ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỒ CHỨA NƯỚC SÔNG LÔ

40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Đ H T L H W R U CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc  -NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Cao Văn Phong Lớp: TH13 : Khoa : Cơng Trình Niên khố: 2002 - 2007 – TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ SƠ BỘ HỒ CHỨA NƯỚC SƠNG LƠ - CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN -Tài liệu địa hình tuyến đập, tràn xả lũ, cống lấy nước, lòng hồ -Tài liệu địa chất tuyến đập, tràn xả lũ, cống lấy nước, lòng hồ -Tài liệu điều kiện khí tượng khí tượng thuỷ văn -Tài liệu tình hình dân sinh kinh tế xã hội -Tài liệu vật liệu xây dựng – NỘI DUNG PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN -Mở đầu -Phần I: Tình hình chung Giới thiệu chung điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội Phương hướng phát triển nhiệm vụ cơng trình -Phần II: Thiết kế sơ chọn phương án Tính tốn thuỷ văn xác định thơng số cơng trình Tính tốn điều tiết lũ ứng với phương án Btr Thiết kế sơ cụm cơng trình đầu mối (Đập đất, Tràn xả lũ) Tính tốn khối lượng giá thành cơng trình cho phương án Chọn phương án Btr kinh tế Kiểm tra khả tháo lũ tràn ứng với phương án Btr kinh tế - Phần III: Thiết kế kỹ thuật cụm cơng trình đầu mối theo phương án chọn Thiết kế kỹ thuật đập đất, tràn xả lũ, cống lấy nước Tính tốn khối lượng giá thành cơng trình Thiết kế sơ phương án thi cơng, dẫn dòng thi cơng, lập tiến độ thi cơng Đánh giá tác động mơi trường - Phần IV: Chun đề kỹ thuật Tính tốn kết cấu cống - Kết luận kiến nghị - Các vẽ -Mặt băng bố trí tổng thể cụm cơng trình đầu mối -Đập đất: Mặt bằng, căt dọc, cắt ngang, chi tiết -Tràn xả lũ: Mặt bằng, cắt dọc, cắt ngang, chi tiết -Cống lấy nước: Mặt bằng, cắt dọc, cắt ngang, chi tiết GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô - Bản vẽ bố trí thép - Ngày nhận đề tài : Ngày 22 tháng 01 năm 2007 - Ngày nộp đồ án : Ngày …… tháng …… năm 2007 Ngày …… tháng …… năm 2007 Giáo viên hướng dẫn Dương Văn Bướm Đồ án Thiết kế sơ Hồ chứa nước Sơng Lơ hồn thành nộp cho Hội đồng thi tốt nghiệp Trường Đại học Thủy Lợi Ngày …… tháng …… năm 2007 Sinh viên thực    GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô MỤC LỤC Mục lục Mở đầu Phần I Chương I §1 - §1 - §1 - §1 - §1 - Chương II §2 - Chương III §3 - §3 - §3 - §3 - Phần II Chương IV §4 - §4 - Chương V §5 - §5 - §5 - §5 - §5 - Chương VI §6 - §6 - §6 - §6 - Chương VII §7 - §7 - giới thiệu CHUNG Điều kiện tự nhiên Vị trí địa lý Cơng trình Địa hình - Địa mạo Đặc điểm khí tượng - Thủy văn Đặc điểm địa chất Vật liệu xây dựng Dân sinh kinh tế Hiện trạng Kinh tế Xã hội - Dân sinh khu vực Phương hướng phát triển nhiệm vụ Cơng trình Phương hướng phát triển Giải pháp Thủy lợi Các phương án Cơng trình Quy mơ Cơng trình THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CHỌN Tính tốn điều tiết hồ - Xác định thơng số Cơng trình Xác định mực nước chết Xác định MNDBT & Dung tích hồ chứa Tính tốn điều tiết lũ Mục đích & ý nghĩa Tài liệu tính tốn & Phương pháp tính tốn Tính tốn mực nước dâng gia cường Tính tốn điều tiết lủ kiểm tra Tính tốn mực nước lủ kiểm tra Thiết kế sơ Cơng trình đầu mối Mục đích & u cầu chung Tài liệu tính tốn Thiết kế đập đất Tính tốn Thiết kế sơ Tràn xã lũ Tính tốn khối lượng Nội dung thực So sánh kinh tế phượng án chọn GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 7 12 13 15 15 17 17 17 17 18 20 21 21 22 25 25 25 35 36 42 44 44 44 45 51 64 64 67 