Chạy dọc phía bờ phải suối Ngòi Phát là dãy núi Po Sen với đỉnh cao nhất có cao trình +1575, với các sườn có độ dốc lớn đổ về phía suối Ngòi Phát... - Các dạng địa hình với sự thay đổi đ
Trang 1và trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế nên trong đồ án không tránh những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy để cho đồ án của em hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th. S Lê Đình Phát, và các thầy cô khác trong trường đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Em xin chân thành cảm
ơn các thầy cô giáo đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức cho em để em có được ngày hôm nay.
Trang 2
Liên hệ với mình cho qua sdt 0986012484 or email huynhnv03@wru.vn để
mình cho bản cad, word nha
CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 5
1.1 Vị trí địa lý, địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình 6
1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên khu vực 6
1.1.2 Địa hình, địa mạo 6
1.2 Tài liệu địa hình lòng hồ 8 1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 8
1.4.1 Tổng quan về cấu tạo địa chất 12
1.4.2 Điều kiện địa chất công trình ở các tuyến công trình 14
1.4.3 Điều kiện địa chất công trình hồ chứa 17
1.5 Tình hình vật liệu 18
CHƯƠNG 2 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂNCỦA VÙNG 19
2.1 Dân số và xã hội 19 2.2 Tình hình phát triển kinh tế .19
2.2.1 Tình hình phát triển kinh tế 19
2.2.2 Về văn hóa giáo dục 21
Trang 3CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT
LŨ……….22
3.1 Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế 22
3.1.1 Xác định cấp công trình 22
3.1.2 Các chỉ tiêu thiết kế 22
3.2 Xác định các mực nước 23
3.2.1 Xác định các mực nước chết và dung tích của hồ (MNC) 23
3.2.2 Xác định dung tích hiệu dụng (V h ) và xác định (MNDBT) 24
3.2.3 Bảng thông số hồ Ngòi Phát 24
3.3 Tính toán điều tiết lũ 25
3.3.1 Mục đích 25
3.3.2 Các tài liệu sử dụng tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp 25
3.3.3 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp 26
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG……… 28
4.1 Mục đích và nhiệm vụ 29
4.2 Tài liệu tính toán 29
4.3 Thiết kế mặt cắt cơ bản 29
4.3.1 Mặt cắt cơ bản 29
4.3.2 Các yêu cầu khi thiết kế mặt cắt cơ bản…… 31
4.3.3 Tính toán mặt cắt cơ bản đập dâng…31 4.4 Mặt cắt thực dụng…33 4.4.1 Xác định cao trình đỉnh đập…34 4.4.2 Xác định chi tiết đỉnh đập 42
4.4.3 Bố trí các hành lang ( lỗ khoét )…42 4.4.4 Kết cấu đập… 44
4.4.5 Thiết bị thoát nước nền đập…45 4.4.6 Phân đoạn trong đập dâng bê tông trọng lực 45
4.4.7 Tính toán màng chống thấm 46
Trang 44.4.8 Kết luận…49
4.5 Tính toán ổn định đập dâng 50
4.5.1 Mục đích và nguyên tắc kiểm tra 50
4.5.2 Phân tích khả năng mất ổn định 51
4.5.3 Tổ hợp lực dùng trong tính toán 52
4.5.4 Tính toán ổn định của đập bê tông trên nền đá 52
4.5.5 Tính toán cho từng trường hợp cụ thể 55
4.5.6 Kết quả tính toán 64
4.6 Phân tích ứng suất thân đập bằng phương pháp sức bền vật liệu 66
4.6.1 Mục đích 66
4.6.2 Phương pháp tính toán 66
4.6.3 Trường hợp tính toán…66 4.6.4 Phân tích ứng suất mặt cắt đã chọn…67 4.6.5 Tính ứng suất trong mặt cắt…69 4.6.6 Kết quả tính toán ứng với trường hợp MNDBT…71 4.6.7 Kết quả tính toán ứng với trường hợp MNLTK…74 4.7 Phân tích ứng suất thân đập bằng phần mềm SAP2000 77
4.7.1 Mục đích tính toán ứng suất đập bê tông trọng lực…77 4.7.2 Các phương pháp tính ứng suất…77 4.7.3 Phương pháp phần tử hữu hạn…78 4.7.4 Ứng dụng phần mềm SAP2000 để giải bài toán 79
4.7.5 Kết quả tính toán 86
4.7.6 Tính toán ứng suất tương đương 94
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN……… 97
5.1 Mục đích và yêu cầu thiết kế 98
5.2 Hình thức và quy mô công trình tràn 98
5.3 Mặt cắt cơ bản…… 98
5.3.1 Bố trí tổng thể 98
