Công trình hồ chứa cát tiên nằm trên sông đăklô, xã gia viễn, huyện cát tiên, tỉnh lâm đồng

Công trình ngầm lấy nước vào hệ thống đầu mối 1.1.3 Nhiệm vụ công trình Công trình hồ chứa Cát Tiên có nhiệm vụ sau: Tưới tự chảy cho 900ha và kết hợp phòng lũ hạ lưu, nuôi trồng thủy sả

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí địa lý – quy mô – nhiệm vụ công trình

1.1.1 Vị trí địa lý.

Công trình hồ chứa Cát Tiên nằm trên sông Đăklô, xã Gia Viễn, huyện CátTiên, tỉnh Lâm Đồng Cách quốc lộ 20 khoảng 50km về phía Tây bắc và cách trungtâm thị trấn Cát Tiên 8km về phía Đông bắc

Lưu vực hồ chứa nằm trong khoảng 11°30’ đến 11°38’30’’ vĩ độ Bắc,107°20’30’’ đến 107°23’ kinh độ Đông

1.1.2 Thành phần công trình.

Hệ thống công trình đầu mối gồm các hạng mục sau:

Đập đất ngăn sông dâng nước tạo thành hồ chứa

Công trình tràn xả lũ xuống hạ lưu

Công trình ngầm lấy nước vào hệ thống đầu mối

1.1.3 Nhiệm vụ công trình

Công trình hồ chứa Cát Tiên có nhiệm vụ sau:

Tưới tự chảy cho 900ha và kết hợp phòng lũ hạ lưu, nuôi trồng thủy sản lòng hồ.Cải thiện môi trường sinh thái cho khu vực dự án

Tạo công ăn việc làm cho nhân dân địa phương

Phát triển các thành phần kinh tế cho khu vực dự án

1.2 Điều kiện tự nhiên

1.2.1 Địa hình, địa mạo

Tại khu vực bố trí công trình đầu mối là một thung lũng chạy theo hướngĐông nam –Tây bắc và có chiều rộng trung bình là 480m Thung lũng được giớihạn bởi các dãy đồi có cao độ trên 178m và bị cắt xẻ bởi nhiều quả đồi độc lập cócao độ từ 150 : 170m

Hai bên suối có địa hình khá bằng phẳng với cao độ bình quân là 137m vàxoải dần về phía hạ lưu suối.Ven suối cũng tồn tại nhiều bãi sình lầy

Tuyến đập nằm dựa vào sườn đồi của 2 ngọn núi có cao độ 166m và 165m.Đây là vị trí hẹp nhất của suối Đaklô nằm theo hướng Tây Bắc – Đông Nam và cóchiều dài khoảng 400m

Vị trí tuyến cống là bên vai phải đập theo hướng Bắc – Nam tại cao trình141,3m và có chiều dài khoảng 70m.

Tuyến tràn xả lũ nằm ở vai trái đập có chiều dài khoảng 250m, cao trình mặtđất tại vị trí thấp nhất là 144.5m

Khu tưới nằm gần tuyến công trình đầu mối chạy dài theo hướng Bắc – Nam

có chiều dài 7 ÷ 8km; chiều rộng 1 ÷ 1.5km được phân bố 2 bên bờ suối Khu tưới

có cao độ 132 ÷ 135m Từng khu tưới có dạng lòng chảo, xen kẽ trong khu tưới cócác bầu trũng có cao độ từ 128 ÷ 129m và các dồi nhỏ kiểu bát úp như phần khutưới phía Tây giáp suối Hai Cô

1.2.2 Đặc điểm địa hình – địa chất của khu công trình đầu mối

1.2.2.1 Tài liệu về địa hình

b Đặc điểm hình thái khu vực suối

Bảng 1 - 2: Đặc điểm hình thái khu vực suối

1.2.2.2 Tài liệu địa chất

a Tuyến đập chính

Địa chất tại hai vai đập là lớp phủ sườn tích bao gồm 2 lớp

Lớp trên là á sét nhẹ màu vàng nhạt đến nâu đỏ có hệ số thấm (cm/s) dày 0.5

Tuyến cống được đắt trên lớp á sét khá ổn định, có hệ số thấm trung bình k =

10-5 (cm/s), nên không cần sử lý đáy móng phức tạp Phần miệng cống và đỉnh cốngcần đắp 1 lớp sét dày1mđể chống thấm

