đồ án tốt nghiệp: công trình thủy điện nậm sì lường 3 ( full bản vẽ )

Mục tiêu và nhiệm vụ chính của dự án thủy điện Nậm Sì Lường 3 là sản xuất điện năng phục vụ nhu cầu sử dụng điện của tỉnh Lai Châu và trực tiếp là huyện Mường Tè. Hiện nay việc cung cấp điện năng cho khu vực chủ yếu từ lưới điện Quốc gia. Trong khi đó tiềm năng thuỷ điện nhỏ và vừa lại chưa được tận dụng để cấp cho nhu cầu phụ tải tại chỗ. Do vậy việc xây dựng dự án thuỷ điện Nậm Sì Lường 3 sẽ góp phần tăng khả năng và chất lượng cấp điện cho khu vực, giảm tổn thất do phải truyền tải đi xa. Đồng thời có thể kết hợp với các mục đích tưới nuôi trồng thuỷ sản và du lịch. Từ nhiệm vụ của công trình là sản xuất điện năng, cải thiện bảo vệ môi trường sinh thái tạo cảnh quan du lịch, từ phương án công trình sơ bộ, có thể xác định công trình thuộc cấp III. Công trình cấp III, theo TCXDVN 285:2002, các tần suất tính toán cần được chuẩn bị trong phần thủy văn như sau:  Cấp công trình: Cấp III  Tần suất đảm bảo phát điện: 85%  Tần suất lũ thiết kế: 1%  Tần suất lũ kiểm tra: 0,2%  Tần suất lũ thi công: 10%  Tần suất lưu lượng chặn dòng: 10%

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

I.1 Giới thiệu chung về thủy điện Nầm Sì Lường 3

I.1.1 Vị trí địa lí công trình

Công trình thủy điện Nậm Sì Lường 3 nằm trên suối Nậm Sì Lường, thuộc địa bàn xã

Pa Vệ Sử, huyện Mường Tè, tỉnh Lai Châu Vị trí công trình nằm phía Tây Bắc tỉnh LaiChâu và cách thị trấn Mường Tè khoảng 5 - 7 km, sát bên trái tuyến đường từ thị trấnMường Tè đến trung tâm xã Pa Vệ Sử Cụm công trình đầu mối thủy điện Nậm SìLường 3 có tọa độ địa lý như sau:

Tuyến đập: 22025'48" Vĩ độ Bắc , 102050'17" Kinh độ ĐôngNhà máy: 22024'55" Vĩ độ Bắc , 102050'52" Kinh độ ĐôngSuối Nậm Sì Lường là nhánh suối đổ vào hữu ngạn suối Nậm Bum với tổng diện tíchlưu vực khoảng 260 km2 Suối Nậm Bum là nhánh suối cấp I nằm phái tả ngạn của lưuvực sông Đà Phạm vi nghiên cứu nằm khoảng từ 22022’14,5’’ đến 22029’1,3’’vĩ độBắc, từ 102047’12,8’’ đến 102049’58,4’’ kinh độ Đông, là nơi tiếp giáp giữa Việt Nam

và Trung Quốc

Hình I-1: Vị trí công trình thủy điện Nậm Sì Lường 3

Qua nghiên cứu bản đồ địa hình, địa chất và khí tượng thủy văn, hình thái lưu vực vàmột số đặc trưng thủy văn chủ yếu của lưu vực được thống kê trong bảng I.1, bản đồđẳng trị mưa và dòng chảy lưu vực được cho trong phụ lục

Khu vực dự án

Bảng I-1: Hình thái lưu vực và một số đặc trưng thủy văn chủ yếu của lưu vực

Đặc trưng thủy văn Ký hiệu Đơn vị đo Giá trị

1 Tên sông

2 Khu vực khí hậu

3 Thuộc hệ thống sông

4 Chiều dài sông (đến cửa)

5 Diện tích lưu vực (đến cửa)

6 Flv lưu vực đến tuyến đập

7 Độ dốc trung bình lưu vực

8 Mưa TB nhiều năm

9 Mô đun dòng chảy năm

LsFlvtbFlvilv

-X0

M0

km

-km2

km2

%0

mm/năml/s/km2

Suối Nậm Sì LườngTây BắcSông Đà3826018552,6317086,6

I.1.2 Nhiệm vụ và tần suất thiết kế công trình

Mục tiêu và nhiệm vụ chính của dự án thủy điện Nậm Sì Lường 3 là sản xuất điệnnăng phục vụ nhu cầu sử dụng điện của tỉnh Lai Châu và trực tiếp là huyện Mường Tè.Hiện nay việc cung cấp điện năng cho khu vực chủ yếu từ lưới điện Quốc gia Trongkhi đó tiềm năng thuỷ điện nhỏ và vừa lại chưa được tận dụng để cấp cho nhu cầu phụtải tại chỗ Do vậy việc xây dựng dự án thuỷ điện Nậm Sì Lường 3 sẽ góp phần tăng khảnăng và chất lượng cấp điện cho khu vực, giảm tổn thất do phải truyền tải đi xa Đồngthời có thể kết hợp với các mục đích tưới nuôi trồng thuỷ sản và du lịch

Từ nhiệm vụ của công trình là sản xuất điện năng, cải thiện bảo vệ môi trường sinhthái tạo cảnh quan du lịch, từ phương án công trình sơ bộ, có thể xác định công trìnhthuộc cấp III Công trình cấp III, theo TCXDVN 285:2002, các tần suất tính toán cầnđược chuẩn bị trong phần thủy văn như sau:

+ Cấp công trình: Cấp III

+ Tần suất đảm bảo phát điện: 85%

+ Tần suất lũ thiết kế: 1%

+ Tần suất lũ kiểm tra: 0,2%

+ Tần suất lũ thi công: 10%

+ Tần suất lưu lượng chặn dòng: 10%

I.2 Điều kiện tự nhiên

I.2.1 Địa chất công trình

1 Đặc điểm địa hình địa mạo

Dự án nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Lai Châu, có địa hình rất phức tạp, núi cao hiểmtrở, có độ phân cắt mạnh mẽ Khu vực dự án có độ cao trên 2000 m so với mực nướcbiển, cách đỉnh Phu Si Lung có độ cao 3076m khoảng 20 km theo đường chim bay vềphía Đông Nam

Về mặt địa mạo, khu vực khảo sát tồn tại 2 dạng chủ yếu, đó là:

− Địa mạo xâm thực – bóc mòn: Đây là dạng địa mạo phổ biển trong khu vực, đó làcác dãy núi phủ bởi các thành tạo tàn tích, sườn tích từ đá mẹ granit Trên bề mặtđịa hình được phủ bởi lớp thảm thực vật khá phong phú, đa dạng

− Địa mạo tích tụ: Phân bố dọc theo các suối nhỏ Tạo nên dạng địa mạo này là cácthành tạo cuội sỏi, cát, sét Đôi chỗ được nhân dân sử dụng để trồng lúa, tạo thànhcác vạt ruộng nhỏ ven bên bờ suối.

2 Đặc điểm cấu trúc kiến tạo

Theo thuyết minh địa chất và khoáng sản tờ Khi Sứ - Mường Tè tỷ lệ 1/200.000,trong khu vực khảo sát và lân cận có một số phân vị địa tầng chính và tiêu biểu từ giàđến trẻ được xác lập như sau:

− Silur trung – Đề vôn hạ, hệ tầng Nậm Cười (S2–D1 nc): Hệ tầng gồm 4 tập:

+ Tập 1: Đá phiến sét sericit hóa, mặt láng nhẵn, bị ép phân phiến có dạng bản (dày 4 – 15mm), có thể bóc thành tấm rộng 0.5 – 1.0 m2, tập có chiều dày 400 – 450 m

+ Tập 2: Cát kết màu xám sáng xen kẽ đá phiến sét, dày 400 m

+ Tập 3: Cát kết vôi, cát kết dạng quarzit, dày 200 m

+ Tập 4: Đá phiến sét-sericit mặt ép láng nhẵn, phân phiến mỏng xen lớp mỏng cát kết dạng quarzit có vảy mica, dày 300 – 350 m

