Công trình thủy điện đăk psi 5

2.3.Các hoạt động kiến tạo trong khu vực dự án Trong phạm vi khu vực công trình nghiên cứu các hiện tượng địa chất động lực phát triển chủ yếu là các hiện tượng sạt trượt, quá trình này

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong thời kỳ phát triển nên nhu cầu năng lượng cần cho nền kinh tế quốc dân và cho sinh hoạt là rất lớn Đặc biệt trong thời đại hiện nay trên thế giới vấn đề năng lượng đang ngày càng cạn kiệt thì việc tìm kiếm nguồn cung cấp năng lượng cho nền kinh tế nước ta sẽ trở nên càng có ý nghĩa Xây dựng trạm thủy điện là một nhu cầu rất bức thiết hiện nay Đây là nguồn năng lượng sạch và rất rẻ , không ô nhiễm môi trường nên thường được xem xét lựa chọn đầu tiên

Hiện nay chính phủ đã có chiến lược phát triển điện lực đến năm 2020 Theo quy hoạch phát triển điện lực Việt Nam thì đến năm 2020 sẽ hoàn thành xây dựng các trạm thủy điện lớn Công trình thủy điện Đăk Psi 5 dự kiến xây dựng trên sông Đăk Psi, thuộc địa phận xã Đăk Psi, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum

Với mong muốn được đóng góp sức mình vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, em đã cố gắng hết mình để được học tập và trau dồi kiến thức dưới mái trường Đại học Thuỷ lợi

Sau thời gian nỗ lực phấn đấu học tập tại trường, đến nay em đã vinh dự được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài:” Thiết kế cụm đầu mối công trình thủy điện Đăk Psi 5”, thuộc xã Đăk Psi, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum từ khoa Công trình trường Đại học Thuỷ Lợi, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo TS Nguyễn Ngọc Thắng và

cô giáo ThS Chu Thị Xuân Hoa

Để hoàn thành đồ án này, lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tớiTS Nguyễn Ngọc Thắng và ThS Chu Thị Xuân Hoa đã dành nhiều thời gian, tâm huyết tận tình hướng dẫn em trong quá trình làm đồ án Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trường Những kiến thức mà em được học tập sẽ là tài sản vô giá, là cơ sở vững chắc trong quá trình công tác sau này Em vô cùng biết ơn gia đình, bàn bè đã luôn động viên, ủng hộ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em học tập và rèn luyện

Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian có hạn nên trong đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các thầy cô giáo, bạn bè góp ý để em sửa chữa, hoàn thiện đồ án này Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên

PHẠM QUANG TUẤN

MỤC LỤC

PHẦN I 8

TÀI LIỆU THIẾT KẾ 8

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 9

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 9

II CÁC ĐẶC TRƯNG LƯU VỰC 9

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 10

I ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 10

1 Đặc điểm khí tượng chung 10

2 Các đặc trưng khí tượng của vùng dự án 10

2.1 Chế độ ẩm 10

2.2 Chế độ nhiệt 10

2.3 Chế độ gió 11

2.4 Chế độ mưa 12

2.4.1 Mưa trung bình nhiều năm trong lưu vực 12

2.4.2 Lượng mưa trung bình lưu vực đến tuyến công trình Đăk Psi5 13

2.5 Chế độ bốc hơi 13

2.6 Chênh lệch tổn thất bốc hơi 14

3.1 Dòng chảy lũ 14

3.2 Lũ phục vụ dẫn dòng thi công 14

3.3 Dòng chảy bùn cát 14

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 15

1 Điều kiện địa chất chung 15

1.1 Điều kiện địa hình, địa mạo của khu vực công trình 15

1.2 Cấu trúc địa chất 16

2 Điều kiện địa chất thuỷ văn chung 18

4.1 Các bãi VLXD đất khảo sát cho đập chính 21

4.2 Vật liệu xây dựng cát sỏi 22

4.3 Vật liệu xây dựng đá 22

PHẦN II 23

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CHỌN 23

CHƯƠNG I GIẢI PHÁP VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH 24

I BỐ TRÍ SƠ BỘ CÁC HẠNG MỤC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH 24

1 Đập dâng 24

2 Đập tràn 25

2.1 Ngưỡng tràn 25

2.2 Phương án về bề rộng tràn 25

3 Tuyến năng lượng 26

II SO SÁNH LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CÔNG TRÌNH 26

1 Lựa chọn tuyến công trình đầu mối 26

2.1 Xác định mực nước chết (MNC) 27

2.2 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT) 27

CHƯƠNG II CẤP BẬC CÔNG TRÌNH, CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 29

I NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH 29

1 Nhiệm vụ 29

2 Quy mô dự án 29

II CẤP BẬC CÔNG TRÌNH 29

III CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 29

1 Tần suất tính toán 30

2 Các hệ số 30

CHƯƠNG III THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC 31

I TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC LỚN NHẤT 31

1 Tính mực nước lũ thiết kế ứng với lưu lượng lũ thiết kế QTK = 2.072m3/s 31

2 Tính mực nước lũ kiểm tra ứng với lưu lượng lũ kiểm tra Q KT = 2.976 m3/s 32

II XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP 33

1 Tài liệu tính toán 33

2 Công thức tính 33

2.1 Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT: 34

2.3 Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT: 39

III CÁC THÔNG SỐ KHÁC CỦA ĐẬP 39

1 Bề rộng đỉnh đập 40

2 Các chi tiết cấu tạo mặt đập 40

3 Mái đập 40

4 Bảo vệ mái đập 41

4.1.Mái đập thượng lưu 41

4.2 Mái hạ lưu 42

IV TÍNH THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 43

1 Mục đích 43

2 Trường hợp tính toán 43

3 Mặt cắt tính toán 43

4 Phương pháp tính toán 44

5 Tài liệu tính toán 44

6 Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi bờ phải 45

6.1.Trường hợp 1 45

6.2 Trường hợp 2 47

7 Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi bờ trái 48

7.1 Trường hợp 1 48

7.2 Trường hợp 2 49

8 Tính toán tổng lưu lượng thấm 51

8.1 Khái niệm 51

8.2 Mục đích của việc tính tổng lưu lượng thấm 51

8.3 Phương pháp tính 51

8.4 Kết luận 52

V.TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP ĐẤT 52

1 Mục đích 52

5 Các bước tính toán 53

5.1 Tìm tâm cung trượt nguy hiểm 53

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN 69

I THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG ĐẬP TRÀN 69

1 Hình thức, cấu tạo của tràn 69

2 Xác định mặt cắt ngang của tràn 70

II TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 71

1 Mục đích tính toán 71

2 Xác định hình thức nối tiếp ở hạ lưu đập tràn với mọi cấp lưu lượng: 72

III TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ ỨNG SUẤT ĐÁY MÓNG ĐẬP TRÀN 73

