Thiết kế hồ chứa nước suối đuốc

Lưu vực suối Đuốc đến vị trí công trình có diện tích khoảng 6,55km2, được giới hạn bởi: - Phía Bắc giáp lưuc vực hồ Núi Một An Nhơn - Phía Tây và Nam giáp lưu vợc suối Một - Phía Tây bắc

Mục lục

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ 5

CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 6

§ 1.1.Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình 6

1.1.1 Vị trí địa lý 6

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 6

1.1.3 Quan hệ F-Z,W-Z 8

§ 1.2 Điều kiện khí tượng thủy văn 8

1.2.1 Khí tượng: 9

1.2.2 Thuỷ văn công trình: 9

§ 1.3 Đặc điểm địa chất 12

1.3.1 Điều kiện địa chất vùng lòng hồ: 12

1.3.2 Điều kiện địa chất vùng đầu mối: 12

§ 1.4 Vật liệu xây dựng 16

§ 1.5 Địa chất thủy văn: 20

§1.6 Địa chất khoáng sản: 20

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 21

§ 2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 21

2.1.1 Dân số 21

2.1.2 Kinh tế 21

2.1.3 Văn hóa - xã hội: 22

§ 2.2 Hiện trạng thủy lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình – tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng 22

§ 2.3 Phương hướng phát triển kinh tế 23

§ 2.4 Các phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình 23

2.4.1 Phương án sử dụng nguồn nước 24

2.4.2 Nhiệm vụ công trình 24

2.4.3 Nhu cầu dùng nước 25

CHƯƠNG III PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT VÀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 26

§ 3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình 26

§ 3.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế 26

3.2.1 Xác định cấp bậc công trình 26

3.2.2 Xác định các chỉ tiêu thiết kế 27

§ 3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối 28

§ 3.4 Xác định các thông số hồ chứa 29

3.4.1 Tính toán cao trình mực nước chết. 29

3.4.2.Tính toán cao trình MNDBT 32

§ 3.5 Hình thức công trình đầu mối 42

3.5.1 Đập ngăn sông 42

3.5.2 Công trình tháo lũ: 42

3.5.3 Cống lấy nước 42

§ 3.6 Thiết kế sơ bộ công trình theo các phương án 42

3.6.1 Tính toán điều tiết lũ cho các phương án Btr 42

3.6.2 Thiết kế sơ bộ đập ngăn nước 53

3.6.3 Thiết kế tràn tháo lũ 58

3.6.4 Tính khối lượng và giá thành các phương án 69

PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 72

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN ĐIỀU TIÊT LŨ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 73

§ 4.1 Mục đích và ý nghĩa tính toán điều tiết lũ 73

§ 4.2 Nội dung tính toán điều tiết lũ 74

4.2.1 Hệ số co hẹp bên 74

4.2.2 Hệ số lưu lượng m 74

CHƯƠNG V THIẾT KẾ ĐẬP NGĂN NƯỚC 76

§ 5.1 Xác định kích thước cơ bản 76

5.1.1 Xác định cao trình đỉnh đập 76

5.1.2 Cấu tạo chi tiết của đập 78

§ 5.2 Tính thấm qua đập đất 83

5.2.1 Mục đích tính thấm 83

5.2.2 Phương pháp tính thấm 83

5.2.3 Các trường hợp tính toán 84

5.2.4 Nội dung tính toán 85

5.2.5 Các mặt cắt sườn đồi 1-1;2-2;5-5: 86

5.2.6 Với mặt cắt lòng sông 3-3: 88

5.2.7 Kiểm tra độ bền thấm đặc biệt 94

5.2.8 Tính toán tổng lưu lượng thấm 95

§ 5.3 Tính toán ổn định và biến dạng đập đất 96

5.3.1 Mục đích tính toán 96

5.3.2 Trường hợp tính toán 96

5.3.3 Xác định vùng có tâm cung trượt nguy hiểm: 97

5.3.4 Xác định hệ số ổ định K : 98

5.3.5 Tìm hệ số ổ định Kminmin : 100

5.3.6 Yêu Cầu : 101

5.3.7 Tính toán : 101

CHƯƠNG VI THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 102

§ 6.1 Tính toán thủy lực tràn 102

6.1.1 Tài liệu tính toán 102

6.1.2 Tính toán 103

6.1.3 Kết cấu tiêu năng: 108

§ 6.2 Cấu tạo chi tiết tràn xả lũ 114

6.2.1 Ngưỡng tràn 114

6.2.2 Tường bên 114

6.2.3 Cầu công tác 115

6.2.4 Cửa van 115

§ 6.3 Kiểm tra ổn định ngưỡng tràn 115

6.3.1 Mục đích: 115

6.3.2 Trường hợp tính toán: 116

6.3.3 Tính toán cụ thể: 116

CHƯƠNG VII THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 121

§ 7.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán 121

7.1.1 Nhiệm vụ: 121

7.1.2 Các thông số tính toán 121

7.1.3 Thiết kế kênh dẫn hạ lưu 121

§ 7.2 Tính toán khẩu diện cống 124

7.2.1 Trường hợp tính toán: 124

7.2.2 Kích thước cửa vào 124

7.2.3 Các thông số của cống 124

7.2.4 Tính kích thước lỗ cống 125

7.2.5 Kiểm tra lại chế độ chảy trong cống 126

§ 7.3 Tính toán giêng tiêu năng 126

7.3.1 Sơ đồ tính toán 126

7.3.2 Trường hợp tính toán: 126

7.3.3 Nội dung tính toán: 126

§ 7.4 Cấu tạo chi tiết các bộ phận 128

7.4.1 Thân cống: 128

7.4.2 Cửa vào: 128

7.4.3 Van 128

PHẦN III CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 130

CHƯƠNG VIII TÍNH TOÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP CHO NGƯỠNG TRÀN 131

