620m phía lũng suối Nậm Kim, cách tuyến đập BCIII khoảng 2.2 ÷ 2.7km. - Diện tích mỏ khoảng 140000 ÷ 150000m 2. Trữ lượng khai thác tính đến cao trình 470m khoảng 11triệu m3. Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi + Mỏ đá bazan số 3: - Vị trí nằm bền sườn đồi bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45 0, cách tuyến đập khoảng 1.5 ÷ 2.0 km phía hạ lưu. Thảm thực vật chủ yếu thân cỏ ruộng nương dân địa phương. - Điều kiện khai thác thuận lợi. + Mỏ đá số 4: - Nằm sườn đồi phía bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45 0, cách tuyến đập BCIII khoảng 2.2 ÷ 3.2 km phía thượng lưu. - Điều kiện khai thác thuận lợi . + Mỏ đá vôi số 5: - Nằm khu vực Ngã Ba (gần nơi hợp lưu suối Nậm Bốn suối Nậm Kim), cách vị trí tuyến BCIII khoảng ÷ 8km. - Đá vôi mỏ làm cát xay dùng cho bêtông thuỷ công. + Mỏ đá vôi số 6: - Nằm bên bờ phải sông Nậm Mu, cách tuyến đập khoảng 2.2 ÷ 2.7km phía thượng lưu. - Mỏ chỏm đá vôi có vách dựng đứng cao 15 ÷ 20m, nghiên cứu để xay thành cát dùng cho bêtông thuỷ công. 1.2.3.3 Các mỏ cát, cuội, sỏi: Phần lớn có khối lượng không đáng kể, chất lượng thay đổi theo mùa không đảm bảo (thành phần gồm cát hạt thô lẫn cuội sỏi, sét, sét; cuội sỏi đá gốc cát kết, bột kết, sét mềm yếu, mức độ tròn cạnh kém, chủ yếu có dạng hạt kim, dẹt) dùng cho bêtông thuỷ công, có khả dùng làm tầng lọc ngược. Các bãi cát phân bố dọc theo sông Hồng từ Lào Cai đến Bảo Hà phần lớn cát hạt nhỏ, mùa mưa thường ngập mực nước sông. Các bãi cát cửa Ngòi Bo cát hạt mịn đến trung, chất lượng đảm bảo cho bêtông trữ lượng đủ đáp ứng cho tỉnh Lào Cai. Dọc theo tuyến Khe Lếch từ Bảo Hà Văn Bàn, Than Uyên phân bố bãi cát nhỏ, đủ cho xây dựng dân dụng địa phương. Nhìn chung phương án khai thác cát từ Sông Hồng không hiệu kinh tế sở hạ tầng, giao thông không thuận lợi, phải qua nhiều đèo cao nguy hiểm cự ly vận chuyển đến công trình xa (100÷150km). Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi 1.2.3.4 Chỉ tiêu lý đất đá đập (tuyến III): Bảng 1.2 – Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý mẫu đá Loại đá Vị trí Riolit, Octofia Vai phải Vai trái Lòng sông Trầm tích T2mt1 Vai phải Cường độ Cường độ Khối Dung trọng kháng nén kháng kéo lượng (T/m3) Đới đá (MPa) (MPa) riêng Khô Bão Khô Bão Khô Bão (T/m ) gió hòa gió hòa gió hòa 2.69 2.61 2.63 49.5 43.5 4.8 4.3 IB 2.73 2.69 2.69 98.1 85.3 9.05 8.6 IIA 2.74 2.71 2.71 98.0 88.0 9.2 8.5 IIB Đới ép phiến 2.72 2.62 2.63 39.2 33.3 3.9 3.4 2.67 2.51 2.55 46.6 39.6 4.7 4.1 IB 2.73 2.69 2.69 78.4 69.8 7.4 6.8 IIA 2.72 2.69 2.69 100.1 92.9 10.2 9.5 IIB Đới ép phiến, 2.80 2.74 2.75 54.3 48.6 5.3 4.8 vỡ vụn 2.68 2.62 2.64 37.2 32.5 3.7 3.3 IB 2.78 2.74 2.74 91.1 81.4 8.5 7.8 IIA 2.74 2.70 2.70 94.9 88.0 9.3 8.7 IIB Đới ép phiến 2.80 2.72 2.73 58.1 52.3 5.5 5.3 IIA 2.73 2.69 2.70 28.0 24.6 2.8 2.8 Mđun bdạng 103 MPa Mđun đhồi 103 MPa 33 53 55 26 27 44 53 30 38 59 61 32 31 50 60 35 20 48 44 30 30 54 52 34 27 30 Bảng 1.3 – Bảng tổng hợp kết thí nghiệm phòng, trường ( Đối với đất edQ, IA1, IA2 ) TT Phương pháp thí nghiệm edQ Phòng TNo Hiện trường Trung bình Giá trị tính toán IA1 Phòng TNo Hiện trường Trung bình Giá trị tính toán IA2 Phòng TNo Hiện trường Trung bình Giá trị tính toán Sinh viên : Lê Văn Hiệp Chỉ tiêu kháng cắt với trạng thái Tự nhiên Bão hoà nước C:Kg/c C:Kg/cm2 ϕo ϕo m2 21o 0.29 17o 0.19 o o 18 40 0.28 15 54 0.19 o o 20 50 0.29 16 27 0.19 19o 0.28 16o 0.18 o o 26 0.45 23 0.32 o o 25 58 0.60 22 04 0.44 o o 26 0.53 22 37 0.38 25o 0.46 21o00 0.30 o o 29 0.54 25 0.37 o o 32 08 0.88 28 58 0.66 o o 30 34 0.71 29 00 0.52 o o 27 0.60 27 00 0.50 Hệ số thấm Kcm/s 3.0x10-5 1.6x10-4 2.0x10-4 Môđun biến dạng (bão hoà) E0 (MPa) 8.00 5.35 6.70 7.00 9.00 11.04 10.00 10.00 12.00 70.00 41.00 70.00 Lớp: 45C4 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi 1.2.4. Điều kiện khí tượng thuỷ văn: Khí hậu lưu vực sông Nậm Mu vừa mang nét chung khí hậu nhiệt đới gió mùa vừa mang nét riêng khí hậu vùng núi cao. Lưu vực sông Nậm Mu nằm vùng mưa lớn có nhiệt độ thấp. 1.2.4.1. Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động khoảng 18.7 ÷ 21.0 0C, có xu giảm đần theo độ cao. Đặc trưng nhiệt độ (trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất) trạm đo lưu vực sau: Bảng 1.4 – Đặc trưng nhiệt độ không khí trung bình tháng (Đơn vị : oC) Tháng I II III IV TB Max Min 12.7 28.1 -2.0 14.4 30.3 2.0 17.8 32.7 2.9 20.7 34.1 7.4 TB Max Min 14.4 30.8 -1.3 15.8 34.2 3.0 19.2 35.8 4.3 22.4 36.9 9.5 V VI VII VIII Trạm Mù Cang Chải 22.3 22.8 22.6 22.4 34.0 32.7 32.2 33.0 11.2 12.2 14.3 15.5 Trạm Than Uyên 24.7 25.3 25.2 25.1 37.3 35.6 34.6 34.8 14.1 15.2 17.7 18.0 IX TBnăm X XI XII 21.4 31.3 11.0 19.2 30.4 7.9 15.9 29.2 2.8 12.8 28.6 -1.3 18.7 34.1 -2.0 24.3 35.1 13.1 22.0 33.2 6.4 18.3 32.4 1.4 15.3 30.0 -1.5 21.0 37.3 -1.5 1.2.4.2. Độ ẩm : Độ ẩm tương đối trung bình năm dao động khoảng (80.8 ÷ 