Đồ Án Xây Dựng Hồ Chứa Nước Bản Nùng

Nội dung tính toán thuyết minh I.Tên công trình: Hồ chứa nùng II.Địa điểm : Xã Đông Quan - huyện lộc Bình - tỉnh Lạng Sơn Sinh viên thực : nguyễn văn luyện Giáo viên hớng dẫn chính: th.s nguyễn thợng Cán hớng dẫn phần: Thuỷ công: th.s nguyễn thợng Thicông : mai sỹ hùng Lớp : 41 d2 Khoa : công trình thuỷ Giới thiệu chung Cụm hồ chứa nớc Tam quan bao gồm ba công trình: Hồ Pò Khoang (xã Quan Bản), Hồ Bản Nùng (xã Đông Quan), Đập Thông Lốc (xã Nam Quan) Nằm khu vực có tiềm đất canh tác nông nghiệp với tổng diện tích 870 Cụm công trình nằm phía trái sông Tà Bản Mặc dù khu vực phát huy đợc nông nghiệp nhng cha đợc đầu t khai thác triệt để nguồn nớc nên xảy tình trạng thiếu nớc cho trồng Ngoài hệ thống thuỷ lợi khu vực cha đợc xây dựng số phai tạm ngăn nớc tới cho vùng nhỏ khoảng đến 10 mà hàng năm phải đầu t sửa chữa tốn sau mùa hè Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết phải xây dựng vùng cụm công trình thủy lợi để cấp nớc tới, nớc sinh hoạt nhằm nâng cao đời sống cho nhân dân Hồ chứa Bản Nùng thuộc cụm công trình có nhiệm vụ cung cấp nớc tới cho 310 đất nông nghiệp Trong 94 lúa xuân, 250 lúa mùa, 40 công nghiệp 20 ăn cung cấp nớc sinh hoạt cho khoảng 800 nhân nằm vùng dự án chơng i nhiệm vụ công trình &điều kiện tự nhiên Đ1.1 nhiệm vụ thiết kế Công trình hồ chứa nớc Bản Nùng có nhiệm vụ là: -Tới nớc cho150ha lúa hai vụ -Tới nớc cho 150ha màu -Cấp nớc sinh hoạt cho 800 ngời Ngoài công trình có nhiệm vụ khác nh tiêu úng ,chống lũ cải tạo cảnh quan môi trờng Đ1.2 Địa lý khu vực công trình 1.2.1 Vị trí địa lý Lộc Bình huyện miền núi cách thị xã Lạng Sơn 23km phía Bắc,có biên giới dài 53 km giáp Trung Quốc Tổng diện tích tự nhiêm 97.249 ha, dân số 74.600 ngời (năm 1995) gồm 27 xã thị trấn 1.2.2 Địa hình lu vực : - Huyện Lộc Bình có sông : sông Kỳ Cùng sông Tam +Sông Kỳ Cùng dài 243 km, Flv = 6660 km2, đoạn qua huyện dài 87km có chi lu lớn Đồng Quan, Bản Thiều, Bản Chuối + Sông Tam dài 46km, Flv = 109 km2, đoạn qua huyện dài 18km có nhiều sông nhánh - Các sông chia huyện Lộc Bình thành lu vực, địa hình lòng chảo Xung quanh hai khu vực có núi cao bao bọc, thuận lợi cho việc xây dựng công trình thuỷ lợi phục vụ tới cho đất canh tác huyện nằm dọc theo ven hai sông Đ 1.3 Tình hình khí tợng thủy văn *Khái quát chung - Căn tài liệu trạm thủy văn Lộc Bình, lợng ma năm bình quân 1212mm Số ngày ma 130 ngày Mùa ma từ tháng - (5tháng lợng ma chiếm 73 - 78% tổng lợng ma năm.) - Mùa khô kéo dài tháng ,lợng bốc khoảng 1000 - 1100 mm Gió bão ảnh hởng đến Lộc Bình, tốc độ gió < 28 m/s, nhiệt độ trung bình 20 ữ 220C Các tháng mùa hạ 24 ữ 280C, nhiiệt độ lớn 370C - Về dòng chảy : mô đun dòng chảy trung bình Mo = 25 ữ 28 m3/s/km2, mùa lũ tập trung tháng ữ ,dạng lũ núi nhọn ,kéo dài từ ữ ngày - Dòng chảy kiệt M = 0,77 l/s/km2 Kéo dài 8ữ tháng, từ tháng 10ữ6 ,kiệt vào tháng 1và tháng Do địa hình dốc nên trồng thờng phân bố từ thấp đến cao: Lúa ruộng (ven sông) ,lúa nơng, màu đồi Công trình thủy lợi chủ yếu giải tới lúa ruộng màu ruộng 1.3.1.Đặc điểm khí hậu 1.3.1.1 Chế độ nhiệt : Lu vực sông Kỳ Cùng, có chế độ nhiệt thấp rõ rệt so với tỉnh Miền núi khác, có độ cao, nhiệt độ trung bình dao động từ 20 - 220C Nhiệt độ bình quân tháng thay đổi theo mùa rõ rệt mùa hạ thờng thợng tuần tháng kết thúc vào khoảng tháng Bảng 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình tháng, trung bình năm(oC) Trạm I II III Lạng Sơn Đình Lập 13,3 13,8 14,3 18,2 15,1 18,5 TB năm 22,1 25,5 26,9 27,0 26,6 25,2 22,2 18,3 14,8 21,2 22,3 25,6 26,8 27,1 26,2 25,3 22,4 18,7 15,1 21,4 IV V VI VII VIII IX X XI XII 1.3.1.2 Độ ẩm : Khu vực tính toán chịu ảnh hởng trực tiếp hình thái thời tiết khô hanh, đến tháng 2, độ ẩm tăng lên rõ rệt ma phùn nhiều đạt giá trị cực đại năm Các tháng mùa hạ độ ẩm tăng dần ảnh hởng đợt gió mùa đông nam, độ ẩm trung bình