c Tuyến tràn

Tuyến tràn được đặt trên lớp đá Phần sau ngưỡng tràn thân dốc nằm trên nềnđất ổn định, có phần nối tiếp đuôi tràn và lòng suối cũ cần xử lý chân khay ở hố tiêunăng để chống xói lở

d Lòng hồ

Qua phân tích địa chất ta thấy: vùng hồ được cấu tạo bởi các lớp đất sét phađến sét dày hơn 20m có nguồn gốc là sườn tích và tàn tích có hệ số thấm trung bìnhtừk = 10-4÷10-6 (cm/s) Các dãy núi bao bọc bờ hồ tạo bằng đá phiến sét, sét kết, bộikết có độ nứt nhỏ nên không gây ra hiện tượng mất nước sang lưu vực lân cận

e Sạt lở bờ hồ

Hiện tượng trên có tính cục bộ và không gây ảnh hưởng lớn đến công trình vì:

• Các dãy núi thấp bao bọc bờ hồ đều cấu tạo bằng đá phiến sét, sét kết, bội kết, tầngtàn tích phong hóa dày 2 ÷ 3 (m)

• Thảm thực vật bao phủ cũng góp phần bảo vệ bờ hồ

f Bồi lắng lòng hồ

Do các chất như thảm thực vật và vật chất vụn nát được đưa về trong mùa lũ

ít nên khả năng bồi lắng của hồ là không đáng kể

g Vấn đề ngập và bán ngập

Đây không phải là vấn đề lớn do vùng lòng hồ không có cơ sở công nghiệphay tài nguyên khoáng sản quý giá

1.2.3 Điều kiện khí tượng thủy văn khu vực

1.2.3.1 Tình hình mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn

Lân cận khu vực Đaklô có các trạm khí tượng thủy văn sau đây:

Trạm khí tượng Bảo Lộc nằm cách vị trí xây dựng công trình 80km có tài liệuquan trắc 56 năm (1933 ÷ 1998) và tin cậy với đầy đủ các yếu tố đặc trưng khí hậu

Trạm thủy văn Đại Nga nằm cách vị trí xây dựng công trình 80km có tài liệuquan trắc dòng chảy liên tục từ năm 1997 đến nay

1.2.3.2 Đặc điểm khí hậu

a Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm:

Nhiệt độ không khí cao nhất:

Lượng mưa trung bình nhiều năm 2513,8 mm

Lượng mưa lớn nhất trong thời gian quan trắc 181mm

Bảng 1- 4 : Lượng mưa ngày thiết kế của trạm Bảo Lộc và Đateh

Thứ tự Tần suất p(%) Xmax Bảo Lộc (mm) Xmax Đateh (mm)

Lượng bốc hơi bình quân ngày 2,1mm

Tài liệu về bốc hơi như sau:

Bảng 1 –5: Bốc hơi ứng với tần suất p = 85%

Mùa khô hướng gió chính là Đông - Bắc

Mùa mưa hướng gió chính là Tây – Nam

Tài liệu về gió như sau :

Tốc độ gió ứng với tần suất 50%: v = 18m/s

Tốc độ gió ứng với tần suất 4%: v = 23m/s

f Các tài liệu về khí hậu

Căn cứ vào tình hình mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn trong khu vực

và lân cận, cũng như đặc điểm tự nhiên của vùng có dự án với khu vực đặt trạmquan trắc chọn trạm Bảo Lộc và Đại Nga làm trạm đại điện để tính toán cho vùng

dự án

Ngoài ra, tài liệu đo mưa của trạm Đateh cũng được sử dụng trong quá trìnhtính toán

Bảng 1 – 6: Các tài liệu về khí hậu

trung bình(0oC)

Độ ẩm không khítrung bình (%)

Độ mưa bìnhquân ( mm)

Số giờnắng/ngày

Mô đun dòng chảy chuẩn: Mo = 40.75 (l/s/km2)

Lưu lượng bình quân nhiều năm: Qo = 0.71 (m3/s)

Hệ số thiên lệch: Cs = 0.58

Hệ số phân tán: Cv =0.3

b Dòng chảy năm thiết kế

Phân phối dòng chảy năm thiết kế của lưu vực suối Đaklô ứng với tần suất

p = 85%

Bảng 1 – 7: Phân phối dòng chảy năm thiết kế P = 85%

độ thấm nhỏ φ và c lớn khi đạt độ chặt của đất, cự ly vận chuyển gần thuận lợi chothi công.

