Thứ tự các công trình tính từ thượng lưu về hạ lưu của hệ thống Ô Căm như sau: Bảng 1-27: Bảng các công trình đập dâng khai thác bậc thang TT Hạng mục công trình Diện tích lưu vực km 2
Trang 1Đồ án tốt nghiệp - 1 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Mục Lục
PHẦN 1: - 5 -
TÀI LIỆU CƠ BẢN - 5 -
CHƯƠNG 1: - 6 -
CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - 6 -
1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình, quan hệ F~Z, V~Z - 6 -
1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo - 6 -
1.2 Điều kiện khí hậu, khí tượng - 9 -
1.3 Các đặc trưng dòng chảy năm 7
1.4 Điều kiện địa chất 11
CHƯƠNG 2 19
ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ VÀ HIỆN TRẠNG THỦY LỢI 19
2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 19
2.2 Hiện trạng thủy lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình – Tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng 20
2.3 Phương hướng phát triển kinh tế 24
PHẦN 2: 25
PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 25
CHƯƠNG 3: 26
NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC 26
3.1.Nhiệm vụ công trình: 26
3.2 Nhu cầu sử dụng nguồn nước và phương án sử dụng nguồn nước: 26
CHƯƠNG 4 29
GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH 29
4.1 Bố trí tổng thể cụm công trình đầu mối hồ Ô Căm 29
Trang 2Đồ án tốt nghiệp - 2 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Sinh viên: Lớp:
4.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 30
4.3 Hình thức công trình đầu mối 32
CHƯƠNG 5 33
TÍNH TOÁN THỦY LỢI XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÔ CHỨA 33
5.1 Tính toán cân băng nước xác định các thông số hồ chứa 33
5.2 Tính toán điều tiết lũ 41
CHƯƠNG 6 50
THIẾT KẾ SƠ BỘ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 50
6.1 Đặt vấn đề: 50
6.3 Thiết kế sơ bộ tràn tháo lũ: 56
6.4 Tính khối lượng, giá thành các phương án: 73
PHẦN 3: 79
THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 79
CHƯƠNG 7 80
THIẾT KẾ ĐẬP NGĂN NƯỚC 80
7.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: 80
7.2 TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP ĐẤT : 86
7.3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP 97
7.5 Cấu tạo chi tiết 105
CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 108
8.1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ: 108
8.2 VỊ TRÍ – HÌNH THỨC – QUI MÔ TRÀN XẢ LŨ 108
8.3 TÍNH THỦY LỰC: 109
8.5 TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG CUỐI DỐC NƯỚC 119
8.6 CẤU TẠO CHI TIẾT TRÀN DỌC 126
8.7 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRÀN 129
Trang 3Đồ án tốt nghiệp - 3 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ CỐNG NGẦM 139
9.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 139
9.2 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG 140
9.3 TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG 144
9.4 KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY TRONG CỐNG 152
9.5 CHỌN CẤU TẠO CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN CỐNG 165
PHẦN 4: 167
CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 167
CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 168
10.1 Mục đích tính toán: 168
10.2 Trường hợp tính toán: 168
10.4 Xác định các ngoại lực tác dụng lên mặt cắt cống: 168
10.5 Xác định nội lực của cống ngầm: 173
10.6 Tính toán bố trí cốt thép: 181
10.7 Tính toán và kiểm tra nứt 190
Trang 4Đồ án tốt nghiệp - 4 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Sinh viên: Lớp:
LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây, đất nước ta đang trên đà phát triển công nghiệp hóa
- hiện đại hóa đất để hội nhập kinh tế cùng với các nước trong khu vực Đời sống nhân dân ngày càng được đổi mới và phát triển Song, do nước ta sống chủ yếu bằng sản xuất nông nghiệp,có lượng mưa dồi dào với một mạng lưới sông phong phú nhưng phân phối không đều theo thời gian,phần lớn lượng mưa tập trung vào mùa lũ,đồng thời cũng phân bố không đều trên lãnh thổ Vì vậy để phát triển đất nước một cách toàn diện,chúng ta phải không ngừng chú trọng phát triển nông nghiệp,để nông nghiệp luôn là nền tảng vững chắc cho sự nghiệp xây dựng đất nước Do vậy, hàng loạt các dự án xây dựng hồ chứa phục vụ cho nhu cầu nông nghiệp, sinh hoạt và nhu cầu về điện đang được triển khai
Trong công cuộc đẩy nhanh đường lối công nghiệp hóa,hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn,thực hiện công tác xóa đói giảm nghèo và chính sách dân tộc đó của toàn đất nước nói chung và tỉnh Ninh Thuận nói riêng,UBNN tỉnh Ninh Thuận đã quyết định xây dụng hồ chứa nước Ô Căm
Hồ chứa nước Ô Căm thuộc xã Phước Chính, huyện Bác ái, tỉnh Ninh Thuận,đây là vùng đất tương đối màu mỡ,được canh tác trồng cây lương thực bao đời nay nhưng việc tưới trông chờ vào điều kiện tự nhiên,hết mưa lấy nước Chính vì vậy đời sống nhân dân hết sức nghèo nàn lạc hậu,sản suất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn và rủi ro, thực tế cần đầu tư xây dựng hồ Ô Căm một cách hoàn chỉnh
Công trình hồ chứa nước Ô Căm đi vào vận hành khai thác không những tưới phần diện tích canh tác hiện có mà có thể mở rộng phần diện tích hoang hóa, mang lại lợi ích cho xã Phước Chính, trong đó đa số là người dân tộc Rắc lây,mặt khác nhờ có nước tưới chủ động nên có thể thâm canh tăng vụ, chuyển định cơ cấu cây trồng,tăng năng suất và sản lượng lương thực và thực phẩm, hàng hóa địa phương Ngoài ra còn tạo cảnh quan du lịch,môi trường sinh thái,kết hợp nuôi trồng thủy sản