§ 8.1 Tổng quan chung 131

8.1.1 Đặt vấn đề : 131

8.1.2 Phương pháp tính toán : 131

8.1.3 Tài liệu tính toán : 131

8.1.4 Trường hợp tính toán : 131

§ 8.2 Xác định ngoại lực 132

8.2.1 Khái quát : 132

8.2.2 Xác định ngoại lực tác dụng lên bản đáy: 133

8.2.3 Các lực tác dụng lên mố giữa: 136

8.2.4 Lực tác dụng lên mố bên : 137

8.2.5 Lực tác dụng lên mố kép : 138

8.2.6 Lực tập trung truyền từ các mố: 139

8.2.7 Các lực phân bố trên băng : 140

8.2.8 Lực cắt không cân bằng : 141

8.2.9 Tải trọng bên : 145

8.2.10 Sơ đồ ngoại lực cuối cùng : 146

§ 8.3 Xác định nội lực 147

§ 8.4 Tính toán chọn thép và kiểm tra nứt 151

8.4.1 Tính toán chọn thép : 151

8.4.2 Tính toán thép chịu lực : 152

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!

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

§ 1.1.Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình

130 18’30” vĩ độ Bắc

109059’00” kinh độ Đông

Lưu vực suối Đuốc đến vị trí công trình có diện tích khoảng 6,55km2, được giới hạn bởi:

- Phía Bắc giáp lưuc vực hồ Núi Một (An Nhơn)

- Phía Tây và Nam giáp lưu vợc suối Một

- Phía Tây bắc giáp lưu vực suối Khe

Khu tưới của dự án bao gồm diện tích canh tác của xã Canh Hiệp, được giới hạn bởi:

- Phía Tây Bắc giáp đầu mối hồ chứa

- Phía Bắc giáp với suối Đuốc

- Phía Đông giáp với đường sắt Bắc Nam

- Phía Tây Nam giáp với lưu vực và khu tưới suối Một

- Phía Nam giáp với khu dân cư thị trấn Vân Canh

Tòan bộ khu tưới có chiều dài từ Tây Bắc xuống Đông Nam khoảng 2km và chiều rộng từ Đông Bắc xuống Tây Nam khoảng 0,6km (chỗ hẹp nhất) và 2,5km (chỗ rộng nhất - dọc theo đường sắt) Diện tích tồn bộ khu tưới là 190 ha

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

1.1.2.1 Đặc điểm địa hình khu đầu mối

Suối Đuốc bắt nguồn từ dãy núi cao phía Bắc nơi cao cao trình (+700.00  +800.00) chảy kẹp giữa hai sườn núi theo hướng Bắc - Nam Vùng thượng lưu và lòng hồ địa hình rất dốc, lòng suối nhỏ hẹp, hai bên là rừng thưa, cây bụi và một ít diện tích rừng trồng và cây công nghiệp do nhân dân gieo trồng Dọc bờ phải suối có con đường mòn nhỏ, sau này

sẽ bị ngập trong lòng hồ Đến vị trí đầu mối, suối chảy theo hướng T - Đông, cao trình lòng

suối khoảng (+40.00  +38.00), lòng suối thoải và mở rộng dần, xuất hiện nhiều đá tảng và

- Tuyến đập có chiều dài ngắn với công trình có đỉnh đập thấp hơn +50.00 Tuy nhiên khi đỉnh đập tăng lên từ +50.00  +55.00 thì hai vai đập nằm trên vùng địa hình rất thoải

do đó tuyến đập dài thêm đáng kể

1.1.2.2 Đặc điểm địa hình khu tưới

Khu tưới nằm trong phạm vi nghiên cứu của Hệ thống thuỷ lợi Suối Đuốc có địa hình tương đối bằng phẳng, hướng dốc chủ yếu từ Tây Bắc (cao độ lớn nhất +52.00 phía sau đập) xuống Đông Nam (thấp nhất +27.50 tại bờ tả suối Đuốc phía Đông Bắc)

Nếu lấy trục đường giao thông qua trung tâm khu tưới (từ đường sắt vào đầu mối công trình) thì thấy khu tưới có dạng sống trâu: Phía Bắc đường có hướng dốc dần ra phía Đông Bắc; phía Nam đường có hướng dốc dần về phía Tây Nam Đây là điều kiện rất thuận lợi để bố trí kênh tưới chính dọc theo trục đường này

Địa mạo trong khu vực bao gồm 2 dạng là địa mạo bào trụi ở vùng đồi phía Tây Bắc

và Tây Nam hiện tại là rừng thưa và cây bụi lúp xúp, nằm ở những khu có cao trình trên +48.00, chiếm khoảng 10% diện tích Dạng địa mạo thứ hai là tích tụ dạng bồi tích ở các vùng đồng bằng trung tâm và dọc theo bờ hữu suối Đuốc, có cao trình thấp hơn +48.00, hiện tại phần lớn được nhân dân trồng mía (phía trung tâm khu tưới), cây công nghiệp

(điều, keo, bạch đàn ở phía Tây Nam) và một ít diện tích trồng lúa nước dọc theo bờ suối

và đường sắt Trong khu này không có đất thổ cư xen kẹp, chỉ có thôn Hiệp Hà nằm riêng biệt phía Tây Nam, rất thuận lợi cho việc bố trí hệ thống kênh mương tưới, tiêu

§ 1.2 Điều kiện khí tượng thủy văn

1.2.1 Khí tượng:

Lưu vực nằm ở vùng duyên hải các tỉnh miền Nam Trung bộ, vừa chịu ảnh hưởng luồng không khí tín phong tiêu biểu cho tồn lưu vực trong khu vực nội chí tuyến theo hướng Đông Bắc về phía xích đạo lại vừa chịu sự chi phối ưu thế của không khí gió mùa khu vực Đông Nam Á