b Vật liệu cát sỏi:

Cát lấy tại các mỏ đang khai thác trên sông Đồng Nai, cách công trình 8 ÷10km Chất lượng cát có hàm lượng hạt mịn lớn khi sử dụng để đổ bê tông cần phảisàng loại bỏ bớt cát hạt mịn

Sỏi sông: Lấy tại cầu Đạ Quay, cách công trình 40km, chất lượng và cấpphối hạt đủ để đảm bảo làm tầng lọc

c Đá

Lấy tại mỏ đá Bảo Lộc, cách công trình 83km Chất lượng đá granit màuxám xanh-trắng đục, cấu tạo khối, sức chống nén tức thời 1000 – 1100 kg/cm2 , khảnăng sử dụng cho xây dựng tốt

d Gạch xây:

Tại Tam Bố cách công trình 150km

e Xi măng, sắt thép, mua tại trung tâm huyện

f Vải lọc và các thiết bị cơ khí lấy từ TP Hồ Chí Minh

g Cơ sở hạ tầng khu vực xây dựng

1.2.3.5 Điều kiện giao thông vận tải:

Đường vận chuyển vật liệu tới trung tâm huyện Cát Tiên là con đường 721,

về mùa khô đảm bảo chất lượng, còn về mùa mưa cần nâng cấp và sửa chữa Conđường từ trung tâm huyện Cát Tiên tời khu vực xây dựng công trình cần phải xâydựng lại hai cầu có chiều dài 5 ÷ 10m và về mùa mưa phải sửa chữa tu bổ lại

Điện cho sinh hoạt và thi công công trình:

Khu vực trung tâm xã Gia Viễn đã có điện lưới sinh hoạt Điện phục vụ chocông trường cần lập đường dây dài 2230m dọc theo đường quản lý

Nước phục vụ cho thi công lấy trực tiếp từ suối Đăklô, nước sinh hoạt lấy từcác giếng đào

1.3 Dân sinh kinh tế và nhu cầu dùng nước

1.3.1 Điều kiện dân sinh kinh tế

Huyện Cát Tiên là vùng kinh tế mới chủ yếu là dân tộc kinh từ nơi khác đếnkhai hoang và phát triển kinh tế.Ngoài ra còn có một số ít dân tộc tiểu số.Nghềchính của dân tộc trong vùng là canh tác sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi gia súc,

ngoài ra còn xẻ gỗ kiếm tre nứa để bán Nhìn chung đời sống nhân dân gặp nhiềukhó khăn do hạn hán lũ lụt, năng suất cây trồng thấp kém và bấp bênh, chăn nuôikém phát triển

1.3.2 Phương pháp phát triển trong tương lai

Trong những năm tới để phát triển nền kinh tế trong vùng, UBND tỉnh LâmĐồng đã xác định huyện Cát Tiên là trọng điểm để phát triển ngành nông nghiệp vàchăn nuôi Do đó trước mắt phải ngưng ngay việc di dân từ nơi khác đến để đảmbảo định canh định cư cho nhân dân, đẩy mạnh sản xuất lương thực, thực phẩm từ 1

vụ lên 2 vụ hoặc 3 vụ một năm Phát triển ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm để tăngthêm nguồn thực phẩm và sức kéo cho nông nghiệp

1.3.3 Nhu cầu dùng nước

Hồ chứa nước Cát Tiên với nhiệm vụ chính là cung cấp nước tưới cho 900halúa, cấp nước sinh hoạt cho 8000 dân, ngoài ra còn tưới hồ tiêu, tưới rau màu và cảitạo môi trường sinh thái

Bảng 1 - 13: Nhu cầu dùng nước được tổng hợp

CHƯƠNG II: CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 2.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình.

- Giải pháp công trình:

Công trình được xây dựng là hồ chứa nước có nhiệm vụ phục cụ tưới tiêu,cấp nước sinh hoạt, ngăn mặn, cải thiện tiểu vùng khí hậu, chống xói mòn, cải tạođất bạc màu…

+ Một đập chính ngăn sông

+ Một đường tràn tháo lũ sang lưu vực khác

+ Một cống đặt dưới đập để lấy nước tưới

- Thành phần công trình và hình thức công trình đầu mối:

+ Đập ngăn sông: Đập đất (MNC = 141m; MNDBT = 147.5m),

+ Công trình tháo lũ: Đập tràn dọc, tràn đỉnh rộng, không có cửa van, cao

trình ngưỡng bằng MNDBT (Btr = 6m), cao trình mực nước khống chế đầu kênh:

Zyc = 140.5m

+ Cống lấy nước: Cống ngầm chảy không áp có tháp van (Qcống = 2.0m3/s)

2.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế.

