Công trình đầu mối iam la

• Tại khu vực đầu mối vùng tuyến đập địa tầng và tính chất địa chất công trình các lớp đất từ trên xuống dưới như sau: −1Lớp 1: Cát hạt thô chứa nhiều cuội sỏi đến hỗn hợp cát cuội sỏi m

Huyện Krông Pa tỉnh Gia Lai là một huyện còn nghèo nàn, lạc hậu, nguồnsống chính của nhân dân ở đây là sản xuất nông nghiệp nhưng sản xuất không

ổn định, năng suất thấp vì không có nguồn tưới

Do đó, việc đầu tư xây dựng hệ thống thuỷ lợi Hồ chứa IaM’la là rất cầnthiết để tạo điều kiện cho việc phát triển kinh tế dân sinh của huyện, thực hiệnđường lối hiện đại hoá, công nghiệp hoá và phát triển nông thôn, xoá đói giảmnghèo,

Hồ chứa nước IaM’la được xây dựng có nhiệm vụ chủ yếu là cung cấpnước tưới cho 5150 ha, cấp nước sinh hoạt cho khoảng 36000 dân, ngoài ra cònphục vụ việc lợi dụng tổng hợp công trình như: cải tạo môi trường sinh tháitrong vùng, kết hợp giao thông thuỷ hay nuôi trồng thuỷ sản

Theo quy hoạch tổng thể kinh tế - xã hội huyện KrôngPa tỉnh Gia Lai vớimục tiêu nông nghiệp được xác dịnh là mặt trận hàng đầu trong việc đẩy mạnhphát triển kinh tế của huyện, trong đó thuỷ lợi là yếu tố cơ bản nhất Công trìnhsau khi xây dựng đi vào vận hành sử dụng sẽ giúp huyện KrôngPa thực hiệnđược những mục tiêu về phát triển kinh tế - xã hội đã đặt ra

1.1 Vị trí và nhiệm vụ công trình

1.1.1 Vị trí địa lý.

Vùng dự án thuộc vùng lưu vực sông Mla, từ xã Mla đến xã Phú Cần (nơisông Mla nhập vào sông Ba), cách thành phố Plâyku 120km về phía Đông -Nam, cách thị xã Tuy Hoà 65km về phía Tây - Nam

Toạ độ địa lý của vùng dự án nằm trong khoảng:

13°08’ đến 13°18’ vĩ độ Bắc

108°35’ đến 108°52’ kinh độ Đông

1.1.2 Thành phần công trình.

Hệ thống công trình đầu mối bao gồm các hạng mục công trình sau:

• Đập đất ngăn sông tạo thành hồ chứa

• Công trình tràn xả lũ xuống hạ lưu

• Cống ngầm lấy nước vào hệ thống tưới

1.1.3 Nhiệm vụ công trình.

Công trình đầu mối IaM 'la với nhiệm vụ chính là cung cấp nước tưới cho

5150 ha, cấp nước sinh hoạt cho khoảng 36000 dân, ngoài ra còn phục vụ việclợi dụng tổng hợp công trình: nuôi trồng thuỷ sản, kết hợp giao thông thuỷ, cảitạo môi trường

1.2 Các điều kiện tự nhiên

1.2.1 Đặc trưng địa hình của công trình đầu mối.

Công trình đầu mối IaM 'la được xây dựng trên lưu vực sông IaM'la ở thượngnguồn núi cao từ 800m đến 1000m có độ dốc trung bình, với chiều dài suối từ 7

÷ 8 km Vùng lòng hồ sông ở cao độ 210m ÷ 183m ở vùng tuyến đập, độ dốctrung bình Lòng hồ có dạng thung lũng hẹp bằng phẳng xen giữa các dãy núicao Tính từ đập đất theo sông M’la lòng hồ dài 2800m, rộng trung bình 1000m.Địa hình khu vực hồ chứa gồm 2 dạng : Dạng địa hình bào mòn và dạng địahình tích tụ

khoảng 400 m sông uốn cong và có ghềnh đá, hai bờ là núi cao, tương đối dốc,cây cối thưa thớt Do địa hình sườn núi tương đối dốc nên đập đất ngắn nhưngkhối lượng đất đá đào của tràn lớn, việc bố trí đường quản lí khó khăn.

• Tuyến đập:

Từ điều kiện địa hình chọn vị trí xây dựng tuyến đập là chỗ có núi thu hẹp,lòng sông M’la tương đối thẳng và ít thay đổi, chiều rộng khoảng 43m, cao độđáy sông khoảng 183,5m

• Tuyến cống:

Bên bờ phải thềm sông có địa hình tương đối phẳng, đặt cống lấy nước và bốtrí mặt bằng thi công cống

• Tuyến tràn xả lũ:

Bên bờ trái sau phần thềm sông tương đối phẳng là sườn núi tương đối dốc,

có cao độ từ 200m ÷ 240m, đặt tràn xả lũ tại cao độ 202,9m

Cách tuyến đập khoảng 500m về phía hạ lưu là các khu đồi thấp và sườn đồitương đối bằng phẳng, lại nằm bên đường thi công trục chính nên thuận lợi choviệc bố trí mặt bằng thi công

• Địa hình khu tưới:

Khu tưới cách tuyến đập khoảng 2 km, dọc hai bên sông M’la, có rất nhiềusuối chảy vào sông theo hướng vuông góc, phân cắt khu tưới thành nhiều khunhỏ, cộng với những dãy đồi trọc bao bọc, nên địa hình khu tưới rất phức tạp.Mặt đất dốc về phía sông, thường 3° ÷ 15°, càng lên cao càng dốc, cao độ từ183m ÷ 118m

Bảng 1-1:Quan hệ F ~ Z, W ~ Z tính đến tuyến công trình

Z (m) 184.0 189.0 192.0 195.0 198.0 201.0 204.0 207.0 210.0

W (10 6 m 3 ) 0 0.29 1.19 3.30 6.99 12.17 18.67 26.52 36.00

F (10 4 m 2 ) 0 17.22 44.82 99.49 149.0 196.73 273.21 287.01 344.21

dày 3 ÷ 5 km Khu vực lòng hồ phân bố chủ yếu là đá Granit, phần trên bao phủbởi các trầm tích hiện đại và tầng phủ pha tàn tích với chiều dày trung bình từ 2