lớn vào tháng tháng tháng có lợng ma lớn năm Bảng 1.2 Độ ẩm không khí tơng đối trung bình tháng Trạm Lạng Sơn Đình Lập I 78 78 II 81 82 III 84 85 IV 83 85 V 81 83 VI 82 86 VII 84 86 VIII 85 86 IX 84 85 X 80 80 XI 78 78 XII 78 77 TB năm 82 83 1.1.3.3 Gió : Lộc Bình chịu ảnh hởng chung miền Bắc Mùa ma gió mùa đông nam, mùa đông thị hành gió Bắc, tốc độ gió thờng không lớn lắm, gió bão ảnh hởng đến Lộc Bình có ảnh hởng tốc độ giảm nhiều vợt 28 m/s 1.3.1.4 Ma : - Lộc Bình có lợng ma trung bình nhiều năm 1212mm,thuộc vùng có lợng ma nhỏ,giống nh vùng khác thuộc miền Bắc Việt Nam Lợng ma phân bố không tháng chia làm mùa rõ rệt, mùa khô mùa ma - Mùa khô kéo dài tháng từ tháng 10 ữ năm sau trùng với thời kỳ hoạt động gió mùa đông Bắc : Khô hanh ma lợng ma toàn mùa chiếm khoản 22 - 27%, lợng ma năm chủ yếu lợng ma phùn vào tháng; tháng 2và tháng3 dao động từ 35 - 45 mm Tháng ma xẩy vào tháng 12và tháng Số ngày ma tháng khoảng ữ 11 ngày/tháng với lợng ma tháng khoảng 15 - 30mm -Mùa ma thờng kéo dài tháng từ tháng ữ Chịu ảnh hởng trực tiếp gió mùa Đông Nam, mang theo độ ẩm từ biển nh nhiễu động thời tiết nh front, dải hội tụ nhiệt đới gây nên trận ma có cờng độ lớn, lợng ma tháng mùa ma chiếm đến 73 ữ 79% lợng ma năm ; tháng 6, 7, tháng có lợng ma lớn nhất, số ngày ma tháng khoảng 12 - 20 ngày với lợng ma tháng 200 - 300mm Chỉ riêng lợng ma tháng chiếm 52 - 54% lợng ma toàn năm Tại tuyến xây dựng công trình số liệu thuỷ văn quan trắc nên ta phải lấy số liệu thuỷ văn trạm tơng tự trạm TB Bảng 1.3 Lợng ma trung bình tháng ,năm trạm TB Năm 1968 1969 1970 1971 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 11.2 24.8 24.2 44.3 3.7 31.3 43 57.5 46 30 116.2 135.4 26.2 thiếu 247.4 239 279.9 309 305.9 292.5 197.9 149.3 135.9 386.4 215.4 799.5 581.2 712.3 273.5 483.2 223.5 226.1 147 72.1 166.5 145.1 42.5 110.9 126.7 51 Thiếu 2.8 1.8 Tổng 2004.6 2275.6 1292.9 1958 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 7.2 47.7 91.3 4.5 30.9 24 57.2 3.7 16.5 17.3 59.9 33.6 19.8 57.6 14.3 52.9 37.2 14.9 19.8 4.1 12.3 25 5.5 13.2 11.1 9.4 58.3 4.3 25 99.7 51.4 23.4 38.9 21.1 29.9 59.5 19.2 9.2 44.9 12.1 80.4 7.1 19.2 109.1 56.1 22.5 2.5 31.5 37.8 58.5 25.1 18 33.9 33.1 41.6 68 42.6 57.5 20.5 68.9 11.1 65.7 38.5 114.2 149.3 86 11.1 37.7 103.7 42.5 8.5 207 185 223.6 145 46.5 68.6 127.4 77.1 342.4 141.1 105.2 68.1 76.1 347.8 88.5 22.2 69.6 150.9 34.3 347.8 93.1 17.8 107 283.3 172.2 129.1 294.1 187.8 151.1 254.5 159.9 311.3 142.3 178.9 62.8 194.2 196.7 421.4 109.3 146.5 342 271.1 237.9 421.4 328.2 325.8 156.8 252.9 198.9 251.3 264.6 156.6 145.7 431.4 809 479.4 265.2 167 145.6 436.2 185.7 281.5 252.4 330.2 364.7 261.3 600.1 281.5 165 72.7 272.1 76.1 1024.8 392 84.2 117.8 503.8 255.6 331.9 402.4 389.8 514.1 645.8 171.9 199.6 701.8 410.6 228.6 651.5 695 370.4 701.8 333.2 419.5 551.2 Thiếu 402.3 177.8 244.6 429.4 143.7 283.7 369.6 602.7 173.2 563.9 331.3 367 448.8 255.2 149.7 340.1 300.7 163.6 199.9 255.2 226.8 478.9 781.9 Thiếu 491.5 151.7 206.4 266.3 162.2 293.6 329.7 251 326.1 246.9 405.9 131.1 251.8 182.8 118.9 229.7 292.1 370.3 36.9 182.8 194.4 301.3 112 Thiếu 48.9 384.9 60.8 128.6 102.5 379.1 31.5 68.6 207.5 70.4 183.6 150.5 119.5 84.3 153.9 88.7 134.4 182.3 102.6 84.3 46.5 134.3 63.8 Thiếu 2.3 5.7 22.4 18.5 34.9 61.1 Thiếu 11 45.1 120.4 82.1 194.9 150.8 17.2 68.5 5.5 11.1 25.6 69.1 17.2 52.1 2.9 34.4 Thiếu 2.7 17.8 37.2 0.6 49.4 12.8 17.9 24.9 12.6 0.8 8.8 0 6.5 1.4 29.8 8.8 59.6 0.5 628.8 2602.5 1791.9 1597.1 1538.5 1393 2114.5 2349 2313 1999.5 2119.4 2125.7 1781.9 1791.8 2350.9 1484.3 1489.2 2351.8 2388.4 1789 2350.9 1593.2 1984.9 2169.7 1996 TB 13.1 25.2 11.2 31.9 177.7 53.6 28.7 121.7 186.8 232.4 412.3 290.7 277.6 413.4 778.4 375.7 107.5 225.4 178.8 130.5 90 50.8 7.1 11.4 2269.2 1962.8 1.3.1.5 Bốc : Huyện Lộc Bình có rừng, đồi trọc nhiều nên lợng bốc lớn khoảng 