2.2.1 Cấp bậc công trình.

Theo QCVN 04-05-2012, cấp công trình được xác định dựa trên 2 điều kiện:

a Theo chiều cao công trình và loại nền:

Sơ bộ xác định cao trình đỉnh đập như sau:

* Cao trình đỉnh đập:

∇

Zđ = MNDBT + + dTrong đó: d - Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập so với MNDBT, giả thiết d =1,5 3,0m, chọn d = 3m

- Cột nước trên tràn (chọn = 3m)

Mặt khác, từ bình đồ ta có: ∇đáy đập = 138 – 1,5 = 136,5 m (bóc bỏ 0,5m).Cao trình đỉnh đập: ∇

Zđ = 147.5 + 3 + 1,5 = 152 (m)Chiều cao đập: Hđ = ∇

Zđ - ∇

Zđay = 152 – 136.5 = 15,5 (m)

Tra bảng QCVN 04 -05 -2012: ứng với loại nền đất á sét đến sét đồng chất

→

nền loại B→

Công trình cấp III

b Theo nhiệm vụ công trình và vai trò của công trình trong hệ thống:

- Tưới tự chảy cho 900ha và kết hợp phòng lũ hạ lưu, nuôi trồng thủy hảisản lòng hồ

- Cải thiện môi trường sinh thái cho nhân dân địa phương

- Tạo công ăn việc làm cho nhân dân địa phương, phát triển các thành phầnkinh tế cho khu vực dự án

- Tần suất thiết kế lưu lượng, mực nước lớn nhất: P = 1,5%

- Tần suất kiểm tra lưu lượng, mực nước lớn nhất: P = 0,5%

- Hệ số tin cậy kn : Tra bảng Phụ lục B.2 ( theo QCVN 04-05: 2012) có kn = 1,15

- Hệ số vượt tải: n = 1,0

- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1,0

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định nhỏ nhất của mái đập [Kcp]:

+ Tải trọng chủ yếu: [K] = 1,3;

+ Tải trọng đặc biệt: [K’] = 1,1

- Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất (QPTL C1-78) ta được :

+ Tần suất gió lớn nhất ứng với MNDBT : Pmaxgió = 4%

+ Tần suất gió bình quân lớn nhất ứng với MNLTK : Pbqgió = 50%

 Theo quan hệ tài liệu :

+ Độ vượt cao của đỉnh đập trên sóng ứng với MNDBT: a = 0,7.

+ Độ vượt cao của đỉnh đập trên sóng ứng với MNLTK: a’ = 0,5

+ Độ vượt cao của đỉnh đập trên sóng ứng với MNLKT: a” = 0,2

2.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối.

Căn cứ vào bình đồ và tài liệu đã cho ta xác định được vị trí từng tuyến côngtrình đầu mối như trong bình đồ thiết kế:

- Đập ngăn sông: Vị trí tuyến đập được xây dựng trên đoạn trung lưu của sông Dân;

hai vai đập được gối lên hai quả đồi tương đối dốc

- Công trình tháo lũ:Đập tràn được đặt ở đầu vai phải đập, cao trình ngưỡng bằng

MNDBT

Cống lấy nước: Tuyến cống được đặt ở vai trái đập.

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 3.1 Mục đích và nhiệm vụ của tính toán điều tiết lũ.

Tính toán điều tiết lũ là nội dung quan trọng khi thiết kế hồ chứa để xác địnhquy mô kích thước của công trình xã lũ, dung tích điều tiết lũ, mực nước lớn nhấttrong hồ chứa với mục đích chống lũ cho bản thân công trình và thỏa mãn yêu cầuphòng lũ cho hạ du

Đối với hồ chứa có nhiệm vụ phòng lũ hạ du điều tiết qua hồ chứa nhằm mụcđích hạ thấp lưu lượng lũ xã xuống hạ lưu, nhờ đó hạ thấp mực nước trong sông hạ

du, đảm bảo an toàn các công trình ven sông và các vùng dân cư Thông qua tínhtoán điều tiết lũ tìm ra các thông số cơ bản của công trình hồ chứa, bao gồm việcxác định dung tích phòng lũ cần thiết của hồ chứa, phương thức vận hành công trình

xã lũ, quy mô công trình xã lũ

Trong giai đoạn thiết kế tính toán điều tiết lũ hồ chứa có những nhiệm vụ sau đây:Xác định các thành phần của dung tích điều tiết lũ theo nhiệm vụ chống lũ chocông trình và nhiệm vụ phòng lũ cho hạ du