1 Mục đích 73

2 Trường hợp tính toán 73

3 Tài liệu tính toán 73

4 Kiểm tra ổn định trượt, lật 74

CHƯƠNG V BỐ TRÍ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ KHÁC 79

1 Cống xả cát 79

2 Kênh dẫn nước 79

PHẦN III 82

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 82

CHƯƠNG I MỤC ĐÍCH, TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU BÊN PHẢI 83

I MỤC ĐÍCH 83

II HẠNG MỤC TÍNH TOÁN 83

III TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 83

1 Trường hợp 1 83

2 Trường hợp 2 83

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU BÊN PHẢI 84

I TÀI LIỆU TÍNH TOÁN 84

1 Các hệ số 84

2 Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp lưng tường 84

II TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU

BÊN PHẢI TRONG TRƯỜNG HỢP 1 84

1 Xác định các lực tác dụng lên công trình 84

1.1 Xác định trọng lượng bản thân và tọa độ trọng tâm của tường 84

1.2 Trọng lượng của đất đè lên tường 85

1.3 Áp lực nước tác dụng lên bản mặt tường 86

1.4 Áp lực đất tác dụng lên tường theo phương ngang: 87

2 Tính ứng suất nền 89

3 Kiểm tra khả năng trượt 90

4 Kiểm tra ổn định lật 91

5 Kết luận: 92

III TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU BÊN PHẢI TRONG TRƯỜNG HỢP 2 92

1 Xác định các lực tác dụng lên công trình 92

1.1 Xác định trọng lượng bản thân và tọa độ trọng tâm của tường 92

1.2 Trọng lượng của đất đè lên tường 92

1.3 Áp lực nước đẩy nổi dưới đáy 93

1.4 Áp lực đất tác dụng lên tường theo phương ngang: 93

2 Tính ứng suất nền 94

3 Kiểm tra khả năng trượt 95

4 Kiểm tra ổn định lật 95

5 Kết luận: 96

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NỘI LỰC CỦA TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU 97

I NỘI LỰC TRONG BẢN MẶT 97

II NỘI LỰC TRONG BẢN ĐÁY 99

III KẾT LUẬN 100

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP 101

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 101

II TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO TƯỜNG CÁNH TẠI MẶT

3.2 Tính toán 104

3.3 Tính có thép xiên 105

3.4 Kiểm tra nứt 106

III TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO TƯỜNG CÁNH TẠI MẶT CẮT LƯNG TƯỜNG 107

1 Số liệu tính toán 107

2 Tính toán và bố trí cốt thép 107

2.1 Sơ đồ tính 107

2.2 Tính toán 108

IV TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH TẠI MẶT CẮT SÁT CHÂN TƯỜNG 109

1 Số liệu tính toán 109

2 Kiểm tra ảnh hưởng uốn dọc 109

3 Tính toán và bố trí cốt thép 110

3.1 Sơ đồ tính 110

3.2 Tính toán 110

3.3 Tính có thép xiên 112

3.4 Kiểm tra nứt 112

V KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO TƯỜNG CÁNH THƯỢNG LƯU BÊN PHẢI CỦA TRÀN 114

1 Tại mặt cắt sát chân tường 114

2 Tại mặt cắt lưng tường 114

3 Tại mặt cắt đáy của tường 115

PHẦN I TÀI LIỆU THIẾT KẾ

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

Sông Krông Pô Kô là một trong hai nhánh chính của dòng Sê San Sông có diện tích lưu vực khoảng 3.250 km2, bắt nguồn từ vùng núi Ngọc Linh, chảy theo hướng Bắc Nam rồi nhập với nhánh Đăk Bla tại Sa Bình, từ đó sông mang tên sông

Sê San chảy theo hướng Đông Bắc Tây Nam đến biên giới Campuchia

Công trình thủy điện Đăk Psi 5 dự kiến đặt trên sông Đăk Psi, thuộc địa phận xã Đăk Psi, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum Suối Đăk Psi là một suối lớn của hệ thống sông Krông Pô Kô, nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Kon Tum Suối chảy quanh co uốn khúc trong một thung lũng hẹp và dốc, các nhánh phụ đều nhỏ, hướng chảy chính là hướng Bắc - Nam, sau khi đến vùng tuyến đập, suối lệch dần sang hướng Tây Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập là 638.5 km2, chiều dài sông tính đến tuyến đập L = 58,3 km

Vị trí tuyến đập và tuyến nhà máy có toạ độ như sau:

Vị trí đập dâng có tọa độ: 14039’30’’ Vĩ độ bắc; 107057’ 00 kinh độ đông

Vị trí nhà máy thủy điện: 140 39’19’’ Vĩ độ bắc; 107056’22’’ kinh độ đông

II CÁC ĐẶC TRƯNG LƯU VỰC

Các đặc trưng hình thái sông Krông Pô Kô và sông Đăk Psi tính đến tuyến công trình xem bảng dưới đây:

Bảng I.1: Đặc trưng hình thái sông

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

I ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

1 Đặc điểm khí tượng chung

Khí hậu của lưu vực mang đặc điểm khí hậu vùng Tây Trường Sơn, đặc điểm này càng rõ trong chế độ nhiệt, mưa, ẩm và nhiều yếu tố khác Mùa mưa trên lưu vực từ tháng V đến tháng X, trùng với thời kỳ thịnh hành của gió mùa Tây Nam thổi từ vịnh Thái Lan tới, bắt đầu một mùa mưa kéo dài với lượng mưa lớn nhất xảy

ra vào tháng VIII, IX và X Các tháng XI, XII ở Gia Lai - Kon Tum thời tiết khô đôi khi có mưa, thời tiết này duy trì đến cuối tháng IV

