Thiết kế hồ chứa nậm cam phương án 2

Với những kiến thức đã được học và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo em đã thiết kế công trình hồ chứa nước Nậm Cam PA2 với 4 phần chính như sau: Phần thứ nhất: Tài liệu cơ bản Ph

LỜI CÁM ƠN

Trong thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình củagiáo viên Th.S Phạm Thị Hương cùng sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ mônThuỷ Công – trường Đại học Thuỷ Lợi, đến nay, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệpcủa mình với đề tài được giao: “Thiết kế hồ chứa Nậm Cam Phương án 2”

Với những kiến thức đã được học và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo

em đã thiết kế công trình hồ chứa nước Nậm Cam (PA2) với 4 phần chính như sau:

Phần thứ nhất: Tài liệu cơ bản

Phần thứ hai: Thiết kế chọn phương án (Thiết kế cơ sở)

Phần thứ ba: Thiết kế phương án chọn (Thiết kế kỹ thuật)

Phần thứ tư: Tính toán chuyên đề kỹ thuật:

Em xin trân thành cảm ơn giáo viên Th.S Phạm Thị Hương đã tận tình giúp đỡ

em trong suốt quá trình làm đồ án Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy

cô giáo trong trường Đại học Thủy Lợi đã tận tình dạy dỗ em trong suốt thời gian học tậpvừa qua

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày… tháng….năm 2017 Sinh viên thực hiện

Đặn

g Tuấn Anh

MỤC LỤC

PHẦN I TÀI LIỆU CƠ BẢN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC DỰ ÁN

1.1 Mở đầu

Huyện Điện Biên Đông tỉnh Điện Biên thuộc vùng núi, có nhiềuđồi núi trọc, cây cối thấp và thưa thớt xen kẹp núi là những vùng đấtbằng phẳng và thấp Đồi núi chiếm phần lớn diện tích xã Cao độ đồinúi từ 700 - 1600, chỉ có các thung lũng hẹp có địa hình tương đốibằng phẳng có cao độ từ 900 - 700

Do địa hình của huyện Điện Biên Đông khá phức tạp ( Địa hìnhvùng núi ) nên công tác thuỷ lợi của huyện còn gặp nhiều khó khăn.Các công trình thuỷ lợi có sẵn đều mang tính địa phương, nhỏ nêntổng diện tích đất canh tác được tưới chủ động chỉ chiếm khoảng30% Diện tích đất canh tác còn lại hoàn toàn phụ thuộc vào thiênnhiên

Tại xã Pu Nhí hiện nay hệ thống thuỷ lợi hầu như chưa có gìngoài một vài đập dâng nhỏ do huyện làm phục vụ tưới cho mộtphần của bản Háng Chợ Hệ thống kênh và công trình trên kênh hiệnnay chưa có, diện tích lúa được tưới chủ động rất ít hầu hết các diệntích đất canh tác đều phụ thuộc vào thiên nhiên Do sự phân bố rõrệt về nguồn nước giữa các mùa đất đai không khai thác được hết,sản suất bấp bênh, đời sống nhân dân khó khăn, ảnh hưởng đến tìnhhình phát triển kinh tế của toàn huyện và khu vực

Mặc dù chính quyền và nhân dân địa phương đã có nhiều cốgắng trong công tác thuỷ lợi nhỏ và đã đáp ứng được một phần nào

về nước cho sản suất lương thực của địa phương Tuy nhiên với hiệntrạng thuỷ lợi như đã nêu trên cho thấy các công trình thuỷ lợi chưađáp ứng được nhu câù phát triển kinh tế trong vùng

Hồ chứa nước Nậm Cam và hệ thống kênh tưới sẽ được xâydựng trên vùng đất của xã Pu Nhí và một số bản của các xã lân cận,đây là một vùng gồm các cộng đồng dân cư bao gồm các dân tộcThái, Mông, Khơ mú Đời sống của đồng bào trong khu vực hết sứckhó khăn mặc dù tiềm năng đất đai nhiều do chưa khai thác đượckhả năng sản xuất vì thiếu nước nghiêm trọng.