Xác định quy mô công trình tháo lũ và mực nước đặc trưng theo nhiệm vụphòng lũ cho hạ du và chống lũ cho công trình

3.2 Nguyên lý và các phương pháp tính toán điếu tiết lũ.

3.2.1 Nguyên lý tính toán:

Khi lũ di chuyển qua hồ chứa có đặc điểm sau: mặt cắt mở rộng đột ngột nên

độ dốc đường mặt nước rất nhỏ, độ sâu dòng chảy rất lớn và độ dốc dòng chảy cũngrất nhỏ Từ đặc điểm trên, trong tính toán thiết kế ta sử dụng phương pháp giải hóabằng cách coi hồ chứa là một đoạn sông và mực nước trong hồ nằm ngang, có quátrình lưu lượng vào hồ tại mặt cắt cửa vào Q(t) lưu lượng ra khỏi hồ là tổng của lưulượng xả qua công trình đầu mối, lưu lượng cấp cho yêu cầu dùng nước và tổng lưulượng tổn thất Tính toán điều tiết lũ dưa trên nguyên lý cân bằng nước và phươngtrình biểu thị lưu lượng qua công trình xả lũ Khi đó, nguyên lý tính toán điều tiết lũ

là sự hợp giải hệ hai phương trình cơ bản đó là phương trình cân bằng nước vàphương trình động lực cùng với các biểu đồ phụ trợ:

- Phương trình cân bằng nước:

= Q – q (4-1)

Ta có: dV = Fdh, với dh là sự thay đổi độ sâu nước trong hồ, khi đó phương trình(5-1) sẽ có dạng:

Q – q = (4-2)Đưa phương trình cân bằng nước (4-2) về dạng sai phân ta được:

- Các quan hệ phụ trợ:

+ Đường quan hệ mực nước và dung tích:

Z ~ V (4-6)+ Đường quan hệ mực nước và lưu lượng hạ lưu:

Q ~ Hhạ (4-7)Trong đó:

Q – Quá trình lũ đến (m3/s);

q – Quá trình lưu lượng ra khỏi hồ bao gồm lưu lượng xả qx qua công trình xả lũ,lưu lượng qua công trình lấy nước qc và lưu lượng tổn thất (m3/s);

Zt – Mực nước thượng lưu (mực nước hồ);

Zh – Mực nước hạ lưu tại cửa xả;

A – Thông số hình thức mô tả loại và quy mô công trình xả lũ;

V1, V2 – Tương ứng là là dung tích đầu và cuối thời đoạn tính toán t;

t – Thời gian (h);

– Sự thay đổi dung tích hồ chứa tại thời điểm t

Lưu lượng tổn thất rất nhỏ so với lưu lượng xả nên trong tính toán điều tiết thường

bỏ qua, lưu lượng cấp nước trong nhiều trường hợp cũng bỏ qua nếu nó chiếm tỷ lệnhỏ so với lưu lượng xả

Phương trình động lực mô tả khả năng chuyển nước qua các công trình lấy nước vàcông trình xả lũ Trong trường hợp mực nước hạ lưu không ảnh hưởng đến lưu

lượng lũ xả qua các công trình tháo lũ thì đường quan hệ Q ~ Hhạ không cần thiếtđưa vào hệ phương trình trên.

Hợp giải hệ phương trình (4-4) và (4-5) cùng với các biểu đồ phụ trợ (4-6), (4-7)xác định được đường quá trình lưu lượng xả qx(t), đồng thời xác định được sự thayđổi mực nước và dung tích hồ chứa

3.3 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Pô-ta-pôp.

