Thiết kế hồ chứa nước pu nhí

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí địa lý nhiệm vụ công trình 1.2 Tình hình dân sinh kinh tế 13 1.3 Phương hướng phát triển kinh tế nhiệm vụ công trình 16 1.3.1 Định hướng phát triển kinh tế vùng dự án 2001 – 2012 16 1.4 Cấp công trình tiêu thiết kế 17 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THỦY LỢI 20 2.1 Chọn tuyến xây dựng công trình 20 2.2 Tính toán mực nước chết dung tích chết 23 2.3 Tính toán mực nước dâng bình thường dung tích hồ 27 2.4 Tính toán điều tiết lũ 36 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH 47 3.1 Mục đích yêu cầu 47 3.2 Tài liệu thiết kế 47 3.3 Các kích thước đập đất 48 3.4 Tính toán thấm cho đập sử dụng phần mềm Geoslop 79 3.5 Tính toán ổn định mái đập 81 3.6 Tính toán ổn định mái đập phương pháp sử dụng phần mềm Geoslop 97 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 103 4.1 Bố trí chung đường tràn 103 4.2 Tính toán thuỷ lực đường tràn 105 SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí 4.3 Cấu tạo phận 124 4.4 Tính toán ổn định tường cánh thượng lưu tràn 129 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 138 5.1 Những vấn đề chung 138 5.2 Chọn tuyến hình thức cống 139 5.3 Thiết kế kênh hạ lưu cống 141 5.4 Tính toán diện cống: 143 5.5 Xác định chiều cao cống cao trình đặt cống 147 5.6 Kiểm tra trạng thái chảy tiêu sau cống 148 5.7 Chọn cấu tạo cống 157 CHƯƠNG 6: 6.1 CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 163 Tính toán kết cấu cống phương ngang 163 CHƯƠNG 7: ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 199 7.1 Nhận xét 199 7.2 Những ảnh hưởng có hại 199 7.3 Những ảnh hưởng có lợi 203 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ● Vị trí nhiệm vụ công trình ● Các điều kiện tự nhiên ● Điều kiện dân sinh kinh tế nhu cầu dùng nước ● Cấp công trình tiêu thiết kế SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí địa lý nhiệm vụ công trình 1.1.1 Vị trí địa lý Hồ chứa nước Pu Nhí dự kiến xây dựng nằm suối Pu Nhí, thuộc địa phận Pu Nhí A - xã Pu Nhí - huyện Điện Biên Đông - tỉnh Điện Biên Cách thị xã Điện Biên 20km, cách thị trấn Na Son 23km thuận tiện cho xây dựng công trình Vị trí cụm đầu mối có toạ độ: 21030' vĩ độ Bắc 1030 07' kinh độ Đông Công trình: Hồ chứa nước Pu Nhí, xã Pu Nhí, huyện Điện Biên Đông, tỉnh Điện Biên Hình 1.1 Huyện Điện Biên Đông tỉnh Điện Biên SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí Hình 1.2 Hồ Pu Nhí (Hình ảnh minh họa) 1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo Suối Pu Nhí nhánh sông Pu Nhí, phát nguyên từ dãy núi Pu Huốt xã Mường Phăng, huyện Điện Biên Xung quanh lưu vực núi cao bao bọc, thung lũng chật hẹp, hạ lưu gần Pu Nhí A thung lũng mở rộng có chỗ tới 0,9km, cuối suối bị thắt lại bới hai dãy núi có cao độ +1248 có khả tạo thành lòng hồ chứa nước tương đối tốt Đặc điểm địa hình khu vực cụm công trình đầu mối tương đối hẹp, mái dốc sườn núi thay đổi từ 500 đến 650 Với khu tưới bị dãy núi phân chia thành mảnh nhỏ chạy dọc thung lũng ven suối, xung quanh bị bao bọc dãy núi, ruộng kiểu phân bố hầu hết xã Pú Nhi Vùng hưởng lợi công trình bao gồm hai khu tưới : Khu tưới Pu Nhí C nằm hạ lưu công trình cách cụm công trình đầu mối 1,2km Cao trình mặt đất tự nhiên khu tưới thay đổi từ 1108 đến 800 Độ dốc mặt đất tự nhiên khu tưới thay đổi từ 3-5 Khu tưới sau đập dâng Tạ Té B chạy dọc theo lòng suối Cao trình mặt đất tự nhiên khu tưới thay đổi từ 720 đến 530 Độ dốc mặt đất tự nhiên khu tưới thay đổi từ 3-5 Cả hai khu tưới nằm ven suối Pu Nhí có địa hình dốc Với SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí địa khu tưới bị phân tán hình thành bậc thang nhỏ, diện tích khu tưới phân bổ diện rộng 1.1.3 Tài liệu khảo sát địa hình + Đo nối chuyển cao tọa độ công trình hệ cao tọa độ VN2000 + Đo vẽ bình đồ: Công trình kênh (TL 1/200), Nhà quản lý (TL 1/200), Đường thi công đường liên