2 Các đặc trưng khí tượng của vùng dự án

Đặc trưng độ ẩm tương đối của các trạm khí tượng được ghi ở bảng I.2

Bảng I.2: Độ ẩm không khí tượng đối tháng, năm tại các trạm khí tượng

Đơn vị: %

Trạm Đặc

trưng

Độ ẩm không khí tương đối tháng, năm tại các trạm khí tượng

Nằm trên độ cao 760 m, lưu vực sông Sê San có mùa đông tương đối lạnh và mùa

Trên cơ sở số liệu quan trắc thu thập được ở Đăk Tô từ 1977÷2006 đã tính được tốc độ gió lớn nhất ứng với các tần suất tính toán

Bảng I.4: Tần suất xuất hiện gió theo hướng tại trạm khí tượng Đăk Tô

Bảng I.5: Tốc độ gió ứng với các tần suất theo 8 hướng tại trạm khí tượng

E (Đ)

SE (ĐN)

S (N)

SW (TN)

W (T)

NW (TB)

Vô hướng

4 11,9 15,7 16,4 19,5 14,9 16,5 14,0 11,6 20,5

Ghi chú:

N-hướng Bắc; NE - hướng Đông Bắc; E - hướng Đông; SE - hướng Đông

Nam; S - hướng Nam; SW - hướng Tây Nam; W - hướng Tây; NW - hướng Tây Bắc

2.4 Chế độ mưa

2.4.1 Mưa trung bình nhiều năm trong lưu vực

Lưu vực sông Sê San thuộc vùng mưa nhiều Sự phân bố mưa theo các vùng

là không đều Lượng mưa trung bình năm dao động từ (2.600÷3.000) mm ở vùng núi phía Bắc và vùng cao nguyên Pleiku, ở phía Tây Nam lưu vực lượng mưa trung bình vào khoảng (1.700 ÷ 1.800) mm, ở vùng trũng Kon Tum và ở phía Nam lưu vực nơi gần tuyến công trình, mưa do bị chắn gió và bị bao bởi các dãy núi nên lượng mưa trung bình khoảng 1.700 mm

Sự phân bố mưa trên lưu vực được ghi ở bảng I.6

Bảng I.6: Lượng mưa trung bình thời kỳ 1977- 2006

TT Vị trí trạm

Cao độ tuyệt đối

(m)

Lượng mưa trung bình

nhiều năm (mm)

Thời kỳ tính toán

-TT Vị trí trạm

Cao độ tuyệt đối

(m)

Lượng mưa trung bình

nhiều năm (mm)

Thời kỳ tính toán

(từ năm đến năm)

-2.4.2 Lượng mưa trung bình lưu vực đến tuyến công trình Đăk Psi5

Để tính toán dòng chảy lũ cho tuyến công trình sử dụng tài liệu mưa ngày max của hai trạm Đăk Tô và Kon Tum Kết quả tính toán dòng lượng mưa ngày max ứng với các tần suất xem bảng I.7

Bảng I.7: Lượng mưa một ngày max các trạm

Từ tháng VIII đến tháng X, do mưa nhiều, lượng bốc hơi tháng giảm xuống khoảng 52 mm

Đặc trưng bốc hơi tháng, năm của các trạm khí tượng trên lưu vực sông Krông Pô Kô được ghi trong bảng I.8

Bảng I.8: Lượng bốc hơi bình quân tháng trạm Đăk Tô

Đơn vị: mm

Đăk Tô 121,8132,4154,8123,1 82,6 54,0 49,8 46,7 45,0 61,2 89,1 108,9 1.069

2.6 Chênh lệch tổn thất bốc hơi

Phân phối lượng tổn thất bốc hơi trong năm được ghi ở bảng I.9

Bảng I.9: Phân phối lượng tổn thất bốc hơi mặt hồ Đăk Psi 5 (mm)

∆Z 26,1 28,4 33,2 26,4 17,7 11,6 10,7 10,0 9,7 13,1 19,1 23,4 229,4

3 Đặc điểm thủy văn công trình

Chế độ thủy văn của lưu vực Đăk Psi 5 chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn công trình nhất là chế độ thủy văn của hệ thông sông Krông Pô Cô

Mùa lũ thường bắt đầu từ tháng XI và kết thúc vào tháng V, tổng lượng dòng chảy đến vào mùa lũ khá lớn, chiếm khoảng 80% lượng nước đến trong năm

Bảng I.12: Dòng chảy bùn cát trung bình hàng năm đến tuyến đập Đăk Psi5

4 Quan hệ Z ~ Q hạ lưu tại các mặt cắt công trình

Bảng I.13: Quan hệ Q=F(Z) tại hạ lưu tuyến đập Đăk Psi5 Z(m) 590,4 591,0 591,5 592,0 52,5 593,0 593,5 594,0

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

1 Điều kiện địa chất chung

1.1 Điều kiện địa hình, địa mạo của khu vực công trình

Tuyến đập được đặt ở vị trí hẹp của lòng suối nhìn chung địa hình của tuyến đập thuộc dạng địa hình bóc mòn phân cắt bởi nhiều khe suối cắt ngang với bậc thềm suối kéo dài lên sườn đồi thoải Địa hình trên vai đập là dạng địa hình đồi núi cao Phía bờ tả địa hình thoải hơn.