− Đệ tứ không phân chia, trầm tích bồi, lũ, sườn tích (adpQ): Trầm tích Đệ Tứ phân

bố dọc theo các con suối, với diện tích nhỏ hẹp, thành phần là cuội sỏi, cát có độmài tròn tốt, đôi chỗ cấu tạo bởi sét, sét pha được nhân dân sử dụng để trồng lúa.Chiều dày của lớp trầm tích Đệ tứ nhìn chung mỏng, có chiều dày đến 5 m

Trong khu vực dự án, các thành tạo magma xâm nhập có:

− Phức hệ Phu Si Lung (γa C 1 pl): Phức hệ Phu Si Lung tương ứng khối granitoid

Phu Si Lung mà trước đây được Dovjicov A.E (1965) xếp vào phức hệ Phiabioc

có tuổi sát trước Nori (γa T 3 n), sau đó Trần Văn Trị (1977) xếp vào phức hệ

Trường Sơn với tuổi là Paleozoi muộn – sát trước Carbon sớm

− Phức hệ Điện Biên Phủ (γ P3-T1đb): Các khối granitoid thuộc phức hệ Điện Biên

Phủ xuyên cắt gây sừng hóa (có nơi rộng 300 đến 500 m) các thành tạo lụcnguyên xen carbonat tuổi Silur – Devon thuộc hệ tầng Nậm Cười, và trầm tích –phun trào hệ tầng Sông Đà Thành phần thạch học chủ yếu của phức hệ gồm:gabrođiorit, điorrit, điorit thạch anh, gabrodiorit và granit Các dạng đá này chiếmnhững khu vực riêng biệt trong từng khối của phức hệ Các đá gabrodiorit, dioritphân bố chủ yếu ở phần rìa đông bắc khối Nậm Meng, hoặc gặp dưới dạng thể tùtrong diorit thạch anh và granodiorit Các đá sáng màu hơn (granodiorit) chiếmkhối lượng chủ yếu trong phức hệ Granit biotit màu sặc sỡ hạt trung đến lớn pháttriển hạn chế hơn và xuyên cắt các đá sẫm màu hơn (điorrit thạch anh,granodiorit)

Theo thời gian thành tạo, phức hệ có 3 pha xâm nhập:

+ Pha 1: Gabrodiorit, diorit hạt nhỏ đến vừa

+ Pha 2: Diorit thạch anh, granodiorit

+ Pha 3: Granit biotit có horblend hạt lớn – vừa, granit giảu felspat kali

− Lớp 2 - Lớp phủ thực vật: Sét pha/cát pha lẫn dăm sạn, có chứa mùn thực vật, rễcây, màu xám đen, xám nâu, xám sáng, kết cấu xốp Nhìn một cách toàn diện, đây

là lớp nằm phủ trên bề mặt địa hình khu vực khảo sát, đặc biệt là tuyến kênh Tuynhiên lớp có chiều dày rất mỏng, khoảng 0.3 m, vì vậy lớp không có ý nghĩa vềmặt công trình

− Lớp 3 - Đá granit phong hóa hoàn toàn thành sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng,xám sáng, nâu đỏ, trạng thái nửa cứng Tương tự lớp 2, ngoại trừ những một vài

lỗ khoan thuộc tuyến đập và khu vực nhà máy không gặp lớp 3, phần lớn bề mặtđịa hình được phủ bởi lớp sản phẩm phong hóa này Bề bày của lớp dao động từ1.2 m đến 13.2 m

Bảng I-2: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 3

15 Mô đun tổng biến dạng Eo KG/cm2 115,94

− Lớp 4 - Đá granit màu xám sáng, xám xanh, phớt hồng, đốm đen Theo mức độphong hóa, chia thành các phụ lớp như sau:

+ Phụ lớp 4a: Đá granit phong hóa mạnh, mạnh – trung bình Phụ lớp này chỉ gặp

ở các lỗ khoan thuộc dự án Nậm Sì Lường 3

+ Phụ lớp 4b: Đá granit phong hóa trung bình Đặc điểm chung của đới này là đá

bị nứt nẻ và khe nứt màu vàng, có hoặc không có chất lấp nhét Tỷ lệ lấy lõi của đới này khá tốt Có thể xếp vào đới IB

+ Phụ lớp 4c: Đá granit phong hóa nhẹ, đá ít bị nứt nẻ và khe nứt cũng không lớn Đá thuộc phụ lớp này được xếp vào đới IB

+ Phụ lớp 4d: Đá granit Có thể xem đây là đá tươi, không bị phong hóa, và đượcxếp vào đới II

Bảng I-3: Các chỉ tiêu cơ lý lớp 4

Hệ thống đứt gãy phương Á Vĩ tuyến: Cũng khá phát triển nhưng thường rất ngắn,đều là các đứt gãy nhánh của của hai hệ thống đứt gãy trên Chúng chỉ đóng vai trò pháhủy các cấu trúc nội đới

b Động đất:

Khu vực Tây Bắc chính là vùng trọng điểm xảy ra động đất ở Việt Nam, với gần 10trận động đất lớn, nhỏ kể từ năm 2001 đến nay Nguyên nhân chính là do đứt gãy địachất Điện Biên-Lai Châu và Sông Mã-Sơn La

Thống kê cho thấy từ năm 1900 đến nay có 6 trận động đất mạnh đã xảy ra tại ViệtNam (viện Vật lý Địa cầu) Đó là các trận động đất xảy ra vào năm 1935 tại Điện Biên;năm 1942 tại Điện Biên; năm 1964 tại Yên Thế (Bắc Giang); năm 1983 tại Tuần Giáo(Lai Châu); năm 2001 tại Điện Biên và năm 2006 tại Đô Lương (Nghệ An) Trong đó,trận động đất mạnh nhất xảy ra vào năm 1983 với cường độ 6.8 độ Richter

Ngày 17 tháng 2 năm 2008, một trận động đất cường độ 2.2 độ Richter đã xảy ra tạiĐiện Biên với tâm chấn cách TP Điện Biên Phủ 15 km về phía Tây, Nguyên nhân là dovết đứt gãy địa chất kéo dài từ thị xã Mường Lay qua cánh đồng Mường Thanh và sangLào với chiều dài trên 1,200 km

Ngày 4 tháng 3 năm 2008, một trận động đất cường độ 4.5 độ Richter đã xảy ra tạiđịa phận huyện Mường Tè với tâm chấn ở độ sâu khoảng 5 km

Theo tài liệu phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam – Thiết kế công trình chịu độngđất (TCXDVN 375 : 2006) thì huyện Mường Tè, tỉnh Lai Châu có đỉnh gia tốc nền (ag)

là 0.1195 tương đương vùng có động đất cấp VII theo thang MSK-64

I.2.2 Các đặc trưng khí tượng của công trình

1 Lưới trạm khí tượng thủy văn

Xung quanh và trong khu vực dự án có một số trạm khí tượng, trạm đo mưa và trạmthủy văn được xem xét để thu thập và xử lý tại liệu Có trạm khí tượng được quan tâm

là trạm Lai Châu, Mường Tè, số liệu mưa thu thập từ 4 trạm đo mưa là trạm Nà Hừ, Sìn

Hồ, Lai Châu, Mường Tè

Do trong khu vực dự án không có các trạm thủy văn đo mực nước và lưu lượng dòngchảy, cho nên chúng tôi thu thập tài liệu thủy văn từ trạm Nà Hừ trên suối Nậm Bum vàtrạm Nậm Giàng trên sông Nậm Na

Sơ đồ phân bố vị trí các trạm khí tượng, trạm đo mưa và trạm thủy văn được chotrong phần phụ lục Vị trí các trạm khí tượng thủy văn trên được tổng hợp trong bảng

Bảng I-4: Vị trí các trạm khí tượng thủy văn so với tuyến nghiên cứu

T T Tên trạm Kinh độ Vĩ độ Ghi chú

độ quan trắc ở mỗi trạm trên Bảng 1.3 cho thống kê về thời gian quan trắc cùng các yếu

tố quan trắc tại các trạm khí tượng, thủy văn trên

Qua các số liệu thống kê trong bảng, chúng ta có một số đánh giá về mức độ quantrắc tài liệu khí tượng thủy văn tại các trạm quan trắc xung quanh khu vực dự án nhưsau:

Về tài liệu khí tượng: Tài liệu quan trắc tại trạm Lai Châu (54 năm), Mường Tè (49)

đủ dài, các yếu tố quan trắc liên tục, đáp ứng được yêu cầu tính toán phục vụ thiết kế