xã (TL1/1000), Bãi vật liệu đất đắp (TL 2000) + Cắt dọc, cắt ngang hạng mục: Đập, tràn, cống lấy nước, tuyến kênh công trình kênh, Đường thi công đường liên xã, Đường điện quản lý + Cắm tim tuyến hạng mục công trình; cắm mốc biên giải phóng mặt 1.1.4 Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn Khu vực hồ chứa a Đặc điểm địa chất + Phân vùng I: Khu vực có địa hình phẳng dốc thoải trải dọc hai phía thuộc thềm dọc theo suốí Pu Nhí chi lưu nó, phạm vi phân bố có dạng hẹp kéo dài Đất đá phía thành tạo bồi, lũ tích sông (a,pQ) với thành phần sét pha, cát pha lẫn sét bụi đến cuội sỏi; thành phần hạt nhỏ thạch anh phenspát Chiều dày tầng thay đổi từ 3,0 – 8,0m phủ lên tầng phong hoá mạnh đá cát sạn kết + Phân vùng II: Khu vực có địa hình dốc chiếm đa phần diện tích hồ sườn đồi dãy núi dọc cánh trái đường viền hồ Đây vùng phát triển thành tạo có nguồn gốc sườn tích (dQ); thành phần chủ yếu đất sét pha nặng đôi chỗ có lẫn tảng lăn, tảng sót, kích thước từ 0,2 – 1,5m; Chiều dày trung bình từ 1,5 - 3,0m + Phân vùng III: Tầng đá gốc đá grano diorit, Điorit thạch anh phong hoá vừa, mức độ nứt nẻ đá từ trung bình đến Trong lòng hồ, diện lộ bề mặt thường dạng nhỏ SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí dạng khối độc lập nơi tầng phủ mặt bị bào mòn Phía đầu sườn vai phải đập, tầng đá gốc xuất lộ dạng Batolit lớn có sườn dốc đứng Nhìn chung tầng đá gốc có cấu tạo dạng khối, cường độ cứng chắc, nứt nẻ b Địa chất thuỷ văn + Nước mặt nước ngầm khu vực loại nước nhạt Bicacbonat Canxi magiê có độ pH = 7,0 - 7,2; độ kiềm Bicacbonát HCO3-  = 1,52 - 2,59mg/l; hàm lượng ion muối tan khác CL-= 0,16 - 0,24g/l; Mg+= 0,51 - 0,86mg/l Qua đối chiếu hàm lượng hoá học nước với tiêu quy định tiêu chuẩn ngành 14TCN 78 - 88 nhận thấy: nước khu vực công trình dấu hiệu khả ăn mòn loại bê tông dùng cho công trình thuỷ công c Động đất kiến tạo + Trong vùng công trình dấu hiệu hoạt động tân kiến tạo xảy + Theo đồ phân vùng động đất Việt Nam tài liệu nghiên cứu Viện Vật lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ Quốc gia, khu vực công trình vùng chịu ảnh hưởng trấn động từ điểm tâm trấn cực đại nằm cách công trình khoảng 10 Km phía Đông Bắc, tạo động đất cấp I0max =VIII (MKS,MM) với cường độ Msmax = 5,5 độ Richter, tần suất khoảng 150 năm lần Khu vực công trình đầu mối + Địa tầng vùng tuyến công trình đầu mối thể mặt cắt địa chất tuyến đập, tuyến cống lấy nước, tuyến tràn xả lũ; lớp đất đá phân bố từ xuống sau: - Lớp 1a: Lớp sạn sỏi lẫn cát bụi màu màu vàng, xám nâu, xám ghi, nguồn gốc bồi tích suối (aQ) Lớp phân bố lòng suối sát hai bờ suối, chiều dày lớp thay đổi từ 1,2 – 2,5 m Lớp có tính thấm mạnh với hệ số thấm xác định đổ nước (tại hố khoan KM12) K= 1.88 x 10-3cm/s SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí - Lớp 1b: Đất sét pha nặng đến sét màu nâu hồng, nâu vàng đốm đen trắng nguồn gốc bồi tích (aQ) Đất có kết cấu chặt vừa, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp có diện phân bố rộng rãi hai bên thềm suối; chiều dày thay đổi từ 2,5 – 7,5 m Hệ số thấm xác định đổ nước lớp K= 2,52 – 4,95x 10-5cm/s - Lớp 1c: Đất sét pha nặng lẫn cát bụi màu xám xanh Trạng thái dẻo mềm Nguồn gốc bồi tích (aQ) Lớp 1c nằm lớp 1a 1b, phân bố chủ yếu phạm vi lòng thung lũng; chiều dày thay đổi từ 2,0 – 4,3 m Hệ số thấm K= 1,37 x 10-4 - 1,12 x 10-3cm/s - Lớp 2: Đất sét pha vừa đến pha nặng (bụi thường pha cát) lẫn sạn màu xám vàng đến nâu đỏ đốm trắng Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Nguồn gốc sườn tích (dQ) Lớp thường nằm bề mặt, phân bố chủ yếu hai vai đập; chiều dày thay đổi từ 3,5 – 8,5 m Hệ số thấm K= 4,95 x 10-5 – 5,74 x 10-5 cm/s - Lớp 3a: Đất sét pha nhẹ đến pha vừa xen kẹp (bụi thường pha cát) lẫn sạn sỏi, màu xám vàng xám nâu Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Nguồn gốc pha tích (a,dQ) Lớp 3a nằm lớp 1c, 1b lớp 2, phân bố rộng rãi hai