Trang 55.3.2 Dạng mặt cắt cơ bản 100
5.3.3 Mặt cắt thực dụng đập tràn 100
5.4 Tính toán thủy lực đập tràn 103
5.4.1 Kiểm tra khả năng tháo của đập tràn 103
5.4.2 Tính toán đường mặt nước trên tràn 105
5.4.3 Tính toán tiêu năng…111
5.6.1 Mục đích và nguyên tắc kiểm tra…117
5.6.2 Tính toán kiểm tra ổn định đập tràn 118
5.6.3 Xác định các lực tác dụng giống nhau của cả 3 trường hợp 118
5.6.4 Xác định các lực tác dụng riêng của từng trường hợp cụ thể 123
CHƯƠNG 6.CỬA LẤY NƯỚC……… 129
6.1 Thiết kế cửa lấy nước 130
6.1.1 Yêu cầu đối với CLN 130
6.1.2 Chọn hình thức cửa lấy nước 130
6.2 Tính toán cửa lấy nước 132
6.2.1 Xác định kích thước của vào của CLN 132
6.2.2 Xác định cao trình trần và ngưỡng CLN 133
6.2.3 Hình dạng ở cửa lấy nước 133
6.2.4 Tính toán tổn thất thủy lực qua cửa lấy nước 133
CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ CỬA VAN CUNG……… …136
7.1 Mục đích và yêu cầu thiết kế….………137
7.1.1 Mục đích 137
Trang 67.1.2 Các yêu cầu thiết kế 137
7.2 Tài liệu tính toán……… ……….….137 7.3 Phương pháp tính toán……….……….138 7.4 Phương pháp tính toán cửa van cung theo dạng bài toán phẳng…142
7.4.9 Tổng hợp thông số các bộ phận cửa van cung 163
7.5 Tính toản cửa van cung bằng phần mềm SAP2000……… 164
7.5.1 Giới thiệu khái quát về phần mềm SAP2000 164
7.5.2 Mục đích và yêu cầu tính toán 164
Phụ lục 1 Tài liệu công trình 181
Phụ lục 2 Tính toán điều tiết lũ 196
Trang 7 Tài liệu địa hỡnh lũng hồ
Đặc điểm khớ tượng thủy văn
Đặc điểm địa chất
Tỡnh hỡnh vật liệu
Đập Bản Xèo xã Dền Thàng
xã Cốc Mỳ xã Trịnh Tường
Sôg h ồ g
xã Bản Xèo xã Mường Vi xã Quang Kim
trn q u ố
Trang 81.1 Vị trí địa lý, địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình
1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên khu vực
Công trình thủy điện Ngòi Phát dự kiến xây dựng trên sông Ngòi Phát huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai Toàn bộ công trình thuộc hai xã Bản Xèo và Bản Vược huyện Bát Xát
Tọa độ địa lý của công trình: Từ 103045’ đến 103047’ kinh độ Đông và từ
22033’ đến 22036’ vĩ độ Bắc
Ngòi Phát là một ngòi lớn nằm phía hữu ngạn sông Hồng thuộc tỉnh Lào Cai Ngòi Phát bắt nguồn từ vùng núi cao nằm giữa hai huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu và huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai từ trên cao độ 3000 (m) chảy theo hướng chính Tây Nam - Đông Bắc đổ ra sông Hồng ở cao độ khoảng 100 (m) giữa hai xã Cốc Mỳ và Bản Vược (huyện Bát Xát) Cách thị xã Lào Cai 25 (km) về phía Tây Bắc
Giáp với lưu vực Ngòi Phát có sông Nậm Mu ở phía Tây, lưu vực Ngòi Đum ở phía Nam và sông Hồng ở phía Bắc và phía Đông
Diện tích toàn bộ lưu vực Ngòi Phát là 485 (km2), tính đến tuyến đập là
398 (km2) Chiều dài dòng chính từ nguồn đến cửa sông 37,5 (km), đến tuyến đập là 25,6 (km) và đến nhà máy xấp xỉ 33 (km)
1.1.2 Địa hình, địa mạo
Khu vực dự án nằm trong vùng núi cao, phân cắt mạnh, thuộc sườn phía
ĐB của dãy Hoàng Liên Sơn Đỉnh cao nhất trong vùng có cao độ+2829 nằm cách vị trí tuyến đập khoảng 19 (km) về phía TB Từ đỉnh này, địa hình thấp dần về phía ĐB và ĐN, cao độ giảm dần về phía bờ phải suối Ngòi Phát và hạ thấp dần xuống đến +100 +130 dọc theo bờ phải sông Hồng
Nhìn chung địa hình khu vực Dự án có đặc điểm chung là các sườn núi có
độ dốc lớn,từ 3045o, nhiều chỗ vách gần như dựng đứng Chạy dọc phía bờ phải suối Ngòi Phát là dãy núi Po Sen với đỉnh cao nhất có cao trình +1575, với các sườn có độ dốc lớn đổ về phía suối Ngòi Phát
Trang 9- Các dãy núi dạng sống trâu,có sườn dốc khoảng 30400 thường được hình thành trên các loại đá magma như granit, granodiorit thuộc hệ tầng Posen
- Các dạng địa hình với sự thay đổi đột ngột về cao độ tạo nên các cánh đồng nhỏ, dốc xoải đi liền với các vách đá rất dốc hoặc dựng đứng chỉ gặp trên đá vôi, đá đôlômit hoặc đá hoa của hệ tầng Sa Pa