Trang 5Đồ án tốt nghiệp - 5 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
PHẦN 1:
TÀI LIỆU CƠ
BẢN
Trang 6Đồ án tốt nghiệp - 6 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Sinh viên: Lớp:
CHƯƠNG 1:
CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình, quan hệ F~Z, V~Z
1.1.1 Vị trí địa lý
Hồ chứa nước Ô Căm là công trình nằm trong quy hoạch phát triển thủy lợi của tỉnh Ninh Thuận đến năm 2020, khu vực dự án thuộc xã Phước Chính, huyện Bác ái, tỉnh Ninh Thuận Cụm công trình đầu mối hồ chứa Ô căm được xây dựng ở thượng lưu cách cụm công trình đầu mối hồ Cho Mo khoảng 8,0 km về phía Bắc thuộc xã Phước Chính, huyện Bác Ái Vị trí đầu mối công trình cách thị xã Phan Rang khoảng 35,0 km về phía Bắc, cách cầu Tân Mỹ trên quốc lộ 27A khoảng 12,0 km
Công trình có vị trí tọa độ:
+ 11045’44” vĩ độ Bắc
+ 108055’56” kinh độ Đông
1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo
1.1.2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự kiến xây dựng hồ chứa nước Ô Căm
Vùng hồ nằm từ cao độ +220,0 m đến +260,0 m, xung quanh là các dãy núi bao bọc Lòng hồ Ô Căm có nhược điểm là hẹp, dung tích nhỏ Để đạt được dung tích khoảng 8÷9 triệu m3 cần phải xây dựng đập dâng khá cao từ 30,0 m đến 35,0 m
Tại vị trí tuyến đập Ô Căm, dòng chảy trên suối Cho Mo phương Tây - Nam Đây là vị trí có lũng sông hẹp eo thắt lại tạo nên tuyến đập có chiều dài ngắn nhất có thể, khoảng 300,0 m Cao trình lòng sông tại vị trí hạ lưu tuyến đập khoảng 220,0 m-260,0 m Các đầu đập tiếp giáp sườn núi có vai đập khá dốc
Hướng dốc chính của địa hình theo hướng Đông-Nam, hai hướng dốc phụ theo hướng Bắc-Nam và Nam Bắc tạo thành một thung lũng cao độ biến đổi từ +260,0 m ở phía Đông thung lũng và giảm xuống còn +220,0 m ở vị trí dự kiến xây dựng đập để tạo thành hồ chứa nước
1.1.2.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu tưới
Khu tưới hồ chứa nước Ô Căm nằm ở phía thượng lưu vùng lòng hồ Cho Mo, cách cụm công trình đầu mối hồ Ô Căm 3km về phía hạ lưu Khu tưới là một dải bình nguyên
Trang 7Đồ án tốt nghiệp - 7 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm ven núi, giới hạn từ cao độ +127,0 m đến +150,0 m Khu tưới có cao độ cao, độ dốc địa hình lớn, hướng dốc địa hình từ Tây sang Đông, mặt bằng bị chia cắt nhiều bởi các suối tự nhiên Với đặc điểm địa hình như trên khu tưới vừa có yếu tố thuận lợi vừa có những yếu tố không thuận lợi cho việc bố trí hệ thống kênh mương
Trang 8Đồ án tốt nghiệp - 8 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Trang 9Đồ án tốt nghiệp - 9 - Thiết kế hồ chứa nước Ô Căm
Hình 1-2: Quan hệ V~Z
1.2 Điều kiện khí hậu, khí tượng
Khí hậu vùng dự án chịu ảnh hưởng chế độ nhiệt đới gió mùa được chia làm 2 mùa: mùa mưa và mùa khô rõ rệt trong năm
Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12, Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, lượng mưa bình quân hàng năm trên lưu vực khoảng 1200 mm Trong 4 tháng mùa mưa (tháng 9 - tháng 12), lượng mưa chiếm 60 % lượng mưa năm Lượng mưa mùa khô 8 tháng còn lại chỉ chiếm 40
%
Từ những điều kiện khí hậu 2 mùa mưa – khô, hình thành 2 mùa lũ - kiệt tương ứng trong năm: Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 12, lượng mưa lớn, cường độ cao dễ gây nên lũ lụt, ngập úng Lũ lớn thường xảy ra tập trung vào 2 tháng 10 và tháng 11 hàng năm
Mùa kiệt kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8, thời kỳ này lượng mưa nhỏ, rải rác, dòng chảy sinh ra chủ yếu do sự điều tiết của lưu vực, vào tháng 3 tháng 4 dòng chảy trong sông hầu như khô cạn Sang tháng 5, tháng 6 nguồn nước được bổ sung những trận mưa tiểu mãn nên dồi dào hơn Sau đó lượng dòng chảy giảm dần về tháng 7, tháng 8 theo đường nước rút lưu vực
Trang 10Đồ án tốt nghiệp -4- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
1.2.1 Nhiệt độ không khí
Các đặc trưng nhiệt độ không khí TBNN được tính toán ghi ở bảng 1-2
Bảng 1-2: Bảng phân phối các đặc trưng nhiệt độ không khí
Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Năm
Tcp (0C) 24,6 25,8 27,8 28,4 28,7 28,7 28,6 29,0 27,3 26,6 25,9 21,6 27,1
Tcpmax (0C) 30,5 32,0 33,2 33,7 34,2 33,7 34,9 35,1 32,6 31,4 30,7 30,3 32,7
Tcpmin (0C) 20,1 21,1 22,6 24,3 24,9 25,0 24,5 24,9 23,8 23,2 22,4 21,0 23,2
1.2.2 Độ ẩm tương đối không khí
Độ ẩm tương đối không khí cao về mùa đông và thấp về mùa hạ, trong thời kỳ mùa hạ tuy lượng hơi nước lớn nhưng còn khá xa với trạng thái bão hoà hơi nước, ngược lại trong thời kỳ mùa đông lượng hơi nước có trong không khí nhỏ hơn nhưng lại gần trạng thái bão hoà nên biến trình độ ẩm tương đối trong năm có xu thế ngược lại với biến trình độ ẩm tuyệt đối Các đặc trưng độ ẩm tương đối TBNN ghi ở bảng:
Bảng 1-3: Bảng phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối không khí
Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Năm
Ucp (%) 69,0 70,0 70,0 73,0 78,0 76,0 76,0 71,0 80,0 83,0 78,0 72,0 75,0
1.2.3 Nắng
Số giờ nắng trung bình trong năm là 2759 giờ Sự phân phối số giờ nắng trong năm ghi ở bảng 1-4
Bảng 1-4: Bảng phân phối số giờ nắng trong năm
Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Năm Giờ nắng 244 253 292 265 250 259 232 234 194 193 177 166 2759
Trang 11Đồ án tốt nghiệp -5- Ngành: kĩ thuật công trình
Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Năm
Bảng 1-7: Bảng lượng bố hơi Piche (mm)
Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Z piche (mm) 180 169 171 155 146 148 166 170 113 97 114 148 1777
1.2.5.2 Bốc hơi trên lưu vực (Z 0lv )
