Thiết kế hồ chứa sông trí phương án 1

Đây cũng là nguồn sinh thuỷ khá tốt của các khe suối, các công trìnhthuỷ lợi trong vùng.1.4.3 Tài nguyên khoáng sản lòng hồ Căn cứ bản đồ tài nguyên, khoáng sản của sở Tài nguyên mô

Trong thời gian làm đồ án, em đã có cơ hội hệ thống, tổng hợp các kiến thức

đã học và làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế Thủy lợi

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Lê Thanh Hùng đã nhiệt tình hướngdẫn giúp em hoàn thành tốt đồ án này Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáotrường Đại học Thủy Lợi đã tận tình giảng dạy, trao đổi kiến thức, tri thức, đạo đứctrong suốt những năm em học tại trường

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã ủng hộ, theo sát,giúp đỡ và động viên em trong suốt chặng đường đi đến ngày hôm nay

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN 3

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 4

1.1 Điều kiện địa hình 4

1.2 Điều kiện thủy văn khí tượng 6

1.3 Địa chất công trình, địa chất thủy văn 10

1.4 Tài nguyên thiên nhiên 14

1.5 Tình hình vật liệu xây dựng 17

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 19

2.1 Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội 19

2.2 Hiện trạng các công trình thủy lợi 21

2.3 Nhu cầu dùng nước và tổng cân bằng nước cho công nghiệp cảng Vũng Áng 21 2.4 Điều kiện cần thiết xây dựng công trình 22

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 24

3.1 Phương án sử dụng nguồn nước 24

3.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của dự án 24

PHẦN 2 : THIẾT KẾ CƠ SỞ 26

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 26

4.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình 26

4.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế 26

4.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối 28

4.4 Xác định các thông số hồ chứa 30

4.5 Hình thức công trình đầu mối 40

4.6 Chọn phương án công trình 40

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC PHƯƠNG ÁN 41

5.1 Tính toán điều tiết lũ 41

5.2 Thiết kế sơ bộ đập đất 46

5.3 Thiết kế sơ bộ tràn tháo lũ 56

5.4 Tính khối lượng, giá thành xây lắp các phương án 73

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 77

6.1 Xác định kích thước cơ bản đập 77

6.3 Kiểm tra ổn định đập đất 89

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 96

7.1 Tính thủy lực tràn 96

7.2 Tính toán thủy lực kênh hạ lưu 101

7.3 Tính toán tiêu năng sau dốc nước 104

7.4 Chọn cấu tạo chi tiết 108

7.5 Kiểm tra ổn định tràn 110

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC 119

8.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán 119

8.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống 119

8.3 Xác định khẩu diện cống 122

8.4 Kiểm tra trạng thái cháy trong cống 128

8.5 Chọn cấu tạo chi tiết 136

PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 140

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 140

9.1 Mục đích, trường hợp tính toán và vị trí công trình 140

9.2 Tài liệu tính toán kết cấu cống 141

9.3 Xác định phương trình đường bão hòa tại vị trí tính toán 141

9.4 Xác định các ngoại lực tác dụng lên cống 143

9.5 Xác định nội lực trong mặt cắt ngang cống 146

11.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG MẶT CẮT NGANG CỐNG 146

9.6 Tính toán cốt thép 155

9.7 Tính toán cốt thép ngang (cốt xiên) 163

PHỤ LỤC 5 169

PHỤ LỤC 6 203

PHỤ LỤC 7 215

PHỤ LỤC 8 229

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN

Chương 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Điều kiện địa hình

1.1.1 Vị trí địa lý

Công trình hồ chứa nước thượng nguồn Sông Trí được xây dựng trên địa bàn

xã Kỳ Hoa cách thị trấn huyện Kỳ Anh khoảng 8 km về phía Tây và có vị trí địa lynhư sau:

+ Kinh độ Đông: 106015' ÷ 106030'+ Vĩ độ Bắc: 17057' ÷ 18006'

+ Phía Bắc giáp xã Kỳ Hải, Kỳ Hà+ Phía Nam giáp dãy núi Hoành Sơn và Kỳ Nam+ Phía Đông giáp với Biển Đông

+ Phía Tây giáp với Kỳ Tân, Kỳ Thư

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

+ Địa hình, địa mạo vùng dự án: Dốc dần theo hướng Đông Bắc- Tây Nam.

Phía Đông Bắc là dãi đất ven biển có cao độ từ +1 đến +5, tương đối rộng và bằngphẳng thuận lợi cho bố trí khu công nghiệp Phía Tây Nam là dãy Hoành Sơn cóđỉnh cao nhất ở độ cao 1020m

+ Địa hình, địa mạo vùng xây dựng: Hồ Sông Trí dự kiến nằm trên thượng

nguồn sông Trí ( phía trên tuyến đường điện 500 KV) Địa hình khu vực lòng hồdốc dần từ Đông sang Tây Lòng hồ có diện tích khá rộng, khả năng chứa tương đốilớn Vùng lòng hồ bằng phẳng, thảm thực vật thưa thớt, ba phía là đồi trọc, cao độlòng hồ từ 19m trở lên Phía trong lòng hồ có một số dân của các xã Kỳ Hoa, KỳTân làm trang trại, không có các công trình xây dựng kiên cố, hiện đại và không làvùng có mỏ tài nguyên, khoáng sản Nhìn chung về địa hình, địa mạo rất thuận lợi

để xây dựng hồ chứa nước ở đây

Căn cứ vào tuyến đập đã bố trí và bình đồ khu vực lòng hồ ta xác định đượcquan hệ lòng hồ Z ~ F ~ V :

1.2 Điều kiện thủy văn khí tượng

1.2.1 Khái quát điều kiện chung của lưu vực

Hà Tĩnh nói chung, Kỳ Anh nói riêng là vùng chịu ảnh hưởng của chế độ khíhậu Nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đếntháng 4 năm sau Dãy Trường Sơn (biên giới Việt Lào) tạo nên chế độ mưa khácnhau giữa sườn Đông và sườn Tây tạo nên gió Lào khắc nghiệt từ tháng 5 đến tháng

8 hàng năm

Huyện Kỳ Anh nằm trong vùng có lượng mưa lớn nhất của tỉnh Hà Tĩnh.Lượng mưa trung bình nhiều năm đạt 3100 mm Trong khu vực có mạng lưới sôngngòi dày đặc Các sông suối đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn nơi có địa hình hiểmtrở, cây cối rậm rạp Do đặc điểm địa hình nên các sông suối thường chảy ngoặcnghèo, uốn khúc, có độ dốc tương đối lớn

Các đặc trưng hình thái lưu vực để tính toán xây dựng hồ: diện tích lưu vựcF=36.2 km2, chiều dài sông chính 18,5 km Tổng chiều dài sông nhánh ∑ l=25 km,

độ dốc lòng sông chính tính đến tuyến công trình 17%o, độ dốc sườn dốc 295%o

Trong khu vực dự án có 5 trạm đo khí tượng thuỷ văn Tài liệu thực đo đángtin cậy, phục vụ tốt cho việc tính toán thuỷ văn công trình