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô §7 - Kiểm tra khả tháo tràn Phần III THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CHỌN Chương VIII Thiết kế Đập đất §8 - Nhiệm vụ cơng trình §8 - Tái liệu tính tốn §8 - Chọn tuyến hình thức tuyến §8 - Các kích thước đập §8 - Cấu tạo chi tiết đập §8 - Tính thấm qua đập đất §8 - Kiểm tra độ bền thấm §8 - Đánh giá tổn thất thấm qua đập §8 - Tính tốn ổn định đập đất §8 - 10 Đánh giá tính hợp lý mái Chương IX Thiết kế Tràn xã lũ Chương X Thiết kế Cống lấy nước §10 - Cấp cơng trình tiêu thiết kế §10 - Vị trí hình thức cống §10 - Nội dung tính tốn §10 - Kiểm tra trạng thái chảy tiêu §10 - Cấu tạo chi tiết phận Chương XI Tính tốn khối lượng giá thành Cơng trình §11 - Khối lượng cụm cơng trình đầu mối Chương XII Thiết kế sơ phương án thi cơng §12 - Phương án thi cơng §12 - Bố trí mặt thi cơng Chương XIII Đánh giá tác động mơi trường Phần IV CHUN ĐỀ KT-TT KẾT CẤU CỐNG LẤY NƯỚC Kết luận Kiến nghị GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 68 69 70 70 70 71 71 75 78 87 89 89 93 102 114 114 114 115 119 124 126 126 128 128 129 130 131 152 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô MỞ ĐẦU  Phú n tỉnh mà kinh tế chủ yếu nơng nghiệp cơng nghiệp Cuộc sống nhân dân chịu tác động mãnh liệt mâu thuẫn u cầu dùng nước, đặc biệt Xã An Phú, TP Tuy Hồ, tỉnh Phú n Đây vùng kinh tế nghèo nàn lạc hậu, sở hạ tầng yếu kém, đời sống nhân dân nhiều khó khăn, trồng trọt chăn ni phụ thuộc vào nước tự nhiên Để giải mâu thuẫn cải thiện tình hình nhằm nâng nâng cao đời sống nhân dân việc giải nguồn nước u cầu thiết Do dự án xây dựng hồ chứa nước Sơng Lơ nhu cầu cấp bách, yếu tố cần thiết để bảo đảm sống bình thường phát triển kinh tế nhân dân Xã An Phú, xã Bình Kiến, TP Tuy Hồ, tỉnh Phú n Hồ chứa nước Sơng Lơ xây dựng với nhiệm vụ chủ yếu trữ nước để cung cấp nước tưới, nước sinh hoạt, ngồi có tác dụng phòng lũ, ni trồng thuỷ sản, cải tạo mơi sinh v.v Quy hoạch thuỷ lợi tỉnh Phú n qua nhiều lần rà sốt, bổ sung, xác định nhiệm vụ cơng tác thuỷ lợi khu vực tiểu vùng bắc sơng Đà rằng– Nam sơng cầu phải cung cấp nước cho nhu cầu sản xuất nơng nghiệp, cơng nghiệp sinh hoạt, góp phần phát triển kinh tế xã hội nơng thơn biện pháp xây dựng số hồ chứa nước Trong có hồ chứa nước sơng Lơ nằm Sơng Lơ Kết nghiên cứu cơng tác quy hoạch khảo sát phân tích mặt thuộc vùng dự án cho thấy việc xây dựng hồ chứa nước sơng Lơ Sơng Lơ cần thiết, cơng trình có nhiệm vụ trữ điều tiết nước để tưới 350 đất canh tác thuộc xã An Phú, Huyện Tuy An, tỉnh Phú n Dự án thuỷ lợi hồ chứa nước sơng Lơ giải vấn đề cấp nước nơng nghiệp cho xã thuộc xã an phú bình kiến phần dư thừa cung cấp cho trạm bơm phú vang tạo sở vật chất định cho việc phát triển kinh tế, xã hội nơng thơn, thay đổi mặt đời sống vật chất, tinh thần cho nhân dân, chủ yếu nhân dân vùng xã hưởng lợi từ cơng trình -   - GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN §1-1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CƠNG TRÌNH Cơng trình hồ chứa Sơng Lơ nằm phía Bắc sơng Đá thuộc xã An Phú, TP Tuy Hồ, tỉnh Phú n Toạ độ địa lý cơng trình sau: - Từ 13013' đến 13015' Vĩ độ Bắc - Từ 109042' đến 109048' Kinh độ Đơng Hồ chứa nước Sơng Lơ xây dựng Sơng Lơ cách trung tâm TP Tuy Hồ 10 Km hướng Tây Bắc §1-2: ĐỊA HÌNH ĐỊA MẠO Khu vực xây dựng cơng trình lòng chảo có dãy núi bao bọc xung quanh Sơng Lơ chảy theo hướng Nam Bắc với độ dốc khoảng ÷10% Dạng địa hình đồi núi cao liền giải tập trung theo hướng Nam Bắc Tây Bắc Về tầng phủ thực vật tốt, cối rậm rạp