- Địa hình sườn núi dạng răng cưa gặp ở phía bên trái vùng tuyến đập Ngòi Phát đặc trưng cho đá phiến thuộc hệ tầng Lũng Pô
Địa hình bị phân cắt mạnh bởi hệ thống suối, nhánh trong lưu vực suối Ngòi Phát và suối Làng Ho Các suối chính có hướng chảy TN-ĐB và đổ ra sông Hồng Các suối nhánh có hướng chảy phổ biến TB-ĐN hoặc ĐN-TB, tạo nên một mạng lưới tiêu thoát nước gần vuông góc với hướng suối chính
Trong phạm vi khu vực Dự án lòng suối Ngòi Phát có độ dốc tới 4% Quá trình xâm thực phát triển không đồng đều trên các nền đá có thành phần và độ cứng khác nhau, tạo nên các ghềnh thác nhỏ trên dòng chảy chính và thung lũng có mặt cắt ngang hẹp với các sườn núi hai bên có độ dốc lớn Quá trình bồi lắng tích tụ hầu như không đáng kể, các bãi bồi thềm suối và lòng suối chỉ gặp tại các đoạn suối nằm ngay thượng lưu vùng tuyến đập và hạ lưu vị trí nhà máy, nơi lòng suối có độ dốc nhỏ, tốc độ dòng chảy chậm
Địa hình lưu vực khá phức tạp, có những dãy núi cao Vùng này được đặc trưng bởi sự chia cắt sâu của địa hình, độ dốc của các sườn núi lớn Độ cao trung bình lưu vực là 1400 (m) Lưu vực sông đến tuyến công trình có dạng hình nan quạt với cao độ 27003000 (m) ở thượng nguồn và được hạ dẫn tới cửa sông ở cao độ dưới 100m Địa hình núi cao và bị chia cắt đã tạo nên nhiều nhánh suối
Vùng dự án Ngòi Phát nằm trong khu vực địa hình đồi núi cao Lưu vực của công trình có hình rẻ quạt mà cao độ các đỉnh núi trên dưới 3000m xuống
Trang 10đến cánh đồng thung lũng Bản Xèo có cao độ +425 +415, các sườn núi đều dốc, có nơi rất dốc
Sông suối khá dày, lòng sông hẹp và hai bờ sông dốc, lộ đá gốc, có chỗ có
đá lăn, có nhiều ghềnh Hai bên bờ nơi địa hình tương đối thoải và có nước thì hình thành các ruộng bậc thang, trên cao có lúa nương hoặc hoa màu
Đoạn sông từ vùng tuyến đập về đến vị trí nhà máy thuỷ điện có chênh lệch cao độ tự nhiên gần 300 (m), dòng chảy xiết Địa hình vùng tuyến đập là khu vực cuối cùng của thung lũng Bản Xèo, càng về hạ lưu địa hình sườn núi càng dốc và thu hẹp lại
1.2 Tài liệu địa hình lòng hồ
Vùng hồ tại cao trình +435(m) có diện tích mặt thoáng là 0,3(km2) với chiều dài khoảng 1,5 (km) và chiều rộng trung bình 200 (m), chỗ rộng nhất 300 (m)
Hồ chứa được hình thành trong một đoạn thung lũng có độ dốc nhỏ và
mở rộng do sự hợp lưu của nhánh suối Bản Xèo đổ vào suối Ngòi Phát Mặt cắt ngang lòng hồ có dạng chữ U mở rộng với đáy suối tại cao trình từ +418 +422 Từ cao trình +425 +428 (m) là dải thềm hẹp ven suối tương đối bằng phẳng, tiếp đến từ +428 (m) trở lên là sườn đồi với độ dốc 2530o
Hầu hết diện tích ngập của lòng hồ là ruộng lúa nước hoặc nương rẫy của đồng bào địa phương.Hồ chứa được các dải núi có cao độ trên +550 bao quanh với phân thuỷ lĩnh dày Khoảng cách từ hồ Ngòi Phát sang thung lũng gần nhất
Trang 11Trạm khí tượng SaPa đặt ở độ cao trên 1000 (m) có thể phản ánh đặc trưng khí hậu núi cao nhiệt đới, còn trạm khí tượng Lào Cai ở hạ lưu có thể tiêu biểu cho vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Do đó số liệu đo đạc và thống kê của hai trạm này được đặc trưng cho khí hậu của toàn vùng
1.3.1 Nhiệt độ và độ ẩm không khí
Theo tài liệu quan trắc khí tượng, chế độ nhiệt trong khu vực biến đổi theo
mùa và theo độ cao địa hình một cách rõ rệt
Tương tự như các vùng miền núi khác ở phía Bắc, mùa hè ở đây thường kéo dài từ tháng 4 tới tháng 10, và mùa đông từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau. Các vùng cao ở thượng lưu có mùa đông khá lạnh, nhiệt độ có khi xuống dưới 0oC nhưng lại
có mùa hè mát mẻ, nhiệt độ trung bình từ 1720 (oC). Các vùng thấp ở hạ lưu có chế độ nhiệt giống như ở các vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa khác, nghĩa là có một mùa đông lạnh và một mùa hè nóng bức.