+ Trạm khí tượng Kỳ Anh, cách vị trí xây dựng công trình 6 km

+ Trạm đo mưa Kỳ Lạc, Rào Nậy, Bàn Nưới, cách vị trí xây dựng côngtrình 28 km

+ Trạm đo dòng chảy Rào Nậy, Tân Lâm, cách vị trí xây dựng công trình

22 km

Qua phân tích đánh giá chất lượng tài liệu, chúng tôi dùng tài liệu trạm đokhí tượng thị trấn Kỳ Anh để tính toán

1.2.2 Điều kiện khí tượng

+ Nhiệt độ: Vùng nghiên cứu dự án có nhiệt độ năm trung bình đạt 24oC.Mùa nóng nhiệt độ trung bình đạt cao nhất 29,8 oC Mùa khô có nhiệt độ trung bìnhthấp đạt 17,5 oC Trong một năm nhiệt độ cao nhất đạt 42 oC, thấp nhất đạt 6,6 oC(ngày 14/8/1974)

+ Bốc hơi: Theo tài liệu tại trạm đo khí tượng thị trấn Kỳ Anh thì tháng 7 có

+ Độ ẩm: Độ ẩm tương đối năm trung bình đạt 44%, các tháng mùa mưa độ

ẩm đạt 88-91%, mùa nắng nóng độ ẩm thấp nhất vào tháng 7 là 70%

+ Mưa: Chế độ mưa vùng nghiên cứu nằm trong khu vực có lượng mưa nămlớn nhất của cả tỉnh Hà Tĩnh Lượng mưa trung bình xấp xỉ 3100 mm/năm

Lượng mưa năm lớn nhất đã quan trắc được các vị trí như sau:

- Tại thị trấn Kỳ Anh 4386 mm

Lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 11, lớn nhất vào tháng 10 hàng năm.Một đặc điểm của khu vực miền Trung là mưa tiểu mãn vào tháng 5, có khimưa tiểu mãn đạt giá trị lớn nhất trong năm Sau mưa tiểu mãn lượng mưa giảm dần

Ngoài các hướng gió trên hàng năm có nhiều cơn bão từ biển Đông đổvào gây nhiều thiệt hại lớn Tốc độ gió trung bình nhiều năm là 2,3m/s, tốc độ giótính toán lớn nhất là 29 m/s, tốc độ gió lớn nhất trung bình đạt 26,4 m/s

1.2.3 Điều kiện thuỷ văn công trình

Dùng tài liệu thực đo dòng chảy của trạm Kỳ Anh để tính toán sau đóchuyển về lưu vực nghiên cứu, kết quả tính toán như sau:

- Lượng mưa

+ Lượng mưa năm trung bình Xtb=2899 mm+ Lượng mưa năm thiết kế X80%=2316 mm+ Kết quả phân phối tổng lượng năm thiết kế

Bảng 1 – 2 : Tổng lượng mưa năm thiết kế

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Kpp 2,08 2,331 1,830 1,41 1,744 1,92

- Mưa 1 ngày max

+ Mưa 1 ngày max trung bình Xtbmax=285,8 mm+ Mưa 1 ngày max P=0,2% X0.2% = 960 mm+ Mưa 1 ngày max P=1% X1% = 763 mm+ Kết quả dòng chảy lũ chính vụ

Bảng 1 – 3 : Dòng chảy lũ chính vụ

+ Lưu lượng dòng chảy lũ tiểu mãn Q10%=160 m3/s

+ Mô duyn kiệt tháng bình quân nhiều năm

Mk=23,7l/s.km2

+ Lượng bồi lắng trong 1 năm: Wbồi lắng 1 năm=12,468x103m3

+ Kết quả phân phối bốc hơi

Bảng 1 – 4 : Phân phối bốc hơi

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Kpp 2,08 2,331 1,830 1,41 1,744 1,925 0,982 1,183 26,516 37,091 11,278 11,63 100%

TG (giờ) Q lũ TK Q lũ KT

0.00 0.00 0.00 4.33 911.00 1225.00 8.67 216.92 291.69

0.33 69.66 93.67 4.67 803.75 1080.78 9.00 182.52 245.430.67 116.10 156.12 5.00 725.62 975.72 9.33 150.64 202.561.00 178.79 240.42 5.33 620.84 834.83 9.67 138.75 186.571.33 234.31 315.07 5.67 528.89 711.19 10.00 126.87 170.601.67 291.06 391.38 6.00 479.30 644.50 10.33 114.98 154.612.00 358.97 482.70 6.33 400.17 538.10 10.67 103.09 138.622.33 413.88 556.53 6.67 366.76 493.17 11.00 91.21 122.652.67 490.02 658.92 7.00 305.68 411.04 11.33 79.32 106.663.00 635.80 854.94 7.33 286.38 385.09 11.67 67.44 90.683.33 723.29 972.59 7.67 247.10 332.27 12.00 55.55 74.703.67 784.99 1055.56 8.00 235.49 316.66

4.00 861.73 1158.75 8.33 226.21 304.18

Hình 1 – 3 : Quan hệ Q ~ t ứng với tần suất thiết kế P = 1%

Hình 1 – 4 : Quan hệ Q ~ t ứng với tần suất thiết kế P = 0,2 %

1.3 Địa chất công trình, địa chất thủy văn

Đặc điểm các sông suối vùng này được tạo nên là do sự đứt gãy của một nềnkiến tạo địa chất nằm trong nền uốn nếp Pleozoi trung Việt Lào gồm các đới cấutrúc Hoành Sơn Đứt gãy khá phát triển hình thành nên các hướng Tây Bắc- ĐôngNam Sự đứt gãy trên đã tạo nên sông suối như Rào Trổ, Sông Trí theo các hươngkhác nhau: Kết quả khảo sát nghiên cứu địa chất công trình vùng xây dựng côngtrình như sau:

1.3.1 Địa chất toàn lưu vực

Cấu trúc địa tầng của lưu vực Sông Trí chúng có quan hệ với các đá phuntrào felsit, hệ tầng Đồng Trầu Trong hệ tầng Đồng Trầu gồm có Granitphocphia vàGranophur Ngoài ra những mạch Điơbgơ vẫn xuyên cắt suốt dọc theo tầng đất đá

Lòng hồ Sông Trí có đất đá có tuổi Jura trung thuộc hệ Đồng Trầu gồm cócác loại Ryôlít có kiến trúc phoc phia dạng khối cuội kết, sạn kết, thành phần chủyếu là Thạch Anh xen các lớp mỏng bột kết đá phiến sét….Đáy hồ tầng trầm tích đệ

tứ có chổ dày 5m, chủ yếu là a sét nặng tạo thành sân phủ chống thấm rất tốt Vớicác loại đất đá này không có hiện tượng cát tơ, cũng như hang động khác nên hiệntượng mất nước ở tầng sâu cũng không xảy ra

1.3.2 Địa chất tuyến đập

+ Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lẫn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0,3m

+ Lớp 2 - Bùn á sét kí hiệu (1a)

Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy Lớp này chỉ gặpở hố KT1 (K1+296m) dày 1.5m

+ Lớp 3- Cát cuội sỏi - kí hiệu (1b)

Cát cuội sỏi lòng sông, màu xám vàng đốm đen, trạng thái rời rạc Thànhphần chủ yếu là cát hạt vừa, trạng thái rời rạc Diện phân bố hẹp, chỉ gặp ở hốkhoan KM3, dày 3,0m

