Trong đồ án tốt nghiệp này, em đã được các thầy giáo trong bộ môn “Sức bền – kết cấu” cùng hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp với nội dung đề tài: “Thiết kế công trình đầu mối nhà máy thủy
Trang 1Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
1.2 Các điều kiện tự nhiên 2
1.2.1 Điều kiện địa hình 2
1.2.2.Điều kiện địa chất 7
1.2.3.Vật liệu xây dựng địa phương 20
1.2.4.Điều kiện khí tượng thuỷ văn 24
1.3.Dân cư - kinh tế 35
Trang 2Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 21.4 Giao thông vận tải 38
Trang 3Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
2.3.3 Mực nước dâng gia cường 56
2.4.Thiết kế sơ bộ đập ngăn nước 96
Trang 4Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 23.1 Tính toán ổn định đập dâng 152
3.1.1 Mục đích 152
3.1.2 Nguyên tắc kiểm tra 152
3.1.3 Các trường hợp kiểm tra 152
CHƯƠNG 4: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 165
4.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 165
4.2.MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN 165
4.3.1.Ảnh hưởng của ngoại lực tác dụng 166
4.3.2.Ảnh hưởng của biến dạng nền 167
4.3.3.Ảnh hưởng của lực thấm 168
4.3.4.Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm 168
4.3.5.Ảnh hưởng của việc phân giai đoạn thi công 168
Trang 5Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 24.4.CÁC PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT TRONG THÂN ĐẬP 169
4.6.GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN 182
4.6.1.Lịch sử ra đời và phát triển của SAP 2000 182
4.6.2.Các tính năng nổi bật của SAP 2000 183
4.6.3.Khả năng của SAP 2000 183
4.7.TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM SAP2000 - V12.0 183
Trang 6Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
4.7.1.Xác định hệ đơn vị 184
4.7.2.Mô hình hóa bài toán 184
4.7.3.Chọn kiểu phần tử, loại vật liệu và gán chúng cho các bộ phận 184
4.7.4.Chia lưới cho các khối để tạo các nút và các phần tử 185
4.7.5.Định nghĩa và gán các thuộc tính cho đối tượng 188
4.7.6.Khai báo áp lưc: 202
4.7.7.Khai báo tổ hợp tải trọng: 239
4.7.8.Phân tích và chạy bài toán: 242
4.7.9.Phụ lục tính toán 246
4.7.10.Kết quả tính toán: 270
KẾT LUẬN 275
Trang 7Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Trang 8Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam đang trên đà hội nhập và phát triển Các công trình xây dựng đang
và sẽ mọc lên ngày càng to đẹp và có hiệu quả Trong số các công trình đó, công trình thủy lợi đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của nền kinh tế nước
Trang 9Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
ta hiện nay Tuy nhiên việc khai thác, sử dụng các công trình thủy lợi có hiệu quả hay không phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố về ổn định và độ bền của từng hạng mục công trình trong tính toán thiết kế cũng như trong kỹ thuật thi công cho từng hạng mục công trình trước khi đưa công trình vào sử dụng
Hiện nay với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, việc tính toán ổn định và độ bền cho từng hạnh mục công trình cũng có nhiều phương pháp tính toán khác nhau Trong đồ án tốt nghiệp này, em đã được các thầy giáo trong bộ môn
“Sức bền – kết cấu” cùng hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp với nội dung đề tài:
“Thiết kế công trình đầu mối nhà máy thủy điện Nho Quế 3 – PA2” đi sâu vào chuyên đề: “Tính toán ổn định và độ bền của Đập Tràn” Trong đó có sử dụng các
phần mềm SAP2000 cho tính toán kết cấu và trong tính toán ổn định có sử dụng phương pháp lập bảng trong Excel
Trang 10Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Trang 11Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Trang 12Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Vị trí và nhiệm vụ công trình.