Để khắc phục tình trạng đói nghèo của nhân dân trong vùng,đáp ứng được nguyện vọng thiết tha của Đảng bộ tỉnh Điện Biên,chính quyền đã chọn điểm phát triển kinh tế khu vực này là trọngđiểm của tỉnh (Theo nghị quyết Đảng bộ tỉnh Lai Châu lần thứ 10)Phát triển hệ thống thuỷ lợi phục vụ thâm canh tăng vụ, khai hoangtăng diện tích sản suất, giải quyết nước sinh hoạt cho nhân dân.Ngoài ra địa phương còn định hướng phát triển khu vực này thànhmột trong nhứng trọng điểm trồng chè, cây ăn quả đặc sản của tỉnhvới hàng ngàn ha hoang hoá

Việc xây dựng hồ chứa nước Nậm Cam là vô cùng cần thiết vàhoàn toàn phù hợp với phương hướng kế hoạch thuỷ lợi, nông nghiệp

và nông thôn giai đoạn 2000-2010 của huyện Điện Biên Đông và tỉnhĐiện Biên

1.2 Vị trí và nhiệm vụ công trình

1.2.1 Vị trí địa lý

Cụm công trình đầu mối dự kiến xây dựng nằm trên suối NậmCam, thuộc địa phận bản Nậm Cam A xã Pu Nhí Huyện Điện BiênĐông tỉnh Điện Biên Cách thị xã Điện Biên 20km, cách thị trấn NaSon 23km rất thuận tiện cho xây dựng công trình

Vị trí cụm đầu mối có toạ độ 21030' vĩ độ Bắc

Các công trình thuỷ lợi có sẵn đều mang tính địa phương, nhỏ nêntổng diện tích đất canh tác được tưới chủ động chỉ chiếm khoảng30% Diên tích đất canh tác còn lại hoàn toàn phụ thuộc vào thiênnhiên.

Tại xã Pú Nhi hiện nay hệ thống thuỷ lợi hầu như chưa có gìngoài một vài đập dâng nhỏ do huyện làm phục vụ tươí cho mộtphần của bản Háng Chợ Hệ thống kênh và công trình trên kênh hiệnnay chưa có, diện tích lúa được tưới chủ động rất ít hầu hết các diệntích đất canh tác đều phụ thuộc vào thiên nhiên Do sự phân bố rõrệt về nguồn nước giữa các mùa đất đai không khai thác được hết,sản suất bấp bênh, đời sống nhân dân khó khăn, ảnh hưởng đến tìnhhình phát triển kinh tế của toàn huyện và khu vực

Với hiện trạng thuỷ lợi như đã nêu trên cho thấy các công trìnhthuỷ lợi chưa đáp ứng được nhu câù phát triển kinh tế trong vùng.Diện tích đất canh tác chưa có nước tưới còn nhiều, khả năng tướichủ động của khu vực dự án lớn mới chỉ sử dụng được một phần rấtnhỏ, hiệu quả thấp, năng suất cây trồng thấp Chính quyền và nhândân địa phương đã có nhiều cố gắng trong công tác thuỷ lợi nhỏ và

đã đáp ứng được một phần nào về nước cho sản suất lương thực củađịa phương Tuy vậy so với tổng diện tích trồng trọt hiện nay thìlượng nước mới chỉ đáp ứng được một phần rất nhỏ nhu cầu dùngnước

Hồ chứa nước Nậm Cam và hệ thống kênh tưới sẽ được xâydựng trên vùng đất của xã Pú Nhi và một số bản của các xã lân cận,đây là một vùng gồm các cộng đồng dân cư bao gồm các dân tộcThái, Mông, Khơ mú Đời sống của đồng bào dựa vào sản suất nôngnghiệp kết hợp với sản xuất nghề rừng là chủ yếu phụ thuộc rấtnhiều vào thiên nhiên Đời sống của đồng bào trong khu vực hết sứckhó khăn mặc dù tiềm năng đất đai nhiều do chưa khai thác đượckhả năng sản xuất vì thiếu nước nghiêm trọng

Để khắc phục tình trạng đói nghèo của nhân dân trong vùng,đáp ứng được nguyện vọng thiết tha của Đảng bộ tỉnh Lai Châu,chính quyền đã chọn điểm phát triển kinh tế khu vực này là trọngđiểm của tỉnh.(Theo nghị quyết Đảng bộ tỉnh Lai Châu lần thứ 10)Phát triển hệ thống thuỷ lợi phục vụ thâm canh tăng vụ, khai hoangtăng diện tích sản suất, giải quyết nước sinh hoạt cho nhân dân.Ngoài ra địa phương còn định hướng phát triển khu vực này thànhmột trong nhứng trọng điểm trồng chè đặc sản của tỉnh với hàngngàn ha hoang hoá