86.0)%, có xu tăng dần từ hạ lưu lên thượng lưu. Phân bố độ ẩm tương đối trung bình tháng trạm lưu vực Nậm Mu sau: Bảng 1.5 – Độ ẩm tương đối trung bình tháng (Đơn vị: %) I II III IV V VI VII VIII IX Sìn Hồ 86.9 80.9 75.3 78.2 84.3 88.9 90.0 90.0 Cang Chải 80.2 77.3 73.5 74.8 79.6 85.0 87.0 Than Uyên 81.9 80.2 78.1 79.5 81.5 86.0 87.2 Trạm X XI XII Năm 89.2 89.0 89.7 88.5 85.9 86.2 83.0 52.1 81.1 79.9 80.8 86.3 82.8 81.9 82.2 81.6 82.4 1.2.4.3. Chế độ gió: Theo số liệu quan trắc trạm Than Uyên thời kỳ 1961 – 2002 hướng gió tốc độ gió lớn hướng ứng với tần suất thiết kế: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Bảng 1.6 – Bảng tần suất, tốc độ gió thiết kế trạm Than Uyên Hướng Tầnsuất(% ) Đặc trưng P = 2% P = 4% Trung bình Lặng gió N NE E SE S SW W NW 63.1 3.46 10.26 2.56 2.59 4.58 9.96 1.82 1.47 W NW 30.54 26.65 10.7 34.57 29.69 10.5 Tốc độ gió lớn ứng với tần suất thiết kế (m/s) Vôhướng N NE E SE S SW 33.55 30.01 18.75 26.24 22.38 8.59 30.92 28.12 15.09 38.10 32.22 10.2 24.55 21.37 8.80 26.29 22.43 8.27 27.67 24.24 11.8 1.2.4.4. Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình năm biến thiên từ 1700mm dến 2800mm có xu tăng dần từ hạ lưu lên thượng lưu. Lượng mưa trung bình năm phần hạ lưu biến đổi từ (1700÷2000)mm, thượng lưu từ (2200÷2800) mm. Trong năm mưa phân làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa tháng V kết thúc vào tháng IX, mùa kiệt từ tháng X đến tháng V năm sau. Lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng (77÷80)% lượng mưa năm. Lượng mưa tháng mùa khô chiếm (20÷23)%. Mưa lớn thường xảy vào tháng VI, VII, VIII với lượng mưa tháng lớn 300mm, tổng lượng mưa ba tháng lớn chiếm (57÷60)% tổng lượng mưa năm. Lượng mưa trung bình lưu vực tuyến công trình Xtb = 2334mm. Bảng 1.7 – Bảng phân phối mưa lưu vực sông Nậm Mu (Đơn vị : mm) Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Sìn Hồ 41.9 49.3 75.5 178 331 506 599 476 244 153 81.6 44.8 2780 Tà Tủ 33.0 39.6 53.4 152 252 410 434 404 203 120 77.5 30.4 2209 Tam Đường 38.7 44.9 80.8 159 357 473 556 349 190 151 74.8 34.9 2509 Bình Lư 39.0 51.0 78.8 164 337 516 624 374 133 102 47.9 33.4 2500 Nậm Cuội 25.7 37.2 70.3 132 204 326 405 340 178 93.9 48.5 30.6 1892 Quỳnh Nhai 24.4 32.2 59.8 134 217 310 339 313 152 82.0 42.2 21.2 1726 Căng Chải 25.6 35.7 66.2 126 223 354 388 324 127 70.9 33.9 19.6 1791 Than Uyên 29.2 37.7 65.0 149 235 394 408 366 133 73.6 39.0 23.3 1952 Bản Củng 29.6 30.9 57.3 143 233 336 363 336 147 68.2 42.3 21.5 1809 Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi 1.2.4.5. Bốc hơi: Theo tài liệu đo bốc trạm lưu vực sông Nậm Mu từ 1961 – 2002 ta có lượng bốc trung bình tính theo bình quân số học: 880.8 mm. Lượng gia tăng bốc có hồ thuỷ điện Huội Quảng 1089 mm. Sự Phân bố bốc hơi: Bảng 1.8 – Lượng bốc trung bình tháng (Đơn vị: mm) I II III IV V VI VII VIII IX Sìn Hồ 50.2 72.4 115 96.6 67.2 43.9 40.3 41.3 Than Uyên 67.0 74.9 150 99.5 95.1 66.2 60.3 Căng Chải 78.1 94.8 132 127 101 62.9 Quỳnh Nhai 56.6 67.6 88.7 87.2 88.9 Tam Đường 78.0 97.2 149 133 Bình Lư 61.3 77.3 95.9 Zpiche 62.5 80.7 Zmặt nước 80.6 Tổn thất ∆Z 44.3 Trạm X XI XII Năm 43.3 42.5 36.2 38.8 687.4 67.7 86.3 88.9 72.7 68.9 952.6 56.1 60.7 72.1 78.1 76.1 75.5 1015 63.6 60.0 59.9 60.3 62.9 55.7 55.3 806.6 93.8 58.8 49.6 59.9 65.6 65.3 65.3 71.5 978.4 86.7 73.1 59.6 53.9 59.4 67.9 77.0 64.2 59.9 836.2 114 105 86.5 59.2 53.4 58.2 65.9 69.1 61.7 61.6 880.8 99.7 141 130 107 73.1 66.0 71.9 81.5 85.4 76.3 76.2 1089 54.9 77.7 71.5 58.8 40.2 36.3 39.6 44.8 47.0 42.0 41.9 599.0 1.2.4.6 Dòng chảy năm : Lưu lượng trung bình năm thuỷ văn, tổng lưu lượng mùa kiệt, thời kỳ kiệt giới hạn, tổng lưu lượng mùa lũ ứng với tần suất thiết kế sau: Bảng 1.9 – Đặc trưng dòng chảy năm thuỷ văn Thời kỳ tính toán Thông số dòng chảy năm Lưu lượng bình quân năm ứng với p% Q10 (m /s) Q50(m3/s) Q90(m3/s) Qtbm3/s CV CS Năm thuỷ văn 116.5 0.157 3.0CV 140.6 115.1 942 Tổng năm thuỷ văn 1398.0 0.157 3.0CV 1687.3 1380.9 1130.7 Tổng mùa lũ 1048.6 5169.8 3716.8 2681.9 Tổng mùa kiệt 349.4 0.258 3.0CV 470.0 337.9 243.9 Tổng kiệt giới hạn 128.53 0.290 2.5CV 178.3 124.1 84.5 Tổng kỳ chuyển tiếp 220.9 291.5 213.8 159.4 1.2.4.7 Dòng chảy lũ : Tổng lượng lũ lớn thời đoạn ứng với tần suất thiết kế tuyến công trình xác định từ trạm Bản Củng, Tà Gia. Giá trị tổng lượng lũ thiết kế tuyến công trình sau: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 98 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Biện pháp thi công chủ yếu dùng máy xúc 2.3m3, kết hợp máy ủi 110CV, 140CV xúc lên ô tô 12T sau vận chuyển bãi trữ, bãi thải qui hoạch. 