Lượng bốc hơi lưu vực được tính bằng phương trình cân bằng nước:
Z0lv = X0 – Y0 (Y0 xác định tại mục đặc trưng dòng chảy năm)
Z0lv = X0-Y0
Trang 12Đồ án tốt nghiệp -6- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
Z0lv = 1200 - 482 = 718 (mm)
1.2.5.3 Bốc hơi trên mặt nước (Z n )
Lượng bốc hơi mặt nước được tính theo công thức kinh nghiệm
Zn = K.Zpiche = 1955 (mm)
K lấy theo kinh nghiệm từ các hồ chứa, K=1,10
Chênh lệch lượng bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực
Z = Zn - Zlv
Z = 1955 - 718 = 1237 (mm) Phân phối chênh lệch lượng bốc hơi Z trong năm theo tỉ lệ Zpiche thể hiện tại bảng 1-
8
Bảng 1-8: Bảng phân phối tổn thất bốc hơi Z trong năm
Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Z (mm) 125 117 119 108 102 103 115 118 79 68 80 103 1237
1.2.6 Lượng mưa lưu vực TBNN
Trong lưu vực không có trạm đo mưa nên sử dụng các trạm đo mưa xung quanh lưu vực Các trạm đo mưa gần lưu vực gồm 2 trạm: Tân Mỹ và Khánh Sơn
Trạm Tân Mỹ nằm phía hạ lưu vực, lượng mưa Xo trạm Tân Mỹ = 1140 (mm) Trạm Khánh Sơn nằm phía thượng lưu vực, lượng mưa Xo trạm Khánh Sơn =1740 (mm)
Trong 2 trạm trên thì trạm Tân Mỹ gần lưu vực nghiên cứu hơn nên việc xác định lượng mưa lưu vực hồ Ô Căm chủ yếu dựa vào trạm Tân Mỹ Căn cứ lượng mưa trạm Tân
Mỹ đại diện lượng mưa hạ lưu 1140 mm, xét sự biến đổi lượng mưa tăng dần từ hạ lưu đến thượng lưu nên chọn lượng mưa lưu vực hồ Ô Căm: X 0LV =1200 (m)
Đối chiếu trên bản đồ đẳng trị mưa năm tỉnh Ninh Thuận, thấy rằng, chọn lượng mưa TBNN của lưu vực hồ Ô Căm 1200 mm là hợp lý
1.2.7 Lượng mưa gây lũ
Lượng mưa gây lũ thường do bão, áp thấp nhiệt đới, đôi khi kết hợp giữa bão và áp thấp nhiệt đới gây nên Đối với lưu vực nhỏ, chọn thời đoạn tính toán 1 ngày là đủ Lượng mưa 1 ngày lớn nhất đo được tại các trạm trong khu vực xấp xỉ 350 mm Trong đó tại Nha
Trang 13Đồ án tốt nghiệp -7- Ngành: kĩ thuật công trình
Hố đo được 323 mm năm 1979, Khánh Sơn 360 mm năm 1986 Thống kê lượng mưa 1 ngày lớn nhất tại các trạm trong khu vực xem tại bảng 1-9
Bảng 1-9: Bảng thống kế lượng mưa 1 ngày lớn nhất trong khu vực
1.2.8 Lượng mưa khu tưới
Chọn trạm Nha Hố đại diện cho mưa khu tưới, kết quả tính toán lượng mưa khu tưới theo tần suất thiết kế ghi ở bảng 1-11 & và kết quả phân phối lượng mưa thiết kế theo mô hình năm 1988 ghi ở bảng 1-12
Bảng 1 -11: Bảng tính toán lượng mưa khu tưới thiết kế
X p (mm) 798,0 652,0 Xtb=830 mm, CV=0,29, CS =0,80
Bảng 1-12: Bảng phân phối lượng mưa tháng khu tưới (mm)
Tháng I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Năm
X 75% 0,0 0,0 26,4 40,0 69,4 18,5 89,4 67,1 86,9 134,7 85,6 34,2 652,0
1.3 Các đ c tr ng dòng ch y n m
1.3.1 Chuẩn dòng chảy năm
Trong lưu vực nghiên cứu không có trạm đo dòng chảy nên phải dùng công thức kinh nghiệm tính toán từ mưa
Trang 14Đồ án tốt nghiệp -8- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
Dùng số liệu trạm Cà Giây, diện tích lưu vực 149 km2 đo đạc 3 năm 1992-1994 và Trạm Tân Giang, diện tích lưu vực 158 km2 đo đạc 2 năm 1997-1998, xây dựng quan hệ mưa ~ dòng chảy, hệ số tương quan R=0,86 Với hệ số tương quan R>0,80, đánh giá, quan
hệ tương quan chặt chẽ, cho phép dùng phương trình để tính toán
Phương trình tương quan mưa ~ dòng chảy: Y= 0,54 X -165
Thay trị số lượng mưa lưu vực TBNN, Xo =1200 mm vào phương trình trên, tính toán các đặc trưng dòng chảy TBNN
Bảng 1-13: Bảng tính toán các đặc trưng dòng chảy TBNN
CV = 0,56
1.3.3 Hệ số thiên lệch CS
Đối với lưu vực không có tài liệu thực đo, hệ số Cs xác định theo kinh nghiệm
CS = 2.CV
1.3.4 Dòng chảy năm thiết kế
Từ 3 thông số đường tần suất, xác định trị số dòng chảy năm thiết kế theo hàm phân
bố mật độ Pearson III Kết quả tính toán dòng chảy năm thiết kế ghi tại bảng 1-14
Bảng 1-14: Bảng tính toán dòng chảy năm thiết kế
Trang 15Đồ án tốt nghiệp -9- Ngành: kĩ thuật công trình
Q p (m 3 /s) 0,296 9,28 Q0=0,500 m3/s
W p (10 6 m 3 ) 0,191 6,03 CV=0,56; CS =2.CV
1.3.5 Phân phối dòng chảy năm thiết kế P=75 %
Chọn năm 1997-1998 trạm thuỷ văn Tân Giang là năm có mô hình phân phối dòng chảy bất lợi làm mô hình năm điển hình để thu phóng dòng chảy năm thiết kế Kết quả tính toán phân phối dòng chảy năm thiết kế tại bảng 1-15
Bảng 1-15: Bảng phân phối dòng chảy năm thiết kế - hồ chứa Ô Căm
1.3.6 Lưu lượng đỉnh lũ và tổng lượng lũ thiết kế
Bảng 1-16: Kết quả tính toán Qmp & Wmp hồ Ô Căm
Trang 16Đồ án tốt nghiệp -10- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
1.3.7 Đường quá trình lũ thiết kế
Trang 17Đồ án tốt nghiệp -11- Ngành: kĩ thuật công trình
Vll =
6
*31,54*10
o R
Lấy = 0,8 tấn/m3
1.4.1.1 Cấu tạo địa chất
Địa tầng khu vực nghiên cứu gồm các thành tạo Đệ tứ được hình thành trên các đá
cổ là các đá xâm nhập, mạch hệ Định Quán Các đá trầm tích núi lửa thuộc hệ tầng Nha Trang (tham khảo tờ bản đồ địa chất 1/200 000 Đà Lạt – Cam Ranh C49-1 và C49-2 do cục địa chất & khoáng sản Việt Nam xuất bản 1998)
Giới Mesoizoi – hệ Jura – thống thượng – phức hệ Định Quán
Trong khu vực dự án phức hệ Định Quán phân bố phía Đông Bắc hồ chứa nước Phức hệ Định Quán pha 2 (J3đq2) là pha chính của phức hệ, tạo các khối lớn có lộ diện tới hàng trăm Km2 gồm các đá granođiorit biotit-horblenđ, ít gặp hơn có tonalit biotit-horlenhđ màu xám trắng đốm đen Cấu tạo khối kiến trúc nửa tự hình, hạt vừa Thàng phần
Trang 18Đồ án tốt nghiệp -12- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
khóang vật (%), plagioclas = 45-65, thạch anh = 15-24, felspa kali = 10-25, biotit = 7 – 15, horblenhd=3-10, pyroxen = 0-6 Khoáng vật phụ: apatit, sphen, zircon, megnetit