÷ 3m Đá gốc thuộc loại ít nứt nẻ Do đó hồ có khả năng giữ nước đến cao trình206,9m

Phần thượng lưu của lòng hồ có các sườn đồi với tầng phủ mỏng có chỗ lộ đánên ít có khả năng xảy ra hiện tượng sạt lở và tái tạo bờ hồ

Riêng khu vực thung lũng hẹp trong lòng hồ, các sườn đồi có độ dốc vừa,phía bờ phải tầng phủ dày (5 ÷ 8m) chủ yếu là á cát ÷ á sét nhẹ chứa dăm sạn Vìvậy, khi dâng nước trong lòng hồ mái dốc bị bão hoà nước, cùng với các tácđộng của sóng và gió có thể xảy ra hiện tượng tái tạo lại bờ hồ

• Tại khu vực đầu mối vùng tuyến đập địa tầng và tính chất địa chất công trình các lớp đất từ trên xuống dưới như sau:

−1Lớp 1: Cát hạt thô chứa nhiều cuội sỏi đến hỗn hợp cát cuội sỏi màu xám,xám vàng, xám trắng, bão hoà nước, kết cấu chặt Nguồn gốc bồi tích, phân bốchủ yếu ở lòng sông IaM 'la với chiều dày từ 3 ÷ 4m Đây là lớp thấm rất mạnhvới hệ số thấm K = 5,30x10-2 ÷ 7,90x10-2 cm/s

−1Lớp 4: Đất á cát chứa nhiều dăm sạn đến hỗn hợp dăm sạn á cát màu xámvàng, nâu đỏ Dăm sạn thành phần chủ yếu là thạch anh, Granit phong hoá, kíchthước từ 4 ÷ 10mm; hàm lượng từ 30 ÷ 40% Đất ẩm, kết cấu chặt Nguồn gốcpha tàn tích Trong tầng đôi chỗ chứa các tảng lăn Granit kích thước 0,5 ÷ 1m,cứng chắc Phân bố chủ yếu ở 2 vai đập với chiều dày thay đổi từ 0,5 ÷ 3m Đây

là lớp thấm vừa đến mạnh, với hệ số thấm K = 1,00x10-2÷ 4,00x10-2 cm/s

• Đá gốc: Gồm 2 loại chính:

−2Đá Granít màu xám trắng; phớt hồng; khi phong hoá mạnh đá có màu nâuđỏ; phong hoá vừa có màu xám vàng Đá có cấu tạo khối; kiến trúc nửa tự hình.Thành phần khoáng vật chủ yếu là Plagioclaz; thạch anh; felspat Kali; biotit;

xám nâu, phong hoá vừa có màu xám xanh Đá có cấu tạo khối, kiến trúc nổiban Thành phần khoáng vật chủ yếu là Plagiclaz; Clorit thứ sinh, Pyroxen,Sunphur, ngoài ra còn có một số khoáng chất phụ và quặng như khoáng vậtmàu, thuỷ tinh Đá có tuổi Trias giữa đến muộn thuộc hệ tầng Vân Canh, pha 2.

• Khi đá gốc bị phong hoá biến đổi mạnh mẽ, đá phong hoá không đều từ trên xuống dưới từ đá phong hoá hoàn toàn đến đá phong hoá nhẹ tươi:

−1Đá phong hoá hoàn toàn gồm đất á sét chứa dăm sạn màu xám vàng, xámxanh trong đất đôi chỗ lẫn các mảnh đá chưa phong hoá hết Hàm lượng đấtchiếm 70 ÷ 80%, các mảnh đá chiếm 30 ÷ 20%; trạng thái thiên nhiên cứng, kếtcấu chặt Trong nõn khoan đôi chỗ còn giữ nguyên hình dạng của đá gốc chưaphong hoá hết Chiều dày của đới phong hoá thay đổi từ 2 ÷ > 20 m Đây là lớpthấm yếu đến vừa với hệ số thấm K = 4,66x10-4 ÷ 1,4x10-5 cm/s

−1Đá phong hoá mạnh bị biến đổi màu sắc, nõn khoai bị vỡ thành các thỏi nhỏ

và đất á sét chứa dăm sạn Đá mềm bở búa đập nhẹ dễ vỡ, chiều dày của đớiphong hoá này thay đổi từ 2 ÷ > 5m Đây là lớp thấm yếu với hệ số thấm K =3,3x10-5 ÷ 4,4x10-5 cm/s

−1Đá phong hoá vừa, nứt nẻ mạnh; đá bị biến đổi màu sắc; tương đối cứng; búađập mạnh mới vỡ Chiều dày của đới phong hoá này thay đổi từ 2 đến >10m.Đây là lớp thấm yếu đến vừa với hệ số thấm K = 1,14x10-3 ÷ 6,8x10-4 cm/s vàlượng mất nước đơn vị q = 0,06 ÷ 0,227 (l/ph.m.m)

−1Đá phong hoá nhẹ đến tươi; ít nứt nẻ; khe nứt kín, nõn khoan nguyên thỏi; rấtcứng; búa đập rất mạnh mới vỡ Chiều dày của đới phong hoá này chưa xácđịnh Đây là lớp thấm yếu, có chỗ thấm vừa với lượng mất nước đơn vị q = 0,09

÷ 0,125 (l/ph.m.m)

• Địa chất tuyến đập:

Vùng tuyến đập có phương vuông góc với sông M 'la, hai bên sườn dốc vừa(α = 10 ÷ 15°) Địa tầng gồm các lớp: lớp 1, lớp 4, đá gốc granít, lamprophyrvới đầy đủ các đới đá phong hoá hoàn toàn đến nhẹ, tươi

lớp có độ bền kháng cắt khá (ϕ1= 34°, C = 0) nhưng thấm mạnh(K = 5x10cm/s)

