đồ án thủy công thiết kế hồ loong luong pa1

1.3.2.1 Tuyến đập chínhTrên tuyến có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau; Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫnsạn, rễ cây; kết cấu

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần tiến hành làmđồánđược sự hướng dẫn tận tình và tỉ mỉ của thầygiáo Ths.Nguyễn Hoàng Long cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoànthànhđúngtiếnđộ củađồán tốt nghiệpđược giao: “ Thiết kế hồ chứa nước LoọngLuông – PA1”

Trong quá trình làmđồán em đã cố gắng nghiên cứu, vận dụng kiến thứcđãhọc, tham khảo các tài liệu có liên quan, các quy trình, quy phạm hiện hành… họchỏi những kinh nghiệm quý báu của thầy cô hướng dẫnđể hoàn thành tốtđồán Quátrình làm đồán thực sựđã giúp em tổng hợp, nâng cao kiến thức, nắm bắtđược kiếnthứcđãđược học trong thời gian còn ngồi trên giảngđườngđại học và những nộidung cơ bản trong việc thiết kế một công trình thuỷ lợi

Tuy nhiên do thời gian làmđồán có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên emchưa giải quyết được hết các trường hợp trong thiết kế một công trình thuỷ lợi.Chắc chắn trong đồ án này không tránh khỏi sai sót,vì vậy em kính mong được sựthông cảm của các thầy cô giáo, sự chỉ bảo, bổ sung những phần còn thiếusótđểđồán tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn Giúp em bổ sung kiến thức,nâng cao hiểu biếtđể có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ sau khi tốt nghiệp ra trường.Cuối cùng em xin chân thành cảmơn thầy giáo Ths.Nguyễn Hoàng Long đãtận tình hướng dẫn, truyềnđạt những kiến thức cơ bản, những kiến thức chuyênmôn, các kinh nghiệm thực tế giúp em hoàn thànhđồán của mình Em cũng xincảmơn các thầy cô giáo trong bộ môn Thuỷ công, các thầy cô giáo trong khoa Kỹthuật công trình và trong trườngĐại Học Thuỷ Lợiđã tận tình dạy bảo và hướngdẫn em trong suốtthời gian học tại trường

Cuối cùng ,em xin kính chúc các thầy cô trong trường luôn khoẻ mạnh để tiếptục đào tạo ra những thế hệ kỹ sư thuỷ lợi đầy tài năng để công kiến cho đất nước

Hà Nội,ngày 01 tháng 01 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Cấn Đình Tiến

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN 7

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 7

1.1 Vị trí địa lí, đặc điểm địa hình địa mạo 7

1.1.1Vị trí địa lí 7

1.1.2Đặc điểm địa hình địa mạo 7

1.2Điều kiện khí tượng thủy văn 9

1.2.1Khí tượng 9

1.2.2Thủy văn công trình 11

1.3Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn 15

1.3.1 Khu vực hồ chứa 15

1.3.2 Khu vực công trình đầu mối 17

1.4Vật liệu xây dựng 25

1.4.1 Đất 25

1.4.2 Đá, cát, cuội sỏi và các vật liệu khác 26

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 27

2.1Tình hình dân sinh kinh tế 27

2.1.1Dân số - lao động 27

2.1.2Tình hình sử dụng đất đai, kết quả sản xuất và thu nhập 27

2.1.3Tình hình giao thông vận tải, điện, nước sinh hoạt 27

2.2Hiện trạng môi trường khu vực xây dựng, khu hưởng lợi và vùng liên quan 28

2.2.1Vùng hồ chứa 28

2.2.2Vùng công trình đầu mối, vùng tuyến kênh dẫn và vùng hưởng lợi 28

CHƯƠNG 3: NHIỆM VỤ, BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH, CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 29