Vùng thượng nguồn lưu vực sông Krông Pôkô, và sông Đak Bla có cấu tạo chủ yếu từ đá Granit, diệp thạch kết tinh cao, còn các cao nguyên rộng và bằng phẳng được phủ bởi lớp Bazan Dưới tác động phong hoá lớp Bazan biến thành các loại đất đỏ nâu, đỏ tím và đỏ vàng, trên đó hình thành các loại đất mầu mỡ

Lớp phủ thực vật trên lưu vực sông Krông Pô Kô đa dạng về thành phần, phong phú về số lượng thực vật Kiểu thực bì nhiệt đới ưa nóng xen kẽ với kiểu ưa lạnh Kiểu thực bì ưa lạnh xuất hiện trên các vùng núi cao ở phần phía Bắc và Đông Bắc lưu vực Khoảng 50÷60% lãnh thổ là rừng nhiệt đới (rừng rậm) có thành phần phức tạp nhiều tầng và rừng ôn đới Rừng nhiệt đới phổ biến rộng rãi trên toàn lưu vực Rừng nhiệt đới xuất hiện trong vùng núi của lưu vực có độ cao trên 1.500 m Trong các vùng Đak Lei, Đak Tô có nhiều rừng cây lá kim Lớp phủ thực vật cùng với các nhân tố tự nhiên khác đã ảnh hưởng đến dao động dòng chảy trong năm: Làm giảm đỉnh lũ, tăng dòng chảy mùa kiệt, song nạn phá rừng ngày một gia tăng nên hiệu quả này ngày càng giảm

Lớp bồi tích hiện đại gặp ở cả ở dọc suối của tuyến đập

Lớp 1: Đất phủ trồng trọt, sét chứa dăm sạn đá tảng lăn màu nâu vàng, nâu

đỏ, thành phần không đồng nhất, lẫn nhiều rễ cây Chiều dày lớp thay đổi từ 0,7

Lớp 2: Sét lẫn sạn, đôi chỗ lẫn đá mồ côi màu nâu đỏ, nâu gụ, trạng thái dẻo

cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt vừa Lớp 2 gặp ở hầu hết ở hai vai đập các lỗ khoan HK1 và HK2 của tuyến đập, chiều dày lớp thay đổi từ 28,0 ÷28,8m

Tại các hố khoan trong tuyến đập đã tiến hành đổ nước trong hố khoan lớp đất đá có hệ số thấm từ K=2,14x10-4 cm/s đến K=3,86x10-4 cm/s

Giá trị hệ số thấm trung bình thấm K=3,0x10-4 cm/s

Bảng I.14: Các giá trị chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

Lớp 3: Cát pha hạt thô lẫn sạn thạch anh, màu xẫm xám trắng, kết cấu rời

rạc, trạng thái dẻo Lớp 3 gặp ở ở lỗ khoan HK6 phân bố cục bộ là bãi bồi lắng đọng cục bộ của bồi tích hiện đại của lòng sông, của tuyến đập, chiều dày lớp 3,8m

Lớp 4: Đá Granít biotit phong hóa mạnh, nứt nẻ dập vỡ nhiều, đá màu xám

đen, bị biến màu mạnh so với với đá tươi, lớp này không phân lớp rõ ràng trong quá trình khoan xuất hiện sự xen kẹp với đá phong hóa nhẹ cứng chắc Đá nứt nẻ mạnh

Tỷ lệ lấy mẫu đạt 80%, tỷ lệ mẫu RQĐ = 20÷30% Trong lớp này đã tiến hành ép nước thí nghiệm, lượng mất nước đơn vị từ q=0,198 l/ph.m

Nhìn chung trong lớp đá này cần có biện pháp xử lý trước khi xây dựng công trình Cần có các lỗ khoan bổ sung nghiên cứu kỹ trong các giai đoạn tiếp theo để nắm rõ vùng phân bố khe nứt

Lớp 5: Đá Granít biotit phong hóa nhẹ - tươi, màu sắc bị biến đổi nhẹ so với

đá tươi, tỷ lệ lấy mấy đạt >90%, RQĐ>60% Đá màu xám, trong lớp này đã tiến hành ép nước thí nghiệm, lượng mất nước đơn vị từ q=0,137 l/ph.m đến q=0,145 l/ph.m Giá trị trung bình qtb=0,141 l/ph.m

2 Điều kiện địa chất thuỷ văn chung

2.1.Nước mặt

Nước mặt tại khu vực nghiên cứu tập trung chủ yếu trong các nhánh suối nhỏ

và suối Đăk Psi, rải rác xuất hiện khe nứt trên các sườn núi Thường về mùa mưa thấy nước xuất hiện trong các khe nứt nhỏ với lưu lượng nhiều hơn, trong mùa khô không thấy xuất hiện trong các khe nứt này

2.2.Nước ngầm

Nước ngầm xuất hiện chủ yếu ở lớp 2, lớp 3 ven các khe suối và các trũng nhỏ ven suối, thường nước ngầm trong suối có hướng chảy ra sông chính

Nhìn chung tầng đất ở đây có tính thấm yếu

2.3.Các hoạt động kiến tạo trong khu vực dự án

Trong phạm vi khu vực công trình nghiên cứu các hiện tượng địa chất động lực phát triển chủ yếu là các hiện tượng sạt trượt, quá trình này xảy ra chủ yếu trong mùa mưa cục bộ với cường độ khác nhau song nhìn chung có quy mô không lớn

Quá trình tích tụ tại lòng suối chủ yếu diễn ra trong mùa mưa và thay đổi

-

-Qua kết quả khảo sát hiện trường và kết quả thí nghiệm trong phòng, khu vực tuyến đập từ trên xuống dưới bao gồm các đất đá phân bố như sau:

Lớp 1: Đất phủ trồng trọt, sét chứa dăm sạn đá tảng lăn màu nâu vàng, nâu

đỏ, thành phần không đồng nhất, lẫn nhiều rễ cây Chiều dày lớp thay đổi từ 0,5÷1,5m Phân bố ngay trên bề mặt Hiện chủ yếu là đất canh tác của dân địa phương trồng cà phê, điều và hoa màu Nguồn gốc sườn bồi tích hiện đại (ad QIV), chiều dày mỏng lại phân bố ngay trên bề mặt không có ý nghĩa trong địa chất công trình nên lớp này không lấy mẫu thí nghiệm:

Lớp 2: Sét màu nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt vừa

Lớp 2 gặp ở hầu hết ở các lỗ khoan của tuyến kênh, chiều dày lớp thay đổi từ 5,0÷25,0m

Tại các hố khoan trong tuyến năng lượng đã tiến hành đỗ nước trong hố đào lớp đất đá có hệ số thấm từ K= 2,42x10-4 cm/s đến K=3,2x10-4 cm/s

Giá trị hệ số thấm trung bình thấm K=2,81x10-5 cm/s

Bảng I.15: Các giá trị chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

Lớp 4: Đá Granít biotit phong hóa mạnh, nứt nẻ dập vỡ nhiều, đá màu xám

đen, bị biến màu mạnh so với với đá tươi, lớp này không phân lớp rõ ràng trong quá trình khoan xuất hiện sự xen kẹp với đá phong hóa nhẹ cứng chắc Đá nứt nẻ mạnh