Việc xây dựng hồ chứa nước Nậm Cam là vô cùng cần thiết vàhoàn toàn phù hợp với phương hướng kế hoạch thuỷ lợi, nông nghiệp

và nông thôn giai đoạn 2000-2010 của huyện Điện Biên Đông và tỉnhĐiện Biên

Đảm bảo, chủ động nguồn nước mặt tưới cho lúa và cây ăn quảđáp ứng nhu cầu thâm canh, tăng vụ, tăng năng suất Trong đó :

- Cấp nước sinh hoạt cho 4500 dân trong vùng

- Tạo mặt nước nuôi cá và đầu nước để phát điện

- Cải tạo và bảo vệ cảnh quan, môi trường sinh thái vùng dự án

1.3 Điều kiện tự nhiên

Huyện Điện Biên Đông tỉnh Lai Châu thuộc vùng núi, có nhiềuđồi núi trọc, cây cối thấp và thưa thớt xen kẹp núi là những vùng đấtbằng phẳng và thấp Đồi núi chiếm phần lớn diện tích xã Cao độ đồinúi từ 700 - 1600, chỉ có các thung lũng hẹp có địa hình tương đốibằng phẳng có cao độ từ 900 - 700

Với địa hình như trên các khu tưới bị phân tán hình thành cácbậc thang nhỏ, diện tích khu tưới được phân bổ trên một diện rộng

Suối Nậm Cam là một nhánh chính của sông Nậm Cam phátnguyên từ dãy núi Pu Huốt xã Mường Phăng huyện Điện Biên Diệntích lưu vực tính đến tuyến công trình là 15km2 Xung quanh lưu vực

là núi cao bao bọc, thung lũng chật hẹp, càng về hạ lưu gần bảnNậm Cam A thung lũng được mở rộng có chỗ tới 0,9km nhưng tạicuối bản suối bị thắt lại bởi hai dãy núi có cao độ +1240 có khả năngtạo thành một lòng hồ chứa nước tương đối tốt Lòng suối về mùacạn chỉ rộng vài mét tuy nhiên về mùa lũ nước chảy tràn trên cánhđồng rộng gần 200m

Đặc điểm địa hình khu vực cụm công trình đầu mối tương đốihẹp, mái dốc

các sườn núi thay đổi từ 500 đến 650 Với các khu tưới do bị các dãynúi phân chia thành các mảnh nhỏ chạy dọc các thung lũng ven suốixung quanh bị bao bọc bởi các dãy núi, các thửa ruộng kiểu nàyphân bố trên hầu hết các bản của xã Pú Nhí

Vùng hưởng lợi của công trình bao gồm hai khu tưới chính là :Khu tưới Nậm Cam C nằm ở hạ lưu công trình cách cụm côngtrình đầu mối 1.2km Cao trình mặt đất tự nhiên tại khu tưới thay đổi

từ 1100 đến 800 Độ dốc mặt đất tự nhiên tại khu tưới thay đổi từ

3-5

Khu tưới sau đập dâng Tạ Té B chạy dọc theo lòng suối Caotrình mặt đất tự nhiên tại khu tưới thay đổi từ 713 đến 520 Độ dốcmặt đất tự nhiên tại khu tưới thay đổi từ 3-5

Cả hai khu tưới này đều nằm ven suối Nậm Cam có địa hìnhdốc, để có thể sử dụng làm khu tưới cho lúa thì cần phải cải tạo lạithành các khu ruộng bậc thang

Tổng diện tích đất canh tác của xã Pú Nhí là 2420 ha trong đódiện tích đất canh tác khu tưới là:

Khu tưới Nậm Cam C: Diện tích canh tác 400ha

1.4 Khí tượng thủy văn

1.4.1.2 Các trạm mưa và đo lưu lượng

a) Trạm đo mưa:

Gần với lưu vực tính toán có:

Trạm Điện Biên quan trắc số liệu mưa từ 1957 đến nay

Trạm Mường Trà quan trắc số liệu mưa từ 1962 đến nay

Kết quả đo đạc ở các trạm này tương đối tốt, có thể sử dụngcho tính toán

b) Trạm đo lưu lượng:

Gận vị trí lưu vực có trạm Nứa Ngàm (F =125km2) quan trắcdòng chảy ngày từ 1970 ÷ 1975, trạm Bản Yên (F = 638Km2)quan trắc dòng chảy từ 1976 ÷ nay Tuy nhiên, trạm Bản Yên códiện tích lưu vực quá lớn so với vùng nghiên cứu, trạm NứaNgàm có chuỗi tài liệu quá ngắn nên chỉ dùng để tham khảo

c) Các tài liệu khác:

Ngoài các tài liệu đo đạc, chúng tôi cũng sử dụng tài liệu đãtính toán cho các công trình Pa Khoang, Pe Luông,Chè Rốm để thamkhảo, so sánh kết quả tính toán

Vùng tuyến công trình chịu ảnh hưởng khí hậu vùng, một nămchia làm hai mùa rõ rệt : Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô

từ tháng 11 đến tháng 4

1.4.2.1 Gió

Tốc độ gió lớn nhất theo các hướng được thu thập từ chuỗi tàiliệu trạm Điện Biên, kết quả tính toán như sau:

Bảng 1- 1: Gió lớn nhất các hướng theo tần suất

Tốc độ

bìnhquân T0C

bìnhquânV(m/s)

nắngh(giờ) ZP(mm)

187,1

279,6

317,2

306,4

149,

2 62,638,7 19,9

1596,7X75 (mm) 20, 41,8 46,093,5159,238,270,261,127,53,433,0 17,0 1362

1.4.3.1 Phân phối dòng chảy năm thiết kế P = 75%

0,125

0,052

0,209

0,701

0,732

0,321

0,424

0,279

0,132

0,145

0,246

1.4.3.2 Dòng chảy lũ

Lưu vực nhỏ dẫn đến lũ tập trung nhanh, thời gian lũ ngắn

Bảng 1- 6:Quá trình lũ thiết kế theo các tần suất

1120

1125

1130

0,050

0,194

0,358

0,496

0,639

0,762

0,889W(106m3) 0,00

0

0,001

0,090

0,659

2,018

4,145

6,977

10,476

14,598

1.5 Địa chất công trình

vực

Theo bản đồ địa chất 1:500.000 tờ Điện Biên do Tổng cục Địa

chất thành lập, vùng khảo sát nằmg thuộc phân vùng địa chất Bắc

Trung bộ được bao gồm các thành tạo của hệ địa máng – uốn nếpCaleđon Việt –Lào Gồm các phức hệ địa máng phát triển từ Cambriđến cuối Silur hoặc đầu Dêvon gồm các thành taọ như đá phiến bịbiến chất đến đá phiến thạch anh , cát kết xen đá vôi Hình thànhmuộn hơn và xuyên cắt chúng là các thành tạo nguồn mác ma thuộcphức hệ Điên Biên gồm các loại đá như: Gabrodionit, Đionit,Gradionit và Granit (δ41-γ41đb) Phủ chồng bất chỉnh hợp là các trầmtích lục nguyên Mezozoi phát triển vào cuối kỷ Trias đến giữa kỷ Jurachiều dày lớn; trên cùng là hệ Đệ tứ không phân phân bố tại cácthung lũng hoặc các lưu vực suối trong khu vực

Địa tầng trong khu vực khảo sát từ trên xuống được khái quátnhư sau:

*Trên cùng là các thành tạo bở rời nguồn gốc bồi tích sông, suốihiện đại gồm cát cuội sỏi lẫn đất, tảng lăn tập trung tại các khu vựcthềm bồi và lòng suối dày từ 1,0 đến 3,0 m.