1000 - 1100 mm Tháng có lợng bốc lớn thờng xảy vào cuối tháng 5(là tháng có cán cân xạ lớn độ ẩm nhỏ nhất), lợng bốc trung bình tháng 80 - 120mm Tháng tháng có nhiệt độ không khí cao, ma nhiều nên có lợng bốc tháng nhỏ thờng xảy vào tháng 2( thời kỳ ma phùn ẩm ớt), lợng bốc tháng trung bình 40 - 70mm Bảng 1.4 Lợng bốc (Piche) trung bình tháng năm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Lạng Sơn 87,5 73,6 80,2 98,0 93,5 93,0 89,9 76,3 80,9 97,4 97,0 92,5 1071 Đình Lập 82,4 67,5 72,4 79,5 99,5 82,9 84,8 6,1 75,8 79,0 97,6 94,2 1003 1.3.2 Đặc điểm thủy văn * Chế độ dòng chảy : Khu vực công trình có chế độ dòng chảy chung thuộc khu vực sông Kỳ Cùng, dòng chảy phân phối không theo không gian thời gian nh lợng ma, lu vực sông Kỳ Cùng có lợng ma nhỏ ,một số dòng chảy có mô đun dòng chảy từ 17 ữ25 l/s/km2 từ 18ữ19 l/s/km2 1.3.2.1 Dòng chảy mùa lũ Các sông Lạng Sơn lợng nớc mùa lũ tập trung từ tháng đến tháng Lợng nớc tháng chiếm 55 - 65% lợng nớc toàn năm Nớc lũ dòng dòng nhánh thuộc lũ núi dạng nhọn, lên nhanh xuống nhanh ,thời gian kéo dài trận lũ từ ữ7 ngày Một số dòng chảy đỉnh lũ lớn sông Kỳ Cùng Bản lải 3555 l/s/km2, Lạng Sơn 1795 l/s/km2 số dòng chảy đỉnh lũ lớn sông Bằng Giang Cao Bằng có 667 l/s/km2 1.3.2.2 Dòng chảy mùa kiệt Mùa kiệt kéo dài từ - tháng thờng tháng 10 năm trớc đến tháng tháng năm sau thời gian mùa kiệt kéo dài nhng tổng lợng nớc mùa kiệt chiếm 22 - 35% tổng lợng nớc toàn năm, tháng kiệt thờng rơi vào tháng tháng 2,lợng nớc tháng kiệt chiếm từ - 8% lợng nớc toàn năm, số dòng chảy kiệt xuống tới 0,75 l/s/km2 (11/5/1963) Bảng 1.5 Lu lợng bình quân tháng trạm Lạng Sơn Bản Lải sông Kỳ Cùng (m3/s) Trạm Bản Lải Lạng Sơn I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TB năm 1,43 1,800 1,61 4,45 10,9 17,7 17,2 40,4 30,1 4,63 2,18 1,45 11,2 5,85 5,60 6,46 15,2 29,1 47,6 71,6 72,6 63,2 25,2 9,0 5,71 29,7 Bảng 1.6 Đặc trng dòng chảy lớn nhỏ Sông Kỳ Cùng Trạm Bản Lải Lạng Sơn Sông Kỳ Kỳ F (Km2) Dòng chảy lũ Qmax Mmax Thời (m3/s) (l/s km3) gian Dòng chảy kiệt Q M Thời (m3/s) (l/s km3) gian 459 1540 3555 31/8/68 0,59 1,28 7/3/70 1560 2800 1995 24/7/80 4,2 0,77 11/5/63 1.3.2.3 Dòng chảy năm Theo kết tính toán đài khí tợng thủy văn Lạng Sơn có đặc trng dòng chảy năm nh sau : Bảng 1.7 Đặc trng dòng chảy năm Trạm Bản Lải Xuân Dơng S Kỳ Cùng Q0 (m3/s) 10,7 0,97 120 M0 (l/s km3) 21,8 19,0 18,0 1.3.2.4 Dòng chảy rắn X0 (mm) 687 602 Sông Kỳ Cùng Sông Tam Cuối sông So với sông vùng Đông Bắc lợng ngậm cát hàng năm dòng sông Kỳ Cùng lớn Tại Lạng Sơn lợng ngậm cát bình quân nhiều năm 686 g/m3 ứng với lợng chuyển cát 642.103 tấn/ năm Dòng chảy rắn phân phối không tháng năm Lợng phù xa chủ yếu tập trung vào mùa ma lũ Lợng ngậm cát lớn thờng xuất vào tháng đầu mùa lũ Lợng ngậm cát lớn quan trắc đợc Lạng Sơn sông Kỳ Cùng 4220 g (19/5/1972) Về mùa cạn nớc sông chủ yếu nớc ngầm cung cấp nên trong, lợng ngậm cát nhỏ quan trắc đợc Lạng Sơn sông Kỳ Cùng 0,5 g/m3 (8/6/1977) Đ1.4 Địa chất thủy văn 1.4.1 Tình hình địa chất chung vùng 1.4.1.1 Địa tầng Dựa kết khảo sát địa chất công trình sở tham khảo tờ đồ địa chất tỉ lệ : 500.000 tờ Hà Nội (F - 48 - D) khu vực nghiên cứu phân bố chủ yếu thành tạo địa chất trầm tích tuổi Trias điệp Nà Khuất (T2 nK) Trias thuộc điệp Mẫu Sơn (T2 ms); trầm tích tới Kreta thuộc địa tầng Mu Gia (Kung) phủ lên trầm tích chứa than Neogen hệ tầng Nà Khơng (N1 nd) trầm tích đại thành phần sản phẩm phong hóa đá gốc (deQ) bồi lũ tích lòng suối thềm (aQ & apQ) Địa tầng từ dới lên chủ yếu nh sau : * Các thành tạo trầm tích : - Điệp Nà Khuất Trias (T2nK) Chủ yếu đá phiến sét phớt hồng dạng phân phiến đá cát kết hạt nhỏ, mẫu xám phớt vàng cha vội, bột kết màu xám phớt vàng xám Địa tầng phân bố phía Tây Tây Nam khu vực nghiên cứu thờng nằm dải đồi cao chiều dày khoảng 1000 - 1200m Theo địa chất Việt Nam (phần miền Bắc) điệp Nà Khuất