3.1Nhiệm vụ công trình 29

3.2Biện pháp công trình 29

3.3Xác định cấp công trình 29

3.4Các chỉ tiêu thiết kế 29

PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ 31

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA HỒ CHỨA 31

4.1Tính toán cao trình mực nước chết(MNC) 31

4.1.1Khái niệm 31

4.1.2Nguyên tắc tính toán 31

4.1.3Tính toán cụ thể 31

4.2Xác định MNDBT và dung tích hiệu dụng Vh 33

4.2.1Khái niệm 33

4.2.2Nguyên lý tính toán 33

4.2.3Trường hợp tính toán 33

4.2.4Nội dung tính toán 34

4.3Xác định cột nước Hmax ,MNLTK và MNLKT 36

4.3.1Mục đích tính toán 36

4.3.2Tài liệu tính toán 37

4.3.3Nguyên lý tính toán 37

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 57

5.1Thiết kế đập đất 57

5.1.1Xác định cao trình đỉnh đập 57

5.1.2Chiều rộng- Cấu tạo đỉnh đập 62

5.1.3Các cấu tạo khác 63

5.2Thiết kế sơ bộ tràn xả lũ 65

5.2.1Nhiệm vụ 65

5.2.2Hình thức tràn 65

5.2.3Tính toán thủy lực dốc nước 69

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÔNG TRÌNH 85

6.1Mục đích tính toán khối lượng công trình và giá thành công trình 85

6.2Tính khối lượng công trình và giá thành công trình 85

6.2.1Tính khối lượng đập đất 85

6.2.2Tính khối lượng tràn 86

6.2.3Tính khối lượng dốc nước 86

6.2.4Tính khối lượng bể tiêu năng 87

6.2.5Tính giá thành công trình 88

PHẦN III: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CHỌN 91

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TRÀN 91

7.1 Tính toán điều tiết lũ 91

7.1.1Khả năng tháo nước của tràn 91

7.1.2Kiểm tra khả năng tháo 93

7.2 Nhiệm vụ, vị trí, hình thức và các bộ phận công trình 93

7.2.1Nhiệm vụ công trình 93

7.2.2Vị trí tuyến tràn 93

7.2.3Hình thức tràn 93

7.2.4Các bộ phận tràn 93

7.3Thiết kế mặt cắt tràn 94

7.3.1Thiết kế mặt cắt cơ bản tràn 94

7.3.2Xác định mặt cắt thực dụng của tràn 94

7.4Tính toán thủy lực tràn 96

7.4.1Tính toán thủy lực dốc nước 96

7.4.2Tính toán kênh hạ lưu 105

7.4.3Tính toán tiêu năng 106

7.5 Cấu tạo chi tiết tuyến tràn 110

7.5.1 Cấu tạo sân trước và tường cánh 110

7.5.2 Ngưỡng tràn 110

7.5.3Cầu giao thông 111

7.5.4Dốc nước 112

7.5.5Bể tiêu năng 112

7.6 Tính toán ổn định 112

7.6 1Mục đích tính toán ổn định 112

7.6 2Các trường hợp tính toán 112

7.6 3Tính toán ổn định 113

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CHI TIẾT ĐẬP ĐẤT 125

8.1 Xác định cao trình đỉnh đập 125

8.2 Cấu tạo chi tiết đập 125

8.2 1Cấu tạo đỉnh đập 125

8.2 2Mái đập và cơ đập 125

8.2 3Các bộ phận khác 126

8.3 Tính thấm qua thân và nền 127

8.3.1 Mục đích tính thấm 127

8.3.2 Phương pháp tính thấm 127

8.3.3 Các trường hợp tính toán 128

8.3.4 Các mặt cắt tính toán 128

8.3.5Tính thấm cho các mặt cắt 128

8.3.6 Tính tổng lượng thấm 132

8.4 Tính toán ổn định đập 132

8.4.1 Tính với MNLTK 132

8.4.2 Tính với MNLKT 133

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 136

9.1 Vấn đề chung 136

9.1.1 Nhiệm vụ cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 136

9.1.2 Chọn tuyến và hình thức cống 136

9.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống 137

9.2.1 Thiết kế mặt cắt kênh 137

9.2.2 Kiểm tra điều kiện không xói 139

9.3 Tính khẩu diện cống 141

9.3.1 Trường hợp tính toán 141

9.3.2 Sơ đồ tính toán 141

9.3.3 Phương pháp tính toán 142

9.3.4 Tính toán các tổn thất Zi 142

9.3.5 Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống 147

9.4 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống 148

9.4.1 Mục đích 148

9.4.2 Trường hợp tính toán 149

9.4.3 Sơ đồ tính toán 149

9.4.4 Xác định độ mở của cống 149

9.4.5 Xác định đường mặt nước trong cống 151

9.5 Thiết cấu tạo chi tiết cống 157

9.5.1 Bộ phận cửa vào và cửa ra 157

9.5.2 Thân cống 158

9.5.3 Tháp van 159

CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU CỐNG NGẦM 160

10.1 Mục đích và trường hợp tính toán 160

10.1.1 Mục đích tính toán 160

10.1.2 Trường hợp tính toán 160

10.2 Nội dung tính toán bằng tay 160

10.2.1 Xác định mực nước ngầm tại mặt cắt tính toán 160

10.2.2 Xác định các lực tác dụng lên cống tại vị trí giữa đập 161

10.3 Tính nội lực cho mặt cắt cống 165

10.3.1 Mục đích tính toán 165

10.3.2 Phương pháp tính toán 165

10.3.3 Sơ đồ tính toán cống 166

10.3.4 Xác định biểu đồ lực cắt 170

10.3.5 Xác định biểu đồ lực dọc 172

10.4 Tính toán bố trí thép trên mặt cắt ngang cống 173

10.4.1 Số liệu tính toán 173

10.4.2 Tính toán cốt thép cho tấm AB và CD 174

10.4.3 Tính toán cốt thép cho tấm AD và BC 178

10.4.4 Tính toán cốt thép ngang 179

10.4.5 Tính toán, kiểm tra nứt 182

TÀI LIỆU THAM KHẢO 187

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1 Vị trí địa lí, đặc điểm địa hình địa mạo

1.1.1 Vị trí địa lí

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên hai khe suối LoọngLuông và Loọng Nghịu thuộc địa phận bản Loọng Luông, xã Mường Phăng, huyệnĐiện Biên, tỉnh Điện Biên; cách thành phố Điện Biên Phủ 27km

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ: 21029' vĩ độ Bắc

103009' kinh độ Đông

Xã Mường Phăng có vị trí:

+ Phía Bắc: Giáp xã Ẳng Nưa của huyện Mường Ẳng

+ Phía Nam: Giáp xã Nà Nhạn và xã Tà Lèng huyện Điện Biên

+ Phía Đông: Giáp xã Pú Nhi huyện Điện Biên Đông

+ Phía Tây: Giáp xã Nà Tấu

1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo

1.1.2.1Vùng lòng hồ

Hồ chứa nước Loọng Luông có diện tích lưu vực khoảng 2,2 km2 thuộcsườn Đông Nam dãy núi cao lên đến 1200m Dòng chính bắt nguồn từ độ cao trên1100m Lòng hồ có dạng mở rộng theo hướng Tây Bắc – Đông Nam kéo dọc theo

2 lòng khe suối Loọng Nghịu và Loọng Luông Phía nhánh phải – suối LoọngNghịu lòng thung lũng hẹp sườn dốc; phía nhánh Loọng Luông lòng thung lũng

mở rộng hơn với sườn đồi thoải < 300 và được ngăn cách bởi dải đồi cáo cao độ từ1045m đến 1025m Phần bụng hồ có cao độ từ 1020,0m ÷ 1005,0m dốc dần từ TâyBắc xuống Đông Nam Khu vực tuyến đập chính cắt ngang thung lũng rộng có địahình bằng phẳng; các tuyến đập phụ đi qua các eo yên ngựa gối với các sườn đồi

có độ dốc từ 250 ÷ 400

Nhìn chung khu vực công trình có địa hình phức tạp, hầu hết diện tích đất tựnhiên là đồi, núi cao, có độ dốc lớn và bị chia cắt mạnh So với mực nước biển, độ

cao trung bình là 950m, nơi có cao độ cao nhất là 1.544m, thấp nhất là 550m Vềtổng thể, địa hình khu vực có hướng thấp dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam và cơbản được chia thành hai vùng chính:

+ Vùng núi: Hầu hết các núi vùng này là đồi dốc có cao độ trung bình 1200

÷ 1544m so với mực nước biển, địa hình vùng này rất hiểm trở, nhiều chỗ váchdựng đứng, cheo leo, đỉnh lởm chởm tập trung nhiều phía Đông Bắc Trong vùngnày không có núi đá mà chỉ là sườn đồi dốc, thoát nước nhanh và có độ thấm caolàm cho tầng đất mặt vùng này thường khô ngay cả sau những trận mưa rào, do đó

về mùa khô vùng này thường thiếu nước nghiêm trọng

+ Vùng đồi đất bằng: Là vùng gồm các đồi núi nhỏ, độc lập dạng bát úp,chia cắt địa hình thành lòng chảo nhỏ xen kẹp các khe nhỏ, có cao độ thay đổi từ

550 ÷ 1000m, được phân bố ở hầu hết các bản Các dãy núi được hình thành trênsét đỏ lẫn cát kết phong hóa mạnh, biến chất, có đỉnh thoải bằng, độ dốc hai bênsườn núi tương đối bằng Các thung lũng đã được nhân dân khai thác để canh táctrồng lúa hoặc cây màu và ao cá, trang trại Thảm thực vật phát triển rất đa dạng vàphong phú, những nơi còn rừng tầng đất dày, đất đai còn tốt

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 990

995 1000 1005 1010 1015 1020 1025 1030

Bảng 1.2: Tình hình quan trắc của các trạm khí tượng

T

1.2.1.2Các đặc trưng khí hậu khí tượng

Khí hậu vùng dự án nói chung chịu ảnh hưởng của vùng nhiệt đới gió mùa:nắng nóng, mưa nhiều, độ ẩm cao, bốc hơi nhiều Nhiệt độ mang đặc trưng củavùng miền núi, nhiệt độ lên cao vào những tháng mùa hè và giảm đáng kể vàonhững tháng mùa đông, có thời điểm xuống tới gần 00C Mưa chia làm hai mùa rõrệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, tháng 10

và tháng 4 là hai tháng chuyển tiếp Lượng mưa phân phối không đều, chiếm tỷ lệlớn trong mùa mưa; mùa khô lượng mưa ít, tuy nhiên vào tháng 4, tháng 10 có thểxuất hiện một vài trận mưa gây lũ

Đặc điểm khí hậu khu vực hồ chứa được phân tích thông qua số liệu quantrắc các yếu tố khí hậu của trạm Điện Biên

Độ ẩmtương đối(U%)

Tốc độgió TB(Vm/s)

Lượng bốc hơi ốngPich (Z mm)

20,68

21,12

17,27

14,85

13,31

13,75

16,06

15,62

14,74

203,83

1.2.2 Thủy văn công trình

1.2.2.1Mạng lưới đo đạc, các yếu tố và thời gian quan trắc thủy văn đã có trong lưu vực và các vùng liên quan

Gần vị trí lưu vực có trạm Nứa Ngàm (F = 125 km2) quan trắc dòng chảyngày từ 1970 – 1974; trạm Bản Yên (F = 638 km2) quan trắc dòng chảy từ 1976đến nay; trạm Thác Bay trên sông Nậm Rốm quan trắc dòng chảy từ năm 1959

÷1962 Trạm Bản Yên có diện tích lưu vực quá lớn so với vùng nghiên cứu, trạmNứa Ngàm ở gần lưu vực tính toán nhất, tuy nhiên có chuỗi tài liệu quá ngắn nênchỉ dùng để tính toán phân phối dòng chảy năm của lưu vực

Bảng 1.6: Tình hình quan trắc của các trạm thuỷ văn

T

T Tên trạm Flv (km

1.2.2.2Các đặc trưng thủy văn công trình

a Mưa

Lượng mưa trung bình nhiều năm: X0 = 1729,0 (mm)

