CÔNG TRÌNH hồ CHỨA nước điện BIÊN 3

Quy mô kết cấu các hạng mục công trình Trên cơ sở yêu cầy dùng nước xây dựng đập đất tạo hồ chứa nhằm điều tiếtlại dòng chảy tự nhiên của lưu vực suối Hồng Lếch; nước được lấy từ hồ chứa

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA NƯỚC ĐIỆN

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ:

21022’50” vĩ độ Bắc

102057'35” kinh độ Đông

1.1.2 Nhiệm vụ của công trình

Hồ chứa nước Điện Biên trên suối Hồng Lếch đảm nhận các nhiệm vụ sau đây:

Thứ nhất là đảm bảo cấp nước tưới cho 225ha lúa, 60ha màu và 20ha nuôitrồng thuỷ sản của các xã Thanh Hưng, Thanh Chăn – huyện Điện Biên;

Thứ hai là cấp nước sinh hoạt cho 5000 dân trong vùng

Thứ hai là Giảm lũ cho hạ du, cải thiện môi trường sinh thái

Thứ hai là Xoá đói giảm nghèo, ổn định đời sống người dân vùng dự án

1.2 Quy mô kết cấu các hạng mục công trình

Trên cơ sở yêu cầy dùng nước xây dựng đập đất tạo hồ chứa nhằm điều tiếtlại dòng chảy tự nhiên của lưu vực suối Hồng Lếch; nước được lấy từ hồ chứa quacống và hệ thống kênh tưới trực tiếp cho 305ha diện tích đất canh tác Quy mô côngtrình được xác định như sau:

TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị

6 Cống lấy nước dưới đập

7 Hệ thống kênh

7.1 Kênh chính KC1

7.2 Kênh chính KC2

8 Đường thi công kết hợp quản lý

1.3 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

1.3.1 Điều kiện địa hình, địa mạo

Vùng dự án là một trong những thung lũng trước núi của chi lưu sông NậmRốm có địa hình tương đối bằng phẳng mở rộng về phía hạ lưu, thượng lưu thu hẹp

và nằm xen kẹp giữa các dãy núi cao, chạy kéo dài theo hướng Đông – Tây đếngiáp biên giới Việt – Lào Lưu vực nghiên cứu phát triển trên một miền địa hình đồinúi có cao độ tăng dần từ 520 ÷ 1000m từ Đông sang Tây, với mức độ phân cắt củađịa hình tăng dần về phần thượng lưu, độ dốc của sườn thung lũng tăng dần từ 150 ÷

300 cho đến 350 ÷450

Vùng công trình có 3 dạng địa hình rõ rệt:

- Địa hình vùng núi cao: chiếm hầu hết diện tích khu vực thượng lưu lòng hồ,mặt cắt ngang lưu vực có dạng hình chữ V thu hẹp, sườn đồi dốc từ 250 ÷400, chênhcao độ từ lòng khe đến đỉnh trên 100 ÷ 200m, địa hình tương đối phân cắt với cácdải núi cao liên tiếp

- Địa hình chuyển tiếp: tập trung tại vùng tuyến công trình đầu mối và kéogiáp tới khu tưới Điều kiện địa hình tương đối thuận lợi gồm nhiều dải đồi thấpdạng bát úp đỉnh tròn liên tiếp, chênh lệch cao độ từ 20 ÷ 50m, độ dốc sườn đồi từ

100 ÷ 250

- Địa hình tích tụ: có mặt trong khu vực chủ yếu dưới dạng các thềm bồi tụtrước núi khá bằng phẳng độ dốc giảm dần cho tới nhập lưu và phần mở rộng nối

tiếp với cánh đồng Mường Thanh có địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ thayđổi từ 510 ÷ 515m

a Vùng lòng hồ

Lòng hồ nằm trong lưu vực suối Hồng Lếch, tính đến công trình có chiều dàisuối khoảng 9,5km, diện tích lưu vực đến công trình là 15,7 km2, thượng lưu bắtnguồn từ dãy núi cao +1050m đây là suối có nước quanh năm, chảy theo hướngchính từ Tây sang Đông bắt nguồn từ biên giới Việt - Lào Địa hình lưu vực suối làcác dãy núi cao, sườn có độ dốc trung bình 30% Lớp phủ thực vật chủ yếu là rừngnghèo tái sinh, bụi cây, dây leo

Lòng hồ có dạng thu nhỏ dần về phía thượng lưu, mở rộng dần về phía hạlưu trên chiều dài khoảng 1,2km Phần đáy hồ có cao độ từ 535,0 ÷ 522,0m Do đặcđiểm địa hình ít phân cắt nên, ngoài dòng chảy chính là suối Hồng Lếch trong lòng

hồ không có các chi lưu khác, các khe cắt ngang đường viền hồ thường ngắn vàdốc Tại đây, nham thạch gốc chủ yếu là đá cát kết, bột kết có diện lộ chủ yếu tạikhu vực thượng lưu hồ và tại một số vị trí dọc lòng suối Đa phần, đá gốc được phủtrực tiếp phía bên trên bởi các lớp đất sét đến sét pha nguồn gốc pha tàn tích cóchiều dày từ 3 ÷ 8m; tại lòng suối phủ trực tiếp là các lớp đất đá có nguồn gốc bồi

lũ tích gồm cuội sỏi lẫn cát sạn chiều dày từ 2 ÷ 5m với phạm vi tương đối rộng vàphát triển lên đến cao trình +530m

b Vùng tuyến công trình đầu mối

Tuyến đập chính phương án I có chiều dài khoảng 340,0m, phương vị tuyến

TN 2150 Đầu vai phải đập được gối vào sườn đồi có độ dốc trung bình từ 100 ÷ 250;Vai trái đập là triền đồi có địa hình dốc hơn lên tới 250 ÷ 350 Mặt cắt lòng suối tại

vị trí đập tạo hình chữ U mở; cao trình đáy suối + 522,64m Các tuyến tràn và tuyếncống được dự kiến bố trí tại sườn vai phải đập, vuông góc với tim đập

c Vùng hưởng lợi

Vùng hưởng lợi là khu đất canh tác ngay sau hạ lưu hồ chứa, hiện đang lấynước tưới từ kênh Nậm Rốm; tuy nhiên vì nằm ở cuối nguồn, nên lượng nước tướikhông ổn đinh; xây dựng hồ ĐIỆN BIÊN sẽ cấp bổ sung vào kênh Nậm Rốm, đảmbảo tưới ổn định cho diện tích đất canh tác trong vùng

1.3.2 Đặc điểm địa chất

a Đặc điểm địa chất chung

Theo tài liệu đo vẽ địa chất lòng hồ, khu vực tuyến đập, các kết quả khảo sátĐCCT trong khu vực, tham khảo tờ bản đồ địa chất Phong Sa Lỳ - Điện Biên phủ tỷ

lệ 1:200.000 do Cục Điạ chất và Khoáng sản Việt nam xuất bản năm 2005 cho thấyđặc điểm địa chất khu vực công trình Hồ chứa nước ĐIỆN BIÊN được bao gồm cácthành tạo chính như sau:

A – Hệ tầng Suối Bàng phân hệ tầng trên (T3n-r sb) thuộc kỷ Trias thượng: Các

thành tạo được xếp vào phân vị hệ tầng này phân bổ thành các dãy núi cao trongkhu vực lòng hồ, thành phần thạch học chủ yếu là đá cát kết, bột kết, sét kết thấukính than Đá của hệ tầng phân bố theo dạng bối tà có phương vị đường phương chủyếu theo hướng ĐB – TN góc cắm TB > 500, đá ít bị uốn nếp, bề dày khoảng 300 ÷500m

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 4 Lớp: YB2

B – Hệ Đệ tứ (Q): Những trầm tích của hệ Đệ tứ phát triển khá rộng rãi và đa dạng,gặp tập trung trong thung lũng phần cửa suối và chủ yếu thuộc diện tích khu tướivới chiều dày từ 5 ÷ 15m; gồm chủ yếu là các thành tạo sau:

+ Tầng bồi lũ tích Pleistoxen thượng apQ13b gồn các loại cát, cuội sạn lẫn bộtsét, phân bố tại khu tưới thuộc cánh đồng Mường Thanh;

+ Tầng bồi lũ tích Holoxen hạ - trung apQ21-2 gồm hỗn hợp cuội sạn lẫn cátsét, phân bố tại khu vực cửa ra của suối Hồng Lếch dưới dạng nón phóng vật, thành

hệ có chiều dày từ 3,0 ÷ 5,0m

+ Tầng bồi lũ tích suối hiện đại (aQ): gồm cuội sạn đến sét pha, cát pha lẫncuội sỏi có chiều dày mỏng phân bố trên diện hẹp dọc lòng và hai thềm suối vớichiều dày từ 0,5 ÷ 1,5m

+ Tầng tàn tích – sườn tích (edQ): là đất sét đến sét pha chứa dăm sạn phân

bố trên sườn đồi cao, chiều dày từ một vài mét đến 5,6m

b Địa chất thuỷ văn khu vực

Địa chất thuỷ văn vùng công trình thuộc lưu vực và lòng hồ với nguồn nướckhá nghèo nàn, chủ yếu được đặc trưng bởi các tầng chứa nước sau:

Tầng chứa nước thứ nhất: tầng nước chứa trong đất đá bồi lũ tích suối, chủ

yếu tồn tại trong lớp cát cuội sỏi lòng sông (aQ) và hỗn hợp cuội sạn cát sét tuổiHoloxen hạ - trung apQ21-2 có chiều dày Đây là tầng chứa nước tương đối phongphú do liên quan trực tiếp với nước suối, do vậy có nhiều ảnh hưởng tới quá trìnhthi công hố móng công trình Ngoài ra nước ngầm tầng thứ nhất còn tồn tại trongcác lớp đất có nguồn gốc pha, tàn tích edQ; nước của tầng này có lưu lượng nhỏhình thành do nước mặt thấm xuống, mực nước dao dộng theo mùa và có tính tạmthời

Tầng nước thứ 2: Tầng nước trong đá gốc cát bột kết nên tương đối nghèo

nàn, ít ảnh hưởng đến công trình

1.3.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn và đặc trưng dòng chảy

a Tình hình quan trắc số liệu khí tượng, thuỷ văn của khu vực

Nằm gần với khu vực dự án có trạm khí tượng Điện Biên đo đạc đầy đủ cácyếu tố khí tượng và có thời gian tương đối dài (từ 1957 đến nay) Chất lượng đo đạcđảm bảo độ tin cậy để sử dụng trong tính toán các đặc trưng khí tượng, thủy vănthiết kế công trình

Ngoài ra, còn có trạm đo mưa Mường Pôn và các trạm thủy văn cũng tiếnhành đo mưa như Thác Bay, Bản Yên, Him Lam và Nứa Ngàm

Bảng 1.1 Tình hình quan trắc của các trạm khí tượng, trạm đo mưa

6 Him Lam Mưa 1957 ÷ 1963

Gần vị trí lưu vực có trạm Nứa Ngàm (F = 125 km2) quan trắc dòng chảyngày từ 1970 ÷ 1974; trạm Bản Yên (F = 638 km2) quan trắc dòng chảy từ 1976 đếnnay; trạm Thác Bay trên sông Nậm Rốm quan trắc dòng chảy từ năm 1960 ÷1967;trạm Him Lam quan trắc lưu lượng từ năm 1957 ÷ 1963

Nhìn chung, ngoài trạm còn đang hoạt động là trạm Bản Yên thì các trạmcòn lại có thời gian đo đạc ngắn và đã dừng hoạt động Bên cạnh đó, các trạm này

có diện tích khống chế lưu vực khá lớn so với diện tích lưu vực tính đến các tuyếnnghiên cứu nên đây sẽ là một khó khăn trong việc tính toán các đặc trưng thủy vănthiết kế

Tình hình quan trắc của các trạm thuỷ văn

b Điều kiện khí hậu

Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu được phân tích thông qua số liệu quantrắc các yếu tố khí hậu của trạm Điện Biên từ năm 1957 đến 2009

Tốc độ gióbình quân V(m/s)

Số giờ nắng h(giờ) Bốc hơi Z

p(mm)

Dựa vào dạng bốc hơi nhiều năm của trạm Điện Biên, lượng tổn thất bốc hơi

được phân phối như sau:

Bảng 1.2 Phân phối bốc hơi theo tháng

Z

(mm) 23,6 28,2 33,1 31,0 31,8 26,0 22,3 20,1 20,8 24,2 23,8 22,3 307,3

• Gió

Tốc độ gió lớn nhất theo các hướng được thu thập từ chuỗi tài liệu quan trắc

của trạm Điện Biên, kết quả tính toán như sau:

Bảng 1.3 Gió lớn nhất các hướng theo tần suất

+ Lượng mưa bình quân lưu vực

Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo mưa, ngoài lưu vực gần nhất

cách khoảng 6km về phía Đông Nam có trạm khí tượng Điện Biên đo mưa với thời

gian quan trắc thu thập được là 49 năm (1961÷2009), chất lượng đảm bảo độ tin

cậy Theo kết quả thống kê, lượng mưa trung bình nhiều năm XĐiện Biên = 1540,4 mm

Sử dụng số liệu mưa tại trạm Điện Biên để xác định lượng mưa bình quân

lưu vực nghiên cứu Kết quả tính toán lượng mưa bình quân lưu vực nghiên cứu Xo

= 1736mm

+ Lượng mưa gây lũ

Do lưu vực tính đến các tuyến công trình bé nên lượng mưa gây lũ trên lưu

vực xác định dựa vào lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Điện Biên và và có hiệu

+ Lượng mưa tuới thiết kế

Chọn trạm mưa Điện Biên là trạm mưa đại biểu cho khu tưới vì trạm mưanày nằm gần khu tưới và có chuỗi số liệu thực đo dài đủ đảm bảo độ chính xác chotính toán

Lịch thời vụ cây trồng như sau: Lúa mùa từ tháng VI đến tháng XI, vụ chiêm

từ tháng XII đến tháng IV năm sau

Kết quả tính toán như sau:

Vụ chiêm: X75% = 185,6mm; X85% = 166,5mm

Vụ mùa: X75% = 914,7mm; X85% = 837,0mmPhân phối mưa tưới thiết kế theo năm điển hình:

Bảng 1.5 Phân phối mưa tưới thiết kế

• Dòng chảy năm và dòng chảy năm thiết kế

- Lưu lượng trung bình nhiều năm

Tuyến công trình khống chế diện tích lưu vực nhỏ lại không có tài liệu đo

đạc dòng chảy nên đơn vị Tư vấn thiết kế sử dụng các phương pháp sau để tính toánlưu lượng trung bình nhiều năm tại tuyến công trình:

- Phương pháp sử dụng công thức kinh nghiệm trong QPTL.C - 6 - 77

- Phương pháp lưu vực tương tự

Kết quả tính toán như sau:

Bảng 1.6 Bảng Tổng hợp các đặc trưng thuỷ văn vùng công trình

- Dòng chảy năm thiết kế

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 8 Lớp: YB2

Lưu lượng dòng chảy năm thiết kế tại các vị trí tuyến công trình:

Bảng 1.7 Bảng Kết quả xác định dòng chảy năm thiết kế

Bảng 1.8 Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Tổng lượng lũ thiết kế được xác định theo công thức kinh nghiệm:

Bảng 1.10.Kết quả tính tổng lượng lũ thiết kế (10 6 m 3 )

Vị trí P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P = 1,5% P = 2% P = 10%

- Đường quá trình lũ thiết kế

Đường quá trình lũ có dạng hình tam giác với thời gian lũ lên TL = Tx /2

Vì lưu vực công trình không có trạm thuỷ văn, gần lưu vực công trình cótrạm Nứa Ngàm và trạm Bản Yên có quan trắc dòng chảy Trạm Nứa Ngàm chỉ có

5 năm số liệu (1970 ÷ 1974), trạm Bản Yên có số liệu từ năm 1976 đến nay nhưngtrạm này có diện tích tương đối lớn (F = 638km2) nên chúng tôi sử dụng tài liệuthực đo trạm Nứa Ngàm để tính toán lũ dẫn dòng thi công cho công trình

Bảng 1.12.Kết quả tính lũ thi công với tần suất 10%

Độ đục bình quân nhiều năm: sau khi tham khảo số liệu đo đạc, kết hợp với

số liệu đã chọn để tính toán cho các công trình Pe Luông, Thác Bay, Nậm Rốmchọn độ đục tính toán cho lưu vực hồ tính toán là ρo = 250 (g/m3)

• Tính toán dòng chảy tối thiểu hạ lưu hồ chứa

Theo Nghị định số 112/2008/NĐ – CP ngày 20/10/2008 của Chính phủ vềQuản lý, bảo vệ, khai thác tổng hợp tài nguyên và môi trường các hồ chứa thủyđiện, thủy lợi thì hồ chứa phải thực hiện xả xuống hạ du “dòng chảy tối thiểu”

Khái niệm về dòng chảy tối thiểu: là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết đểduy trì dòng sông hoặc đoạn sông, bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinhthái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng tàinguyên nước của các đối tượng sử dụng nước theo thứ tự ưu tiên đã được xác địnhtrong quy hoạch lưu vực sông

Theo kết quả khảo sát thực địa cho thấy:

+ Ngoài nhu cầu cấp nước tưới theo nhiệm vụ công trình thì phía dưới hạ dukhông có yêu cầu cấp nước cho các ngành khai thác sử dụng nước khác

+ Lưu vực suối xây dựng công trình nhỏ, hệ sinh thái thủy sinh kém pháttriển và không có những loài quý hiếm, có giá trị kinh tế cao nên nhu cầu sử dụngnước cho các hệ sinh thái thủy sinh là không đáng kể

+ Lưu lượng dòng chảy mùa cạn của suối rất nhỏ

Vì vậy, dòng chảy tối thiểu cần xả xuống hạ du tuyến đập là dòng chảy ởmức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông Với lưu vực hồ ĐIỆN BIÊN 3, diệntích lưu vực tính đến tuyến đập nhỏ nên theo kinh nghiệm, giá trị lưu lượng cấp trảlại cho môi trường từ hồ chứa có thể lấy khoảng 10l/s Ngoài ra, lượng nước hồiquy từ mặt ruộng cũng bổ sung một phần cho lượng dòng chảy môi trường ở hạ lưu

hồ chứa

1.3.4 Tài nguyên thiên nhiên

a Tài nguyên đất

Trong khu vực có các loại đất chính như sau:

- Nhóm đất phù sa, sông suối được hình thành do sự bồi tụ của sông suối,phân bố dọc hai bên bờ Thành phần cơ giới của đất từ thịt trung bình đến nặng, đôi

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 12 Lớp: YB2

chỗ từ nhẹ đến trung bình Địa hình tương đối bằng phẳng, tầng đất dày, độ phìtrung bình thích hợp cho trồng cây lương thực và hoa màu

- Nhóm đất Feralit đỏ vàng phân bố từ độ cao 900m trở xuống Thành phầnchủ yếu là cát, cát pha, có độ phì từ trung đến thấp Nhóm đất này phù hợp với pháttriển cây lương thực, cây công nghiệp dài ngày

- Nhóm đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ Nhóm đất này thích hợp với pháttriển cây trồng cạn ngắn ngày

b Tài nguyên nước

Nước mặt tồn tại trong các sông suối và các khe; về mùa mưa nước thườngđục do hàm lượng phù sa lớn; về mùa khô nước trong suốt không mùi vị, ít cặnlắng

Lượng mưa trung bình nhiều năm: Xo = 1736 mmDòng chảy trung bình năm: Qo = 0,491 m3/sDòng chảy theo mức đảm bảo: Q85%= 0,326 m3/sNước ngầm trong khu vực dự án chưa được đầu tư nghiên cứu toàn diện.Một số mũi khoan cho thấy nước ngầm khá phong phú, song thường ở độ sâu từ20m ÷ 50m, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa Qua phân tích các mẫu nước lấy

từ các giếng đào và giếng khoan Unixep cho thấy nước không có độc tố, thành phầnhoá học chủ yếu là nước Bicacbonat Clorua Natri Canxi song độ an toàn vệ sinhthấp

c Tài nguyên sinh vật và các hệ sinh thái

Vùng lòng hồ: Là vùng đất hoang xen kẹp một số thửa ruộng, nương, cáccụm rừng nhỏ Do điều kiện thời tiết vào mùa khô lượng mưa rất ít nên cây cối khôcằn và kém phát triển

Khu tưới: Hiện nay khu tưới có rất ít thửa ruộng được canh tác trồng lúanương do khan hiến về nguồn nước Chủ yếu đất đai bỏ hoang hoá, các thửa đất venlòng suối có trồng cây ăn quả và các bụi cây hoang

1.4 Tình hình dân sinh kinh tế - xã hội

1.4.1 Dân số - lao động

Huyện Điện Biên có dân số 100.755 người Mật độ dân số 61,44 người / km2.Dân số phân theo giới tính bao gồm nam 50.599 người, nữ 50.156 người Toàn bộdân số sống tại nông thôn Số người trong độ tuổi lao động chiếm 51% dân số; laođộng qua đào tạo chiếm khoảng 14% Tỷ lệ thất nghiệp bình quân là 0,92%