−2Lớp 4 phân bố ở hai bên thềm sông và vai đập chiều dày từ 0,5 ÷ 3m, đây làlớp có độ bền kháng cắt khá (ϕ1 = 19°, C = 0,12 KG/cm2) nhưng thấm khá mạnh(K = 5x10-3 cm/s)

−3Bên dưới lớp 1 và lớp 4 là lớp đá phong hoá hoàn toàn thành đất với chiềudày từ 2 ÷ > 20m, đây là các lớp có độ bền kháng cắt trung bình (ϕ1=14°, C =0,16KG/cm2), tính lún khá mạnh; tính thấm yếu đến vừa (K = 1x10-4 cm/s).Nền đập ở khối thượng lưu và đáy móng chân khay chống thấm đặt trên đới

đá gốc phong hoá hoàn toàn Khối hạ lưu đặt trực tiếp trên lớp 1 và lớp 4

• Địa chất tuyến cống:

Tuyến cống đặt ở bờ phải tuyến đập, móng cống đặt trên lớp đá phong hoávừa, đây là các lớp đá có độ ổn định và độ bền cao, đảm bảo an toàn lâu dài Tuynhiên, trong giai đoạn BVTC cần khoan thăm dò thêm tại phần đầu và phần cuốicống để xác định chính xác bề mặt đá gốc

• Địa chất công trình tuyến tràn xả lũ:

Tuyến tràn đặt ở bờ trái tuyến đập Địa tầng của các lớp đất đá tại tuyếntràn là lớp 4 và đá gốc Granit với đầy đủ các đới đá phong hoá hoàn toàn đếnnhẹ và tươi Móng đặt trên nền đá Granit phong hoá vừa và trong đá Granitphong hoá nhẹ đến tươi, đây là các lớp đá có độ ổn định và độ bền cao, đảm bảo

an toàn và ổn định lâu dài

1.2.3.Đặc điểm địa chất thuỷ văn:

Trong khu vực nghiên cứu có 2 loại nguồn nước chính là nước mặt và nướcngầm

• Nước mặt:

Tồn tại ở sông M’la và các khe suối nhỏ Về mùa mưa nước thường đục do

có lượng phù sa lớn, về mùa khô nước vàng nhạt, đục, không mùi vị, ít cặn lắng

và thành phần hoá học của nước mặt thay đổi theo mùa.

• Nước ngầm:

Bao gồm:

−1Nước ngầm trong các bồi tích và trong tầng phủ pha tàn tích và phong hoáhoàn toàn của đá gốc, phân bố ở độ sâu 5 ÷ 6m kể từ mặt đất, nước vàng nhạt,đục, ít cặn lắng Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, về mùa khô thường cạnkiệt và thường xuất lộ ranh giới giữa tầng phủ và đá gốc

−2Nước ngầm trong khe nứt của đá gốc: Là loại nước ngầm chủ yếu trong khuvực nghiên cứu, mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu từ 6 ÷ 10m, nước vàng nhạt,đục, ít cặn lắng Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa và nước mặt vào mùamưa; về mùa khô là nguồn cấp nước chủ yếu cho nước sông Nhìn chung, nướcchỉ tập trung ở trong các khe nứt nên nguồn nước nghèo nàn Mực nước vàthành phần hoá học của nước ngầm thay đổi theo mùa

Nước ngầm và nước mặt trong khu vực nghiên cứu có tính ăn mòn khửkiềm

 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu:

• Mỏ VL 4:

−3Lớp 2: Đất á sét nặng đến trung màu xám nâu nhạt, đất ẩm vừa, trạng tháinửa cứng, kết cấu chặt vừa.Nguồn gốc bồi tích, có thể khai thác làm vật liệu đấtxây dựng với chiều dày 0,5 ÷ 1,5m

làm VLXD.

−5Lớp 5: Đất á sét nặng có chỗ là á sét trung màu xám nâu đất ẩm, nửa cứngđến cứng , kết cấu chặt vừa Nguồn gốc tàn tích Có thể khai thác làm vật liệuđất xây dựng với chiều dày 1 ÷ 2m

• Mỏ VL 5:

−6Lớp 2: Đất á sét nặng đến trung màu xám nâu nhạt, đất ẩm vừa, trạng tháinửa cứng, kết cấu chặt vừa Nguồn gốc bồi tích, có thể khai thác làm vật liệu đấtxây dựng với chiều dày 0.5 ÷ 1m

−7Lớp 5: Đất á sét nặng có chỗ là á sét trung màu xám nâu đất ẩm, nửa cứngđến cứng, kết cấu chặt vừa Nguồn gốc tàn tích Có thể khai thác làm vật liệu đấtxây dựng với chiều dày 0,4 ÷ 1,5m

−8Đá granit phong hoá hoàn toàn gồm đất á sét chứa dăm sạn màu xám vàng,xám xanh, đôi chỗ lẫn các mảnh đá chưa phong hoá hết; trạng thái thiên nhiêncủa đất cứng, kết cấu chặt Có thể khai thác làm vật liệu đất xây dựng

• Mỏ VL 6:

−9Lớp 5: Đất á sét nặng có chỗ là á set trung màu xám nâu đất ẩm, nửa cứngđến cứng, kết cấu chặt vừa Nguồn gốc tàn tích Có thể khai thác làm vật liệu đấtxây dựng với chiều dày 0,4 ÷ 1,5m

−10 Đá Granit phong hoá hoàn toàn gồm đất á sét chứa dăm sạn màu xámvàng, xám xanh, đôi chỗ lẫn các mảnh đá chưa phong hoá hết; trạng thái thiênnhiên của đất cứng, kết cấu chặt Có thể khai thác làm vật liệu đất xây dựng.Vật liệu xây dựng có tính trương nở, co ngót và tan rã cơ học Đây là đặc tínhbất lợi của vật liệu đất đắp đập Trong khu vực gần đập không có nguồn thay thế

vì vậy cần tiến hành các biện pháp để hạn chế được các tác hại của các tính chấtđặc biệt của đất vật liệu như: Tránh cho khối đất tiếp xúc trực tiếp với nước vàphải có khối gia tải bảo đảm chống được áp lực trương nở của đất