Về tài liệu mưa: Tài liệu mưa tại 4 trạm khá đồng bộ, có quan trắc mưa đến nay (năm2009)

Bảng I-5: Mức độ quan trắc khí tượng thủy văn của các trạm

T

T Tên trạm Trên sông Yếu tố quan trắc

Thời gian quan trắc

4 Nà Hừ Nậm Bum X, Q 1968-nay

Ghi chú: X: Quan trắc mưa W: Quan trắc độ ẩm tương đối

Z: Quan trắc bốc hơi G: Quan trắc gió, hướng gió

T: Quan trắc nhiệt độ Q: Quan trắc lưu lượng

ρ: Quan trắc độ đục

Về tài liệu dòng chảy: Trạm thủy văn Nà Hừ trên suối Nậm Bum quan trắc 42 năm(1962-2009) các yếu tố lưu lượng trung bình tháng (Q), đồng thời thu thập các trận lũtrong mùa lũ của 10 năm có lũ lớn nhất trong thời kỳ quan trắc

Trạm thủy văn Nậm Giàng có thời gian quan trắc Q dài (1965-2009), Trạm thủy vănBản Củng chỉ quan trắc Q, từ 1962-1987 sau đó ngừng quan trắc

Như vậy có thể kết luận rằng, mặc dù trong lưu vực không có trạm đo lưu lượngnhưng đã thu thập được số liệu các trạm khí tượng thuỷ văn đã quan trắc xung quanhkhu vực công trình, tính đồng bộ của các tài liệu quan trắc tương đối cao, độ dài chuỗitài liệu dài Những tài liệu quan trắc cơ bản đã được thu thập, sẽ là cơ sở đáng tin cậy đểtiến hành tính toán và xử lý tài liệu

5 Lượng mưa trung bình năm, tháng, lượng mưa lớn nhất

Lượng mưa rơi trên lưu vực được phản ánh qua tài liệu quan trắc mưa của các trạm

đo mưa khác như: trạm Mường Tè, trạm Lai Châu, trạm Nà Hừ và trạm Sìn Hồ

Bảng I-6: Lượng mưa tháng, năm tại trạm Mường Tè thời kỳ 1961-2009 (mm)

0

29, 5

47, 8

129, 3

264, 9

471, 7

618, 9

445, 4

183, 2

111, 3

68, 1

33, 4

2430, 7 Max,ngà

y

48,

9

53, 8

70,

183, 3

232, 1

372, 6

221, 5

148, 2

107, 3

90, 8

50,

Bảng I-7: Lượng mưa tháng, năm tại trạm Lai Châu thời kỳ 1956-2009 (mm)

7

37, 6

Bảng I-8: Lượng mưa tháng, năm tại trạm Nà Hừ thời kỳ 1970-2009 (mm)

6

31, 4

55, 2

179,

58, 9

74, 0

181, 8

147, 0

86, 8 52,

Bảng I-9: Lượng mưa tháng, năm tại trạm Sìn Hồ thời kỳ 1961-2009 (mm)

Max,ngà

Tài liệu quan trắc mưa từ 4 trạm đo mưa trên đây cho chúng ta một bức tranh toàn

cảnh về lượng mưa trung bình trên lưu vực Lượng mưa trung bình nhiều năm tại các

trạm dao động từ 2100mm-2700mm

Lượng mưa trung bình lưu vực: Lượng mưa trung bình lưu vực tuyến công trình

thuỷ điện Mường Kim được tính theo phương pháp:

+ Theo bản đồ đẳng trị lượng mưa năm

+ Bình quân số học

− Phương pháp đường đẳng trịChúng ta đã có bản đồ đẳng trị mưa của khu vực

(PLTV-01), từ bản đồ đẳng trị mưa ứng với diện tích lưu vực, sẽ tính được lượng

mưa trung bình nhiều năm trên lưu vực theo công thức:

31702

M k

k k k

F

X X F X

mm/năm+ Trong đó:

• Xk: là giá trị của đường đẳng trị mưa thứ k

• M: là tổng số đường đẳng trị mưa tính toán

• Fk: là diện tích kẹp giữa đường Xk và Xk+1

− \ Phương pháp tính bình quân số học

Nếu theo phương pháp này, lượng mưa trung bình nhiều năm (X0) trên lưu vực được

tính trung bình số học theo 3 trạm đã chọn trên và theo công thức:

534 2 1

1 , 0

0 = ∑i N= X i =

N X

mm/năm

• Với X0,i là lượng mưa trung bình nhiều năm của các trạm Mường Tè, Nà Hừ,

Sìn Hồ

Qua 2 phương pháp tính, cho thấy kết quả khác nhau nhiều là do mưa khu vục này có

sự biến đổi lớn, cách tính bình quân số học ít cơ sở nhất cũng cho giá trị X0 = 2534

mm/năm, cách tính theo phương pháp đường đẳng trị mưa từ Viện Khí tượng Thủy văn

cho X0 = 3170 mm/năm Lưu vực tính toán nằm sát biến giới, phần số liệu thuộc địa

phận Trung Quốc lại không thu thập được nên chỉ dựa vào xu thế biến đổi lượng mưa

phần lưu vực thuộc Việt Nam thì thấy rằng lưu vực nghiên cứu thuộc vùng mưa lớn

(trên 3000mm/năm) Vì vậy, đề nghị lấy kết quả X0 = 3170mm/năm là lượng mưa trung

bình nhiều năm cho lưu vực Nậm Sì Lường 3 và phân bổ cho các tháng tương tự trạm

Nà Hừ như trong bảng sau:

Bảng I-10: Phân bổ cho các tháng tương tự trạm Nà Hừ

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

TB 36,

0

40,9

71,9

167,6

385,9

613,6

808,8

548,8

234,2

152,5

76,

8 32,8 3170

Lượng mưa một ngày lớn nhất thiết kế

− Mưa ngày là tài liệu quan trắc rất cần thiết để tính toán dòng chảy ngày đêm của

dự án thủy lợi, thủy điện Còn mưa ngày lớn nhất được sử dụng để tính toán đỉnh

lũ tần suất xuất hiện tại công trình

− Đối với dự án này, lượng mưa ngày lớn nhất được thống kê từ lượng mưa quantrắc lớn nhất ngày của mỗi năm trong chuỗi thực đo trạm Nà Hừ

− Qua đó tính được các đặc trưng thống kê của chuỗi, xây dựng đường tần suất lýluận Piếc Sơn III và xác định được giá trị mưa ngày max theo tần suất như trongbảng dưới đây

Bảng I-11: Đặc trưng thống kê lượng mưa ngày lớn nhất trạm Mường Tè

Trạm đo mưa Đặc trưng thống kê Lượng mưa ngày lớn nhất Hp (mm)

6 Hướng gió, đà gió

Tốc độ gió trung bình, tốc độ gió mạnh nhất và hướng gió thịnh hành trong các nămquan trắc tại trạm khí tượng Lai Châu, Mường Tè được cho trong bảng Trong mùađông (tháng 10 – tháng 3 năm sau) hướng gió thịnh hành là Đông Bắc Mùa hè (tháng5-18) hướng gió thịnh hành là Nam, Đông Nam, Tây Nam Hai tháng chuyển tiếp: tháng

4 gió thịnh hành là Đông Nam và tháng 9 hướng thịnh hành là Đông Bắc

Bảng I-12: Hướng gió thịnh hành và tốc độ gió trung bình, gió mạnh nhất

tại Mường Tè, Lai Châu

Bảng I-13: Lượng bốc hơi (Piche) tại trạm Mường Tè, Lai Châu (mm)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII NămMường 47, 57, 79,0 76,1 71, 48, 45, 51, 54, 52, 44, 42, 669,0

Lai Châu

73,2

89,8

118,2

107,8

87,7

56,4

51,3

57,8

63,7

64,4

60,8

61,

4 892,6

Trước khi tính tổn thất bốc hơi, cần chuyển đổi bốc hơi Piche (Zpiche) sang bốc hơimặt nước (Zmn) Do lân cận khu vực đầu mối công trình thủy điện Nậm Sì Lường 3không có trạm đo bốc hơi mặt nước nên Zmn tính theo công thức:

piche p

+ Trong đó :