đợc xếp vào bậc Ladin nghĩa thành tạo cách khoảng 225 triệu năm (sđđ tr 149.150) - Điệp Mẫu Sơn (T3 ms) Chủ yếu trầm tích lục nguyên mẫu đỏ, chia làm phần rõ rệt phần dới gồm cát kết hạt vừa, hạt thô màu xám, đôi chỗ chứa cuội Thạch Anh, có xen lớp kẹp mỏng sét kết màu phớt xám nâu đỏ chiều dày 800m Phần có chiều dày tơng tự bao gồm sét kết bột kết mầu nâu đỏ có ánh tím, vàng lụa, đá sét kết xám phớt lục nâu đỏ có kẹp lớp cát kết hạt nhỏ thấu kính sét vôi hạt mịn màu xám lục, cát kết thờng có dạng phân lớp xiên với biên độ lớn, điệp tơng đối ổn định chiều dày thay đổi từ rìa vào vùng trung chia làm phụ diệp lớn + Điệp mẫu sơn phụ diệp dới (T3 ms1) : Thành phần sét kết, bột kết phân bố phía nam khu vực nghiên cứu + Điệp Mẫu sơn phụ diệp (T3 ms2) : Thành phần bột kết cát kết Đây loại đá phân bố chủ yếu khu vực nghiên cứu + Điệp Mẫu sơn phụ diệp (T3 ms3) : Thành phần bột kết cát kết vôi phân bố phía đông phía bắc khu vực nghiên cứu - Điệp Văn Lăng (T3 vl) Chủ yếu cát kết bột kết bao gồm phụ điệp : Phụ điệp dới (T3 vl1) phụ điệp (T3 vl2) phân bố phía đông khu vực nghiên cứu, đặc điểm có chứa than đá đợc coi nh nằm chỉnh hợp với đá trầm tích điệp mẫu sơn Theo địa chất Việt Nam (phần miền Bắc) nhà xuất khoa học kỹ thuật điệp Văn Lãng đợc xếp vào bậc Nori _Rốc nghĩa thành tạo cách khoảng 210 triệu năm (sđđ tr 50,151) - Hệ tầng Mụ Gia (Kmg) Chủ yếu cuội kết, sạn kết, bột kết, phân bố phía đông khu vực nghiên cứu chiều dày hệ tầng dao động từ 500 - 700m - Hệ tầng Nà Dơng (N1nd) Các trầm tích hệ tầng Nà Dơng chia làm phần : Phần dới bao gồm quậy kết đáy hỗn tạp - rắn hạt quậy từ - 7cm, chuyển lên cuội kết sét kết sen kẽ Xen kẹp lớp sỏi kết Chiều dày hệ tầng từ 60 - 100m Phần dày 400m bao gồm trầm tích hạt nhỏ màu xám chứa than nh cát kết, cát kết vôi, bột kết màu nâu xám, xám đen, sét kết chứa than mầu xám nâu, xám tro, xen phần có vài vỉa than nâu lửa 10 = 15o c = 2,75 - 3,25 T/m2 Góc ma sát Lực dính kết 3.Tính toán ổn định tờng cánh tờng biên đập tràn (a)Tính toán ổn định lật cho tờng cánh Sơ đồ tính: cho hình - Tính toán cho thời kỳ khai thác thi công Về tờng cánh thợng lu tờng cánh có chiều cao trung bình lớn nên tính toán cho mặt cắt Thời kỳ khai thác: Tồn lực P, W 1, W2 , E, U, G tính toán với điểm A (Bảng - 17) G1 P1 W2 G2 T E W1 P3 A U Hình - 13 : Sơ đồ tính toán ổn định lật cho tờng cánh Bảng - 12 Lực tác dụng lên tờng cánh thời kỳ khai thác TT Lực Giá trị ( T ) 90 Khoảng cách Giá trị momen (m) ( T/m ) P1= S1 x2,4x1 1,44 0,45 +0,81 P2= S2 x2,4x1 2,64 1,15 +3,03 P3= S3 x2,4x1 3,60 1,10 +3,96 T = S x 1x0,3 0,18 0,15 0,027 G1= S4 x1,84x1 2,76 1,60 +4,42 G2= S5 x1,84x1 1,472 2,30 +3,34 W1 = 0,5x1x1,42 0,98 0,47 -0,46 W2 = 0,5x1x1,42 0,98 0,47 +0,46 U= 1x2x2,5 E = 0,5x2,52 x1,84 x0,674 1,25 -6,25 3,87 1,12 -4,34 10 Tổng lực đứng : P = 8,097 T Tổng mômen chống lật : Mcl = 15,684Tm Tổng mômen lật : Ml = 11,13Tm Hệ số ổn định: K= Độ lệch tâm: 15,684 = 1,4,9> [ K ] = 1,1 11,13 15,684 11,13 = 0,563 8,097 2,5 e= 0,563 = 0,64 m = Giá trị ứng suất đáy móng : max,min = 8,097 x0,64 2,5 2,5 max = 0,83 kG/cm2 < [ ] = 1,47 kG/cm2 = - 0,17 kG/cm2 -Thời kỳ thi công : Tồn lực P, E, G tính toán với điểm A (Bảng -11) Bảng - 13 Lực tác dụng lên tờng cánh thời kỳ thi công 91 1,44 2,64 3,60 2,76 1,47 Khoảng cách (m) 0,45 1,15 1,10 1,60 2,30 Giá trị momen ( T/m ) +0,81 3,03 +3,96 +4,41 +3,39 3,87 1,12 -4,34 TT Lực Giá trị ( T ) P1= S1 x2,4x1 P2= S2 x2,4x1 P3= S3 x2,4x1 G1= S4 x1,84x1 G2= S5 x1,84x1 E = 0,5x2,52 x1,84 x0,674 Tổng lực đứng: P = 11,912 T Tổng mômen chống lật: Mcl = 15,684Tm Tổng mômen lật: Ml = 4,34Tm Hệ số ổn định: K= 15,684 = 3,67> [ K ] = 1,1 4,34 Độ lệch tâm : 15,835 4,34 = 0,95 11,912 2,5 e= 0,95 = 0,3 = Giá trị ứng suất đáy móng : max,min = 15,684 x0,3 2,5 2,5 max = 1,079 kG/cm2 < [ ] = 1,47 kG/cm2 = 0,17 kG/cm2 Kết luận: tờng cánh thợng lu ổn định trờng