Công trình hồ chứa nước lộ lá

10 2.2 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt trong vùng.. Sự xâm nhập mặn gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt của vùng hạ

  Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản 

cad và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ! 

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN   3

1.1 Vị trí công trình.   3

1.2  Điều kiện tự nhiên.   3

1.3 Điều kiện địa chất.   6

1.4 Tình hình vật liệu xây dựng.   9

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ   10

2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế.   10

2.2  Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt  trong vùng.   11

2.3. Nhu cầu dùng nước.   11

2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi.   11

CHƯƠNG 3: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH.   13

3.1 Nhiệm vụ công trình  13

3.2 Giải pháp công trình.   13

3.3 Thành phần công trình.   13

3.4 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế.   13

3.5  Xác định các thông số hồ chứa.   14

3.6  Các phương án tuyến cụm công trình đầu mối.   21

3.7  Hình thức công trình đầu mối.   22

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC  PHƯƠNG ÁN  24 4.1 Tính toán điều tiết lũ.   24

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT   32

5.1 Xác định các kích thước cơ bản của đập.   32

5.2 Tính thấm qua đập đất.   37

5.2.8. Tính tổng lượng thấm   44

5.3 Kiểm tra ổn định đập đất.   45

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN   32

6.1 Bố trí chung đường tràn.   62

6.2 Tính thủy lực đường tràn.   63

6.3 Chọn cấu tạo các bộ phận tràn.   74

6.4 Kiểm tra ổn định tràn.   77

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC   83

7.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán   83

7.2 Xác định khẩu diện cống.   85

7.3 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống và tính toán tiêu năng.   90

7.6 Chọn cấu tạo cống   98

CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT   101

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM   101

8.1 Mục đích và trường hợp tính toán   101

8.2 Tài liệu cơ bản và các yêu cầu thiết kế   101

8.3. Xác định các lực tác dụng lên cống   103

8.4 Xác định nội lực cống ngầm.   108

8.5 Tính toán cốt thép.   115

8.6 Tính toán kiểm tra nứt.   123

KẾT LUẬN   126

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Vị trí công trình

Công trình hồ chứa nước Lộ Lá được xây dựng ở thượng nguồn suối Lộ Lá trên địa bàn xã Kỳ Hoa cách thị trấn huyện Kỳ Anh khoảng 8 km về phía Tây và có vị trí địa lý như sau: 

1.2 Điều kiện tự nhiên

1.2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo

1.2.1.1 Địa hình của khu vực

+ 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 bằng phẳng thuận lợi cho bố trí khu công nghiệp.  

- Phía Tây Nam là dãy Hoành Sơn có đỉnh cao nhất ở độ cao 1020m.  

+ Địa hình, địa mạo vùng xây dựng:  

Hồ Lộ Lá dự kiến nằm trên thượng nguồn suối Lộ Lá .Địa hình khu vực lòng hồ dốc dần từ Đông sang Tây. Lòng hồ có diện tích khá rộng, khả năng chứa tương đối lớn. 

1.2.1.2 Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Lộ Lá

Bảng 1-1: Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Lộ Lá

   Bảng 1-2 

1.2.2 Tình hình khí tượng thủy văn

1.2.2.1 Khái quát điều kiện chung của lưu vực

Bảng 1-2: Phân phối lượng nước năm thiết kế

Q m3/s  1,634  1,190  0,657  0,648  0,687  0,556  0,538  1,971  3,963  5,521  5,111  4,628 

WQ 

(106 m3)  4.377  2.879  1.760  1.680  1.840  1.441  1.441  5.279  10.272  14.787  13.248  12.396        

1.3 Điều kiện địa chất

1.3.1 Địa chất toàn lưu vực

  Lòng hồ Lộ Lá có đất đá có tuổi Jura trung thuộc hệ Đồng Trầu gồm có các loại Ryôlít có kiến trúc phoc phia dạng khối cuội kết, sạn kết, thành phần chủ yếu 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.  