• Kp là hệ số tính chuyển đổi từ lượng bốc hơi đo bằng ống Piche đặt trong

vườn cỏ sang lượng bốc hơi mặt nước đo bằng chậu đặt trên bè nổi trên mặt

hồ Hệ số Kp được thí nghiệm trong thời gian 1972 đến 1978 tại hồ Ba Bể

và trạm thực nghiệm Suối Hai Nói chung hệ số này dao động xung quanh

giá trị Kp = 1,50, có thể điều chỉnh cho phù hợp với cao độ khu vực mỗi dự

án Đối với dự án hồ Nậm Sì Lường 3, đề nghị lấy hệ số Kp=1,55 để tính

chuyển đổi từ lượng bốc hơi Piche sang bốc hơi mặt nước

− Như vậy ta có lượng bốc hơi mặt nước trong năm của dự án là:

• ΔZ là lượng tổn thất bốc hơi mặt hồ trong thời đoạn tính toán (mm)

• Zmn là lượng bốc hơi mặt nước quan trắc trong thời kỳ tính toán (mm)

• Zlv lượng bốc hơi bình quân lưu vực trong thời đoạn tính toán (mm)

• X0 là lượng mưa trung bình nhiều năm trên lưu vực (mm/năm)

• Y0 là lớp dòng chảy trung bình nhiều năm trên lưu vực (mm/năm)

• W0 là tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm trên lưu vực

• Flv là diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình (km2)

− Chúng ta có Flv = 185 km2, X0 = 3170 mm/năm (đã tính ở trên), Y0 = 2665(mm/năm) theo kết quả tính toán trên, chúng ta có:

Zlv = 3170 - 2665 = 505 mm/năm

ΔZ = 1039 - 505 = 534 mm/năm

− Sau đó lượng tổn thất bốc hơi mặt hồ Nậm Sì Lường 3 được phân phối cho cáctháng theo hệ số phân phối trạm Mường Tè Kết quả ở bảng sau

Bảng I-14: Tổn thất bốc hơi mặt hồ Nậm Sì Lường 3 (mm)

Bảng I-15: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm, nhỏ nhất, lớn nhất tại trạm

Bảng I-16: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm, nhỏ nhất, lớn nhất tại trạm

khí tượng Lai Châu ( 0 C)

c Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối quan trắc được tại trạm khí tượng Lai Châu, Mường Tè được cho ởphần phụ lục Sau khi tính giá trị độ ẩm không khí tương đối trung bình, lớn nhất và nhỏnhất nhiều năm cho các tháng và cho cả năm được thống kê trong các bảng 2.3, 2.4 Độ

ẩm ở khu vực dự án được lấy bằng độ ẩm tại trạm khí tượng Mường Tè

Bảng I-17: Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm tại trạm khí tượng Mường Tè

Bảng I-18: Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm tại trạm khí tượng Lai Châu (%)

g I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII NămMin 48,0 50,0 46,0 52,0 51,8 63,0 68,0 73,0 64,0 59,0 62,0 48,0 46,0

TB 81,2 76,6 74,5 76,8 80,6 86,0 87,7 85,1 82,8 84,5 84,2 83,6 82,0Max 98,0 96,3 97,0 98,0 97,0 100 99,0 98,3 98,0 97,0 98,0 98,8 100

I.2.3 Các đặc trưng dòng chảy thiết kế

1 Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm

a Dòng chảy năm thiết kế

 Phương pháp tương tự thủy văn

Gần lưu vực nghiên cứu có trạm thủy văn Nà Hừ (F = 115 km2) trên sông trên sôngNậm Bum, trạm Nậm Giàng (F = 6740 km2) trên sông Nậm Na có thể dùng làm tương

tự được Tại trạm tài liệu quan trắc dòng chảy đáng tin cậy Tuy nhiên, trạm NạmGiàng, có diện tích lưu vực quá lớn (gấp 36 lần) so với lưu vực nghiên cứu nên chọntrạm Nà Hừ là trạm tương tự để tính toán dòng chảy năm Diện tích lưu vực tính đếntuyến đập Nậm Sì Lường 3 là 185km2

Lượng dòng chảy trung bình tháng và năm tuyến đập Nậm Sì Lường 3 được xác địnhtheo trạm thủy văn tương tự theo công thức sau:

TT TT

CT X

F

F K

• QCT: Lưu lượng tuyến công trình

• QTT: Lưu lượng trạm thủy văn tương tự

• FCT , FTT: Diện tích tuyến công trình và diện tích trạm tương tự

• KX: Hệ số hiệu chỉnh theo tỷ lệ lượng mưa trung bình nhiều năm giữa mưa bình quân lưu vực nghiên cứu và trạm tương tự Căn cứ vào các tài liệu mưacũng như bản đồ đẳng trị mưa xác định được hệ số điều chỉnh tỷ lệ mưa giữahai lưu vực là KX

− Từ chuỗi số liệu của trạm Nà Hừ xác định được dòng chảy tại các trạm là QoNH =13,6 (m3/s), Mo = 87,6 l/s.km2

− Kết quả tính toán dòng chảy năm tại tuyến đập Nậm Sì Lường 3 theo trạm thủyvăn Nà Hừ là QoCT = 16,0 (m3/s), Mo = 86,5 l/s.km2

 Tính theo quan hệ mưa dòng chảy

− Để tính toán dòng chảy theo phương pháp này có thể dùng quan hệ giữa lượngmưa (X) và độ sâu dòng chảy (y) như sau:

X Z

X

y

n n

−

1

11

+ Trong đó:

• X- Lượng mưa trung bình lưu vực

• y - Lớp dòng chảy

• Z0 - Khả năng bốc hơi lớn nhất của lưu vực

• n - Thông số phản ánh đặc điểm địa hình

− Lưu vực nghiên cứu thuộc vùng Bắc Tây Bắc, theo bảng 2-3 QP.TL C-6-77 thì n

= 0.5, Z0 = 700 mm X là lượng mưa trung bình lưu vực, theo tính toán phần trên

X = 3170 mm Kết quả tính y = 2846mm, Q = 16,7 (m3/s), Mo = 90 l/s.km2

Nhận xét kết quả tính toán: Kết quả tính toán theo 2 phương pháp trên cho kết quả

khác nhau không nhiều Kết quả tính theo công thức kinh nghiệm thiên lớn, kết quả tínhtheo trạm Nà Hừ khá phù hợp với kết quả tra trên bản đồ mô đun dòng chảy do ViệnKTTV xây dựng năm 2000 nên kiến nghị chọn kết quả tính toán theo trạm thủy văn Nà

Qp%(m3/s)

Trạm Nà Hừ 115 13,4 2,5 4,6 19,3 17,8 15,5 13,2 11,1 10,1 9,4Tuyến đập NSL3 185 16,0 2,5 4,6 31,0 28,6 24,9 21,2 17,9 16,2 15,1

d Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Bảng I-20: Lưu lượng trung bình dòng chảy tháng tuyến đập Nậm Sì Lường 3

44,83

29,0

8 20,74

14,03

42,51

27,53

19,62

41,56

26,93

19,19

37,00

24,01

17,12

34,59

22,37

16,00

49,22

33,64

47,93

32,78

21,25

15,14

37,69

25,73

16,69

53,00

36,23

23,49

16,6911,3

6 8,11 15,74

36,91

23,92

17,04

29,17

18,93

56,53

38,63

25,04

17,90

19,53

54,64

37,34

24,27

17,30

39,24

26,85

17,38

48,27

32,96

61,95

42,33

27,45

19,53

27,88

18,07

63,42

43,37

58,25

39,75

25,81

18,41

54,38

37,17

24,09

17,21

46,12

29,94

21,34

14,46

47,15

32,27

20,91

14,89

64,62

44,23

55,76

36,1

4 25,73

17,4712,4

9 24,22

30,29

21,60

14,63

39,84

27,19

32,53

21,08

15,06

47,67

30,8

9 22,03

14,97

e Đường cong duy trì lưu lượng

Bảng I-21: Đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm được tính chuyển từ số

Thời gian Lũ điển hình Tuyến đập Nậm Sì Lường 3

Bảng I-23: Lưu lượng max các tháng mùa kiệt tại tuyến công trìnhthủy điện Nậm Sì

55 g/m3 (tương tự như một số dự án thủy điện trong khu vực) để tính toán

1 Độ đục lơ lửng trung bình: 45 g/m3

2 Tỷ lệ bùn cát di đẩy lấy bằng 30% bùn cát lơ lửng

Vll 1năm(103 m3)