1.1.1 Vị trí công trình
Công trình thủy điện Nho quế 3 nằm trên địa phận các xã Khâu Vai, Lũng Pù, Sơn Vĩ, Sìn Cái, Giáng Chu Phìn và Thượng Phùng thuộc huyện Mèo Vạc tỉnh Hà Giang Đây là khu vực nằm sát biên giới Việt Trung, núi non hiểm trở, nhiều vách
đá, bề mặt địa hình nhiều đá lăn dạng khối hết sức phức tạp, dọc theo sông địa hình rất rất hiểm trở, hai bờ sông độ dốc lớn, nhiều vách đá, lòng sông hẹp có nhiều ghềnh thác
Có tọa độ 105o31’00” kinh Đông và 23o08’30”
1.1.2 Nhiệm vụ công trình
Trang 13Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2Nhiệm vụ chính của dự án là phát điện Với công suất lắp máy 110MW, điện lượng trung bình năm là 495.5 triệu kWh, thuỷ điện Nho Quế 3 sẽ là một nguồn điện đáng kể cho hệ thống lưới điện khu vực và Quốc gia trong tương lai
1.2 Các điều kiện tự nhiên
1.2.1 Điều kiện địa hình
Thuỷ điện Nho Quế 3 dự kiến xây dựng tại địa bàn huyện Mèo Vạc Đây là khu vực nằm sát biên giới Việt Trung có nhiều núi non hiểm trở, vách đá tai mèo Lòng sông hẹp và có nhiều thác ghềnh
a Vùng tuyến đập
Tuyến đập nằm trong thung lũng dạng chữ V thoải, độ dốc sườn tự nhiên bên
bờ trái từ 200 ÷250, bên bờ phải từ 300÷350 Lòng sông rộng 30-35m, chiều rộng thung lũng sông theo đường mức nước dâng bình thường 70÷75m
Trang 14Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
b Vùng tuyến kênh, hầm
Tuyến kênh và hầm nằm dọc theo sườn phải bờ sông Nho Quế có điều kiện địa hình rất phức tạp Những mạch đá vôi có vách đứng xen lẫn vùng mái đất có độ soải hơn Với điều kiện địa hình như nêu ở trên sẽ gây khó khăn cho việc thiết kế cũng như thi công công trình
c Nhà máy
Nhà máy và trạm phân phối kín nằm trên sườn đồi thấp , độ dốc sườn tự nhiên
từ 300 đến 400 Lòng sông tại khu vực cửa kênh ra tương đối hẹp, khi thi công đào móng NM cần thiết phải xem xét biện pháp xén bờ
Bảng 1-1.Quan hệ (Z - F - W) hồ Nho Quế
Trang 15Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Trang 16Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Hình 1.1: Quan hệ Z- F của lòng hồ
Trang 17Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Hình 1.2: Quan hệ Z- W của lòng hồ
Trang 18Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
1.2.2.Điều kiện địa chất
1.2.2.1 Địa chất công trình
a Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1, tuyến đập tràn phương án tuyến đập 1
1 Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1
Trong giai đoạn TKKT1 không tiến hành khoan khảo sát bổ sung, căn cứ kết quả khảo sát trong giai đoạn DAĐT cho thấy:
Tuyến đập 1 ở phía thượng lưu tuyến đập 2 cách nhau khoảng 800m Tại vị trí tuyến đập 1 thung lũng sông có dạng chữ V thoải, lòng sông rộng 40m, bề mặt sườn
tự nhiên ở 2 bờ có độ dốc 30-35 o
Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1 được mô tả chi tiết dưới đây
Vai trái đập (theo tài liệu các hố khoan Đ1.3/45m; Đ1.4/80m)
Trang 19NQ3-Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2Mặt cắt ĐCCT từ trên xuống dưới gồm các lớp, đới đất đá sau :
- Lớp (2b) sườn tàn tích : Thành phần á sét lẫn 20-30% dăm, sạn, hòn cục đá tảng lăn Bề dày trung bình từ 1-3m