Hệ đệ tứ
Các trầm tích đệ tứ bở rời phân bố với chiều dày mỏng <10m Thành phần cát, cuội, sỏi, dăm sạn…
1.4.1.2 Khả năng thấm mất nước của lòng hồ
Tại vị trí dự kiến xây dựng tuyến đập Ô Căm tạo hồ chứa xung quanh là các dãy núi cao Do đó đường thoát nước duy nhất là suối Ô Căm Đất đá cấu tạo nên bờ phía Bắc và phía Nam đều là đá xâm nhập và đá trầm tích có tuổi Jura và Creta, cấu tạo khối, ít nứt nẻ, cách nước tốt Các vách hồ có chiều dày rất lớn, nơi mỏng nhất từ 300 m – 400 m Thì việc giữ nước trong hồ là hiện thực không sợ thấm sang các khu vực xung quanh
1.4.1.3 Khả năng sạt lở và tái tạo bờ hồ chứa
Nền lòng hồ được cấu tạo bởi các đá xâm nhập và đá trầm tích núi lửa Tầng phủ lên trên có bề dày không lớn (chiều dày không quá 7,0m), thảm thực vật còn tương đối dày với nhiều thân cây gỗ có bộ rễ dày và ăn sâu vào trong lòng đất, độ che phủ từ trung bình đến lớn Vì vậy, khả năng sạt lở là khó có khả năng xảy ra, nếu xảy ra thì tương đối nhỏ
Nhìn chung khu lòng hồ Ô Căm nằm trên khu vực được cấu tạo từ đá gốc cứng chắc, lớp phủ sườn tích mỏng, lớp phủ thực vật dày hạn chế sự rửa trôi, giảm sự bồi lắng lòng hồ
1.4.1.4 Đánh giá khả năng ngập và bán ngập khi xây dựng hồ chứa
Hồ Ô Căm dự kiến có dung tích khoảng 9 triệu m³, diện tích mặt hồ khoảng gần 75
ha, địa hình xung quanh đường viền lòng hồ phía thượng lưu khá bằng phẳng, không có dân
cư sinh sống Chỉ có khoảng trên 10 ha đất đang suản xuất lúa
Theo tài liệu địa chất hiện có và kết quả đo vẽ địa chất công trình tại thực địa, cho đến nay chưa phát hiện thấy các điểm khoáng sản có ích trong vùng ngập nước của hồ
1.5 Địa chất địa điểm xây dựng công trình:
1.5.1 Tuyến đập:
* Phương án tuyến 1:
Lớp 1: Á sét màu vàng, xám vàng, xám nâu Lẫn dăm sạn, đá cuội, đá dạng hòn tảng
có kích thước 20,0 cm đến 60,0 cm Tương đối tròn cạnh, khá cứng chắc Trạng thái cứng, nguồn gốc sườn tích (dQ), tàn tích
Trang 19Đồ án tốt nghiệp -13- Ngành: kĩ thuật công trình Lớp 3: Đá granit, phong hoá nhẹ, màu xám, xám trắng, lốm đốm đen Nứt nẻ ít Trong quá trình khoan nõn >30 cm Có hệ số ép nước q<0.05 (lít/phút.mm) Thể hiện trên mặt cắt địa chất dọc tuyến
* Phương án tuyến 2:
Lớp 1: Á sét màu vàng, xám vàng, xám nâu Lẫn dăm sạn, đá cuội, đá dang hòn tảng
có kích thước 10,0cm đến 50,0cm Tương đối tròn cạnh, khá cứng chắc Trạng thái cứng, nguồn gốc sườn tích (dQ), tàn tích
Lớp 3: Đá granit, phong hoá nhẹ, màu xám, xám trắng, lốm đốm đen Nứt nẻ ít Trong quá trình khoan nõn >30cm Có hệ số ép nước q<0,05(lít/phút.mm) Thể hiện trên mặt cắt địa chất dọc tuyến
1.5.2 Tuyến tràn:
Cho cả hai phương án:
Lớp 1: Á sét màu vàng, xám vàng, xám nâu Lẫn dăm sạn, đá cuội, đá dang hòn tảng
có kích thước 10,0 cm đến 60,0 cm Tương đối tròn cạnh, khá cứng chắc Trạng thái cứng, nguồn gốc sườn tích (dQ), tàn tích
Lớp 3: Đá granit, phong hoá nhẹ, màu xám, xám trắng, lốm đốm đen Nứt nẻ ít Trong quá trình khoan nõn >30 cm Có hệ số ép nước q<0,05 (lít/phút.mm) Thể hiện trên mặt cắt địa chất dọc tuyến
Bảng 1-18:Chỉ tiêu cơ lý đất nền vùng tuyến đập
Tên lớp Chỉ tiêu
Trang 20Đồ án tốt nghiệp -14- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
Lực kết dính Ctn Kg/cm2 0.237 0.236 0.232 0.235 0.233 Lực kết dính Cbh Kg/cm2 0.235 0.234 0.232 0.229 0.230 Góc ma sát trong
φtn
Độ 24025’ 25028’ 21032’ 22011’ 23053’
Hệ số thấm k m/s 1.3x10-6 1.1x10-6 1 x10-6 0.9x10-6 0.7x10-6
1.5.4 Địa chất thuỷ văn
Nước ngầm ở khu vực này rất nghèo nàn, còn nước mặt chỉ phong phú về mùa mưa Mùa khô, nước mặt cạn nhanh chóng và chỉ chảy trong các khe lạch nhỏ làm trơ đá gốc ở lòng sông, suối
- Đới chứa nước trong các trầm tích bở rời là các bồi tích hiện đại:
Lượng nước ngầm này được chứa trong cát, cuội, sỏi sạn, sét, á sét thềm sông và các bãi bồi, cũng có khi là đới nhận nước chuyển tiếp của nước khe nứt trong đá gốc chảy dần xuống sông Nguồn cung cấp nước của đới này chủ yếu là nước mưa và một phần là nước khe nứt
- Đới chứa nước trong đá gốc nứt nẻ:
Đới này tồn tại trong đá xâm nhập, trầm tích núi lửa Các đá này phân bố hầu hết khu vực vùng dự án Nhờ thảm thực vật còn khá dày đá nứt nẻ sâu tạo nên vùng chứa nước ngầm chính trong lưu vực Đây chính là nguồn sinh thủy chính cho suối Cho Mo và Sông Cái về mùa khô Nguồn cấp nước cho đới nước ngầm là nước mưa Nước khe nứt là nguồn duy trì một lưu lượng đáng kể cho suối Cho Mo về mùa khô
1.6 Điều kiện vật liệu xây dựng
1.6.1 Nhu cầu vật liệu đất đắp đấp của công trình
- Tổng nhu cầu vật liệu, đất đắp đập (Bao gồm đập chính, đập phụ) là 621000 m3, đơn vị tư vấn đã tiến hành khảo sát 06 bãi vật liệu đất đắp như sau:
Bãi vật liệu A nằm trong khu vực lòng hồ
Các Bãi vật liệu về phía xã Phước Chính cách vị trí công trình khoảng 4 km gồm: Bãi
1, Bãi 2
Các Bãi vật liệu về phía xã Phước Trung cách vị trí công trình khoảng 4 km gồm: Bãi
3, Bãi 4
Trang 21Đồ án tốt nghiệp -15- Ngành: kĩ thuật công trình Bãi vật liệu B, tại vị trí thôn Đồng Dày, xã Phước Trung, các vị trí xây dựng công trình 15 km
Kết quả khảo sát cho ta thấy địa tầng các lớp đất đá của Bãi vật liệu A như sau:
- Lớp 1: Đất á sét lẫn nhiều sạn, sỏi, màu xám, xám vàng Cuội sỏi chiếm 10 - 25 % Trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa Chiều dày từ 0,5 - 0,7 m
- Lớp 2: Đất á sét trung – nặng, màu xám nâu, nâu, nâu vàng Dẻo nửa cứng Kết cấu chặt vừa Đây là tầng khai thác có bề dày 2,00 - 2,50 m
Kết quả khảo sát cho ta thấy địa tầng các lớp đất đá của Bãi vật liệu1 như sau:
- Lớp 1: Đất á sét nhẹ, màu xám, nâu xám Trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa Bề dày từ 0,5-0,7 m
- Lớp 2: Đất á sét nhẹ, màu xám nâu, xám trắng, dẻo nửa cứng Kết cấu chặt vừa Đây là tầng khai thác có bề dày 1,7 m-2,0 m
Trang 22Đồ án tốt nghiệp -16- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
- Lớp 1: Đất á sét nhẹ, màu xám, xám sẫm Trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa Bề dày từ 0,5-0,7 (m)
- Lớp 2: Đất á sét nặng, màu xám nâu, xám xan, xám trắng, dẻo nửa cứng Kết cấu chặt vừa Đây là tầng khai thác có bề dày 2,0 m-2,5 (m)
Kết qủa khảo sát cho ta thấy địa tầng các lớp đất đá của bãi vật liệu 3 như sau:
- Lớp 1: Đất á sét nhẹ, màu xám, xám vàng lẫn ít rễ cây Trạng thái dẻo mềm, kết cấu chặt vừa Bề dày từ 0,5 (m)
- Lớp 2: Đất á sét trung màu xám nâu, nâu đỏ, dẻo cứng Kết cấu chặt, chiều dày khai thác 2,0 (m)
Kết quả khảo sát cho ta thấy địa tầng các lớp đất đá của Bãi vật liệu 4 như sau:
- Lớp 1: Đất á sét nhẹ lẫn nhiều sạn latirit, màu xám, xám vàng Cuội sỏi chiếm 5-10
% Trang thái dẻo mềm, kết cầu chặt vừa Chiều dày từ 0,5-0,7 (m)
- Lớp 2: Đất á sét trung đến nặng, màu xám nâu, nâu đỏ Dẻo nửa cứng chiều dày khai thác 2,0 m
Trang 23Đồ án tốt nghiệp -17- Ngành: kĩ thuật công trình Kết quả khảo sát cho ta thấy địa tầng các lớp đất đá của Bãi vật liệu B như sau:
- Lớp 1: Đất á sét nhẹ lẫn nhiều sạn latirit, màu xám, xám vàng Cuội sỏi chiếm 5-10
% Trang thái dẻo mềm, kết cầu chặt vừa Chiều dày từ 0,3-0,5 (m)
- Lớp 2: Đất á sét trung đến nặng, màu xám nâu, nâu đỏ Dẻo nửa cứng chiều dày khai thác 1,0÷1,5 (m)
Bảng 1-18: Các chỉ tiêu cơ lý trình bày bảng sau
Tên các chỉ tiêu cơ lý Ký
Trang 24Đồ án tốt nghiệp -18- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
Trữ lượng (m3)
Cự ly vận chuyển (km)
Trang 25Đồ án tốt nghiệp -19- Ngành: kĩ thuật công trình
CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ VÀ HIỆN TRẠNG THỦY LỢI 2.1 Tình hình dân sinh kinh tế
Từ năm 2001 huyện Bác ái được tách ra từ huyện Ninh Sơn thành hai huyện Ninh Sơn
và Bác ái Như vậy tỉnh Ninh Thuận có 6 huyện và một thành phố
Huyện Bác ái bao gồm 9 xã: Xã Phước Bình, Xã Phước Hoà, Xã Phước Tân, Xã Phước Tiến,
Xã Phước Thắng, Xã Phước Đại, Xã Phước Chính, Xã Phước Thành, Xã Phước Trung
Dân số toàn huyện tại thời điểm tháng 2/2005 là 21101 người, mật độ dân số bình quân là 20,37 người/km2, toàn tỉnh mật độ dân số bình quân là 145 người/km2, như vậy huyện Bác ái có mật độ dân số ít nhất trong toàn tỉnh, 100% dân số huyện Bác ái là nông thôn Hầu hết nhân dân trong huyện Bác ái thuộc dân tộc Rắc Lây
Bảng 1-26: Bảng diện tích, dân số, mật độ của huyện Bác Ái
Nam (người )
Nữ (người)
Số lao động
Mật độ Ng/km 2
Tỷ lệ
% đói
Huyện Bác Ái so với các huyện, thị xã khác trong Tỉnh Ninh Thuận như sau:
- Mật độ dân số và dân số trung bình ít nhất tỉnh nhưng diện tích đất đai lớn nhất
- Tỷ lệ sinh đẻ và tỷ lệ chết nhiều nhất trong tỉnh, chứng tỏ đời sống nhân dân nghèo khổ hơn, trình độ văn hóa còn hạn chế
- Chỉ duy nhất huyện Bác ái không có thành thị, 100 % dân số là nông thôn
Trang 26Đồ án tốt nghiệp -20- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
2.2 Hiện trạng thủy lợi và điều kiện cần thiết xây dựng công trình – Tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng
2.2.1 Hiện trạng thủy lợi vùng dự án
Hiện tại trong vùng dự án, các công trình thủy lợi khai thác công trình nguồn nước phục vụ sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sinh hoạt bao gồm:
2.2.1.1 Hệ thống các đập dâng khai thác kiểu bậc thang
Gồm các đập dâng trên suối Ô Căm và suối Ngang, nguồn nước chủ yếu là từ lưu vực của suối Ô Căm Đập Ô Căm nằm ở thượng lưu cụm công trình đầu mối Hồ Ô căm, làm nhiệm vụ ngăn nước từ suối Ô Căm để đưa về các đập dâng nằm trên suối Ngang Thứ tự các công trình tính từ thượng lưu về hạ lưu của hệ thống Ô Căm như sau:
Bảng 1-27: Bảng các công trình đập dâng khai thác bậc thang
TT Hạng mục công
trình
Diện tích lưu vực (km 2 )
Diện tích tưới thiết
kế (ha)
Diện tích tưới hiện tại (ha)
+ Đập Hoóc Rong I: Đập được xây dựng trên suối Ngang, sử dụng nước xả dẫn về từ đập Ô Căm Đập xây dựng đã lâu bằng đã xây, nay đã xuống cấp, cần được sửa chữa nâng cấp Kênh tưới chính của đập bằng đất, cần được kiên cố hoá và bố trí xây dựng các kênh nhánh để tưới được thuận tiện
+ Đập Hoóc Rong II: Đập dạng chà bổi do dân tự làm bằng đá xếp, khu tưới chưa có kênh dẫn, chủ yếu lấy nước dạng tràn bờ từ ruộng nọ sang ruộng kia Tại vị trí đập đã có cần
Trang 27Đồ án tốt nghiệp -21- Ngành: kĩ thuật công trình xây dựng một đập dâng kiên cố và hệ thống kênh hoàn chỉnh để sử dụng lượng nước xả từ đập Hoóc Rong I để tưới
+ Đập Cây Sung 1: Đập và kênh chính đã được xây dựng, hiện nay còn sử dụng tốt nhưng cần kéo dài kênh chính và các kênh nhánh để tưới được hết khu tưới đang canh tác + Đập Cây Sung 2: Đập và kênh chính đã được xây dựng, hiện cũng còn tốt Kênh chính quá ngắn, chỉ tưới được những khu ruộng ở thấp và gần đập nên diện tích được tưới là rất nhỏ so với diện tích hiện có, cần phải kiên cố hoá kéo dài kênh chính và các kênh nhánh như đập Cây Sung I
+ Đập Cây Ké: Đập và kênh chính đã được xây dựng, nhưng do khu tưới rộng mà kênh chính lại ngắn nên phần lớn diện tích nằm ở phía đường sang Tham Dú chưa được tưới Hiện nay yêu cầu đối với khu tưới đập Cây Ké là cần kéo dài kênh chính và bổ sung thêm một số kênh nhánh, tổng chiều dài khoảng 2,2 (km)
Bảng 1-28: Bảng tổng hợp hiện trạng các công trình thuỷ lợi khai thác kiểu bậc thang