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

Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu  nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp toàn tuyến. Chiều dày: dày nhất 2.5m (HĐ7) bé nhất 0,6m (KM1). 

+ 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. 

+ 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. Lớp này chỉ gặp ở hố đào (HĐ6) dày 1,3m. 

+Lớp 7 – Cát pha - ký hiệu (3a) 

Cát  pha  màu  xám  vàng,  trạng  thái  mềm.  Diện  phân  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. Diện phân bố từ K0 đến K1+8. Dày nhất 2,5m (HK2) bé nhất 2.4 (HK1). 

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

Đá cát bột kết  phong  hoá  mạnh,  màu  xám  đen,  nâu  vàng. Diện  phân  bố  từ hố  HĐ1 đến  hố KM3, chiều dày trung bình 4m. Hệ số thấm  K = 1.6*10-5 

+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  thái cứng. Trong tuyến đập lớp này chỉ  gặp ở hố HD7, chiều dày chưa xác định. 

+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,  trạng thái kém  cứng chắc. 

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

Đá Granít phong hoá vừa – nhẹ, màu xám đốm đen. Lớp này gặp ở hố KM4, và KM5 chiều dày chưa xác định  

+Lớp 3 – Cát pha - ký hiệu (3a) 

Cát  pha  màu  xám  vàng,  trạng  thái  mềm.  Thành  phần  chủ  yếu  là  hạt  cát. Diện phân 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  xi  măng. Trạng thái cứng. Diện phân bố rộng khắp khu vực, 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.  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. 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. Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến,  chiều dày chưa xác định 

1.3.5 Điều kiện địa chất thủy văn

- Nguồn nước mặt: 

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

Qua thăm  dò  một số  công  trình đã  xây  dựng trong vùng  dự  án, như các giếng khoan, giếng đào  với  các chiều  sâu  khác nhau  từ 5  m  đến  40 m   nhưng trử lượng  và chất  lượng  được  đánh  giá  không  đảm  bảo  nên  việc  khai  thác  nước  ngầm  khó  có  thế đáp ứng được cho yêu cầu của dự án. 

       + Cát: các mỏ cát ngay khu vực công trinhh hiện đang được khai thác phục vụ xây dựng trữ lượng dồi dào. 

Bảng 2-1: Tình hình dân sinh kinh tế

2.1.2 Tình hình sản xuất công nghiệp

Ngày  23/10/1997  Thủ  tướng  Chính  phủ  đã  có  quyết  định  số  904TTG  về  việc phê  duyệt  định  hướng  quy  hoạch  Khu  công  nghiệp  cảng  biển  Vũng  áng.  Quyết  định 

nêu rõ: '' Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng là một trong những khu công nghiệp

tập 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''.  

Giai đoạn từ  nay đến 2020 dân số 120.000 người 

Hiện nay khu công nghiệp cảng Vũng áng đang trong thời gian xây dựng. Vấn 

đề cấp nước sinh hoạt và nước cho công nghiệp của vùng dự án hiện tại mới có một 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 là hết 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,  Kỳ Trinh, Kỳ Hoa  đã phần  nào  chủ động  được nguồn nước tưới,  nước sinh  hoạt,  còn lại các xã khác như Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Liên, Kỳ Lợi, nước sản xuất nông nghiệp 

và nước sinh hoạt đang là vấn đề gay gắt, bức súc. Về mùa khô hạn nhiều xã phải 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 lượng điều trị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt. 

+ Về giáo dục: Vùng giáo dục  có 11 trường tiểu học, 9 trường phổ thông cơ sở 

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  tuyến đường quốc 1A chạy từ Bắc vùng dự án đến Nam dự án và đường Việt Lào bắt đầu từ thị  trấn  Kỳ Anh.  Còn  lại  là  các  đường  liên  thôn,  liên  xã  có  1  số  đường  đã  được  rải nhựa. Cảng biển nước sâu Vũng áng đã đi vào hoạt động nên giao thông thuỷ cũng rất thuật lợi.  