- Đới phong hóa mạnh (IA2) : Đá gốc bị phong hóa nứt nẻ mạnh mẽ vỡ vụn mạnh tới trạng thái cục tảng nhét sét, sạn Bề dày trung bình 3-5m
- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ mạnh, các khe nứt hở bám oxyt sắt, Mn Đá cứng chắc Bề dày 50-70m
- Đới tương đối nguyên khối (IIB) : Đá nứt nẻ yếu, cứng chắc đến rất cứng Bề mặt trên đới nằm sâu 50-70m
Vai trái đập không có đứt gãy kiến tạo cắt qua, các hệ thống khe nứt trùng với mặt lớp 230-250 ∠ 30-50 tạo điều kiện gây trượt mái dốc
Khu vực lòng sông (Hố khoan NQ3-Đ1.2/50m)
Trang 20Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
- Lớp 1a (bồi tích lòng sông aQIV2) : Phân bố hầu hết ở lòng sông, thành phần cát sạn sỏi, sét, á sét chứa nhiều hòn tảng đá vôi Bề dày thay đổi từ 10-16.5m
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ mạnh, các khe nứt hở rộng 1-2mm đến 1-2cm, bám oxyt sắt, đá cứng chắc Bề dày trung bình 25-35m
Khu vực bờ phải (Hố khoan Đ1.1/50m ; Đ1.5/70m ; Đ1.6/100m)
NQ3 Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm tảng đá vôi cứng chắc Bề dày trung bình 5-7m
- Đới phong hóa mạnh (IA2) : Đá gốc phong hóa vỡ vụn mạnh thành dăm cục, tảng nhét sét Bề dày trung bình 5-6m
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, cứng chắc Bề dày trung bình 50-60m.Mực nước ngầm phân bố ở độ sâu trung bình ở vai trái và vai phải từ 25-26m đến
Trang 21Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 262-63m
Căn cứ đặc trưng cơ lý các lớp đất đá đã kiến nghị với kết cấu đập bê tông nền đập nên đặt trên đới IB và IIA Như vậy chiều dày bóc bỏ đất đá bên vai trái trung bình 3-4m, bên vai phải 10-15m, lòng sông bóc toàn bộ lớp bồi tích, lũ tích bề dày trung bình 14-16m
Căn cứ vào các thí nghiệm ĐCTV, chiều sâu đới xử lý chống thấm vào sâu đới
đá IIA Dự kiến chiều sâu cần xử lý chống thấm tính từ bề mặt mái dốc tự nhiên bên
bờ trái 50-60m, vờ phải và lòng sông 40-50m
2 Điều kiện ĐCCT tuyến đập tràn phương án tuyến đập 1
Đập tràn phương án tuyến đập 1 dự kiến bố trí ở lòng sông Nho Quế có đuôi tràn cắt vào bờ trái, cao trình đáy sông hiện tại từ cao trình 349.13-357-78m, chiều dài đập tràn 225m Trong giai đoạn TKKT1 không tiến hành khoan thăm dò bổ
Trang 22Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2sung, căn cứ vào tài liệu hố khoan khảo sát giai đoạn DAĐT tại lòng sông (NQ3-Đ1.2/50m) thứ tự các lớp, đới ĐCCT được mô tả như sau :
- Lớp 1a (lớp bồi tích - lũ tích aQIV2) : Cát, sạn, sỏi lẫn sét, dăm tảng đá vôi
Bề dày thay đổi từ một vài mét đến 16.5m
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm tảng
- Đới phong hóa (IB) : Đá vôi phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc trung bình
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá vôi nứt nẻ mạnh, khá cứng chắc
Căn cứ đặc trưng cơ lý của các lớp đất đá, kiến nghị nền đập tràn đặt trên nền đới đá
IB và IIA, phạm vi xử lý chống thấm tương tự xử lý chống thấm nền đập ở lòng sông
b Điều kiện ĐCCT tuyến đập 2, tuyến đập tràn phương án tuyến đập 2
1 Điều kiện ĐCCT tuyến đập 2
Trang 23Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2Tại tuyến đập 2, thung lũng sông dạng chữ V thoải, độ dốc sườn tự nhiên bên