Trong mùa Đông, gió mùa Đông bắc lạnh từ miền Bắc lục địa Trung Hoa tràn xuống từng đợt gây ra thời tiết dễ chịu và có mưa ở phía Bắc tỉnh

Trong mùa hè, gió mùa mùa hạ từ biển tràn vào theo 2 hướng: một hướng từ vịnh Bengalet thổi tới qua các dãy núi Campuchia và hạ Lào; một hướng từ phía Nam hoặc Đông Nam thổi tới tù Thái Bình Dương và biển Đông, luồng không khí này thịnh thành vào giữa mùa hạ, đem lại cho khu vực một khí hậu mát mẻ; còn luồng không khí từ vịnh Bengalet thổi tới chỉ gây mưa nhiều ở sường núi phía Tây dãy Trường Sơn, lúc sang phía Đông Trường Sơn thì khí hậu trở nên khô nóng gay gắt, luồng không khí này thường xuất hiện vào giữa mùa hạ

Khi bắt đầu gió mùa mùa hạ thổi về cũng là thời kỳ mùa mưa xuất hiện , nhưng ở khu vực này do cản trở của dãy Trường Sơn đối với luồng không khí phía Tây thổi tới là thời kì khô nóng kéo dài đến giữa mùa hạ, trái lại trong thời kỳ đầu mùa gió mùa Đông Bắc liên quan với hoạt động của bão và các xóay thuận nhiệt đới, đồng thời cũng do tác dụng của dãy Trường Sơn nên ở khu vực này có mưa lớn, cho nên mùa mưa thường xuất hiện từ giữa tháng 9 đến tháng 12 hoặc có năm đến tháng 1 năm sau; còn mùa khô cạn thì từ tháng

Đuốc

- Độ dốc bình quân sườn dốc lưu vực : Jsd = 0,515

- Mật độ lưới sông trong lưu vực: D = 0,64

I năm sau, phần nhiều lũ xuất hiện tháng XI

Đặc trưng mưa gây lũ chính vụ:

- Hệ số biến động: CV = 0.35

1.3.1 Điều kiện địa chất vùng lòng hồ

Nền của hồ là đá granit thuộc phức hệ Vân Canh pha 2  T2-3 vc2 có mức độ nứt nẻ ít

và bề dày đới nứt nẻ không lớn (từ 0,3 đến 1,0m), phủ trực tiếp trên đá gốc là hai loại vật liệu có nguồn gốc khác nhau: vùng địa hình cao chủ yếu là tàn tích của đá gốc với thành phần là á sét, á sét có sạn và đá gốc phong hóa mạnh; vùng địa hình thấp (phổ biến dọc theo các dòng chảy, khe hẻm) là các vật liệu có nguồn gốc bồi tích và lũ tích với thành phần là cuội, tảng lăn, sạn, sỏi, cát, á cát và đôi nơi là á sét, có bề dày không lớn

Các thí nghiệm đổ nước và ép nước tại các tuyến đập và tràn cho thấy đá gốc và sản phẩm phong hóa từ đá gốc có tính thấm nước yếu hoặc không thấm nước Các thành tạo bồi tích, lũ tích có tính thấm nước đến thấm nước mạnh, tuy nhiên các thành tạo này có diện phân bố hẹp dọc theo lòng suối, khi xây dựng công trình sẽ được xử lý nên sẽ không

bị mất nước do hiện tượng thấm xuống lòng hồ

Bờ hồ bao gồm 2 bờ trái và phải của suối Đuốc là núi hoặc đồi được cấu thành từ phức hệ Vân Canh có diện phân bố rộng, không có đới phá huỷ, không chứa tầng thấm nước nên không thấm mất nước

Các lưu vực lân cận nằm xa lưu vực suối Đuốc nên không có khả năng mất nước qua lưu vực khác

1.3.2 Điều kiện địa chất vùng đầu mối

Tuyến đập: địa tầng theo thứ tự từ trên xuống gồm:

- Lớp đất hòn lớn (cuội sỏi, tảng lăn, cát pha, sét pha) (al-dl-pr Q) – ký hiệu (1) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố ở thềm bậc 1 của suối Đuốc, chủ yếu là ở phía bờ phải, có bề dày trung bình: 2,1m Thành phần nham thạch gồm cát pha, sét pha, cát các loại chứa cuội, tảng lăn tròn cạnh kích thước biến đổi từ 0,1 đến 0,6m Nguồn gốc hỗn hợp bồi tích, sườn tích, lũ tích Đất có màu xám tro đến xám nâu Đất chưa được nén chặt, độ khe hở, độ thông nước lớn Các thành tạo là cát pha, sét pha khi ngậm nước tính chất cơ lý biến đổi theo hướng yếu hơn Khi xây dựng đập phải bóc bỏ tòan bộ lớp này

- Lớp sét pha elQ – ký hiệu (2) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố chủ yếu hai bên vai đập, có bề dày nhỏ và không ổn định (phụ thuộc vào sự biến đổi của địa hình), trung bình 0,7m Thành phần của lớp này là sét pha có nguồn gốc phong hóa tàn tích từ phức hệ Vân Canh, màu xám tro, xám vàng, trạng thái cứng Có hệ số thấm K = 1,4 – 2,6

x 10-4 cm/s Là lớp phủ bề mặt có chứa vật chất hữu cơ, rễ thực vật, nên bóc bỏ lớp này khi đắp đập

- Lớp sét pha có sạn – ký hiệu (3) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố chủ yếu hai bên vai đập, có bề dày trung bình 4,3m Thành phần là sét pha chứa sạn, màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái cứng, có nguồn gốc phong hóa từ đá gốc Đất có độ bền

và sức chịu tải trung bình Đất có tính thấm không đều theo chiều sâu, gần bề mặt có tính thấm nước xuống sâu thấm nước yếu