hợp khai thác thi công (b)Tính toán ổn định lật cho tờng biên đập tràn Tờng biên đập tràn: Tính toán nâng cao độ an toàn bỏ qua chỗ tụa chắn chắn ( phần đập tràn) Hình - 14 Sơ đồ tính toán ổn định lật cho tờng biên đập tràn 92 G1 W2 A P1 G2 E W1 P3 U Thời kỳ khai thác: Tồn lực P, W1, W2 , E, U, G tính toán với điểm A (Bảng 5-19) Bảng - 14 Lực tác dụng lên tờng biên đập tràn thời kỳ khai thác TT Lực tác dụng Giá trị (T) Khoảng cách (m) P1= S1 x2.4x1 1,80 0,15 Giá trị momen ( T/m ) +0,441 P2= S2 x2.4x1 3,00 1,15 3,036 P3= S3 x2.4x1 3,60 0,80 +2,88 G1= S4 x1.84x1 2,86 1,30 +3,18 G2= S5 x1.84x1 1,104 1,95 +2,16 W1 = 0.5x1x1,62 1,28 0,25 -0,32 W2 = 0.5x1x12 0,50 0,15 -0,075 U = 1x2x2 E = 0,5x22 x1,84 x0.674 4,00 1,00 -4,00 3,87 0,84 -3,22 Tổng lực đứng: P = 8,3 T Tổng mômen chống lật: Mcl = 12,235 Tm Tổng mômen lật: Ml = 6,485Tm Hệ số ổn định: K= 12,235 = 1,89 > [ K ] = 1,1 6,485 93 Độ lệch tâm: 12,235 6,485 = 0,693 8,30 e = 0,93 = 0,307 = Giá trị ứng suất đáy móng: max,min = 8,30 x0,307 max = 0,798 kG/cm2 < [ ] = 1,47 kG/cm2 = 0,032 kG/cm2 - Thời kỳ thi công : Tồn lực P, E, G tính toán với điểm A (Bảng - 20) Bảng - 20 Lực tác dụng lên tờng biên đập tràn thời kỳ thi công TT Lực tác dụng Giá trị (T) P1= S1 x2.4x1 1,80 0,15 Giá trị momen ( T/m ) +0,441 P2= S2 x2.4x1 3,00 1,15 +3,04 P3= S3 x2.4x1 3,60 0,80 +3,88 G1= S4 x1.84x1 2,86 1,37 +3,72 G2= S5 x1.84x1 E = 0,5x22 x1,84 x0,674 1,104 1,95 +2,16 2,49 0,84 -2,09 Khoảng cách (m) Tổng lực đứng: P = 12,30 T Tổng mômen chống lật: Mcl =13,24 Tm Tổng mômen lật: Ml = 2,09Tm Hệ số ổn định: K= 13,24 = 6,34 > [ K ] = 1,2 2,09 Độ lệch tâm : = z e= 0,95 = 0,05 Giá trị ứng suất đáy móng : 94 13,24 2,09 = 0,95 12,30 max,min = 12,30 x 0,05 max = 0,708kG/cm2 < [ ] = 1,47 kG/cm2 = 0,53 kG/cm2 Kết luận: tờng biên ổn định trờng hợp khai thác thi công Chơngvi Thiết kế cống 6.1 thiết kế cống 6.1.1 Các thông số dùng tính toán Xuất phát từ yêu cầu cấp nớc phục vụ tới, tần suất đảm bảo 75% Việc tính toán thuỷ lực nhằm đảm bảo cho cống làm việc chế độ chảy có áp ổn định trờng hợp không hình thành phễu khí Do sơ chọn cao trình đặt cống 289,5m +Lu lợng thiết kế qua cống lấy nớc: Công trình hồ chứa nớc Bản Nùng có nhiệm vụ cung cấp nớc tới cho 150ha lúa hai vụ 160ha màu Dựa vào suất tới bình quân Slúa+màu= 1ữ1,5lit/s ta chọn STb = 1,3lit/s.ha Từ tính đợc lu lợng tới QT = 1,3x10-3x310 = 0,403m3/s Với hệ thống kênh dẫn không gia cố, hệ số khoảng 0,8ữ0,84 ta lấy sơ K = 0,82 0,403 Lu lợng qua cống QC = 0,82 = 0,492 m3/s 6.2.2 Tính toán thủy lực kiểm tra khả tháo cống (1) Sơ đồ tính toán MNGC = 297,41m MNDBT = 295,7m MNC = 291m Cao trình ngỡng cống: 289,5m Công thiết kế có tiết diện tròn BTCT đờng kính D = 800mm đợc đúc sẵn nhà máy bê tông đoạn dài 5m Tổng chiều dài cống 90m Cuối cống ta bố trí bể tiêu sâu 0,6m Sơ đồ tính toán thủy lực cống thể Hìn5.1 95 Hình 6.1 Sơ đồ tính toán thủy lực cống lấy nớc tới (2) Kiểm tra khả tháo qua cống Khả tháo cống xác định theo công thức: Q = à. 2.g.z z0 = z + v 02 g Trong đó: d : diện tích cống = g :gia tốc trọng trờng g = 9,81 (m/s2) z : độ chênh mực nớc thợng lu hạ lu : hệ số vận tốc = + + gL c r C R r : hệ số động mặt cắt ra, lấy r = c : hệ số tổn thất cục bộ, bao gồm tổn thất cửa vào, tổn thất qua lới chắn rác, tổn thất cửa van C = R / n C : hệ số Sêdi n : hệ số nhám bêtông, n = 0,0128 R : bán kính thủy lực, 1 1 R= d d = = = 0,2(m) 4.d 0,2 = 26,72 C R = R R = R = n n 0,0128 Ta có : tổn thất cửa vào vào = 0,5 van hệ số sức cản thuỷ lực qua van lấy 0,15 lới hệ số sức cản thuỷ lực qua lới chắn rác đợc tính theo công thức: d l = 1x5 = 1x5 0,1 , D1: đờng kính luồng nớc vào D1 = + 0,5 + 0,15 + 0,1 + x 9,81 x 90 = 0,635 26,72 96 Ta có:z = MNTL - ngỡng - d - H0 H0: cột nớc đỉnh tờng tính theo công thức: Q1 = mB1 g H Tờng nằm cuối sân tiêu có chiều cao P = 0,8m, xem nh đập tràn đỉnh rộng có chiều dài tràn