vai đập thung lũng lòng suối; chiều dày thay đổi từ 5,4 – 19,5 m Hệ số thấm K= 4,95 x 10-5 – 1,01 x 10-4 cm/s - Lớp 3b: Cát pha nặng đến sét pha nhẹ (bụi thường pha cát) lẫn sạn dăm màu xám ghi xám nâu đốm xám vàng trắng Trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng Nguồn gốc tàn tích (eQ) Lớp 3b nằm lớp 3a, phân bố rộng khắp dọc theo chiều dài tuyến; chiều dày thay đổi từ 1,7 – 12,5 m Hệ số thấm K= 8,9 x 10-5 – 9,89 x 10-5 cm/s - Lớp : Cuội sạn kết, cát kết phong hoá từ vừa đến nhẹ, cứng 1.1.5 Đặc điểm khí tượng thủy văn Tình hình chung Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng vùng nhiệt đới giói mùa; nắng nóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc nhiều Nhiệt độ vùng Pu Nhí mang đặc trưng vùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào tháng mùa hè giảm đáng kể SV : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí vào tháng mùa đông, có thời điểm xuống tới gần 00 C Lượng mưa chia làm hai mùa rõ rệt : Mùa mưa từ tháng đến tháng 9, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, tháng 10 tháng hai tháng chuyển tiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ lệ nước lớn mùa mưa Mùa khô lượng mưa ít, nhiên vào tháng 4, tháng 10 xuất vài trận mưa gây lũ a Các đặc trưng khí hậu, khí tượng + Nhiệt độ Bảng 1-2: Các yếu tố khí hậu vùng Tháng Nhiệt độ K2 bình quân T0C Độ ẩm K2 tương đối U% Tốc độ gió bình quân V (m/s) Số nắng h (giờ) Bốc Zp (mm) 16.79 83.2 0.79 161.5 67.7 18.47 80.7 0.88 181.3 81.8 20.93 80.9 0.90 205.2 94.3 23.81 82.6 0.94 211.4 87.3 25.43 83.2 1.27 201.0 90.5 26.24 84.5 0.95 141.6 78.0 25.91 86.5 0.79 134.9 66.8 25.64 87.9 0.83 149.7 59.0 24.70 87.0 0.76 171.4 60.4 10 22.76 85.0 0.74 172.9 71.8 11 19.45 83.2 0.67 164.3 71.6 12 16.30 82.9 0.77 166.0 66.7 Năm 22.20 84.0 0.86 2061 896 + Bốc Dựa vào dạng bốc nhiều năm trạm Điện Biên, lượng tổn thất bốc phân phối sau: Bảng 1-3: Phân phối bốc theo tháng Tháng Z (mm) 14,0 16,9 19,5 18,1 18,7 16,1 SV : 10 11 12 Năm 13,8 12,2 12,5 14,9 14,8 13,8 185,3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí + Gió Tốc độ gió lớn theo hướng thu thập từ chuỗi tài liệu quan trắc trạm Điện Biên, kết tính toán sau: Bảng 1-4: Gió lớn hướng theo tần suất Hướng VTB (m/s) CV CS V2% (m/s) V4% (m/s) W 10,5 0,65 1,3 28,7 24,8 N 20,3 0,65 1,3 55,4 47,9 E 12,0 0,50 1,0 27,4 24,3 S 19,0 0,45 0,45 38,6 35,3 NW 19,1 0,60 0,90 47,8 42,3 SW 12,5 0,65 1,95 35,9 30,3 NE 16,4 0,33 0,90 30,0 27,4 SE 12,0 0,43 1,0 22,6 21,0 + Mưa Bảng 1-5: Phân phối mưa bình quân năm Tháng X50% 20,2 26,1 65,7 108,6 196,2 258,6 X75% 17,8 23,1 58,0 95,9 173,2 228,3 10 11 12 Năm 337,3 300,3 143,7 47,4 31,2 20,7 1556 297,8 265,2 126,9 41,9 27,6 18,3 1374 b Các đặc trưng thuỷ văn + Dòng chảy năm: Diện tích lưu vực hồ Pu Nhí thuộc loại lưu vực sông nhỏ; lưu vực hồ tài liệu thực đo dòng chảy Để xác định dòng chảy năm cho lưu vực ta xét đặc trưng trạm đo lưu lượng lân cận khu vực công trình để tính toán, công trình xây dựng gần với công trình để xác định dòng chảy năm theo phương pháp tương tự SV : 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình So sánh ta thấy: k1mb4Rkbho > knncQ Bê tông đảm bảo lực cắt nên không cần tính cốt thép ngang Theo cấu tạo ta bố trí thép đai  12= 5,65(cm2); khoảng cách u = 20cm Vậy không cần bố trí cốt xiên Tính toán cốt thép ngang cho thành bên cống (mặt cắt C) + Kiểm tra điều kiện Từ điều kiện (6-4) ta có: k1mb4Rkbho = 0,6.0,9.8,8.100.46 = 21859 (Kg) knncQ = 1,15.1 18942 = 21783,3(Kg) 0,25mb4Rkbho = 0,25.0,9.90.100.46 = 93150 (Kg) So sánh ta thấy: k1mb4Rkbho > knncQ Bê tông đảm bảo lực cắt nên không cần tính cốt thép ngang Theo cấu tạo ta bố trí thép đai  12= 5,65(cm2); khoảng cách u = 20cm Vậy không cần bố trí cốt xiên Tính toán cốt thép ngang cho thành bên cống (mặt cắt D) + Kiểm tra điều kiện Từ điều kiện (6-4) ta có: k1mb4Rkbho = 0,6.0,9.8,8.100.46 = 21859 (Kg) knncQ = 1,15.1.28358 = 32611,7 (Kg) 0,25mb4Rkbho = 0,25.0,9.90.100.46 = 93150 (Kg) So sánh ta thấy: k1mb4Rkbho< knncQ < 0,25mb3Rnbho Nên phải tính toán bố trí cốt thép xiên cho cống Tính cốt đai: SV : Phạm Như Ý 192 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư umax  uct  Kỹ thuật công trình 1,5.mb Rk b.h02 1,5.0, 9.8,8.100.462   77, 08 cm2 kn nc Q 32611, h 50   16, 67 cm 3 Theo điều kiện cấu tạo chọn u = 20cm, đai  12= 5,65(cm2); số nhánh n = qd  ma Rad nf d 1,1.2150.2.5, 65   1336, 23 kG / cm u 20 Qdb  2,8ho m4b Rk bqd  2,8.46 0,9.8,8.100.1336, 23  132500, 72 kG Qdb > knncQ Vậy không cần đặt cốt xiên 6.1.7 Kiểm tra khả chống nứt: Mục đích tính toán: Khe nứt phát sinh kết cấu bê tông cốt thép tác dụng tải trọng, thay đổi nhiệt độ, co ngót bê tông nguyên nhân khác Khi ứng suất kéo bê tông vượt trị số cường độ giới hạn, bê tông bị nứt Nếu khe nứt mở rộng nước khí ẩm xâm nhập làm cho cốt thép bị ăn mòn, ảnh hưởng tới làm việc bình thường tuổi thọ công trình Do ta phải tính toán kiểm tra nứt Trong đồ án ta tính toán khe nứt tác dụng tải trọng tiêu chuẩn Mặt cắt tính toán: Sơ đồ tính toán: SV : Phạm Như Ý 193 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình Hình 12.14: Sơ đồ kiểm tra nứt Ta dùng tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn để tính toán kiểm tra nứt cho kết cấu Chọn mặt cắt có mômen lực dọc lớn ứng với tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn để tính toán Dựa vào bảng tính toán giá trị nội lực ta tính toán kiểm tra nứt cho mặt cắt qua D thuộc thành bên cống Nội lực tải trọng tiêu chuẩn gây D là: MD = 6,18 (T.m) ; ND = 26,115 (T) Điều kiện cấu kiện chịu nén lệch tâm không bị nứt: n c ND ≤ N n = 1 Rkc e0  Wqd Fqd Trong đó: ND - lực nén dọc lệch tâm tải trọng tiêu chuẩn gây Nn - lực nén dọc lệch tâm mà tiết diện cóthể chịu trước nứt e0 - độ lệch tâm lực nén dọc tiêu chuẩn: e0 = MD 6,18 = = 0,24m = 24cm D 26,115 N γ1 = mh.γ - hệ số xét đến biến dạng dẻo bêtông miền kéo Hệ số mh γ lấy: Theo phụ lục 13, với chiều cao mặt cắt h  100cm mh = Theo phụ lục 14, hệ số chảy dẻo bê tông với tiết diện hình chữ nhật γ = 1,75  γ1 = mh.γ = 1,75 = 1,75 Fqd - diện tích tiết diện quy đổi: Fqd = Fb + n.Fa + n.Fa’ Ta có: Fa/F = 5,65/(100.50) = 0,1 % < 3% → Fb = F = b.h = 5000 cm2 n - hệ số quy đổi:  n= Ea 2,1 10 = = 8,75 Eb 240 10 Fqd = 100 50 + 8,75(5,65 + 5,65) = 5098,875 (cm2) Wqd – mômen chống uốn tiết diện quy đổi lấy mép biên chịu kéo tiết diện SV : Phạm Như Ý 194 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình Wqd = J qd h  xn Jqd – mô men quán tính trung tâm tiết diện quy đổi bxn3 bh  xn   + n.Fa’(xn – a’)2 + nFa(h0 – xn)2 3 Sqd - Mômen tĩnh tiết diện quy đổi ( lấy với mép biên chịu nén tiết Jqd = diện quy đổi) Sqđ = 0,5b.h2 + n.( a’Fa’ + h0.Fa) Xn - chiều cao miền bê tông chịu nén Xn = = S qd Fqd 0,5bh  n.Fa '.a ' n.Fa h0  Fqd 0,5.100.502  8,75.5,65.4  8,75.5,65.46 = 25(cm) 5098,875  Jqd = 100.25 10050  25  + 8,75.5,65.(25 – 4)2 + 8,75.5,65.(46 – 25)2  3 = 1085270,542 (cm4) Wqd = Nn = J qd 1085270 ,542 = = 43410,82 (cm3) 50  25 h  xn 1 Rkc e0  Wqd Fqd = 1,75.11,5 24  43410,82 5098,875 = 56414,28(daN) nc Nc = 0,95.26,115.103 = 24809,25(daN) + Rkc = 11,5 (kg/ cm2) Ta thấy nc.Nc < Nn nên cấu kiện không bị nứt Vậy cốt thép chọn thoả mãn khả chống nứt Kết luận: Kết tính toán chương sau: SV : Phạm Như Ý 195 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình + Từ kết ta xác định giá trị nội lực dùng cho tính toán thép cống sau : - Trường hợp tải trọng tính toán: Với trần cống : M = 4,954 Tm ứng với Q = 17,67 T ; N = 17,374 T M = 1,672 Tm ứng với Q = ; N = 17,374 T Với đáy cống : M = 6,881 Tm ứng với Q = 28,358 T ; N = 18,942 T M = 3,754 Tm ứng với Q = T ; N = 18,942 T Với thành bên: M = 6,881 Tm ứng với Q = 18,942 T ; N = 28,358 T M = 10,951 Tm ứng với N = 28,358 T + Kết tính toán cốt thép cống - Trần cống Mặt trần cống:  12, a = 20 cm Mặt trần cống:  