(41,2%), áp lực trương nở lên tới 0,86 KG/cm2, nên không dùng lớp 5 của mỏ

VL 4 để đắp đập

Sử dụng lớp 5 của mỏ VL 6 và lớp 2 của mỏ VL 5 làm lõi chống thấm Khaithác lớp 6 của mỏ VL5 làm khối thượng lưu, lớp 5 của mỏ VL5 làm khối hạlưu

Tại khối thượng lưu do lớp 6 của mỏ VL 5 có tính tan rã mạnh và tính trương

nở tương đối mạnh nên cần đắp lớp bảo vệ phía trước (ngay sau lớp đá xây ởthượng lưu) Lớp bảo vệ này có thể khai thác lớp 4, lớp đá phong hoá mạnh đếnvừa khi đào móng, đập, tràn, cống

Do vật liệu đắp khối thượng lưu và hạ lưu đập đều khai thác từ lớp 5 và 6 của

mỏ VL 5, nên cần khai thác lớp 2 của mỏ VL 5 trước để đắp lõi đập, sau đó cóthể khai thác lớp 2 từ mỏ VL 4 hoặc VL 6

Mỏ VL 5 hiện nay là khu vực tập trung dân cư của xã IaM'la nên cần khoanhvùng khai thác hợp lý để giảm thiểu đền bù

b Vật liệu cát cuội sỏi.

 Vị trí và trữ lượng:

Mỏ cát sỏi VLC 1 và VLC 2 nằm trên sông M’la cách tuyến đập khoảng 2 ÷

4,5km Đây là mỏ cát sỏi đã được nhân dân khai thác sử dụng cho việc xây dựngnhà cửa và các công trình xây dựng phúc lợi

 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu:

• Mỏ vật liệu cát sỏi VLC 1:

−11 Lớp 1: Cát cuội sỏi màu xám trắng, xám vàng, bão hoà nước; kết cấu chặtvừa, cát thạch anh hạt vừa đến thô chiếm hàm lượng 75 ÷ 100%; cuội sỏi tròncạnh kích thước từ 5 ÷ 100 mm; chiếm hàm lượng 25 ÷ 0% Nguồn gốc bồi tích.Khai thác làm vật liệu cát sỏi chiều dày trung bình từ 1 ÷ 2m

• Mỏ vật liệu cát sỏi VLC 2:

−12 Lớp 1: Cát cuội sỏi màu xám trắng, xám vàng, bão hoà nước; kết cấu chặtvừa, cát thạch anh hạt vừa đến thô chiếm hàm lượng 70 ÷ 95%; cuội sỏi tròn

Khai thác làm vật liệu cát sỏi chiều dày trung bình từ 1,3 ÷ 2,5m.

c Đánh giá về khả năng khai thác:

−13 Khối lượng khảo sát vật liệu cát đủ và đạt chất lượng so với yêu cầu

−14 Trữ lượng thăm dò về sỏi không đạt yêu cầu nên vật liệu sỏi phải thay thếbằng đá dăm

Tên lớp Chỉ tiêu

Lớp2 MVL4

Lớp 5 MVL4

Lớp 2 MVL5

Lớp 5 MVL5

Lớp 6 MVL5

Lớp 5 MVL6

−15 Nhiệt độ không khí trung bình của năm là: 25,6°

−16 Nhiệt độ cao nhất là: 40,7° (vào tháng IV)

−17 Nhiệt độ thấp nhất là: 8,5° (vào tháng I)

Trong đó: ∆Z: Lượng nước tổn thất bốc hơi trung bình nhiều năm.

ZMN: Lượng bốc hơi mặt nước trung bình nhiều năm

ZLV: Lượng bốc hơi lưu vực trung bình nhiều năm

Xo: Lượng mưa lưu vực trung bình nhiều năm (Xo = 1230mm)

Yo: Lớp dòng chảy trung bình nhiều năm (Yo = 568mm)

Lượng tổn thất bốc hơi:

∆Z = 961 - (1230 - 568) = 299mm

Lượng tổn thất bốc hơi được phân phối theo tháng:

Bảng 1-5: Phân phối tổn thất bốc hơi theo tháng

Lượng mưa trong mùa chiếm khoảng 85% lượng mưa cả năm Mưa lớnthường tập trung vào các tháng IX, tháng X Mùa khô từ tháng I đến tháng IV,lượng mưa chiếm 15% lượng mưa cả năm.

Lượng mưa bình quân nhiều năm: Lượng mưa bình quân nhiều năm lưu vực

hồ IaM 'la được tính từ giá trị bình quân số học lượng mưa bình quân cùng thơì

kì của trạm Cheoreo và Krôngpa:

−20 Lượng mưa bình quân lưu vực: Xlưu vực = 1230,0mm

−21 Lượng mưa tưới P = 75%: X75% =1029,5mm

b Thuỷ văn:

• Dòng chảy chuẩn:

−1Diện tích lưu vực: 110 km2

−22 Mô đum dòng chảy chuẩn: Mo = 18 (l/s.km2 )

−2Lưu lượng bình quân nhiều năm: Qo = 1,98 (m3/s)

−3Hệ số thiên lệch Cs = 1,02

−4Hệ số phân tán Cv = 0,51

• Dòng chảy năm thiết kế:

Dòng chảy năm thiết kế ứng với mức đảm bảo P = 75% được phân phối chotừng tháng theo tỉ lệ phân phối của mô hình điển hình năm 1988 trạm KrôngHnăng

Bảng 1-6:Phân phối dòng chảy năm thiết kế

Q 75% 0.724 0.578 0.477 0.444 0.453 0.628 0.604 0.821 1.28 3.63 3.87 1.48 1.25

Lượng lũ thiết kế ứng với các tần suất được cho theo bảng sau:

Lượng lũ thiết kế ứng với các tần suất

Bảng 1-8:Lưu lượng lớn nhất các tháng mùa kiệt

Q bqmax10% 10 ngày giữa (m 3 /s) 7.19 4.00

Q bqmax10% các ngày cuối

Bảng 1-9:Đỉnh lượng lũ tiểu mãn ứng với tần suất thiết kế hồ IaM 'la

• Dòng chảy rắn:

Trong lưu vực không có tài liệu đo độ đục phù sa, dùng tài liệu độ đục phù sa

lơ lửng của trạm Củng Sơn có ρo = 248 g/m3 để tính cho lưu vực IaM'la Với:

−1 Lưu lượng bình quân nhiều năm: Qo = 1,98m3/s

−2 Trọng lượng riêng của bùn cát lơ lửng: γ1 = 0,8 tấn/m3

1.3 Điều kiện dân sinh kinh tế và nhu cầu dùng nước

1.3.1 Điều kiện dân sinh kinh tế:

Huyện Krôngpa có 13 xã và 1 thị trấn, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp dântộc Gia Lai chiếm 67,5% Dân cư tập trung phần lớn ở vùng nông thôn, tỉ lệ đóinghèo là 25%

Ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp của huyện không phát triển vàlạc hậu Năng suất cây trồng không ổn định do sản xuất không có công trìnhtưới, phụ thuộc hoàn toàn vào mưa Nhân dân các xã vùng dự án đã định canhđịnh cư Đời sống khó khăn, sản xuất chậm phát triển, trình độ văn hoá và dântrí thấp Phong tục tập quán lạc hậu

1.3.2 Phương hướng phát triển kinh tế:

−8 Tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm theo các giai đoạn sẽ là: 16 ÷

nghiệp ngắn ngày và mầu dọc sông Mla, ven sông Ba được tưới bằng bơm xáchtay và người gánh, lấy nước từ sông Ba, sông Mla; diện tích còn lại bỏ hoang.

Do đó, năng suất cây trồng vùng dự án không ổn định, đời sống nhân dân vôcùng khó khăn Vì vậy, việc đầu tư xây dựng hệ thống thuỷ lợi Hồ chứa IaM'la

là rất cần thiết để tạo điều kiện phát triển kinh tế dân sinh của huyện, thực hiệnđường lối hiện đại hoá, công nghiệp hoá nông nghiệp và phát triển nông thôn,thực hiện xoá đói giảm nghèo và chính sách dân tộc, đồng thời thực hiệnphương hướng phát triển nông nghiệp, nông thôn của huyện Krôngpa giai đoạn

2000 ÷ 2010 Cụ thể:

−1Là công trình mang lại lợi ích cho vùng rộng, gồm 5 xã và thị trấn Phú Túc

−2Trong khu tưới ruộng đất đã có, đang sản xuất nhưng không có công trìnhtưới nên hầu hết chỉ gieo trồng vào vụ mùa, nhờ mưa Mùa màng bấp bênh, chỉnhững năm mưa thuận gió hoà thì thu hoạch khá, nhưng năng suất thấp

−3Với diện tích canh tác khu tưới 5150 ha thích hợp trồng các cây đạt hiệu quảkinh tế cao như bông, thuốc lá Nhưng chưa có công trình tưới nên không pháthuy được tiềm năng của đất đai

−4Nguồn sống chính của nhân dân là sản xuất nông nghiệp, nhưng sản xuấtkhông ổn định, năng suất thấp vì không có nguồn nước tưới, nên đời sống cònnhiều khó khăn

−5Nguồn nước sinh hoạt là nước mặt, mùa khô sông suối nước cạn kiệt, nhândân phải đi xa hàng cây số để lấy nước sinh hoạt

1.3.4 Nhu cầu dùng nước:

Hồ chứa IaM 'la với nhiệm vụ chính là cung cấp nước tưới cho 5150 ha, cấpnước cho 36000 dân, ngoài ra còn phục vụ mục đích lợi dụng tổng hợp và cảitạo môi trường sống

Theo TCXDVN 285-2002, cấp công trình được xác định từ 2 điều kiện:

• Theo chiều cao công trình và loại nền:

Sơ bộ định chiều cao đập chính là 30m, đất nền thuộc nhóm B, tra bảng P1-1phụ lục 1, ta được cấp công trình là cấp III

• Theo nhiệm vụ tưới:

Công trình có nhiệm vụ tưới cho 5150 ha, theo bảng P1-2 xác định được cấpcông trình là cấp III

Từ 2 điều kiện trên ta chọn cấp công trình là cấp III.

1.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế:

Theo TCXDVN 285 - 2002, ứng với công trình cấp III ta có các chỉ tiêu sau:Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra: Tra bảng 4.2 tađược: PTK = 1%; PKT = 0,2%

−1Mức đảm bảo tưới: P = 75% Tra bảng 8-1/304 GTTV

−2Tuổi thọ của hồ chứa: T = 75 năm (bảng 7.1)

−3Tần suất thiết kế các công trình phụ và dẫn dòng thi công: P = 10% (bảng4.7)

−4Tần suất gió lớn nhất thiết kế: P = 4%

−5Hệ số tổ hợp tải trọng: nc = 1 đối với tổ hợp tải trọng cơ bản

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

−1 Hệ số tin cậy: kn = 1,15

−2 Hệ số điều kiện làm việc: m = 1

2.1 Lựa chọn vùng tuyến xây dựng công trình

2.1.1 Đề xuất phương án:

Dựa vào điều kiện địa hình địa mạo và nhu cầu cấp nước tưới, vùng tuyếncông trình đầu mối được chọn là đoạn sông hẹp để giảm khối lượng đào đắpđập, địa chất tốt, đảm bảo thuận tiện cho việc tưới cho vùng hạ du đồng thờigiảm được khối lượng đền bù, giải phóng mặt bằng lòng hồ Xét trên toàn chiềudài sông Mla đến khu tưới, chỉ có một vùng tuyến thoả mãn yêu cầu này

Trong vùng tuyến nghiên cứu, ta có thể bố trí các phương án tuyến như sau:

tu yÕn 2

gần khu tưới hơn nhưng phải xử lý nền tốn kém Phương án tuyến 2 xa khu tướihơn, có chiều dài đập lớn hơn nhưng nó có địa hình thuận lợi hơn trong việc bốtrí tràn xả lũ, dòng chảy vào tràn thuận hơn phương án 1 nhưng dốc nước sautràn xả lũ sẽ dài hơn Theo sự phân công của thầy giáo, em chọn tuyến 1 làtuyến xây dựng công trình.