+ Lớp 4 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng Trạng thái không chặt, chứanhiều hang hốc Sạn sỏi chủ yếu là sản phẩm phong hoá của đá thạch anh, đá sét bộtkết, và một phần sản phẩm của Laterit Diện phân bố gần rộng khắp toàn tuyến.Chiều dày, dày nhất 2.5m (HĐ7) bé nhất 0,6m (KM1), chiều dày trung bình 1,5m

+ Lớp5 - Đất sét - kí hiệu (2a)

Đất sét, màu vàng nhạt, thành phần chủ yếu là hạt bụi, trạng thái cứng.Nguồn gốc bồi tích (aQ) Lớp này chỉ gặp ở hố đào HĐ6 dày 1,3m Theo quan sátđiểm lộ tại lòng sông có cùng đơn nguyên địa mạo với vị trí hố đào HĐ6, chúng tôigiả thiết rằng diện phân bố của lớp 5 này kéo dài từ K0+74 đến HĐ6 (K1+263)

+ Lớp 6 - Đất sét lẫn vón kết laterit - kí hiệu ( 2b)

Đất sét lẫn vón kết laterít, màu xám xanh nhạt, đốm đen, trạng thái nữa cứng.Thành phần chủ yếu là hạt bột sét Lớp này chỉ gặp ở hố đào (HĐ6) dày 1,3m Vónkết laterít hình thành chủ yếu trong khoảng dao động mực nước ngầm, xét kĩ địahình ở khu vực này thì khả năng diện phân bố của lớp này nằm trong khoảng hẹp

+ Lớp 7 - Cát pha - ký hiệu (3a)

Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm Thành phần chủ yếu là hạt cát Diệnphân bố hẹp chỉ gặp ở hố đào HĐ2 dày 0.4m và hố khoan máy KM2 dày 2.5m,chiều dày trung bình 1,5m

+ Lớp 8 - Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng, xám xi măng,Trạng thái cứng.

Diện phân bố từ K0 đến K1+8, Chiều dày, dày nhất 2,5m (HK2) bé nhất 2.4(HK1) chiều dày trung bình 2,5m

+ Lớp 9 - Đá cát bột kết phong hoá mạnh - kí hiệu (4)

Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng Đá nứt nẻ vỡ vụnthành dăm lẫn đất Diện phân bố từ hố HĐ1 đến hố KM3, chiều dày trung bình 4m

Hệ số thấm K = 1.6*10-4

+ Lớp 10 - Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa - Kí hiệu (5)

Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen Trong quá trìnhkhoan với bộ khoan nòng đơn nõn khoan bị vỡ vụn thành dăm 1-3mm Diện phân

bố rộng từ hố KM1 – KM3 Hệ số thấm K= 2.6*10-5

+ Lớp 11 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ - kí hiệu (6)

Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh Đá nứt nẻ vừa, khe nứtmàu nâu vàng, đá cứng, búa đập nghe tiếng vang Diện phân bố kéo dài từ K0-K1+008

+ Lớp 12 - Sét pha - kí hiệu (3b)

Sét pha màu nâu đỏ lẫn ít sạn, trạng thái nén chặt vừa Trong tuyến đập lớpnày gặp ở hố HĐ7 dày 0.5m

+ Lớp 13 - Đá granit phong hoá mãnh liệt - kí hiệu (4a)

Đá granit phong hoá mãnh liệt, màu xám xi măng, vàng, nâu đỏ, trạng tháicứng Trong tuyến đập lớp này chỉ gặp ở hố HD7, chiều dày chưa xác định

1.3.3 Địa chất tuyến cống

+ Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0.3m

+ Lớp 2 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét , màu nâu vàng Trạng thái không chặt, chứanhiều hang hốc, sạn sỏi chủ yếu là sản phẩm của Laterit Diện phân bố gần rộngkhắp toàn tuyến Chiều dày trung bình1.3m

+ Lớp 3 - Cát pha - ký hiệu (3a)

Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm Thành phần chủ yếu là hạt cát Diệnphân rộng khắp toàn tuyến, chiều dày trung bình 2,5m

+ Lớp 4 - Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng, xám ximăng,Trạng thái cứng Diện phân bố rộng khắp khu vực, chiều dày trung bình 2,5m

+ Lớp 5 - Đá cát bột kết phong hoá mạnh - kí hiệu (4)

Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng Đá nứt nẻ vỡ vụnthành dăm lẫn đất Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến, chiều dày 4.0m Hệ số thấm

K = 1.6*10-4

+ Lớp 6 - Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa - Kí hiệu (5)

Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen Trong quá trìnhkhoan với bộ khoan nòng đơn nõn khoan bị vỡ vụn thành dăm 1-3mm Diện phân

bố rộng khắp toàn tuyến, dày 10m Hệ số thấm K= 2.6*10-5

+ Lớp 7 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ - kí hiệu (6)

Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh Đá nứt nẻ vừa, khe nứtmàu nâu vàng, đá cứng búa đập nghe tiếng vang Diện phân bố rộng khắp toàntuyến, chiều dày chưa xác định

1.3.4 Địa chất tuyến tràn

+ Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)

Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềmxốp Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0,3m

+ Lớp 2 - Bùn á sét - kí hiệu (1a)

Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy Lớp này chỉ gặpở hố HĐ13, và HĐ14, dày trung bình 1m

+ Lớp 3 - Hỗn hợp sạn sỏi - kí hiệu (1c)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu xám đen, xám vàng, trạng thái kém chặt.Phân bố từ HĐ13 đến HĐ14, dày trung bình 1,3m Lớp 4 - Hỗn hợp sạn sỏi và đất á

sét - kí hiêu (2c)

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng Trạng thái không chặt, chứanhiều hang hốc Sạn sỏi chủ yếu là thạch anh, và một phần sản phẩm của Laterit.Diện phân bố gần rộng khắp toàn tuyến Chiều dày, dày nhất 2.0m (KM5) bé nhất0.7m (HĐ9), chiều dày trung bình 1,2m

+ Lớp 5 - Cát pha - Kí hiêu (3a)

Cát pha màu xám vàng, lẫn ít sạn, trạng thái mềm, lớp này gặp ở hố HĐ9

đến HĐ12, dày trung bình 1,2m

+ Lớp 6 - Đá granít phong hoá mãnh liệt thành đất - kí hiệu (4a)

Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám xi măng, nâu đỏ,trạng thái cứng Diện phân bố rộng khắp khu vực, chiều dày trung bình 3.5m

+ Lớp 7 - Đá Granít phong hoá mạnh - Kí hiệu (5a)

Đá Granít phong hoá mạnh, màu nâu vàng đốm đen, đá nứt nẻ vỡ vụn, trạngthái kém cứng chắc

+ Lớp 8 - Đá Granít phong hoá vừa - nhẹ- kí hiệu (6a)

Đá Granít phong hoá vừa – nhẹ, màu xám đốm đen Đá nứt nẻ vừa, khe nứtmàu nâu vàng, đá cứng búa đập nghe tiếng vang Lớp này gặp ở hố KM4, và KM5chiều dày chưa xác định

1.4 Tài nguyên thiên nhiên

1.4.1 Tài nguyên đất và thổ nhưỡng

Đất đai trong vùng dự án được chia các loại sau:

+ Vùng đất thấp trũng ven biển, ven cửa sông chủ yếu là loại đất phù sa,chua phèn, nhiễm mặn, loại đất này thích hợp cho việc nuôi trồng thuỷ sản nướcmặn và nước lợ

+ Vùng đất bằng phẳng chủ yếu là loại đất thịt pha cát lẫn chất hữu cơ, cótầng canh tác dày 30-40 cm thích hợp với cây trồng lúa nước

+ Vùng đất ven đồi là lớp tàn tích thịt pha sét nhẹ lẫn chất hữu cơ, thích hợpcho việc trồng cây công nghiệp và cây ăn quả

+ Vùng còn là loại đất đồi chỉ thích hợp cho việc trồng cây lâm nghiệp

Diện tích đất đai các xã vùng hưởng lợi được phân bố như sau

Bảng 1 – 6 : Diện tích đất các xã vùng hưởng lợi

Đất NN Đất LN Đất khác

Cơ cấu đất đai sản xuất nông nghiệp của vùng hưởng lợi

Bảng 1 – 7 : Cơ cấu đất đai sản xuất nông nghiệp của vùng hưởng lợi

(ha)

DTmàu(ha)

DT Rau(ha)

DtĂnquả(ha)

DTNTTS(ha)

1.4.2 Tài nguyên rừng

Trong vùng dự án có tài nguyên rừng nhưng chủ yếu là đồi trọc và rừngtrồng, không có rừng nguyên sinh Rừng trồng lại chủ yếu là cây thông đã được trên

10 năm tuổi cho nên hệ sinh thái và sự đa dạng của rừng đang dần được khôi phục

Cơ cấu đất đai lâm nghiệp của vùng hưởng lợi

Bảng 1 – 8 : Cơ cấu đất đai lâm nghiệp của vùng hưởng lợi

T

Diện tích đất lâmnghiệp(ha)

Trong đó diện tích rừng các loại

năm gần đây Đây cũng là nguồn sinh thuỷ khá tốt của các khe suối, các công trìnhthuỷ lợi trong vùng.

1.4.3 Tài nguyên khoáng sản lòng hồ

Căn cứ bản đồ tài nguyên, khoáng sản của sở Tài nguyên môi trường HàTĩnh thì vùng lòng hồ thượng sông Trí không có các mỏ khoáng sản

1.4.4 Tài nguyên nước

1.4.4.1 Nguồn nước mặt

Khu vực dự án chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều Vùng cửa sông Quyền,sông Trí đều bị nhiểm mặn xẩy ra trong khoảng tháng 4 đến tháng 8 Sự xâm nhậpmặn gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt của vùng hạlưu của các con sông

Sông Quyền có đoạn dài chảy qua vùng quy hoạch khu công nghiệp, theoquy hoạch về sau sẽ sử dụng làm hệ thống chứa và tiêu thoát nước

Sông Trí bắt nguồn từ nhiều khe suối của vùng thượng xã Kỳ Hợp, KỳTân… Ngoài ra còn được bổ sung thêm từ hồ Kim Sơn Trên sông Trí đã có đậpdâng ( cách thị trấn Kỳ Anh khoảng 1 Km) cấp nước phục vụ sản xuất Nôngnghiệp Do lưu vực rộng lớn và lượng mưa hàng năm khá cao nên nguồn nước trênsông Trí là rất dồi dào Nhưng về mùa khô hạn đoạn sông từ cầu qua đường 1A về

hạ lưu vẫn bị nhiễm mặn

Ngoài các nguồn nước từ các sông suối khe lạch vùng dự án đang còn nguồnnước mặt từ các hồ đập, nhưng nó chỉ đảm bảo cấp nước cho 1 số diện tích đất canhtác đất nông nghiệp và 1 phần rất nhỏ nước sinh hoạt cho thị trấn Kỳ Anh (phần này

đã có trong hiện trạng các công trình thuỷ lợi)

1.4.4.2 Nguồn nước ngầm

Nguồn nước ngầm trong vùng dự án hiện nay chưa được nghiên cứu kỹ vềchất lượng, trử lượng và các ảnh hưởng đến tác động môi trường Ngoài ra với điềukiện khí hậu khắc nhiệt, địa hình chật hẹp Núi và Biển kề nhau Qua thăm dò một sốcông trình đã xây dựng trong vùng dự án, như các giếng khoan, giếng đào với cácchiều sâu khác nhau từ 5 m đến 40 m nhưng trử lượng và chất lượng được đánh giákhông đảm bảo nên việc khai thác nước ngầm khó có thế đáp ứng được cho yêu cầu

Trong báo cáo nghiên cứu khả thi cấp nước cho cảng Vũng áng đã nghiêncứu tài liệu bản đồ địa chất thuỷ văn do Cục địa chất Việt Nam cấp cho thấy: vùngKỳ Anh và vùng khu cảng biển Vũng áng thể hiện là vùng có địa tầng chứa nướcngầm nghèo Do đó vấn đề khai thác nước ngầm để cấp nước cho khu cảng biểnVũng áng gặp nhiều khó khăn và tốn kém.

1.5 Tình hình vật liệu xây dựng

Vật liệu đất đắp đập gồm 3 bãi

+ Bãi vật liệu A: Bãi nằm phía thượng lưu vai hữu tuyến đập, với diệntích 530.000 m2 Đất thuộc loại á sét chứa dăm sạn màu vàng nâu, tính dính, tínhdẻo cao, kết cấu không chặt Phần bóc bỏ lớp thổ những 0,2m, chiều sâu khai thác2,5m, khối lượng khai thác khoảng 915.000 m3 Cự ly vận chuyển trung bìnhkhoảng 1,5 km.Thành phần hạt của bãi như sau:

- Lượng dăm sạn: 28%

- Lượng hạt cát: 33%

- Lượng hạt bột: 27%

- Lượng hạt sét: 12%

Chương 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 2.1 Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội

2.1.1 Dân số và xã hội

+ Dân số toàn vùng dự án : 42.598 người

Bảng 2 – 1 : Bảng thống kê dân số toàn vùng dự án

2.1.2 Tình hình sản xuất công nghiệp

Ngày 23/10/1997 Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định số 904TTg về việcphê duyệt định hướng quy hoạch Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng Quyết địnhnêu rõ: '' Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng là một trong những khu công nghiệptập trung thuộc vùng Bắc Trung Bộ, là đầu mối giao thông liên vùng và quốc tế.Một trung tâm thương mại của vùng Bắc Trung Bộ'' Song song với khu côngnghiệp cảng là khu dân dụng được quy hoạch trên cơ sở phát triển mở rộng thị trấnKỳ Anh hiện tại để trở thành đô thị phục vụ cho khu công nghiệp

Giai đoạn I: từ nay đến 2005 dân số 90.000 ngườiGiai đoạn II: từ 2005 đến 2020 dân số 120.000 ngườiHiện nay khu công nghiệp cảng Vũng áng đang trong thời gian xây dựng.Chưa thu hút được nhiều lao động cũng như các dịch vụ, các thành phần kinh tếkhác Như đã phân tích ở phần tài nguyên nước vấn đề cấp nước sinh hoạt và nướccho công nghiệp của vùng dự án hiện tại mới có hồ Kim Sơn nhưng trữ lượng còn

ít Do đó nước để cung cấp cho khu công nghiệp và dân dụng trong vùng dự án làhết sức cần thiết, cấp bách và là một đòi hỏi rất bức thiết