12, a = 20 cm - Thành bên cống Mặt thành bên cống:  12, a = 20 cm Mặt thành bên cống:  12, a = 20 cm - Đáy cống Mặt đáy cống:  12, a = 20 cm Mặt đáy cống:  12, a = 20 cm + Tính toán cốt thép ngang (tính cốt xiên) - Với trần cống: Tính toán cho mặt cắt A MA= 4,954 (T.m); QA = 17,67 (T); NA = 17,374 (T) Tính toán cốt thép ngang:  12 - Với thành cống: Tính toán cho mặt cắt B C : MB= 4,954 (T.m); SV : Phạm Như Ý QB = 17,374 (T); NB = 17,67 (T) 196 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư MC= 6,881 (T.m); Kỹ thuật công trình QC = 18,942 (T); NC = 28,358 (T) Tính toán cốt thép ngang:  12 - Với đáy cống: Tính toán cho mặt cắt D MD = 6,881 (T.m); QD = 28,358 (T); ND = 18,942 (T) Tính toán cốt thép ngang:  12 + Kiểm tra nứt Cấu kiện không bị nứt SV : Phạm Như Ý 197 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ● Nhận xét ● Những ảnh hưởng có hại ● Những ảnh hưởng có lợi SV : Phạm Như Ý 198 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư CHƯƠNG 7: 7.1 Kỹ thuật công trình ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG Nhận xét Hệ thống thuỷ lợi Pu Nhí chủ yếu có hai thành phần Đập Hồ Pu Nhí Hệ Thống Kênh Mương, hệ thống đường dẫn nước sinh hoạt cho vùng thị trấn Hồ Pu Nhí tác động trực tiếp đến vùng thượng lưu lòng hồ hệ thống kênh mương tác động đến khu tưới xã Nói chung ảnh hưởng có lợi hồ Pu Nhí xét mặt kinh tế xã hội dễ nhận thấy so với ảnh hưởng có hại đến tài nguyên môi trường 7.2 Những ảnh hưởng có hại 7.2.1 Vùng thượng lưu lòng hồ Hồ Pu Nhí dâng nước đến MNDBT (Zbt = 1131 m) làm ngập nhiều diện tích đất tự nhiên, phần lớn rừng tái sinh + Khu vực lòng hồ phải di chuyển dân cư Toàn số dân buộc phải di cư lên vùng cao tài sản riêng số công trình công cộng trạm xá, trụ sở uỷ ban nhân dân xã, nhà hộ sinh, v v toàn phần mộ dân địa phương + Quy hoạch tái định cư cần phải tiến hành cẩn thận có khoa học để tránh trường hợp xấu xảy số công trình khác Hồ Pu Nhí làm ngập đường thuộc tuyến đường giao thông liên xã từ huyện vào xã Pu Nhí Do phải làm đường tránh lên cao trình mực nước cao Công việc khó khăn địa hình khu vực phức tạp, xây dựng đường ta phải chặt bỏ loạt rừng phía với chiều rộng dường lớn 5m Đập hồ Pu Nhí ngăn cản loài cá di cư từ hạ lưu lên thượng lưu ngược lại Ảnh hưởng không lớn cá sông thường nhỏ loài cá quý SV : Phạm Như Ý 199 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình Hồ chứa nước Pu Nhí vận hành làm thay đổi vi khí hậu vùng xung quanh hồ vùng tưới Cân nước khu vực hồ thay đổi Lượng bốc tăng lên chênh lệch bốc bề mặt nước bốc mặt lưu vực Hồ Pu Nhí làm thay đổi điều kiện chảy tự nhiên Pu Nhí Tốc độ dòng chảy hồ giảm tạo điều kiện lắng đọng bùn cát lơ lửng xuống lòng hồ Giao thông thuỷ bị ảnh hưởng việc thay đổi mực nước hồ, ảnh hưởng không lớn tuyến đường giao thông hồ Pu Nhí không quan trọng Sự hoạt động Pu Nhí gây dao động mặt nước hồ từ - 6m cực đại lên tới m Điều bất lợi khu vực bờ hồ tác dụng áp lực sóng làm sạt lở bờ hồ + Đối với cộng đồng dân cư xung quanh bờ hồ, vấn đề đáng kể nhiều ruộng rẫy bà nằm MNDBT Khi mực nước hồ dâng cao mùa lũ phá huỷ số đất hoa màu nhân dân khai hoang từ đời sang đời khác chăm sóc để lấy thực phẩm sinh sống Dân thuộc vùng phải di cư quan tâm lo lắng vấn đề di cư để nhanh chóng thích nghi với sống Tại khu vực mới, dân sở phải chịu thiệt thòi phải chia xẻ tài nguyên cho láng giềng + Tuy số hộ dân buộc phải di chuyển để xây dựng hồ Pu Nhí không lớn so với dự án khác có quy mô tương tự, việc quản lý đất đai nằm quy hoạch xây dựng toàn hệ thống phải kiểm soát chặt chẽ chống việc gia tăng dân tự lòng hồ xây dựng công trình lâu dài, trồng lâu năm Vì việc gây khó khăn cho công tác di dân đền bù + Những điều khó tránh khỏi dự án xây dựng hồ chứa, nhà nước có sách đền bù quản lý chặt chẽ việc ổn định đời sống nhân dân không khó khăn Việc đền bù, xếp chỗ định cư cho bà phải tiến hành song song với việc xây dựng