Vdđ 1năm(103 m3)

V 1 năm(103 m3)

V 75 năm(103 m3)

1

J R n

Quan hệ Q=f(Zhl) tuyến đập TĐ Nậm Sì Lường 3

Bảng I-25: Quan hệ Q = f(Zhl) đập Nậm Sì Lường 3

Zhl(m) 476,05 477,00 478,00 479,00 480,00 481,00 482,00 483,00 484,00

Q(m 3 /s) 0,0 22,9 119,6 283,4 512,5 799,2 1142,9 1541,0 1990,5

Zhl(m) 485,00 486,00 487,00 488,00 489,00 490,00 491,00 492,00 493,00

Q(m 3 /s) 2491,8 3040,2 3645,1 4307,0 5027,1 5807,1 6666,6 7579,6 8550,5

Hình I-3: Quan hệ Q = f(Zhl) đập Nậm Sì Lường 3 Bảng I-26: Quan hệ Q = f(Zhl) kênh xả nhà máy thủy điện Nậm Sì Lường 3

Zhl(m) 414,87 415,50 416,00 416,50 417,00 417,50 418,00 418,50 419,00

Q(m 3 /s) 0,0 9,8 35,6 81,6 146,5 238,3 371,2 543,4 748,2

Zhl(m) 419,50 420,00 420,50 421,00 421,50 422,00 422,50 423,00 423,50

Q(m 3 /s) 986,1 1259,5 1592,4 1963,5 2369,0 2809,9 3287,2 3797,5 4340,9

Hình I-4: Quan hệ Q = f(Zhl) kênh xả nhà máy thủy điện Nậm Sì Lường 3 5.Quan hệ Z=f(F) và Z=f(W)

Đặc trưng lòng hồ Nậm Sì Lường 3 được xây dựng từ bản đồ đo đạc địa hình lòng hồ

tỷ lệ 1/1000 cho tuyến đập kết hợp bản đồ kỹ thuật số 1/10.000 của cục bản đồ Kết quảđược tổng hợp trong bảng sau

Bảng I-27: Đặc trưng lòng hồ Nậm Sì Lường 3

− Đá granit ốp lát – xây dựng: Diện tích phân bố các khối đá magma chiếm khoảng1/3 diện tích tờ bản đồ Khi Sứ - Mường Tè nói chung, dự án nằm ngay trên cáckhối magma của phức hệ Phu Si Lung nói riêng.

− Vật liệu đá cốt liệu: Cả khu vực Mường Tè nói chung và khu vực dự án nói riêng,

có lượng đá granit rất lớn Đá có cường độ cao, đáp ứng tốt các yêu cầu dùng làmcốt liệu cho bê tông Tuy nhiên, khai thác lại khó khăn Để xác định có khai tháclàm cốt liệu hay không là bài toán kinh tế cần tính toán

f Cát xây dựng

− Cát xây dựng: Cát có thể sử dụng để xây dựng ở Bản Giảng Cát trắng thạch anhphân bố ở thềm bậc I và bãi bồi dọc theo suối Bản Giảng, có chiều dài 600 m,rộng 200 m, bề dày lớp cát có nơi quan sát được 2.0 m

− Mặt cắt từ trên xuống như sau:

+ Lớp cát màu trắng dày 2 m, thành phần chủ yếu là thạch anh

+ Lớp cuội pha cát dày 0.5 m

+ Lớp cuội tảng có độ chọn lọc tốt Kết quả phân tích độ hạt: i) cấp hạt 1 – 2 mm: thạch anh = 95%, ít mica; ii) cấp 1.0 – 0.5 mm: thạch anh = 95 %, mica ≈

5 %, ít felspat; iii) < 0.1 mm: thạch anh = 61.27 %

− Cát đang được khai thác phục vụ cho nhân dân địa phương xây dựng công trình

I.3 Điều kiện kinh tế - xã hội

I.3.1 Điều kiện kinh tế

Theo báo cáo tình hình thực hiện kế hoạch phát triển KTXH, đảm bảo Quốc phòng

-An ninh năm 2014, kế hoạch năm 2015 tỉnh Lai Châu:

− Tốc độ tăng trưởng kinh tế ước đạt 8,61%;

− Cơ cấu kinh tế: nông, lâm nghiệp và thủy sản 24,51%, công nghiệp - xây dựng22,95 %; dịch vụ 46,96%; tổng sản phẩm trên địa bàn bình quân đầu người ướcđạt 16,27 triệu đồng, tăng 2,05 triệu đồng so với năm 2013

− Ước đến hết năm 2014, tỷ lệ hộ nghèo giảm từ 27,22% xuống còn 23,72% (giảm 3,5 điểm %), cận nghèo giảm từ 8,71% xuống còn 6,55% (giảm 2,16 điểm %).

− Tổ chức đào tạo nghề cho 5.077 lao động, giải quyết việc làm cho 6.600 lao động

I.3.2 Tình hình văn hóa-xã hội

1 Dân số-dân tộc

Dân số toàn tỉnh có 403,20 nghìn người, gồm 20 dân tộc cùng sinh sống trong đódân tộc Thái 131.822 người, chiếm 34%; dân tộc Mông 86.467 người, chiếm 22,30%;dân tộc Kinh 54.027 người, chiếm 13,94%; dân tộc Dao 51.995 người, chiếm 13,41%;dân tộc Hà Nhì 14.658 người, chiếm 3,78%; dân tộc Giáy 12.443 người, chiếm 3,21%;dân tộc Khơ Mú 7.464 người, chiếm 1,93%; dân tộc La Hủ 10.141 người, chiếm 2,62%;dân tộc Lự 6.074 người, chiếm 1,57%; dân tộc Lào 6.020 người, chiếm 1,55%; dân tộcMảng 2.995 người, chiếm 0,77%; dân tộc Cống 1.256 người, chiếm 0,32%; dân tộc Hoa

588 người, chiếm 0,15%; dân tộc Si La 546 người, chiếm 0,14%; dân tộc Kháng 161người, chiếm 0,04%; dân tộc Tày 295 người, chiếm 0,08%; dân tộc Mường 116 người,chiếm 0,03%; dân tộc Nùng 180 người, chiếm 0,05%; dân tộc Phù Lá 27 người, chiếm0,01%; các dân tộc khác 458 người, chiếm 0,12% (tính đến ngày 31/12/2011)

10 Giáo dục-đào tạo

Năm học 2014-2015 toàn tỉnh có 433 trường, 128.211 học sinh, 6.434 phòng học,công tác phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 5 tuổi đạt kết quả tốt, 108 xã, phường, thị trấnđược công nhận đạt chuẩn phổ cập Mầm non cho trẻ 5 tuổi

Đến nay đã mở 77 lớp đào tạo, bồi dưỡng cho 4.891 người; cử đi đào tạo Đại học và sauĐại học 87 người, bồi dưỡng chuyên viên cao cấp 06 người; tuyển sinh 520 em vào hệ caođẳng và trung cấp hệ chính quy tại trường Cao đẳng Cộng đồng; đào tạo, bồi dưỡng 438 họcviên tại Trường Trung cấp y tế; tổ chức xét duyệt và chọn 30 học sinh vào đại học hệ cửtuyển năm 2014

11 Giao thông vận tải

Đường bộ có liên tỉnh lộ Lai Châu (Mường Lay) - Mường Tè chạy qua, nối thị trấnMường Tè với thị xã Lai Châu cũ nay là thị xã Mường Lay tỉnh Điện Biên, qua huyệnSìn Hồ

12 Hệ thống điện và thông tin liên lạc

Hệ thống điện lưới tiếp tục được đầu tư đến các xã, bản và các điểm dân cư Đến hếtnăm 2013 có 95/108 xã có điện lưới quốc gia, tỷ lệ hộ gia đình được sử dụng điện lướiquốc gia là 74,02%; phấn đấu đến năm 2020 cơ bản giải quyết được nhu cầu về sử dụngđiện đến mọi người dân

Hầu hết tại các trung tâm cụm xã và trung tâm các xã đều được phủ sóng điện thoại;

có các dịch vụ mới như: EMS, thư chuyển, Fax công cộng, dịch vụ tiết kiệm tài khoản

cá nhân, kết nối Internet tốc độ cao

CHƯƠNG II: CHỌN TUYẾN VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH II.1 Chọn tuyến công trình