5.4.3. Biện pháp đào đá: Công tác đào đá thực chủ yếu phương pháp nổ mìn định hướng, phần hố móng tiếp giáp với bê tông mái đá cần phải đảm bảo tính thẩm mĩ cảnh quan cho công trình kết hợp nổ khối nhỏ đào thủ công. Đá đào vận chuyển bãi thải bãi trữ để sử dụng. 5.4.4. Biện pháp thi công bê tông: 5.4.4.1. Thi công bê tông tràn: Do kết cấu đập tràn phức tạp bố trí nhiều cốt thép ta thực công tác thi công bê tông cần trục tháp cần trục bánh xích. Một số kết cấu phức tạp sử dụng máy bơm bê tông. 5.4.4.2. Thi công bê tông đầm lăn RCC: Bê tông đầm lăn vận chuyển từ trạm trộn đặt cao trình +420m vai trái đập đến đập hệ thống băng tải. Sau sử dụng ôtô tự đổ vận chuyển đến vị trí cần đổ mặt đập. Dùng máy ủi để san thành lớp 30cm, dùng xe lu bánh thép đầm chặt bê tông. Xử lý mặt tiếp giáp lớp đầm máy nén ép khí, máy móc chuyên dùng kết hợp thủ công. 5.5. Tổng tiến độ thi công Tổng thời gian thi công năm kể năm chuẩn bị: 5.5.1. Năm chuẩn bị: Tiến hành xây dựng hệ thống giao thông, hệ thống điện nước, xây dựng nhà công trình phụ trợ, triển khai công tác đền bù, di dân tái định cư . 5.5.2. Năm xây dựng năm thứ 1: Thi công hoàn thiện công trình dẫn dòng, đào hố móng công trình phần khô, mở móng cửa lấy nước, nhà máy xây dựng phần nhà máy. 5.5.3. Năm xây dựng thứ 2: Tháng 12 lấp sông, đắp đê quai, xử lý móng đập phần lòng sông, đổ bê tông đầm lăn đến cao trình 385m lòng sông bờ trái, bờ phải đến cao trình 415m. Đồng thời thi công tuyến lượng, đổ bê tông nhà máy sàn lắp máy. 5.5.4. Năm xây dựng thứ 3: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 99 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Hoàn thiện công tác bê tông đầm lăn, chi tiết đặt sẵn bê tông tuyến lượng, tiến hành lắp ráp thiết bị. Tiếp tục thi công đập hoàn thiện phần đập tràn. Hoàn thiện công tác bê tông nhà máy, kênh xả thiết bị khí. 5.5.5. Năm xây dựng thứ 4: Trong tháng tháng 6: tiến hành nút cống tích nước vào hồ chứa, tháng 7: thử thiết bị đồng bộ, tháng 8: phát điện tổ máy số 1, cuối tháng 9: Hoàn thiện công trình, phát tổ máy lại. 5.6. Tổng mặt thi công 5.6.1. Những sở để lập tổng mặt thi công: Tổng mặt thi công lập phải phù hợp với tổng mặt công trình chính, điều kiện tự nhiên có mối quan hệ chặt chẽ với bố trí đường giao thông sở hạ tầng kỹ thuật có. 5.6.2. Bố trí sở sản xuất khu nhà ở: - Phía bờ trái sông phía hạ lưu đập có địa hình tương đối phẳng xây dựng sở sản xuất RCC, kho vật tư thiết bị .Trạm nghiền đá bố trí gần mỏ đá phía thượng lưu thuận lợi cho khai thác công tác bê tông. Phía hạ lưu có khu vực phẳng phía bờ trái dự kiến xây dựng khu nhà công trình phúc lợi khác. - Khu phía bờ phải sông phía hạ lưu đập dự kiến bố trí xí nghiệp sản xuất phục vụ công tác xây dựng lắp đặt thiết bị, lắp ráp . 5.6.3. Các sở sản xuất phụ trợ: Phục vụ cho công tác thi công chuẩn bị thành phẩm, bán thành phẩm: Trạm nghiền sàng, xưởng cốt thép, xưởng cốt pha, xưởng khí - lắp ráp . Các sở sản xuất phục vụ thi công lắp ráp, sửa chữa phải đảm bảo tính đồng cho công tác đảm bảo cường độ công tác lớn công trường. 5.6.4. Đường giao thông nội công trường: Trên sở điều kiện tự nhiên, bố trí công trình, thi công công trìnhvà tình hình giao thông thực tế ta bố trí hệ thống giao thông sau: - Bố trí xây dựng cầu giao thông ngang qua sông phía hạ lưu, giai đoạn chuẩn bị hoàn thiện cầu tạm số cách tuyến đập 1.5 km, năm thứ năm thứ xây dựng xong cầu giao thông số sử dụng lâu dài, cách tuyến đập 800m. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 100 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi - Bố trí đường giao thông chạy song song bên bờ sông cao trình +480m phía thượng lưu cao trình +440m phía hạ lưu rộng 10m. Đường giao thông nối liền với tuyến quốc lộ 32. - Đường giao thông phụ trợ bố trí đến mỏ khai thác đất đá, bãi chứa, bãi thải, sở sản xuất phụ trợ với đường nhựa có rộng 8m, xây dựng đường giao thông đến khu nhà công trình công cộng. CHƯƠNG – ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 6.1. Các tác động tích cực 6.1.1. Tác động mặt tự nhiên - Về điều kiện địa chất: hình thức tiêu mũi phun tượng xói lở sau đập đánh giá không đáng kể. Khi vào vận hành mực nước tăng cao làm tăng diện tích đất trồng trọt. - Về điều kiện khí hậu: hồ chứa Bản Luôngchiếm 2.8% diện tích lưu vực nên việc hình thành hồ chứa không ảnh hưởng đáng kể đến chế độ khí hậu toàn lưu vực; khu vực gần lòng hồ biến đổi điều hoà hơn, giá trị cực đại nhiệt độ giảm bớt giá trị cực tiểu nhiệt độ gia tăng, độ ẩm tăng cao tạo điều kiện tới tăng trưởng phát triển cối. - Về môi trường nước: hồ chứa Bản Luôngđiều chỉnh chế độ thuỷ văn sông Nậm Mu, tăng dòng chảy mùa kiệt cắt phần lũ Huội Quảng, Sông Đà, trữ 10% lượng đỉnh lũ tới Sơn La. Vào mùa kiệt tăng lượng dòng chảy sông Nậm Mu gấp lần, tạo thuận lợi cho việc khai thác nước phục vụ mục đích kinh tế khác. 6.1.2. Tác động mặt kinh tế - xã hội: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 101 Ngành : Công trình thuỷ lợi Công trình đầu mối Bản Luônglà công trình lớn, có ý nghĩa lớn mặt kinh tế - xã hội, đặc biệt công trình đưa vào vận hành. - Hạ tầng sở: hạ tầng sở tăng cường đồng bào nhân dân địa phương hưởng lợi từ dự án, thuận lợi cho việc