Lượng mưa gây lũ trên lưu vực: Do lưu vực nhỏ, hai bên sườn dốc có độdốc lớn dẫn đến tốc độ tập trung dòng chảy nhanh nên có thể kết luận lũ trên lưuvực chủ yếu là mưa trong một ngày Sử dụng tài liệu quan trắc mưa một ngày lớnnhất đo được tại trạm Mường Pôn và Điện Biên để tính toán lượng mưa tương ứngvới các tần suất phục vụ thiết kế Kết quả tính toán lượng mưa một ngày lớn nhấtthiết kế với các tần suất thể hiện ở bảngsau:

Bảng 1.7: Tính lượng mưa một ngày max thiết kế

XTB (mm) CV CS P = 0,2% P = 0,5% P = 1,0% P = 1,5% P = 2% P = 10%116,4 0,39 1,40 323,0 290,1 264,8 249,9 239,2 177,0Lượng mưa khu tưới: Lượng mưa khu tưới được xác định bằng lượng mưatần suất 85% tại lưu vực Để tính lượng mưa khu tưới tiến hành xây dựng đườngtần suất tổng lượng mưa năm trạm Điện Biên Lượng mưa tưới thiết kế XP=85% =1352,6mm

Bảng 1.8:Mô hình mưa tưới thiết kế

X(mm

) 0,30 1,41 1,51 238,4 153,5 248,3 317,4 134,4 159,8 80,9 7,57 9,08

b Dòng chảy năm và dòng chảy năm thiết kế:

Dòng chảy năm và dòng chảy năm thiết kế được xác định theo công thứckinh nghiệm

Bảng 1.9:Kết quả tính toán dòng chảy năm

Bảng 1.11: Phân phối dòng chảy năm thiết kế tần suất 85%

W P = 0,2% ( 10 6 m 3 ) W P = 1% ( 10 6 m 3 ) W P = 10% ( 10 6 m 3 )

Bảng 1.15: Quá trình lũ tại tuyến hồ

P = 0,2% P = 0,5% P = 1% P = 1,5% P = 2% P = 10% T

(h) Q (m3/s) (h)T Q (m

3 / s) (h)T Q (m3/s) (h)T Q (m

3 / s) (h)T Q (m

3 / s) (h)T Q (m3/s)0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,32 0,183 0,33 0,165 0,34 0,143 0,34 0,132 0,34 0,132 0,37 0,088 0,49 3,047 0,50 2,673 0,51 2,387 0,51 2,255 0,51 2,134 0,55 1,474 0,65 11,55 0,66 10,175 0,68 9,130 0,68 8,569 0,68 8,118 0,73 5,610 0,81 24,42 0,83 21,45 0,84 19,14 0,84 18,04 0,85 17,05 0,92 11,770 0,97 37,18 0,99 32,67 1,01 29,15 1,01 27,50 1,03 26,07 1,10 17,930 1,13 48,18 1,16 42,35 1,18 37,73 1,18 35,64 1,20 33,77 1,28 23,320 1,29 55,44 1,32 48,73 1,35 43,56 1,35 41,03 1,37 38,83 1,47 26,840 1,46 59,73 1,49 52,47 1,52 46,86 1,52 44,22 1,54 41,80 1,65 28,820 1,62 60,94 1,65 53,57 1,69 47,85 1,69 45,10 1,71 42,68 1,83 29,480 1,78 59,73 1,82 52,47 1,86 46,86 1,86 44,22 1,88 41,80 2,02 28,820 1,94 57,31 1,98 50,38 2,03 44,99 2,03 42,46 2,05 40,15 2,20 27,720 2,10 53,57 2,15 47,08 2,20 42,02 2,20 39,71 2,22 37,62 2,38 25,960 2,26 49,39 2,31 43,34 2,37 38,72 2,37 36,52 2,39 34,54 2,57 23,870 2,43 45,10 2,48 39,60 2,53 35,42 2,53 33,44 2,56 31,57 2,75 21,780 2,59 40,26 2,64 35,31 2,70 31,57 2,70 29,81 2,73 28,16 2,93 19,470 2,75 35,97 2,81 31,57 2,87 28,16 2,87 26,62 2,90 25,19 3,12 17,380 2,91 31,68 2,97 27,83 3,04 24,86 3,04 23,43 3,08 22,22 3,30 15,290 3,07 28,05 3,14 24,64 3,21 22,00 3,21 20,79 3,25 19,69 3,48 13,530 3,23 24,42 3,30 21,45 3,38 19,14 3,38 18,04 3,42 17,05 3,67 11,770 3,56 18,26 3,64 16,06 3,72 14,30 3,72 13,53 3,76 12,76 4,03 8,800 3,88 13,42 3,97 11,77 4,05 10,56 4,05 9,922 4,10 9,394 4,40 6,490 4,20 9,746 4,30 8,569 4,39 7,645 4,39 7,216 4,44 6,831 4,76 4,719 4,53 7,315 4,63 6,424 4,73 5,742 4,73 5,412 4,78 5,126 5,13 3,531 4,85 5,236 4,96 4,609 5,07 4,114 5,07 3,883 5,13 3,674 5,50 2,530 5,66 2,255 5,78 1,980 5,91 1,771 5,91 1,672 5,98 1,584 6,41 1,089 6,47 0,975 6,61 0,858 6,76 0,765 6,76 0,726 6,83 0,682 7,33 0,472 8,08 0,183 8,26 0,165 8,45 0,143 8,45 0,132 8,54 0,132 9,16 0,088 9,70 0,000 9,91 0,000 10,14 0,000 10,14 0,000 10,25 0,000 11,00 0,000

d Lũ thi công:

Tính lũ thi công từ trạm Nứa Ngam bằng phương pháp siêu định lượng; sau

đó chuyển về tuyến công trình Loọng Luông

Bảng 1.16: Lũ thi công tại tuyến công trình

Tuyến hồ Loọng Luông 0,219 0,280 1,23 0,602 5,14 0,34 0,556

Tuyến đập dâng 0,060 0,077 0,339 0,166 1,415 0,094 0,153

e Dòng chảy bùn cát:

Độ đục bình quân nhiều năm: sau khi tham khảo số liệu đo đạc, kết hợp với

số liệu đã chọn để tính toán cho các công trình Pe Luông, Thác Bay, Nậm Rốmchọn độ đục tính toán cho lưu vực hồ tính toán là o = 250 (g/m3)

1.3.1.1 Đặc điểm địa chất thủy văn

Nước mặt có nguồn cấp từ 2 khe suối chính của lưu vực và một phần nướcthấm trong đất tầng phủ Kết quả thí nghiệm mẫu nước lấy tại các nhánh suốiLoong Nghịu và Loong Luông cho thấy nước là loại nước nhạt BicacbonatSunphát Clorua Cạnxi Magiê Natri; có pH = 7,08 ÷ 7,24; tổng độ khoáng hoá M =0,14 ÷ 0,16 , Mg+2 = 5,5 ÷ 7,6 mg/l; SO4-2 = 4,8 ÷ 24,4 mg/l; Cl- = 4,30 ÷ 5,0mg/l;HCO3- = 63,0 ÷ 107,5mg/l (0,44 me/l); CO2 xâm thực = 1,8 ÷ 4,3 mg/l

Nước ngầm tồn tại trong lớp cuội sỏi lòng suối cổ tại đáy thung lũng, nướctầng này có quan hệ chặt chẽ với nước sông và một phần nước ngấm từ tầng đágốc Theo số liệu phân tích của mẫu nước lấy tại độ sâu của tầng chứa trong các hốkhoan cho thấy nước ngầm là nước nhạt Bicacbonat Sunphats Magiê Canxi vớihàm lượng khoáng hoá như sau: pH = 7,05 ÷ 7,08; tổng độ khoáng hoá M = 0,14;

Mg+2 = 5,4mg/l; SO4-2 = 9,20 mg/l; Cl- = 4,5 ÷ 4,9mg/l; HCO3- = 87,5 ÷ 93,0mg/l;