II.1.1 Nguyên tắc chọn tuyến công trình

Trong việc thiết kế và xây dựng cụm công trình đầu mối, vấn đề chọn tuyến côngtrình đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng tới kết câu và cách bố trị các công trình trongcụm đầu mối, cũng như điều kiện thi công, khai thác quản lý…

Tuyến được chọn theo các điều kiện thủy văn địa chất, địa hình, thi công, quản lý vậnhành và trên cơ sở so sánh về kinh tế - kỹ thuật căn cứ vào nhiệm vụ, yêu cầu đặt ra

− Theo điều kiện địa hình: Vị trí tuyến đập chọn sao cho khối lượng đập là nhỏnhất, đồng thời phải đủ chỗ để bố trí các công trình cơ bản

− Theo điều kiện địa chất: Tuyến công trình có điều kiện địa chất phù hợp với loạikết cấu đập, đảm bảo sự ổn định (trượt, lật, lún) và độ bền chung của toàn bộcông trình, đồng thời đảm bảo yêu cầu chống thấm tốt ở nền và quanh bờ

− Theo điều kiện thi công:

+ Có đủ mặt bằng bố trí các công trình phụ trợ phục vụ cho công tác xây dựng công trình chính

+ Đảm bảo dẫn dòng thi công thuận lợi

+ Gần vị trí có sẵn các mỏ vật liệu đáp ứng các yêu cầu xây dựng

− Theo điều kiện vận hành: công trình vận hành thuận tiện, chi phí nhỏ nhất

− Theo điều kiện môi trường, di dân tái định cư: giảm thiểu tối đa diện tích ngập lụtđất canh tác, hạn chế di dân, đền bù ít, bảo tồn được các giá trị văn hoá, có hiệuquả tổng hợp cao

II.1.2 Các phương án chọn tuyến công trình

Trên cơ sở bản đồ địa, bản đồ địa chất, khảo sát thực địa và tài liệu thiết kế của thủy điện Nậm Sì Lường 3 Tiến hành nghiên cứu các phương án bố trí tuyến công trình để khai thác nguồn thủy năng thượng nguồn sông Nậm Sì Lường, ta chọn được 2 phương

án tuyến để so sánh, lựa chọn

Dựa vào báo cáo địa chất khu vực xây dựng công trình đặt tại nơi có lòng sông hẹp,

độ dốc 2 bên bờ lớn nên khu vực xây dựng hẹp không đủ mặt bằng để bố trí các hạngmục như: công trình tháo lũ, khối lượng đất đá phải đào đắp là rất lớn khi xây dựng đậpVLĐP

Khu vực xây dựng khá hẹp lòng sông hẹp, dốc về 2 bên bờ, địa chất khu vực là nền

Hình I-5: Vị trí các phương án tuyến đập

 Điều kiện địa hình các tuyến công trình

− Tuyến 1: lòng sông rộng khoảng 25m, chiều dài đập khoảng 110m, đập caokhoảng 32m Bên bờ trái có độ dốc tương đối lớn, bên bờ phải độ dốc nhỏ hơn

− Tuyến 2: lòng sông rộng khoảng 35m, chiều dài đập khoảng 102m, đập cao 32m

Vị trí tuyến đập có độ dốc hai bên lòng sông khá lớn Độ dốc bên vai phải lớn hơnbên vai trái

 Điều kiện địa chất các tuyến công trình

− Tuyến 2: Đặc điểm địa chất: địa chất tương đồng với tuyến 1

 Khối lượng bê tông

Bảng I-28: Tính toán khối lương phương án tuyến đập 1

Khối lượng bê tông đập dângMặt

cắt Khoảng cách Diện tích (m2) Diện tích tb (m2) Khối lượng (m3)

D-D 10 354 338,3 3383

Tổng kl (m3) 19562

Bảng I-29: Tính toán khối lương phương án tuyến đập 2

Khối lượng bê tông đập dângMặt

cắt Khoảng cách Diện tích (m2) Diện tích tb (m2) Khối lượng (m3)

1 Phương án tuyến năng lượng

Tuyến năng lượng gồm kênh dẫn, bể áp lực và đường ống áp lực Tuyến năng lượng

bố trí bên vai trái của đập và chạy dọc theo suối Nậm Sì Lường Do đặc điểm tuyếnnăng lượng dài, địa hình có độ dốc không quá lớn, địa chất là nền đá ổn định nên ta lựachọn một phương án tuyến năng lượng như sau:

− Kênh dẫn mặt cắt hình chữ nhật dài khoảng 2550km , bề rộng đáy kênh 4m, chiềucao kênh 3m, độ dốc đáy kênh i=0,001;cao độ đáy kênh khoảng 490-495; tuyếnkênh nằm dọc theo suối Nậm Sì Lường theo đường đồng mức

− Bể áp lực ở cuối kênh dẫn, dự kiến đặt ở cao độ 490m, cao độ mặt đất tự nhiênkhoảng 505m

− Tuyến đường ống áp lực hở làm bằng thép có tổng chiều dài 172,5m, đường kínhống D=2,8m

2 Nhà máy

Để đảm bảo hiệu quả về khai thác cột nước ta chọn phương án nhà máy đặt cáchtuyến đập khoảng 2000m về phía hạ lưu, nơi có địa hình tương đối bằng phẳng Dự kiếnnhà máy đặt ở cao độ tự nhiên 435m, nền của nhà máy ở cao độ 410 sau khi đào khoảng25m

Lòng sông phía thượng lưu rộng hơn so với hạ lưu, thuận tiện xây dựng hồ chứa.

-Địa chất nền tốt cho việc xâydựng đập

-Lòng sông rộng, đảm bảo đủ cho việc bố trí các công trình (công trình tháo lũ, công trình lấy nước) Lòng sông phía thượng lưu rộng hơn so với hạ lưu, thuận tiện xây dựng hồ chứa

-Địa chất nền tốt cho việc xây dựng đập

-Khối lượng bê tông nhỏ hơn ( nhưng chênh lệch không quá lớn)

Nhược điểm

-Đập được xây dựng ở vị trí có lòng sông rộng, khối lượng xây đắp tương đối lớn

-Khối lượng bê tông đập lớn hơn (nhưng chênh lệch không quá lớn)

-Đập đươc xây dựng ở vị trí có lòng sông rộng, khối lượng xây đắp lớn

-Lòng sông hạ lưu hẹp hơn so với thương lưu, tiếp sau phần hạ lưu, lòng sông có khúc cong nên dễ gây lên hiện tượng xói mòn hạ lưu.-Dung tích hồ chứa bé, không đủ điều tiết ngày

-Tuyến năng lượng dài hơn

⇒ Kiến nghị: chọn phương án tuyến đâp là phương án 1

II.2 Bố trí công trình

II.2.1 Nguyên tắc chung về bố trí công trình

− Điều kiện cơ sở: Do công trình đầu mối thường gồm nhiều hạng mục CT lên cần

bố trí công trình một các hợp lý, hài hòa để đảm bảo thực hiện các nhiệm vụ đặt

− Điều kiện quản lý vận hành: Đảm bảo điều kiện làm việc của mỗi công trình trong

hệ thống, hoạt động của chúng không bị ảnh hưởng lẫn nhau

− Điều kiện thi công – xây dựng: Cần chú ý sơ đồ tổ chức để xây dựng và tiện độthi công để xây dựng công trình trong thời gian ngắn nhất, cường độ thi công xen

kẽ hợp lý Tổ chức dẫn dòng thi công hợp lý, tận dụng lực lượng xây dựng sẵn có

− Điều kiện kỹ thuật vận hành: Xây dựng công trình đầu mối sao cho vận hành

thuận lợi, tự động hóa, đơn giản, chắc chắn và tối đa đảm bảo vận hành an toàn,linh hoạt Công trình tuyến áp lực đơn giản, ít sửa chữa, điều kiện thủy lực vào, rathuận lợi giảm tổn thất, tận dụng điều kiện thiên nhiên sẵn có, khai thác, sủ dụng

và bảo quản nguồn nước

− Các điều kiện khác: Ngoài ra cần chú ý tạo cảnh quan, công trình kiến trúc, mỹthuật hài hóa với môi trường, ít tác động vào tự nhiên, có thể dự kiến trước sựnâng cấp, nâng cao năng lực sản xuất.