2.2 Tính toán mực nước chết của hồ

MNC là mực nước thấp nhất trong hồ mà vẫn đảm bảo công trình làm việcbình thường

Xác định MNC và dung tích chết nhằm mục đích tính toán điều tiết kho nướcsao cho ứng với MNC và dung tích chết thì hồ chứa vẫn làm việc bình thường

Tính toán MNC:

Theo các yêu cầu sau:

• Theo yêu cầu chứa bùn cát:

Thể tích bùn cát được xác định theo công thức:

W

γ .

Trong đó:

Wll: Lượng bùn cát lơ lửng trong năm chuyển đến công trình

γll: Trọng lượng riêng của bùn cát lơ lửng ( γll = 0,8 T/m3)

Wll = R0.T

R : Lượng bùn cát trung bình nhiều năm

ρ0: Độ đục phù sa bình quân nhiều năm (ρ0 = 248 g/m3).

Q0: Lưu lượng bình quân nhiều năm(Q0 = 1,98 m3/s)

Thay số ta có:

Wll = 248.1,98.10-3.365.24.3600 = 15,49.106 (kg)

10 8 , 0

3600 24 365 10 98 , 1

10 098 , 3

2,065.103 (m3)

−4Xác định Vsl:

Vsl =

sl sl

10 5764 , 5

4,647.103 (m3)

→ Vậy: Vbc = (19,357 + 2,065 + 4,647).10 3 = 26,069.10 3 (m 3 ).

Sau thời gian T = 75 năm, thể tích bùn cát lắng đọng:

→ MNC thoả mãn điều kiện: MNC≥∇bc+a+H+δ

• Theo yêu cầu tưới tự chảy:

MNC phải đảm bảo lớn hơn cao trình khống chế tưới tự chảy:

• Dung tích hồ: Là phần dung tích ứng với MNDBT (hay còn gọi là dung tích

hiệu dụng) Phần dung tích này làm nhiệm vụ điều tiết cấp nước hoặc tạo đầu

MNDBT và Vh phải đảm bảo trữ được lượng nước cần thiết để thoả mãn nhucầu dùng nước

Ngoài ra, nó còn phải thoả mãn các ràng buộc kỹ thuật như: Dung tích hồkhông thể vượt quá giới hạn cho phép vì có yêu cầu ngập lụt thượng lưu hoặcđiều kiện địa chất và điều kiện kỹ thuật khác không cho phép đập cao…

Mức độ điều tiết của kho nước do sự thay đổi của dòng chảy hàng năm vàyêu cầu cung cấp nước quyết định:

−5Khi yêu cầu cấp nước( kể cả tổn thất) ≤lượng dòng chảy đến( q≤Q) thì tiến

hành điều tiết năm

−6Ngược lại tiến hành điều tiết nhiều năm

Từ biểu đồ nước dùng và nước đến (p=75%) ta thấy tổng lượng nước đến >tổnglượng nước dùng Do đó ta sử dụng phương thức điều tiết năm

Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ

sở đó xác định thời kì thừa nước và thời kì thiếu nước, qua đó xác định đượcdung tích hồ

−6 Cột 2: Số ngày trong tháng tương ứng.

−7 Cột 3: Lưu lượng dòng chảy đến trong tháng

−8 Cột 4: Tổng lượng dòng chảy đến trong tháng, được tính theo công thức: WQ

= Q. t

−9 Cột 5: Tổng lượng nước dùng trong tháng, được tính theo công thức: Wq =

q. t

−10 Cột 6: Lượng nước thừa, được tính theo công thức: V+ = (4) - (5)

−11 Cột 7: Lượng nước thừa, được tính theo công thức: V- = (5) - (4)

−12 Cột 8: Dung tích chứa nước của hồ chứa được tính bằng cách luỹ tích cột 6nhưng không được vượt quá dung tích của hồ

Cột 9: Dung tích xả nước ( dung tích thừa khi hồ chứa đã tích đủ nước)

thiếu nước nên kho nước thiết kế là kho nước điều tiết một lần.

−1Cột 4: Diện tích mặt thoáng tương ứng với V i ( tra biểu đồ quan hệ F~V)

−2Cột 5: Phân phối chênh lệch bốc hơi theo thời đoạn tháng

−3Cột 6: Lượng tổn thất do bốc hơi, xác định theo công thức:

Wb= Z.F

−1Cột 7: Lượng tổn thất do thấm, xác định theo công thức:

Wth=k V i

k: tiêu chuẩn thấm trong kho nước, theo điều kiện đất lòng hồ, k=1%

−2Cột 8: Lượng tổn thất tổng cộng, xác định theo công thức:

Wtt= Wb+ Wth

−3Cột 9: Tổng lượng dòng chảy đến trong tháng

−4Cột 10: Tổng lượng nước dùng trong tháng

−5Cột 11: Lượng nước thừa, tính theo công thức:

Vh=V-=20,629.106(m3).

Vậy dung tích hồ: Vhồ=Vh+Vc=(20,629+5,514).106=26,143.106(m3)

Tra biểu đồ quan hệ Z~V, ta được :

MNDBT=206,9(m)

3.1 Bố trí tổng thể công trình đầu mối:

Tuyến công trình được chọn là tuyến I

3.1.1 Phương án đập:

Căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất và nguồn vật liệu xây dựng đã nêu ởtrên, chọn loại đập ngăn sông là đập đất Ta có thể thiết kế đập đất theo các phương ánsau:

• Phương án 1: Đập 3 khối, có ống khói thoát nước.