Độ ẩm tương đối trung bình năm thay đổi không nhiều giữa các vùng khoảng
từ 8587%. Độ ẩm tương đối nhỏ nhất ở Sa Pa là 9% xuất hiện vào tháng 3
1.3.2 Mưa
Mưa trong năm trên toàn khu vực được phân thành hai mùa: mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 tới tháng 10 có thể tập trung tới 75% đến 85% lượng mưa của cả năm. Các trận mưa rào cường độ cao có thể gây ra lũ lớn trên lưu vực thường xảy ra trong tháng 7 và tháng 8. Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng
4 năm sau. Trong thời kỳ này, mưa chủ yếu là mưa nhỏ, lượng mưa hạn chế chỉ chiếm khoảng 15% đến 25% lượng mưa năm.
1.3.3 Gió
Do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió thịnh hành chung cho toàn khu vực là hướng Tây và Tây Nam. Trong năm có hai mùa gió phân biệt: Gió mùa Đông với gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mang không khí lạnh và khô, gió mùa hè hướng gió thịnh hành Tây Nam xuất hiện từ tháng 5 tới tháng 10.
Trang 12Vận tốc gió ứng với tần suất P=50%: V=26 (m/s).
Trang 13
1.3.4 Bốc hơi
Do độ ẩm không khí trên lưu vực cao,nên lượng bốc hơi trong lưu vực không lớn Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm từ mặt nước được xác định theo số liệu quan trắc của trạm khí tượng Lào Cai như sau:
Bảng 1-1 Tổn thất bốc hơi mặt nước khu vực Ngòi Phát (mm)
Bảng 1-2 Bảng tổng hợp kết quả tính toán dòng chảy năm
Phương pháp Qo ( m3/s ) Mo(l/s.km2) Hệ số CV Hệ số CS Q 90%
Từ những lần đi thực địa, thấy rừng nguyên sinh không còn, chỉ còn những rừng cây vừa và nhỏ mới tái sinh. Do đó có khả năng dòng chảy năm ngày càng giảm đi và lượng dòng chảy lũ lại tăng lên, dao động dòng chảy qua các năm sẽ lớn, chọn CV = 0,2.
Tổng hợp các phương pháp tính ta chọn kết quả sau làm trị số tính toán thiết kế: Qo = 18,0 (m3/s); CV = 0,2;CS = 0,4.
Trang 141.3.6 Đường quá trình lũ đến
Số liệu lưu lượng lũ đến ứng với tần suất thiết kế P= 1%, Bảng 1, Phụ lục 1.
Bảng 1-4 Lưu lượng đỉnh lũ và tổng lượng lũ 1,3,5 ngày lớn nhất ứng với
tần suất P% tại tuyến đập Ngòi Phát
Trang 151.3.7 Dòng chảy bùn cát đến công trình
Lưu lượng bùn cát tại tuyến đập Ngòi Phát: R = 4,392 (Kg/s).
Khối lượng chất lơ lửng đến tuyến đập: W1 =138,506 .103 (Tấn/năm).
Khối lượng bùn cát di đẩy đến tuyến đập: W2 = 41,552 .103 (Tấn/năm). Tổng khối lượng: W = W1 + W2 = 180,058 .103 (Tấn/năm).