*Các thành tạo có nguồn gốc bồi tích sớm hơn được hình thànhtrên các thung lũng nhỏ hẹp bao gồm sét pha, phía dưới là sét pha,cát pha có lẫn cuội sỏi, đôi chỗ có lẫn tảng lăn, có chiều dày từ 5,0đến 10,0 m

* Các thành tạo là sản phẩm phong hoá của đá gốc với thànhphần chủ yếu là sét pha – sét màu nâu đỏ, nâu vàng đôi chỗ có lẫntảng lăn của đá mẹ,nguồn gốc sườn tích, tàn tích (e, dQ),phân bốrộng khắp trong khu vực và có chiều dày lớn, thay đổi từ vài métđến vài chục mét

*Tầng đá gốc-đá Granit nguồn gốc macma phức hệ Điện biên,tuổi (δ4 -γ4 đb) được hình thành cuối Proterozoi , phần lớn chúng phân

bố dưới các lớp phủ của vỏ phong hoá; phía trên đá gốc thường bịphong hoá nứt nẻ, phía dưới sâu là khối đặc chắc Ngoài ra, trongkhu vực đá gốc còn xuất lộ ra trên bề mặt và tạo thành những khốilớn độc lập cứng chắc với thành vách dựng đứng

*Các thành tạo thuộc hệ tầng trầm tích địa máng tuổi Triasmuộn ( T3 sb) điệp Suối bàng phân bố tại vùng rìa và tập trung nhiều

về phía Nam khu vực khảo sát Đất đá hệ tầng này do bị vò nhàumạnh nên cũng thường có tầng phong hoá dày phủ trên mặt, chúngkhông thấy xuất lộ ra trên bề mặt đất tự nhiên

Điều kiện địa chất lòng hồ

Theo cao trình mực nước dâng dự kiến ( +) 1134, lòng hồ côngtrình Nậm Cam chiếm diện tích khoảng 80 ha về phía thượng nguồnsuối Nậm Cam Lòng hồ được phát triển theo hướng chính là ĐB - TNvới chiều dài trên 1500m, chiều rộng nơi lớn nhất là 600m và mộtnhánh phụ rộng 200m, dài trên 700m kéo dài theo hướng Bắc - Nam,chếch về Đông bắc khoảng 100 Đáy lòng hồ hình thành trong một

dốc của suối trong lòng hồ từ 4-6 % Tới cao trình (+) 1130 địa hình

bờ hồ và đường viền hồ là các triền núi dốc thoải, độ dốc trung bình

từ 150 - 200, Vượt lên trên cao trình +1130 địa hình với các triền có

* Phân vùng 1 ĐCCT:

Khu vực có địa hình khá bằng phẳng hoặc dốc thoải trải dọc vềhai phía thuộc thềm dọc theo suốí Nậm Cam và chi lưu của nó ,phạm vi phân bố có dạng hẹp và kéo dài Đất đá của phân vùng nàyphía trên là các thành tạo bồi, lũ tích sông (a,pQ) với thành phầnchính sét pha, cát pha lẫn sét bụi đến cuội sỏi; thành phần hạt nhỏ

là thạch anh và phenspát Kết cấu của đất thường là rờị rạc, tínhthấm nước lớn Các thành tạo này phân bố tại lòng suối hoặc tạothành các thềm bậc I của suối, chiều dày của tầng này thay đổi từ3,0 – 8,0m và phủ lên trên tầng phong hoá mạnh của đá granit

* Phân vùng II- ĐCCT:

Khu vực có địa hình dốc chiếm đa phần diện tích hồ đó là cácsườn đồi và các dãy núi dọc theo về hai bên của bờ hồ Đây là vùngphát triển các thành tạo thuộc hệ đệ tứ không phân chia trong đóphía trên mặt là các sản phẩm có nguồn gốc sườn tích (dQ) vớithành phần chủ yếu là đất sét pha nặng đôi chỗ có lẫn tảng lăn tảngsót, kích thước từ 0,2 –1,5m; đất có màu sắc sáng thường là nâuvàng đến nâu đỏ Chiều dày trung bình từ 1,5-3,0m Thành tạo nàythường phủ trên lớp đất sét pha nặng đến vừa màu nâu vàng, nâu đỏđốm trắng lẫn ít tảng sót nguồn gốc tàn tích phong hoá của đá granit(eQ) với ranh giới không rõ rệt Chiều dày của tầng đất tàn tích khálớn ( > 15m ) và thường là chưa thăm dò hết Toàn bộ các thành tạo

nêu trên thuộc phân vùng 2 mằm trên tầng đá gốc Granít, diorit phong hoá mạnh nguồn gốc macma xâm nhập

Grano-* Phân vùng III ĐCCT :