• Phương án 2: Đập 1 khối, có lõi bê tông asphalt.

Phương án 1 thiết kế đập đất nhiều khối dựa trên nguồn vật liệu dồi dào tại địaphương, do đặc điểm của đất miền Trung là loại đất có dung trọng lớn, đặc biệt là tínhtrương nở, co ngót, vì vậy việc bố trí hợp lí các loại đất khác nhau vào thân đập khôngnhững tận dụng được nguồn vật liệu địa phưong mà còn tăng tính ổn định của thânđập Khi tiếp xúc trực tiếp với nước hay có độ ẩm thay đổi, loại đất này gây ra nhữngbất lợi cho ổn định của công trình Do đó, kết hợp với việc bố trí ống khói thoát nướcnối tiếp với đống đá tiêu nước ở hạ lưu đập sẽ giúp cho khối đất hạ lưu đập luôn luônkhô ráo Ta có thể đưa đất xấu, có độ trương nở, tan rã, co ngót lớn ra phía hạ lưu sauống khói thoát nước để tiết kiệm vật liệu và hạn chế những tính chất bất lợi của đấtcòn những đất tốt thì ta có thể bố trí ở vùng ngập nước phía thượng lưu và tường lõi Phương án 2 thiết kế đập đất một khối, khả năng tận dụng vật liệu kém hơn so vớiphương án 1, chống thấm qua thân đập bằng lõi bê tông asphalt Phương án này tínhthấm qua thân đập sẽ giảm hơn nhiều so với phưong án 1 và không cần hệ thống tiêunước phức tạp như PA1 Tuy nhiên, lõi bêtông asphalt thi công khó khăn hơn, giáthành cao hơn nhiều so với lõi đất như PA1, khả năng tự vá của lõi bêtông asphaltcũng kém hơn lõi đất nhiều

Như vậy, hai phương án đều có những ưu nhược điểm riêng Dựa vào điều kiệnđịa hình, địa chất, nguồn vật liệu địa phương, yêu cầu thiết kế, ta chọn PA1 để thiết kế

đập đất Do đặc điểm của đất nên ta có thể làm khối gia tải ở mái thượng lưu để khắcphục tính trương nở của đất khi tiếp xúc trực tiếp với nước.

3.1.2 Tràn xả lũ:

a Tuyến tràn xả lũ:

Từ địa hình tuyến công trình ta thấy vai trái đập để bố trí tràn xả lũ là hợp lí hơn cả

vì ở đây có thể bố trí tuyến tràn từ vai trái đập, đi theo sườn đồi rồi đổ xuống đoạnsông cong ngay sau ghềnh đá Địa chất của đất đá ở tuyến tràn đảm bảo giữ ổn địnhcho tràn

b Hình thức tràn: có thể có các phương án sau:

• Phương án 1: Tràn không có cửa van Cao trình ngưỡng tràn=MNDBT.

• Phương án 2: Tràn có cửa van Cao trình ngưỡng tràn thấp hơn MNDBT.

Nếu chọn theo phương án 1 thì xây dựng và vận hành đơn giản nhưng Btr phải lớn,mực nước lũ trong hồ cao do đó đập phải cao

Nếu chọn phương án 2 thì vận hành phức tạp nhưng khả năng tháo lớn, Btr nhỏ,mực nước trong hồ thấp hơn, do đó đập thấp hơn Chọn phương án 2 để thiết kế

b Hình thức cống:

• Phương án 1: Cống hộp bằng bê tông cốt thép.

• Phương án 2: Cống bằng ống thép đặt trong hành lang.

Chọn phương án 2 thiết kế cống thép đặt trong hành lang vì ta có thể kết hợp hànhlang để dẫn dòng thi công và cống thép có thể tránh được hiện tượng khí thực gây ra

rỗ bê tông trong quá trình vận hành Cống hộp bằng bê tông cốt thép rất dễ gây ra

3.2 Tính toán điều tiết lũ

3.2.1 Mục đích-Các tài liệu tính toán:

a Mục đích-ý nghĩa của tính toán điều tiết lũ:

Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ là thông qua tính toán làm thoả mãn yêucầu phòng lũ đã đề ra, tìm được phương án hợp lý nhất về dung tích phòng lũ của khonước, lưu lượng xả lũ lớn nhất xả xuống hạ lưu, kích thước công trình xả lũ vàphương thức vận hành kho nước

b Tài liệu tính toán:

• Tài liệu về đặc trưng địa hình hồ chứa :

W(10 6 m 3 ) 0 0.29 1.19 3.30 6.99 12.17 18.67 26.52 36.00 F(10 4 m 2 ) 0 17.22 44.82 99.49 149.0 196.73 273.21 287.01 344.21

• Tài liệu về quá trình lũ ứng với tần suất thiết kế và tần suất kiểm tra: bảng1-7

W~Z

PA1: Btr=3x5(m)

PA2: Btr=3x6(m)

PA3: Btr=3x7(m)

3.2.2 Phương pháp tính toán điều tiết lũ:

a Nguyên tắc tính toán điều tiết lũ:

Công thức tính toán điều tiết lũ dựa trên cân bằng lượng nước đến và lượng nước

xả của kho nước

Q.dt – q.dt = F dh

Trong đó: Q : Lưu lượng đến trong kho nước

q : Lưu lượng ra khỏi kho nước

F : Diện tích mặt thoáng của kho nước

dt:khoảng thời gian vô cùng nhỏ

Trong đó: Q1,Q2: Lưu lượng đến ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

q1, q2: Lưu lượng xả tương ứng

V1,V2: Lượng nước có trong kho ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

Để tìm quá trình xả lũ q~t , chưa thể giải trực tiếp do có 2 số hạng chưa biết là

V2và q2 Kết hợp với phương trình thuỷ lực của công trình xả lũ với dạng tổng quát

q= f( Zt, Zh,C )