CO2 xâm thực = 3,6 ÷ 4,3mg/l

Nước mặt và nước ngầm không có biểu hiện của tính xâm thực đối với bêtông và có đủ điều kiện để dùng làm nước trộn bê tông và vữa

1.3.1.2 Động đất và tân kiến tạo

Theo các tài liệu địa chất đã nghiên cứu thì các hoạt động kiến tạo trong khuvực đã diễn ra vào thời kỳ Paleozoi thượng – Mezozoi hạ (P3 – T1), kết quả đã hìnhthành hệ đứt gãy lớn Điện Biên – Lai Châu dài hàng trăm km với các tổ hợp thạchkiến tạo gồm đá macma xâm nhập; Đứt gãy khá dốc và hoạt động cho đếnKainozoi theo cơ chế trượt bằng và gần đây vẫn còn các trận động đất khá mạnh.Theo bản đồ phân vùng động đất Việt Nam và các tài liệu nghiên cứu của Viện Vật

lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia, khu vựccông trình là vùng có thể chịu ảnh hưởng của trấn động từ điểm tâm trấn cực đạinằm cách công trình khoảng 15 ÷ 20 Km về phía Đông Bắc, tạo ra động đất cấp

I0max = VII (MKS,MM) với cường độ Msmax = 5,5 độ Richter, tần suất khoảng 150năm một lần

1.3.1.3 Đánh giá khả năng trữ nước của lòng hồ

Hồ Loọng Luông 1 về phía thượng lưu và vai đập được bao bọc bởi cáctriền đồi cao tới trên 1050m hình thành bởi tầng đá Điorit và Granodiorit, ngoại trừ

về phía vai phải đập có eo yên ngựa thấp hơn cao trình mực nước dâng của hồ nêncần phải đắp bổ xung đập phụ, do vậy vấn đề thấm mất nước sang lưu vực khác là

ít có khả năng xảy ra Tuy nhiên, do đặc điểm của lớp phong hóa khá dày có tínhthấm ở một số vùng đạt đến mức trung bình nên vấn đề thấm mất nước từ hồ chủyếu chỉ có thể xảy ra tại khu vực các đầu vai đập và nền đập; đặc biệt tại nền đập

có lớp cuội sỏi lũ tích lòng suối cổ nằm ở khá sâu sẽ là những điều kiện khá thuậnlợi quá trình thấm mất nước của hồ qua nền đập

1.3.1.4Khả năng tái tạo bờ và bồi lắng lòng hồ

Với cao trình thiết kế của mực nước dâng bình thường cho thấy hầu hếtđường viền hồ và bờ hồ nằm trong phạm vi khu vực địa hình có độ dốc không lớn,khoảng từ 150 ÷ 250 và được cấu tạo bởi các tầng đất sét pha đến sét có tính dínhcao; mặt khác lớp thực vật phát triển khá dày nên hiện tượng sạt trượt và tái tạo bờ

hồ là ít có khả năng xảy ra Trong trường hợp bề mặt địa hình tự nhiên bị phá vỡkhi khai thác đất đắp tại lòng hồ thì cần lưu ý tạo mái dốc hợp lý để trách hiệntượng sạt lở sau này Do lưu vực nhỏ, ngắn nên quá trình bồi lắng hồ là rất hạnchế, chủ yếu chỉ là lượng bùn sét lơ lửng

1.3.2 Khu vực công trình đầu mối

1.3.2.1 Tuyến đập chính

Trên tuyến có các lớp đất, đá phân bố theo thứ tự từ trên xuống như sau; Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫnsạn, rễ cây; kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bốtrên bề mặt đất tự nhiên với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,7m

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt,nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷6cm chiếm đa phần Trên mặt cắt lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng khe Loọng Nghịuvới diện phân bố hẹp và bề dày 1,0m

Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, xám nâu lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối

aQ Đất có trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng phân bố cục bộ thành lớp mỏng chỉgặp tại mặt cắt thượng lưu với chiều dày lớn nhất là 1,4m

Lớp 2b: Đất sét pha nặng lẫn ít sạn, sỏi xám vàng, xám xanh nguồn gốc bồi

lũ tích (aQ); Đất có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng kết cấu chặt vừa Trongphạm vi khu vực đầu mối lớp có chiều dày từ 1,6 ÷ 4,8m phân bố rộng khắp trongphạm vi lòng thung lũng từ cao trình +1006,0 trở xuống

Lớp 2c: Đất sét pha nặng màu xám xanh, xám trắng lẫn sạn và hữu cơ màuxám đen, nguồn gốc bồi lũ tích (aQ); Đất có trạng thái dẻo mềm, kết cấu kém chặt,tính nén lún trung bình Trong phạm vi khu vực đầu mối lớp chỉ phân bố tập trungtại thềm trái khe Loọng Nghịu trên phạm vi hẹp với chiều dày 5,0m Lớp có tínhthấm yếu (K = 5,02.10-5cm/s) Lớp này cần được bóc bỏ khi xây dựng đập

Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm lẫn cát sạn màu mâu xám trắng kết cấu chặt,nguồn gốc bồi lũ tích lòng suối cổ (apQ) Lớp này phân bố trực tiếp trên bề mặttầng đá gốc phong hóa, gặp tại phía lòng thung lũng phần khe suối Loọng Luông

và kéo dài qua mặt cắt thượng và hạ lưu đập; chiều dày trung bình của lớp biếnđổi từ 1,0m đến 3,0m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 1,06.10-3 cm/s

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu trêncác sườn đồi cao ngay dưới lớp 1a; tập trung tại 2 phía đầu vai đập và dông núingăn 2 khe suối Chiều dày trung bình của lớp biến đổi từ 2,5 ÷ 4,0m Lớp có tínhthấm yếu (K = 4,59.10-5 cm/s)

Lớp 6a: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất cómàu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng.Trên mặt cắt tuyến đập, lớp này phân bố không liên tục chỉ gặp chủ yếu tại khuvực sườn vai trái đập và dông đồi ngăn 2 khe suối với chiều dày lớp biến đổi mạnh

từ 0,8 ÷ 7,0m Lớp có tính thấm nước trung bình K = 1,97.10-4cm/s, đôi chỗ nướccòn bị mất hoàn toàn khi thí nghiệm Đây là lớp đá gốc bị phong hóa song còn giữnguyên cấu trúc của đá mẹ với kết cấu kém chặt, tính thấm nước trung bình cầnlưu ý trong tính toán và thiết kế đập

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổithành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đágốc mềm bở còn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoan tiêugần như hoàn toàn, chỉ số RR = 0,0 ÷ 10,0%, RQD = 0% Đất thường có trạng thái

từ dẻo cứng đến nửa cứng, chặt vừa Trên mặt cắt tuyến đập, lớp này phân bố rộngkhắp với chiều dày lớn và biến đổi từ 10,0m đến trên 20m Lớp có tính thấm nướcyếu với hệ số thấm trung bình từ thí nghiệm đổ nước là K= 3,6.10-5cm/s; lưu lượngthấm theo kết quả ép nước là q = 0,041 l/ph.m.m tương đương K = 6,37.10-5cm/s

Lớp 7: Đá Riolít phong hoá mạnh - vừa, nứt nẻ ít màu xám nâu, xám ghi, xámvàng đốm trắng Đá có cường độ cứng vừa dùng búa đập từ 1 ÷ 3 nhát mới vỡ; Chỉ số

RR = 5,0 ÷ 30,0%, RQĐ = 5 ÷ 15% Lớp có tính thấm nước trung bình, lưu lượng thấm

q = 0,081 l/phút.m.m với hệ số thấm tương đương K = 1,25.10-4cm/s

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến đập chính:

Theo kết quả khảo sát cho thấy cấu trúc mặt cắt địa chất vùng tuyến đậpđược đặc trưng như sau :

a Khu vực lòng các thung lũng từ cao trình +1005,00 trở xuống :