Tầng đá gốc đá granit, grano - diorit phong hoá vừa độ nứt nẻ

từ trung bình đến ít Trong lòng hồ, diện lộ trên bề mặt thường ởdạng nhỏ dưới dạng các khối độc lập nơi tầng phủ trên mặt bị bàomòn, chúng thường gặp tại khu vực tại chân sườn đồi trái vai đập kéodài lên tới khu vực UBND Xã Phía đầu sườn vai phải đập, tầng đá gốcxuất lộ dưới dạng một Batolit lớn có sườn dốc đứng Nhìn chung tầng

đá gốc có cấu tạo dạng khối, cường độ cứng chắc, ít nứt nẻ

Từ kết quả, đo vẽ , khảo sát cho thấy: địa chất tại vùng lòng hồNậm Cam có lớp tầng phủ dày, tính thấm nước nhỏ ( kết quả thínghiệm đổ nước trong hố đào tại lòng hồ cho thấy đất tầng phủ đấy

hồ có tính thấm yếu, hệ số thấm trung bình.Ktb = 1,65 x 10 -5cm/sec) Những điều kiện này cho thấy hồ có khả năng trữ nước tốt.Dọc theo đường viền hồ là các dãy núi cao ngăn cách nước tốt vớicác lưu vực khác; do vậy sẽ không xảy ra hiện tượng thấm mất nước

từ hồ sang các lưu vực lân cận

Dọc theo đường viền hồ địa hình là các mái dốc có độ dốc trungbình, đất tầng phủ dày với chủ yếu là đất có tính dính, kết cấu chặt,như vậy khả năng tái tạo bờ hồ, gây sạt lở bờ sẽ ít có khả năng xảy

ra Dải sườn đồi dọc theo và trên đường mực nước dâng khá dốc nêndiện tích bán ngập nhỏ

Về đứt gãy kiến tạo: qua quan trắc trắc hội kết hợp với phântích cấu tạo thành tạo trong khu vực hồ cho thấy trong khu vực lòng

hồ không có dấu hiệu của các đứt gãy kiến tạo phát triển và tồn tại

Với cao trình mực nước dâng của lòng hồ dự kiến cho thấy hồchứa sẽ gây ngập trên 43 căn hộ cùng khu trụ sở UBND xã, trên 1,5

km tuyến đường dây cấp điện 35KV và đường dây điện hạ thế 0,4 KVcùng với tuyến đường cấp phối liên xã dải khoảng 1,5 km cần có biện

có quá trình xói mòn và rửa trôi đất khá phát triển do địa hình dốccùng với đặc điểm cấu tạo của đáy hồ khá bằng phẳng; do vậy, việcxác định dung tích chết của hồ và biện pháp hạn chế quá trình bồi

lắng lòng hồ cũng cần được quan tâm xem xét

Về khả năng ăn mòn của môi trường nước đối với Bêtông vàBêtông cốt thép công trình: Kết quả phân tích hoá lý của các mẫunước lấy tại hố khoan và nước mặt (xem chi tiết tại phụ lục) chothấy: nước trong khu vực là loại nước nhạt Bicacbonat Canxi magiê

có độ pH = từ 7,0 - 7,2; độ kiềm Bicacbonát [HCO3- ] = 1,52 - 2,59me/l hàm lượng các ion muối tan khác [CL- ]= 0,16-0,24e/l; [Mg+ ] =0,51 -0,86 me/l Qua đối chiếu hàm lượng hoá học của nước với cácchỉ tiêu được quy định trong tiêu chuẩn ngành 14TCN 78-88 nhậnthấy: nước trong khu vực công trình không có bất cứ một dấu hiệunào về khả năng ăn mòn các loại đối với bê tông dùng cho công trìnhthuỷ công

trình đầu mối.