bờ trái 20-25o, bên bờ phải 30-35o, lòng sông rộng 30-35m, chiều rộng thung lũng sông theo đường mực nước dâng bình thường 70-75m
Căn cứ tài liệu 12 hố khoan khảo sát theo tim tuyến, thứ tự từ trên xuống dưới gồm các lớp, đới đất đá ĐCCT như sau :
Vai trái đập (Hố khoan Đ2.13/70; Đ2.5/60; Đ2.12/60; Đ2.11/80; N3-Đ2.6/100 ; NHQ-Đ2.3/45m )
N3 Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn dăm sạn, hòn cục, tảng lăn của đá vôi, sét vôi Bề dầy thay đổi từ 1-2m đến 8-9m
- Đới phong hóa mạnh (IA2) : Đá gốc phong hóa mạnh, nứt nẻ mạnh, vỡ vụn thành dăm mảnh nhét sét Bề dày trung bình 1-3m
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc
Trang 24Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2trung bình Bề dày thay đổi từ 1-2m đến 9-10m
- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, bề mặt khe nứt bám oxyt sắt,
đá cứng chắc
Vai trái đập có các đứt gãy kiến tạo bậc IV, bậc V cắt qua theo phương Tây Bắc – Đông Nam cắm về hướng Tây Nam, các hệ thống khe nứt trùng với thế nằm mặt lớp (230-250 ∠ 30-40) tạo điều kiện thuận lợi gây trượt mái đào
Khu vực lòng sông (Hố khoan NQ3-Đ2.2/45m;N3-Đ2.10; N3.Đ2.20)
- Lớp 1a (bồi tích lòng sông aQIV2) : Cuội sỏi lẫn á sét, cát sạn và tạp chất hữu
Trang 25Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 28.1-8.3m Đá cứng chắc
Vai phải đập (Hố khoan NQ3-Đ2.1/50m; Đ2.16/80)
N3-Đ2.14/70;N3-Đ2.15/60;N3 Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm cục,tảng lăn, bề dày thay đổi từ 1N3-Đ2.14/70;N3-Đ2.15/60;N3 2m đến 15N3-Đ2.14/70;N3-Đ2.15/60;N3 16m
15 Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ manh Đá cứng chắc trung bình Bề dày trung bình 15-20m
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, cá khe nứt hở bám oxyt sắt nhẹ,
đá cứng chắc
Kết quả khoan thăm dò cho thấy hoạt động karst phát triển mạnh mẽ, các hang nằm ở độ sâu từ 9-10m đến 20-30m từ mặt đất tự nhiên, kích thước từ 0.2m đến 1.0m được lấp đầy sạn sét hoặc rỗng.Theo kết quả thí nghiệm ĐCTV thấy rằng các
Trang 26Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2hang hốc karst chủ yếu phát triển đơn độc ít liên thông với nhau trừ các hang ở vai trái đập tai các hố khoan N3-Đ2.5 và N3-Đ2.13
Mực nước ngầm phân bố ở khoảng cao trình 343m đến cao trình 391.88m (tại
hố khoan N3-Đ2.47) bên vai trái, cao trình 343m đến cao trình 375.58m (tại hố khoan N3-Đ2.4) bên vai phải Như vậy,với MNDBT dự kiến ở cao trình 360m sẽ ít
có khả năng thấm mất nước vòng qua hai vai đập về phía hạ lưu
Căn cứ đặc trưng cơ lý các lớp đất đá nền đập đã kiến nghị với kết cấu bê tông nền đập nên đặt trên đới IB và IIA Tại lòng sông và phần thấp ở hai vai đập nên bóc bỏ đến bề mặt trên đới IIA, phần trên cao ở hai bên vai đập có thể đặt nền đập trong đới IB
Căn cứ vào các thí nghiệm ĐCTV, chiều sâu đới xử lý chống thấm tính từ cao trình MNDBT vào sâu đới đá IIA Dự kiến chiều sâu cần xử lý chống thấm tính từ bề mặt mái dốc
tự nhiên bên bờ trái đến độ sâu 50-60m, vờ phải và lòng sông đến độ sâu 40-50m
Trang 27Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