2.1.3 Tình hình sản xuất nông nghiệp

Trong 8 xã vùng hưởng lợi thì chỉ có thị trấn Kỳ Anh, các xã Kỳ Thịnh, KỳTrinh, Kỳ Hoa đã phần nào chủ động được nguồn nước tưới, nước sinh hoạt, còn lạicác xã khác như Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Liên, Kỳ Lợi, nước sản xuất nôngnghiệp và nước sinh hoạt đang là vấn đề gay gắt, bức súc Về mùa khô hạn nhiều xãphải đi xa 3-4 km để chở nước về ăn uống Còn nước cho sản xuất, nước cho Trâu

Bò, thì hoàn toàn bó tay, nhìn trời Vì vậy năng xuất cây trồng thấp: Lúa 3 tấn/ha;màu 2 tấn/ha

2.1.4 Cơ sở hạ tầng

+ Về y tế: Vùng dự án có 8 trạm y tế nằm ở trung tâm của xã, chất lượngđiều trị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt

+ Về giáo dục: Vùng giáo dục có 11 trường tiểu học, 9 trường phổ thông cơsở và 2 trường phổ thông trung học (trong đó 1 trường bán công)

+ Điện thắp sáng: Hiện nay vùng dự án điện thắp sáng đã về tận các hộ dân.+ Về giao thông: Vùng dự án có một 2 trục đường chính đi qua đó là tuyếnđường quốc 1A chạy từ Bắc vùng dự án đến Nam dự án và đường Việt Lào bắt đầutừ thị trấn Kỳ Anh Còn lại là các đường liên thôn, liên xã có 1 số đường đã đượcrải nhựa Cảng biển nước sâu Vũng áng đã đi vào hoạt động nên giao thông thuỷcũng rất thuật lợi

Tóm lại về cơ sở hạ tầng rất thuận lợi cho cho quá trình xây dựng công trình

và phát triển công nghiệp

2.2 Hiện trạng các công trình thủy lợi

Trong mấy năm gần với sự quan tâm giúp đỡ của các cấp, các ngành các hồđập trong vùng dự án đã được đầu tư nâng cấp, sữa chữa như hồ Mộc Hương, hồTàu Voi, đập dâng Sông Trí (đang làm dự án) nhưng diện tích tưới cũng được tăngđáng kể Nhiệm vụ và năng lực hiện tại của các công trình được mô tả như sau:

Bảng 2 – 2 : Nhiệm vụ và năng lực các công trình

TT Tên công trình

Năng lực thiết kế Diện tích thực tưới

DT Tưới(ha)

Cấp nước SH(m3)

DT Tưới(ha)

Cấp nước SH(m3)

2.3 Nhu cầu dùng nước và tổng cân bằng nước cho công nghiệp cảng Vũng Áng

2.3.1 Tổng nhu cầu dùng nước

Trong vùng dự án đã có 4 hồ đập với trử lượng là 30,4 triệu m3 dùng để cấpnước cho sản xuất nông nghiệp Nhiệm vụ của hồ thượng sông Trí là cấp nước chosản xuất công nghiệp và nước sinh hoạt cho khu công nghiệp Vũng áng Theo tàiliệu qui hoạch có 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ nay đến năm 2010 cấp nước cho khu công nghiệp với côngsuất 80.000m3 /ngày đêm Tương ứng 29.200.000 m3/năm

- Giai đoạn 2: đến năm 2020 công suất 200.000m3/ngày đêm Tương ứng73.000.000 m3/năm

2.3.2 Cân bằng nước cho vùng dự án

Với nhiệm vụ như trên, căn cứ vào điều kiện tự nhiên và địa hình,khu vựcxây dựng dự án, chúng tôi thấy có 2 lưu vực gần nhau có thể xây dựng được hồchứa và đảm bảo cấp đủ nước cho dự án Đó là lưu vực hồ Sông Trí thuộc xã KỳHoa, với diện tích lưu vực là 36,2 km2 có lượng nước đến tần xuất 80% là 42,6 triệu

m3 và lưu vực sông Ma Rến (xã Kỳ Hợp) với diện tích lưu vực là 26 km2 và lượngnước đến trong năm là 31 triệu m3 Điều kiện địa hình thuận lợi để đào kênh thông

hồ bổ sung lượng nước cho hồ thượng Sông Trí Ngoài ra trong khu vực dự án đãxây dựng hồ chứa nước Kim Sơn có khả năng cung cấp 3,6 triệu m3/năm cho khucông nghiệp cảng Vũng áng

Vậy với 2 lưu vực như trên và 1 hồ chứa đã được xây dựng đảm bảo cấpnước cho việc phát triển khu công nghiệp vũng áng giai đoạn sau năm 2020

2.4 Điều kiện cần thiết xây dựng công trình

2.4.1 Yêu cầu phát triển kinh tế

Huyện Kỳ Anh nói chung và vùng dự án nói riêng bao gồm 1 thị trấn và 6 xãKỳ Trinh, Kỳ Long, Kỳ Lợi, Kỳ Liên, Kỳ Phương, Kỳ Thịnh có diện tích đất đairộng lớn, thuận tiện giao thông thuỷ bộ, điều kiện khí hậu, nguồn nước thuận lợi đểphát triển công nghiệp theo hướng sản xuất xuất khẩu Do kinh tế còn gặp nhiềukhó khăn, nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp, sản xuất hàng hoá nhỏ, manh mún.Thu nhập bình quân đầu người còn thấp so với mặt bằng chung cả nước Để pháttriển kinh tế cần phải khai thác tiềm năng của địa phương, phát huy lợi thế đó làphát triển lĩnh vực công nghiệp Trong Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã

khẳng định: Phấn đấu cho ra đời các khu công nghiệp như: Vũng áng, Hồng Lĩnh,

làm được điều đó phải cần thiết tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặc biệt là cáccông trình thuỷ lợi để cấp nước cho sản xuất, nước cho sinh hoạt trong các khu côngnghiệp Dự án bước 1 hồ chứa nước thượng Sông Trí là mục tiêu như vậy

2.4.2 Yêu cầu phát triển xã hội

Kinh tế kém phát triển đã kéo theo hàng loạt vấn đề xã hội phức tạp, tìnhhình phân hoá giàu nghèo ngày càng tăng, tệ nạn xã hội phát triển ảnh hưởng đếntrật tự trị an và sự bình đẳng trong xã hội Tốc độ phát triển kinh tế chậm, tích luỹthấp nên việc đầu tư cho các vấn đề xã hội còn hạ chế, ảnh hưởng đến việc đầu tưgiáo dục, chăm sóc sức khẻo nhân dân và các yêu câu khác của cuộc sống Đứngtrước tình hình đó Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã khẳng định:

+ Về dân số: ổn định 1,32 triệu người

+ Về văn hoá: Tập trung làm tốt công cuộc vận động toàn dân đoànkết xây dựng đời sống văn hoá, nâng cao mức hưởng thụ văn hoá cho nhân dân.