nớc tờng B1 = 1,5m m: hệ số lu lợng đập tràn đỉnh rộng, lấy m = 0,36 3/ Vậy: Q1 = 0,36ì1,50ì x9,81 xH =2,392 H Bằng cách thử dần ta đợc MNTL = MNC =291 Ho= 0,512m Q0=0,51m3/s MNTL = MNDBT =295,7 Ho = 1,13m Q0=8,5m3/s Lu lợng tháo qua cống hai trờng hợp là: Khi thợng lu mực nớc chết MNTL = MNDBT ta có H0 = 0,36m Ho=1,13m Có nghĩa mực nớc thợng lu cao đỉnh cửa 0,36m 1,13m Theo điều kiện kiểm tra cửa ngập đảm bảo chảy có áp ổn định Nh cống thoả mãn điều kiện lấy nớc với lu lợng yêu cầu với trờng hợp (3) Tính toán tiêu sau cống Chọn biện pháp tiêu làm bể tiêu sau cống Viết phơng trình Becnuly cho hai mặt cắt trớc sau cống, ta có: E0 = hc + q2 gL + c + 2 g. hc C R Trong đó: E0 độ chênh mực nớc thợng lu so với đáy bể tiêu hc chiều sâu co hẹp q tỷ lu lợng mặt cắt co hẹp q = 0,95 Thay giá trị vào phơng trình trên, với MNDBT ta có: 1,13 0,6 x 9,81 x 90 6,8= hc + + 0,5 + 0,1 + 0,15 + 2 x 9,81 x 0,95 x hc 49,22 0,497 Hay: 6,8 = hc + h giải ta đợc hc = 6,7m c Độ sâu liên hiệp: h"c = hc 2 + ì q h"c =0,016m g ì hc3 Nh h"c =0,016m < hc = 6,7m ta dùng biện pháp tiêu sau cống, nhng để đảm bảo nớc chảy cống chế độ có áp ta thiết kế tờng dâng nớc tạo mực nớc hạ lu để chế độ chảy cống chảy ngập (4) Cửa van điều tiết tới 97 Cống đợc bố trí hệ thống cửa van điều tiết tới thép tháp van đợc bố trí phiá thợng lu chơng vii hệ thống kênh tới 7.1 Sơ đồ bình đồ khu tới +Bình đồ khu tới đợc đo đạc phục vụ giai đoạn NCKT tỷ lệ 1/2000 Theo yêu cầu phục vụ nớc tự chảy, hệ thống kênh tới chính, kênh nhánh đợcthống kê nh sau Tổng chiều dài hệ thống kênh : 4985m 98 7.1.1 Kênh KC: Nối tiếp với cống lấy nớc a/Đoạn số - Chiều dài Lkc = 710m Từ mặt cắt C1ữC19 Mặt cắt kênh chữ nhật: bxh = (1x1,32)m Kênh kết cấu đá xây M75 Đáy lát lớp bê tông M200 dày 8cm Cao trình đầu kênh: KC = 288,73m Độ dốc đáy kênh: iKC = 0,001 Lu lợng qua kênh: QKC = 0,55m3/s b/ Đoạn số - Chiều dài Lkc = 797 Từ mặt cắt C27ữC47 Mặt cắt kênh chữ nhật: bxh = (1x1,2)m Kênh kết cấu đá xây M75 Đáy lát lớp bê tông M200 dày 8cm Cao trình đầu kênh: KC = 279.44m Độ dốc đáy kênh: iKC = 0,001 Lu lợng qua Kênh: QKC = 0,55m3/s 7.1.2 Kênh KN1: Nối tiếp với kênh KC cọc số 47 - Chiều dài LKN1 = 2438m Từ mặt cắt C47ữC104 Mặt cắt kênh chữ nhật: bxh = (0,6x1)m Kênh kết cấu đá xây M75 Cao trình đầu kênh: KN1 = 276,41m Độ dốc đáy kênh: iKN1 = 0,001 Lu lợng qua Kênh: QKN1 = 0,33m3/s 7.1 Kênh KN 2: Nối tiếp với kênh KC cọc số 47 Chiều dài L = 1040m Từ mặt cắt C47 ữ CN - C46 Mặt cắt kênh chữ nhật: bxh = (0,5x0,8)m Kênh kết cấu đá xây M75 Cao trình đầu kênh: KN2 = 276,41m Độ dốc đáy kênh: iKN2 = 0,001 Lu lợng qua Kênh: QKN2 = 0,22m3/s 7.2 Công trình kênh 7.2.1 Dốc nớc số 1: Trên kênh KC - Chiều dài LDN1 = 15m Chiều rộng dốc nớc: bDN1 = 1m Kết cấu đá xây M75 Chiều cao dốc: hDN1 = m Cao trình đầu dốc: DN1 = 288,6m 99 Lu lợng qua dốc: Q DN1 = 0,55m3/s 7.2.2 Dốc nớc số 2: Trên kênh KC Chiều dài LDN2 = 18 m Chiều rộng dốc nớc: bDN2 = 1m Kết cấu đá xây M75 Chiều cao dốc: hDN2 = 3m Cao trình đầu dốc: DN2 = 28,15m Lu lợng qua dốc: QDN2 = 0,55m3/s 7.2.3 Dốc nớc số 3: Trên kênh KC - Chiều dài LDN3 = 21m Chiều rộng dốc nớc: bDN3 = 1m Kết cấu đá xây M75 Chiều cao dốc: hDN3 = 4m Cao trình đầu dốc: DN3 = 282,83m Lu lợng qua dốc: QDN3 = 0,55m3/s 7.2.4 Dốc nớc số 4: Trên kênh KC - Chiều dài LDN4 = 15m Chiều rộng dốc nớc: bDN4 = 1m Kết cấu đá xây M75 Chiều cao dốc: hDN4 = 1m Cao trình đầu dốc: DN4 = 278,36m Lu lợng qua dốc: QDN4 = 0,55m3/s 7.2.5 Dốc nớc số 5: Trên kênh KN1 - Chiều dài LDN5= 21m Chiều rộng dốc nớc: bDN5 = 4m Kết cấu đá xây M75 Chiều cao dốc: hDN5 = 4m Cao trình đầu dốc: DN5 = 274.33m Lu lợng qua dốc: QDN5 = 0,33m3/s 7.2.6 Cầu máng số 1: Trên kênh KC - Chiều dài LCM1 = 40,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (1x1,35)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM1 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN1 = 