2 Điều kiện ĐCCT đập tràn phương án tuyến đập 2
Đập tràn phương án tuyến đập 2 nằm ở bờ trái sông Nho Quế có cao trình bề mặt tự nhiên 339.80-348.56m, chiều dài tuyến tràn là 180m Dựa vào kết quả đo vẽ ĐCCT và tài liệu các hố khoan, mô tả các lớp, đới đất đá thứ tự từ trên xuống như sau :
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm cục đá vôi, sét vôi Bề dày 1-5 m
- Đới phong hóa mạnh (IA2) : Đá gốc phong hóa mạnh, nứt nẻ mạnh thành dăm tảng nhét sét, cứng chắc yếu đến trung bình Bề dày 1-2m
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc trung bình Bề dày thay đổi từ1-3m đến 15-16m
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, khá cứng chắc
Trang 28Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2Căn cứ đặc trưng cơ lý của các lớp, đới đất đá, kiến nghị nền đập tràn nên đặt trên nền đá đới IB, IIA
- Tuyến đập 1, tuyến đập 2 nằm trong khu vực phân bố các thành tạo của hệ tầng Nà Quản gồm : Đá vôi silic, đá vôi tái kết tinh, đá vôi hoa hóa xen kẹp đá sét vôi, vôi sét Với chiều cao lớn nhất ở lòng sông 35-40m tại tuyến đập 1, 25-30m tại tuyến đập 2 kiến nghị nền đập đặt trên nền đá đới IB, IIA là hoàn toàn ổn định, không phải gia cố nền Tại các vị trí gặp hang hốc karst, tùy theo quy mô phát triển hang, chiều sâu gặp hang mà đưa ra các biện pháp xử lý thích hợp Đối với các hang phát triển nông hay các hang có miệng hang lộ ngay trên bề mặt hố móng nên đánh sập miệng hang, vệ sinh và đổ bê tông bù trực tiếp; Các hang phát triển sâu hơn nên khoan đến đáy hang và phun vữa bê tông lấp đầy
- Phạm vi xử lý chống thấm nền đập trong đới đá IB, IIA, dự kiến chiều sâu xử
Trang 29Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
lý khoan phun xi măng chống thấm tính từ bề mặt đất tự nhiên cho cả 2 tuyến đập ở
bờ phải 50-60m, bờ trái và lòng sông 40-50m Để tiến hành khoan phun xử lý chống thấm hai vai tuyến đập 2 kiến nghị : nên đào hai hầm ngang tương ứng cao trình đỉnh đập (cao trình 371m) vào sâu vai trái đâp từ 90 – 100m; Vào sâu vai phải đập
Trang 30Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Bảng 1-2: Bảng chỉ tiêu cơ lý của khối đá nền công trình thủy công.
Trang 31Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
1.2.3.Vật liệu xây dựng địa phương
1.2.3.1.Vật liệu làm cốt liệu bê tông
Thủy điện Nho Quế 3 nằm trong vùng phân bố nhiều đá vôi có trữ lượng dồi
Trang 32Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2dào, chất lượng đảm bảo Do điều kiện địa hình hiểm trở, bị phân cắt mạnh, điều kiện giao thông rất khó khăn Theo kết quả tìm kiếm và khoan thăm dò tại vùng có triển vọng có thể khai thác đá phục vụ công trình
Mỏ đá dự kiến nằm gần đường vận hành, khu vực hành chính, trạm nghiền sàng thuộc địa phận xã Khau vai, huyện Mèo Vạc tỉnh Hà Giang, nằm cách nhà máy 3.4km và cách tuyến đập 9km về phía hạ lưu, gần bờ phải sông Nho Quế
Mỏ nằm trên sườn núi cao trình 200-320m, độ dốc sườn tự nhiên 25-35o đến 50-60o, có chỗ dốc Vật liệu mỏ là đá vôi phân lớp đến dạng phân lớp và dạng khối
của hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs), nứt nẻ mạnh đến trung bình, cứng chắc.