Trong đó: Zt: Mực nước thượng lưu công trình xả lũ

Zh: Mực nước hạ lưu công trình xả lũ

C: Tham số biểu thị công trình ( phụ thuộc vào quy mô, kích thước, loại và dạng côngtrình)

b Phương pháp tính:

Hiện nay có rất nhiều phương pháp khác nhau được dùng trong tính toán điều tiết

lũ bằng kho nước Với bài toán cho quá trình lũ đến , địa hình kho nước , công trình

xả lũ Yêu cầu xác định quá trình xả lũ và dung tích cắt lũ hoặc mức nước cao nhấtđạt tới trong kho nước , ta dùng phương pháp Potapop để tính toán điều tiết lũ

Từ phương trình cân bằng nước ta có:

Q q

t

V

Trong đó : Q1, Q2: lưu lượng lũ đến đầu và cuối thời đoạn ∆t

q1, q2 : lưu lượng xả lũ đầu và cuối thời đoạn ∆t

V1, V2 : Dung tích kho đầu và cuối thời đoạn

Như vậy với bất kì thời đoạn ∆t nào thì vế phải đều đã biết và có :

V f q

q t

V f q

5 0

5 0 2

1

Hai quan hệ này gọi là quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ

Thay vào phương trình trên ta có :

f2= Q+f1

c Các bước giải như sau:

• Xây dựng biểu đồ phụ trợ :

−24 Lựa chọn bước thời gian tính toán ∆t= 1h , giả thiết các giá trị mực nước trong kho

để tính lưu lượng xả tương ứng theo công thức:

q= m.ε.B 2g h3 / 2

với m : hệ số lưu lượng , mε = 0,4

−25 Dựa vào quan hệ Z~V , ứng với các mức nước giả thiết ở trên tìm ra dung tích khotương ứng Vk và từ đó tìm được

Trong đó : Vtl : dung tích kho ứng với khi lũ đến Vtl=VMNDBT

−26 Tính giá trị f1, f2 ứng với các giá trị q vừa tính ở trên rồi vẽ lên biểu đồ

• Sử dụng biểu đồ để tính toán điều tiết :

Với mỗi thời đoạn ∆t tính được Q= ( Q1+Q2).0,5

−27 Từ q1 đã biết tra trên biểu đồ được giá trị f1 và tính f2 =Q + f1

−28 Từ f2 tra biểu đồ ngược lại sẽ được q2 Đó chính là lưu lượng xả lũ ở cuối mỗi thờiđoạn

• Lập lại bước 2 cho các thời đoạn sau cho đến khi kết thúc

• Từ quá trình lũ đến và xả ta có thể xác định được dung tích cắt lũ và mực nước lớn nhất trong kho

−29 Cột 1: Giả thiết các mực nước trong hồ chứa Z(m)

−30 Cột 2: Độ chênh lệch giữa cao trình mực nước thiết kế với cao trình ngưỡng tràn

−31 Cột 3:Lưu lượng xả được tính theo công thức thuỷ lực

−32 Cột 4: Dung tích của kho nước ứng với mực nước trong kho và được xác địnhtrực tiếp từ biểu đồ quan hệ Z~V

−33 Cột 5: Dung tích tràn ra khỏi hồ chứa ứng với từng giá trị mực nước trong kho vàđược xác định theo công thức: V=Vk-Vtl

Trong đó : Vtl : Dung tích kho ứng với khi lũ đến

−34 Cột 6 và cột 7: Tương ứng là các giá trị bổ trợ hàm f1(q) và f2(q) và được xác định

theo công thức: f1 (q)=

2

q t

∆ và f2 (q)= 2

q t

∆ .

Bảng 3-1: Bảng tính toán biểu đồ phụ trợ

Bảng tính toán biểu đồ phụ trợ (Btr=15m)STT Z(m) H tr (m) q(m 3 /s) V k (10 6 m 3 ) V(10 6 m 3 ) f 1 f 2

−35 Cột1:Thời điểm tớnh toỏn.

−36 Cột 2: Lưu lượng lũ đến đầu thời đoạn( Lấy theo tài liệu quỏ trỡnh lũ thiết kế)

−37 Cột 3: Lưu lượng lũ đến cuối thời đoạn( Lấy theo tài liệu quỏ trỡnh lũ thiết kế)

−38 Cột 4:Lưu lượng lũ đến bỡnh quõn thời đoạn xỏc định theo cụng thức:

=

i Q

2

Q

Qi+ i+1

−39 Cột 5: Lưu lượng nước xả đầu thời đoạn

−40 Cột6: Giỏ trị f1(q)được xỏc định dựa trờn biểu đồ quan hệ f1(q)~q đó xõy dựng ởtrờn

−41 Cột 7: Giỏ trị f2(q)được tớnh theo cụng thức: f2(q)= f1(q)+Q

−42 Cột8: Lưu lượng nước xả cuối thời đoạn xỏc định thụng qua biểu đồ quan hệ

f2(q)~q với giỏ trị f2(q) đó được xỏc định ở trờn

Cột 9: Lưu lượng xả trung bỡnh tớnh theo cụng thức:

Biểu đồ phụ trợ (Btr=15m)

200250300350400450500550600650

f1 , f2 q(m3/s)

i q

Dùng biểu đồ phụ trợ đã lập ở trên để tính toán điều tiết lũ ta được kết quả sau:

• Dung tích siêu cao của hồ chứa là: Vsc=10,4581.106(m3/s)

• Vậy : V=VMNDBT+Vsc=(26,143+10,4581).106=36,601.106(m3)

• Tra biểu đồ quan hệ Z~V ta được: Hsc=3,29(m)

• Từ biểu đồ ta có : qxảmax=640,728 (m3/s)

MNDGC=210,19(m)

Kết quả tính toán điều tiết lũ (phương án Btr=15m)

Q t ,q t (m 3 /s)

Q~t q~t

Kết quả tính toán điều tiết lũ (phương án Btr=18m)

`