- Phần phía trên là các lớp có nguồn gốc bồi tích lòng suối và thềm suốigồm các lớp 1b, 2a, 2b, 2c và lớp 4 với diện phân bố không đồng đều, chiều dàykhá biến động Trong các lớp tầng phủ tại lòng thung lũng đã nêu trên nhận thấy:các lớp 1b và 2c có đặc điểm phân bố trên diện hẹp; đặc tính cơ lý đặc trưng là độchặt kém, kết cấu rời rạc tính nén lún cao và tính thấm tương đối lớn không phùhợp làm nền công trình, cần phải được bóc bỏ Các lớp 2b và lớp 4 có diện phân bốrộng trong phạm vi khu vực tuyến, chiều dày các lớp này tương đối lớn Xét theocác tính chất cơ lý của lớp nhận thấy, các lớp này có sức chịu tải tương đối tốt, về

tính thấm lớp 2b có tính thấm yếu đủ điều kiện để làm nền công trình Riêng lớp 4với diện phân bố rộng, song có tính thấm nước lớn và phân bố dưới sâu nên cần cóbiện pháp xử lý chống thấm phù hợp

- Phía dưới là các lớp 6a, 6b và 7 là các đới phong hóa từ mãnh liệt đếnmạnh của tầng đá gốc Theo đặc tính cơ lý của chúng cho thấy tất cả các lớp nàyđều đảm bảo khả năng ổn định về lún cho đập; tuy nhiên, kết quả thí nghiệm chothấy lớp 6a và lớp 7 là các lớp có tính thấm trung bình, trong đó trên mặt cắt tuyến,lớp 6a phân bố ngay sau lớp 4 là lớp có tính thấm nước lớn do đó việc xử lý chốngthấm tại nền đập cần phải xử lý đồng thời cho cả lớp 6a Đối với lớp 7, tùy theochiều cao cột nước ảnh hưởng để chọn chiều sâu cần phải xử lý

b Tại phạm vi các sườn vai đập và dông đồi phân thủy của 2 khe suối cho thấy:

Phần trên mặt gồm các lớp 1a và 5 phân bố với chiều dày từ 2,3 ÷ 4,0m; quaphân tích cho thấy loại trừ lớp 1a là cần phải bóc bỏ hoàn toàn thì lớp 5 là lớp có

đủ điều kiện làm nền của công trình

Phía dưới tiếp theo là các lớp 6a và 6b; theo kết quả thí nghiệm cho thấy cáclớp này về sức chịu tải đủ điều kiện làm nền công trình; tuy nhiên, như đã nêu, lớp6a không đủ điều kiện về tính thấm nước nên cũng cần được xử lý Trong đó cầnlưu ý phạm vi xử lý của lớp 6a cần phải vượt khỏi cao trình của mực nước dânggia cường của hồ

1.3.2.2Tuyến đập phụ

Đặc điểm phân bố các lớp tại nền tuyến như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn sạn, rễ câykết cấu kém chặt, trạng thái nửa cứng Lớp phân bố trên bề mặt đất tự nhiên vớichiều dày lớn nhất là 1,5m Lớp này cần bóc bỏ hoàn toàn khi thi công đập

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi mầu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Tại tuyến lớp phân bố trêntoàn bộ chiều dài với chiều dày > 3,5m và chưa kết thúc

Nhìn chung tại tuyến đập phụ địa chất nền có cấu tạo khá đơn giản gồm 02lớp; trong đó lớp 1a là hỗn hợp đất lẫn rễ cây nên cần được bóc bỏ hoàn toàn Đậpphụ có chiều cao không lớn nên với đặc điểm, tính chất của lớp 5 thì nền đậpkhông cần bất cứ biện pháp xử lý nào khác

1.3.2.3 Tuyến tràn

Các lớp đất đá gặp trên tuyến theo thứ tự từ trên xuống như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫnsạn, rễ cây kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bố tạiphần trên cùng của mặt cắt từ HK11 đến chân suối Loong Nghịu với chiều dày từ0,2 ÷ 0,4m.

Lớp 3a: Cát sạn màu xám nâu, xám đen kết cấu rời rạc; nguồn gốc bồi tíchlòng suối aQ Trên mặt cắt lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng suối với chiều dày 1,2m

Lớp 4: Hỗn hợp cuội dăm kích thước từ 2,0 ÷ 6,0cm lẫn cát sạn màu mâuxám trắng kết cấu chặt vừa, nguồn gốc bồi lũ tích lòng suối cổ (apQ) Lớp phân bốdưới lớp 3 tại vị trí lòng suối và nằm trực tiếp trên bề mặt tầng đá gốc phong hóavới chiều dày 1,8m Đất có tính thấm nước trung bình với K = 3,09.10-3 cm/s

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng thái dẻocứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố chủ yếu trên phạm vithân tràn với chiều dày từ 3,0 ÷ 4,0m Lớp có tính thấm yếu K = 4,32 10-5cm/s

Lớp 6a: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất cómàu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng.Trên mặt cắt tuyến, lớp này phân bố liên tục từ đầu tuyến đến cuối tuyến với chiềudày biến đổi khá lớn: trung bình từ 1,0 ÷ 3,0m đặc biết tại phạm vi ngưỡng tràn và

bể tiêu năng lớp có chiều dày đạt trên 6,5m Đất có tính thấm nước yếu đến trungbình K = 4,03 ÷ 6,01.10-5 cm/s Các đặc trưng cơ lý của đất cho thấy lớp có sứcchịu tải tương đối tốt R0 = 1,74 kG/cm2 song tính nén lún của đất ở mức trung bình

a0-1 = 0,057cm2 /kG; E0 = 78,5 kG/cm2 Đây là lớp đá gốc bị phong hoá song còngiữ nguyên cấu trúc của đá mẹ với kết cấu kém chặt, tính nén lún trung bình cầnlưu ý trong tính toán và thiết kế

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổithành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi; dăm mảnh

đá gốc mềm bở còn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoantiêu gần như hoàn toàn Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, kếtcấu chặt vừa Trên mặt cắt tuyến, tại phần thân tràn lớp này phân bố rộng khắp từ

từ cao trình +1 013 trở xuống thấp dần theo dạng bề mặt địa hình tự nhiên Tại vịtrí bể tiêu năng – lòng suối bề mặt lớp gặp tại cao trình +998,4 Lớp có tính thấmnước yếu với kệ số thấm trung bình là K= 4,10 x 10-5 cm/s; Lớp có sức chịu tải

trung bình, tính nén lún nhỏ R0 = 1,74 kG/cm2; E0 = 78,5 kG/cm2 đủ điều kiện làmnền cho tràn

Đánh giá điều kiện địa chất tuyến tràn:

Dọc toàn bộ tuyến tràn, nền được đặc trưng bởi 2 kiểu cấu trúc riêng biêt: + Phần từ ngường và thân tràn cấu trúc của nền gồm 3 lớp trong đó phầntrên là lớp sét pha nguồn gốc tàn tích nằm trên cao trình ngưỡng và đáy tràn Phíadưới cao trình ngưỡng là các lớp đá nền phong hóa mãnh liệt 6a đến rất mạnh 6b

+ Phần đuôi tràn – bể tiêu năng, nền được đặc trưng bởi phần trên là các lớp3a và 4 là các lớp cuội, cát nguồn gốc bồi tích aQ, kết cấu rời rạc; phía dưới là cáclớp đá có mức độ phong hóa mãnh liệt đến mạnh

1.3.2.4 Tuyến cống

Đặc điểm phân bố các lớp đất như sau:

Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng, đất ruộng - sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫnsạn, rễ cây kết cấu kém chặt, trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng Lớp phân bốtrên bề mặt đất tự nhiên với chiều dày từ 0,4m ÷ 0,7m

Lớp 2c: Đất sét pha nặng màu xám xanh, xám trắng lẫn sạn và hữu cơ màuxám đen, nguồn gốc bồi lũ tích (aQ); Đất có trạng thái dẻo mềm, kết cấu kém chặt,tính nén lún trung bình