1.4.1 Tổng quan về cấu tạo địa chất
Công trình thủy điện Ngòi Phát nằm trong vùng có cấu trúc địa chất cổ cấu thành bởi các đá biến chất động lực có nguồn gốc chủ yếu từ các xâm nhập magma cổ, các trầm tích lục nguyên và carbonat biến chất khu vực
132 , 173 W 1
1
68 , 29 W 2
2
Trang 16Tại lòng suối gặp lớp đá tảng và cát cuội sỏi (lớp 1), bề dày từ 0,31(m) Tại thềm suối là lớp phủ đệ tứ, nguồn gốc Aluvi (lớp 2) phân bố từ cao trình +425 +428, chủ yếu ở bờ phải suối hạ lưu Bản Xèo và Ngòi Phát và bên
bờ trái, ngay thượng lưu cầu treo Thành phần lớp này là cát cuội sỏi ở phía dưới là sét pha, màu vàng ở phía trên với bề dày tổng cộng 45 (m)
Lớp phủ eluvi - deluvi (lớp 3) phân bố sườn đồi từ cao trình +428 trở lên, có thành phần sét pha lẫn dăm sạn màu nâu, nâu xám đến tối, bề dày từ 24 (m)
Đá gốc bao gồm 3 loại chính:
- Đá phiến Amphibolit, phiến Gonaibiotit - amfibol, phiến mica, thạch anh mica thuộc hệ tầng Lũng Pô (PR1lP), lộ liên tục tại vùng tuyến đập, mặt phiến có hướng và dốc cắm từ thượng và hạ lưu và chếch sang bờ phải
- Tiếp theo về phía thượng lưu trên chiều dài khoảng 600 (m) dọc theo suối là đá đá hoa màu trắng sữa thuộc phụ hệ tầng SaPa trên (PR3sp2), thế nằm dốc thoải về ĐB Tại các vết lộ dọc suối đá hoa bị Krast hoá mạnh nhưng phân bố ở tầng thấp nhất của hồ Trên sườn đồi bên trái ngoài phạm vi ngập của hồ chứa quan sát được một số phễu Karst nhỏ Xét về tổng thể, diện phân bố của đá vôi hẹp, không phát triển liên tục sang thung lũng bên cạnh hoặc về hạ lưu tuyến đập dự kiến
- Nằm dưới đá vôi là đá phiến thạch anh - xerixit - clorit, màu xám lục, phân lớp mỏng thuộc phụ hệ tầng SaPa dưới (PR3sp1) Các lớp đá phiến
lộ ra liên tục dọc suối từ ngã ba suối Bản Xèo - Ngòi Phát đến thượng lưu
Trang 17cầu treo 50 (m) với mặt phiến cắm về hướng ĐB Các lớp này có sản trạng ổn định, ít nứt nẻ, khả năng chống thấm mất nước tốt
Trang 181.4.2 Điều kiện địa chất công trình ở các tuyến công trình
1.4.2.1 Tuyến II (Tuyến hạ lưu)
Dự kiến bố trí tại khúc cong của suối Ngòi Phát Mặt cắt địa hình dọc tuyến không cân đối, độ dốc sườn đồi bên trái 30350 Sườn đồi bên phải dốc 40450, phần sát mép suối từ +411 +420 rất dốc, có chỗ gần như dựng đứng Đáy lòng suối +411 +412, rộng 2225 (m) Sát mép suối bờ phải gặp một khối sạt cổ, dài 2030 (m), dày 56 (m)
Mặt cắt địa chất tuyến II bao gồm:
- Lớp Aluvi lòng suối (lớp 1): đá tảng lẫn ít cuội sỏi, kích thước tảng lăn 0,20,7 (m), lớp dày 12 (m)
- Lớp phủ eluvi - deluvi (lớp 3): có thành phần sét pha, chứa nhiều dăm sạn và đá tảng lăn Bề dày lớp 1,52 (m) bên vai trái và 00,6 (m) bên vai phải
- Đá gốc: Hai bên vai đập và lòng suối đều gặp đá phiến bao gồm granitogơnai, phiến amfibol, phiến thạch anh xêrixit và các dải đá quaczit, màu từ xám sáng đến xám sẫm
- Bên vai phải có đá phong hoá vừa xuất lộ liên tục từ mép nước lên +445 Đá khá cứng chắc nhưng thường bị nứt nẻ mạnh theo mặt phân phiến Đới đá phong hoá vừa đến độ sâu 45 (m) Khối sạt trọng lực cổ dài 2530 (m), cao 7 (m), từ mép suối lên tới +420, cần được bóc bỏ
- Bên vai trái đá phiến phong hoá vừa lộ ra từ mép nước đến +417 Lớp đá phong hoá mạnh dày 5m, tiếp theo là đá phong hoá vừa dày 710 (m), dưới cùng là đá phong hoá nhẹ Từ cao trình +417 trở lên đá gốc bị phủ bởi lớp pha tàn tích (lớp 3) dày 12 (m)
Kết quả thí nghiệm ép nước cho thấy trong đới phong hoá mạnh và vừa,
đá bị nứt nẻ và mất nước tương đối lớn
Trang 19và bất lợi như sau:
- Tuyến đập nằm phía hạ lưu đứt gãy phá huỷ kiến tạo phân chia địa tầng số 1, vì vậy, nền tuyến đập tuy bao gồm nhiều loại đá có thành phần thạch học khác nhau trong quá trình biến chất, nhưng về tổng thể là một lớp đá tương đối đồng nhất về thành phần và cấu trúc
- Sản trạng của đá dốc thoải, cắm về phía hạ lưu bờ phải là yếu tố thuận lợi cho ổn định và chống thấm nền đập
- Đá phong hoá vừa tuy bị nứt nẻ mạnh nhưng khá cứng chắc, có khả năng chịu tải cao, có thể thích hợp làm nền đập bê tông, song cần xử lý chống thấm như khoan phụt xi măng đến hết đới phong hoá vừa
- Bề dày lớp phủ eluvi - deluvi và đới đá phong hoá mạnh ở hai vai đập không lớn, khối lượng bóc bỏ không nhiều
Trang 20Đoạn từ K1+200 đến tháp điều áp: nằm hoàn toàn dải cấu trúc cổ PoSen, cắt ngang khối magma batolit PoSen với các phân vị địa tầng cấu tạo từ đá biến chất cổ và granitoit cổ Dọc tuyến còn có hiện tượng cài răng lược các thể granit biotit kề các đứt gãy nội tầng từ số 5 đến số 14
Trong đoạn này có gặp các đới đá xung yếu tại các đứt gãy số 5 và tại các đứt gãy nội tầng số 6 và số 14 Các đới đá này cần được tính đến khi đào tuy nen, để có biện pháp xử lý ổn định vòm và chống thấm
Điều kiện địa chất thuỷ văn dọc tuy nen: dọc tuyến nước mặt gặp tạm thời tại các khe rãnh xói trên sườn núi vào mùa mưa
Nước dưới đất có thể gặp trong đới đá phong hoá và cũng có thể gặp trong một số khe nứt - đứt gãy dẫn hoặc ngậm nước cắt ngang tuyến và sâu tới khu vực tuy nen, nhất là khu vực lân cận các đứt gãy số 5, số 6 và số 14
3 Giếng điều áp và đường ống áp lực
Tại vị trí tháp điều áp, địa tầng bao gồm 10m là đất sét pha nâu đỏ, ngay bên dưới là đới đá granito gơnai phong hóa mạnh đến rất mạnh dày khoảng 10m, sau cùng là đá granitô gơnai phong hoá vừa đến nhẹ xen lẫn các lớp đá quaczit dày rất cứng chắc Để tránh xa khỏi đới xung yếu của đá nền gặp tại đứt gãy - khe nứt số 14, vị trí tháp điều áp nên dịch về phía hạ lưu tuyến 5075 (m)
Đường ống áp lực bắt đầu từ tháp điều áp ở lưng chừng sườn dốc với độ cao +497 +500, kéo dài 850900 (m) với độ dốc trung bình 25300, đến nhà máy ở chân núi bờ phải suối Ngòi Phát ở cao độ +140 +142 Sườn đồi được phủ bởi các cây cỏ nhỏ thưa thớt
Trang 21Lớp phủ dọc tuyến đường ống dày 15 (m), bên dưới là đá granito gơnai phong hoá mạnh, dày 8 10 (m), dưới cùng là đá granito gơnai phong hoá nhẹ đến tươi
Tuy có gặp khe nứt - đứt gãy nội tầng số 15, nhìn chung đá nền dọc tuyến
có cấu tạo ổn định, tính liền khối cao
Chưa phát hiện thấy hiện tượng trượt sạt nào đáng kể tại khu vực sườn dốc đường ống
Nước ngầm gặp dưới nền tháp điều áp thuộc loại bicacbonat canxi có tính xâm thực yếu
4 Nhà máy thuỷ điện
Vị trí nhà máy đặt dưới chân núi, tại dải đất tương đối bằng, rộng 2070 (m) cao độ mặt đất +137 +142 (m)
Địa tầng bao gồm lớp phủ đất sét đến sét pha, gần sát mép rãnh suối cạn phía bên phải là lớp sỏi sạn, lẫn nhiều tảng lăn, dày 13,5 (m) Ngay dưới là đá gốc granit hạt mịn dạng khối, rất cứng chắc
1.4.3 Điều kiện địa chất công trình hồ chứa
Khả năng giữ nước của hồ chứa: từ các điều kiện địa hình, địa chất thuỷ văn và địa chất cho phép kết luận không có khả năng mất nước từ hồ Ngòi Phát sang các thung lũng bên cạnh Hướng duy nhất có thể xảy ra là từ thượng lưu
về hạ lưu đập qua khe nứt, mặt phân phiến trong đá phiến thuộc hệ tầng Lũng
Pô
Khả năng sạt lở tái tạo bờ hồ: diện tích mặt hồ nhỏ, lòng hồ thấp, sườn đồi tiếp xúc với lòng hồ thoải, vì vậy khả năng sạt lở và tái tạo bờ hồ khó có thể xảy ra
Trang 22Khả năng ngập và bán ngập: trong phạm vi MNDBT +431, ven hồ Ngòi Phát không có bất cứ một cơ sở công nông nghiệp nào Diện tích ngập chủ yếu