lại, tiếp cận với môi trường sản xuất kinh doanh mới, lối sống động hơn. - Thúc đẩy chuyển dịch cấu kinh tế theo chiều hướng tích cực: sản xuất nông lâm nghiệp chủ yếu, xây dựng thuỷ điện Bản Luôngsẽ thúc đẩy trình công nghiệp hoá, đại hoá nông nghiệp nông thôn; phát triển nuôi trồng thuỷ sản, tạo hội công ăn việc làm cho người dân, niên địa phương tuyển chọn vào làm phận khác công trường. - Tăng cường hệ thống điện: Với việc lắp đạt tổ máy với công suất 210MW, cung cấp khoảng 748.1 triệu kwh năm, vận hành hoà vào mạng lưới quốc gia, đồng thời hệ thống điện địa phương bổ sung thêm lắp đặt hệ thống điện phục vụ thi công. Đáp ứng nhu cầu phát triển công nghiệp ngày tăng. 6.2. Ngập lụt lòng hồ - phương án tái định cư 6.2.1. Quy mô vùng bị ngập lụt: Công trình thuỷ điện Bản Luôngảnh hưởng tới xã huyện Than Uyên, có 860.3 đất ruộng, 4908m2 trường học, 1565 m2 trụ sở UBND xã 171 km đường giao thông loại bị ngập. Do bị đất sản xuất đất chuyên dùng sống người dân bị xáo trộn phải di dời. Số dân phải di dời tái định cư vào năm 2007 12397 người vào năm 2011 12633 người. 6.2.2. Hướng di dân tái định cư: Công tác di dân tái định cư cần cung cấp đầy đủ thông tin việc xây dựng công trình có sách đền bù tái định cư thoả đáng nhằm ổn định sống sản xuất đồng bào nơi mới, bao gồm xây dựng sở hạ tầng , hướng dẫn hỗ trợ người dân việc đầu tư phát triển sản xuất. Chính sách đền bù tái định cư dự án thuỷ điện Bản Luôngphải thực tinh thần, nội dung Nghị định 22/1998 NĐ-CP Chính phủ tham khảo sách đền bù, tái định cư số công trình thuỷ điện xây dựng. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 102 Ngành : Công trình thuỷ lợi Tạo điều kiện ưu tiên cho em đồng bào dân tộc xã thuộc vùng dự án tham gia tuyển dụng làm việc công trường, tăng cường thống đoàn kết sống sản xuất xây dựng hoạt động giao lưu văn hoá, thể dục thể thao đoàn thể, quyền địa phương với đội ngũ công nhân, cán lao động công trường. 6.2.3. Hỗ trợ di dân tái định cư: Mức hỗ trợ hộ phải di chuyển phải thực theo qui định đảm bảo ổn định sống cho nhân dân, đồng thời thục sách hỗ trợ sản xuất hỗ trợ đao tạo, chương trình khuyến nông - khuyến lâm…cung cấp lương thực năm kể từ di dân. Trong cần quan tâm đến số vấn đề cụ thể sau: - Đất thổ cư: hộ phải cấp diện tích đất định, san ủi mặt để bố trí xây dựng công trình khu vự canh tác, phù hợp với tập quán sinh sống nhân dân. - Nhà ở: hộ gia đình cung cấp diện tích nhà tương ứng với số nhân khẩu. Ngoài có công trình kem nhà vệ sinh, nhà tắm, bể nước, hệ thống điện, định mức cấp điện nước…phù hợp với phong tục tập quán cộng đồng. - Xây dựng công trình phúc lợi xã hội trường học, trạm y tế, nhà văn hoá, công trình thuỷ lợi, đường giao thông … - Hỗ trợ y tế, phun thuốc diệt muỗi, bổ sung kinh phí mua thuôc phòng, chữa loại bệnh phổ biến sốt rét, tiêu chảy…nhằm ổn định sống lâu dài. - Vận động nhân dân thực tốt sách nhà nước xây dựng nếp sống văn hoá mới. Thường xuyên thông tin chiều nhân dân quyền, nhà đầu tư để có sửa đổi sửa chữa kịp thời. 6.3. Một số tác động tiêu cực khác biện pháp khắc phục Trong khu vực thượng du lòng hồ tập trung nhiều loại động vật hoang dã cỡ lớn vượn đen, voọc, gấu chó, gấu ngựa, báo… gần khu vực khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Sơn, loài dạn người khỉ, nai, hoẵng…gần khu dân cư, nương bãi dọc sông. Và phong phú loài chim cỡ lớn, ếch nhái, thằn lằn…sống khu vực bụi nhỏ, rừng thứ sinh. Hệ thuỷ sinh với 15 loài động vật nổi, 19 loài động vật đáy, 185 loài cá thuộc 85 giống với loài ghi sách đỏ Việt nam như: cá chiên, cá anh vũ, cá lăng… Tuy nhiên số lượng khu vực khác lưu vực. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 103 Ngành : Công trình thuỷ lợi Khi thi công công trình số lượng công nhân đông nhu cầu chất đốt công nhân khoảng 0.5m3- 0.7m3 củi, ảnh hưởng tiếng ồn, bụi, chất thải công trường xây dựng công nhân công trường, tượng săn bắt động vật, thú rừng gia tăng. Khu lòng hồ bị ngập giai đoạn tích nước không giải tốt vấn đề dọn dẹp lòng hồ gây ô nhiễm nguồn nước. Trong thời gian thi công gây áp lực sở hạ tầng số lượng công nhân viên di chuyển đến công trường. Đồng thời biến động dân số, số hộ dân di chuyển đến mộ số hộ chuyển với nhiều thành phần, lối sống gây nên tình trạng khai thác rừng, đốt nương làm rẫy nguyên nhân gây làm xuất lây lan dịch bệnh tệ nạn xã hội khác. Một số biện pháp giảm thiểu tác động tiêu cực: - Chống phá rừng trồng rừng phòng hộ chống xói mòn sườn dốc. - Giảm thiểu tác động bụi tiếng ồn thi công cần áp dụng biện pháp tưới nước bề mặt đất, lựa chọn phương tiện vận chuyển, nhiên liệu thích hợp… - Làm tốt công tác thu dọn lòng hồ. - Xây dựng hệ thống xử lý chất thải, bao gồm chất thải công nghiệp chất thải sinh hoạt. - Thực tốt công tác hộ khẩu, hộ tịch nhằm quản lý hiệu đối tượng di dân tự đối tượng lợi dụng đầu tư xây dựng dự án để làm ăn trái pháp luật. Tăng cường quản lý nhân lao động khu vực. - Kiểm soát hoạt động nuôi trồng thuỷ sản cho không gây ô nhiễm nguồn nước. - Tuân thủ nghiêm ngặt qui định hành việc xả lũ, thông báo kịp thời để hạn chế tối đa thiệt hại người xảy ra. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 104 Ngành : Công trình thuỷ lợi CHƯƠNG – CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT MẶT CẮT ĐẬP KHÔNG TRÀN 7.1. Mục đích việc phân tích ứng suất đập bêtông 7.1.1. Tình hình xây dựng đập bêtông trọng lực nước ta giới: Đập bêtông trọng lực đập bêtông khối lớn. Đập trì ổn định nhờ trọng lượng khối bêtông này. Đập bêtông loại đập có kết cấu phương pháp thi công đơn giản, độ ổn định cao dùng tràn nước không tràn nước sử dụng phổ biến giới. Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, lý luận tính toán đập ngày phát triển hoàn thiện, kích thước hình dạng đập ngày hợp lý, độ an toàn đập ngày nâng cao. Theo thống kê thể loại đập cho thấy đập đất chiếm 78%, đập bêtông trọng lực chiếm 12%, đập đá đổ chiếm 5%, đập vòm chiếm 4%. Nhưng với đập cao 100m tình hình lại khác: đập bêtông chiếm 38%, đập đất chiếm 30%, đập vòm chiếm 21.5% . Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 105 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Đồng thời tỷ lệ đáy đập B chiều cao đập H có xu giảm dần, từ thập kỷ 30 – 70 kỷ 20 thể tích đập giảm (20 - 30)% Thập kỷ B/H 30 – 40 0.9 50 – 60 0.8 70 - 90 0.7 Đập xây dựng Việt nam chủ yếu đập đất năm gần xu xây dựng đập bêtông ngày nhiều công nghệ thi công phát triển mạnh. Đập Tân Giang( Ninh Thuận) coi đập bêtông trọng lực ngành thuỷ lợi nước ta tự thiết kế hoàn thành năm 2001. Hiện nhiều công trình tạo hồ chứa xây dựng theo phương án xây đập bêtông trọng lực như: hồ Bình Định, hồ Sơn La, đập Lòng Sông Bình Thuận… 7.1.2. Mục đích việc phân tích ứng suất đập bêtông: Tính toán ứng suất thân đập bêtông trọng lực nhằm xác định phương, chiều, trị số tình hình phân bố ứng suất tác dụng ngoại lực ảnh hưởng nhân tố khác biến dạng nền, thay đổi nhiệt độ, phân giai đoạn thi công đập…Trên sở số liệu tính toán ta tiến hành kiểm tra khả chịu lực vật liệu, phân vùng đập để định số hiệu bêtông khác nhau, phù hợp với điều kiện chịu lực vùng, bố trí, cấu tạo phận công trình thích ứng với điều kiện làm việc khác đập. Các trường hợp tính toán: - Trường hợp khai thác: làm việc điều kiện tác dụng tổ hợp tổ hợp đặc biệt. - Trường hợp thi công: đập vừa thi công xong hồ chưa có nước tác dụng, xét trường hợp hồ có cột nước định đó. - Trường hợp sửa chữa: khảo sát đoạn đập có chiều dài đơn vị, bỏ qua ảnh hưởng lực theo phương song song với trục đập ( toán phẳng). Cụ thể sau: - Tính toán ứng suất lớn nhỏ biên đập để kiểm tra điều kiện bền biên (thường ứng dụng thiết kế sơ bộ) - Xác định trạng thái ứng suất thân đập: + Xác định giá trị ứng suất điểm khác thân đập. + Vẽ đường đẳng ứng suất để tiến hành phân vùng sử dụng vật liệu thích hợp. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 106 Ngành : Công trình thuỷ lợi + Vẽ đường quỹ đạo ứng suất chính, để từ bố trí khe thi công, hệ thống đường ống thân đập. - Tính toán loại ứng suất tập trung cục xuất quanh đường hầm, lỗ khoét thân đập tính toán bố trí cốt thép chịu lực cho riêng khu vực này. Trong nội dung chuyên đề em xin trình bày vấn đề: Phân tích ứng suất đập mặt cắt không tràn. 7.2. Phương pháp phân tích ứng suất 7.2.1. Các phương pháp phân tích ứng suất: Trong tính toán thiết kế nghiên cứu đập bê tông trọng lực thường sử dụng phương pháp sau để phân tích ứng suất: - Phương pháp sức bền vật liệu (Phương pháp phân tích trọng lực): phương pháp đơn giản cho kết đủ độ tin cậy toán thiết kế đập bê tông trọng lực có cấu tạo mặt cắt đập nần không phức tạp. - Phương pháp lý luận đàn hồi: phương pháp xem thân đập môi trường liên tục, đồng nhất, đẳng hướng, ứng suất biến dạng phạm vi đàn hồi vật liệu tuân theo định luật Húc. Đối với đập cao, giả thiết phù hợp với tình hình thực tế. Phương pháp giải vấn đề ứng suất tập trung, ứng suất nhiệt…mà phương pháp sức bền vật liệu không giải được. - Phương pháp phần tử hữu hạn: phương pháp phân tích gần trạng thái ứng suất cảu đập bê tông trọng lực kể đập có điều kiện biên phức tạp, giải toán phẳng toán không gian, toán có xét đến trạng thái làm việc đồng thời môi trường vật liệu làm đập nền. Hiện phương pháp phần tử hữư hạn ứng dụng sử dụng cách rộng rãi tính toán nghiên cứu đập bê tông lực với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin. 7.2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn: Với công cụ máy tính diện tử người ta chon thuật toán tổng quát, soạn thảo chương trình mang tính tự động hoá cao, áp dụng cho lớp rộng toán có chung tính chất chủ yếu. Trong phương pháp phần tử hữu hạn giải phần mềm công nghệ thông tin. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 107 Ngành : Công trình thuỷ lợi Trong phương pháp phần tử hữu hạn, vật thể liên tục thay số hữu hạn phần tử rời rạc có hình đơn giản, có kích thước nhỏ xác số phần tử hữu hạn. Chúng nối với điểm quy định chung gọi nút. Các phần tử giữ nguyên vật thể liên tục phạm vi nút có hình dáng đơn giản kích thước nhỏ nên cho phép nghiên cứu đơn giản dựa sở quy luật phân bố chuyển vị nội lực. Các đặc trưng phần tử xác định mô tả dạng ma trận độ cứng phần tử. Các ma trận dùng để ghép phần lại thành mô hình rời rạc hoá kết cấu thực dạng ma trận độ cứng kết cấu. Các tác động gây nội lực chuyển vị kết cấu quy ứng lực nút mô tả ma trận trọng tải nút. Các ẩn số cần tìm chuyển vị (hoặc nội lực) nút đựơc xác định ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lự nút). Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng ma trận chuyển vị nút liên kết với phương trình cân theo quy luật tuyến tính phi tuyến tính tuỳ theo ứng xử kết cấu tác động lên kết cấu. Như vậy, thuật toán phần tử hữu hạn dựa nghiên cứu xác lập ma trận với quy luật liên hệ ma trận để phản ánh gần ứng xử thực tế kết cấu tác động lên kết cấu. Mô hình toán phương pháp phần tử hữu hạn hệ phương trình đại số tuyến tính phi tuyến tính tùy theo mức độ nghiên cứu kết cấu. Điều kiện tồn nghiệm hệ phương trình mô tả qua điều kiện nghiên cứu kết cấu thường gọi điều kiện biên toán. Sau giải hệ phương trình ta tìm ẩn số, từ ta tiếp tục xác định trường ứng suất, biến dạng kết cấu theo quy luật nghiên cứu học. Hệ phương trình phươn pháp phần tử hữu hạn có dạng sau: [ K ] .{ ∆} = { F } Trong đó: (7 – ) + [K]: ma trận độ cứng toàn kết cấu. + {∆}: véc tơ chuyển vị nút toàn kết cấu. + {F}: véc tơ ngoại lực nút. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 108 Ngành : Công trình thuỷ lợi Phương trình (7 – 1) phương trình cân lực toàn nút hệ. Sau xét điều kiện biên( nút có chuyển vị chuyển vị biết trước) hệ hoàn toàn giải được. Kết giải hệ phương trình cho ta chuyển vị nút toàn kết cấu hệ toạ độ chung, từ tìm chuyển vị nút phần tử hệ toạ độ riêng phần tử, sau xác định nội lực, ứng suất, biến dạng điểm kết cấu. 7.3. Ứng dụng phần mềm để giải toán kết cấu 7.3.1. Giới thiệu phần mềm: Các chương trình phân tích kết cấu máy tính theo thuật toán phần tử hữu hạn ngày sử dụng rộng rãi. Và nhiều phần mềm với độ tin cậy cao, thích ứng với điều kiện thực tế khác trở thành phân mềm thương mại chuyển giao công nghệ phạm vi quốc tế. Phần mềm SAP kết nghiên cứu phương pháp số phương pháp phần tử hữu hạn tính toán học Giáo sư Edward L.Wilson (Uni. Of California at Berkeley, USA). Ban đầu chúng chương trình đơn lẻ với mục đích nghiên cứu chủ yếu. SAP 2000 bước đột phá phần mềm SAP, coi " Công nghệ cho tương lai"(Technology today for future!). SAP 2000 tích hợp chức phân tích kết cấu phần tử hữu hạn tính thiết kế kết cấu làm một. Ngoài khả phân tích toán kết cấu công trình thường gặp, SAP 2000 bổ sung loại phần tử mẫu tính phân tích kết cấu phi tuyến. Giao diện trở nên than thiện chương trình thiết kế hoàn toàn môi trường Windows. Toàn qua trình từ xây dựng mô hình kết cấu biểu diễn kết có giao diện đồ hoạ trực quan. Thư viện kết cấu mẫu cung cấp nhiều dạng kết cấu thông dụng ta dễ dàng sửa đổi nhiều dạng kết cấu phức tạp. Trong phần chuyên đề em dùng SAP2000 version 10.0.1 để tính toán. 7.3.2. Các bước giải toán phần mềm SAP 2000: Để giải toán kết cấu phần mềm SAP 2000 ta thường làm theo trình tự sau: - Xác định hệ đơn vị. - Tạo đường lưới. - Xây dựng mô hình kết cấu. - Định nghĩa gán thuộc tính cho đối tượng, bao gồm: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 109 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi - Thực tính toán ( chạy chương trình phần mềm). - Xem kết quả, biểu diễn kết tính toán xuất kết quả. 7.4. Mô hình kết tính toán 7.4.1. Mô hình toán: Tính toán ứng suất thân đập phần mặt cắt không tràn phạm vi toán phẳng khảo sát đoạn đập có chiều dài đơn vị, bỏ qua ảnh hưởng lực tác dụng theo phương song song với trục đập. Theo kinh nghiệm vùng chịu ảnh hưởng đập làm việc theo chiều sâu chiều cao đập sang hai bên 1.5 chiều rộng đáy đập. 7.4.2. Các điều kiện biên toán: Khi ta cắt 1m đập để tính ứng suất theo nguyên tắc hệ lực đối xứng, vị trí cắt bỏ ta phải loại bỏ lực phản đối xứng. Vì tất nút hai mặt đập gán liên kết ngàm trượt, hạn chế chuyển vị thẳng theo trục y hạn chế chuyển vị quay quanh trục x. Các điểm đáy gán liên kết ngàm cứng. Các điểm nút biên thẳng đứng gán ngàm trượt hạn chế chuyển vị thẳng theo trục x trục y đồng thời hạn chế chuyển vị quay quanh trục y. 7.4.3. Đặc trưng vật liệu: Loại vật liệu RCC M150 Nền đá γ (T/m3) 2.4 2.53 E (KN/m2) 2.1.107 7.0.107 µ 0.15 0.29 7.4.4. Gán tải trọng tác dụng: Các trường hợp tính toán: Ta tính toán cho trường hợp hồ nước hồ chứa đầy nước En thay đổi: + En >> Eđ + En lấy theo giá trị thực tế. Các lực tác dụng: - Trường hợp hồ không chứa nước đoạn đập gồm chịu tác dụng trọng lượng thân. - Trường hợp hồ chứa đầy nước đoạn đập gồm chịu tác dụng lực