- Tầng có ích : Là đá vôi xám xanh, xám sáng xen kẹp sét vôi, đá vôi màu hồng, đới IIA, IIB đá cứng chắc, có cường độ kháng nén của mẫu ở trạng thái bão hoà trung bình 550 kg/cm2
Trang 33Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2-Trữ lượng mỏ cấp B = 1.2 triệu m3 Chất lượng và trữ lượng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cho xây dựng công trình làm dăm bê tông,đá xây Để sử dụng nguồn vật liệu đá cứng tại mỏ này nghiền làm cát xay làm cốt liệu bê tông phải tiến hành thí nghiệm xác định chất lượng đá nghiền, đá xay thay thế vật liệu cát
1.2.3.2.Vật liệu đất
Mỏ đất nằm trên sườn đồi bờ trái suối Khau Vai, cách ngã ba suối và sông Nho Quế khoảng 700m về phía thượng lưu Phạm vi mỏ ở khoảng cao trình 210-250m, sườn dốc tự nhiên từ 15-250 , diện tích mỏ là 15000m2.Vị trí mỏ nằm trong khu vực các công trình phụ trợ thuộc địa phận xã Khau Vai, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang
1.2.3.3.Vật liệu cát sỏi
Kết quả tìm kiếm vật liệu cát theo các hành trình dọc thung lũng sông Nho Quế về phía thượng lưu khoảng 20-30km, về phía hạ lưu 10-15km và các hành trình theo các
Trang 34Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2khe suối trong vùng cho thấy: trong khu vực không có các bãi bồi cát có triển vọng, các bãi bồi thường nhỏ,
- Vật liệu cát không đảm bảo chất lượng sử dụng cho bê tông tuy có thành phần hạt nằm trong phạm vi biểu đồ cát sử dụng cho bê tông nhưng hàm lượng sét bụi (trung bình 6.5% khối lượng cát) lớn hơn hàm lượng tiêu chuẩn (3%), hàm lượng cát có đường kính
>5mm là 20% khối lượng cát lớn hơn hàm lượng tiêu chuẩn (10%)
- Vật liệu sỏi trong cát không đảm bảo làm dăm bê tông do hàm lượng hạt mềm yếu lớn (11%) (theo tiêu chuẩn 5%), hàm lượng hạt dẹt trung bình 47% lớn hơn nhiều so với hàm lượng tiêu chuẩn (35%)
Từ kết quả khảo sát trên kiến nghị, nên sử dụng đá vôi cứng chắc ở mỏ vật liệu đá trên để xay làm cát cho xây dựng Cần thiết phải tiến hành thí nghiệm đánh giá chất lượng đá nghiền, đá xay thay thế vật liệu cát cho bê tông
Trang 35Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
1.2.4.Điều kiện khí tượng thuỷ văn
1.2.4.1.Điều kiện khí tượng
Cũng như các vùng khác ở lưu vực sông Gâm, khí hậu lưu vực sông Nho Quế mang đậm nét khí hậu nhiệt đới gió mùa Trong năm khí hậu phân ra làm hai mùa rõ rệt: Mùa đông khô lạnh, mưa ít, mùa hạ nóng ẩm mưa nhiều
- Mùa đông bắt đầu từ tháng XI và kết thúc vào tháng IV năm sau, mùa này chịu ảnh hưởng chủ yếu của khối không khí lạnh cực đới lục địa từ cao áp Xibia nên gây ra thời tiết giá lạnh
- Mùa hạ từ tháng V – X thường xuyên chịu ảnh hưởng của hoàn lưu Tây Nam và Đông Nam