Cấp nước SH  (m3) 

DT Tưới  (ha) 

Cấp nước SH  (ha) 

2.3 Nhu cầu dùng nước

-  Giai  đoạn  từ  nay  đến  năm  2020  công  suất  200.000m3/ngày  đêm.  Tương  ứng  73.000.000 m3/năm. 

Bảng 2-3: Nhu cầu dùng nước trong năm

W q  

(106m3/s)  3.408  3.896  4.619  5.565  6.677  6.780  3.674  2.652  3.947  5.514  5.627  5.642 

2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi

2.4.1 Yêu cầu phát triển kinh tế:

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, Gia Lạch ….Tốc độ tăng trưởng giá trị công nghiệp kể cả xây dựng 20  22%. Để làm được điều đó phải cần thiết tập  

 trung xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặc biệt là các công trình thuỷ lợi để cấp nước cho sản xuất, nước cho sinh hoạt trong các khu công nghiệp. 

2.4.2 Yêu cầu phát triển xã hội

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 đoàn kết 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, quan tâm 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 chương trình 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 tích cực, thiết thực có hiệu quả

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

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 trong vùng một phần  sống  nhờ  khai  thác  hải  sản,  lâm  sản,  buôn  bán  thú  rừng.  Để  có  thể  bảo  vệ  tài nguyên  ngăn  chặn  khai  thác  lâm    sản,  buôn  bán  thú  rừng  trái  phép  thì  cần  phải  tạo công ăn việc làm, tạo lập một cuộc sống ổn định cho nhân dân. Như vậy cần phải hình thành các khu công nghiệp. 

CHƯƠNG 3: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH

+ Về nguồn nước mặt trong vùng dự án từ 2 con sông Quyền và Suối Lộ Lá về mùa khô bị nhiễm mặn, phạm vi ảnh hưởng lớn.  

+Dựa  vào  lượng  nước  đến  và  nhu  cầu  dùng  nước  hàng  tháng  trong  năm  từ tháng  VIII  đến  tháng  I  lượng  nước  đến  lớn  hơn  lượng  nước  dùng.  Còn  tháng  II  đến tháng VII lượng nươc đến nhỏ hơn nước dùng nên ta phải xây dựng hồ chứa để điều tiết nguồn nước dùng nhằm đáp ứng nhu cầu dùng nước của toàn vùng nằm trong khu vực hưởng lợi. 

  Dựa theo hai điều kiện trên ta sơ bộ xác định được công trình cấp III. 

3.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế

  Công trình cấp III, dựa vào các tiêu chuẩn ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế sau: 

  +Tra TCXDVN 285 – 2002 ta có: 

  - Tần suất thiết kế:       P = 1% 

  - Tần suất kiểm tra:      P = 0,2%  

  - Mực nước chết (Ho) là mực nước tương ứng với dung tích chết Vo. Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ Z – V. 

3.5.1.2 Nguyên tắc tính toán

Do hồ chứa có nhiệm cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt nên MNC trong hồ được xác định theo 2 điều kiện:

  - ĐK 1: Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy 

- ĐK 2: Đảm bảo tuổi thọ công trình thì Vc phải đảm bảo lớn hơn dung tích bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình. 

δ = 0,5 (m)   

h – Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, chọn h = 1(m). 

Dung tích chết có nhiệm vụ tích hết phần bùn cát bồi lắng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình.Tức là :  

  + Kbl là hệ số phản ánh khả năng bồi lắng của bùn cát lơ lửng đến hồ. 

  Lấy Kbl = 0,8 (tức là 80% bùn cát lơ lửng bồi lắng còn 20% sẽ chuyển xuống hạ lưu công trình) 

b Xác định theo điều kiện tự chảy

  Theo yêu cầu tự chảy thì MNC cần phải đáp ứng yêu cầu mực nước tự chảy ở đầu kênh: Ho ≥ Zmin                       (4-5) 

Bảng 3 -1: Lượng nước đến và nhu cầu dùng nước của năm thiết kế

W Q 

(106m3)  4.377  2.879  1.760  1.680  1.840  1.441  1.441  5.279  10.272  14.787  13.248  12.396 

W q 

(106m3)  3.408  3.896  4.619  5.565  6.677  6.780  3.674  2.652  3.947  5.514  5.627  5.642 

3.5.2.4 Nội dung tính toán

a Tính dung tích hồ khi chưa kể tổn thất

  Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 3-2. Diễn giải Bảng 3-2 như sau : 

- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn. 