TT Hạng mục công
trình
D.T.L.V (km 2 )
D.tích tưới thiết kế (ha
D.tích tưới hiện tại (ha)
Hiện trạng công trình
Đập dâng còn tốt, Hệ thống kênh dẫn phía sau đập đã được kiên cố để phục vụ tưới và chuyển nước sang lưu vực suối Ngang Toàn bộ đập dâng và khu tưới thuộc đập Ô căm nằm trong lòng Hồ Ô căm
2 Đập Hoóc Rong 1 1,0 10,0 3,0
Đập xây dựng bằng đá xây đã lâu nhưng đã được cải tạo kiên cố hóa , Kênh tưới chính đã được bê
Trang 28Đồ án tốt nghiệp -22- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
TT Hạng mục công
trình
D.T.L.V (km 2 )
D.tích tưới thiết kế (ha
D.tích tưới hiện tại (ha)
Hiện trạng công trình
4 Đập Cây Sung 1 1,4 8,0 2,0
Chỉ có một tuyến kênh chính rất ngắn, không thể tưới được cho toàn bộ khu tưới
5 Đập Cây Sung 2 1,5 10,0 4,0
Chỉ có một tuyến kênh chính rất ngắn, không thể tưới được cho toàn bộ khu tưới
6 Đập Cây Ké 1,2 20,0 11,0 Hệ thống kênh bằng đất, không
hoàn chỉnh
Tổng cộng 37,0 78,0 37,0
Nhìn chung hệ thống đập dâng khai thác bậc thang là hệ thống công trình thuỷ lợi rất
có hiệu quả nguồn nước cấp từ suối Ô Căm diện tích canh tác nằm ven suối Ngang lớn, địa hình khu tưới thuận lợi cho lấy nước tự chảy Các tuyến kênh và vị trí công trình đã hình thành, việc nâng cấp hoàn chỉnh hệ thống này chủ yếu là kéo dài kênh tưới chính kiên cố và
bổ sung các kênh nhánh để việc cấp nước tưới được dễ dàng Tuy nhiên, do diện tích lưu vục nhỏ, nguồn nước bị cạn kiệt về mùa khô nên hệ thống chưa thực sự phát huy hết hiệu quả
2.2.1.2 Hiện trạng các công trình là đập dâng độc lập
Bảng 1-29: Bảng hiện trạng các công trình cấp nước bằng đập dâng xây dựng độc lập
TT Hạng mục công
trình
D.T.L.
V (km 2 )
D.tích tưới thiết kế (ha)
D.tích tưới hiện tại (ha)
Hiện trạng công trình
I Xã Phước Chính
Trang 29Đồ án tốt nghiệp -23- Ngành: kĩ thuật công trình
TT Hạng mục công
trình
D.T.L.
V (km 2 )
D.tích tưới thiết kế (ha)
D.tích tưới hiện tại (ha)
Hiện trạng công trình
Kênh chính đã được xây dựng kiên cố, nhưng còn rất ngắn, chưa có các kênh nhánh nên diện tích được tưới rất nhỏ so với diện tích có khả năng canh tác nằm trong khu tưới
2 Đập chà là 1,3 12,0 8,0 Đập và hệ thống kênh còn tốt
II Xã Phước Trung
1 Đập cây xanh 8,5 12,0 Kênh chính ngắn, chưa có các kênh
nhánh
2.2.2 Điều kiện cần thiết xây dựng công trình
Toàn bộ nhu cầu dùng nước của xã Phước Trung hiện nay, bao gồm: Nước cung cấp cho sinh hoạt, chăn nuôi và sản xuất nông nghiệp trên hê thống các đập dâng đều sử dụng nguồn nước Chuyển từ lưu vực Suối Cho Mo về Suối Ngang qua đập dâng và hệ thống kênh dẫn Ô Căm Do nhu cầu dùng nước ngày càng tăng dẫn đến hiện tượng về mùa khô thường thiếu nước ảnh hưởng đế đời sống sinh hoạt và sản xuất của người dân trong vùng Mặt khác, để hạn chế tình hình khô hạn, thiếu hụt nguồn nước và đáp ứng nhu cầu dùng nước ngày càng tăng trong khu vực việc đầu tư xây dựng hồ chứa nước Ô Căm là cần thiết, nhằm điều tiết và khai thác tổng hợp nguồn nước từ lưu vực suối Cho Mo, góp phần thức đẩy kinh
tế toàn vùng phát triển
2.2.3 Tình hình quy hoạch nguồn nước trong vùng
Theo quy hoạch thủy lợi đến năm 2020 trên lưu vực suối Cho Mo, hồ chứa nước Ô Căm được quy hoạch để sử dụng tổng hợp nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, chăn nuôi sản xuất nông nghiệp, công nghiệp trong vùng như sau:
- Cung cấp nước sinh hoạt và chăn nuôi cho toàn bộ xã Phước Trung
Trang 30Đồ án tốt nghiệp -24- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
- Cung cấp nước tưới ổn đinh cho 58ha đất trồng lúa 3 vụ của các khu tưới thuộc các đập dâng khai thác bậc thang trên suối Ngang, cung cấp nước.tưới 156 ha đất canh tác thuộc khu tưới Hồ Ô Căm nằm ở phía thượng lưu lòng Hồ Cho Mo
- Bổ sung nguồn nước cho hồ chứa nước Phước Trung và các tháng mùa khô và trả lại lượng nước thiếu hụt cho hồ Cho mo do xây dựn hồ Ô Căm
- Duy trì dòng chảy về hạ du suối trong các tháng trong năm với lưu lượng tối thiểu, đảm bảo phát triển bền vững sinh thái hạ du suối Cho Mo
2.3 Phương hướng phát triển kinh tế
Huy động tối đa mọi nguồn lực cho đầu tư phát triển, chuyển dịch nhanh cơ cấu kinh
tế để phát triển bền vững, khai thác có hiệu quả các tiềm năng và lợi thế để phát triển kinh tế tốc độ tăng trưởng cao hơn giai đoạn 2001 – 2005, thu hep khoảng cách giữa Bác Ái với các huyện trong tỉnh, chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng: Nông-Lâm nghiệp 70 %, Thương mại – Dịch vụ 27 %, Tiểu thủ công nghiệp 3 % Trong cơ cấu king tế nông nghiệp, tỷ trọng chăn nuôi chiếm trên 40 % Tổng giá trị sản xuất tăng 2,5 lần so với thời điểm 2005 Phát triển các lĩnh vực văn hoá xã hội phù hợp với phát triển kinh tế, chăm lo tốt hơn đến đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân, giữ vững quốc phòng, bảo đảm an ninh chính trị và trật tự an toàn xã hội
Trang 31Đồ án tốt nghiệp -25- Ngành: kĩ thuật công trình
PHẦN 2:
PHƯƠNG ÁN
CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
Trang 32Đồ án tốt nghiệp -26- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
CHƯƠNG 3:
NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC
3.1.Nhiệm vụ công trình:
Nhiệm vụ của công trình Hồ Ô Căm là cung cấp nước tưới cho trên 200ha đất canh
tác phía hạ lưu đập và cung cấp bổ sung nguồn nước cho các Hồ chứa Cho Mo và Phước
Trung Cung cấp nước tưới ổn định sản xuất 3 vụ cho các khu tưới thuộc các đập Ô Căm
(106m3)
3.2 Nhu cầu sử dụng nguồn nước và phương án sử dụng nguồn nước:
Theo quy hoạch thủy lợi tổng thể của toàn vùng, khu vực này nằm ngoài hệ thống