là ruộng lúa nước của nhân dân địa phương
Trong khu vực dự án thuỷ điện Ngòi Phát cho đến nay chưa phát hiện mỏ khoáng sản nào có trữ lượng công nghiệp
1.5 Tình hình vật liệu
Trong khu vực đầu mối gặp phổ biến hai loại đất:
- Đất sét pha nguồn gốc eluvi ở bờ phải thềm suối dày 12 (m), tận dụng làm vật liệu dính
- Đất eluvi - deluvi có thành phần sét pha lẫn dăm sạn phân bố ở sườn đồi bờ phải, thượng lưu của tuyến II và III với bề dày 2 4 (m)
Do khối lượng đất đắp yêu cầu không lớn, trữ lượng các loại đất nêu trên hoàn toàn đáp ứng yêu cầu
- Cát sỏi: Dọc lòng suối Ngòi Phát cát sỏi hầu như không có hoặc không đáng kể và phân bố rải rác Chủ yếu khai thác từ mỏ cát trên song Chảy; cách vị trí tuyến công trình khoảng 60km
- Đá: tương đối phong phú Đá xâm nhập phân bố rất rộng rãi dọc theo hai sườn núi Posen, sát bên phải đường từ Bản Vược vào Bản Xèo
và cách công trình đầu mối không xa Tại khu vực nhà máy, đá granit phân bố rất phổ biến, có thể làm vật liệu tại chỗ rất thuận lợi
Cách tuyến đập khoảng 3km, trên đường Bản Xèo đi Mường Hum đá Granitogơnai phân bố rộng, đá tươi khá cứng chắc, thích hợp dùng đá để xây hoặc làm đá dăm
Đá đào từ hố móng công trình và tuy nen có khối lượng tương đối lớn, có thể tận dụng để xây dựng
Bảng chỉ tiêu cơ lí của vật liệu đất nền và đá nền bảng 8; 9Phụ lục 1
Trang 24
TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
2.1 Dân số và xã hội
Dự án thủy điện Ngòi Phát được bố trí tại địa bàn 2 xã Bản Xèo và Bản Vược huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai Hạ lưu nhà máy thuỷ điện Ngòi Phát là mỏ đồng Sinh Quyền Với kích thước và quy mô công trình nhỏ, các ảnh hưởng về kinh tế xã hội do công trình trực tiếp gây ra chỉ xảy ra trong nội bộ huyện Bát Xát và chủ yếu tại hai xã Bản Xèo và Bản Vược
Bảng 2-1 Tình hình dân cư khu vực dự án
Thông số xã hội Đơn vị Bản Xèo Dền
Trang 25Bảng 2-2 Diện tích và sản lượng các loại cây trồng (đến năm 2000)
No Loại cây Diện tích (ha) Sản lượng (tấn)
14.523 4.391
505 5.970
Tính chung giá trị sản lượng nông nghiệp đạt khoảng 85 tỷ đồng
Tổng diện tích đất lâm nghiệp của huyện Bát Xát tính đến năm 2000 là: 25.100ha, sản lượng khai thác lâm sản đạt 160m3 khối gỗ, 53.200secte củi thước, 262.000 cây tre nứa luồng
Cơ cấu công nghiệp và tiểu công nghiệp còn nhỏ bé trong các hoạt động kinh tế của huyện Hiện nay chỉ có một vài cơ sở chế biến nhỏ như:
- Xí nghiệp liên doanh đồng ở xã Bản Vược có nhiệm vụ khai thác quặng đồng, khai thác mỏ sắt ở xã Amức sung
- Khai thác đá và vật liệu xây dựng
- Sản suất đồ gỗ
Trang 26Một trong những nguyên nhân làm chậm phát triển các cơ sở công nghiệp là chưa có nguồn điện năng ổn định và đường giao thông đến các vùng nguyên liệu chưa đầy đủ Cơ sở hạ tầng của huyện còn nghèo nàn
Từ thị xã Lào Cai qua thị trấn Bát Xát lên ngã ba Km0 có trên 18 km đường nhựa, còn lại từ Km0 vào đến các trung tâm xã là đường cấp phối hẹp, chất lượng kém, về mùa mưa hạn chế lưu thông
Bảng 2-3 Tình hình kinh tế các xã vùng hồ và khu nhà máy
vị
Xã Bản Xèo
Xã Dền Thàng
Xã Bản Vược
1
16 12,36
342,9 394,4 0,5 61,6 6,2
283,05 303,43 2,4 20,5 32,12
ha
424
1316
204
3780 0,5
2.2.2 Về văn hóa giáo dục
Hiện nay các xã trong huyện đều có trường tiểu học, toàn huyện chỉ có một trường PTTH Về sức khỏe cộng đồng: tại hai xã Bản Xèo và Bản Vược đã có trạm xá
Trang 27Trạm xá của 2 xã chỉ đủ sức phục vụ chữa các loại bệnh thông thường cho nhân dân trong xã
Trang 283.1.2 Các chỉ tiêu thiết kế
Mức đảm bảo phát điện: 90 (%).