nên khả giữ nước tương đối tốt, đảm bảo cho việc tích nước điều tiết dòng chảy Khu tưới hồ Sơng Lơ vùng rộng lớn tương đối phẳng, thấp dần hướng Tây hướng Bắc Khu vực Xã An Phú có đồ tỉ lệ 1/25000 hệ cao toạ độ cơng trình lấy theo cao toạ độ quốc gia hệ Hà Tiên – Mũi Nai (38M -12 –C BM03) Tài liệu thiết kế cơng trình Cơng Ty cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng Và Cơng Nghệ P &L cung cấp gồm có: Bình đồ khu tưới hồ chứa Sơng Lơ tỉ lệ 1/2000 Bình đồ khu vực lòng hồ tỉ lệ 1/2000 Bình đồ vị trí tuyến cơng trình đập đất, tràn, cống tỉ lệ 1/500 Trắc dọc, ngang tuyến đập, tràn, cống tỉ lệ 1/200 Đo vẽ lập tài liệu địa hình Cơng Ty cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng Và Cơng Nghệ P &L thực sở thống toạ độ sau: GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô §1-3 : ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN Các đặc trưng lưu vực Lưu vực hồ chứa Sơng Lơ có đặc trưng sau: Bảng 1-1: Các thơng số lưu vực hồ chứa Sơng Lơ Lưu vực Flv (km2) Llv(km) Js(‰) Jlv(‰) Blv(km) Hình dạng Sơng Lơ 18,4 9,25 32,43 141,17 1,70 Chữ nhật Trong đó: Flv Llv Blv Js Jlv : : : : : Diện tích lưu vực (km2) Chiều dài lưu vực (km) Chiều rộng lưu vực (km) Độ dốc lòng hồ (J‰) Độ dốc lưu vực (J‰) Đặc điểm khí hậu Tài liệu đo đạc yếu tố khí tượng, lưu vực vừa ít, vừa khơng tồn diện a Các trạm đo Tài liệu dùng để tính tốn gồm: - Tài liệu đo mưa Trạm thủy văn Tuy Hồ (1957 - 1991) - Tài liệu bốc Trạm thủy văn Tuy Hồ (1957 - 1989) b Chọn trạm tính tốn - Về đặc trưng ơn, ẩm độ khơng khí, tốc độ gió lớn lượng bốc mặt nước: Theo số liệu thực đo trạm Tuy Hồ - Về lượng mưa lưu vực: Phân tích lựa chọn theo số liệu thực đo trạm Tuy Hòa c Kết tính tốn: Qua kết tính tốn có đặc trưng khí tượng, khí hậu chủ yếu sau: *.Nhiệt độ khơng khí tháng năm: Bảng 1-2 Tháng T0C Ttb ( 0C ) Tmax (0C) Tmin (0C) 23 31.6 15.2 23.6 34.3 16.1 25.5 36 16.4 27.1 39.2 18.8 28.7 40 21.4 29.0 39.4 21.9 28.9 38.3 22.6 28.6 38.4 22.6 27.4 38.4 22.0 10 11 12 Năm 26.3 25.1 23.5 35.5 34.1 30.4 19.1 18.9 18.3 26.4 40.0 15.2 * Độ ẩm tương đối khơng khí tháng năm: Bảng I - Tháng T0C GVHD: Dương Văn Bướm 8 10 11 SVTH: - Lớp TH13 12 Năm 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Utb (0C) 84 85 83 82 78 75 74 75 81 85 85 83 81 11 18 12 19 * Tốc độ gió bình qn tháng năm Bảng I – Tháng Tốc độ gió (m/s) 10 12 13 14 19 20 28 34 17 10 11 - Tốc độ gió lớn theo số liệu quan trắc trạm Khí tượng thuỷ văn Tuy Hồ từ năm 1976 -1989 xuất tốc độ gió lớn theo hướng sau Bảng I – Hướng B N Đ T ĐB ĐN TB TN Tốc độ (m/s) 25 15 18 10 20 11 20 20 - Tốc độ gió lớn theo tầng suất sau (khơng kể hướng) : V50% = 18 m/s; V4% = 20 m/s * Bốc nước mặt Lấy theo số hiệu thực đo Tuy Hồ: Z0 = 1.323 mm * Lượng mưa lưu vực: Căn vào số liệu thực đo trạm hòa sau: - Lượng mưa năm: Bảng I – Tháng X50% (mm) 55.3 23.9 30.8 33.7 71.7 49.4 42.0 50.7 10 11 12 201.2 467.0 415.3 159.9 Tổng 1600.8 Lượng mưa năm đo trạm hòa vòng 34 năm kết chọn lượng mưa năm cho lưu vực Sơng Lơ: X0 = 1600.8 mm, Cvx= 0.80, Cs = Cv - Lượng mưa gây lũ: Lượng mưa gây lũ thường biến đổi lượng thời gian, mưa lũ lớn bão, thường xuất tháng 10 11 hàng năm - Mưa lủ: Trị số mưa ngày max Theo tài liệu 34 năm (1957-1990) trạm thuỷ văn Tuy Hồ, tiến hành tính tốn vẽ đường tần suất (dạng đường phân bố Pearson 3) Kết tính tốn lượng mưa ngày lớn ứng với tần suất trình bày bảng sau: Bảng I - Xnp (mm) n(năm) 0.5% 2% 10% 34 858.09 620.08 362.98 Đặc điểm thủy văn: GVHD: Dương Văn Bướm SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô a Dòng chảy năm: *Tiêu chuẩn dòng chảy năm lưu vực hồ chứa Sơng Lơ + Lưu vực Sơng Lơ có diện tích nhỏ, dòng chảy Sơng chiụ ảnh hưởng trực tiếp mưa phân thành mùa rõ rệt - Mùa lũ từ thang đến tháng 12 - Mùa kiệt từ tháng đến tháng năm sau Theo số liệu thực đo trạm hòa Kết tính tốn tiêu chuẩn dòng chảy năm cho lưu vực Hồ chứa Nước sơng Lơ ghi bảng sau: Bảng I - X0 (mm) 1601 Y0 (mm) 736,4 Q0 (m3/s) 0,43 W0 (106m3) 13,56 M0 (l/s.km2) 18,4 α0 Cv Cs 0,5 0.80 2cv *Dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế Với chuẩn dòng chảy Q0 = 0.43 m3/s; Cv = 0.46; Cs = Cv Theo phân bố dạng Pearson III, ta có kết sau: Bảng I - Q0 (m /s) 0.43 Đặc trưng thiết kế Cv 0.46 Dòng chảy năm theo tần suất Q50% (m3/s) Q75% (m3/s) 0.348 0.342 Cs 2Cv *Phân phối dòng chảy năm lưu vực Hồ chứa Sơng lơ P = 75% Bảng I –10 Tháng 10 11 12 Q (m3/s) 0,050 0,021 0,035 0,228 0,040 0,109 0,085 0,047 0,314 1,056 1,444 0,669 W75% (106m3) 0,135 0,051 0,093 0,591 0,108 0,282 0,229 0,127 0,814 2,829 3,742 1,792 *.Lượng tổn thất bốc hơi: - Tổn thất bốc trung bình nhiều năm (Z0): Tính theo phương pháp cân bằng: ∆Z0 = Zn – (X0 – Y0) = 1466 – (1600.8-736) = 605.5 mm - Tổn thất bốc hàng tháng năm: Căn vào giá trị ∆Z0 tính trên, theo tỷ lệ phân phối lượng bốc đo ống Piche trạm hòa, chúng tơi xác định lượng tổn thất bốc hàng tháng lưu vực Hồ sơng lơ sau: Bảng I – 11 Tháng ∆Z0 (mm) 10 11 12 Năm 38.1 33.1 42.1 46 63.2 75.0 76.4 75.9 45.5 32.1 34.8 39.4 601.5 GVHD: Dương Văn Bướm 10 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô b Dòng chảy lũ: *Lũ lớn hàng năm - Lưu lượng đỉnh lũ tổng lượng lũ theo tần suất Bảng I – 12 P% Q (m3/s) Wpmax (106m3) 0.5 613.72 10.26 2.0 403.75 7.42 10.0 194.61 4.34 c Dòng chảy phù sa: Tình hình chung : Sơng Lơ có đặc điểm lượng bùn cát lơ lửng tập trung vào mùa lũ, lượng cát sỏi phía đáy Sơng tương đối nhiều so với bùn cát lơ lửng, thành phần hạt thơ nhiều ước tính lượng bùn cát hồ Sơng Lơ : Lượng ngậm cát bình qn nhiều năm ρ0 = 200 g/m3 Dung trọng γ1 = 1.1 T/m3 d Đường đặc tính lòng hồ chứa Sơng Lơ: - Căn vào bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1/10.000 Cơng Ty cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng Và Cơng Nghệ P &L cung cấp - Căn vào tuyến đập chọn Trên sở ta lập quan hệ (Z~F) (Z~V) hồ chứa nước sơng Lơ, kết sau: Bảng I – 13 Z (m) F (ha) 3 V(10 m ) 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 0,0 0,33 0,94 2,73 6,04 11,91 17,20 21,42 25,13 29,19 33,42 2,80 15,16 49,92 135,71 316,91 610,59 998,42 1463,76 2007,09 2632,56 e Tài liệu thuỷ nơng - Tài liệu tính tốn nước cấp tưới cho 350 cung cấp cho lúa vụ hoa màu 50 vùng cao cấu trồng cỏ hoa màu cho xã an phú bình kiến, lượng nước dư thừa cấp nước phần cho trạm bơm phú vang Do Cơng Ty cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng Và Cơng Nghệ P &L cung cấp: Kết tính tốn nhu cầu nước tưới khu tưới hồ sơng lơ bảng sau: bảng 1-14: Bảng tổng hợp u cầu nước tưới tháng năm Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Wyc-Lúa (10³m3) 141.9 172.0 211.5 15.8 0.0 0.0 0.0 343.6 292.1 10.6 0.0 69.5 1257.1 Wyc-Đậu (10³m3) 99.7 210.5 243.2 20.4 65.3 107.0 98.6 9.7 0.0 0.0 0.0 0.0 854.6 Wyc-BơngDX (10³m3) 18.8 47.0 84.5 71.3 89.3 50.1 2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 363.3 GVHD: Dương Văn Bướm 11 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Wyc-Bơng HT (10³m3) 0.0 0.0 0.0 1.9 29.7 52.7 83.3 85.8 37.0 0.0 0.0 0.0 290.5 WycT cộng (10³m3) 260.4 429.5 539.3 109.5 184.3 209.9 184.2 439.1 329.1 10.7 0.0 69.5 2765.4 §1-4 : ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT Đặc điểm địa chất cơng trình a Địa chất khu vực lòng hồ Vùng hồ chứa Sơng Lơ thung lũng hẹp nằm vùng đồi núi cao kéo dài từ hướng Đơng sang hướng Tây, đá Granít, độ dốc khoảng - 10%, tầng phủ lòng hồ lớp trầm tích bở rời đệ tứ gồm: cuội, sỏi, cát, sét có chiều dày tổng cộng 15 m Quanh hồ bao bọc dãy núi cao rắn chắc, qua khảo sát khơng thấy xuất vết nứt nên khơng có khả nước xây dựng hồ chứa b Địa chất tuyến đập Địa hình đập đoạn thu hẹp hồ có phương Đơng Bắc - Tây Nam song song với chiều dài hồ Đập bắc qua sườn hai đồi thấp có độ dốc từ 15÷200 Lòng Sơng tự nhiên chảy lệch bên phải, bên trái tạo thành thềm rộng phẳng kéo dài Trong khu vực tuyến đập chủ yếu trồng, sườn đối hai bên thực vật thưa thớt, thấp nhỏ Cấu tạo địa chất tuyến đập gồm lớp mơ tả từ xuống sau: - Lớp 1: Lớp đất phủ mặt cát bột, sét nhẹ chứa hàm lượng hữu rễ thực vật màu xám đến nâu, tơi xốp, dày từ 0,3÷0, m phân bố rộng rãi phần mặt đáy tuyến đập - Lớp 2: Nằm lớp 1, lớp sét pha có màu xám trắng đến vàng loang lổ trạng thái nửa dẻo nửa cứng, bồi tích thềm sơng, có chiều dày từ 3÷5 m, mặt cắt lòng Sơng có nơi độ dày lớp 7m, hai bên vai đập có chen thấu kính cát mỏng Dưới lớp tầng đá gốc, khả chịu lực cao, hệ số thấm nhỏ, tính tốn coi tầng khơng thấm Vì lớp nằm sâu, hạn chế mẫu thí nghiệm nên khơng có số liệu cho lớp c Địa chất tuyến tràn Địa chất tuyến tràn từ xuống phân thành lớp sau: - Lớp 1: Lớp phủ hữu cơ, mặt lớp bột sét chứa mùn hữu cơ, rễ thực vật trắng đen rời rạc, dày từ (0,3÷0,5)m, có nơi lộ đá tảng granít GVHD: Dương Văn Bướm 12 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô - Lớp 2: lớp sét nặng có màu nâu vàng, kết cấu chắc, cứng phân bố rộng rãi, dày trung bình từ (2÷5) m chứa nhiều dăm, cuội, đá granít d Địa chất tuyến cống lấy nước Địa chất tuyến cống lấy nước từ xuống sau: - Lớp 1: Phủ hữu lớp đất sét lẫn bùn hữu cơ, tơi, xốp, có chiều dày từ (0,3÷0,5)m - Lớp 2: Sườn tích gồm cuội tảng, dăm sỏi kết cứng sét bột, dày từ (1÷2,5)m e Địa chất tuyến kênh Địa tầng tuyến kênh qua gồm: - Lớp 1: Hữu cơ, sét chứa mùn hữu rễ thực vật dày 0,5m - Lớp 2: Sét vàng màu nâu xanh xám cứng, dẻo dính gặp nước, dày từ (1÷1,5)m Đặc điểm địa chất thuỷ văn Hồ chứa nước Sơng Lơ vùng triền núi có triền dốc, nước đổ lưu vực Sơng, tình hình nước ngầm sâu, xuất vùng ven Sơng có tính tạm thời Đặc điểm Sơng hoạt động mạnh mùa mưa, lên nhanh, rút nhanh §1-5 : VẬT LIỆU XÂY DỰNG Đất đắp đập Đất đắp đập phong phú, cánh vai phải phía hạ lưu khoảng 500m, qua khảo sát địa chất cho thất trữ lượng lớn, chất lượng tốt khoảng 400.000m³ Độ sâu khai thác từ 2-4m, sau bóc lớp phong hóa dày từ 0.2-0.4m Đất sau thí nghiệm cho thấy chất lượng tốt, đảm bảo cho việc xây đắp đập - Qua kết khảo sát xác định mỏ vật liệu đắp đập Mỏ I II nằm lòng hồ Mỏ III IV nằm hạ lưu cách tuyến đập khoảng 400-700 m Các mỏ khai thác giới thuận tiện Tên mỏ I II III IV Tổng cộng Trữ lượng mỏ vật liệu Khối lượng bóc bỏ (m3) ỷ Khối lượng khai thác (m3) ỷ 25000 34200 25670 36240 32300 352560 35053 314050 118023 737050 Cát sỏi Tại khu vực xây dựng cơng trình khơng có trữ lượng cát sỏi nhiều, xây dựng cơng trình phải vận chuyển cát từ mỏ cát tỉnh khai thác Vật liệu đá GVHD: Dương Văn Bướm 13 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Tại khu vực xây đắp đập có trữ lượng đá Granit lớn, có chất lượng tốt, đảm bảo cho chất lượng cơng trình, việc khai thác tận dụng nguồn đá chổ để xây dựng cơng trình thuận lợi Vì xây dựng Hồ chứa nước Sơng Lơ đề