- Lớp đá granit phong hóa mạnh – ký hiệu (4a) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân

bố chủ yếu bên vai trái của đập, bề dày trung bình 1,1m Là đá phong hóa mạnh thành sét pha sạn sỏi, màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái cứng, còn giữ nguyên kiến trúc của

đá gốc Đất có độ bền và sức chịu tải cao Đất không có tính thấm nước

- Lớp đá granit – ký hiệu (4b) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố rộng rãi và là nền cho cả khu vực Trong phạm vi tuyến đập, lớp này lộ ra rãi rác ở khu vực thấp và trong lòng suối Đuốc, phần còn lại bị các thành tạo đệ Tứ che phủ Bề dày lớp này lớn, tất cả các lỗ khoan chỉ được kết thúc sau khi khoan vào lớp này từ 1 đến 3m Là loại đá granit hạt thô có màu xám xanh, xám hồng, rắn chắt, phần đầu lớp nứt nẻ ít, xuống sâu liền khối

Lớp sét pha (2)

Lớp sét pha có sạn (3)

Tuyến tràn: địa tầng theo thứ tự từ trên xuống gồm:

- Lớp đất hòn lớn (cuội sỏi, tảng lăn) (al-pr Q) – ký hiệu (1) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Lớp này xuất hiện tại phần đuôi của tuyến tràn (lòng suối Đuốc), phủ trực tiếp trên đá granit phong hóa mạnh, bề dày 2,2m (lỗ khoan HKM20) Thành phần nham thạch gồm cát các loại chứa cuội, tảng lăn tròn cạnh kích thước biến đổi Đất có màu xám vàng, xám trắng

- Lớp sét pha elQ – ký hiệu (2) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố chủ yếu dọc tuyến tràn, có bề dày biến đổi từ 2,2 (HKM18) đến 3,6m (HKM19) (phụ thuộc vào sự biến đổi của địa hình) Trung bình 2,9m.Thành phần của lớp này là sét pha có nguồn gốc phong hóa tàn tích từ phức hệ Vân Canh, màu xám tro, xám vàng, trạng thái cứng Phần

bề mặt (dày 0,6 – 0,8m) có chứa vật chất hữu cơ, rễ thực vật

- Lớp sét pha có sạn – ký hiệu (3) trên trụ và mặt cắt ĐCCT Diện phân bố dọc theo tuyến tràn, có bề dày khá lớn 8,0m và biến đổi theo địa hình Thành phần là sét pha chứa sạn, màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái cứng, có nguồn gốc phong hóa từ đá gốc Đất có độ bền và sức chịu tải trung bình Đất có tính thấm không đều theo chiều sâu, gần

bề mặt có tính thấm nước yếu, xuống sâu không thấm nước

- Lớp đá granit phong hóa mạnh – ký hiệu (4a) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân

bố dọc theo tuyến tràn, bề dày không đều từ 0,6m đến 5,2m, trung bình 2,6m Là đá phong hóa mạnh thành sét pha sạn sỏi, có màu nâu vàng loang lổ, trạng thái cứng, còn giữ nguyên kiến trúc của đá gốc Đất có độ bền và sức chịu tải cao Đất không có tính thấm nước

- Lớp đá granit – ký hiệu (4b) trên trụ và mặt cắt ĐCCT: Diện phân bố rộng rãi và là nền cho cả khu vực Trong phạm vi tuyến tràn, lớp này có mặt ở tất cả các lỗ khoan

Lớp sét pha (2)

Lớp sét pha có sạn (3)

- Bãi vật liệu 1:Bãi vật liệu nằm trong lòng hồ thuộc khu đồi phía phải suối Đuốc, cách tuyến đập khoảng 150m về phía tây Hiện tại khu đất dự kiến khai thác là đồi keo, cây bụi và mặt bằng bãi rác đã được san ủi Địa tầng gồm các lớp sau:

+Lớp đất phủ (1): Phân bố hầu hết trên bề mặt trong khu vực khảo sat, ngoại trừ mặt bằng đã được san ủi dự kiến làm bãi rác, bề dày từ 0,5m (HD1, HD2) đến 1,0m (HD3) Thành phần là cát pha, sét pha chứa mùn thực vật, trạng thái cứng, lớp này bóc bỏ

+ Lớp sét pha sạn (2): Diện phân bố rộng, các hố thăm dò đều bắt gặp và có bề dày lớn hơn 4m Đất có màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái từ nửa cứng đến cứng Lớp khai thác làm vật liệu đất đắp với bề dày hưu hiệu là 3,6m

+ Diện tích bãi 1 là 50.008 m2, với bề dày hữu hiệu là 3,65m có trữ lượng khai thác 182.000 m3.

Bảng 1-7 Các chỉ tiêu cơ lý bãi vật liệu 1

đầu mối 150m về hướng Đông Các bãi vật liệu này nằm trong khu vực đất tưới, địa hình

tương đối bằng phẳng, đang là đất trồng mì và mía

- Bãi vật liệu 2a, gồm các lớp sau:

+ Lớp đất phủ (1): Phân bố trên bề mặt trong khu vực khảo sát, bề dày từ 0,5m đến 0,6m Thành phần là cát pha, sét pha chứa mùn thực vật, trạng thái cứng, là lớp thổ nhưỡng Lớp này bóc bỏ

+ Lớp sét pha có sạn (2): Đất có màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái từ nửa cứng đến cứng Lớp khai thác làm vật liệu đất đắp với bề dày hưu hiệu là 3,6m

- Bãi vật liệu 2b, gồm các lớp sau:

+ Lớp đất phủ (1): Phân bố trên bề mặt, bề dày từ 0,5m, là lớp thổ nhưỡng Lớp này bóc bỏ

+ Lớp sét pha sạn (2): Diện phân bố rộng, các hố thăm dò đều bắt gặp và có bề dày lớn hơn 4m Đất có màu nâu vàng, nâu đỏ loang lổ, trạng thái từ nửa cứng đến cứng Lớp khai thác làm vật liệu làm đất đắp đập với bề dày hữu hiệu là 3,5m

+ Diện tích bãi 2 là 147.204m2 với bề dày hữu hiệu là 3,55m có trữ lượng khai thác 524.000m 3

Bảng 1-8 Các chỉ tiêu cơ lý bãi vật liệu 2

§ 1.5 Địa chất thủy văn:

Nước mặt: Nước thuộc loại Clorua Bicabonat-Kali Natri

Nước ngầm: Nước thuộc loại Bicabonat Clorua -Kali Natri

Nước không có tính ăn mòn bê tông

§1.6 Địa chất khoáng sản:

Trong khu vực lòng hồ và khu tưới, theo bản đồ khống sản tỉnh Bình Định 1/100.000 không có nguồn khốn sản nào, chỉ có đá granit dùng làm đá ốp lát và xây dựng

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

2.1 Tình hình dân sinh kinh tế.

gần 1.250 ha rừng nhưng lâm nghiệp chủ yếu là khai thác rừng tự nhiên, chưa mang tính sản xuất, do vậy giá trị mà ngành này mang lại đóng góp tỷ lệ nhỏ trong tổng thu nhập và ngày càng giảm trong khi chưa có chính sách phát triển rừng Sản xuất nông nghiệp lạc hậu, mang tính chất tự cung tự cấp, tập quán canh tác quảng canh, phụ thuộc nhiều vào các điều kiện tự nhiên, công cụ sản xuất thô sơ do đó năng suất thấp Các cây công nghiệp như mía, điều mới được đưa vào sản xuất nhưng do chưa có chính sách khuyến nông hợp lý nên năng suất, sản lượng và chất lượng sản phẩm chưa cao, sản phẩm làm ra không được bảo quản và chưa có chính sách bao tiêu nên giá trị phụ thuộc vào sự lên xuống của thị

2.1.3 Văn hóa - xã hội

Thôn Hiệp Hà là thôn thuộc xã Canh Hiệp, lại nằm sát ngay huyện lỵ, đường tỉnh 638

và đường sắt Bắc - Nam nên đời sống văn hóa nói chung khá phong phú Tỷ lệ số hộ trong thôn có ti-vi, radio khá cao, số người được tham gia vào các hoạt động văn hóa, thể thao cộng đồng nhiều Tòan thôn đã được phổ cập tiểu học, số người mù chữ chỉ còn lại trong các người cao tuổi Các hoạt động y tế chăm sóc sức khoẻ cộng đồng được thực hiện thường xuyên Không có các tệ nạn xã hội như ma tuý, mại dâm Các chính sách mới của Đảng và Nhà nước nhanh chóng được phổ biến đến đông đảo tầng lớp nhân dân Tình hình

an ninh, trật tự xã hội được giữ vững ổn định

§ 2.2 Hiện trạng thủy lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình – tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng

Trong khu vực dự án chỉ có duy nhất nguồn nước của suối Đuốc cung cấp cho sản xuất nông, lâm nghiệp, sinh hoạt của nhân dân và bổ sung cho nguồn nước ngầm Với 6,55km2 diện tích lưu vực, hàng năm suối Đuốc cung cấp 7,855.106 m3 nước, nhìn chung nguồn nước dồi dào, chất lượng tương đối tốt, tuy nhiên do lượng mưa phân bố không đều, địa hình dốc, dòng suối ngắn nên phần lớn lượng nước trên tập trung vào mùa mưa gây nên

hiện tượng lũ lụt tàn phá đồng ruộng và làng xóm, còn về mùa khô lại thiếu nước, nhiều tháng suối không có dòng chảy dẫn đến khô hạn

Nguồn nước ngầm có trữ lượng ít và nằm ở độ sâu lớn, không đủ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt, chi phí khai thác lớn nên hiện tại mới chỉ được sử dụng trong sinh hoạt của nhân dân Chất lượng nói chung đạt các yêu cầu cho sinh hoạt

Nguồn nước sinh hoạt của nhân dân thôn Hiệp Hà hiện tại vẫn chủ yếu là nước ngầm Trong khu vực đã có nhà máy nước suối Một, tuy nhiên do chưa được đầu tư xây dựng mạng phân phối nên vẫn chưa được cung cấp cho nhân dân

Trong khu vực hưởng lợi của dự án hiện nay không có một công trình thuỷ lợi nào được đầu tư xây dựng Công tác tưới, tiêu hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên Công trình cấp nước sinh hoạt mới chỉ được đầu tư xây dựng tuyến ống chuyển tải nước từ nhà máy suối Một, chạy dọc theo đường 638, chưa có hệ thống mạng phân phối vào khu dân cư trong khu dự án, do vậy nhan dân vẫn phải sử dụng nước giếng đào, giếng khoan

Việc bổ sung nguồn nước cho khu dự án từ các lưu vực khác không thực hiện được do các dãy núi cao ba phía tạo ra các đường phân thuỷ với lưu vực hồ Núi Một ở phía Bắc, suối Khe ở phía Đông và suối Một ở phía Tây Ở đây có thể tính đến khả năng đưa nước từ sông Hà Thanh lên bằng động lực nhưng chi phí rất lớn