- Cột  (2): Số ngày trong từng tháng. 

- Cột (3) : Tổng lượng nước đến trong tháng. 

- Cột (4) : Tổng lượng nước dùng trong tháng. 

Nước  dùng  V+  V- 

Dung tích  kho  Xả thừa 

(106 

m3) 

W Q   W p   (106m3)  (106m3)  V tru   W xa   (106 m3)  (106 m3)  (106 m3)  (106 m3) 

- Cột (13) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết) khi đã kể đến tổn thất. 

- Cột (14): Lượng nước xả thừa. 

I  4.377  3.408  23.08  23.080  3.8608  44.6  0.172  0.231  0.403  3.811  0.566     22.520  0.566 

II  2.879  3.896  22.06  22.572  3.8203  33.3  0.127  0.221  0.348  4.244     1.365  21.155     III  1.76  4.619  19.2  20.634  3.6662  44.6  0.164  0.192  0.356  4.975     3.215  17.941    

IV  1.68  5.565  15.32  17.262  3.3412  66.3  0.222  0.153  0.375  5.940     4.260  13.681    

V  1.84  6.677  10.48  12.901  2.7094  138.4  0.375  0.105  0.480  7.157     5.317  8.364    

VI  1.441  6.78  5.143  7.813  2.067  185.6  0.384  0.051  0.435  7.215     5.774  2.590     VII  1.441  3.674  2.91  4.027  1.3811  237.4  0.328  0.029  0.357  4.031     2.590  0.000    

 

 

Bảng 3-4: Bảng tính Vh khi có kể đến tổn thất

Tháng 

W Q   Wq  Vho   V htb   F tb   ∆Z bh   W bh   W th   W tt   W'q  V+  V-  V tru   V xa   (106 

I  4.377  3.408  25.43  25.430  4.0477  44.6  0.181  0.254  0.435  3.843  0.534     22.646  0.534 

II  2.879  3.896  24.07  24.748  3.9934  33.3  0.133  0.241  0.374  4.270     1.391  21.255     III  1.76  4.619  20.85  22.458  3.8113  44.6  0.170  0.209  0.378  4.997     3.237  18.018    

IV  1.68  5.565  16.59  18.721  3.514  66.3  0.233  0.166  0.399  5.964     4.284  13.734    

V  1.84  6.677  11.27  13.932  2.8589  138.4  0.396  0.113  0.508  7.185     5.345  8.389    

VI  1.441  6.78  5.5  8.387  2.1375  185.6  0.397  0.055  0.452  7.232     5.791  2.598     VII  1.441  3.674  2.91  4.205  1.4139  237.4  0.336  0.029  0.365  4.039     2.598  0.000    

 

- Từ Bảng 3-3 ta thấy dung tích hiệu dụng khi kể tới tổn thất là :    

6 322,52.10

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

- Đền bù, giải phóng mặt bằng tương đối ít 

+ Nhược điểm: - Tuyến đập dài, dẫn đến khối lượng đào lớn. 

- Tuyến đường ống dài hơn phương án II, lưu vực, khả năng trữ nước và dung tích hồ nhỏ hơn phương án II. 

3.6.3 Lựa chọn phương án kỹ thuật công nghệ

a.Lựa chọn phương án loại công trình

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO

CÁC PHƯƠNG ÁN 4.1 Tính toán điều tiết lũ

4.1.5 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Pô-ta-pôp

  - Cột nước tính toán h = Z - Zn 

  - Lưu lượng tháo lũ: q = 

3 2

    +  : Hệ số co hẹp bên. Sơ bộ lấy  m = 0,35    + Btr: Bề rộng ngưỡng tràn.  