II.2.2 Thành phần công trình trên tuyến áp lực và tuyến năng lượng

− Công trình đầu mối

+ Tuyến đập dâng kết hợp tràn toàn tuyến

+ Công trình tiêu năng

− Tuyến năng lượng gồm

+ Cửa lấy nước

− Do đập nhỏ, lưu lượng bé, tổn thất ngập lụt nhỏ, dao động mực nước ít nên sửdụng tràn tự do

− Tuyến đập dài, đủ bố trí tràn tự do

4 Tuyến năng lượng

Tuyến năng lượng bố trí trên bên trái bao gồm: Cửa lấy nước, kênh dẫn, bể áp lực,đường ống áp lực và nhà máy thuỷ điện, kênh xả hạ lưu

− Kênh dẫn: Kênh dẫn mặt cắt hình chữ nhật dài khoảng 2550km , bề rộng đáykênh 4m, chiều cao kênh 4m, độ dốc đáy kênh i=0,001;cao độ đáy kênh khoảng490-495; tim tuyến kênh nằm dọc theo suối Nậm Sì Lường

− Bể áp lực: Bể áp lực là công trình nối tiếp giữa đường dẫn và đường ống có áp,

Bể áp lực được bố trí ở cuối kênh dẫn nước, vị trí của bể áp lực được đặt trên caotrình 492m

− Đường ống áp lực: đường ống hở làm bằng thép có chiều dài từ bể áp lực đếnđoạn phân nhánh là154m, đường kính ống D=2,6m Đoạn đường ống phân nhánh

có chiều dài 18,5m, D=2m Dọc tuyến đường ống bố trí các mố néo và mố đỡ

− Nhà máy: Nhà máy đặt cách tuyến đập khoảng 2000m về phía hạ lưu, nơi có địahình tương đối bằng phẳng Dự kiến nhà máy đặt ở cao độ tự nhiên 435m, nềncủa nhà máy ở cao độ 410 sau khi đào khoảng 25m

Hình I-6: Bố trí sơ bộ tuyến đập

Hình I-7: Sơ bộ bố trí tuyến năng lương và nhà máy

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THỦY VĂN, THỦY NĂNG VÀ ĐIỀU TIẾT

LŨ III.1 Tính toán thủy văn

− Dòng chảy kiệt

− Dòng chảy bùn cát

− Các đặc trưng đó dùng phục vụ cho việc tính toán thiết kế về thuỷ điện, thuỷ công

và thi công công trình

III.1.2 Tính chuẩn dòng chảy năm

1 Phương pháp tương tự thủy văn

Gần lưu vực nghiên cứu có trạm thủy văn Nà Hừ (F = 115 km2) trên sông trên sôngNậm Bum, trạm Nậm Giàng (F = 6740 km2) trên sông Nậm Na có thể dùng làm tương

tự được Tại trạm tài liệu quan trắc dòng chảy đáng tin cậy Tuy nhiên, trạm NạmGiàng, có diện tích lưu vực quá lớn (gấp 36 lần) so với lưu vực nghiên cứu nên chọntrạm Nà Hừ là trạm tương tự để tính toán dòng chảy năm Diện tích lưu vực tính đếntuyến đập Nậm Sì Lường 3 là 185km2

− Lượng dòng chảy trung bình tháng và năm tuyến đập Nậm Sì Lường 3 được xácđịnh theo trạm thủy văn tương tự theo công thức sau:

TT TT

CT X

F

F K

•QCT: Lưu lượng tuyến công trình

•QTT: Lưu lượng trạm thủy văn tương tự

•FCT , FTT: Diện tích tuyến công trình và diện tích trạm tương tự

•KX: Hệ số hiệu chỉnh theo tỷ lệ lượng mưa trung bình nhiều năm giữa mưa bình quân lưu vực nghiên cứu và trạm tương tự Căn cứ vào các tài liệu mưa cũng như bản đồ đẳng trị mưa xác định được hệ số điều chỉnh tỷ lệ mưa giữa hai lưu vực là KX

− Từ chuỗi số liệu của trạm Nà Hừ xác định được dòng chảy tại các trạm là QoNH =13,4 (m3/s), Mo = 87,6 l/s.km2

− Kết quả tính toán dòng chảy năm tại tuyến đập Nậm Sì Lường 3 theo trạm thủyvăn Nà Hừ là QoCT = 16,0 (m3/s), Mo = 86,5 l/s.km2

5 Tính theo quan hệ mưa dòng chảy

Áp dụng nhiều phương pháp tính toán cho trường hợp không có tài liệu: Phươngpháp quy định trong [QP2] các kết quả khôi phục số liệu theo mô hình TANK của Nhật

Phương pháp quy phạm thuỷ lợi

Mô đuyn dòng chảy năm

− Để tính toán dòng chảy theo phương pháp này có thể dùng quan hệ giữa lượngmưa (X) và độ sâu dòng chảy (y) như sau:

X Z

X

y

n n

−

1

11

+ Trong đó:

• X- Lượng mưa trung bình lưu vực

• y - Lớp dòng chảy

• Z0 - Khả năng bốc hơi lớn nhất của lưu vực

• n - Thông số phản ánh đặc điểm địa hình

− Lưu vực nghiên cứu thuộc vùng Bắc Tây Bắc, theo bảng 2-3 QP.TL C-6-77 thì n

= 0.5, Z0 = 700 mm X là lượng mưa trung bình lưu vực, theo tính toán phần trên

X = 3170 mm Kết quả tính y = 2846mm, Q = 16,7 (m3/s), Mo = 90 l/s.km2

− Nhận xét kết quả tính toán:

Kết quả tính toán theo 2 phương pháp trên cho kết quả khác nhau không nhiều Kếtquả tính theo công thức kinh nghiệm thiên lớn, kết quả tính theo trạm Nà Hừ khá phùhợp với kết quả tra trên bản đồ mô đun dòng chảy do Viện KTTV xây dựng năm 2000nên kiến nghị chọn kết quả tính toán theo trạm thủy văn Nà Hừ Qo = 16,0 m3/s, Mo =86,5 l/s.km2

Bảng III-30: Dòng chảy năm thiết kế tuyến đập Nầm Sì Lường 3

(km2) Q(mo3/s) Cv Cs Qp%(m3/s)

Trạm Nà Hừ 115 13,4 2,5 4,6 19,3 17,8 15,5 13,2 11,1 10,1 9,4Tuyến đập NSL3 185 16,0 2,5 4,6 31,0 28,6 24,9 21,2 17,9 16,2 15,1

III.1.3 Phân phối dòng chảy năm

Như đã phân tích ở trên, trạm thuỷ văn Nà Hừ có đủ số liệu và nằm trong khu vựcđồng nhất khí hậu với lưu vực nghiên cứu, có đủ điều kiện là lưu vực tương tự để tínhtoán dòng chảy Từ số liệu thực đo lưu lượng trong 42 năm của trạm Nà Hừ, đã xácđịnh hệ số phân phối dòng chảy năm theo năm điển hình Kết quả hệ số phân bố dòngchảy được ghi ở bảng:

Bảng III-31: Hệ số phân phối dòng chảy theo năm điển hình (%)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

% 2,86 2,20 2,10 2,87 2,59 8,56 28,1 19,2 12,4 8,86 6,01 4,30 100

Với hệ số phân phối dòng chảy ở trên và giá trị dòng chảy năm đã tính toán dòngchảy trung bình tháng tại tuyến công trình được xác định như trình bày trong bảng