Lớp 3b: Cát pha xen kẹp sét pha màu xám đen, trạng thái dẻo mềm Trênmặt cắt tuyến cống lớp chỉ phân bố tại khu vực thượng lưu với chiều dày 2,2m, caotrình đáy lớp kết thúc tại + 999,9m

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Trên mặt cắt lớp phân bốchủ yếu về phía hạ lưu công kể từ vị trí hố khoan HK17 với chiều dày 1,0m

Lớp 6a: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất cómàu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng.Trên mặt cắt tuyến cống, lớp này phân bố khá đều khắp, bề mặt lớp trên tuyến ítbiến đổi gặp ở cao trình +999,45 ÷ + 999,97m; tuy nhiên chiều dày lớp có xu thếtăng dần từ thượng lưu (2,5m) về hạ lưu (đến 9,5m) Đây là lớp đá gốc bị phonghoá song còn giữ nguyên cấu trúc của đá mẹ với kết cấu kém chặt, sức chịu tải và

tính nén lún trung bình, chiều dày lớp biến đổi lớn do vậy, cần lưu ý trong tínhtoán thiết kế

Lớp 6b: Đá Granoddiorit phong hoá mãnh liệt, phần lớn đá bị biến đổithành đất sét pha màu xám vàng, xám đen đốm trắng lẫn dăm sạn sỏi;dăm mảnh đágốc mềm bở còn chứa nhiều felspat dùng tay dễ bóp vỡ, khi khoan nõn khoan tiêugần như hoàn toàn Đây là lớp có sức chịu tải trung bình R0 =1,60 kG/cm2; tính nénlún nhỏ E0 = 139,4 kG/cm2

Lớp 7: Đá Riolít phong hoá mạnh - vừa, nứt nẻ ít màu xám nâu, xám ghi,xám vàng đốm trắng Đá có cường độ cứng vừa dùng búa đập từ 1 ÷ 3 nhát mớivỡ; Chỉ số RR = 5,0 ÷30,0%; RQĐ = 5 ÷ 15%

Đánh giá điều kiện điạ chất công trình tuyến cống: Điều kiện địa chất nền tuyếnkhá phức tạp trong đó phân trên mặt đến cao trình + 999,9m chủ yếu gặp các lớpđất có nguồn gốc bồi tích (lớp 2c và 3b) và lớp sườn tích 5 Nhìn chung các lớpnày ngoài đặc điểm chính là có diện phân bố không đều trên mặt cắt tuyến thì tínhchất xây dựng tương đối kém không đủ điều kiện làm nền cống Phía dưới từ caotrình +999,9m gặp chủ yếu là các lớp đá gốc granodiorits phong hóa từ mãnh liệtđến rất mạnh Các lớp này đều có sức mang tải tương đối tốt đủ điều kiện làm nềncông trình

1.3.2.5 Tuyến kênh

a Tuyến kênh hữu

Dọc theo tuyến kênh có các lớp đất phân bố như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất

có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp này phân bố trên cùng và có mặt trêntoàn tuyến với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,4m

Lớp 2b: Sét pha nặng màu xám vàng xám xanh, nguồn gốc bồi tích, trạngthái đất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp chỉ gặp tại phần đầu tuyến nơi bốtrí đập dâng đón nước, chiều dày 1,0m

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố trên toàn bộchiều dài mặt cắt với chiều dày từ 1,8m đến > 3,0m Đất có tính thấm nước yếu K

= 4,1.10-5cm/s; đất có sức chịu tải, tính nén lún nhỏ đủ điều kiện làm nền kênh

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất cómàu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng.Trên mặt cắt lớp này phân bố khá đều khắp và nằm dứơi sâu ngay sau lớp 5

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến kênh Hữu: Từ kết quả khảo sát chothấy, điều kiện địa chất tuyến kênh khá đơn giản, hầu hết các lớp đất phân bố trênmặt cắt tuyến đều có tính chất xây dựng từ trung bình đến khá; tính thấm nướcyếu Lớp đá gốc nằm khá sâu phía dưới Với cấu trúc địa chất như trên hều hếttuyến kênh được đặt trên các lớp 5 và có đủ điều kiện để kênh ổn định và khôngxảy ra tổn thất nước của kênh

b Đập dâng

Phân bố các lớp đất đá từ trên xuống như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây; lớp

có chiều dày 0,3m phân bố chủ yếu tại thềm trái suối

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt,nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷6cm chiếm đa phần Trên mặt cắt, lớp này chỉ gặp tại vị trí lòng suối với chiều dàylớn nhất là 1,6m

Lớp 2b: Sét pha nặng màu xám vàng xám xanh , nguồn gốc bồi tích, trạngthái đất dẻo mềm đến dẻo cứng Trên mặt cắt lớp phân bố từ cao trình 980,0m trởxuống nên chỉ gặp tại lòng suối và thềm trái; chiều dày lớp biến đổi từ 1,0 ÷ 1,7m.Lớp có tính thấm nước yếu, sức chịu tải trung bình

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ Lớp phân bố trên toàn bộchiều dài mặt cắt với chiều dày từ 2,5m đến 4,8m; tại vai phải đập lớp xuất lộ trênmặt đất tự nhiên Đất có tính thấm nước yếu K = 2,5.10-5 cm/s; đất có sức chịu tảitrung bình, tính nén lún nhỏ đủ điều kiện làm nền đập

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất cómàu xám vàng, xám đen lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng.Trên mặt cắt lớp này phân bố khá đều khắp và nằm dứơi sâu ngay sau lớp 5

Nhận xét: Với đặc điểm phân bố của các lớp đất đá tại khu vực đập dângnhận thấy, ngoại trừ lớp 1b - cuội cát sỏi lòng suối có tính thấm cao, kết cấu rời rạc

cần phải bóc bỏ hoàn toàn Còn lại, nhìn chung các lớp đất từ 2b, 5 đều có thể làmnền của công trình Tuy nhiên, để công trình đủ điều kiện ổn định thì móng củacông trình cần được đặt trong lớp 5.

c Tuyến kênh Tả

Dọc theo tuyến kênh có các lớp đất phân bố như sau:

Lớp 1: Đất thổ nhưỡng - đất sét pha màu nâu xám, nâu vàng lẫn rễ cây, đất

có trạng thái từ dẻo mềm đến dẻo cứng; lớp này phân bố trên cùng và có mặt hầunhư trên toàn tuyến với chiều dày từ 0,3 ÷ 0,4m

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt,nguồn gốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước trung bình từ 2 ÷6cm chiếm đa phần

Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối aQ Đất

Đánh giá điều kiện địa chất công trình tuyến kênh Tả: Từ kết quả khảo sát chothấy, điều kiện địa chất tuyến kênh khá đơn giản, hầu hết nền tuyến kênh đi tronglớp 5 là lớp có đủ điều kiện để đẩm bảo kênh ổn định và không xảy ra tổn thấtnước của kênh

d Tuyến xiphông số 1

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 2a: Sét pha nhẹ màu xám đen, lẫn sạn, nguồn gốc bồi tích suối aQ Đất

có trạng thái dẻo mềm

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng

e Tuyến xiphông số 2

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 1b: Cuội sỏi lẫn cát sạn bồi tích lòng suối kết cấu rời rạc, kém chặt, nguồngốc aQ Cuội sỏi đa màu, độ mài mòn kém, kích thước từ 2 ÷ 6cm chiếm đa phần

Lớp 2b: Sét pha nặng màu xám vàng lẫn ít sạn, nguồn gốc bồi tích, trạngthái đất dẻo mềm đến dẻo cứng

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: Đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửa cứng

1.3.2.6 Tuyến đường thi công và quản lý

Điều kiện địa chất tuyến như sau:

Lớp 5: Sét pha sạn sỏi màu nâu đỏ, nâu vàng kết cấu chặt vừa; trạng tháidẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc pha tàn tích d,eQ