  Từ  thời  điểm  ban  đầu  đến  thời  điểm  t1  đường  quá  trình  xả  lũ  q  –  t  trùng  với đường quá trình lũ đến Q – t, điều này có nghĩa là trong khoảng thời gian đó lưu lượng 

lũ đến bao nhiêu được xả hết bấy nhiêu (q = Q) và dung tích hồ chứa không thay đổi

Bảng 4-4: Quan hệ phụ trợ với tính toán lũ thiết kế B=24m

Z hồ (m)

Hsc (m)

0.000  0.000     0.000  0.00  0.00  0.000  25.660  32.00  0.00  0.250  85.140  42.570  85.140  4396.75  42.57  0.000  25.660  32.00  0.00  0.500  171.370  128.255  171.370  7605.40  4525.01  0.000  25.660  32.00  0.00  0.750  278.080  224.725  278.080  11088.50  7830.12  0.000  25.660  32.00  0.00  1.000  420.790  349.435  420.790  15957.40  11437.93  0.000  25.660  32.00  0.00  1.250  478.480  449.635  478.480  17814.62  16407.03  0.000  25.660  32.00  0.00  1.280  546.834  512.657  546.834  19918.80  18327.27  0.000  25.660  32.00  0.00  1.750  739.380  643.107  549.510  20012.40  20561.91  0.085  25.745  32.02  0.02  2.000  826.140  782.760  555.994  20239.16  20795.16  0.292  25.952  32.07  0.07  2.250  904.350  865.245  564.590  20539.82  21104.41  0.567  26.227  32.13  0.13  2.500  978.900  941.625  575.070  20906.37  21481.44  0.902  26.562  32.20  0.20  2.750  1036.340  1007.620  587.208  21326.79  21913.99  1.285  26.945  32.29  0.29  3.000  1093.790  1065.065  600.755  21791.10  22391.85  1.709  27.369  32.39  0.39  3.250  1102.310  1098.050  614.853  22274.29  22889.15  2.151  27.811  32.49  0.49  3.500  1051.010  1076.660  628.163  22722.79  23350.95  2.560  28.220  32.58  0.58  3.750  952.020  1001.515  638.950  23085.35  23724.30  2.891  28.551  32.66  0.66  4.000  849.370  900.695  646.513  23339.54  23986.05  3.124  28.784  32.71  0.71  4.250  728.380  788.875  650.626  23477.78  24128.41  3.250  28.910  32.74  0.74  4.500  611.050  669.715  651.178  23496.32  24147.50  3.267  28.927  32.74  0.74  4.750  527.950  569.500  648.818  23417.00  24065.82  3.194  28.854  32.72  0.72  5.000  455.840  491.895  644.284  23264.62  23908.90  3.055  28.715  32.69  0.69  5.250  393.510  424.675  637.939  23051.35  23689.29  2.860  28.520  32.65  0.65  5.500  349.980  371.745  630.247  22792.85  23423.10  2.624  28.284  32.60  0.60  5.750  315.300  332.640  621.649  22503.84  23125.49  2.360  28.020  32.54  0.54  6.000  287.780  301.540  612.479  22192.90  22805.38  2.076  27.736  32.47  0.47  6.250  260.300  274.040  602.884  21864.06  22466.94  1.776  27.436  32.40  0.40  6.500  243.200  251.750  592.929  21522.88  22115.81  1.464  27.124  32.33  0.33  6.750  223.070  233.135  582.729  21173.29  21756.01  1.145  26.805  32.26  0.26  7.000  202.870  212.970  572.424  20813.83  21386.26  0.817  26.477  32.19  0.19  7.250  180.870  191.870  561.846  20443.86  21005.70  0.479  26.139  32.11  0.11  7.500  160.090  170.480  502.164  18552.36  20614.34  0.154  25.814  32.03  0.03  7.750  142.990  151.540  142.990  6561.34  18703.90  0.000  25.660  32.00  0.00  8.000  133.210  138.100  133.210  6184.64  6699.44  0.000  25.660  32.00  0.00  8.250  122.210  127.710  122.210  5753.43  6312.35  0.000  25.660  32.00  0.00  8.500  107.550  114.880  107.550  5156.03  5868.31  0.000  25.660  32.00  0.00  8.750  100.210  103.880  100.210  4896.05  5259.91  0.000  25.660  32.00  0.00  9.000  95.330  97.770  95.330  4735.17  4993.82  0.000  25.660  32.00  0.00  9.250  87.990  91.660  87.990  4493.19  4826.83  0.000  25.660  32.00  0.00  9.500  83.110  85.550  83.110  4324.78  4578.74  0.000  25.660  32.00  0.00  9.750  74.550  78.830  74.550  4021.31  4403.61  0.000  25.660  32.00  0.00  10.000  69.660  72.105  69.660  3847.95  4093.42  0.000  25.660  32.00  0.00  10.250  67.220  68.440  67.220  3757.89  3916.39  0.000  25.660  32.00  0.00  10.500  62.330  64.775  62.330  3569.19  3822.66  0.000  25.660  32.00  0.00  10.750  59.880  61.105  59.880  3474.65  3630.29  0.000  25.660  32.00  0.00  11.000  57.440  58.660  57.440  3380.49  3533.31  0.000  25.660  32.00  0.00  11.250  52.550  54.995  52.550  3191.80  3435.49  0.000  25.660  32.00  0.00  11.500  48.880  50.715  48.880  3037.29  3242.51  0.000  25.660  32.00  0.00  11.750  45.220  47.050  45.220  2880.93  3084.34  0.000  25.660  32.00  0.00  12.000  40.330  42.775  40.330  2672.02  2923.70  0.000  25.660  32.00  0.00 