a Nhiệt độ
Bảng 1-2 Đặc trưng nhiệt độ tháng tại trạm khí tượng đại biểu Đơn vị: (oC)
Trang 36Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Tmax 32,
3
34,8
37,
8 39,5
41,0
38,9
39,7
39,0
37,
6 35,2
33,
8 35,4 41,0BắcMêTtb
15,0
16,5
19,
8 23,5 25,9 27,0 27,0 26,8 25,3 22,3
19,0
15,
6 22,0Tmin
0,3 2,4 4,2 9,0
13,9
15,
6 20,9 20,0
13,
2 9,1 4,6 -0,1 -0,1Tmax
32,2 36 37,5 39,2
41,1
38,7
39,4
38,6
38,1
36,4
34,
0 32,5 41,1BảoLạcTtb 14,
0,1 3,5 4,4 9,7
13,6
16,
3 18,5
19,6
13,
6 8,6 5,4 -0,1 -0,1
b Độ ẩm
Trang 37Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2
Bảng 1-3 Độ ẩm tương đối trung bình tháng tại các trạm khí tượng đại biểu (%)
Bảo
c Bốc hơi
*Xác định lượng bốc hơi đo bằng ống piche (Zptb):
Bảng 1-4.Phân phối lượng bốc hơi lưu vực và tổn thất bốc hơi mặt hồ
Đơn vị: mm
Zpic.Bảo
Lạc 52,7 61,6 89,3 101 100 74 69,3 64,3 63,7 59,3 51,4 50,5 836,6Zpic.Bắc 49,2 54,6 71,3 81,8 86,1 68,5 65,4 65,3 64,2 59,8 51,6 51,8 769,6
Trang 38Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2 Mê
Zpic.khung
giữa 50,9 58,1 80,3 91,2 93,1 71,2 67,3 64,8 63,9 59,5 51,5 51,2 803,1Zmặt nước 83,5 95,3 132 150 153 117 110 106 105 97,6 84,5 83,9 1317,1Zlvực giữa 58,6 66,9 92,4 105 107 82 77,5 74,6 73,6 68,5 59,3 58,9 924,5
∆Ζ.η∑ 24,9 28,4 39,2 44,6 45,5 34,8 32,9 31,7 31,3 29,1 25,2 25 392,6
d Chế độ gió
Gió hoạt động trên lãnh thổ miền Bắc nói chung có thể chia làm hai mùa: gió mùa đông từ tháng XI – IV năm sau và gió mùa hạ từ tháng V – X Tuy nhiên do ảnh hưởng của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên lưu vực sông Gâm mang nặng tính địa phương
Hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Bắc và hướng Nam, hướng Nam xuất hiện chủ yếu trong mùa hè, hướng Bắc xuất hiện chủ yếu trong mùa đông Vùng này do bị chắn bởi các dãy núi cao nên mùa đông gió mùa Đông Bắc ít ảnh
Trang 39Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2hưởng trên lưu vực và tần suất xuất hiện nhỏ hơn nhiều so với các hướng khác
Bảng 1-5 Tốc độ gió lớn nhất các hướng và vô hướng thiết kế tại Bảo Lạc
Đơn vị: m/s
Hướng/
Vô ớng
Nguồn cung cấp nước hàng năm cho sông Gâm nói chung và sông Nho Quế
Trang 40Đồ án tốt nghiệp
T
K C ụ m đ ầ
u m ố
i C
T T h ủ
y đ i ệ
n N h
o Q u
ế 3 - P A 2nói riêng chủ yếu do mưa Vì vậy, mưa trên lưu vực và dòng chảy trong sông có mối quan hệ khá chặt chẽ, đồng thời sự biến đổi của dòng chảy theo thời gian và không gian tương tự như sự biến đổi của mưa Đặc trưng dòng chảy năm của các trạm đại biểu trên lưu vực sông Gâm được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1-6 Lưu lượng tháng ứng với các tần suất thiết kế tại tuyến đập