Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước tam đường 1

Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường MỤC LỤC 1 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí công trình Công trình Hồ chứa nước Tam Đường Bộ NN & PTNT phê duyệt Dự án NCKT định số 5093QĐ/BNN-XDCB ngày 09/2015 với nội dung sau: - Tên dự án công trình: Hồ chứa nước Tam Đường - Cấp định đầu tư: Bộ NN & PTNT - Hình thức đầu tư: Xây dựng - Vị trí địa lý: Hồ Tam Đường nằm sông Đầm Hà thuộc huyện Đầm Hà, tỉnh Quảng Ninh Khu vực công trình có vị trí địa lý khoảng: 21°21′ ÷ 21°27′ vĩ độ Bắc 107°30′ ÷ 107°34′ kinh độ Đông Công trình cách thị trấn Đầm Hà (về phía trái đường từ Hòn Gai Móng Cái), theo đường chim bay khoảng Km 1.2 Nhiệm vụ công trình; Hồ Tam Đường cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp nước sinh hoạt cho xã huyện Đầm Hà 1.3 Dẫn dòng thi công TT I hạng mục đơn vị Các thông số thuỷ văn F lưu vực Hồ chứa / Đập dâng bình hồ Chiều dài sông chính/Đập dâng bình hồ Độ dốc sông chính/Đập dâng bình hồ Lưu lượng trung bình nhiều năm Q0 Hệ số biến động Cv Hệ số thiên lệch Cs Lưu lượng năm Q75% Lưu lượng đỉnh lũ Q1% Lưu lượng đỉnh lũ Q0,2% Km2 Km J%o m3/s m3/s m3/s m3/s Giai đoạn TKKT 68,5/42,4 15,9/10,6 21,2/15,9 3,72 0,35 Cv = Cs 2,81 1550,00 1967,00 2 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường TT II III IV hạng mục Giai đoạn đơn vị Tổng lượng lũ W1% Tổng lượng bùn cát W bc Các thông số kỹ thuật hồ chứa Cao trình MNDBT Cao trình MNDGC thiết kế (1%) Cao trình MNDGC kiểm tra (0,2%) Cao trình MNC Cao trình bùn cát Dung tích hiệu dụng Vh Dung tích chết Vc Dung tích toàn V Dung tích siêu cao Vsc (1%) Dung tích siêu cao Vsc(0,2%) Đập đất ẹ đỉnh đập ẹ tường CS Chiều rộng đỉnh đập Kết cấu mặt đập Gia cố mái thượng lưu Cao trình thượng, hạ lưu Chiều rộng đập Chiều dài đập Chiều cao đập max Hệ số mái thượng lưu mt1, mt2 Hệ số mái hạ lưu mh1, mh2 Cao trình đống đá tiêu nước Chiều rộng đỉnh đống đá tiêu nước Kết cấu đập Hình thức thoát nước hạ lưu tràn xả lũ Cao trình ngưỡng Chiều rộng tràn Triệu m Triệu m3 m m m m m 106 m3 106 m3 106 m3 106 m3 106 m3 m m m m m m m m m m m m m TKKT 25,90 0,90 60,70 62,02 63,07 47,50 44,80 12,30 2,013 14,316 2,30 4,267 63,50 64,30 6,00 Láng nhựa Tấm BTCT +53,5 +43,5 3,50 240,00 30,50 3,25 3,75 2,5, 3,0 3,5 +38,0 3,00 Nhiều khối Đống đá tiêu nước 54,00 27,00 3 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường TT V VI VII hạng mục đơn vị Cột nước thiết kế Lưu lượng xả TK(1%) Lưu lượng xả TK(0,2%) Số khoang tràn Kích thước cửa van cung bxh Chiều dài bể tiêu Kết cấu tràn Hình thức đóng mở Cống lấy nước Lưu lượng TK Cao trình cửa vào Cao trình cửa Kích thước cống hộp bxh Đoạn cống hộp trước ống thép Đoạn cống ống thép bọc BTCT Đường kính ống thép F Chế độ chảy Hình thức đóng mở Đập dâng Bình Hồ Cao trình ngưỡng/đáyđập dâng Chiều rộng tràn nước Cột nước tràn thiết kế (2%) Lưu lượng xả TK (2%) Chiều dài bể tiêu Cao trình đáy bể tiêu Cao trình đáy cống lấy nước Kích thước cống lấy nước bxh Lưu lượng TK qua cống Cao trình đáy cống xả cát Kích thước cống xả cát bxh Hình thức kết cấu Đường QLVH & khu quản lý Chiều dài đường (Tính đến đập phụ số 3) m m3/s m3/s khoang m m m m3/s m m m m m mm có áp van côn hạ lưu m m m m3/s m m m m km Giai đoạn TKKT 6,70 1301 1562,2 3,00 9x7,2 42,00 BTCT Xi lanh thuỷ lực 4,73 46,35 46,10 1,6 x 2,0 26,00 75,00 1600,00 +65 /+61 55 3,8 849 16 +62,5 +64,1 1,0 x 1,0 0,74 +63,5 1,0 x 1,2 Cống BTCT 5,881 4 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường TT hạng mục đơn vị Đường từ K0 đến K5+881- Cấp phối Đường từ K4+250 đến K5+881 - Đá dăm Khu láng quản nhựa lý tiêu chuẩn 6,5kg/m2 VIII Đường điện 35kv, tba 50kva Tổng chiều dài đường điện Giai đoạn Km Km m2 TKKT 5,881 1,68 750 km 4,82 1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình; 1.4.1 Điều kiện dịa hình; Lưu vực hồ chứa phần thượng nguồn sông Đầm Hà Đường chia nước lưu vực qua số đỉnh núi cao Tai Vòng Mo Lẻng 1.054m phía đông, đỉnh Tam Lăng 1.256m phía Tây Phía Nam lưu vực gần tuyến công trình địa hình thấp dần gồm dãy núi với độ cao 200m Lưu vực nhìn chung thuộc vùng núi tương đối cao, địa hình theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Độ dốc lưu vực trung bình 18,5% Độ cao trung bình lưu vực 350m Toàn lưu vực thuộc sườn đón gió dãy Nam Châu Lĩnh, nên chịu ảnh hưởng rõ rệt mưa địa hình 1.4.2 Đặc điểm khí hậu, thủy văn đặc trưng dòng chảy; Nhiệt độ: Theo tài liệu thống kê nhiều năm trạm Móng Cái, nhiệt độ trung bình năm không khí 22,7 0C, tháng lớn tháng VI, VII nhiệt độ trung bình tháng tới 280C Các tháng mùa đông nhiệt độ trung bình tháng xuống tới 150C tháng I II Trong mùa hè, nhiệt độ không khí lớn quan trắc 39,10C thấp là1,10C mùa đông 5 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường Độ ẩm: Độ ẩm không khí tháng năm có biến đổi không lớn Độ ẩm không khí trung bình ( độ ẩm tương đối) toàn năm 83% Các tháng mùa mưa ảnh hưởng gió mùa Đông Nam có độ ẩm tương đối lớn, đạt khoảng 86% Mùa khô ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc, độ ẩm tương đối giảm khoảng 76-80% Các đặc điểm mưa: Khu vực xây dựng nằm vùng nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng Xo 227,3 Các đặc trưng thống kê Cv Cs 0,42 1,26 0,10 702,3 0,20 651,6 Tần suất P % 1,0 532,6 409,8 10 354,4 1.4.3 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn; 1.4.3.1 Điều kiện địa chất công trình vùng lòng hồ 1.4.3.1.1 Tuyến đập – Tuyến cống Tuyến đập chọn theo phương án II nằm cách đập Long Châu Hà 170-180m phía thượng lưu, tuyến cống lấy nước đặt bên vai phải đập Kết khoan đào, lấy mẫu thí nghiệm cho thấy đất đá tuyến thuộc hệ Jura, hệ tầng Hà Cối (J1-2hc2) Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ xuống sau : Lớp 1a: Đất bụi, đất bụi nặng màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm, đất đồng nhất, tính dẻo trung bình Bề dày lớp từ 0,3m đến 1,8m Các tiêu lý lớp xem bảng Lớp 1: Đá tảng mácma biến chất lẫn sỏi cát hạt thô tập hợp hỗn độn kích cỡ với đường kính từ 10 đến 50cm, nhẵn cạnh, cá thể có kết cấu rắn Nguồn gốc lũ tích (a,pQ) Lớp phân bố toàn tuyến, mức độ dày mỏng khác từ 1,5m đến 10,5m Do có độ rỗng lớn, lấp nhét vật liệu sạn cát thô nên nước chứa lớp phong phú, mực nước lớp phụ thuộc vào nước sông Đầm Hà Hệ số thấm lớp lên tới 10-1 cm/s đến 10-2 cm/s Lớp 2: Đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Nguồn gốc pha tích (e,dQ) Trong đất có chứa 5% đến 10% dăm sạn đá cát 6 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường kết, bột kết Lớp phân bố hai sườn đồi vai đập Bề dày lớp từ 1,0m đến 2,5m Các tiêu lý lớp xem bảng Lớp 3a: Đá cát kết đá cát kết vôi nằm xen kẹp với đá bột kết; đá bột kết chiếm chủ yếu Đá cát kết hạt mịn đến hạt trung, màu nâu gụ, cứng chắc, nứt nẻ nhiều Các loại đá phân thành tập bị dập vỡ mạnh Theo kết thí nghiệm thấm trường kết thí nghiệm ép nước biến đổi từ q= 0,002 đến 0,417 l/phút m Lớp 3: Đá bột kết, đá cát kết màu nâu gụ, đá cát kết vôi màu xám trắng, phong hóa vừa, nứt nẻ Các khe nứt nhỏ kín, có khả thấm nước Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến đập đánh giá tổng thể sau: Hai vai đập tuyến cống vai phải đập có lớp đất pha tích phủ mặt bóc bỏ Tầng đá cát kết, bột kết từ mặt đất xuống độ sâu 7m đến 8m có khe nứt lớn, khoan dung dịch bị tiêu hao 40 l/phút ép nước thí nghiệm đoạn lượng nước tiêu hao đơn vị q= 0,382 ÷ 0,417 l/phút m Hố khoan KM1 khoan đến độ sâu 3m bị tụt hẫng 0,2m Chứng tỏ khe nứt kiến tạo lớn, qui mô phương chiều phát triển khe nứt chưa làm rõ Trên mặt cắt địa chất lớp 3a tầng đá bị dập vỡ nứt nẻ nhiều Tuy nhiên, có vùng khe nứt nhỏ lấp nhét, kết ép nước thí nghiệm cho kết lượng tiêu hao đơn vị nhỏ, hố khoan KM3 q=0,003l/phút m Có vùng vỡ vụn mạnh hơn, khe nứt lớn chưa lấp nhét, lượng tiêu hao dung dịch khoan lớn, hố khoan hai vai đập KM1 KM4 vùng có nguy gây thấm nước hồ làm việc Dọc lòng sông Đầm Hà phía vai phải đập chính, vùng có đứt gãy qua đất đá bị cà nát dập vỡ mạnh Hố khoan KM5 hạ lưu tuyến cống từ độ sâu 5m đến 20m mẫu lấy hố khoan mảnh dăm 2x4m 4x6 cm Các hố khoan KM2, KM6 khoan từ độ sâu gặp đá đến 20 25m Lượng tiêu hao dung dịch đến 15-20 l/phút Dưới áp lực dung dịch bơm rửa đầy không khí khe nứt đá lên mặt nước, tạo thành bọt khí xung quanh hố khoan bán kính 5m 7 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường Chứng tỏ đá bị dập vỡ mạnh khe nứt chưa lấp kín Đây vùng cần khoan xử lý chống thấm Phần lại tuyến đập phần bãi bồi thềm sông Đây khu vực có tầng đá tảng lăn lẫn cuội sỏi có bề dày từ 1,0m đến 10,5m, cần phải đào xử lý để chân khay đập cắm sâu vào đá gốc Phần tầng đá gốc bị phong hoá nứt nẻ kết thí nghiệm ép nước hố khoan KM3 cho thấy lưu lượng tiêu hao đơn vị nhỏ q= 0,002 l/phút m, cần chân khay cắm vào đá gốc 1m đến 2m đủ Các lớp đá cát kết vôi nằm xen kẹp đá bột kết cát kết có khả bị tơ hoá, không gây nguy hại cho công trình 1.4.3.1.2.Tuyến tràn xả lũ Công trình tràn nằm bên trái cánh đứt gãy cổ chạy từ Đông Bắc Tây Nam Đất đá nằm vùng lớp đất trầm tích đệ tứ nguồn gốc (e,dQ) đá cát kết nằm xen kẹp với đá bột kết màu nâu gụ hệ tầng Hà Cối Các lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ xuống sau: Lớp 2: Đất bụi nặng pha cát màu nâu gụ, trạng thái nửa cứng, nguồn gốc pha tích (edQ) Lớp đất phân bố sườn đồi dọc truyến kênh xả lũ sau tràn Lớp phân bố không đều, bề dày từ 0,5m đến 1,5m Trong đất có chứa 5% đến 15% dăm sỏi đá cát bột kết Lớp bóc bỏ, không cần nghiên cứu Lớp 3a: Các đá bột kết, cát kết phong hóa vừa, nứt nẻ mạnh vỡ vụn nhiều