nghị đơn vị Thiết kế Thi cơng tận dụng tối đa vật liệu đá chổ để giảm bớt giá thành xây dựng cơng trình Bảng 1-15: Bảng tổng hợp tiêu lớp đất khu vực tuyến đập Các đặc trưng ĐV Sét Bụi Cát Sỏi % % % % % % % Chảy WL Dẻo Wp Giới hạn Atterberg Chỉ số dẻo Ip Độ sệt B Độ ẩm tự nhiên: Wtn Tỷ trọng:∆ Độ rỗng n Hệ số rỗng ε Độ bảo hồ G Hệ số thấm:K Lực dính kết: C Góc ma sát trong:ϕ Dung trọng t: γK Dung trọng t: γW % % % Cm/s Kg/cm2 Kg/cm3 T/m3 T/m3 Giá trị trung bình Lớp Lớp 44 40 22 23 34 36 84 52 32 0,56 69,8 2,68 67,9 2,117 88,4 6,6.10-6 0,19 10035' 1,46 0,86 59 33 27 -0,34 24,1 2,69 42,3 0,732 88,8 5x10-3 0,38 15055' 1,93 1,55 Bảng 1-16: Bảng tổng hợp tiêu lớp đất khu vực tuyến tràn tuyến cống Các đặc trưng ĐV Sét Bụi Cát Sỏi % % % % % % % Giới hạn Atterberg Chảy WL Dẻo Wp Chỉ số dẻo Ip Độ sệt B Độ ẩm tự nhiên: Wtn GVHD: Dương Văn Bướm % 14 Giá trị trung bình Tuyến tràn Tuyến cống Lớp Lớp Lớp1 35 22 12 43 85 48 34 55 32 23 -0,31 24,9 11,4 12,2 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Tỷ trọng:∆ Độ rỗng n Hệ số rỗng ε Độ bảo hồ G Hệ số thấm:K Lực dính kết: C Góc ma sát trong:ϕ Dung trọng t: γK Dung trọng t: γW % % Cm/s Kg/cm2 Kg/cm3 T/m3 T/m3 2,68 43,9 0,782 85,1 5,4x10-5 0,38 15057' 1,88 1,5 2,67 34,4 0,525 57,9 2,72 31,8 0,467 71 0,08 24036' 1,95 1,75 2,08 1,85 CHƯƠNG II: DÂN SINH KINH TẾ §2-1 : HIỆN TRẠNG KT – XH DÂN SINH TRONG KHU VỰC Hiện trạng kinh tế xã hội - Hồ chứa nước Sơng Lơ xây dựng thơn Phú Liên xã An Phú – TP Tuy Hồ – tỉnh Phú n, cách trung tâm Thành Phố Tuy Hồ 10 km phía Tây Bắc, cách đường quốc lộ phía Tây 6km - Tổng diện tích tưới: 350 Trong đảm bảo cung cấp nước tưới cho khoảng 300 (1 vụ lúa, vụ hoa màu) 50 vùng cao cấu trồng cỏ hoa màu, cho xã An Phú Bình Kiến Lượng nước dư cấp phần nước cho khu tưới trạm bơm Phú Vang - Đồng thời cung cấp nước sinh hoạt (nâng cao mực nước ngầm mùa khơ khu vực) cho khoảng 150 hộ dân vùng thuộc xã An Phú – TP Tuy Hồ - Cải tạo vùng tiểu khí hậu khu vực kết hợp ni trồng thủy sản đưa lại nguồn lợi kinh tế cho dân vùng Đồng thời phát triển thành khu du lịch sinh thái Dân sinh kinh tế Dân số xã có 1.463 hộ, 6.345 nhân khẩu, 300 lao động Dân cư chủ yếu phân bố cách khu tưới hồ Sơng Lơ khoảng 2÷3 km Trong khu tưới cơng trình: Đồng bào chủ yếu sản xuất nhờ vụ nước trời Do việc sản xuất phụ thuộc thời tiết nên suất thấp, đời sống gặp nhiều khó khăn.Vì ngồi việc cung cấp nước cho sản xuất nơng nghiệp cung cấp nước sinh hoạt cho người dân thơn Phú Liên Phú Vang năm khu tưới với diện thích dân cư 10.70 ha, với số dân khỏng 50 hộ Điều kiện xã hội a Về nơng nghiệp Đây vùng đất đai rộng có điều kiện tự nhiên phù hợp cho phát triển nơng nghiệp, song chưa phát huy hết mạnh đó.Trong phần hạn chế mặt thuỷ lợi, diện tích có khả phát triển nơng nghiệp nhiều thiếu nước Nhìn chung đất đai rộng để lãng phí, khai thác chưa hợp lý, tập qn khả canh tác nhân dân vùng thấp Tiến khoa học kỹ thuật chưa GVHD: Dương Văn Bướm 15 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô áp dụng, đất đai canh tác rộng, người ít, sản xuất phụ thuộc thiên nhiên khơng chủ động nước tưới, năm mưa dẫn đến đời sống nhân dân thêm khó khăn vất vả b Các ngành nghề khác Trong vùng có sở sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp như: rèn, mộc, chế biến nơng sản Song sở nhỏ, khả thu hút lao động khơng đóng vai trò quan trọng kinh tế vùng Điều kiện sở hạ tầng Nhìn chung vùng Xã An Phú chưa có - Trong vùng có trường tiểu học diện tích 54 m2 - Cơng trình thuỷ lợi chưa có - Đường giao thơng từ quốc lộ 1A đến