Lớp 6: đá Granoddiorit phong hoá hoàn toàn, đá bị biến đổi thành đất có màunâu đỏ, xám vàng, xám nâu lẫn sạn sỏi; trạng thái của đất từ dẻo cứng đến nửacứng

1.4 Vật liệu xây dựng

1.4.1 Đất

+ Mỏ vật liệu đất số 1: nằm trong lòng hồ về phía thượng lưu đập Khu vựckhai thác của mỏ gồm 3 dải đồi được ngăn cách bởi 2 khe suối Loong Nghịu vàLoọng Luông với tổng diện tích khai thác khoảng 80500m2 Tại mỏ, có thể khaithác lớp đất 5 là đất sét pha nặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi; trạng thái

từ dẻo cứng đến nửa cứng; nguồn gốc sườn, tàn tích (edQ) Chiều dày khai thác từ4,0 ÷ 4,5m; chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m; trữ lượng khai thác của lớp 5 được đánhgiá ở cấp A đạt V1-5 = 363700m3 Trữ lượng khai thác thực tế ngoài phạm vi 10Hmax(Hmax – chiều cao lớn nhất của đập) khoảng 165.000m3

+ Mỏ vật liệu số 2: nằm trên tuyến đường thi công về phía đồi đầu vai phảiđâp phạm vi khai thác từ cao độ +1025m đến +1037m; diện tích khoảng 17600m2

Phạm vi khai thác của mỏ là khu sườn đồi có độ dốc < 300 Tại mỏ, có thể khaithác lớp đất 5 là đất sét pha nặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi,tỉ lệ chiến

từ 8,0 ÷ 14,0% Đất thường có trạng thái từ dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốcsườn, tàn tích (edQ) Chiều dày khai thác trung bình là 4,0m, chiều dày lớp bóc bỏ0,3m; trữ lượng khai thác của lớp 5 được đánh giá ở cấp A đạt V2-5 = 66 200m3

+ Mỏ vật liệu đất số 3: nằm về phía dông đồi đầu vai trái đập về phía hạ lưuđập gần nhất cách tim đập khoảng 300m; phạm vi khai thác là sườn đồi từ cao độ+1010,0m đến +1027,0m; diện tích khai thác khoảng 80 200m2 Phạm vi khai tháccủa mỏ là khu sườn đồi có độ dốc < 300 Tại mỏ, có thể khai thác lớp đất 5 là đấtsét pha nặng màu nâu đỏ đến nâu vàng lẫn ít sạn sỏi, tỉ lệ chiếm từ 8,0 ÷ 12,0%.Chiều dày khai thác trung bình là 4,7m, chiều dày lớp bóc bỏ 0,3m; trữ lượng khaithác của lớp 5 được đánh giá ở cấp A đạt V3-5 = 337 000m3

1.4.2 Đá, cát, cuội sỏi và các vật liệu khác

Đá khai thác tại mỏ đá Hoàng Anh – xã Na Ư cách vị trí đầu mối công trình 37kmCát khai thác ở khu vực trung tâm xã Mường Phăng có cự li vận chuyển đếncông trình là 14m

Ống thép, vải địa kỹ thuật và các vật liệu đặc biệt khác mua tại Hà Nội

Sắt, thép, xi măng, … mua tại thành phố Điện Biên

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 2.1 Tình hình dân sinh kinh tế

2.1.1 Dân số - lao động

Toàn xã Mường Phăng có 1184 hộ với 8.288 nhân khẩu gồm các dân tộc:Dân tộc: Thái, Mông, Khơ Mú Dân số trong vùng hưởng lợi gồm 6 bản: LoọngLuông, Loọng Nghịu, Loọng Háng, bản Cang, bản Yên và bản Co Mặn

Nhân dân hưởng lợi thuộc các dân tộc thiểu số vùng cao, chủ yếu là dân tộcThái, và H’Mông Đối tượng hưởng lợi từ công trình là một cộng đồng nghèo, dân tríchậm phát triển, đời sống đang gặp nhiều khó khăn về vật chất cũng như tinh thần

2.1.2 Tình hình sử dụng đất đai, kết quả sản xuất và thu nhập

Theo số liệu thống kê của xã Mường Phăng nhân dân trong vùng hưởng lợi nguồnsống chính là sản xuất nông nghiệp

Diện tích trồng lúa nước của xã: Lúa 1 vụ là 366 ha; năng suất bình quân2.6tấn/ha Thu nhập bình quân 90 kg thóc/ người/năm Lúa 2 vụ 130 ha

Diện tích trồng mầu: Chủ yếu trồng ngô 1 vụ năng suất bình quân 1 tấn/haĐời sống của nhân dân: Sản xuất nông nghiệp là chủ yếu; đất đai tương đốirộng nhưng đất sản xuất nông nghiệp lại ít Do thiếu nước nên đất nông nghiệp chủyếu mới khai thác 1 vụ; năng suất thấp và bấp bênh Đời sống của nhân dân cònnghèo, đói, khó khăn Số hộ đói nghèo chiếm 40,5% Đời sống văn hoá của nhândân trong vùng nghèo nàn lạc hậu Tại trung tâm xã có 1 trạm xá và 1 trường họcTHPT, THCS, tiểu học Nhìn chung trình độ dân trí thấp đời sống sinh hoạt vănhoá xã hội còn nghèo nàn

2.1.3 Tình hình giao thông vận tải, điện, nước sinh hoạt

Về giao thông: Xã Mường Phăng đã có đường giao thông đi lại thuận lợi.Đường nhựa đã đến trung tâm xã Từ trung tâm xã đến công trình đã có đường dân sinh

Về điện: Hiện tại có một đường dây điện 35kv cung cấp điện cho xã Điện

đã được đưa tới phần lớn các bản của xã Mường Phăng Hiện nay điện mới chỉđược dùng cho sinh hoạt

Nước sinh hoạt: Tuyến đường nước sinh hoạt của bản Loọng Luông 1 đãđược đầu tư năm 2003 bằng nguồn vốn tài trợ EU chạy qua vùng xây dựng hồchứa nước

2.2 Hiện trạng môi trường khu vực xây dựng, khu hưởng lợi và vùng liên quan

2.2.1 Vùng hồ chứa

Nguồn nước tập trung trên lưu vực hồ chứa chủ yếu là nguồn nước mặt Kếtquả khảo sát cho thấy lượng nước đảm bảo, không mang theo các khoáng chất hoàtan độc hại

Trong lòng hồ hiện tại có nhiều hộ dân canh tác trong lòng hồ

2.2.2 Vùng công trình đầu mối, vùng tuyến kênh dẫn và vùng hưởng lợi

Môi trường sinh thái trong khu vực đã bắt đầu có sự suy thoái do ảnh hưởngcủa sự thay đổi của thời tiết cũng như phương cách sản xuất nông nghiệp

CHƯƠNG 3: NHIỆM VỤ, BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH, CÁC CHỈ TIÊU

THIẾT KẾ 3.1 Nhiệm vụ công trình

Theo Quyết định số 1028/QĐ-UBND ngày 25/06/2009 của UBND tỉnhĐiện Biên về việc phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình Hồ chứa nướcLoọng Luông I, tỉnh Điện Biên; nhiệm vụ của dự án như sau:

+ Tưới lúa vụ mùa: 150ha

+ Tưới lúa vụ Đông Xuân: 100ha

3.2 Biện pháp công trình

Xây dựng đập đất tạo hồ chứa trữ nước trong mùa mưa Nước được lấy từ

hồ chứa, qua cống, một phần tưới trực tiếp cho 125ha khu tưới bên tả suối LoọngLuông; một phần cấp bổ sung cho đập dâng để tưới cho 25ha diện tích khu tướisau đập dâng (khu tưới hữu)

3.3 Xác định cấp công trình

Theo QCVN 04-05-2012, cấp công trình đầu mối được lựa chọn từ cấp xác địnhtheo năng lực phục vụ của chính đầu mối đó hoặc từ cấp xác định theo đặc tính kỹthuật của các hạng mục công trình có mặt trong công trình đầu mối:

- Theo năng lực phục vụ: Hồ chứa Loọng Luông có nhiệm vụ tưới cho 150

ha diện tích đất canh tác thuộc công trình cấp IV

- Theo đặc tính kỹ thuật của các hạng mục công trình đầu mối:

Dựa vào bình đồ đập chính, ta thấy đáy suối ở cao độ + 1000 (m) , các đỉnhnúi hai bên bờ sông nơi tuyến đập có độ cao +1035(m) , nên ta sơ bộ chọn chiềucao đập trong khoảng (25÷ 35) (m), tra bảng 1QCVN 04-05-2012 với loại côngtrình thủy là đập, vật liệu đất đá, nền đất (nhóm B ) → Công trình cấp II

Dựa theo hai điều kiện trên ta sơ bộ xác định được công trình cấp II

3.4 Các chỉ tiêu thiết kế

Công trình cấp II, dựa vào các tiêu chuẩn ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế sau:

+Tra QCVN 04-05-2012 ta có:

- Tần suất thiết kế: P = 1% (Bảng 4)

- Tần suất kiểm tra: P = 0,2% (Bảng 4)

- Tần suất đảm bảo tưới: P = 85% (Bảng 3)

- Tần suất đảm bảo cấp nước: P = (85÷95) % (Bảng 3)

+Hệ số lệch tải tra bảng B.2 QCVN 04-05-2012 :

- Trọng lượng bản thân công trình: n = 1,05

- Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra:n = 1,1

+Hệ số điều kiện làm việc: m =1

+Tuổi thọ công trình: T = 75 năm tra bảng 11 QCVN 04-05-2012

PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA HỒ CHỨA

4.1 Tính toán cao trình mực nước chết(MNC)

4.1.1 Khái niệm

- Dung tích chết (Vo) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điềutiết dòng chảy, là phần dung tích nằm ở dưới cùng của hồ chứa nên còn gọi là dungtích lót đáy Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa

- Mực nước chết (Ho) là mực nước tương ứng với dung tích chết Vo Mựcnước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ Z – V

4.1.2 Nguyên tắc tính toán

Do hồ chứa có nhiệm cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt nên MNCtrong hồ được xác định theo 2 điều kiện:

- ĐK 1: Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy

- ĐK 2: Đảm bảo tuổi thọ công trình thì Vc phải đảm bảo lớn hơn dung tíchbùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình

4.1.3 Tính toán cụ thể

4.1.3.1Xác định theo nhiệm vụ trữ bùn cát

MNC = Zbc + δ + h (1.1)Trong đó: Zbc – Cao trình lắng đọng bùn cát

δ – Chiều dày lớp đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống, là khoảng cáchcần thiết để tránh bùn cát bị cuốn vào cống Theo kinh nghiệm, δ = (0,4 – 0,7) m,

ta chọn δ = 0,5 (m)

h – Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, chọn h = 1(m)

Dung tích chết có nhiệm vụ tích hết phần bùn cát bồi lắng trong hồ chứatrong thời gian hoạt động của công trình.Tức là :

Trong đó : Vbl là tổng dung tích bùn cát bồi lắng

VL là dung tích bồi lắng cùa bùn cát lơ lửng

Vd là dung tích bồi lắng của bùn cát di đáy

Dung tích bồi lắng bùn cát lơ lửng:

+ Kbl là hệ số phản ánh khả năng bồi lắng của bùn cát lơ lửng đến hồ.

Lấy Kbl = 0,8 (tức là 80% bùn cát lơ lửng bồi lắng còn 20% sẽ chuyểnxuống hạ lưu công trình)

+là dung trọng riêng của bùn cát,  = 1,12 (T/m3)

+T là thời gian tính toán T = 75 năm

+RL là lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân nhiều năm :R L Q0

4.1.3.2 Xác định theo điều kiện tự chảy

Theo yêu cầu tự chảy thì MNC cần phải đáp ứng yêu cầu mực nước tự chảy

Zmin = Zđk + htt (1.6)Trong đó: Zmin – Cao trình tự chảy

Zđk – Cao trình mực nước tự chảy ở đầu kênh, Zđk=1008,5 m

- MNDBT là mực nước cao nhất cho phép ở trong hồ trong thời gian dài

ứng với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường của hồ chứa

- Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT vàMNC Vh chính là phần dung tích tham gia vào đều tiết dòng chảy

Q1, Q2: Lưu lượng nước đến đầu và cuối tháng

q1, q2: Lưu lượng nước dùng đầu và cuối tháng

V1, V2: Dung tích hồ đầu và cuối tháng

+ Dựa vào các đặc trưng địa hình: Quan hệ Z ~ V; Z ~ F

4.2.4 Nội dung tính toán

4.2.4.1 Tính dung tích hồ khi chưa kể tổn thất

Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2.2 Diễn giải 2.2 như sau :

- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn

- Cột (2): Số ngày trong từng tháng

- Cột (3) : Tổng lượng nước đến trong tháng

- Cột (4) : Tổng lượng nước dùng trong tháng

- Cột (5) và (6) : Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng

10635,88

=>V h =  V = 1183,77 (103m3)

Trong đó :

 Cột1: Tháng

 Cột 2: Tổng lượng nước đến của hàng tháng

 Cột3: Tổng lượng nước dùng của hàng tháng

 Cột 4: Dung tích của hồ ở cuối mỗi thời đoạn tính toán

 Cột 5: Dung tích bình quân của hồ Vbh

 Cột 6:Diện tích mặt hồ tương ứng với Vbh

 Cột 7: Lượng nước bốc hơi phụ thêm

 Cột 13: Dung tích của hồ khi kể đến tổn thất

 Cột 14: Lượng nước xả khi kể đến tổn thất

I V

4.3.2 Tài liệu tính toán

- MNDBT = 1023,43 m

- Cao trình ngưỡng tràn ngang MNDBT

Qi 46,8 44,9 42,0 38,7 35,4 31,5 28,16 24,8 22 19,1Thời 3,72 4,05 4,39 4,73 5,07 5,91 6,76 8,45 10,1

Qi 14,3 10,5 7,64 5,74 4,11 1,77 0,764 0,14 0

Bảng 4.5 Quá trình lũ tại tuyến hồ ứng với P = 0,2%

Thời 0,16 0,32 0,49 0,65 0,81 0,97 1,13 1,29 1,46 1,62

Qi 0 0,182 3,04 11,5 24,4 37,1 48,18 55,44 59,7 60,9Thời 1,78 1,94 2,1 2,26 2,43 2,59 2,75 2,91 3,07 3,23

Qi 59,7 57,31 53,5 49,3 45,1 40,2 35,97 31,68 28,0 24,4Thời 3,56 3,88 4,2 4,53 4,85 5,66 6,47 8,08 9,7

Cột 4: Lưu lượng xả nước thiết kế

Cột 5: Dung tích tăng thêm qua các thời đoạn

Cột 6: Dung tích cuối thời đoạn tính toán

Cột 7: Cao trình ứng với dung tích (cột 6)

Cột 8: Cột nước so với mực nước dâng bình thường

Cột 9: Lưu lượng xả nước tính toán

∆V(m3/s)

V(103m3)

Z(m)

H(m)

qtt(m3/s)

Sai Số(%)

3,21 612 22 26,15000 -1756,4400 1462,0259 1024,6377 1,2077 26,24757 0,373,38 612 19,14 25,58000 -3240,5400 1458,7854 1024,6174 1,1874 25,59006 0,043,72 1224 14,3 23,67000 -9675,7200 1449,1097 1024,5569 1,1269 23,66026 0,044,05 1188 10,56 21,31000 -11951,2800 1437,1584 1024,4822 1,0522 21,34731 0,174,39 1224 7,645 18,85000 -13436,4600 1423,7219 1024,3983 0,9683 18,84344 0,03