+ Về giáo dục-đào tạo: Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, quantâm đào tạo nghề, tập trung phổ cập cơ sở, thực hiện xã hội hoá giáo dục

+ Về y tế và chăm sóc sức khoẻ nhân dân: Quan tâm đến các chươngtrình y tế quốc gia, nâng cao chất lượng khám chữa bệnh của các tuyến từ tĩnh đến

cơ sở

+ Tập trung xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm một cách tíchcực, thiết thực có hiệu quả

+ Giải quyết tích cực các vấn đề tiêu cực xã hội

Các vấn đề trên chỉ có thể giải quyết triệt để khi nền kinh tế phát triển.Muốn làm được điều đó cần phái phát triển kinh tế công nghiệp

2.4.3 Yêu cầu bảo vệ môi trường

Về địa hình, địa mạo vùng dự án rất đa dạng, đồng bằng có, trung du có,rừng núi có nên hệ sinh thái thực vật ở đây rất phong phú Hiện tại nhân dân trongvùng một phần sống nhờ khai thác hải sản, lâm sản, buôn bán thú rừng Để có thểbảo vệ tài nguyên ngăn chặn khai thác lâm sản, buôn bán thú rừng trái phép thì cầnphải tạo công ăn việc làm, tạo lập một cuộc sống ổn định cho nhân dân Như vậycần phải hình thành các khu công nghiệp

Chương 3: PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ

NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH3.1 Phương án sử dụng nguồn nước

Có rất nhiều phương án sử dụng, ở đây ta nêu và phân tích một số phương ántừ đó có giải pháp tốt nhất áp dụng cho vùng:

- Trạm bơm

- Đập dâng

- Hồ - đập ngăn sông

Như đã phân tích ở phần tài nguyên nước và nhiệm vụ công trình:

+ Về nguồn nước ngầm trong vùng dự án trữ lượng ít, chất lượng nướckhông đảm bảo

+ Về nguồn nước mặt trong vùng dự án từ 2 con sông Quyền và Sông Trí vềmùa khô bị nhiễm mặn, phạm vi ảnh hưởng lớn

Trong hai giải pháp đầu là trạm bơm và đập dâng tuy có những ưu điểm nhấtđịnh xong không đáp ứng được nhu cầu dùng nước trong khu vực, mặt khác các giảipháp này không có khả năng điều tiết dòng lũ bảo vệ tính mạng, tài sản của nhândân vùng hạ lưu

Do những nguyên nhân trên chúng tôi chọn biện pháp công trình là xây dựng

hồ chứa để trữ nước mặt và khai thác hết lượng nước đến trên lưu vực thượng SôngTrí Đây cũng là biện pháp trong quy hoạch thuỷ lợi của vùng dự án

3.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của dự án

3.2.1 Mục tiêu dự án

Kinh tế: Phát triển sản xuất công nghiệp để tăng thu nhập, cải thiện đời sống

nhân dân trong vùng

Xã hội: Góp phần xoá đói giảm nghèo, tạo công ăn việc làm, hạn chế các tệ

nạn xã hội, ổn định chính trị và trật tự an toàn xã hội

Môi trường: Hạn chế tình trạng chặt phá rừng, bảo vệ môi trường sinh thái

và sự đa dạng sinh học

3.2.2 Nhiệm vụ của dự án

Trong vùng dự án đã có 4 hồ đập với trử lượng là 30,4 triệu m3 đảm bảo cấpnước cho phục vụ sản xuất nông nghiệp, vì vậy nhiệm vụ của hồ sông Trí là cấpnước cho sản xuất công nghiệp và nước sinh hoạt cho khu công nghiệp Vũng ángTheo tài liệu qui hoạch có 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ nay đến năm 2010 cấp nước cho khu công nghiệp vớicông suất 80000m3 ngày đêm Tương ứng 29200000 m3/năm

- Giai đoạn 2: Đến năm 2020 công suất 200000m3 ngày đêm Tương ứng

- Giai đoạn 2: Xây dựng hồ chứa Ma Rến ( xã Kỳ Hợp) với diện tích lưu vực

là 26 km2 có lượng nước đến tần xuất 80% là 31 triệu m3 Đào kênh thông hồ để bổsung nước cho hồ thượng Sông Trí

Trong giai đoạn này chúng tôi lập Báo cáo khả thi hồ thượng Sông Trí đểbảo đảm cấp nước cho khu công nghiệp Vũng áng giai đoạn trước năm 2010 vớinhiệm vụ là đảm bảo cấp nước 116712m3/ngày đêm

PHẦN 2 : THIẾT KẾ CƠ SỞ Chương 4: PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 4.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình

Xây dựng hồ thượng nguồn sông Trí tạo nguồn cấp nước cho khu côngnghiệp vũng áng với công suất 116712 m3/ngày đêm; bổ sung nguồn cấp nước cho

hệ thống tràn sông trí để cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạtcho khu đô thị nam Hà Tĩnh; góp phần tạo cảnh quan môi trường kết hợp du lịchsinh thái; phòng lũ và chống xói mòn hạ lưu công trình

Do đó không thể xây dựng trạm bơm hay lấy nước trong lưu vực để tưới vàcấp nước sinh hoạt cho toàn bộ diện tích canh tác khu vực

Vì vậy giải pháp duy nhất của khu vực là xây dựng hồ chứa nước điều tiết dòngchảy thượng nguồn sông Trí để cung cấp nước tưới va nước sinh hoạt cho khu vực

Hồ chứa nước thượng nguồn sông Trí được xây dựng trên phía thượng lưucủa đập dâng sông Trí có các công trình chủ yếu sau:

+ 1 đập tạo hồ

+ 1 tràn xả lũ

+ 1 cống lấy nước

+ Hệ thống kênh và công trình trên kênh

4.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế

Cấp công trình được xác định từ hai điều kiện:

4.2.1 Theo chiều cao công trình và loại nền

Theo khảo sát sơ bộ, chiều cao đập trong khoảng 15m-35m, đập đất nằm trênnền loại B, theo QCVN 04 - 05 : 2012 /BNNPTNT ta tra được cấp công trình là cấp II

 Vậy từ hai điều kiện trên ta xác định được cấp công trình là cấp II

4.2.2 Theo năng lực phục vụ của công trình

Công trình Hồ chứa nước thượng nguồn sông Trí được xây dựng với nhiệm

vụ chủ yếu là tạo nguồn cấp nước cho khu công nghiệp Vũng Áng với công suất

116712 m3/ngày.đêm, tức là q = 1,351 m3/s

Theo QCVN 04-05:2012 xác định được cấp công trình theo năng lực phục

vụ (công trình cấp nước có lưu lượng q = 1,351 m3/s) là cấp III

→ Kết luận: Cấp thiết kế chung của công trình là cấp II.

4.2.3 Các chỉ tiêu thiết kế

Với công trình thiết kế là cấp II, dựa vào các tiêu chuẩn, quy phạm thiết kế ta

có các chỉ tiêu thiết kế chính như sau:

• Mức đảm bảo phục vụ tưới: Tra bảng (3) trang 15 QCVN 04-05:2012,tần suất đảm bảo cấp nước P = 85%

• Tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất:

Tra bảng (4) trang 16 QCVN 04-05:2012 có:

+ Tần suất thiết kế: 1%

+ Tần suất kiểm tra : 0,2%

• Hệ số an toàn:

+ Theo phụ lục B.2 trang 44 QCVN 04-05:2012, hệ số tổ hợp tải trọng nc:

nc = 1,0 : đối với tổ hợp tải trọng cơ bản

nc = 0,9 : đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt

nc = 0,95 : đối với tổ hợp tải trọng vừa thi công xong

+ Theo phụ lục B.2 trang 44 QCVN 04-05:2012, hệ số tin cậy Kn = 1,15 đốivới công trình cấp II