Tỷ lệ lấy mẫu đạt 60%, tỷ lệ mẫu RQĐ = 10-20% Trong lớp này đã tiến hành ép nước thí nghiệm, lượng mất nước đơn vị từ q=0,205 l/ph.m đến q=0,249 l/ph.m Giá trị trung bình qtb=0,227 l/ph.m

Nhìn chung trong lớp đá này cần có biện pháp xử lý trước khi xây dựng công trình Cần có các lỗ khoan bổ sung nghiên cứu kỹ trong các giai đoạn tiếp theo để nắm rõ vùng phân bố khe nứt

Lớp 5: Đá Granít biotit phong hóa nhẹ - tươi, nhàu sắc bị biến đổi nhẹ so với

đá tươi, tỷ lệ lấy mẫu đạt >80%, RQĐ>60% Đá màu xám

4 Vật liệu xây dựng

4.1 Các bãi VLXD đất khảo sát cho đập chính

Kết quả khảo sát thực địa và điều tra mỏ vật liệu xây dựng về khả năng cung cấp VLXD đất tại chỗ

Bãi VLXD đất: vị trí nằm ở bờ phải, trong phạm vi đào tuyến kênh lấy đất đắp cho tuyến đập cách tuyến đập khoảng 200÷300 m Diện tích khảo sát khoảng trên 5 ha

*) Đánh giá chất lượng, trữ lượng

Theo kết quả khoan khảo sát tuyến kênh Tại bãi VLXD đất, sau khi lập mặt cắt địa chất, có thể xác định địa tầng, chất lượng cũng như trữ lượng của bãi như sau:

a Cấu tạo địa tầng

Sét màu nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt vừa, chiều dày lớp thay đổi từ 10,0÷25,0m ít sạn sỏi nhỏ, hàm lượng khoảng 5%, nguồn gốc sườn tích lớp đất này phân bố gần bờ suối từ cao trình khoảng 630,50 trở xuống, chiều dày khoảng 20 m Đây là lớp đất có thể sử dụng cho công tác đắp khối chống thấm của đập được, diện phân bố rộng có khả năng cung cấp lượng vật liệu lớn cho tuyến đập

b Chất lượng, trữ lượng của đất

Chất lượng đất tự nhiên (nguyên dạng) và đất chế bị được thể hiện qua công

4.2 Vật liệu xây dựng cát sỏi

Mỏ vật liệu cát sỏi ở đây chủ yếu là nguồn vật liệu cát ở sông Đăk Pô Cô và sông Đăk Psi về phía thượng nguồn vị trí công trình khoảng 8÷10km, kết quả khảo sát và lấy 03 mẫu và phân tích cấp phối hạt của 03 mẫu cát sỏi Khối lượng cát sỏi ở đây theo đánh giá sơ bộ có thể đạt được khoảng 10.000 ÷ 20.000 m3 và nguồn vật liệu cát ở sông Đăk Pô Cô về trữ lượng theo nhu cầu, hiện các đơn vị tư nhân đang khai thác và kinh doanh, khoảng cách từ vị trí mỏ đến công trình khoảng 30km

4.3 Vật liệu xây dựng đá

Công tác khảo sát vật liệu xây dựng đá dùng trong thi công xây dựng hồ, lấy

đá khai thác đào tuyến kênh làm vật liệu cho cho xây dựng tuyến đập và nhà máy Theo kết quả điều tra sơ bộ ban đầu cách vị trí công trình 18 km thuộc thôn ĐăkH’Ring, huyện Đăk Hà hiện có rất nhiều mỏ đá gần công trình và hiện đang khai thác kinh doanh

Về trữ lượng của mỏ đá, ngay tại vị trí công trình trữ lượng vào khoảng 16.000m3, do đó khả năng khai thác rất dồi dào, hoàn toàn có thể đáp ứng được khối lượng yêu cầu của công trình

PHẦN II THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CHỌN

CHƯƠNG I GIẢI PHÁP VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH

I BỐ TRÍ SƠ BỘ CÁC HẠNG MỤC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu các tài liệu thuỷ văn, địa hình, địa chất

và căn cứ vào nhiệm vụ của công trình thuỷ điện Đăk Psi 5 được bố trí bao gồm các hạng mục: Đập dâng, đập tràn, cống xả cát, kênh dẫn nước, bể áp lực, cửa nhận nước, đường ống áp lực, nhà máy thuỷ điện và kênh xả sau nhà máy

Qua nghiên cứu tài liệu thủy văn, dòng chảy sông ngòi trong khu vực xây dựng công trình có độ dốc lớn, hẹp không thể bố trí được dung tích điều tiết Lưu lượng trung bình năm tới tuyến đập Đăk Psi 5 là Qo= 28,11 m3/s ứng với tổng lượng dòng chảy trung bình hàng năm Wo= 886,5 triệu m3 Vì vậy phương án chọn hình thức công trình đầu mối là đập dâng

Với tình hình thực tế thủy văn sông suối, điều kiện địa hình, em chọn phương án công trình đầu mối là đập dâng nước

Có thể chọn hình thức xây dựng đập như: Đập bê tông trọng lực, đập bê tông

2 Đập tràn

Tràn xả lũ có nhiệm vụ tháo 1 lưu lượng lớn khi lũ về để đảm bảo an toàn cho cụm công trình đầu mối Việc lựa chọn ngưỡng tràn có quan hệ đến khả năng tháo lũ đảm bảo an toàn cho công trình cũng như tổng giá thành của toàn bộ cụm công trình

có nhược điểm là không tận dụng được 1 phần dung tích kết hợp của hồ chứa để trữ

lũ và không chủ động được trong việc xả lũ sớm

b Tràn có ngưỡng thấp hơn MNDBT

Đây là loại tràn có cửa van Tràn này có khối lượng làm tràn lớn và có cửa van tăng khối lượng công trình và công tác vận hành xả lũ phức tạp Loại này có ưu điểm là có thể chủ động xả lũ sớm để tận dụng 1 phần dung tích hiệu dụng để trữ lũ

và khả năng tháo lũ lớn nhưng khi đó dự báo thuỷ văn phải chính xác nếu không sẽ gây thiếu nước trong hồ sau lũ