lại số sở hạ tầng hệ thống kênh tưới thuỷ lợi, làm lại đường giao thông nâng cấp lên hay đường dây tải điện, trạm y tế xã Việc tưởng chừng dễ phải thật công SV : Phạm Như Ý 200 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình ổn định sông nhân dân, ổn định điều kiện kinh tế xã hội cho người dân sở Cây rừng lòng hồ thưa với diện tích lòng hồ khoảng 680 ha, lượng cần khai thác Việc khai thác sau có định phải tiến hành nhanh gọn hiệu qủa Đây nguồn thu tăng ngân sách vốn cho địa phương có độ cao định phải chặt hoàn toàn để đảm bảo tránh ô nhiễm sau tích nước vào hồ Điều cần thiết nước hồ, nhiệm vụ cấp nước tưới cho hạ lưu dùng làm nước sinh hoạt cho thị trấn tương lai Lượng rừng khai thác bán phải quản lý chặt chẽ để thêm vào ngân sách địa phương nhà nước, tránh việc chặt phá lung tung, khu lòng hồ cần chặt thhì không chặt mà lạm dụng chặt phần rừng cần gĩư lại Hoặc trường hợp chặt đến đâu phải thu dọn đến để thuận tiện cho việc chống xói lở bờ hồ hay lại dễ dàng tàu bè bề mặt hồ tránh ô nhiễm nước sau + Lòng hồ thu dọn cẩn thận, triệt để có ý nghĩa lượng ô xy hoà tan năm đầu không bị giảm xuống đáng kể nước hồ, đồng thời hạn chế hàm lượng chất độc H2S, CO2 đáy hồ gây tổn hại tiền việc xử lý nước hay làm chết cá nuôi hồ sau Lưu vực Pu Nhí có độ dốc tương đối lớn nên mưa xuống, nước từ dãy núi tập trung chảy hồ Độ thảm phủ lòng hồ không dày, đất lưu vực có hệ thấm trung bình nên với lượng mưa lớn mưa bất thường khu vực cần phải đề phòng lũ lớn lũ quét Nguồn thú rừng lòng hồ bao gồm chủ yếu số loài : heo, thỏ, trăn, rắn số lớn chim chóc bị xua đuổi sang khu rừng bên cạnh Điều gây đảo lộn hệ sinh thái, làm chết nguồn sinh vật cạn Một số loài yếu ớt bị tiêu diệt thu dọn lòng hồ tích nước làm chết số loài bò sát quen sống khu vực lòng sông này, số loài chim trú ngụ lòng hồ bị xua đuổi sang khu vực lân cận Điều đảo lộn điều kiện sống chúng hay làm chết loài chim non SV : Phạm Như Ý 201 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình Hồ chứa Pu Nhi tạo môi trường sống cho số sinh vật côn trùng gây bệnh số loài muỗi độc, vi khuẩn gây bệnh tả lỵ, thương hàn có nước hồ Việc ảnh hưởng trực tiếp song song với việc tích nước 7.2.2 Những tác động có hại vùng hưởng lợi + Khảo sát mực nước ngầm khu vực cho thấy thấp nên hồ tích nước gây lầy hoá số nơi Chất lượng nguồn nước ngầm phụ thuộc vào nguồn nước hồ vào hồ tích nước + Do việc xây dựng hệ thống kênh mương nên số diện tích đất bị ngập + Khi xây dựng tuyến kênh tạo nên ngăn cản dòng chảy tạo nên khả xuất lũ quét, tăng xói mòn đất đào đắp, lấy vật liệu + Việc thi công tuyến đập thất thoát lượng bùn cát, xi măng, chúng theo dòng chảy mùa mưa vào sông dẫn đến đoạn sông hạ lưu có diễn biến bất lợi Điều hạn chế khả tận dụng nguồn nước xây dựng công trình + Do có hệ thống thuỷ lợi Hồ Pu Nhí nên dòng chảy xuống hạ lưu có thay đổi đáng kể, kể dòng chảy sát đập gây cho đoạn sông phía sau đập diễn biến phức tạp, cần đựoc nghiên cứu cụ thể + Về mùa kiệt, lấy nước để tưới cho khu tưới xã lân cận hồ nên lượng nước xả xuống hạ lưu ít, nảy sinh số vấn đề môi trường + Vùng ven sông hạ du bị thiếu nước gây khó khăn cho việc vận hành số công trình khai thác sử dụng nước hay thiếu nước cho đời sông nhân dân vùng + Hệ sinh thái vùng hạ lưu đập bị tổn hại hồ Pu Nhí giữ nguồn phù sa Một số loài sinh vật nước phát triển phát triển + Về mùa lũ, đoạn sông sau đập bị xói lở xả lũ Mặt khác dòng chảy xuống hạ du sau hồ hoạt động chứa lượng bùn cát nhỏ nên có khả xói lở mạnh bờ bờ sông hạ lưu SV : Phạm Như Ý 202 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 7.3 Kỹ thuật công trình Những ảnh hưởng có lợi 7.3.1 Vùng thượng lưu lòng hồ + Hồ Pu Nhí dung tích hữu ích gần 871000 m3 tác động tốt đến môi trường kinh tế xã hội : + Nuôi cá, theo ước tính ban đầu, đạt 300 cá/năm + Tạo cảnh quan cho nghỉ ngơi, giải trí + Giao thông thuỷ đến điểm dân cư vùng xung quanh