§ 2.3 Phương hướng phát triển kinh tế

Theo Báo cáo Quy hoạch sử dụng đất tỉnh Bình Định đến năm 2010 thì đất đai thuộc khu vực dự án được sử dụng vào sản xuất lâm nghiệp và phát triển sản xuất nông nghiệp, không dùng cho các mục đích khác Đối với hệ thống thuỷ lợi Suối Đuốc, để sử dụng đất hợp lý, tiết kiệm, cần có quy hoạch sử dụng và phát triển nguồn tài nguyên đất theo hướng: Đối với lưu vực thượng nguồn sử dụng triệt để diện tích vào sản xuất lâm nghiệp, phát triển trồng rừng phòng hộ và rừng sản xuất theo chương trình 5 triệu ha rừng của Nhà nước

Diện tích canh tác của khu tưới đã được canh tác tòan bộ, do đó không thể mở rộng thêm diện tích mà chỉ có thể thâm canh tăng vụ tăng hệ số sử dụng ruộng đất, phát triển các loại cây trồng phù hợp có năng suất, chất lượng cao, từ đó làm tăng giá trị đất

§ 2.4 Các phương án sử dụng nguồn nước và nhiệm vụ công trình

Đuốc

2.4.1 Phương án sử dụng nguồn nước

Do suối Đuốc là nguồn sinh thuỷ duy nhất trong khu dự án nên việc đầu tư xây dựng công trình thuỷ lợi suối Đuốc tận dụng nguồn nước tại chỗ để trữ nước phục vụ sản xuất, sinh hoạt và điều tiết, cắt lũ cho hạ lưu là biện pháp tối ưu Cần xem xét các phương án công trình hợp lý giữa các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật - xã hội để công trình phát huy hiệu quả cao nhất

Bên cạnh đó cần tiến hành các biện pháp phi công trình khác như trồng cây gây rừng phủ xanh đất trống đồi trọc, tạo nguồn sinh thuỷ, tuyên truyền ý thức tiết kiệm nước trong sinh hoạt và sản xuất cho nhân dân, phổ biến các giống cây trồng cạn thích nghi với điều kiện khô hạn

Nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho 5.000 nhân khẩu của thôn Hiệp Hà trong khu dự

án trong tương lai sẽ do nhà máy nước suối Một đảm nhiệm

Trong tương lai khi công trình thủy lợi Suối Lớn được xây dựng thì đây sẽ là nguồn cung cấp nước cho tồn bộ diện tích của phía Bắc của thị trấn Vân Canh, xã Canh Hiệp, Canh Thuận, trong đó có khu dự án, tuy vậy công trình thuỷ lợi Suối Đuốc vẫn đảm nhiệm vai trò quan trọng cung cấp nguồn nước tại chỗ cho sản xuất và bổ sung nguồn nước cho các nhu cầu sử dụng tổng hợp ở hạ lưu sông Hà Thanh

2.4.2 Nhiệm vụ công trình

Đặc điểm địa hình của khu tưới: Diện tích tổng tòan bộ khu tưới xác định được là 190ha trong đó trừ phần diện tích nhà cửa, mồ mả, đường giao thông v.v… diện tích tưới thực sự là 150ha, trong đó có thể chia làm 2 khu: khu A có cao trình từ 44,00m – 50,00m; khu B có cao trình dưới 44,00m

Từ các căn cứ trên, chúng tôi nêu ra 2 phương án mục tiêu, nhiệm vụ công trình như sau:

- Phương án tưới a: Cấp nước tưới tự chảy cho 120ha khu tưới B, tạo nguồn nước và

cấp nước tự chảy không hòan tòan cho 30ha khu tưới A (Cấp nước tự chảy vào các tháng mực nước trong hồ cao, các tháng còn lại cấp nước bằng bơm động lực)

- Phương án tưới b: Cấp nước tưới tự chảy cho 120 ha khu tưới B

Cả 2 phương án đều:

- Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 2.500 nhân khẩu thôn Hiệp Hà với tiêu chuẩn

100 lít / người / ngày đêm

- Hạn chế lũ và ngập lụt

- Cải tạo cảnh quan môi trường

xuất nông, lâm nghiệp, sinh hoạt của nhân dân và bổ sung cho nguồn nước ngầm Với 6,55km2 diện tích lưu vực, hàng năm suối Đuốc cung cấp 7,855.106 m3 nước, nhìn chung nguồn nước dồi dào, chất lượng tương đối tốt, tuy nhiên do lượng mưa phân bố không đều, địa hình dốc, dòng suối ngắn nên phần lớn lượng nước trên tập trung vào mùa mưa gây nên hiện tượng lũ lụt tàn phá đồng ruộng và làng xóm, còn về mùa khô lại thiếu nước, nhiều tháng suối không có dòng chảy dẫn đến khô hạn Do đó nếu làm trạm bơm hay đập dâng ở đây thì không hạn chế được lũ và ngập lụt vào mùa mưa mà vào mùa khô lại không cấp đủ nước sinh hoạt, sản xuất cho dân trong vùng Chỉ có hồ chứa với khả năng trữ nước mới đáp ứng được các yêu cầu dự án đề ra

2.4.3 Nhu cầu dùng nước

Bảng 2-3.Nhu cầu dùng nước

Tháng Lượng nước yêu cầu tại

đầu mối Wyc (m3)

Đuốc

CHƯƠNG III PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT VÀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

§ 3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình.

chọn hình thức hồ điều tiết năm

3.2.1.1 Theo chiều cao công trình và loại nền

Sơ bộ xác định chiều cao công trình theo công thức sau:

Trong đó:

H: chiều cao công trình

MNDBT: cao trình mực nước dâng bình thường

Dựa vào bình đồ địa hình và nhiệm vụ cấp nước, sơ bộ xác định được MNDBT = 53m

d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng với MNDBT, sơ

bộ chọn a = 2m

Thay các giá trị vào ( 4-1) ta có: H = 52,9 – 40 + 2 = 14,9 m

Với H = 14,9 m, tra bảng 2-2/ trang 4 – TCXDVN285 - 2002 ứng với loại đất nền là loại B ta được cấp của công trình là cấp IV