Hạn chế lớn nhất về nguồn nhân lực là chất lượng lao động thấp, hầu hết laođộng trong các ngành công nghiệp, dịch vụ đều từ ngành nông nghiệp chuyển sang.Trình độ chưa đáp ứng được yêu cầu dẫn đến năng suất và hiệu quả lao động chưacao

1.4.2 Kinh tế xã hội

a Nông nghiệp

Sau 10 năm thực hiện phát triển nông nghiệp, nông thôn theo hướng côngnghiệp hoá, hiện đại hoá; ngành nông nghiệp huyện Điện Biên đã có những sựchuyển biến tích cực Cơ cấu kinh tế nông nghiệp nông thôn chuyển từ sản xuất tựcung, tự cấp sang sản xuất sản phẩm hàng hoá; từ sản xuất độc canh sang sản xuấtthâm canh, tăng vụ bước đầu có kết quả; phát triển chăn nuôi, thuỷ sản theo hướngcông nghiệp, tùng bước trở thành ngành sản xuất chính Cơ cấu cây trồng đượcchuyển đổi phù hợp với điều kiện tự nhiên – xã hội theo hướng chọn loại cây trồng,vật nuôi có năng suất, chất lượng và đem lại hiệu quả kinh tế cao đưa vào sản xuất.Diện tích đất trồng lúa, màu chiếm khoảng 43,67% diện tích đất tự nhiên toànhuyện

b Lâm nghiệp

Tiềm năng đất đai cho sản xuất lâm nghiệp còn rất lớn, song hầu hết các diệntích này đều ở các khu vực có độ dốc lớn, giao thông đi lại khó khăn Trong nhữngnăm qua, tỉnh đã tổ chức thực hiện chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng, lồngghép thực hiện các chương trình dự án và đã đạt được kết quả khá rõ nét Độ chephủ của rừng tăng từ 33,4% lên 38,5%

c Công nghiệp

Các cơ sở sản xuất công nghiệp chủ yếu tập trung vào hoạt động trong lĩnh vực chếbiến nông, lâm sản, thực phẩm, hàng tiêu dùng, Trong nhóm ngành công nghiệpkhai thác, các doanh nghiệp chủ yếu hoạt động trong lĩnh vực khai thác đá, vật liệuxây dựng

1.5 Các điều kiện cung cấp vật tư, dịch vụ hạ tầng, năng lượng, nguyên vật liệu

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 14 Lớp: YB2

+ Khoảnh 1 - có diện tích khoảng 194 000m2 nằm về 2 dải đồi sườn phải vàsườn trái hồ.cự ly gần nhất cách tim đập khoảng 250m; phạm vi khai thác từ cao độ+528,00m đến +554,0m

+ Khoảnh 2 - có diện tích khoảng 46 000m2 là phần thềm sông Hồng Lếchphía thượng lưu tuyến đập 150m; phạm vi khai thác từ cao độ +524,00m đến+533,00m

Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất như sau làm vật liệu đắp:

Lớp 2: Cuội tảng đá cát kết, mài mòn trung bình, kích thước từ 3cm đến20cm lẫn cát sạn đôi chỗ xen các lớp sét pha màu xám vàng, xám đen Đất có nguồngốc bồi lũ tích apQ Chiều dầy khai thác từ 2,0 ÷ 3,0m; trữ lượng khai thác lớp 2được V1 =115 250m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: Đấtkhông trương nở đến trương nở yếu, tốc độ tạn rã trong nước từ nhanh đến trungbình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước ít suy giảm

Lớp 3a: Sét mầu xám vàng, nâu vàng lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứngnguồn gốc sườn tích đá cát, bột kết edQ Chiều dầy khai thác từ 2,1 ÷ 2,5m; trữlượng khai thác lớp 3a được V1 = 211 610m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đấtlấy tại lớp cho thấy Đất không trương nở đến trương nở yếu, tốc độ tan rã trongnước từ chậm đến trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước suygiảm nhanh

Lớp 4a: Sét pha nặng mầu xám vàng, xám ghi lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng tháidẻo cứng nguồn gốc sườn tích đá cát, bột kết edQ Chiều dầy khai thác từ 2,5 ÷3,0m; trữ lượng khai thác lớp 4a được V1 = 60 500m3 Theo kết quả thí nghiệm cácmẫu đất lấy tại lớp cho thấy Đất trương nở yếu đến trung bình, tốc độ tạn rã trongnước từ nhanh đến trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoà nước ít suygiảm đến trung bình

• Mỏ vật liệu đất số 2:

Khu vực khai thác của mỏ gồm 1 dải đồi thuộc dông đồi phía hạ lưu tràn của

hồ Hồng Lếch Mỏ có diện tích khoảng 192 500m2 phạm vi khai thác từ cao độ+528,00m đến +554,0m Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất như sau làm vật liệu đắp:

Lớp 2a: Sét mầu xám vàng, nâu vàng lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứngnguồn gốc cảu đá cát bột kết (dQ) Chiều dầy khai thác từ 1,5 ÷ 2,7m; trữ lượngkhai thác lớp 2a được V1 = 320 800m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tạilớp cho thấy: đất trương nở yếu, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ củađất trong điều kiện bão hoà nước suy giảm mạnh

Lớp 2b: Sét mầu nâu đỏ lẫn dăm mảnh nhỏ, trạng thái dẻo cứng nguồn gốcsườn tích đá bột kết (dQ) Chiều dầy khai thác từ 1,7 ÷ 2,0m; trữ lượng khai tháclớp 2b được V1 = 115 500m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp chothấy: đất không trương nở, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ của đấttrong điều kiện bão hoà nước suy giảm mạnh

Lớp 2c: Đá bột kết phong hóa mãnh liệt phần lớn đã biến đổi thành sét mầuxám trắng, đốm đỏ, trạng thái dẻo cứng Nguồn gốc sườn tàn tích trên đá bột kết(edQ) Chiều dầy khai thác từ 2,0 ÷ 4,0m.; trữ lượng khai thác lớp 2c được V1 = 577500m3 Theo kết quả thí nghiệm các mẫu đất lấy tại lớp cho thấy: đất trương nở

yếu, tốc độ tạn rã trong nước trung bình, cường độ của đất trong điều kiện bão hoànước suy giảm mạnh.

b Cát, đá, sỏi, xi măng

Vật liệu xây dựng được cung cấp tại TP Điện Biên có trữ lượng dồi dào, chấtlượng tốt Đường vận chuyển thuận tiện, khoảng cách từ công trình đến Thành phố

là 10km đường cấp IV Nguyên vật liệu đặc biệt được mua tại Hà Nội

Bảng 1.1 Nơi cung cấp và cự li vận chuyển một số loại vật liệu chính

3 Cát bê tông, cát

lọc

4 Đá các loại Mỏ Tây Trang – Na Ư – Điện Biên 20km

HDPE

1.5.2 Các điều kiện cung cấp năng lượng

- Xăng dầu: Để có xăng dầu cho thi công công trình cần phải mua hoặc hợpđồng với công ty xăng dầu có cơ sở đóng tại Thành phố Điện Biên Phủ để cung cấp