lòng hồ + Cải thiện độ ẩm vi khí hậu cho vùng xung quanh hồ + Nâng mực nước ngầm cho số khu vực lân cận + Các công trình ven sông nhà máy nước, nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, phụ thuộc phần vào lượng nước mà hồ Pu Nhí cung cấp + Tạo môi trường sống thích hợp cho số loài chim động vật hoang dại thích sống gần nước + Nông nghiệp phát triển diện tích, thời vụ hệ số sử dụng đất tăng, lượng thuốc trừ sâu, phân bón hoá học sử dụng tăng lên nhiều lần Điều gây ô nhiễm đất, nguồn nước cho vùng hưởng lợi + Cây rừng khu vực lòng hồ mọc thưa thớt loại gây độc loại bụi làm cản trở việc thu dọn Cây rừng có đặc điểm tốt cho việc tránh ô nhiễm nước hồ sau 7.3.2 Vùng hạ lưu vùng hưởng lợi + Những lợi ích hệ thống thuỷ lợi Pu Nhí đến vùng thể số mặt chủ yếu sau : + Điều hoà nguồn nước khu vực theo không gian thời gian đảm bảo nước tưới cho 600 ruộng lúa, 100 màu, chè ăn 500ha công nghiệp nằm tổng số diện tích canh tác toàn khu vực khoảng 1200 + Cung cấp đủ nước sinh hoạt cho khu vực dân cư xung quanh hồ SV : Phạm Như Ý 203 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình + Do có đủ nước tưới chủ động sản xuất nông nghiệp công nghiệp phát triển, giải việc làm cho hàng trăm lao động thiếu việc làm Tăng suất lao động sản lượng trồng Làm thay đổi chất lượng sống, kể đời sống văn hoá tinh thần vùng nâng cao + Nguồn nước ổn định từ hồ Pu Nhí cung cấp cho khu vực góp phần ổn định tập quán sản xuất cấu trồng thay đổi, làm tăng hệ số sử dụng đất + Cải thiện nguồn nước ngầm vùng Nước ngầm theo đánh giá chung khu vực gồm nhiều tầng chứa nước nhỏ xen kẻ nên việc hồ bổ sung thêm nước ngầm vùng có ý nghĩa lớn cụm dân cư dùng giếng khoan đào vùng + Khi hoàn thành toàn hệ thống kênh dẫn, bờ kênh tạo mạng lưới giao thông đường bộ, mặt nước hệ thống kênh tạo nên mạng lưới giao thông thuỷ thuận lợi cho việc lại thôn xã, cụm dân cư khu vực SV : Phạm Như Ý 204 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình thuỷ công, tập I + II, NXB Xây dựng 2005 [2] Đồ án môn học thuỷ công Trường Đại Học Thuỷ Lợi – 2004 [3] Giáo trình thuỷ lực, tập I + II + III NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp – 1987 [4] Bài tập thuỷ lực, tập I + II NXB Đại học trung học chuyên nghiệp – 1979 [5] Giáo trình thuỷ văn công trình NXB Nông nghiệp – 1993 [6] Thiết kế đập đất Nguyễn Xuân Trường – Xuất 1972 [7] Cơ sở tính toán công trình thuỷ lợi đất NXB Khoa học thuật 1971 [8] Sổ tay tính toán thủy lực NXB Nông Nghiệp [9] Hướng dẫn sử dụng phần mềm địa kỹ thuật GEO – SLOPE 5.0 GS Nguyễn Công Mẫn [10] Công trình thuỷ lợi, quy định chủ yếu thiết kế QCVN 04-05:2012 [11] Quy phạm thiết kế đập đất đầm nén, TCVN 8216:2009 [12] Quy phạm tải trọng tác dụng lên công trình thủy lợi QPTL C1-78 [13] Thiết kế cống, Trịnh Bốn – Lê Hoà XướngNXB Nông Thôn 1988 [14] Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép, Trường đại học thuỷ lợi [15] Bài tập đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép [16] Quy phạm tính toán thuỷ lực cống sâuQPTL C1 – 75,Vụ kỹ thuật 1976 [17] Các bảng tính thuỷ lực, trường Đại Học Thuỷ Lợi – 1995 SV : Phạm Như Ý 205 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật công trình [18] TCVN 4253 – 86 Nền công trình thuỷ công, Hà Nội 2003 [19] Giáo trình học đất, Trường đại học thuỷ lợi Nhà Xuất Bản Xây Dựng 2003 [20] Hướng dẫn sử dụng SAP 2000, Bộ môn kết cấu công trình [21] TCVN 4116 – 85 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép [22] Giáo trình thủy văn công trình , trường Đại Học Thủy Lợi SV : Phạm Như Ý 206 [...]... sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí 3 Phương pháp tính toán Tính toán cân bằng nước cho hồ chứa nước Pu Nhí được thực hiện với sơ đồ 1 hồ chứa 1 đập dâng Nội dung tính toán bao gồm: + Cân bằng lượng nước đến và lượng nước yêu cầu tại đập dâng Tạ Té B nhằm xác định lượng nước thiếu cần cung cấp tại hồ chứa + Cân bằng nước tại hồ chứa để xác định dung tích hữu ích và mực nước dâng bình thường + Vận hành nước. .. thang 12 cấp - Tuổi thọ công trình là 75 năm.