Qua nghiên cứu bản đồ địa hình khu vực, tình hình dòng chảy và đầu mối là đập dâng nên chọn phương án tràn xả lũ bố trí giữa lòng sông, ngưỡng tràn bằng MNDBT để thuận lợi cho việc thoát lũ phía hạ lưu, địa hình, địa chất thuận lợi cho thi công và ổn định của tràn Chọn hình thức: Đập tràn xả mặt có mặt cắt thực dụng, kết cấu bằng bê tông và bê tông cốt thép

2.2 Phương án về bề rộng tràn

Việc xác định bề rộng tràn xả lũ rất quan trọng vì nó quyết định đến cao trình mực nước trong hồ với lũ thiết kế, từ đó quy định chiều cao đập Nếu bề rộng tràn lớn thì khối lượng đào đắp và xây dựng tràn lớn nhưng làm khả năng thoát lũ lớn, làm giảm chiều cao đập từ đó giảm khối lượng đào đắp Ngược lại bề rộng tràn nhỏ thì khối lượng làm tràn nhỏ nhưng đập xây dựng phải lớn và vấn đề tiêu năng phòng xói ở hạ lưu công trình rất phức tạp và khó khăn

Qua phân tích so sánh ta chọn phương án xây dựng tràn B = 70m là phù hợp với điều kiện địa hình lòng suối và các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật

3 Tuyến năng lượng

Tuyến năng lượng được bố trí bên bờ trái gồm: Cửa lấy nước, kênh dẫn nước, bể áp lực, cửa lấy nước sau bể áp lực, đường ống áp lực và nhà máy thuỷ điện kiểu hở Trong phạm vi của đồ án em chỉ chọn các thông số của cửa lấy nước và kênh dẫn nước

- Cửa lấy nước ở đây là kiểu có áp, bao gồm 2 cửa, cao độ ngưỡng cửa lấy nước +593,80 m, kích thước cửa B x H = 3,2 x 3,2m, lưu lượng thiết kế Q =

- Nhà máy thủy điện kiểu hở được bố trí bên bờ phải gồm 2 tổ máy tuốc bin Kaplan trục đứng

II SO SÁNH LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CÔNG TRÌNH

1 Lựa chọn tuyến công trình đầu mối

Địa hình khu vực nhìn chung khá thuận lợi, sông Đăk Psi chảy giữa các dãy

đồi thấp, cao độ bình quân 670m, sườn dốc không lớn hơn 45 o , tại vùng tuyến công trình sông bẻ ngoặc 1 góc 180 o cho phép giảm chiều dài kênh dẫn nước nhưng vẫn lợi dụng tối đa cột nước địa hình

Mặt bằng xây dựng rộng rãi, địa hình tại vị trí tuyến đập có sườn đồi hai

vai đập thoải, lòng sông tương đối rộng, tầng phủ dầy, chỉ tiêu địa chất lòng sông tương đối tốt rất thuận lợi cho việc xây dựng đập dâng với giá thành thấp nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho công trình

2 Lựa chọn mực nước dâng bình thường (MNDBT), mực nước chết

Mực nước chết là mực nước tương ứng với dung tích chết Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ địa hình của kho nước

b Nguyên tắc lựa chọn dung tích chết và mực nước chết

+ Theo điều kiện bồi lắng lòng hồ:

Dung tích chết phải đảm bảo chứa hết được bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình:

Vc ≥ Vb.T

Trong đó:Vb: thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát, Vb = 135,86.103

m3/năm

T: là số năm hoạt động của công trình

Theo TCXDVN 285:2002, sơ bộ chọn cấp công trình là cấp III có T = 75 năm

Trong thời gian 75 năm, tổng lượng bùn cát lắng đọng là:

Vc = 135,86.103 × 75 = 10.189,50.103 m3

+ Theo điều kiện tưới tự chảy:

MNC không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu để có thể đảm bảo được tưới tự chảy ZMNC ≥ Zmin

+ Theo nhiệm vụ của công trình:

Đối với nhà máy thuỷ điện, MNC phải được lựa chọn sao cho công suất đảm bảo của nhà máy là lớn nhất

Theo nhiệm vụ của công trình thì yêu cầu thứ ba là quan trọng nhất, quyết định đầu tiên khi chọn lựa MNC phải thông qua phân tích hiệu quả kinh tế kỹ thuật

để lựa chọn cho phù hợp MNC phù hợp nhất là ở cao trình +600,0m

2.2 Xác định mực nước dâng bình thường (MNDBT)

a Khái niệm

MNDBT là mực nước cao nhất trong điều kiện làm việc bình thường của hồ

chứa MNDBT là mực nước trong kho khống chế phần dung tích chết và dung tích

hiệu dụng Trong đó, dung tích hiệu dụng (Vhd) là phần dung tích nằm trên phần dung tích chết Dung tích hiệu dụng làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước hoặc tạo đầu nước cho nhà máy thuỷ điện Về mùa lũ, nước được tích vào phần dung tích hiệu dụng Vhd để bổ sung nước cho thời kỳ mùa kiệt khi nước đến không đủ cấp cho nhu cầu dùng nước

b Các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định MNDBT

+ MNDBT càng lớn thì khả năng cung cấp nước và phát điện là càng lớn những công trình đầu mối, dẫn đến vốn đầu tư lớn

+ Do điều kiện địa hình, nếu MNDBT quá lớn, diện tích ngập lụt lớn, gây ngập lụt nhiều khu dân cư…

+ Khi MNDBT lớn thì chiều cao đập lớn, điều kiện địa chất không cho phép

+ Khi MNDBT càng lớn thì lượng bốc hơi mặt nước càng lớn, cần chú ý điều kiện này khi tính toán hồ chứa.

c Xác định MNDBT

Dựa trên nguyên tắc lựa chọn mực nước hồ chứa là nhằm tận dụng hết khả năng của nguồn nước, phát huy tối đa khả năng công suất và năng lượng của hồ chứa nhưng phải có đủ dung tích để tích nước trong những giờ thấp điểm và phát công suất tối đa vào các giờ cao điểm khi phụ tải yêu cầu