thủy nông Do đó nguồn nước để sinh hoạt và sản xuất ở đây không được cung cấp từ bên
ngoài mà chủ yếu là lấy từ các suối trong khu vực và nước mưa Vì vậy nguồn nước phục vụ
sản xuất ở đây phụ thuộc rất lớn vào thiên nhiên Yêu cầu đặt ra là tìm ra một phương án sử
dụng nguồn nước để có thể sử dụng nguồn nước một cách chủ động Các phương án được
đưa ra là: xây dựng đập dâng, trạm bơm và hồ chứa
3.3 Các phương án sử dụng nguồn nước: 3.3.1 Khả năng nguồn nước:
Với điều kiện địa hình, địa mạo, khí tượng thủy văn vùng xây dựng công trình Ta
nhận thấy phương án chọn tuyến đập xây dựng hồ chứa Ô Căm hoàn toàn có tính khả thi do
khu vực có nguồn cung cấp nước dồi dào, địa hình tự nhiên thuận lợi cho việc bố trí xây
dựng một hồ chứa
Toàn bộ lưu vực có thảm thực vật dày đảm bảo tính giữ nước tốt, địa chất lòng hồ tốt
không xẩy ra vấn đề thấm mất nước Đường giao thông thuận tiện tới tận chân công trình
Khu vực lòng hồ dân cư sống thưa thớt, không có các cơ sở công nghiệp, di tích lịch sử
văn hóa, khoáng sản quý Vùng đất canh tác chủ yếu là đất trồng mía, thuốc lá, hoa màu do
vậy kinh phí cho việc di dân và đền bù không ảnh hưởng nhiều tới giá thành công trình và
tiến độ thi công Ngoài ra khi xây dựng xong hồ còn kết hợp nuôi cá, du lịch, cải thiện môi
trường, hệ sinh thái đem lại lợi ích cho toàn vùng
Trang 33Đồ án tốt nghiệp -27- Ngành: kĩ thuật công trình
Bảng 3-3: Phối dòng chảy năm thiết kế- hồ chứa Ô Căm
Tháng IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
3.3.2 Giải pháp khai thác nguồn nước
Khí hậu vùng dự án chịu ảnh hưởng chế độ nhiệt đới gió mùa được chia làm 2 mùa: mùa mưa và mùa khô rõ rệt trong năm
Từ những điều kiện khí hậu 2 mùa mưa - khô, hình thành 2 mùa lũ - kiệt tương ứng trong năm: Mùa lũ từ tháng 10 đến tháng 12, lượng mưa lớn, cường độ cao dễ gây nên lũ lụt, ngập úng Lũ lớn thường xảy ra tập trung vào 2 tháng 10 và tháng 11 hàng năm Mùa kiệt kéo dài từ tháng 1 đến tháng 9, thời kỳ này lượng mưa nhỏ, rải rác, dòng chảy sinh ra chủ yếu do sự điều tiết của lưu vực, vào tháng 3 tháng 4 dòng chảy trong sông hầu như khô cạn Sang tháng 5, tháng 6 nguồn nước được bổ sung những trận mưa tiểu mãn nên dồi dào hơn Sau đó lượng dòng chảy giảm dần về tháng 7, tháng 8 theo đường nước rút lưu vực
Để dàm bảo lượng nước dùng cho cả năm tức là phải đảm bảo việc giữ trữ kho nước trước mùa khô đến,đồng thời phải điều tiết nước hợp lí và tiết kiệm kho nước trong mùa khô
Cắt giảm lũ và cải thiện môi trường sinh thái trong khu vực
- Phương án xây dựng đập dâng:
Việc xây dựng đập dâng nhằm nâng cao mực nước thượng lưu từ đó dẫn nước bằng các kênh dẫn về hạ lưu Phương pháp này chỉ thích hợp cho vùng đồng bằng, vùng có nguồn nước dồi dào và ổn định Do đó phương án này không thích hợp cho khu vực này
- Phương án xây dựng trạm bơm:
Cũng như phương án xây dựng đập dâng là không thích hợp cho vùng này vì lượng nước đến trong vùng này không ổn định, dồi dào vào mùa mưa nhưng lại can kiệt vào mùa khô Vì thế nó cũng không đáp ứng được nhu cầu dùng nước của vùng
- Phương án xây dựng hồ chứa:
Trang 34Đồ án tốt nghiệp -28- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
Đây là phương án khả thi nhất vì nó đáp ứng được nhu cầu dùng nước của vùng tận dụng được vật liệu địa phương Hồ chứa có thể tích một phần nước vào mùa lũ để sử dụng cho mùa khô Từ đó ta có thể chủ động được nguồn nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt
Vì thế ta chọn phương án xây dựng hồ chứa để sử dụng nguồn nước trong khu vực là hợp lý nhất
Trang 35Đồ án tốt nghiệp -29- Ngành: kĩ thuật công trình
4.1.1 Phương án I: (Tuyến thượng lưu)
+ Đập chính: Được bố trí được bố trí chặn suối Cho mo tại vị trí hai dãy núi khép lại
+ Đập phụ: Được bố trí tại vị trí yên ngựa cũa dãy núi phía đông hồ chứa, cắt qua tuyến kênh dẫn nước từ đập Ô Căm về lưu vực suối Ngang
+ Tràn xả lũ: Bố trí tại đỉnh yên ngựa phía vai phải đập chính
+ Cống lấy nước kết hợp dẫng dòng được bố trí bên vai phải đập chính
+ Cống lấy nước dưới đập phụ có nhiệm vụ lấy nước từ hồ Ô căm đưa về kênh dẫn
đã xây dựng chuyển nước về lưu vực suối Ngang
+ Đuờng tránh đường tránh ngập lòng hồ trên tuyến đường giao thông Phước Trung
đi Phước Đại được bố trí từ hạ lưu đập phụ đi qua vai trái đập phụ, men theo sườn núi phía bên tả suối Chính, qua đỉnh đập chính, cầu qua tràn xả lũ và men theo sườn nứi bên hữu suối Chính nối vào đường hiện hữu
) Ưu điểm của phương án I:
- Chiều dài đập ngắn Tuyến đập thẳng Khối lượng đào đắp ít
- Thuận lợi cho việc bố trí tuyến tràn và tuyến cống lấy nước
- Thuận lợi cho việc bố trí tuyến kênh tưới
- Tuyến đập đi qua đoạn lòng sông đã lộ đá, tầng phủ mỏng, đáy đập đặt trên lớp 2 và lớp 3 là đá Riolit và đá Granit rắn chắc có cường độ cao
- Không làm chia cắt tuyến đường giao thông Phước Trung đi Phước Đại Tận dụng tuyến đường làm đường thi công
) Nhược điểm của phương án I:
- Lòng hồ thị thu hẹp
- Không Thuận lợi bố trí tuyến tràn
4.1.2 Phương án II: (Tuyến hạ lưu)
Trang 36Đồ án tốt nghiệp -30- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
+ Đập chính: Được bố trí được bố trí chặn suối Cho mo tại vị trí hai dãy núi khép lại, các vị trí tuyến đập chính phương án I khoảng 100 m về phía hạ lưu
+ Đập phụ: Như phương án I
+ Tràn xả lũ: Bố trí tại đỉnh yên ngựa phía vai phải đập chính
+ Cống lấy nước kết hợp dẫng dòng được bố trí bên vai phải đập chính
+ Cống lấy nước dưới đập phụ: Như phương án I
+ Đuờng tránh đường tránh ngập lòng hồ: Như phương án I
) Ưu điểm của phương án II:
- Lòng hồ lớn hơn phương án I
- Tuyến đập chính không vuông góc với hướng dòng chảy
- Thuận lợi bố trí tràn
) Nhược điểm của phương án II:
- Không thuận lợi bố trí tuyến kênh
- Tuyến đập dài Khối lượng đào đắp lớn Kinh phí cao
- Khi đắp đê quai chặn dòng hay vào mùa mưa lũ tuyến đường giao thông bị ngập nên giao thông bị chia cắt
4.1.3 So sánh lựa chọn phương án:
Qua so sánh 2 phương án tuyến đập đã nêu ra ta thấy phương án tuyến đập I thuận lợi
hơn phương án II vì các yếu tố sau:
- Không gây cản trở cho giao thông trong vùng
- Chiều dài đập ngắn, chi phí xây dựng đập thấp
- Thuận lợi bố trí tuyến tràn và cống lấy nước
- Tuyến đập được đặt trên nền địa chất tốt
Vì vậy ta chọn phương án tuyến đập I làm phương án để xây dựng công trình vì phương án này rất có tính khả thi, hội tụ đầy đủ các điều kiện để xây dựng một công trình
4.2 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế:
4.2.1 Xác định cấp bậc công trình:
Căn cứ vào TCXDVN 285-2002, cấp công trình của hồ chứa Ô căm được xác định theo hai điều kiện sau:
Trang 37Đồ án tốt nghiệp -31- Ngành: kĩ thuật công trình
b) Hồ chứa nước Ô Căm có dung tích toàn bộ Vtb 9*106 m3 thuộc hồ chứa cấp IV tương ứng tuổi thọ hồ chứa là 50 năm (bảng 2-2 và 7-1)
Như vậy: dựa vào 2 điều kiện 1 và 2 ta xác định được cấp của công trình cần xây dựng là cấp III
4.2.2 Xác định các chỉ tiêu thiết kế chủ yếu:
Với công trình thiết kế là cấp III, dựa vào các tiêu chuẩn, qui phạm thiết kế ta có các chỉ tiêu thiết kế chính sau:
- Mức đảm bảo thiết kế của công trình phục vụ cho tưới ruộng P = 75% (theo bảng 4.1 của TCXDVN 285 – 2002)
- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra công trình thủy lợi: (theo bảng 4.2 của TCXDVN 285 – 2002)
+ Tần suất thiết kế: 1%
+ Tần suất kiểm tra: 0,2 %
- Tần suất gió tính toán xác định dựa vào cấp công trình theo 14TCN157– 2005 (bảng 4.2 điều 4.1.3/trang 20):
+ Tần suất gió thiết kế ở MNDBT: P = 4%
+ Tần suất gió thiết kế ở MNLTK: P = 50%
- Hệ số tổ hợp tải trọng (nc): (theo điều 6.2/TCXDVN 285 – 2002)
- Tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất:
+ nc = 1,0 đối với tổ hợp tải trọng cơ bản
+ nc = 0,9 đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt
+ nc = 0,95 đối với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa
Trang 38Đồ án tốt nghiệp -32- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
- Tính theo trạng thái giới hạn thứ hai: nc = 1,0
- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1 (Theo phụ lục B của TCXDVN 285-2002)
- Hệ số đảm bảo (Kn): được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình Theo TCXDVN285-2002, ứng với cấp công trình là cấp III, ta có:
+ Tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất: Kn = 1,15
+ Tính theo trạng thái giới hạn thứ hai: Kn = 1,00
- Hệ số lệch tải (n): Theo bảng 6-1 của TCXDVN 285-2002, 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 4-6/14TCN 157 –
4.3 Hình thức công trình đầu mối
4.3.1 Tuyến đập ngăn sông
Theo tài liệu địa chất nhận thấy: Tầng bồi tích lòng sông là tương đối mỏng Về vật liệu chủ yếu là đất Trữ lượng tương đối phong phú, có chỉ tiêu cơ lý tương đối đồng đều, có thể dùng để đắp đập Do vậy ta chọn hình thức đập là đập đất đồng chất
- Bề rộng tràn nước cho từng phương án là: (2x5; 2x6; 2x7)m
- Đoạn chuyển tiếp sau ngưỡng là dốc nước
- Tiêu năng cuối dốc: Bằng mũi phun
- Kết cấu tràn: Bê tông và bê tông cốt thép
4.3.3 Cống lấy nước
Tuyến cống nằm bên vai hữu đập Ô Căm, tuyến cống vuông góc với tuyến đập Cao trình đáy cống lấy nước chọn từ cao trình bùn cát, cao trình mực nước chết và cao trình khống chế tưới tự chảy Cao trình đáy cửa vào cống +233,40 (m)
Kết cấu cống: Cống hộp bằng bê tông cốt thép, mặt cắt chữ nhật, có tháp van đặt ở khoảng giữa mái thượng lưu đập
Trang 39Đồ án tốt nghiệp -33- Ngành: kĩ thuật công trình
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN THỦY LỢI XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÔ CHỨA
5.1 Tính toán cân băng nước xác định các thông số hồ chứa
Hình 5.1: Các thành phần dung tích và mực nước hồ chứa
5.1.1 Tài liệu cơ bản
- 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 kho: k = 2%
5.1.2 Tinh toán cao trình mực nước chết (MNC)
5.1.2.2 Tính toán
- Do hồ có nhiệm vụ tưới nên MNC trong hồ được xác định theo 2 điều kiện:
+ Điều kiện thứ nhất: Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy
+ Điều kiện thứ hai: Để đảm bảo tuối thọ của công trình thì MNC hay Vc phải đảm bảo lớn hơn dung tích bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình
- Khu tưới của hồ chứa Ô Căm cách hồ Ô Căm 3,0 km về hạ lưu Theo nhu cầu dùng nước
và dòng chảy đến thì mùa kiệt dòng chảy cơ bản nhỏ không đáp ứng được yêu cầu Vì vậy,
Trang 40Đồ án tốt nghiệp -34- Ngành: kĩ thuật công trình
Sinh viên:Dương Đình Hải Lớp: Đăk Lăk 2
hồ Ô Căm được xây dưng với mực tiêu điều tiết nước để cấp đủ nhu cầu về mùa kiệt Sơ đồ cấp nước của hồ là xả nước trở lại xuống suối để bổ sung cho đập dâng ở hạ lưu
Vì vậy MNC trong hồ chỉ còn phụ thuộc vào điều kiện bùn cát, khi đó MNC được tính theo công thức:
h: Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, chọn h = 1,1 (m)
Với hệ số β lấy theo kinh nghiệm β = 0,1
+ Theo tài liệu thủy văn:
Căn cứ tài liệu đo đạc bùn cát lơ lửng trạm Đồng Trăng và Sông Lũy, chọn mật độ phù sa lơ lửng cho lưu vực Ô Căm:
R 31,54.10
Lấy = 0,8 tấn/m3
Dung tích ứng với MNC là: 0,227*106m3 (tra theo quan hệ Z ~ V)
Kiểm tra mực nước đầu kênh chính kênh = +233,40m, MNC=235,00 m, đánh giá, đạt yêu cầu