Các hố khoan bên vai tràn có nhiều khe nứt lớn Các khe nứt thường có phương 70 o đến 80o so với phương ngang Hố khoan HK10 khoan từ 2m đến 5m bị dung dịch từ 20÷25l/phút Lớp 3: Các đá bột kết, cát kết màu nâu gụ thuộc hệ tầng Hà Cối bị phong hóa vừa, nứt nẻ, đá cứng 1.4.3.1.3 Đập dâng Bình Hồ Các hố đào vùng tuyến đập cho thấy lớp đất đá phân bố theo thứ tự từ xuống sau: Lớp 1: Cuội tảng mác ma biến chất lẫn sỏi, tất nhẵn cạnh Bên bờ phải sông có vài doi cát, cuội, sỏi Diện phân bố hẹp, bề dày từ 0,2 đến 0,5m Phía 8 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường lớp cuội sỏi vùng lòng sông đá tảng nhẵn cạnh có kích thước từ 20 đến 40cm Bề dày lớp đá tảng 2m chưa kết thúc Lớp 3a: Đá cát kết màu xám xẫm, bề mặt bị phong hóa nứt nẻ, khe nứt thường có phương gần thẳng đứng Chiều rộng khe nứt thường từ 1cm đến 3cm Đá cát kết xuất lộ vai trái đập 1.4.3.1.4 Tuyến đường thi công quản lý Tuyến đường thi công quản lý từ ủy ban nhân dân xã Quảng Tân đến vai đập Về tuyến giao thông xã Quảng Lợi rải cấp phối Các xe có trọng tải 10 lại được, có nhiều đọan bị hư hỏng nặng Kết khảo sát dọc tuyến đường cho thấy phạm vi độ sâu hố đào từ 1,0m đến 2,0m đất bụi thường đến đất bụi nặng pha cát có khu vực lẫn sỏi sạn đá tảng Trạng thái đất từ nửa cứng đến cứng 1.4.3.2.Địa chất thuỷ văn 1.4.3.2.1Các đặc trưng thuỷ văn yếu tố dòng chảy vùng công trình đầu mối; Bảng 1.1: Kết tính toán tần suất dòng chảy năm Tuyến Thông số thống kê Dòng chảy năm với tần suất Cv Cs 25% 50% 75% Q Sông Mực 3,72 0,352 0,352 4,56 3,64 2,81 Bảng 1.2: Phân phối dòng chảy tháng ứng với P =10% (m3/s) Đặc trưng XI XII I II III IV V Qmax m3/s T(h) 9,30 2,59 13,08 2,48 8,65 38,75 259 13 Mùa lũ 938 X 362 13,3 Bảng 1.3: Quan hệ Q ~ Z hạ lưu tuyến đập Q(m3/s) Zhạ(m) 33.02 100 37.5 Thứ tự 200 300 400 500 39.7 41.0 41.3 41.5 Bảng 1.4: Quan hệ Z ~ V, Z ~ F Z (m) F (ha) 1000 43.5 1500 45.0 V(103m3) 9 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường 1 40.0 0.00 0.0 42.5 24.55 204.6 45.0 36.18 959.0 47.5 48.43 2012.9 50.0 65.55 3432.3 52.5 71.12 5140.2 55.0 92.06 7174.3 57.5 112.55 9727.7 60.0 160.60 13124.3 10 62.5 190.12 17503.1 11 65.0 217.00 22588.4 12 67.5 235.16 28238.9 13 70.0 261.44 34443.5 1.4.3.2.2 Động đất: Khu vực xây dựng công trình có động đất cấp 1.4.4 điều kiện dân sinh, kinh tế khu vực; Kinh tế khu vực chủ yếu sản xuất nông nghiệp Cây trồng lúa màu, vùng trọng điểm lúa huyện Tuy nhiên chưa có công trình thuỷ lợi với quy mô đảm bảo đủ nước tưới Do điều kiện tự nhiên, thời vụ canh tác thích hợp sau: - Vụ chiêm xuân: Từ tháng đến tháng - Vụ mùa: Từ tháng đến tháng 10 - Màu đông: Từ tháng 10 đến tháng 12 - Màu xuân: Từ tháng đến tháng - Màu mùa: Từ tháng đến tháng Về cấu trồng, chủ yếu lương thực, số vùng đất cao xã Quảng Lâm (ở độ cao +62,0) có trồng Quế Các giống lương thực gồm: - Vụ chiêm xuân: Chân châu lùn, CR203, KV10, chiêm râu, CN2 - Vụ mùa: Bao thai lùn, CR203, KV10, CN2, nếp hoa vàng 10 10 SVTH: Nguyễn Văn Tùng Lớp: 54CĐ-C2 Thiết kế TCTC CT hồ chứa nước Tam Đường AF.71120 AF.81312 AF.12130 AF.61721 10 AF.82311 11 AF.13410 THM Công tác sản xuất lắp dựng cốt thép bê tông chỗ, cốt thép tường, đường kính