trung tâm xã chưa tốt nên lại khó khăn Đoạn đường từ trung tâm xã đến cơng trình dài 10 km mở rộng song việc lại gặp khó khăn mùa mưa Vì phải sửa mở rộng đường từ trung tâm xã đến cơng trình, đồng thời xây dựng số cầu giao thơng qua Sơng nhánh Sơng Lơ đỗ chạy qua tuyến đường - Cơ sở y tế yếu kém, chưa có trạm xá, bệnh viện, y bác sỹ việc phòng chữa bệnh gặp nhiều khó khăn ∗ Nhận xét: - Qua tài liệu địa hình, địa chất, khí tượng thuỷ văn vùng xây dựng cơng trình ta thấy việc xây dựng hồ chứa nước hồn tồn hợp lý có tính khả thi cao Do dòng sơng có nguồn nước dồi dào, địa hình tự nhiên thuận lợi cho việc xây dựng hồ chứa nước cỡ nhỏ - Tồn lưu vực có thảm thực vật dày đảm bảo tính giữ nước tốt Đường giao thơng mở gần đến khu vực xây dựng cơng trình - Tuyến đập đặt lớp đất có hệ số thấm nhỏ Hai vai đập tựa sườn đồi có lớp ổn định, kết cấu chặt, việc xử lý lợi dụng sân phủ thiên nhiên để chống thấm Vật liệu đắp đập có chỗ, đảm bảo khối lượng chất lượng - Cống lấy nước đặt đá granit phong hố ổn định Khu tưới nằm dọc hai bên Sơng Lơ, địa hình khu tưới phẳng, thoải dần thuận lợi cho việc bố trí kênh tưới Tuyến tràn đặt bên phải đập địa thuận lợi, cấu tạo địa chất thuộc nhóm sét, kết cấu tốt cần gia cố bảo vệ chổ tiếp giáp với dòng chảy - Khu vực lòng hồ khơng có nhà cửa, đất đai canh tác đáng kể, sở hạ tầng di tích lịch sử, di tích văn hóa khơng có nên khơng tốn kinh phí bồi thường di dân, giảm giá thành xây dựng cơng trình - Hồ chứa Sơng Lơ sau xây dựng xong phát huy mạnh nơng nghiệp khu vực, xố nạn đói nghèo nâng cao đời sống cho nhân dân vùng Ngồi hồ kết hợp ni cá, kết hợp du lịch, cải tạo mơi trường, đem lại lợi ích chung cho tồn vùng GVHD: Dương Văn Bướm 16 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô -   - CHƯƠNG III: PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CƠNG TRÌNH §3-1: PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Để thực sách Đảng Nhà nước việc khai thác tiềm tàng khả màu mỡ đất đai, xố đói giảm nghèo, tạo cơng ăn việc làm cho người dân Cần xây dựng Xã An Phú hồ chứa nước Sơng Lơ nhằm giải quết nguồn nước phục vụ cho phát triển nơng nghiệp Hồ chứa nước Sơng Lơ xây dựng xong đưa vào sử dụng diện tích nơng nghiệp đảm bảo đủ nước làm vụ lúa ăn khơng phụ thuộc vào nước trời xưa Hồ kết hợp ni trồng thuỷ sản, cải tạo mơi sinh, nơi du lịch tốt có thắng cảnh đẹp, mát mẻ quanh năm cho nhân dân quanh vùng Cơ sở hạ tầng phát triển, đời sống người dân cải thiện, ngày có điều kiện hội nhập chung với phát triển xã hội §3-2: GIẢI PHÁP THUỶ LỢI Sơng Lơ có nguồn nước phong phú đáp ứng nhu cầu dùng nước cho nơng nghiệp dân sinh vùng Qua nghiên cứu tình hình đặc điểm cụ thể vùng dự án nhận thấy biện pháp xây dựng hồ chứa nước để điều tiết dòng chảy trữ nước mùa lũ phục vụ tưới cho mùa khơ Cụm cơng trình hồ chứa Sơng Lơ bao gồm: Đập đất, tràn xã lũ, cống lấy nước hệ thống kênh tưới §3-3: CÁC PHƯƠNG ÁN CƠNG TRÌNH Để khai thác cơng trình mang lại hiệu tốt, đồng thời chọn phương án đầu tư tối ưu Ta đề phương án đầu tư xây dựng cơng trình đầu mối sau: Phương án Qua xem xét tài liệu địa hình vùng xây dựng tuyến đập sơ đồ khai thác nguồn nước Ta chọn tuyến đập theo phương Đơng Bắc - Tây Nam theo phương song song chiều dài hồ Đặc điểm xây dựng theo phương án sau: - Đập chắn ngang Sơng Lơ bắt qua sườn hai đồi thấp độ dốc 15÷200 tạo thành hồ chứa có chiều dài đập đất khoảng 160m, chiều cao khoảng 15÷20 m, điều kiện thi cơng GVHD: Dương Văn Bướm 17 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô khó khăn phương án