Bảng III-32: Lưu lượng trung bình dòng chảy tháng tuyến đập Nậm Sì Lường 3

4,66

6,36

5,75

19,02

62,21

42,51

27,53

19,62

13,3

4 9,53

18,4 8

4,55

6,21

5,62

18,59

60,83

41,56

26,93

19,19

12,9

9 9,32

18,0 6

4,05

5,53

5,01

16,52

54,12

37,00

24,01

17,12

11,6

2 8,29

16,0 9

3,79

5,16

4,67

15,40

50,60

34,59

22,37

16,00

10,8

4 7,74

15,0 2

3,68

5,03

4,55

14,97

49,22

33,64

21,77

15,57

10,5

0 7,54

14,6 1

3,59

4,90

4,43

14,63

47,93

32,78

21,25

15,14

10,2

4 7,34

14,2 4

2,82

3,85

3,48

11,53

37,69

25,73

16,69

11,8

7 8,09 5,77

11,1 9

3,97

5,41

4,90

16,18

53,00

36,23

23,49

16,69

11,3

6 8,11

15,7 4

2,59

3,53

3,19

10,58

34,59

23,58

15,32

10,9

3 7,40 5,29

10,2 7

3,20

4,36

3,95

12,99

42,68

29,17

18,93

13,5

1 9,12 6,54

12,6 8

4,23

5,77

5,22

17,21

56,53

38,63

25,04

17,90

12,1

3 8,66

16,7 9

3,27

4,47

4,04

13,34

43,71

29,86

19,36

13,7

7 9,38 6,69

12,9 8

3,47

4,72

4,28

14,11

46,29

31,67

20,48

14,6

3 9,90 7,09

13,7 5

2,14

2,92

2,6

4 8,69

28,57

19,53

12,6

5 9,03 6,11 4,38 8,48

198

8 5,57 4,29 4,10 5,58 5,06 16,69 54,64 37,34 24,27 17,30 11,70 8,38 16,2 4

4,93

4,46

14,71

48,27

32,96

21,34

15,23

10,3

3 7,39

14,3 3

4,64

6,33

5,73

18,93

61,95

42,33

27,45

19,53

13,2

5 9,49

18,4 0

3,20

4,37

3,95

13,08

42,77

29,26

18,93

13,5

1 9,12 6,55

12,7 0

4,07

5,56

5,03

16,61

54,38

37,17

24,09

17,21

11,6

2 8,34

16,1 6

4,36

5,95

5,39

17,81

58,25

39,75

25,81

18,41

12,4

8 8,92

17,3 0

4,07

5,55

5,03

16,61

54,38

37,17

24,09

17,21

11,6

2 8,33

16,1 5

5,05

6,90

6,24

20,57

67,55

46,12

29,94

21,34

14,46

10,34

20,0 6

5,82

7,93

7,18

23,66

77,61

53,09

34,42

24,52

16,61

11,90

23,0 6

4,09

5,58

5,05

16,69

54,55

37,34

24,18

17,21

11,7

0 8,36

16,2 2

6,10

8,33

7,54

24,87

81,57

55,76

36,14

25,73

17,47

12,49

24,2 2

5,90

8,05

7,29

24,09

78,82

53,87

34,93

24,95

16,87

12,08

23,4 2

5,11

6,98

6,32

20,82

68,32

46,72

30,29

21,60

14,63

10,46

20,3 0

2,98

4,07

3,68

12,13

39,84

27,19

17,64

12,5

6 8,52 6,10

11,8 2

3,56

4,87

4,41

14,54

47,67

32,53

21,08

15,06

10,2

4 7,30

14,1 5

200

8 7,10 5,46 5,22 7,12 6,45 21,25 69,78 47,67 30,89 22,03 14,97 10,69 20,7 2

200

9 5,56 4,28 4,09 5,58 5,05 16,69 54,55 37,34 24,18 17,21 11,70 8,36 16,2 2 TB

5,5

0

4,2 3

4,0 4

5,5 1

4,9 9

16,4 7

53,9 7

36,8 9

23,9 1

17,0 5

11,5

5 8,27

16,0 3

III.1.4 Đường duy trì lưu lượng ngày đêm

Đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm được tính chuyển từ số liệu thực đotrạm Nà Hừ

Toạ độ đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm tại tuyến công trình thủy điệnNậm Sì Lường 3 được trình bày ở bảng III.4, hình vẽ đường duy trì lưu lượng ngàyđược trình bày trong hình III.1

Bảng III-33 : Toạ độ đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm tuyến công trình

thủy điện Nậm Sì Lường 3

Hình III-8: Đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm

tuyến đập thủy điện Nậm Sì Lường 3

− Phương pháp sử dụng công thức thể tích, công thức Xololopski

− Phương pháp sử dụng công thức triết giảm;

− Phương pháp lưu vực tương tự

 Phương pháp công thức Xololopski

− Công thức có dạng:

ng a

(m3/s)+ Trong đó:

• a là hệ số dòng chảy trận lũ

• HP là lượng mưa thời đoạn thiết kế (mm)

• H0 là lớp nước tổn thất ban đầu

• fa là hệ số hình dạng trận lũ

• F là diện tích lưu vực tính toán (km2)

• te là thời gian lũ lên (giờ)

• Qng là lưu lượng cơ bản trong sông khi chưa có lũ

− Các yếu tố trong công thức được hướng dẫn lựa chọn và tính toán trong 6-77

QP.TL.C-Lượng mưa ngày thiết kế được tính theo lượng mưa một ngày lớn nhất trạm Nà Hừnhư đã nêu ở phần trên Kết quả tính lũ thiết kế theo công thức Xololopski biểu thị trongbảng

Bảng III-34: Lưu lượng đỉnh lũ ứng với các tần suất

tính theo công thức Xokolopski

 Phương pháp triết giảm

− Theo bản đồ đẳng trị Qmax10% của Viện khí tượng thủy văn thì q100 lưu vực nghiêncứu là 3,0m3/s/km, bản đồ được lập quy về lưu vực F=100km2

− Hệ số chuyển tần suất λp tham khảo quy phạm thủy lợi QPTL-C-6-77

− Trên cơ sở hệ số tính qmp, tính Qmaxp theo công thức sau:

δ

λ .

100

100

F q

Bảng III-35: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế các tuyến đập Nậm Sì Lường 3

xác định theo phương pháp triết giảm

(km2) lp/Qp

Tần suất p%

0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 5,0% 10%Lưu vực

NSLUONG 260 lp (mm) 1.666 1.539 1.446 1.353 1.162 1Tuyến đập

NSLUONG

3

185 (mQp3/s) 681 629 591 553 475 409

 Phương pháp lưu vực tương tự

Trên cơ sở số liệu thực đo lưu lượng lớn nhất tại trạm thuỷ văn Nà Hừ áp dụngphưong pháp triết giảm lưu lượng đỉnh lũ từ trạm thuỷ văn Nà Hừ về tuyến công trình.Kết quả tính toán cho tuyến đập Nậm Sì Lường 3 như sau

Bảng III-36: Kết quả tính Q maxp từ trạm thuỷ văn Nà Hừ

Bảng III-37: Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tuyến Nậm Sì Lường 3

+ Quan hệ giữa tổng lượng lũ 1 ngày (W1) với Qmax

+ Quan hệ giữa tổng lượng lũ 3 ngày (W3) với W1

+ Quan hệ giữa tổng lượng lũ 5 ngày (W5) với W3

− Kết quả phương trình tương quan và hệ số tương quan được ghi trong bảng dướiđây

Bảng III-39: Tương quan giữa tổng lượng và lưu lượng đỉnh lũ tại trạm Nà Hừ

Tương quan Hệ số tương quan

Bảng III-40: Tương quan giữa tổng lượng và lưu lượng đỉnh lũ tại các tuyến đập

0,2% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 5% 10%Đập

7 Đường quá trình lũ

Quy mô dự án Nậm Sì Lường 3 dự kiến thuộc công trình cấp III, tần suất lũ thiết kế p

= 1,0% và lũ kiểm tra p = 0,2% Lưu lượng và tổng lượng lũ tần suất đã tính được ởmục trên Con lũ điển hình được chọn là lũ có tỷ lệ đỉnh lớn và lượng lớn, lên nhanh,đồng thời có thời gian lũ trung bình Con lũ như vậy sẽ bất lợi cho công trình hồ chứađiều tiết dòng chảy Con lũ điển hình được chọn theo các điều kiện trên là lũ trong cácngày 14 đến 17 tháng VIII/1979

Sử dụng phương pháp thu phóng cùng tỷ số, giữ nguyên thời gian, trong đó có thể sửdụng hoặc tỷ số lưu lượng hoặc tỷ số tổng lượng giữa lũ thiết kế và lũ điển hình sẽ thuđược đường quá trình lũ thiết kế

Vì quan hệ tương quan giữa đỉnh là lượng lũ là chặt nên trong phần này sẽ sử dụng tỷ

lệ thu phóng theo lưu lượng đỉnh với hệ số thu phóng KQ

560

p DH

p Q

Q Q

Q

− Kết quả lũ thiết kế được ghi trong bảng dưới đây:

Bảng III-41: Đường quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập Nậm Sì Lường 3

Thời gian Lũ điển hình Tuyến đập Nậm Sì Lường 3