+ Cung cấp điện: Gần khu vực công trình đầu mối hồ chứa đã có điện lướiQuốc gia chạy qua, để sử dụng được nguồn điện này, cần phải làm thủ tục xin điểmđấu dây để sử dụng Trong trường hợp chưa làm các thủ tục đấu dây, đơn vị thicông cần chuẩn bị các máy phát điện dự phòng

+ Cung cấp nước: Nước dùng trong thời gian thi công bao gồm nước cho sảnxuất thi công, nước cho sinh hoạt, nước cho phòng chống cháy nổ, …

Nước dùng cho sinh hoạt được khai thác từ nước ngầm bằng các giếng khoantrong khu vực, có bể lọc nước đảm bảo vệ sinh

Nước dùng cho thi công, đặc biệt là nước để trộn bê tông dùng nguồn nước

hồ, sông suối… được bơm lên các bể chứa để sử dụng

1.5.3 Các điều kiện cung cấp dịch vụ hạ tầng

- Về giao thông: Tại vùng dự án có một số tuyến đường giao thông rải đấtcấp phối với chiều rộng từ 5 ÷ 7m Với địa chất đất có tính sét cao, vào mùa mưacác tuyến đường giao thông trên bị xói lở nhiều và rất lầy lội, các phương tiện cơgiới khó có thể vận chuyển được Khi xay dựng công trình cấn nâng cấp, cải tạo lạituyến đường dân sinh từ trung tâm xã đến khu vực công trình với chiều dài 2km

- Về thông tin liên lạc: Khu vực công trình hiện đã được phủ sóng điện thoại

di động và mạng viễn thông hữu tuyến đi qua Do đó, khi triển khai thi công côngtrình cần đăng ký với địa phương và nhà cung cấp dịch vụ để lắp đặt một số máy cốđịnh nhằm đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt, phục vụ quá trình thi công và saunày dùng trong công tác quản lý vận hành

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 16 Lớp: YB2

1.6 Thời gian thi công được phê duyệt

Thời gian thi công công trình là 03 năm, với các điểm dừng kỹ thuật như sau:+ Trước 30/4 của mùa khô năm thứ nhất: Xong cơ bản phần cống, đắp đậpđến cao trình 545,00m

+ Trước 30/4 của mùa khô năm thứ hai: Hoàn thiện tràn xả lũ, đắp đập đếncao trình thiết kế

CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1 Mục đích của công tác dẫn dòng thi công

Trong quá trình thi công công trình thủy lợi cần phải luôn đảm bảo khả năngdùng nước theo yêu cầu của hạ lưu và các yêu cầu khác như giao thông thủy, nuôitrồng thủy sản…

Để hố móng khi đắp đập được khô ráo thuận tiện và đảm bảo chất lượngcông trình trong quá trình thi công

Mặt khác do đập sử dụng vật liệu địa phương (Đất ) nên tuyệt đối không thể

để nước tràn qua phá hoại phần đập đã thi công Vì vậy mục đích của công tác dẫndòng là :

- Đảm bảo nước không xâm nhập vào vị trí công trình và bảo vệ hố móngtrong thời gian thi công xây dựng

- Đáp ứng được yêu cầu dùng nước hạ lưu

- Giảm khối lượng công trình tạm, đẩy nhanh tiến độ và an toàn trong thicông

2.2 Nhiệm vụ của dẫn dòng thi công

Thiết kế dẫn dòng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau:

+ Thi công công trình chính thuận lợi với chi phí đầu tư hợp lý, an toàn vàsớm phát huy hiệu quả;

+ Tận dụng tối đa nguồn vật liệu có sẵn ở địa phương và trang thiết bị sẵn có

để thi công các công trình dẫn dòng;

+ Ít ảnh hưởng tới tình trạng sử dụng dòng sông cũ về phương diện phục vụcác ngành kinh tế quốc dân và dân sinh;

Vì vậy nhiệm vụ của dẫn dòng thi công là:

+ Chọn tần xuất lưu lượng thiết kế dẫn dòng;

+ Chọn phương án dẫn dòng;

+ Tính toán thuỷ lực và điều tiết dòng chảy qua đó thiết kế các công trìnhtạm ngăn dòng, dẫn dòng để thi công công trình chính;

2.3 Chọn phương án dẫn dòng thi công

2.3.1 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công

Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn dẫndòng ứng với tần suất dẫn dòng thiết kế

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 18 Lớp: YB2

2.3.2 Chọn tần suất thiết kế dẫn dũng thi cụng

Theo QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT cụng trỡnh hồ chứa nước Điện Biờn 1

là cụng trỡnh cấp III nờn ta cú tần suất thiết kế dẫn dũng là P=10% ( Tra ở bảng QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT)

7-2.3.3 Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dũng

Qua nghiờn cứu về đặc điểm khớ tượng thuỷ văn và bố trớ cỏc hạng mụccụng trỡnh đầu mối , thời đoạn dẫn dũng để thi cụng cụng trỡnh được chọn và phõnchia như sau

- Mựa kiệt từ thỏng 12 đến thỏng 5 ( T=6 thỏng)

- Mựa lũ từ thỏng 6 đến thỏng 11 ( T=6 thỏng)

2.3.4 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dũng thi cụng

Căn cứ vào lưu lượng trung bỡnh thỏng trong thời đoạn dẫn dũng và tần suất thiết kếdẫn dũng ta chọn được lưu lượng thiết kế dẫn dũng như sau :

-Dẫn dòng qua lòng suối tự nhiên bờ trái

-Chuẩn bị mặt bằng lán trại+ Đắp đờ quai ngăn thượng hạ lưu+ Đào búc phần múng đập phớa bờphải

+ Đào múng cống và thi cụngphần thõn cống

+ Làm thi cụng kết hợp quản lý+ Đắp đập phớa bờ phải đến caotrỡnh 545,00 và gia cố mỏi thưọnglưu vượt lũ 1% (đắp đập giai đoạnI)

+ Đào múng tràn xả lũMựa mưa

từ 1/6 đến

hết 30/11

QP=10% =130

- Dũng chảy được dẫn qua lũng sụng thu hẹp

+ Làm đường thi cụng+ Gia cố mỏi đập thượng hạ lưu+ Thi cụng tràn xả lũ

+ đắp đập phía bờ phải đến caotrình thiết kế

Mựa khụ

từ 1/12 QP=10% = - Dũng chảy được

+ Đào kờnh dẫn dũng+ Lấp dũng, đắp đờ quai thượng hạ

đến hết

dẫn qua cống lấy nước phía bờ phải

lưu+ Đào bóc phần móng đập phía bờtrái

+ Đắp đập đến cao trình vượt lũ năm hai 547.5m

+ Thi công và hoàn thiện tràn xả lũ

Mùa mưa

từ 1/6 đến

hết 30/11

QP=10% =130

- Dòng chảy được dẫn qua tràn xả lũ

+ Hoàn thiện đường quản lý+ Hoàn thiện phần đập còn lại đến cao trình thiết kế, cống lấy nước+ Thi công và hoàn thiện khu quảnlý

- Hoàn thiện Thi công cống lấy nước

+ Thi công đập vai phải và đập vai trái đến cao trình thiết kế

- Thi công hệ thống kênh

Phân tích đánh giá ưu nhược điểm của từng phương án

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 20 Lớp: YB2

a Phương án 1:

- Ưu điểm : Tận dụng được công trình chính để dẫn dòng, Tận dụng được lượng đấtđào ở hai bên bờ phải, bờ trái để đắp đập lòng sông Rút ngắn được thời gian thicông

- Nhược điểm: Không

b Phương án 2:

- Ưu điểm : Không tận dụng triệt để được công trình chính để dẫn dòng, Tận dụngđược lượng đất đào ở hai bên bờ phải, bờ trái để đắp đập lòng sông Khối lượng đấtđào nhỏ, dễ thi công

- Nhược điểm: Không tận dụng triệt để công trình chính để dẫn dòng mà phải xâydựng đường hầm dẫn dòng, chi phí nhiều, lượng đào lớn mà hiệu quả sử dụngkhông cao Thời gian thi công lâu hơn

Chọn phương án: Qua việc phân tích ưu nhược điểm của từng phương án nhận thấycác phương án đều hoàn thành đạt tiến độ cho phép Nhưng phương án 1 có cường

độ đều hơn đạt lợi ích về kinh tế hơn Phương án 2 phải đào đường hầm dẫn dòng sẽgặp khó khăn cho quá trình thi công quản lý vì vậy ta lựa chọn phương án 1

Do nối tiếp sau cống là suối vì vậy ta coi đó như là một kênh hình thang có các chỉtiêu sau :

2.4 Tính toán thủy lực dẫn dòng

2.4.1 Tính toán thủy lực qua lòng sông thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất

a Mục đích tính toán

- Xác định quan hệ Q ∼ Ztl khi dẫn dòng qua lòng suối thu hẹp

- Xác định cao trình đỉnh đê quai thượng lưu

- Xác định cao trình đắp đập chống lũ cuối mùa lũ năm thứ nhất

- Kiểm tra điều điện lợi dụng tổng hợp dòng chảy

b Nội dung tính toán

Hình 1.1 Biểu đồ quan hệ Q-Zhl

• Xác định cao trình đắp đập mùa khô năm thứ nhất

* Xác định mức độ lòng suối thu hẹp mùa khô năm thứ nhất

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 22 Lớp: YB2

Theo TCN 57-78 mức độ thu hẹp của lòng suối được xác định theo côngthức sau :

- K=

1

2ω

ω.100%= (30% - 60%)Trong đó :

ω2 -Tiết diện ướt của lòng suối mà đê quai và hố móng chiếm chỗ

ω1 -Diện tích của lòng suối cũ (m 2)

ω1 và ω2 được xác định tương ứng trên cùng một mặt cắt là mặt cắt thu hẹp (chophép bỏ qua độ cao hồi phục để bài toán đơn giản ) với mực nước là Zhl Từ Q =3,09m3/s tra quan hệ Q ∼ Zhl ta có Zhl = 528,4

Dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được diện tích của lòng suối cũ ω1 =617,09, Đo diện tích của hố móng và đê quai chiếm chỗ ta được: ω2 = 273,77m2 + Vậy mức độ thu hẹp lòng sông là:

K=

091,617

77,237

.100%= 44,36%

* Xác định lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp

- Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp có thể tính theo công thức sau:

Vc=

)( 2 1

%ωω

p Q

=

)77,27309,617.(

85,0

09,3

− =0,0106 (m3/s)Với ε: Hệ số thu hẹp lòng suối, vì thu hẹp hai bên nên ε = 0.85

- Tra phụ lục 1 tiêu chuẩn ngành 14TCN - 57 - 88, Lưu tốc cho phép khôngxói là

[V]kx= 2,3 (m/s) =>Vc= 0,0106(m/s) < [V]kx= 2.3 (m/s) nên nền không bị xói tạimặt cắt co hẹp

* Xác định cao độ mực nước dâng khi thu hẹp lòng sông

- Sau khi thu hẹp lòng sông chiều sâu dòng chảy tăng lên, độ tăng lên củachiều sâu dòng chảy được tính theo công thức:

∆Z =

g

2

Vc2

V0: Là lưu tốc trung bình của sông trước đê quây (m/s)

g: Là gia tốc trọng trường lấy g = 9,81 m/s2

- Đây là bài toán tình đúng dần đầu tiên ta giả thiết ∆Zgt để tính Ztl sau đótỉnh V0 rồi suy ra ∆Ztt đến khi ∆Zg t = ∆Ztt thì thôi

Từ những giả thiết trên ta có bảng xác định mức độ thu hẹp của lòng sông như sau:

Bảng 1.2 Bảng quan hệ Q ∼ Ztl mùa lũ năm thứ nhất

Zgt(m) Hgt(m) ω1(m2) ω2(m2) Vc(m/s) V0(m/s) ∆Ztt(m) Ghi chú

0,01 528,41 618,59 267,15 0,011 0,005 0,0000 ∆Zgt ¹≈∆Ztt0,05 528,45 638,72 277,68 0,010 0,005 0,0000 ∆Zgt ¹≠∆Ztt0,1 528,5 808,55 282,23 0,007 0,004 0,0000 ∆Zgt ¹≠∆Ztt

09,3

= 0,005 (m/s): Lưu tốc của lòng sông tự nhiên

→ 0,0000084(m)

81,92

005,081,98,02

011,0ΔZ

2 2

Ta thấy: ∆Ztt≈∆Zgt → Vậy giả thiết đúng, lấy ∆Z = 0,01m

→ Mực nước sông phía thượng lưu về mùa lũ;

ZTL = Zhl + ∆Z = 528,40+ 0,01 = 528,41 (m)

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ

Suy ra cao trình đắp đập vượt lũ thi công năm thứ nhất là:

∇Đắp đập =ZTL+δ = 528,41+0.6 = 529,01 m ( ta lấy δ - 0,6m)

• Xác định cao trình đắp đập mùa lũ năm thứ nhất

*Xác định mức độ lòng suối thu hẹp mùa lũ năm thứ nhất

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 24 Lớp: YB2

Theo TCN 57-78 mức độ thu hẹp của lòng suối được xác định theo côngthức sau :

K=

1

2ω

ω.100%= (30% - 60%)Trong đó :

ω2 -Tiết diện ướt của lòng suối mà đê quai và hố móng chiếm chỗ

ω1 -Diện tích của lòng suối cũ (m 2)

ω1 và ω2 được xác định tương ứng trên cùng một mặt cắt là mặt cắt thu hẹp (chophép bỏ qua độ cao hồi phục để bài toán đơn giản ) với mực nước là Zhl Từ Q =130m3/s tra quan hệ Q ∼ Zhl ta có Zhl = 529.45

Dựa vào mặt cắt dọc đập ta xác định được diện tích của lòng suối cũ ω1 =793,41m2, Đo diện tích của hố móng và đê quai chiếm chỗ ta được: ω2 = 442.132m2 + Vậy mức độ thu hẹp lòng sông là:

K=

41,793

132,442

.100%= 55,73%)

* Xác định lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp

- Lưu tốc bình quân tại mặt cắt co hẹp có thể tính theo công thức sau:

Vc=

)( 1 2

%ωω

p Q

=

)132,44241,793.(

85,0

130

− =0,435 (m3/s)Với ε: Hệ số thu hẹp lòng suối, vì thu hẹp hai bên nên ε = 0.85

- Tra phụ lục 1 tiêu chuẩn ngành 14TCN - 57 - 88, Lưu tốc cho phép khôngxói là

[V]kx= 2,3 (m/s) =>Vc= 0.435(m/s) > [V]kx= 2,3 (m/s) nên dòng sông bị bào mòn sảy

ra hiện tượng xói tại mặt cắt co hẹp

* Xác định cao độ mực nước dâng khi thu hẹp lòng sông

- Sau khi thu hẹp lòng sông chiều sâu dòng chảy tăng lên, độ tăng lên củachiều sâu dòng chảy được tính theo công thức:

∆Z =

g

2

Vc2

V0: Là lưu tốc trung bình của sông trước đê quây (m/s)

g: Là gia tốc trọng trường lấy g = 9,81 m/s2

- Đây là bài toán tình đúng dần đầu tiên ta giả thiết ∆Zgt để tính Ztl sau đótỉnh V0 rồi suy ra ∆Ztt đến khi ∆Zg t = ∆Ztt thì thôi

Từ những giả thiết trên ta có bảng xác định mức độ thu hẹp của long songnhư sau:

Bảng 1.3 Bảng quan hệ Q ∼ Ztl mùa lũ năm thứ nhất

130 = 0,161 (m/s): Lưu tốc của lòng sông tự nhiên

→ 0,00855(m)

81,92

161,081,98,02

352,0ΔZ

2 2

Ta thấy: ∆Ztt≈∆Zgt → Vậy giả thiết đúng, lấy ∆Z = 0,1m

→ Mực nước dâng khi dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp là: 0,1m

2.4.2 Tính toán thủy lực dẫn dòng qua cống ngầm mùa khô năm thứ 2

a Tính toán thủy lực qua cống ngầm

-Giả thiết các cấp lưu lượng Qi qua cống

-Kiểm tra trạng thái chảy : có áp, bán áp và không áp

Theo Hứa Hạnh Đào( hay Van Te Chow):

+ H≤(1.2 - 1.4)D và hn<D: Cống chảy không áp;

+ H>(1.2 - 1.4)D: có thể xảy ra chảy có áp hoặc bán áp còn tùy thuộc

độ dài của cống và mực nước hạ lưu cống;

Trong đóH-Cột nước trước cống tính từ cao trình đáy cống;

d- Chiều cao cống ngay sau cửa vào

Chọn trị số tùy thuộc vào mức độ thuận ở cửa vào Chọn 1.1

* Giả thiết cống chảy không áp, cống ngắn :

3/2 02

Cao độ cuối cống Lcc = 533- i*Lc = 533-0.003*108 = 532.676m

Độ sâu phân giới

2 3 2

k

Q h

* Kiểm tra lại giả thiết

+ Tính chiều dài phân giới Lk

2Q

14.33 2

2

=

=

Vậy ta có hk =hn = h0 = 0,94m

Vẽ đường mặt nước trong cống với hcc =hn = hdk = 0,94m Kết quả tính toán bảng 1

Từ kết quả tính toán ta thấy Lk < L cống thuộc loại cống dài.( là loại cống chảy có

áp ngay cả khi mực nước hạ lưu hạ thấp)

Với khoảng cách thu hẹp cửa cống một khoảng lvào = 1.4.h = 1,4.1,2 = 1,68m dokhông kiểm tra được đường mực nước trong cống nên lấy gần đúng hc = h0 = 0,94mTổn thất cục bộ gồm tổn thất cửa vào ( tại mặt cắt co hẹp ) ζ =cv 0,15 và tổn thất do

h b

h b c c

94,0.1

2,1.11

.1

2 2

ωζ

m R

n C m h

b

h b

014,0

11

353,02,1.21

2,1.12

+

=+

108.81,9.263,11

1

.21

2 2

=+

+

=+

Thay vào công thức (1) ta được

m h

L i

Q

c

436,294,0108.000,081,9.2

1.2,1.0,1.483,0

14,3

81,9.2

1

2 2

Vậy cống là loại cống dài chảy có áp

Chọn cao trình đê quai thượng lưu bằng 537m

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 30 Lớp: YB2

Bảng 1.2 Bảng tính toán đường mặt nước trong cống

2.4.3 Tính toán thủy lực qua tràn

a Mục đích.

- Xác định quan hệ giữa lưu lượng xả qua tràn và cao trình mực nước hồ chứa (

~ TL

- Dùng để tính toán điều tiết lũ qua tràn tạm và xác định cao trình đắp đập vượt lũ

b Nội dung tính toán.

* Tính toán thủy lực qua tràn xả lũ

- Tính toán thủy lực qua tràn tạm ta có thể tính toán theo phương pháp của đậptràn đỉnh rộng chảy tự do vì sau tràn là dốc nước

- Áp dụng công thức tính lưu lượng của đập tràn đỉnh rộng chảy tự do để tính:

32Q=mb 2g*H0Trong đó: Q: là lưu lượng qua tràn

b: Bề rộng tràn g: Gia tốc trọng trường

H0: Là cột nước toàn phần trên tràn

m: Là hệ số lưu lượng

Theo bảng 14-3 bảng tra thủy lực ứng với hình thức cửa vào tương đối thuận lấy

hệ số lưu lượng m = 0,34 ; b = 13,5m; thay vào công thức trên xác định được H0

m g

B m

Q H

nt

41,581

,9.2.9.34,0

65,1702

3 / 2 3

/ 2

Từ đó xác định được cao trình mực nước trong hồ tương ứng với lưu lượng dẫndòng theo công thức: ZTL= ∇nt+ Ho = 544,2 + 5,41= 549,61 m

545,77 0

546,257 546,692 547,092 547,46

6

547,81 9

548,15 6

548,48 0

548,63 7 548,791

Hình 1.1 Quan hệ Q xả ~ Z TL khi dẫn dòng qua tràn

2.5 Tính toán điều tiết lũ

a Mục đích:

- Xác định mực nước lũ trong hồ ZTLmax và lưu lượng xả qxảmax của các côngtrình tháo nước khi xả lũ;

- Xác định cao trình đắp đập vượt lũ, các cao trình phòng lũ;

b Nội dung tính toán:

- Tính toán theo phương pháp Kôtrêrin

- Do không có đủ tài liệu cho nên ta lấy mực nước trước lũ bằng cao trình

ngưỡng tràn (∇nt = 544,2 m );

- Theo phương pháp Kôtrêrin: Mực nước trước lũ cao bằng ngưỡng tràn:

Lũ đến dạng tam giác:

Txuong Tlen

o

W maxqmax

QmaxQ

t

q ~ t

Q ~ t

T

Lập bảng tính toán:

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 34 Lớp: YB2

Bảng 1.2 Bảng tính toán q xả (m 3 /s)

qxảgt(m3/s) Wm (103m3) Whồ ZTL(m) H(m) q

xảttmax(m3/s) Ghi chú

2.6 Thiết kế đê quai và công trình ngăn dòng

2.6.1 Thiết kế đê quai:

a Chọn tuyến đê quai

Xuất phát từ nguyên tắc yêu cầu chọn tuyến đê quai là phải đảm bảo chiềudài đê quai nhỏ nhất