286,55m Lu lợng qua cầu máng: QCM1 = 0,55m3/s 7.2.7 Cầu máng số 2: Trên kênh KC - Chiều dài LCM2 = 55,00m 100 Mắt cắt chữ nhật:bxh = (1x1,35)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM2 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN2 = 286,30m Lu lợng qua cầu máng: QCM2 = 0,55m3/s 7.2.8 Cầu máng số 3: Trên kênh KC - Chiều dài LCM3 = 188,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (1x1,35)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM3 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN3 = 278,78m - Lu lợng qua cầu máng: QCM3 = 0,55m3/s 7.2.9 Cầu máng số 4: Trên kênh KC - Chiều dài LCM4 = 36,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (1x1,35)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM4 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN4 =276,64m Lu lợng qua cầu máng: QCM4 = 0,55m3/s 7.2.10 Cầu máng số 5: Trên kênh KN2 - Chiều dài LCM5 = 68,00m Mắt cắt chữ nhật: bxh = (0,5x1)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM5 = 0.001 Cao trình đầu cầu máng: DN5 = 276,41m - Lu lợng qua cầu máng: QCM5 = 0,22m3/s 7.2.11 Cầu máng số 6: Trên kênh KN1 - Chiều dài LCM6 = 56,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (0,6x1,2)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM6 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN6 = 276,29m Lu lợng qua cầu máng: QCM6 = 0,33m3/s 7.2.12 Cầu máng số 7: Trên kênh KN1 - Chiều dài LCM7 = 88,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (0,6x1,2)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM7 = 0,001 101 Cao trình đầu cầu máng: DN7 = 276,11m - Lu lợng qua cầu máng: QCM7 = 0,33m3/s 7.2.13 Cầu máng số 8: Trên kênh KN1 - Chiều dài LCM8 = 120,00m Mắt cắt chữ nhật:bxh = (0,6x1,2)m Kết cấu bê tông cốt thép M200 Độ dốc đáy cầu máng: iCM8 = 0,001 Cao trình đầu cầu máng: DN8 = 276,29m - Lu lợng qua cầu máng: QCM8 = 0,33m3/s Đờng thi công: Chiều dài tuyến đờng: 2705 m Mặt đờng Rộng 4m Rải cấp phối hai lớp Lớp dày 12cm Lớp dới dày 16cm 7.3 Tính toán thủy lực kênh Dòng chảy kênh chế độ thiết kế dòng chảy dựa công thức Chezy, lu lợng kích thớc kênh quan hệ với thông qua công thức: Q = C R i (m3/s) Trong đó: Q: : C: Lu lợng tính toán (m3/s) Diện tích mặt cắt ớt (m2) Hệ số Cedi, đợc xác định theo công thức C = Với 1/ R n R: Bán kính thủy lực (m) i: Độ dốc đáy kênh n: Độ nhám lòng kênh, chọn 0,015 kênh có gia cố bê tông BTCT Từ kết tính toán cân nớc có lu lợng thiết kế 0,55m3/s Nếu chọn mặt cắt kênh dạng chữ nhật, kết tính toán thủy lực cho tiết diện độ dốc kênh nh sau: + h=1m + b = 1,32 m + i = 0,001 102 Để phù hợp với cao độ ruộng tới, phần (mục 5.1và 5.2)đã xác định đợc cao độ đáy tuyến kênh, thực tế độ dốc dọc kênh lớn 0,001 có nơi phải thiết kế cầu máng Kết tính toán khả tháo đoạn kênh đợc thể bảng5.2 Bảng 5.2 Kết tính toán khả tháo đoạn kênh STT Đoạn kênh Đoạn KC số Đoạn số Qthiết kế(m3/s) 0,51 Qtính toán(m3/s) 0,55 0,51 0,55 KN 0,29 0,33 KN2 0,15 0,22 103 104 [...]... dốc thay đổi từ 300 - 450 (110 - 1300 < 30 - 450) 1.5.2 Đánh giá khả năng giữ nớc của hồ chứa Dựa vào các điều kiện về địa hình địa chất vùng lòng hồ có thể khẳng định hồ có khả năng giữ nớc đến cao trình + 306m 1.5.3 Khả năng sạt lở, tái tạo bờ hồ , bồi lắng lòng hồ Phần thợng lu của lòng hồ có các sờn đồi nằm trên mực nớc dâng bình thờng của hồ chứa có mái dốc thoải ( < 100); tầng phủ mỏng có chỗ lộ... có ít rừng, đồi trọc nhiều nên lợng bốc hơi lớn khoảng 1000 ữ1100 mm Tháng có lợng bốc hơi lớn nhất thờng xảy ra vào cuối tháng năm là tháng có cán cân bức xạ lớn và độ ẩm nhỏ nhất, trong năm 80 ữ120mm Tháng 6 và 7 là các tháng có nhiệt độ không khí cao ma nhiều nên có lợng bốc hơi tháng nhỏ nhất thờng xảy ra vào tháng 2 là thời kỳ ma phùn và ẩm ớt lợng bốc hơi tháng trung bình 40 ữ70mm Bảng 2.4 Lợng... các tháng và chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa khô và mùa ma Mùa khô kéo dài 7 tháng từ tháng 10 ữ 4 năm sau trùng với thời kỳ hoạt động của gió mùa đông Bắc : Khô hanh ít ma lợng ma toàn mùa chiếm khoản 22ữ27%, lợng ma cả năm chủ yếu là lợng ma phùn vào tháng, tháng 2, 3 dao động từ 35ữ45 mm Tháng ít ma nhất xẩy ra vào tháng 12 và tháng 1 Số ngày ma trong các tháng này khoảng 3 ữ 11 ngày Với lợng ma tháng... 