Thuỷ điện Đăk Psi 5 là công trình thuỷ điện có cột nước thấp, theo kinh nghiệm để tận dung tối đa cột nước, MND sẽ được nâng lên càng cao càng tốt Theo quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Đăk Psi phía thượng lưu thuỷ điện Đăk Psi 5 là thuỷ điện Đăk Psi 4 đang chuẩn bị thực hiện đầu tư Dựa trên cơ sở quy hoạch bậc thang và địa hình thực tế, MND không nên vượt quá cao trình 605m, lên trên cao trình này sẽ ảnh hưởng đến bậc thang trên (thuỷ điện Đăk Psi 4), chi phí đền bù do ngập lụt và tái định cư tăng lên rất nhiều Vì vậy, kiến nghị chọn MNDBT cho thuỷ điện Đăk Psi 5 là 603m

Do đặc điểm địa hình dốc và hẹp nên hồ chứa có dung tích nhỏ so với tổng lượng dòng chảy đến, do đó không có khả năng điều tiết dòng chảy ở chế độ dài hạn

mà chỉ có thể tham gia điều tiết ngày đêm nên để bố trí được dung tích điều tiết ngày đêm và bố trí được công trình lấy nước đảm bảo cho công trình vận hành tối

ưu có MNC = 600m ứng với MNDBT = 603m

CHƯƠNG II CẤP BẬC CÔNG TRÌNH, CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

I NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH

1 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ chính của công trình là phát điện với công suất lắp máy là

NLM = 10MW, công suất đảm bảo NĐB = 1,57MW, điện lượng trung bình năm

Để đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật, chọn cấp thiết kế công trình là cấp III

III CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ

Theo TCXDVN 285:2002 và 14TCN 157-2005 các tần suất và hệ số thiết kế đối với công trình đập Đăk Psi 5 thuộc công trình cấp III như sau:

- Hệ số tin cậy khi thiết kế công trình trong các tổ hợp cơ bản: Kn = 1,15

- Hệ số tin cậy khi thiết kế công trình trong các tổ hợp đặc biệt:Kn=1,0

- Hệ số tổ hợp tải trọng

+ Tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa: nc = 0,95

- Thời gian tính toán bồi lắng của hồ chứa bị lấp đầy: T = 75 năm

- Hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất của mái đập [Kcp] tra tại bảng 4.6 trong 14TCN 157-2005

+ Điều kiện làm việc cơ bản (bình thường): [Kcp]= 1,30

+ Điều kiện làm việc đặc biệt: [Kcp]= 1,10

- Độ vượt cao an toàn của đập tra tại bảng 4.1 trong 14TCN 157-2005

CHƯƠNG III THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC

I TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC LỚN NHẤT

Nhiệm vụ của thuỷ điện Đăk Psi 5 chỉ là phát điện đưa lên lưới quốc gia Do điều kiện địa hình, địa chất và điều kiện ngập lụt vùng hồ nên hồ chứa được thiết kế nhỏ với mực nước dâng là 603,0 m và mực nước chết là 600,0 m Dung tích hữu ích của hồ chỉ đạt 0,76 triệu m3. Về mùa lũ lượng nước thừa được xả qua tràn tự do

Tính toán mực nước với lũ thiết kế có tần suất P = 1,0% và lũ kiểm tra có tần suất P = 0,2%

Để tính toán mực nước lớn nhất ta đi xác định khả năng tháo của tràn

1 Tính mực nước lũ thiết kế ứng với lưu lượng lũ thiết kế Q TK = 2.072m 3 /s

- Sơ bộ chọn hình thức tràn: Tràn thực dụng kiểu Ophixêrốp, cao trình ngưỡng tràn bằng cao trình MNDBT = +603,0m

Theo QPTL-C-8-76, lưu lượng đập tràn được xác định theo công thức:

Trong đó :

Ho: Cột nước thượng lưu tràn có kể lưu tốc tới gần,

g

V H Ho

2

2

α+

Σb: Tổng chiều dài tràn nước; sơ bộ chọn 70m

m: Hệ số lưu lượng; tính theo công thức của N.N.Pa-vơ-lốp-ski

m = σφ.σH.mr

mr = 0,504 (là hệ số lưu lượng dẫn xuất);

2 / 3

.2

Q=ε σ Σ

2 Tính mực nước lũ kiểm tra ứng với lưu lượng lũ kiểm tra Q KT = 2.976 m 3 /s

Tương tự với cách tính như trên ta cũng có bảng tính thử dần H ứng với lưu lượng lũ kiểm tra Q KT = 2.976 m3/s

H(m) h n /H σ n H/H tk M Ε Q tt (m 3 /s) ΔQ = Q LKT - Q tt

Vậy cột nước tràn ứng với lưu lượng lũ kiểm tra là: HLKT = 7,40m

Cao trình MN lũ kiểm tra là: 7,40 + 603,00 = 610,40m

Bảng tổng hợp kết quả tính khả năng tháo của tràn

I Trường hợp lũ kiểm tra

2 Lưu lượng xả max của tràn (m3/s) Qtt 2.976

3 Cao trình mực nước lũ kiểm tra (m) MNL KT 610,40

II Trường hợp lũ thiết kế

2 Lưu lượng xả max của tràn (m3/s) Qtt 2.072

3 Cao trình mực nước lũ thiết kế (m) MNL TK 608,80

II XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP

Cao trình đỉnh đập là cao trình lớn nhất xác định trên cơ sở tính toán độ vượt cao của đỉnh đập trên các mực nước tính toán của hồ chứa (gồm MNDBT, MNLTK, MNLKT) để bảo đảm nước không tràn qua đỉnh đập theo quy định về cấp của công trình (Mục 4.1.1, TCN 157 - 2005 )

Mục đích của việc tính toán cao trình đỉnh đập là để tìm ra được một cao trình đỉnh đập hợp lý nhất thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật

Cao trình đỉnh đập là tổng của cao trình mực nước tính toán của hồ chứa và

độ vượt cao của đỉnh đập tương ứng (Theo mục 4.1.4 TCN 157 - 2005)

Các tính toán về sóng trong hồ do gió với các trường hợp mực nước hồ được

sử dụng làm cơ sở để tính toán cao trình đỉnh đập

1 Tài liệu tính toán

Tiêu chuẩn TCXD VN 285-2002;