II, vật liệu đắp đập khai thác dễ dàng, cự ly vận chuyển gần - Tuyến tràn xã lũ bố trí bố trí nằm phía bờ vai phải đập - Tuyến cống lấy nước bố trí thân đập, kết cấu bê tơng cốt thép M200 - Phía sau cống lấy nước kênh tưới cho khu tưới phía sau, dạng dốc dần hạ lưu nên việc bố trí kênh thuận lợi ∗ ưu điểm phương án 1: Tại vị trí thắt hẹp bụng hồ chân núi, Tuyến đập ngắn tràn xã lũ nằm vai phải tuyến đập Cống lấy nước đặt phía bờ trái, nằm phía khu tưới Hệ thống kênh tưới nằm đất ổn định, chống thấm tốt Phương án Đập bố trí dịch phía hạ lưu Sơng Lơ khoảng 500m Theo phương án tuyến đập dài phương án 1, song bụng hồ rộng hơn, tuyến đập dài Vị trí tuyến tràn bố trí có nhiều bất lợi Kinh phí xây dựng cơng trình lớn So sánh lựa chọn phương án xây dựng Dựa vào việc phân tích đặc điểm phương án trên, qua so sánh ta thấy phương án có nhiều ưu điểm phương án Ta chọn phương án làm phương án đầu tư xây dựng cơng trình §3-4: QUY MƠ CƠNG TRÌNH Các hạng mục cơng trình a Cụm cơng trình đầu mối Hệ thống cơng trình đầu mối hồ chứa nước Sơng Lơ bao gồm: - Đập đất đồng chất có chân khay cắm sâu vào tầng khơng thấm - Tràn xả lũ bố trí bờ vai phải tuyến đập vương góc với tuyến đập - Cống lấy nước kiểu cống hộp bê tơng cốt thép đặt thân đập, vng góc với tuyến đập, có bố trí tháp van đóng mở b Hệ thống kênh tưới Hệ thống kênh tưới bố trí với điều kiện tưới tự chảy Chiều dài kênh 9.25 km Nhiệm vụ cơng trình Hồ chứa Sơng Lơ làm nhiệm vụ tưới cho hợp tác xã An Phú Bình Kiến lượng nước dư thừa cung cấp phần cho trạm bơm phú vang Tạo nguồn ni thuỷ sản, cung cấp nước sinh hoạt, phục vụ chăn ni gia súc, gia cầm Cải tạo mơi trường sinh thái vùng tạo cảnh quan du lịch Cấp cơng trình Cấp cơng trình xác định từ điều kiện sau: a Theo nhiệm vụ cơng trình Cơng trình có nhiệm vụ tưới cho 350 đất canh tác (gồm 190 lúa vụ 160 hoa màu) Theo TCN 157 -2005 cơng trình hồ chứa Sơng Lơ thuộc cơng trình cấp IV b Theo chiều cao cơng trình Sơ xác định đập đất có chiều cao đập nằm khoảng 15÷20m Theo TCN 157 -2005 cơng trình hồ chứa Sơng Lơ thuộc cơng trình cấp IV GVHD: Dương Văn Bướm 18 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô Cấp cơng trình chọn cấp lớn từ tiêu Vậy cấp cơng trình hồ chứa Sơng Lơ cấp IV Các tiêu thiết kế cơng trình Với cơng trình cấp IV theo TCN 157 -2005 ta xác định tiêu thiết kế cơng trình sau: Tần suất bảo đảm u cầu tưới: P = 75% Tần suất thiết kế lưu lượng mực nước lớn nhất: P = 1,5% Tần suất kiểm tra lưu lượng lớn nhất: P = 0,5% Tần suất gió lớn tính tốn: P = 4% Tấn suất gió trung bình lớn tính tốn: P = 50% Tuổi thọ cơng trình: T = 50 năm Hệ số tin cậy: Kn = 1,15 Hệ số ổn định lật trượt cho phép theo: - Tổ hợp lực bản: [K] = 1,15 - Tổ hợp lực đặc biệt: [K] = 1,05 -   - GVHD: Dương Văn Bướm 19 SVTH: - Lớp TH13 40N¨m TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô QUAN HỆ V ~ Z - F~Z GVHD: Dương Văn Bướm 19 SVTH: - Lớp TH13 ... 2007 Giáo viên hướng dẫn Dương Văn Bướm Đồ án Thiết kế sơ Hồ chứa nước Sơng Lơ hồn thành nộp cho Hội đồng thi tốt nghiệp Trường Đại học Thủy Lợi Ngày …… tháng …… năm 2007 Sinh viên thực  ... ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô - Bản vẽ bố trí thép - Ngày nhận đề tài : Ngày 22 tháng 01 năm 2007 - Ngày nộp đồ án : Ngày …… tháng …… năm 2007 Ngày …… tháng …… năm 2007 Giáo viên... TRƯỜNG ĐHTL- TRUNG TÂM ĐH2 ® h t l ĐATN: TKSB Hồ chứa nước Sông Lô §7 - Kiểm tra khả tháo tràn Phần III THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CHỌN Chương VIII Thiết kế Đập đất §8 - Nhiệm vụ cơng trình §8 -