3.3.1 Cơ sở của phương pháp:

Xuất phát từ nguyên lý chung, phương pháp đò giải Pô-ta-pôp cũng được thựchiện trên cơ sở giải hệ phương trình (4-4), (4-5) và các quan hệ phụ trợ (4-6), (4-7).Viết lại phương trình (4-4) dưới dạng sau:

Đặt f1 = và f2 = biểu thức trên được viết lại như sau:

f2 = f1 + (5-8)Trong đó:

– lưu lượng bình quân thời đoạn:

– thời đoạn tính toán là hằng số,

Vì V phụ thuộc vào q nên giá trị và đều là hàm số của lưu lượng xả, bởi vậy ta cóthể xây dựng biểu đồ phụ trợ dạng (5-9) để sử dụng trong tính toán điều tiết bằngphương pháp đồ giải biểu đồ gồm 2 đường cong:

q ~ f1 = và q ~ f2 = (5-9)

3.3.2 Nội dung của phương pháp:

3.3.2.1 Các tài liệu cho trước:

- Hình thức xả lũ: Tràn đỉnh rộng chảy tự do không có cửa van điều tiết lưu

lượng

Do đó lưu lượng chảy qua tràn tính theo công thức:

q = m.Btr (5-10)Trong đó: - m: Hệ số lưu lượng của tràn,

Tần suất lưu lượng, mực nước lũ thiết kế là: P = 1,5%;

Tần suất lưu lượng, mực nước lũ kiểm tra là: P = 0,5%

- Quan hệ đặc tính lòng hồ:

Quan hệ Z ~ F và quan hệ Z ~ V

3.3.2.2 Các bước tính toán:

Xây dựng biểu đồ phụ trợ:

- Bước 1: Lựa chọn bước thời gian tính toán (cố định cho mọi thời đoạn tính

toán).Thời đoạn tính toán có thẻ chọn bất kỳ (1h, 2h, 3h,…) tùy thuộc vào mức

đọ thay đổi của quá trình lũ đến Q ~ t Giá trị chọn cang nhỏ thì kết quả tính toáncàng chính xác

- Bước 2: Giả định một số giá trị mực nước hồ, từ đó tính được cột nước h trên

đỉnh tràn hoặc chênh lệch mực nước so với tâm cống ngầm chảy tự do

- Bước 3: Tính lưu lượng xả qua công trình xả lũ theo công thức (4-10).

- Bước 4: Ứng với các mực nước giả thiết, tra quan hệ Z ~ V tìm được giá trị dung

tích kho ứng là Vk và từ đó tìm được V = Vk – Vtl (trong đó Vtl là dung tiachs khoứng với trước khi lũ đến)

- Bước 5: Tính toán giá trị f1 = và f2 =

- Bước 6: Vẽ quan hệ q ~ f1 và quan hệ q ~ f2 Hai đường cong này được vẽ trêncùng một đồ thị và chính là biểu đồ phụ trợ cần xác định

Tính toán điều tiết lũ:

- Bước 1: Tại mỗi thời đoạn tính toán , tính

- Bước 2: Từ q1 đã biết (tại thời điểm ban đầu chưa lưu lượng xả nên q1 = 0) tratrên biểu đồ phụ trợ theo quan hệ q ~ f1 xác định được giá trị f1 = ,

- Bước 3: Từ giá trị f1 ta tính được f2 = , theo f2 tính được tra ngược lại biểu đồ sẽđược q2 Đó chính là lưu lượng xả cuôi thời đoạn và cũng là giá trị q1 của thờiđoạn tiếp theo

Lấy giá trị q2 của thời trước làm giá trị q1 của thời đoạn tiếp theo và tiếp tục thựchiện một các tương tự cho tất cả thời đoạn còn lại sẽ được quá trình lũ q ~ t

- Bước 4: Dung tích siêu cao Vsc được xác định theo công thức (4-3):

(

t 0

q(m3/s)

t(h)

f 2 f1

Q 1

f1

Q + f1 2

Q 1

Q 2

t2

Hình 3.1: Minh họa của phương pháp tính.

3.4 Nội dung tính toán cụ thể điều tiết lũ.

3.4.1 Các thông số đầu vào:

- Quan hệ đặc tính lòng hồ Z ~ V:

Hình 3.2: Biểu đồ quan hệ Z ~ V

- Tần suất lũ thiết kế là: P = 1,5%;

Hình 3.3: Quá trình lũ đến ứng với tần suất 1,5% theo số liệu bảng (1-14).

- Tần suất lũ kiểm tra là: P = 0,5%;

Hình 3.4: Quá trình lũ đến ứng với tần suất 0,5% theo số liệu bảng (1-15).