Tiêu chuẩn thiết kế đập bê tông cốt thép 14TCN 56-88;

Quy phạm thuỷ lợi QPTL.C-1-78;

Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén 14TCN 157-2005

2 Công thức tính

Theo mục 4.1.2 trong 14TCN 157-2005, cao trình đỉnh đập được xác định theo công thức sau:

∇đỉnh đập1 = MNDBT + ∆h1 + hSL1 + a1

∇đỉnh đập2 = MNLTK+ ∆h2 + hSL2 + a2

∇đỉnh đập3 = MNLKT+ a3

⇒ ∇đđ = max (∇đđ1; ∇đđ2;∇đđ3 ) Trong đó:

- ∆h1, ∆h2: Chiều cao nước dềnh do gió (m);

- hSL: Chiều cao sóng leo lên mái (m);

- a: Chiều cao an toàn, tùy thuộc vào cấp của công trình;

D V

Trong đó:

V: lấy hướng gió chủ yếu tác dụng vào công trình (hướng Đông Bắc)

+ Khi hồ làm việc ở MNDBT vận tốc gió tính toán lớn nhất (P=4%) V=15,7(m/s)

+ Khi hồ làm việc ở MNLTK vận tốc gió bình quân lớn nhất (P=50%) V=10,8(m/s)

D: Chiều dài đà gió (m); ứng với MNDBT; D = 167m

α: Góc kẹp giữa trục dọc của hồ chứa và hướng gió (độ); để an toàn lấy

αs= 00

H : Chiều cao cột nước thượng lưu (m);

H = MNDBT - ∇đáy = 603 - 591,4 = 11,6m

Trong đó :

hs1%: Chiều cao sóng chạy ở chỗ chiều sâu H>0,5λvà có mức bảo đảm 1%

kα: hệ số phụ thuộc góc αs giữa hướng gió và pháp tuyến với trục đập, αs = 00

s

h

λ

- Xác định h s :

Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu: H > 0,5.λ Theo

QPTL.C-1-78 trang 45, hs1% được xác định như sau: hs1% = K h1%

+ Tính các đại lượng không thứ nguyên g.t/V và g.D/V2, trong đó t là thời gian gió thổi liên tục (s) Khi không có tài liệu quan trắc thì lấy t = 6 giờ

+ Theo đường cong bao phía trên đồ thị hình 35 QPTL.C-1-78 ta xác định

được các đại lượng không thứ nguyên 2

V

h g

Từ đó xác định được các trị số hs; τ và λ như sau:

+ λ: Trị số chiều dài sóng trung bình

- Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu: 0,5.λ = 0,5.2,02 1, 01 = <H = 12,6m

Vậy ta giả thiết tính toán theo sóng nước sâu là đúng

+ Hệ số k4 Tra ở đồ thị hình 10 (trang 15) QPTL.C-1-78, phụ thuộc vào trị số

V: vận tốc gió khi hồ làm việc ở MNLTK, V = 10,8m/s;

D: chiều dài đà sóng khi hồ làm việc ở MNLTK, D = 830m;

H: chiều sâu nước trước đập:

gD

V = = ; tra đồ thị hình 35 ta được g 1, 47

Vτ = ; gh2 0,015

V =

+ Chọn cặp có trị số nhỏ trong hai cặp trên: g 1, 47

- Kiểm tra lại điều kiện sóng nước sâu: 0,5.λ= 0,5.4,089 2,045 = <H = 18, 4m

Vậy ta giả thiết tính toán theo sóng nước sâu là đúng

+ + Tính chiều cao sóng với mức đảm bảo i= 1% : h s1% =k h1% s

k1%: hệ số mức bảo đảm 1% tra ở đồ thị hình 36 QPTL.C-1-78, ứng với

s

hλ = = ; sơ bộ chọn m = 2

Tra đồ thị hình 10 QPTL.C-1-78 được k4 = 1,92

kα: hệ số phụ thuộc góc αs giữa hướng gió và pháp tuyến với trục đập

Với αs = 00 tra bảng 9 (trang 15) QP.TL C-1-78 ⇒ kα = 1

2.3 Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNLKT:

∇đỉnh đập 3 = MNL KT + a3= 610,40 + 0,2 =610,60 (m)Vậy ∇đđ = max (∇đđ1, ∇đđ2, ∇đđ3,) = 610,60(m)

Từ các kết quả tính toán, cao trình đỉnh đập kiến nghị chọn là: 610,60m

Zđ = 610,60m tương ứng với chiều cao đập là: H = 610,60 - 591,40 =

19,20m

Bảng II.1: Bảng tổng hợp kết quả xác định cao trình đỉnh đập

6 Chiều cao nước dềnh do gió ∆h (m) 0,000723 0,00113

1 Bề rộng đỉnh đập

Trong hệ thống công trình đầu mối hồ chứa nước khi thiết kế đập đất việc lựa chọn bề rộng đỉnh đập phụ thuộc vào cấp công trình, điều kiện thi công và khai thác ngoài ra còn cần đảm bảo tính bền vững, an toàn thuận lợi trong quá trình khai thác và đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình

Theo điều kiện cấu tạo và thi công đỉnh đập phần không tràn được thiết kế với chiều rộng 5,0m có nhiệm vụ chủ yếu phục vụ vận chuyển, lắp đặt thiết bị cửa van, lưới chắn rác của cửa cống xả cát và lỗ xả thi công

2 Các chi tiết cấu tạo mặt đập

Đập không tràn có kết cấu là đập đất đồng chất, hệ số đầm chặt k ≥ 0,95

Mặt đập nói chung phải gia cố và tùy theo yêu cầu sử dụng mặt đập mà định hình thức gia cố cho thích hợp Đỉnh đập được thiết kế với kết cấu bằng bê tông M15 dày 15cm, phía dưới là lớp đệm dăm cát dày 10cm Chiếu sáng đỉnh đập bằng

hệ thống đèn cao áp bố trí ở mép hạ lưu đỉnh đập để đảm bảo cho việc thi công và vận hành đỉnh đập được bố trí hệ thống lan can bằng thép

Hình II.1: Chi tiết cấu tạo mặt đập

3 Mái đập

Mái dốc đập phải ổn định trong các trường hợp làm việc bình thường của