 

BIỂU ĐỒ QUAN HỆ PHỤ (Q~t) VÀ (q~t) (Lũ Thiết Kế - Phương Pháp PoTaPop Bt=24m)

   

Z hồ (m)

Hsc (m)

0.000  0.000     0.000  0.000  0.000  0.00000  25.66  32.000  0.000  0.250  114.480  57.240  114.480  5438.428  57.240  0.00000  25.66  32.000  0.000  0.500  230.450  172.465  230.450  9601.183  5610.893  0.00000  25.66  32.000  0.000  0.750  373.920  302.185  373.920  14383.464  9903.368  0.00000  25.66  32.000  0.000  0.975  546.830  460.375  546.830  19918.678  14843.839  0.00000  25.66  32.000  0.000  1.250  716.490  631.660  549.189  20001.149  20550.338  0.07529  25.74  32.020  0.020  1.500  872.610  794.550  556.009  20239.690  20795.699  0.29304  25.95  32.078  0.078  1.750  994.220  933.415  566.499  20606.606  21173.105  0.62799  26.29  32.167  0.167  2.000  1110.890  1052.555  580.010  21079.151  21659.161  1.05936  26.72  32.281  0.281  2.250  1216.060  1163.475  596.524  21646.102  22242.626  1.57704  27.24  32.419  0.419  2.500  1316.320  1266.190  615.510  22296.782  22912.292  2.17120  27.83  32.577  0.577  2.750  1393.550  1354.935  636.853  23014.864  23651.717  2.82708  28.49  32.751  0.751  3.000  1470.780  1432.165  659.967  23787.062  24447.029  3.53246  29.19  32.938  0.938  3.250  1482.250  1476.515  683.994  24579.584  25263.577  4.25654  29.92  33.131  1.131  3.500  1413.260  1447.755  706.776  25320.563  26027.339  4.93367  30.59  33.310  1.310  3.750  1280.160  1346.710  725.940  25941.332  26667.273  5.50099  31.16  33.461  1.461  4.000  1142.120  1211.140  740.713  26411.760  27152.472  5.93102  31.59  33.575  1.575  4.250  979.420  1060.770  750.462  26722.068  27472.530  6.21469  31.87  33.651  1.651  4.500  821.670  900.545  755.033  26867.579  27622.613  6.34770  32.01  33.686  1.686  4.750  709.920  765.795  755.361  26878.013  27633.374  6.35724  32.02  33.700  1.700  5.000  612.960  661.440  752.500  26786.953  27539.453  6.27400  31.93  33.666  1.666  5.250  529.160  571.060  746.974  26611.039  27358.013  6.11319  31.77  33.624  1.624  5.500  470.610  499.885  739.447  26371.477  27110.924  5.89420  31.55  33.566  1.566  5.750  423.980  447.295  730.548  26088.223  26818.772  5.63526  31.30  33.497  1.497  6.000  386.990  405.485  720.742  25772.966  26493.708  5.34712  31.01  33.420  1.420  6.250  350.030  368.510  710.194  25431.282  26141.476  5.03486  30.69  33.337  1.337  6.500  327.030  338.530  699.064  25070.748  