.2.1.2 Theo nhiệm vụ của công trình

Căn cứ vào nhiệm vụ của công trình hồ chứa Suối Đuốc là cung cấp nước tưới cho

150 ha đất canh tác và cấp nước sinh hoạt cho 2500 nhân khẩu thôn Hiệp Hà, tra bảng 1/ trang 4 của TCXDVN 285 – 2002 ta có cấp công trình là cấp V

2-Vậy cấp công trình sơ bộ xác định được là cấp IV

+ Tần suất kiểm tra: P = 0,5%

- Tần suất gió tính toán xác định dựa vào cấp công trình theo 14TCN – 157 – 2005 điều 4.1.3/20:

+ Tần suất gió lớn nhất: P = 4%

+ Tần suất gió bình quân lớn nhất: P = 50%

- Hệ số tổ hợp tải trọng (nc): (theo điều 6.2/17 TCXDVN – 285 – 2002)

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

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

Đuốc

- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1 (Theo phụ lục B, trang 33_TCXD VN285-2002)

- Hệ số đảm bảo (Kn): được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình Theo trang17_TCXD VN285-2002, ứng với cấp công trình là cấp IV, ta có: Kn = 1,15

- Hệ số lệch tải (n): Theo bảng 6-1/20_TCXD VN285-2002, với trường hợp tải trọng và tác động là trọng lượng bản thân công trình, ta có: n = 1,05

- Gradien cho phép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của thân đập đất là [Jk] = 1,25 _ Theo bảng P3-3, trang 115_Đồ án môn học Thủy công

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất: Theo bảng 4-6, trang 38_14TCN – 157 – 2005, ta có:

+ K = 1,25 _ Tổ hợp tải trọng chủ yếu

+ K = 1,05 _ Tổ hợp tải trọng đặc biệt

- Thời gian tính tốn bồi lắng công trình T=50 năm

§ 3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối

Trong vùng đã xác định được 2 tuyến công trình

- Tuyến 1: Nằm cách bãi bồi của con suối khoảng 100m về phía hạ lưu Diện tích lưu vực là 6,55 km2

- Tuyến 2: Nằm cách tuyến 1 theo hướng dòng chảy của con suối 120m Diện tích lưu vực 7,2 km2

- Đầu mối hồ chứa (tuyến đập, tràn, cống) hai phương án tuyến I và II được xây dựng trên suối Đuốc Phương án tuyến II có chiều dài tuyến lớn hơn, nằm dịch về hạ lưu tạo ra bụng hồ rộng hơn phương án tuyến I, nhưng lại có cao trình thấp hơn So sánh sơ bộ ta thấy phương án 2 vượt trội hơn về khối lượng đào đắp và đền bù, giải tỏa mặt bằng Trong khi đó khả năng tưới của cả 2 phương án không hơn kém gì mấy Vậy nên ta chọn tuyến 1 làm tuyến đập

Phương án tuyến tràn và tuyến cống:

- Phương án 1: Tuyến tràn ở bên vai trái đập, cống đặt ở vai trái đập

- Phương án 2: Tuyến tràn ở bên vai phải đập, cống đặt ở vai phải đập

Lựa chọn phương án: Phương án có kênh dẫn nước ra suối sau khi qua tràn ngắn hơn, cống đặt ở vai trái cũng thuận lợi hơn cho việc cấp nước Qua phân tích trên ta chọn phương án 1

- Mục đích bố trí: dung tích chết là để chứa phần bùn cát lắng đọng trong suốt thời

kỳ hoạt động của công trình, tạo đầu nước phục vụ cho tưới tự chảy, phát điện với công suất tối thiểu thiết kế, phục vụ giao thông vận tải……

3.4.1.2 Các điều kiện xác định dung tích chết(V o )– MNC

Vo được xác định dựa vào các điều kiện sau:

a Đảm bảo yêu cầu về tuổi thọ công trình:

Tức là Vo phải đảm bảo chứa hết lượng bùn cát lắng đọng trong hồ trong suốt thời

kỳ hoạt động của công trình  Vo  K T.Vbc

Trong đó:

Vb: hàm lượng bùn cát lắng đọng trong năm (m3) (tài liệu)

T: tuổi thọ công trình (dựa vào cấp công trình tra TCN 285-2002  T )

K: hệ số kể đến sạt lở bờ, thường chọn K = (1,21,5)

b Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy:

Zo  ZKC + Z Trong đó:

ZKC: cao trình mực nước khống chế tại đầu kênh tưới

Z: tổng tổn thất qua cống

c Các yêu cầu khác:

Phần dung tích chết thiết kế không chỉ đảm bảo 2 yêu cầu trên mà còn đáp ứnng các yêu cầu khác như: giao thông vận tải, phát điện, du lịch, thủy sản v.v…nên tùy theo từng điều kiện, tình hình cụ thể mà ta xác định chính xác phần dung tích chết

Đuốc

Ở đây, do hồ chứa Suối Đuốc có nhiệm vụ chủ yếu là cấp nước tưới và sinh hoạt cho dân cư trong khu vực dự án nên để đơn giản chỉ xác định dung tích chết theo yêu cầu đảm bảo được tuổi thọ của công trình sau đó kiểm tra lại yêu cầu tưới tự chảy

3.4.1.3 Xác định dung tích chết theo yêu cầu tuổi thọ công trình

Với điều kiện tuổi thọ công trình, ta xác định được hàm lượng bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình Từ đó xác định được mực nước chết theo công thức sau:

Vll : thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ (m3)

Vdd : thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ (m3)

Vsl : thể tích bùn cát do sạt lở Vsl = 0,0145 106m3 ( tài liêụ cho)