+ Khi tính toán trạng thái giới hạ thứ 2 lấy Kn = 1,0

+ Theo phụ lục B.9 trang 46 QCVN 04-05:2012, hệ số điều kiện làm việc: m =1

Ở mực nước dâng bình thường: a = 0,7 (m)

Ở mực nước lũ thiết kế: a’ = 0,5 (m)

Ở mực nước lũ kiểm tra: a’’ = 0,2 (m)

• Hệ số an toàn về ổn định mái đập: Theo bảng (7) TCVN 8216-2009 ta có:Điều kiện làm việc bình thường (cơ bản): [Kcp] = 1,3

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

4.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối

4.3.1 Vùng tuyến xâu dựng công trình đầu mối

Dọc theo dòng sông Trí từ đập tràn đi lên thượng nguồn, dựa vào điều kiện vùngđồi núi hai bên bờ sông chúng ta dễ nhận thấy có 2 tuyến đắp đập để tạo hồ chứa:

Tuyến I: Cách tuyến đường điện 500KV về phía thượng lưu 200m.Tuyến đập có chiều dài 1360 m

Tuyến II: Cách tuyến đường điện 500KV về phía hạ lưu 2200m.Tuyến có chiều dài 1050 m

Tại 2 tuyến này có những ưu điểm chung như sau:

+ Địa chất nền tương đối tốt Hai bên vai đập có địa hình cao, giữalòng khe đã lộ đá, 2 bên mép khe có tầng cuội sỏi dày khoảng 1,5-3,0 m

+ Có địa hình thuận lợi trong việc bố trí dẫn dòng thi công và bố trímặt bằng thi công

+ Bố trí cống lấy nước, tràn xả lũ hợp ly và thuận lợi

+ Vận chuyển vật liệu và thiết bị thuận lợi (nhờ hệ thống đường vậnchuyển lâm nghiệp sẵn có)

4.3.2 Phân tích lựa chọn tuyến xây dựng công trình đầu mối

Như đã nêu trong vùng tuyến xây dựng công trình đầu mối chúng tôi ưa ra 2phương án về tuyến để lựa chọn Qua nghiên cứu chúng tôi thấy các phương án cónhững ưu nhược điểm sau:

 Tuyến I: Cách tuyến đường điện 500KV về phía thượng lưu 200 m Tuyến

có chiều dài 1360 m Lưu vực hứng nước 36,2 km2

+ Ưu điểm:

- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn xả lũ

- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt Cát cuội sỏi lòngkhe phần đập đất tương đối mỏng

- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện

- Đền bù, giải phóng mặt bằng tương đối ít, không phải di dời đườngđiện 500 KV, không ngập tuyến đường đi cống B hồ Kim Sơn

+ Nhược điểm:

- Tuyến đường ống dài hơn phương án II, lưu vực, khả năng trữ nước

và dung tích hồ nhỏ hơn phương án II

 Tuyến II: Nằm dưới tuyến đường điện 500KV khoảng 2200m Tuyến có

chiều dài 1050 m Lưu vực hứng nước 40,5 km2

+ Ưu điểm:

- Tuyến đập ngắn dẫn đến khối lượng đào đắp ít

- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn

- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt

- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện

- Lưu vực hứng nước lớn, lòng hồ rộng, dung tích lớn

- Tuyến đường ống ngắn

+ Nhược điểm:

- Đền bù, giải phóng mặt bằng lớn, làm ngập đường điện 500Kv vớitổng cộng 6 cột phải di dời và phải làm mới 5 km đường điện 500KV để đi tránhlòng hồ và làm ngập tuyến đường đi cống B hồ Kim Sơn

- Địa hình lòng khe thấp Tầng cuội sỏi lòng khe khá dày

Qua phân tích ưu nhược điểm 2 phương án tuyến, chúng tôi nhận thấyphương án I có nhiều ưu điểm so với phương án II, các nhược điểm của phương ánnày dễ khắc phục Vì vậy chúng tôi đề nghị xây dựng công trình đầu mối tại tuyến1

Tuyến đường ống: đã được hình thành trong dự án cấp nước cho cảng Vũngáng giai đoạn II Theo tuyến đường ống dẫn nước từ cống B Kim Sơn về nhà máy

+ Tuyến cống được bố trí bên vai phải đập ở đây cao độ đất thiên nhiên

>+(21.0)m, địa chất nền cống tại vị trí này thuận lợi cho bố trí cống, gần tuyếnđường ống của cống B Kim Sơn và tuyến vuông góc với tuyến đập

4.4 Xác định các thông số hồ chứa

4.4.1 Tính toán cao trình mực nước chết (MNC)

4.4.1.1 Tính toán mực nước chết theo khả năng bồi lấp bùn cát

a Tổng lượng bùn cát bồi lắng lòng hồ trong suốt thời gian vận hành

Vbc = Vll + Vdđ (m3)

Trong đó: Vll - lượng bùn cát lơ lửng tham gia bồi lắng 0

ll ll

Vbc = Vll + Vdđ = 0,62 + 0,13 = 0,75 (106 m3)Từ quan hệ lòng hồ ta tính được cao trình bùn cát khi lấp đầy:

Z bc = 20,72 (m)

b Mực nước chết theo khả năng bồi lấp bùn cát

Theo nguyên tắc lắng đọng bùn cát, MNC được xác định theo công thức:

ZMNC = Zbc + δ + hTrong đó:

+ δ: chiều dày lớp nước đệm

+ h: chiều sâu dòng chảy ở cửa vào cống, ứng với MNC và lưu lượngtương ứng

- Zbc : cao trình bùn cát được xác định theo thể tích bùn cát.

4.4.2 Tính toán cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT)

4.4.2.1 Định nghĩa

Mực nước dâng bình thường (MNDBT): là mực nước cao nhất cho phéptrong hồ trong thời gian dài ứng với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bìnhthường của hồ chứa

Ứng với MNDBT là dung tích hiệu dụng (Vh) - phần dung tích được giới hạnbởi MNDBT và MNC Đây là thành phần dung tích cơ bản làm nhiệm vụ điều tiếtdòng chảy

4.4.2.2 Nguyên tắc xác định

Cách lựa chọn MNDBT và dung tích hồ chứa Vh cần kết hợp các điều kiện sau:

- Cao trình mực nước trong kho phải nhỏ hơn hoặc bằng cao trình mực nướccao nhất cho phép của hồ chứa, hoặc dung tích trong kho phải nhỏ hơn hoặc bằngdung tích lớn nhất của hồ chứa

Z(t) ≤ Zmax hoặc V(t) ≤ Vmax

- Cao trình mực nước trong kho phải lớn hơn hoặc bằng cao trình mực nướcthấp nhất cho phép của hồ chứa, hoặc dung tích trong kho phải lớn hơn hoặc bằngdung tích nhỏ nhất của hồ chứa.