- Các thông số của tràn xả lũ:

+ Tràn đỉnh rộng chảy tự do không có cửa van điều tiết;

+ Cao trình ngưỡng tràn bằng MNDBT = 147,5m;

+ Chiều rộng tràn: Btr = 6m;

3.4.2 Tính toán điều tiết lũ:

Ứng với Btr = 6m, quá trình lũ đến thiết kế thời đoạn 0,5h

Bảng 3.1: Bảng tính các giá trị đặc trưng của biểu đồ phụ trợ

Cột (2): Cao trình mực nước giả thiết từ MNDBT trở lên

Cột (3): Chiều cao mực nước trên tràn (tính từ ngưỡng tràn)

Cột (4): Dung tích kho nước tra từ quan hệ (Z ~ V) của tài liệu địa hình

Bảng 3.2: Kết quả tính toán điều tiết lũ ứng với tần suất 1,5%

2 165 229.2 231.3 4.457 1313.36 1544.66 5.658 5.0575 203618.25 1387654.2 12603654.2 148.225 0.7251

4 5 5 2

1

5 210 210.1 213.825 8.173 1972.318 2186.143 9.441 8.807 184516.2 1963292.4 13179292.4 148.526 1.0261

6

225 200.0

5

205.075

8 255 176.5 183.25 11.791 2521.885 2705.135 12.926 12.3585 153802.35 2458018.35 13674018.4 148.784 1.2841

9 270 163 169.75 12.926 2678.521 2848.271 14.019 13.4725 140649.75 2598668.1 13814668.1 148.858 1.3582

0 285 151.5 157.25 14.019 2827.585 2984.835 15.061 14.54 128439 2727107.1 13943107.1 148.925 1.4252

1

300 140 145.75 15.06

1

2969.774

3 330 117 122.75 17.006 3216.685 3339.435 17.833 17.4195 94797.45 3044999.7 14260999.7 149.091 1.5912

4 345 103.9 110.45 17.833 3321.602 3432.052 18.565 18.199 83025.9 3128025.6 14344025.6 149.135 1.6352

5 360 90.8 97.35 18.565 3413.455 3510.805 19.214 18.8895 70614.45 3198640.05 14414640.1 149.171 1.6712

6

375 78.5 84.65 19.21

4

3491.441

3576.091 19.75

1

19.4825

58650.75 3257290.8 14473290.8 149.20

2

1.7022

7 390 66.2 72.35 19.751 3556.09 3628.44 20.183 19.967 47144.7 3304435.5 14520435.5 149.227 1.727

480 5.5 9.675 20.87

8

3691.557

Hình 3.6: Đường quá trình lũ đến Q(t) và kết quả kết quả tính lưu lượng xả q(t)

8 105 215.5 204.75 1.109 509.607 714.357 1.821 1.465 182956.5 642097.35 11858097.

4

147.835

0.335

9 120 237 226.25 1.821 712.538 938.788 2.699 2.26 201591 843688.35 12059688

4

147.941

7.72 7.011 214437.6 1711196.1 12927196

1

148.394

0.894

5

238.975

13134694

3

148.502

10.544

2337.342

2558.067

11.826

11.185 188586 2306262.6 13522262

6

148.705

1.383

8

2887.487

3070.037

15.727

15.0925

150711.75

2796926.85

14012926

9

148.961

1.461

20 285 163.6 169.8 15.72

7 3054.31 3224.11 16.931 16.329 138123.9 2935050.75 14151050.8 149.034 1.534

21 300 151.2 157.4 16.93 3207.17 3364.57 18.02 17.48 125928 3060978.7 14276978 149.09 1.599

3605.472

19.993

19.5245

102105.45

3277008.45

14493008

5

149.212

3955.078

22.95 22.764 37989.9 3593016.9 14809016

9

149.378

3987.957

23.243

1.894

Hình 3.7: Đường quá trình lũ đến Q(t) và kết quả kết quả tính lưu lượng xả q(t) P = 0,5%

Kết quả mực nước cao nhất trong hồ Hsc = Zmax = 1,9m, lưu lượng xả lớn nhất qmax = 23,3805 m3/s Dung tích siêu cao ứng với mực nước Hsc là Vsc = 3,64 (106m3)

Kết quả mực nước cao nhất trong hồ Hsc = Zmax = 1,9m, lưu lượng xả lớn nhất qmax =23,3805 m3/s Dung tích siêu cao ứng với mực nước Hsc là Vsc = 3,64 (106m3).Cột (1): Thời đoạn tính toán (h).