Tần suất tính toán lưu lượng, mực nước lớn nhất theo QCVN 04-05:
Trang 29- Tần suất lũ thiết kế: P = 1%, (bảng 4,QCVN 04-05);
- Tần suất kiểm tra: P = 0,2%;
Lưu lượng, mực nước lớn nhấtthiết kế công trình tạm phục vụ công tác dẫn dòng:
Trang 314 Dung tích hồ ứng với MNC: VMNC = 0,37 ( triệu m3)
5 Dung tích hiệu dụng: Vh = 0,58 – 0,37 = 0,21 ( triệu m3)
Trang 323.3 Tính toán điều tiết lũ
3.3.1 Mục đích
Ư ng vớ i mo i quy mô cô ng trı̀nh trà n (Btr) can xá c định cá c thô ng so sau:
- Đườ ng quá trı̀nh xả lũ theo thờ i gian (qxả ~ t);
- Lưu lượ ng xả lũ lớ n nhat: qxả max (m3/s);
- Dung tı́ch siê u cao: Vsc (m3);
- Mự c nướ c lũ (MNLTK, MNLKT): Zsc (m);
- Cộ t nướ c siêu cao: Hsc (m);
Trường hợp lũ kiểm tra P = 0,2% theo công thức Xôkôlôpxki có Qmax
Trang 333 2
2 o
Trong đó:
- Hệ số co hẹp bên, sơ bộ chọn 0 , 9 5;
Trang 364.1 Mục đích và nhiệm vụ
Qua khảo sát địa chất địa hình đã đưa ra phương án đập dâng là đập bê tông trọng lực. Đập bê tông trọng lực là đập có khối lượng bê tông lớn,đập duy trì ổn định nhờ trọng lượng của khối bê tông này. Loại đập này có ưu điểm là kết cấu và phương pháp thi công đơn giản, độ ổn định cao có thể cho tràn nước hoặc không tràn nước và đã được sử dụng trên thế giới từ rất sớm.
Mặt cắt ngang của đập bê tông trọng lực phải có dạng tam giác với đỉnh ở MNLTK và mặt thượng lưu thẳng đứng, mặt hạ lưu nghiêng và không gãy khúc.
Trang 37Đỉnh mặt cắt ở ngangMNLTK 432,95 m đã tính trong phần điều tiết lũ ứng với tần suất lũ thiết kế P=1% ở phần điều tiết lũ
Trang 38
Hình 4-2 Mặt cắt tính toán của đập
4.3.2 Các yêu cầu khi thiết kế mặt cắt cơ bản
Việc thiết kế mặt cắt cơ bản của đập là một bài toán kinh tế - kỹ thuật, mặt cắt cơ bản của đập bê tông trọng lực phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:
- Điều kiện ổn định: Đảm bảo hệ số an toàn ổn định trượt trên mặt cắt nguy hiểm nhất không nhỏ hơn giá trị cho phép
- Điều kiện ứng suất: Khống chế để không xuất hiện ứng suất kéo ở mép thượng lưu hoặc có ứng suất kéo nhưng phải nhỏ hơn giá trị cho phép
- Điều kiện kinh tế: Đảm bảo khối lượng công trình là nhỏ nhất, giá thành công trình là thấp nhất
Trong phần thiết kế sơ bộ ta chỉ xác định kích thước mặt cắt cơ bản theo 2 điều kiện ổn định và ứng suất
A
h
Trang 39H MNLTK đáy 432,95 – 408 24,95 m
Trong đó:
- đáy = 408 (m) là cao trình đáy đập tại vị trí thấp nhất sau khi đã bóc bỏ lớp phủ vật liệu;
c n
- Kc : Hệ số an toàn ổn định cho phép, theo ĐAMH Thủy công;
c n c
n K K
m
- nc: Hệ số tổ hợp tải trọng, đối với tổ hợp tải trọng cơ bản n c 1,0 (QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT);
Trang 40- Kn: Hệ số độ tin cậy, công trình cấp II nên K n 1, 20( QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT);
- m: Hệ số điều kiện làm việc, đối với công trình bê tông trên nền đá m=1;
Thay vào (4 - 3) được:
1,0.1,20
1,201,0
c n c
n K K
4.4 Mặt cắt thực dụng
Ở trên ta mới chỉ tiến hành xác định mặt cắt cơ bản của đập dâng BTTL dưới các lực tác dụng chủ yếu nhất. trong thực tế đập còn chịu tác dụng của nhiều tải