sau: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 110 Ngành : Công trình thuỷ lợi + Trọng lượng thân đập nền. + Áp lực nước thượng hạ lưu đập. + Áp lực thấm đẩy nổi. + Áp lực bùn cát + Trọng lượng khối nước đè lên thượng hạ lưu nền. + Trọng lượng bùn cát đè lên phía thượng hạ lưu nền. Hình 7.3 – Sơ đồ lực tác dụng lên kết cấu đập 7.4.5. Các kết tính toán: (Thể hình vẽ_Phụ lục 7.1 đến 7.4) 7.4.6. Nhận xét kết kết luận: 7.4.6.1. Sự phân bố ứng suất thân đập: - Khi hồ nước: Đối với đập ứng suất kéo suất tập trung xung quanh lỗ khoét phần mái đập hạ lưu. Còn nền: ứng suất kéo xuất bên thành, điều giải thích trọng lượng đập làm cho đập lún xuống, làm xuất ứng suất kéo bên. Ứng suất nén lớn xuất vị trí gãy mái thượng lưu mở rộng dần phía hạ lưu. Còn ứng suất tập trung xuất đáy đập. - Khi hồ đầy nước: Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 111 Ngành : Công trình thuỷ lợi Ứng suất kéo lớn xuất điểm gãy mặt thượng lưu đập, đặc biệt chân đập, vùng ứng suất kéo không mở rộng lên thân đập mà mở rộng xuống phần nhỏ đập sát nền, giới hạn vùng tới hành lang gần hành lang gần mặt thượng lưu đập. Trạng thái ứng suất xung quanh hành lang phức tạp, chúng vừa chịu ứng suất kéo tập trung, vừa chịu ứng suất nén tập trung . Còn điểm gãy có ứng suất kéo tập trung lớn nên phải gia cố thêm đảm bảo an toàn. 7.4.6.2. Ảnh hưởng biến dạng tới phân bố lại ứng suất đáy đập: - Trường hợp hồ nước: Khi En/Eđ giảm vùng ứng suất nén giảm, đồng thời ứng suất nén đập lại tăng lên, mở rộng lên phía thân đập vùng ứng suất kéo thu lại. Ứng suất đáy đập thay đổi hai bên không thay đổi. So sánh biểu đồ ứng suất trường hợp độ cứng thay đổi ta thấy vùng đập chịu ảnh hưởng biến dạng cách mặt 36m kể từ đáy đập(Khoảng 3/10 chiều cao đập). - Trường hợp hồ đầy nước: Tương tự trường hợp hồ nước, En giảm vùng ứng suất nén thân đập tăng lên. Ảnh hưởng biến hình đến phân bố lại ứng suất thân đập khoảng 48m kể từ đáy đập ( khoảng 4/10 chiều cao đập). Như chỗ tiếp xúc đập tác dụng tác dụng trọng lượng nước hồ trọng lượng thân đập bị biến dạng., biến dạng làm ảnh hưởng đến phân bố ứng suất thân đập phần chiều cao gần đáy đập. Ngoài ta thấy biến dạng ảnh hưởng tới phân bố lại ứng suất đập xảy sâu sắc mà cột nước trước đập lớn. 7.4.6.3. Vận dụng kết phân tích ứng dụng thực tế: Xung quanh lỗ khoét mép gãy mặt thượng lưu đập thường xuất ứng suất kéo gây nên ổn định cục cho công trình. Đặc biệt hành lang sát nơi dễ bị ổn định nhất, dễ xuất vết nứt làm cho bề rộng chịu lực đáy bị giảm yếu, vị trí ta nên bố trí bêtông cốt thép để tăng khả chịu kéo nén điểm gãy mặt thượng lưu ta nên vát góc bo tròn điểm lại. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 112 Ngành : Công trình thuỷ lợi Để đảm bảo không phát sinh khe nứt mặt tiếp tiếp giáp đập, ta nên chọn cao trình hành lang cuối không sát nền. Đặc biệt chân đập phần nhô ta phải dùng bê tông chất lượng cao phía mái thượng lưu phía đáy đập. KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án hướng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Chiến em củng cố thêm kiến thức chuyên môn, hệ thống lại kiến thức học ứng dụng vào công tác thiết kế: "Thiết kế công trình đầu mối hồ chứa Bản Chát". Tuy nhiên kiến thức hạn chế, thiếu thời gian, thiếu kinh nghiệm thực tế sử dụng phần mềm hỗ trợ chưa thành thạo nên đồ án nhiều thiếu sót chưa thực hợp lý. Vì em kính mong thầy cô góp ý bảo để em có thêm kiến thức chuyên môn bổ ích. Đây kiến thức chuyên môn quý báu, hành trang để em trở thành người kỹ sư thực thụ tương lai. Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo – PGS.TS Nguyễn Chiến thầy cô Bộ môn Thuỷ Công - Trường Đại học Thuỷ lợi giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp; thầy cô gương sáng kiến thức chuyên môn, lòng yêu nghề, tinh thần làm việc tận tình với sinh viên. Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng dạy suốt trình học tập trường. Hà nội, ngày 10 tháng 05 năm 2008 Sinh viên thực Lê Văn Hiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. 14-TCN 56-88: Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép. 2. QPTL C-1-75: Quy phạm tính toán Thuỷ lực cống sâu. 3. QPTL C-8-76: Quy phạm tính toán Thuỷ lục đập tràn. 4. TCVN 4352-86: Quy phạm tính toán công trình Thuỷ công. 5. Sổ tay tính toán Thủy lực - Bản dịch tiếng Nga, NXB Nông nghiệp. 6. Giáo trình Thuỷ công ; T1,T2, Trường Đại học Thuỷ lợi, NXB Xây dựng Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang 113 Ngành : Công trình thuỷ lợi 7. Giáo trình Thủy lực T1, T2, T3 - Trường Đại học Thủy lợi, NXB Nông nghiệp. 8. Nối tiếp tiêu hạ lưu công trình. 9. Công trình tháo lũ - Trường Đại học Thủy lợi, NXB Xây dựng. 10. Sổ tay kỹ thuật Thuỷ lợi. 11. TCXDVN 285 – 2002: Công trình Thuỷ lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế, NXB Xây dựng, 2003. 12. " Thủy văn công trình" - Đỗ Cao Đàm, Hà Văn Khối nnk, NXB Nông nghiệp, 1997. Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 [...]... lũ đến tại tuyến Bản LuôngIII ứng với các tần suất và theo mô hình lũ lịch sử năm 1969 thể hiện trên biểu đồ Hình 1.5 và trong Phụ Lục PL – 1.1 Hình 1.5 – Biều đồ đường quá trình lũ đến ứng với các tần suất 1.2.4.8 Lưu lượng lớn nhất từng tháng mùa kiệt: Lưu lượng lớn nhất ứng với từng thời kỳ thi công ứng với tần suất thiết kế tại tuyến thuỷ điện Bản Luông ược tính theo trạm thuỷ văn Bản Củng: Sinh... Lớp: 45C4 Trang 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi 2.3.3 Hình thức công trình tiêu năng sau tràn: Công trình thuỷ điện Bản Luôngchiều cao đập lớn nên năng lượng dòng chảy sau tràn lớn không phù hợp với phương án tiêu năng đáy Địa chất nền đập là đá có cường độ tương đối cứng chắc nên chọn hình thức tiêu năng mũi phun Phương án tiêu năng này dòng chảy được khuyếch tán trong không khí... Hai quan hệ f1(q) và f2(q) là hai quan hệ phụ trợ dùng để tính toán điều tiết lũ Trình tự tính toán điều tiết lũ theo phương pháp bán đồ giải Pôtapốp như sau: 1 – Lập đường phụ trợ f1(q) và f2(q): Tuỳ theo thời gian lũ đến ta chọn thời đoạn tính toán ∆t đảm bảo độ chính xác yêu cầu Lập bảng tính toán đường phụ trợ theo bảng 3.2 Bảng 3.2 – Bảng tính đường quan hệ phụ trợ Stt (1) 1 2 Zgt (m) (2) Zngưỡng... Trang 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Bảng 3.3 – Bảng diễn toán quá trình xả lũ T (h) (1) 1 2 Thời đoạn (2) 1 2 Q (m3/s) (3) Q1 Q2 Qtb (m3/s) (4) Qtb q1 (m3/s) (5) q1 - f1 (m3/s) (6) - f2 (m3/s) (7) - q2 (m3/s) (8) - Z (m) (9) - 3.2.5 Kết quả tính toán điều tiết lũ: Tính toán theo phương pháp Pôtapốp (mục 3.2.4) cho các phương án khẩu diện tràn (bảng 3.1) ứng với tần suất thiết kế... tiến bộ kỹ thuật các đập được thiết kế dạng hình cong hoặc đa giác Cơ sở lý luận để tính toán mặt cắt đập phải đảm bảo ổn định về cường độ, ổn định chống trượt và khối lượng vật liệu xây dựng đập phải ít nhất Hiện nay mặt cắt cơ bản phổ biến nhất là mặt cắt dạng tam giác Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Mặt cắt cơ bản của đập bêtông trọng lực... nước trước đập Trong các tính toán trên lấy thời gian gió thổi liên tục: t = 6h 3.3.3.3 Kết quả tính toán : Tính toán theo (3 - 15) với MNLTK (theo phương án tràn) ta được cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT trong bảng 3.7 Tính toán các thông số của sóng dềnh, nước dâng do gió thổi theo trình tự trên cho MNDBT và MNLTK theo các phương án tràn thay vào (3 - 13) và (3 - 14) ta có kết quả như bảng 3.8 Sinh... K1% hs1% λ /H h /λ Kηs ηs Zđ (m) (m) (m) Tổng hợp kết quả từ bảng 3.7 và bảng 3.8 và chọn cao trình đỉnh đập là cao trình lớn nhất trong ba cao trình trên ta có kết quả bảng 3.9 Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4 Trang 36 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công trình thuỷ lợi Bảng 3.9 – Kết quả tính cao trình đỉnh đập cho các phương án tràn Phương án nxB (m) ZĐ1 (m) ZĐ2 (m) ZĐ3 (m) ZChọn (m) A 6x12 475.33... đỉnh đập là b = 10 (m), hai bên có lề rộng 0.6 (m) và cao 0.8 (m) Đỉnh đập làm dốc về phía thượng lưu với độ dốc i = 3%, bố trí lỗ thoát nước mưa (Cấu tạo đỉnh đập như hình 3.3) Tổng hợp các tính toán trên ta có bảng thống kê các thông số của mặt cắt cơ bản (bề rộng đáy (B), cao trình đỉnh (ZĐỉnh), bề rộng đỉnh đập (b), hệ số mái dốc hạ lưu (m)) ứng với các phương án tràn: Bảng 3.10 – Các thông số cơ bản. .. hồ chứa: Hiện nay có hai hình thức đập dâng được sử dụng phổ biến: đập đá đổ bê tông bản mặt (CFRD) và đập bê tông đầm lăn (RCC) Hai hình thức này hiện đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta Đập CFRD đã và đang được xây dựng như: Rào Quán, Cửa Đạt, Tuyên Quang … Đập RCC đang được xây dựng là: Pleikrông, A Vương, Sơn La, Định Bình, Bản Vẽ… Ưu điểm của hai hình thức đập dâng tạo hồ chứa này là: thi công... Dọc tim các phương án tuyến đập và lân cận tuyến về hai phía thượng và hạ lưu đã bố trí các lỗ khoan khảo sát để làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình cho các phương án Trên cơ sở các tài liệu địa hình, địa chất và khảo sát thực địa ta có một số kết luận như sau : 1 – Các phương án tuyến đập đều có địa hình phần lòng sông hẹp, hai bờ có độ dốc lớn, hình thái các phương án tuyến đập không có sự khác . Tà Hừa, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Có 9 xã (Mường Kim, Tà Hừa, Nà Cang, Pha Mu, Mường Mít, Nậm Sỏ, Nậm Cần, Thân Thuộc) thuộc huyện Than Uyên bị ảnh hưởng trực tiếp. Than Uyên là huyện. lăn (RCC). Hai hình thức này hiện đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Đập CFRD đã và đang được xây dựng như: Rào Quán, Cửa Đạt, Tuyên Quang … Đập RCC đang được xây dựng là: Pleikrông, A Vương,. NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi 1.2.4. Điều kiện về khí tượng thuỷ văn: Khí hậu lưu vực sông Nậm Mu vừa mang những nét chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa vừa mang những nét