10-5 1 x 10-4 1 x 10-5 5 x 10-5 1.8 Vật liệu đất xây dựng : 1.8.1 Vị trí và trữ lợng : Bảng1.11 Khối lợng đất vật liệu xây dựng theo yêu cầu của thiết kế Vật liệu Đất đắp Đơn vị tính Công trình đầu mối Đập Cống m3 285000 1900 21 Tổng cộng Tràn Kênh và cầu máng trên kênh 1200 3000 296100 Bảng 1.12 Các chỉ tiêu cơ lý đất vật liệu xây dựng dùng trong tính toán Tên lớp Chỉ tiêu Thành phần hạt (%) Sét Bụi... 9 tháng thờng bắt đầu từ tháng 10 năm trớc đến tháng 5 hoặc tháng 6 năm sau cùng thời gian mùa kiệt kéo dài nhng tổng lợng nớc mùa kiệt chỉ chiếm 22 ữ 35% tổng lợng nớc toàn năm, tháng kiệt nhất thờng rơi vào tháng 1 hoặc tháng 2 lợng nớc tháng kiệt nhất chỉ chiếm từ 3 ữ8% lợng nớc toàn năm, một số dòng chảy kiệt nhất xuống tới 0,75 l/s/km2 tại lạng sơn (11/5/1963) (3) Dòng chảy năm Do tuyến xây dựng. .. =13,6569 Vẽ đờng tần suất lu lợng tuyến đập Bản Nùng : +Biểu đồ quan hệ lu lợng và tần suất (Hình 1) 35 Hình 1Biểu đồ quan hệ lu lợng và tần suất Từ biểu đồ ta tra đựơc các giá trị ứng với các năm tần suất tính toán, sau đó phân phối lu lợng cho các năm Kết quả đợc thể hiện trong bảng 2.8 Bảng2.8.Lu lợng tại tuyến đập ứng với các năm tần suất tính toán(m3) Tháng I P10% 0.030 P25% P50% P75% P90% II III... chất vùng lòng hồ 1.5.1 Vài nét về đặc điểm địa hình, địa chất * Địa lý tự nhiên: Qua khảo sát và đo vẽ địa chất công trình lòng hồ (TL1: 5000) thì vùng lòng hồ có dạng dải kéo dài theo phơng Tây Bắc - Đông Nam dọc theo suối Bản Nùng; bao bọc xung quanh là các dải đồi cao > 320m dày 1-3km và bao gồm hai dạng địa hình chính Phía thợng lu lòng hồ thu hẹp và có 2 nhánh suối nhỏ chảy vào lòng hồ (cao trình... Vụ xuân : 24% (1723/7083 ha) Vụ mùa : 29% (2034/7083 ha) Trong các công trình đề suất xây dựng mới có 2 cụm công trình : - Giai đoạn 200 - 2002 cụm công trình Tam Quan gồm 2 hồ chứa và 1 đập dâng nớc thuộc lu vực suối Tả Bản - Giai đoạn 2003 - 2010 cụm công trình bản chuối gồm 5 hồ chứa và 1 đập dâng thuộc lu vực Bản Chuối - Đặc trng thuỷ văn thiết kế: F Qo Yo Mo Wo Km2 M3/s mm /s/km2 106 m3 Cvy Cs... lòng hồ (cao trình > 320m) chiếm 1/4 diện tích lòng hồ với địa hình dốc, vách đá dựng đứng, cao độ thay đổi từ + 300m (lòng suối) đến + 310m - 320m ở sờn đồi Nguốn sinh thuỷ chủ yếu của lòng hồ là các khe và nhánh suối nhỏ đổ vào suối Bản Nùng với nguồn cấp chủ yếu là nớc ma Các suối này rộng từ 5 10m; địa hình dốc nhiều kềnh thác Trong khu vực lòng hồ đợc phủ kín bởi dơng xỉ và các cây nhỏ; không có... kéo dài 5 tháng từ tháng 5ữ9 Chịu ảnh hởng trực tiếp của gió mùa đông Nam, mang theo độ ẩm từ biển cũng nh các nhiễu động thời tiết nh 28 front dải hội tụ nhiệt đới gây nên những trận ma có cờng độ lớn, lợng ma trong 5 tháng mùa ma chiếm đến 73 ữ79%, lợng ma cả năm trong đó các tháng 6, 7, 8 là các tháng có lợng ma lớn nhất, số ngày ma trong các tháng này khoảng 12 - 20 ngày với lợng ma tháng 200ữ300mm ... giải pháp thuỷ lợi sau (1) Xây dựng đập đất tạo hồ chứa -Làm đập đất ngăn suối BảnNùng tạo hồ chứa -Thiết kế xây dựng cống lấy nớc tràn xả lũ Phơng án làm đập đất tạo hồ chứa ,điều tiết lại dòng... tháng; tháng 2và tháng3 dao động từ 35 - 45 mm Tháng ma xẩy vào tháng 12và tháng Số ngày ma tháng khoảng ữ 11 ngày/tháng với lợng ma tháng khoảng 15 - 30mm -Mùa ma thờng kéo dài tháng từ tháng... Kết tính toán xác định mực nớc dâng bình thờng (MNDBT) hồ Bản Nùng thể chi tiết trình tính cân nớc Các phơng án điều tiếtđợc thể bảng sau 40 41 Bảng 2.9Tính toán điều tiết hồ Kết tính toán ta có