Cột (2): Lưu lượng lũ đến đầu và cuối thời đoạn (m3/s)

Cột (3): Lưu lượng trung bình của cả thời đoạn: Qtb = (m3/s)

Cột (4): Lưu lượng xả lũ đầu thời đoạn (m3/s)

Cột (5): Giá trị của hàm phụ trợ f1 ứng với mỗi thời đoạn (m3/s)

Cột (6): Giá trị của hàm phụ trợ f2 = f1 + Qtb (m3/s)

Cột (7): Lưu lượng xả lũ cuối thời đoạn tính toán (m3/s)

Cột (8): Lưu lượng xả lũ trung bình của từng thời đoạn: qtb = (m3/s)

Cột (9): Dung tích siêu cao Vsc2 = (Qtb – qtb) + Vsc1

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT NGĂN NƯỚC

4.1 Kiểm tra khả năng tháo.

Tràn đỉnh rộng, không có cửa van, cao trình ngưỡng bằng MNDBT (Btr = 6m).+ Cao trình mực nước khống chế đầu kênh: Zyc = 140,5m

Khả năng tháo đạt yêu cầu

4.2 Tài liệu tính toán.

Z1 = MNLTK + ∆ h

’ + hsl’ + a’ (5-2)

Z3 = MNLKT + a” (5-3)Trong đó:

D

.

2

(m)Trong đó: V- Vận tốc gió tính toán lớn nhất ứng với Pmaxgió = 4%: V= Vmaxgió =23(m/s)

g

D V

11 81 , 9

1400 23 10 2 cos

10 2

2 6

K1 %



+ Giả thiết trường hợp này là sóng nước sâu : (H > 0,5)

+ Tính các đại lượng không thứ nguyên ; ; ; trong đó t là thời gian gió thổi liêntục Khi không có tài liệu thì với hồ chứa có thể lấy t = 6h = 21600(s)

= = 0,204

87,921223

3600.6.81,9

=

=

V gt

(1)

962,2523

1400.81,92

V gD

(2),

Từ (1) và (2) ta có: Ta chọn cặp (2)

) ( 51 , 0 81

, 9

23 0095 ,

m

) ( 46 , 2 81 , 9

23 05 , 1

46,2.81,9.2

- Kiểm tra lại sóng nước sâu: H > 0,5λ

V

D g

h1% = 2,05.0,51 = 1,046 (m)

,

0046

'.'.10.2'

2 6

B H

g

D V

1600 18 10 2 ' cos '

' ' 10 2 '

2 6

g

D V

Giả thiết rằng trường hợp đang xét là sóng nước sâu H’ > 0,5

- Tính các đại lượng không thứ nguyên:

= = 0,387

1177218

3600.6.81,9

1600.81,9'

Giả thiết đúng.

- Tính h’1% = K1% S

'h

4.3.1.2 Bề rộng đỉnh đâp.

Vì công trình kết hợp đường giao thông nên ta lấy bề rộng đỉnh đập là B = 6m

để thi công thuận tiện và phù hợp với chiều cao đập

- Đập cao 14,5m > 10m nên bố trí cơ ở mái hạ lưu

- Khoảng cách giữa 2 cơ theo chiều cao chọn từ 10-20m

- Bề rộng cơ chọn theo yêu cầu giao thông và lấy không nhỏ hơn 2m

Lấy 1 cơ ở hạ lưu Bcơ = 3m Cao trình của cơ Zcơ= 146,33m

4.3.3 Thiết bị chống thấm.

Theo tài liệu cho, đất đắp đập và đất nền là đất đồng chất có hệ số thấm nhỏ dovậy không cần tính thiết bị chống thấm

4.3.4 Thiết bị thoát nước thân đập.

Thường phân biệt 2 đoạn theo chiều dài đập

1 Đoạn lòng sông: Hạ lưu có nước

- Chiều sâu nước hạ lưu: Từ quan hệ Q ~ Hhạ ta có ứng với MNLTK

Qmax=20,885(m3/s)

HHL max = 1,7m Znmax = 1,7 + 136,5 = 138,2m

Chọn thoát nước kiểu lăng trụ

- Độ vượt cao của đỉnh lăng trụ so với mực nước hạ lưu max chọn 2m

- Do đó cao trình lăng trụ là: Zlt = 2 + 138,2 = 140,2m

- Bề rộng đỉnh lăng trụ b = 3m

- Mái trước của lăng trụ chọn m’ = 1,5

- mái sau của lăng trụ chọn m” = 1,5