Z(t) ≥ Zmin hoặc V(t) ≥ Vmin

- Lưu lượng nước ra khỏi kho phải nhỏ hơn bằng lưu lượng nước cho phéptháo xuống hạ lưu để thoả mãn yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu

qi(t) ≤ [q]

- Yêu cầu về nước ra khỏi kho nước: Lượng nước ra khỏi kho nước phải nhỏhơn hoặc bằng yêu cầu cấp nước mà công trình phải thoả mãn

qi(t) ≤ qyci(t)

4.4.2.3 Phương pháp tính toán

Tính toán điều tiết hồ xác định MNDBT sử dụng một số phượng pháp sau:

- Phương pháp trình tự thời gian: Gồm 2 phương pháp nhỏ :

+ Phương pháp lập bảng + Phương pháp đồ giải

- Phương pháp thống kê

Trong đồ án này ta chọn phương pháp lập bảng (Giải theo nguyên ly cânbằng nước):

[Q(t) –q(t)] ∆ = dv(t)Trong đó:

- Q(t) : là tổng lượng nước chảy vào kho

- q(t) : là tổng lượng nước yêu cầu

Với kho nước điều tiết dài hạn - Sai phân hoá phương trình trên ta được:

Qi ∆t i – qi.∆ti = Vi –Vi -1

Trong đó:

Vi và Vi-1 : dung tích đầu và cuối thời đoạn tính toán

∆ti = ti - ti-1 : thời đoạn cân bằng thứ i, chọn ∆i = 1 tháng

Qi , qi : lưu lượng nước đến và đi trong thời đoạn tính toán

4.4.2.4 Tính toán dung tích hồ ( V h ) khi chưa kể đến tổn thất

Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơsở đó xác định thời kỳ thừa nước, thời kỳ thiếu nước từ đó xác định được dung tích

hồ chứa cần xây dựng

Thiết lập bảng tính:

+ Cột 1 : Thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

+ Cột 2: Tổng số ngày trong từng tháng

+ Cột 3: Lưu lượng nước đến đến trong từng tháng của năm thiết kế: Qi ( m3/s)+ Cột 4: Lượng nước đến trong từng tháng của năm thiết kế WQi = Qi.Δti (106m3/s)

- Δti : thời gian của một tháng (s)

+ Cột 8: Lượng nước tích lại trong hồ

+ Cột 9: Lượng nước xả thừa

Bảng 4 – 1 : Tính toán điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất.

Nước dùng

Nước thừa

Nước thiếu V kho Xả thừaQ(m 3 /s) WQ

(10 6 m 3 )

W q (10 6 m 3 )

V+

(10 6 m 3 )

(10 6 m 3 )

V-V 2 (10 6 m 3 ) Wx(106 m3)

4.4.2.5 Tính toán dung tích hồ (V h )khi có kể đến tổn thất

Trong tính toán dung tích hồ cần chú y tính toán đến hai loại tổn thất là tổnthất thấm và tổn thất bốc hơi

Bằng phương pháp tính đúng dần ta tiến hành lập các bảng tính lấy kết quảcủa bảng trước làm số liệu để tính bảng sau đến khi dung tích hiệu ích của hồ trongcác lần tính tiến gần đến con số ổn định

• Tổn thất bốc hơi W bốchơi

Do lượng bốc hơi mặt thoáng lớn hơn lượng bốc hơi trên mặt đất nên khi xâydựng kho nước cần tính toán đến lượng bốc hơi phụ thêm do diện tích mặt thoángtăng lên, ky hiệu là ∆Z

Wbốchơi = ∆Z Ftb

Trong đó: Wbốchơi: là lượng tổn thất bốc hơi (106m3)

Ftb :là diện tích mặt thoáng trung bình trong thời đoạn tính toán ∆t

Ftb được tính thông qua quan hệ V~F~Z Từ giá trị Vtb cho từng thời đoạn traquan hệ V~Z ta tìm được Z, sau đó từ Z ta tra quan hệ F~Z được Ftb

Tổn thất thấm là lượng nước thấm qua nền và qua thân công trình đập ngăn

và qua hai vai đập xuống hạ du Tổn thất do thấm phụ thuộc vào loại đất đắp đập,địa chất lòng hồ và lượng nước trữ trong kho nước

Lượng tổn thất này được xác định gần đúng bằng cách căn cứ vào dung tích

hồ bình quân trong những thời đoạn tính toán:

Wthấm = 1 % Vtb

Trong đó:Wthấm : là lượng tổn thất thấm (106m3)

Vtb : là dung tích trung bình của hồ chứa trong thời đoạn tính toán.Thiết lập bảng tính toán tổn thất:

+ Cột 1 : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

+ Cột 2 : Quá trình dung tích hồ, là cột (8) của Bảng 4 – 1

+ Cột 3 : Dịên tích mặt hồ ứng với V trong thời đoạn tính toán (tra từ quan

hệ Z ~ F ~ V)

+ Cột 4 : Dung tích trung bình của hồ chứa trong thời gian tính toán (106m3)

+ Cột 5 : Diện tích mặt hồ ứng với Vtb trong thời đoạn tính toán

+ Cột 6 : Bốc hơi mặt nước phụ thêm hàng tháng (mm); lấy theo tài liệu bốc hơi+ Cột 7 : Tổn thất bốc hơi Wbh = Zbh.Ftb ; cột (7) = (6) * (5)

I 23.08 3.861 23.082 3.861 44.6 0.172 1%V tb 0.231 0.403

II 22.06 3.780 22.573 3.820 33.3 0.127 1%V tb 0.226 0.353 III 19.20 3.552 20.635 3.666 44.6 0.164 1%V tb 0.206 0.370

IV 15.32 3.059 17.262 3.306 66.3 0.219 1%V tb 0.173 0.392

V 10.48 2.394 12.901 2.727 138.4 0.377 1%V tb 0.129 0.506

VI 5.14 1.589 7.814 1.992 185.6 0.370 1%V tb 0.078 0.448 VII 2.91 1.183 4.028 1.386 237.4 0.329 1%V tb 0.040 0.369

Bảng 4 – 3 : Điều tiết hồ khi có kể đến tổn thất (lần 1)

X.thừa Wx (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) thất W tt (10 6 m 3 ) (10

h

V V V

Bảng 4 – 4 : Tính toán tổn thất khi điều tiết hồ ( lần 2)

I 25.52 4.055 25.520 4.055 44.6 0.181 1%V tb 0.255 0.436

II 24.15 3.946 24.835 4.000 33.3 0.133 1%V tb 0.248 0.382 III 20.92 3.689 22.535 3.817 44.6 0.170 1%V tb 0.225 0.396

IV 16.64 3.251 18.782 3.470 66.3 0.230 1%V tb 0.188 0.418

V 11.30 2.495 13.972 2.873 138.4 0.398 1%V tb 0.140 0.537

VI 5.51 1.658 8.407 2.076 185.6 0.385 1%V tb 0.084 0.469 VII 2.91 1.183 4.212 1.421 237.4 0.337 1%V tb 0.042 0.379

Bảng 4 – 5 : Điều tiết hồ khi có kể đến tổn thất (lần 2)

X.thừa

W x (10 6

h

V V V

V

Sai số nằm trong giới hạn cho phép

Vậy dung tích hiệu dụng là : Vh = 22,75 (106m3)

Dung tích hồ ứng với MNDBT là :

VMNDBT = Vh + Vc = 22,75 + 2,91 = 25,66 (106m3)Ứng với VMNDBT = 25,66 (106m3) tra quan hệ Z~V ta được MNDBT = 32 m

Bảng 4 – 6 : Kết quả tính toán

4.5 Hình thức công trình đầu mối

Lưu lượng xả qua tràn lớn nên chúng tôi chọn tràn có kết cấu bằng bê tông

và bê tông cốt thép

4.5.3 Cống lấy nước

Tuyến cống được bố trí bên vai phải đập ở đây cao độ đất thiên nhiên