25769.812  4.70537  30.37  33.250  1.250  6.750  299.940  313.485  687.544  24696.689  25384.233  4.36353  30.02  33.159  1.159  7.000  272.800  286.370  675.739  24307.320  24983.059  4.00779  29.67  33.064  1.064  7.250  243.210  258.005  663.448  23901.877  24565.325  3.63736  29.30  32.966  0.966  7.500  215.270  229.240  650.704  23480.413  24131.117  3.25231  28.91  32.864  0.864  7.750  192.270  203.770  637.791  23046.392  23684.183  2.85588  28.52  32.759  0.759  8.000  179.120  185.695  624.729  22607.358  23232.087  2.45487  28.11  32.652  0.652  8.250  164.330  171.725  611.733  22167.350  22779.083  2.05301  27.71  32.545  0.545  8.500  144.610  154.470  598.770  21723.051  22321.820  1.64731  27.31  32.438  0.438  8.750  134.750  139.680  585.754  21276.976  21862.731  1.23998  26.90  32.329  0.329  9.000  128.170  131.460  573.041  20835.396  21408.436  0.83684  26.50  32.222  0.222  9.250  118.330  123.250  560.538  20398.108  20958.646  0.43766  26.10  32.116  0.116  9.500  111.750  115.040  376.930  14486.873  20513.148  0.11933  25.78  32.032  0.032  9.750  100.250  106.000  100.250  4897.372  14592.873  0.00000  25.66  32.000  0.000  10.000  93.680  96.965  93.680  4680.773  4994.337  0.00000  25.66  32.000  0.000  10.250  90.390  92.035  90.390  4572.309  4772.808  0.00000  25.66  32.000  0.000  10.500  83.820  87.105  83.820  4349.955  4659.414  0.00000  25.66  32.000  0.000  10.750  80.530  82.175  80.530  4233.316  4432.130  0.00000  25.66  32.000  0.000  11.000  77.230  78.880  77.230  4116.323  4312.196  0.00000  25.66  32.000  0.000  11.250  70.660  73.945  70.660  3883.400  4190.268  0.00000  25.66  32.000  0.000  11.500  65.740  68.200  65.740  3700.776  3951.600  0.00000  25.66  32.000  0.000  11.750  60.810  63.275  60.810  3510.535  3764.051  0.00000  25.66  32.000  0.000  12.000  54.220  57.515  54.220  3256.238  3568.050  0.00000  25.66  32.000  0.000 

 

 

 

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 5.1 Xác định các kích thước cơ bản của đập

5.1.1 Các chỉ tiêu cơ bản của đập

-Hình thức đập: 

Căn cứ vào tình hình các bãi vật liệu đất đắp, về trữ lượng và các chỉ tiêu cơ lý 

và điều kiện địa chất tại vị trí tuyến đập, chúng tôi chọn hình thức là đập đất đồng chất. -Xác định chiều cao an toàn: 

a, a’, a’’  Độ vượt cao an toàn, theo 14 TCN 157-2005 với công trình  cấp III ta có: a = 0,7m ; a’ = 0,5m ; a’’ = 0,2m.   