1

: khối lượng riêng của bùn cát,  = 0,8 T/m3

: đặc trưng cho hàm lượng bùn cát bé bị tháo ra khỏi hồ lúc lũ về lấy  = 0,7

Ro: hàm lượng bùn cát trung bình nhiều năm, được tính theo công thức :

1000

. 00 0

Với:

o : lượng ngậm cát, theo tài liệu đã cho o = 106 g /m3

Qo = 0.25 m3/s : lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm, theo tài liệu về dòng chảy

Thay các giá trị vào công thức (4 – 3), ta được Vll :

10 5 , 31 10 8 , 0

50 0265 , 0 7 , 0

So sánh với điều kiện tưới tự chảy:

Ta có: cao trình khống chế đầu kênh : ZKC = 44 m ( tài liệu )

Ta thấy cao trình mực nước chết ZMNC = 44,85m > Z KC = 44m nên thỏa mãn được yêu cầu tưới tự chảy của cống lấy nước

Dung tích hiệu dụng (Vh): Là phần dung tích được giới hạn bởi mực nước chết và mực nước dâng bình thường

3.4.2.2 Tài liệu tính toán

Đặc trưng lòng hồ : quan hệ Z  V  F

Tài liệu về bốc hơi ứng với tần suất 75%

Tài liệu về phân phối dòng chảy năm thiết kế ứng với tần suất 75%

Tài liệu về nhu cầu dùng nước tính tại đầu mối

Tiêu chuẩn thấm qua hồ: k = 1%

3.4.2.3 Nội dung – Phương pháp tính toán

a Nguyên lý tính toán:

Để xác định được MNDBT trước tiên phải xác định được Vh trên cơ sở tính toán điều tiết hồ theo hình thức điều tiết năm ứng với năm tính toán ít nước có tần suất 75% bằng phương pháp lập bảng

Cơ sở của phương pháp là dựa vào phương trình cân bằng nước:

1 2

q q q q

.

q

V V t q Q

Trong đó:

Q: lưu lượng nước đến đã biết,

qyc: lưu lượng nước yêu cầu

qb.hơi: lượng nước bốc hơi khỏi hồ nước

qthấm: lưu lượng thấm(phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ, Vhồ)

qxả: lượng nước xả thừa(phụ thuộc vào quá trình nước đến, phương thức vận hành kho nước)

V1, V2: dung tích hồ đầu và cuối thời đoạn tính toán

Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ sở đó dựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn ta xác định được thời kỳ thiếu nước và thời kỳ thừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết ( dung tích hiêu dụng ) để thiết

kế

b.Trình tự tính toán:

Bước 1: Tính Vh khi chưa kể đến tổn thất

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính ( 3 – 1)

Bảng (23– 1): Tính điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất

W + (10 6 m 3 )

W (10 6 m 3 )

-V hi (10 6 m 3 )

Cột 9: lượng nước xả trong tháng

Ghi chú: tổng cột 7 sẽ cho ta dung tích nước cần trữ hay đó chính là Vh

Trong đó:

Cột 1: Các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi

Cột 2: dung tích kho, Vkho = Vo+ Vhi

Với:

Vhi : dung tích hồ ứng với từng tháng ghi ở cột 8 bước 1

Vo : dung tích kho ứng với mực nước chết, Vo = 0,132 106m3

Cột 3:dung tích kho bình quân,

2

1 i i i

V V

V    Cột 4: diện tích mặt hồ tương ứng với dung tích kho, xác đinh dựa vào quan hệ (VZ), (FZ) khi biết V k

Cột 5: lượng bốc hơi mặt hồ ứng với từng tháng ( tài liệu về bốc hơi )

Cột 6: lượng nước tổn thất do bốc hơi, Wbh = F.Zi,

Côt 8: Tổng lượng nước tổn thất, Wtt = Wt + Wbh

Bước 3: Tính lại Vh khi có kể đến tổn thất

Giải thích các cột tính trong bảng (3-3)

Cột 1: các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi

Cột 2: các ngày tương ứng trong tháng

Cột 3: tổng lượng dòng chảy đến bình quân tháng

Cột 4: tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng

Cột 5: Tổng lượng nước tổn thất do thấm và bốc hơi

Cột 6: Tổng lượng nước sử dụng bình quân tháng ( có kể đến tổn thất )

Cột 6 = Cột 5 + Cột 4

Đuốc

Cột 7: lượng nước thừa trong tháng,  Wi = W75% - Wyc > 0

Cột 8: lượng nước thiếu trong tháng,  Wi = W75% - Wyc < 0

Cột 9: dung tích kho tích trữ từng tháng

Cột 10: lượng nước xả trong tháng

Kếtquả tính toán điều tiết hồ lần: Sau khi lập bảng tính toán điều tiết, ta xác định được dung tích cần thiết để điều tiết dòng chảy hay chính là dung tích hiệu dụng Vh trong

Các ký hiệu và ghi chú như ở bước 3

Kết quả tính toán điều tiết hồ lần 2:

- Dung tích hiệu dụng có kể đến tổn thất: Vh’ = 1,0663.106m3

- Dung tích toàn bộ hồ :Vh=VMNC + Vh’= 0,132 106 + 1,0663.106 = 1,1983.106m3 Dựa vào dung tích toàn bộ hồ, tra đường quan hệ Z  V xác định được mực nước ứng với dung tích trong hồ hay chính là MNDBT

Với V= 1,1921.106 tra đường quan hệ (Z  V), suy ra : ZMNDBT = 52,96m

Với V= 1,1921.106 tra đường quan hệ (Z  V), suy ra : ZMNDBT = 52,95m

Kết luận:

- Dung tich hữu ích của hồ là: Vh = 1,1955.106m3