(tra QCVN 04-05:2012) SV : 18 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí TÍNH TOÁN THỦY LỢI SV : 19 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí ● Chọn tuyến xây dựng công trình ● Tính toán mực nước chết của hồ ● Tính toán MNDBT và dung tích hồ chứa ● Bố trí tổng thể công trình đầu mối ● Tính toán điều tiết lũ CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THỦY LỢI 2.1... cân bằng nước 4 Cân bằng nước tại đầu mối đập dâng Bảng 2-3: Nhu cầu dùng nước tại đầu mối hồ chứa Tháng Lượng nước yêu cầu tưới (m3) 1 496967,4 2 367788,4 3 334642,7 4 176023,5 5 104063,5 6 212023,5 7 101710,6 8 58769,4 9 103552,9 10 71240,0 11 190613,6 12 171348,6 5 Tài liệu tính toán SV : 29 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí + Tính toán điều tiết năm cho hồ chứa nước Pu Nhí với... yêu cầu cấp nước thời kỳ thiếu nước và đó chính là dung tích hiệu dụng chưa kể tổn thất của hồ chứa Vh = 0,82.106 (m3) Dung tích toàn bộ (dung tích chết và dung tích hiệu dụng) là: Vbt = 0,82.106 + 0,683.106 = 1,503.106 (m3) 7 Tính tổn thất trong kho nước Wtt Tổn thất trong kho nước của hồ chứa nước Pu Nhí được thể hiện trong bảng 2-5: SV : 31 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí Bảng 2-5... tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí Để tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ lớn nhất thiết kế cho lưu vực hồ chứa, do lưu vực hồ không có tài liệu thực đo dòng chảy nên sử dụng một số phương pháp tính toán gián tiếp Ở đây sử dụng công thức cường độ giới hạn để tính lưu lượng đỉnh lũ cho lưu vực Kết quả tính toán như sau: Bảng 1-8: Lũ thiết kế tại tuyến hồ Thông số Tuyến hồ Đơn vị tần suất... ngập lụt thượng lưu + Điều tiết lũ tốt và mực nước lũ không vượt qua nhiều so với MNDBT, có thể kết hợp xả bớt 1 phần mực nước hồ khi cần thiết, quản lý vận hành phức tạp + Đập tràn không có cửa van điều tiết SV : 22 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí + Tăng mức độ ngập lụt thượng lưu, không thể kết hợp xả bớt một phần nước hồ khi cần thiết Ta thấy với mặt bằng công trình đầu mối hiện... dụng của hồ chứa là : Vh = 880000 (m3) 8 Kết quả tính toán mực nước dâng bình thường Từ kết quả điều tiết kho nước năm đối với hồ Pu Nhí trên, ta được dung tích hồ ứng với MNDBT là: Vbt = Vc + Vh = (0,683 + 0,88).106 = 1,563.106 (m3) = 1563000 (m3) Tra quan hệ địa hình lòng hồ ta được: MNDBT: + 1130,56 (m) Chọn MNDBT: + 1131 (m) +Tổng hợp các thông số của hồ chứa Bảng 2-7: Bảng thông số của hồ chứa MNC... hình thức điều tiết hồ Theo tài liệu về thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế (P = 75%) và nhu cầu dùng nước trong năm có : + Lượng nước đến trong năm là : Wđến = 0,251.106 (m3) + Nhu cầu dùng nước trong năm là: Wdùng = 0,239.106 (m3) SV : 27 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí So sánh thấy Wđến > Wdùng và Wđến mùa kiệt < WDùng mùa kiệt do đó trong một năm lượng nước đến luôn đáp... đáp ứng đủ cho yêu cầu dùng nước Vậy ta tiến hành điều tiết năm đối với hồ chứa nước Pu Nhí Khi tính toán điều tiết năm ta sử dụng năm thủy lợi để tính, tức là đầu năm mực nước trong hồ là MNC, đến cuối mùa lũ mực nước trong hồ là MNDBT và cuối năm trong hồ trở về MNC 2.3.4 Tính toán điều tiết kho nước theo phương pháp lập bảng 1 Nhiệm vụ Nhiệm vụ của tính toán điểu tiết kho nước năm là để xác định mối... kênh tưới từ công trình đầu mối đến khu tưới SV : 21 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Pu Nhí Trong phạm vi đồ án chỉ trình bày việc thiết kế các công trình đầu mối 2.1.3 Hình thức tràn xả lũ 1 Phương án tràn Do xung quanh lòng hồ thượng lưu phía đập là các dãy núi chạy song song với hướng dòng chảy bao quanh hồ chứa vùng giáp tuyến đập nên ta không thể bố trí tràn tách rời tuyến đập Hơn