      K4 - hệ số được xác định từ đồ thị hình P2-3. 

- Giả thiết trường hợp đang xét là sóng nước sâu tức là:  H   0,5   

- Tính các giá trị không thứ nguyên gt gD, 2

V V   Trong đó: 

g h V gt V

 Bước sóng trung bình xác định theo công thức sau: 

gh V gt V

-K3: Phụ thuộc vận tốc gió và hệ số mái, với V=26,4 m/s; m=35 ta xác định được hệ 

số K3=1,5 

 -K4: Phụ thuộc vào hệ số mái, sơ bộ m=3,5 và giá trị  10 , 94

% 1

h’sl1% = K’1.K’2.K’3.K’4.k h’s1%  = 1,0.0,9.1,5.1,4.1,75  = 3,3 (m) 

Vậy Z2 = MNLTK + Dh’ + h’sl + a’ 

 = 32,74 + 0,013 + 3,3 + 0,5 =  36,56 (m) Tính cao trình đỉnh đập với MNLKT : 

  Ta chỉ bố trí cơ ở hạ lưu đập. 

  - Cơ hạ lưu: Chọn cao trình cơ hạ lưu là: +22 m.   

c Bảo vệ mái thượng lưu:

  Mái  thượng  lưu  làm  việc  với  môi  trường  bão  hoà  nước,  để  đảm  bảo  cho  mái thượng lưu tránh sạt lở trong quá trình làm việc, chúng tôi gia cố mái thượng lưu bằng BTCT 

+ Phạm vi gia cố: 

  - Phạm vi dưới = MNC-2h1%= 23-2x2,1 = +18,8 m 

  - Phạm vi trên gia cố đến đỉnh đập 

  Vì chiều cao hs>1,25 m nên chúng tôi chọn gia cố mái bằng tấm bằng bê tông cốt thép R150 dày 30 cm, đổ tại chổ, kích thước (5 x 5 x 0,3)m 

d Bảo vệ mái hạ lưu:

Mái  hạ  lưu được  trồng  cỏ  bảo  vệ, có  rãnh  thoát  nước ở   mái và  cơ  đập. Thiết bị 

thoát nước đoạn lòng khe dưới hình thức lăng trụ đá đến cao trình +14,0 m. Hệ số mái 

lăng trụ m=1,5. Bề rộng đỉnh b=2m

- Xác định građien thấm (hoặc lưu tốc thấm) của dòng chảy trong thân đập, nhất 

là ở chỗ dòng thấm thoát ra ở hạ lưu để kiểm tra hiện tượng xói ngầm, chảy đất và xác định kích thước của tầng lọc ngược. 

5.2.2 Các trường hợp tính toán

Khi thiết kế đập ta cần tính thấm với các trường hợp khác nhau như:

- Trường hợp 1: Thượng lưu ở MNDBT, hạ lưu bằng không, tính với các mặt cắt khác nhau để xác định tổng lưu lượng thấm. 

-  Trường  hợp  2: Thượng  lưu  ở  MNLTK,  hạ lưu  tương  ứng  MNHLmin = 1,5m, tính với mắt cắt lòng sông để phục vụ kiểm tra ổn định. 

-  Trường  hợp  3:  Thượng  lưu  là  MNLKT,  MNHLmax  =  2,5m,  tính cho  mặt  cắt lòng sông. 

Hình 5.1 Sơ đồ tính thấm qua mặt cắt lòng sông

  Sơ đồ tính thấm cho mặt cắt lòng sông là đập trên nền đá, hạ lưu có nước, thoát nước kiểu lăng trụ. 

5.2.5.2 Tính lưu lượng thấm, xác định đường bão hòa

a Trường hợp thượng lưu là MNDBT=32,0m, mực nước hạ lưu bằng không

    -Với thân đập cần đảm bảo điều kiện :