Thuận dòng chảy, diện tích hố móng được đê quai bảo vệ phải đủ rộng để thicông đào móng, bố trí hệ thống tiêu nước hố móng và làm đường thi công nếu cần

Thiết kế và bố trí đê quai đảm bảo cho thi công công trình được an toànVật liệu đắp đê quai là đất

b Thiết kế đê quai

Thiết kế đê quai dọc mùa khô năm thứ nhất (dẫn dòng qua long song thuhẹp)

- Đê quai dọc được thiết kế đắp xung quanh phần hố móng giai đoạn I Tathiết kế đắp kết hợp theo bờ song dẫn dòng năm thứ nhất

Cao trình đê quai:

− Cao trình đỉnh đê quai:

+ Đê quai mùa khô năm thứ nhất:

Ztl− Cao trình mực nước thượng lưu

δ − Độ vượt cao an toàn: δ = 0,5÷0,7m

+ Đê quai thượng lưu mùa khô năm thứ hai: Chọn đê quai có mặt cắt hình thang, mtl= 1,5, mhl= 1,5 bề rộng b= 3m, Zđqtl2 = 536,836m

+ Đê quai hạ lưu:

Đê quai hạ lưu mùa khô năm thứ hai chọn b = 3m, đê quai có mặt cắt hìnhthang, mtl= 1,5, mhl= 1,5

2.6.2 Thiết kế sơ bộ công tác ngăn dòng

a Tầm quan trọng của công tác ngăn dòng

Trong quá trình thi công các công trình thủy lợi trên sông, suối hầu hết đều phải tiến hành công tác ngăn dòng Nó là một khâu quan trọng hang đầu, khống chế toàn bộ tiến độ thi công, Nhất là tiến độ thi công công trình đầu mối

Do đòi hỏi chúng ta phải nắm chắc quy luật của dòng chảy để chọn đúng thời

cơ, xác định được thời gian và lưu lượng ngăn dòng hợp lý

b Chọn thời đoạn ngăn dòng

Thời đoạn ngăn dòng cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Là thời kỳ nước sông kiệt nước để có hạ lưu tính toán nhỏ, ngăn dòng thuậnlợi nhanh chóng, an toàn, giá thành hạ, ảnh hưởng đến việc lợi dụng dòng chảy là ítnhất

- Đảm bảo trước khi ngăn dòng có đủ thời gian cho công tác chuẩn bị

- Sau khi ngăn dòng tiếp tục nâng đê quay ngăn dòng lên tới cao trình thiết

kế để đảm bảo thi công công trình chính, đảm bảo an toàn chống lũ tiểu mãn và lũchính vụ của mùa mưa thiết kế đó

SVTH: Đỗ Hương Giang Trang 36 Lớp: YB2

- Sau khi ngăn dòng nâng đê quai đến cao trình thiết kế, đảm bảo thời gianthi công công trình tới cao trình chống lũ.

- Qua phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến thời gian ngăn dòng bắt đầu vàongày 1 tháng 2

c Chọn tần suất và lưu lượng ngăn dòng

Lưu lượng thiết kế ngăn dòng phụ thuộc vào thời gian ngăn dòng và tần suấtngăn dòng thiết kế, theo QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT, tần suất ngăn dòngP=10%, ngăn dòng vào ngày 1 tháng 1 nên lưu lượng ngăn dòng là Q=0.447m3/s

d Phương pháp ngăn dòng

- Do lưu lượng tính toán ngăn dòng không lớn vì vậy không cần tính toánthủy lực ngăn dòng để xác định kích thước vật liệu ngăn dòng mà dùng đất xúc lêncác xe chuyên dụng chở đến lấp dòng chảy

- Biện pháp ngăn dòng dùng phương pháp lấp đứng, đắp đất từ hai bờ tiếnvào giữa cho tới khi dòng chảy bị ngăn lại và dẫn dòng qua công trình dẫn dòng đãthiết kế (do lưu lượng mùa kiệt nhỏ)

- Phương pháp này có ưu điểm không cần cầu công tác hoặc cầu nối, côngtác chuẩn bị đơn giản, hiệu quả kinh tế nhưng có nhược điểm là phạm vi hoạt độnghẹp, thi công tốc độ chậm, lưu tốc trong gian đoạn cuối có khả năng rất lớn gây chocông tác ngăn dòng khó khăn, phức tạp

- Tại thời điểm ngăn dòng lưu lượng không lớn lắm, Vật liệu ngăn dòngđược tập kết đầy đủ ở hai bên bờ sông với bề rộng cửa ngăn dòng đã định

- Phương pháp này phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất cũng nhưphương tiện máy móc, nhân lực có sẵn

Khi ngăn dòng ta dùng máy ủi hoặc ô tô để ngăn dòng

* Tính toán thủy lực ngăn dòng

Tính toán thuỷ lực ngăn dòng phương pháp lấp đứng theo phụ lục 5 – tiêuchuẩn ngành 14 TCN 57-88 Lưu lượng ngăn dòng được tính theo công thức sau:

QTK ngd = QC +QThấm + Qct

dd

Trong đó: - Qngd - Lưu lượng thiết kế ngăn dòng (m3/s)

- QC - Lưu lượng qua cửa ngăn dòng (m3/s)

- QThấm - Lưu lượng thấm qua băng két ngăn dòng (m3/s)

- Qct

dd - Lưu lượng xả qua công trình dẫn dòng (m3/s)

Do QThấm nhỏ, để thuận tiện tính toán ta coi QThấm = 0 Giả thiết này chỉ làm tăngthêm tính an toàn cho công việc ngăn dòng

H ) xác định trong tiêu chuẩn ngành 14 TCN 57-88 Trang 36

m - Hệ số lưu lượng được xác định như sau:

Z - độ dâng mực nước thượng hạ lưu, Z = ZTL - ZHL

H0 - Cột nước thượng lưu khi tính cả lưu tốc tới gần, H0 = H +

g

V o

2

2α

Bỏ qua lưu tốc tới gần ta có : Ho≈ H = Ztl - Zđáy Với Zđáy = +528,19 (m)

Với Qngd = 0.447 m3/s tra biểu đồ quan hệ Q ~ ZHL ta được ZHL = 528,236 (m)

Để giải bài toán ta giả thiết các giá trị Z, từ đó ta tính được các giá trị HTL,

ZTL Từ các công thức ta tính được Qc Ở đây em xin trình bày cách tính cho một giátrị Z = 0,2 m Ta có

H0≈ H = Hs + Z = 0,046 + 0,2 = 0,246 m.

⇒ 0

Từ bảng tính ta vẽ được quan hệ sau :

V D

γ - Trọng lượng riêng của nước: γ =1 T/m3

γ1 - Trọng lượng riêng của đá: γ =1 2,64 T/m3

- Với lưu lượng thiết kế ngăn dòng QTK = 0,447 (m3/s) tra quan hệ trên ta cómực nước thượng lưu ZTL = +528,813 (m) và lưu tốc lớn nhất tại cửa ngăndòng là Vmax = 1,977 (m/s)

- Thay các giá trị vào công thức :

2

10,86 2

V D