Khu vực đầu mối phương án I có vị trí cách bản Nậm Camkhoảng 300 về phía Đông cắt ngang tuyến đường đường lên UBND

xã Tại đây chúng tôi đã tiến hành khoan 9 hố khoan sâu từ 15 đến

25 m theo 03 mặt cắt, đào 8 hố địa chất, mỗi hố đào sâu 2m để xácđịnh tầng phủ (xem bản vẽ ĐC-02), tiến hành thí nghiệm đổ nướctrong hố khoan đối với đất tầng phủ tại hiện trường, lấy mẫu thínghiệm các chỉ tiêu cơ lý Kết quả khảo sát hiện trường kết hợp vớithí nghiệm trong phòng, cho phép thành lập các mặt cắt địa chấtcùng với các đặc điểm địa chất công trình của các tuyến như sau:

1.5.2.1 Cấu trúc địa tầng và đặc điểm phân bố:

a) Tuyến đập phương án II

Tuyến có chiều dài 280 m cắt ngang thung lũng theo phương vị

TB 3500 Mặt cắt địa hình có dạng hình chữ U mở rộng Bề mặt đấy

khá bằng phẳng, cao đọ lòng suối (+) 1111,0m , thềm rộng với cao

độ từ (+) 1112,0 đến (+)1114,0m Sườn vai phải và trái dốc thoảiđều , góc dốc 120 -180 .Cuối tuyến đầu vai trái đập được giới hạn bởisườn núi có độ dốc lớn, đầu vai phải là vách đá dựng đứng Đặc điểmphân bố các lớp đất đá trên các mặt cắt như sau:

Lớp đất thổ nhưỡng: Thường phân bố trên bề mặt đất tự nhiên

bề dày thay đổi từ 0.3 đến 0.5 m bắt gặp trên toàn tuyến

Lớp 1a: Bồi tích suối hiện đại gồm cát cuội sỏi lẫn đất, kết cấurời rạc Lớp này thường phân bố theo phạm vi hẹp tại lòng suối dướidạng thấu kính,chiều dày lớp từ 1,0-2,5 m

Lớp 1b: Đất sét pha vừa màu xám nâu trạng thái dẻo cứng,phía dưới đất thường dẻo mềm, nguồn gốc bồi tích (a,Q) Lớp nàyphân bố trên toàn bộ khu vực thung lũng giữa đập, chiều dày lớp ítbiến đổi, trung bình từ 2.2 đến 3.0 m Tại mặt cắt thượng lưu của PA-

I phạm vi phân bố của lớp bị thu hẹp

Lớp 1c: Cát pha lẫn ít sạn, màu xám trắng, xám nâu, kết cấu rờirạc, nguồn gốc bồi tích (a,Q) Lớp này phân bố phía dưới lớp đất 1b,chiều dày từ 0.9 đến 1.7 m Lớp này không bắt gặp tại mặt cắtthượng lưu

Lớp 1d: Đất sét pha màu xám ghi, xám xanh lẫn cuội sỏi tròncạnh, kích thước từ 1- 4 cm, nguồn gốc bồi tích (aQ) Lớp này phân

bố phía dưới lớp 1c và lớp 1b, chiều dày lớp khá đồng đều, biến đổi

từ 1,5 đến 2,5m Tại mặt cắt thượng lưu phạm vi phân bố của lớpnày cũng bị thu hẹp theo chiều dài của tuyến

Lớp 1e: Đất sét pha vừa màu xám xanh, trạng thái dẻo cứng,nguồn gốc bồi tích (a,Q), lớp này phân bố phía dưới lớp đất 1d dướidạng thấu kính vát nhọn hai đầu, chiều dày của lớp lớn nhất từ 1.0đến 1.2m

Lớp 2a: Đất sét pha màu xám nâu, lẫn sạn sỏi, trạng thái đấtnửa cứng đến cứng, nguồn gốc sườn tích (d,Q) Lớp phân bố chủ yếu

cá biệt tại taluy đường do lớp được san gạt và đắp thêm nên chiềudày có chỗ đạt tới 2.7 m.

Lớp 2b: Đất sét pha nặng màu nâu đỏ trạng thái nửa cứng đếncứng, nguồn gốc sườn tích (d,Q) Lớp phân tại khu vực suờn đồi vềphía hai đầu vai đập Tại vai phải đập lớp phân bố phía dưới lớp 2a,còn vai trái đập phân bố ngay trên bề mặt đất tự nhiên phía dưới lớpđất thổ nhưỡng, chiều dày từ 1,5 đến 4,0 m

Lớp 3a: Đất sét pha nặng màu nâu vàng, nâu đỏ đốm trắngtrạng thái dẻo cứng đến, nguồn gốc tàn tích (e,Q) Lớp được phânphía dưới các lớp 2b và 1e, và phát triển chủ yếu từ vị trí lòng suốiđến vai phải đập Chiều dày của lớp khá lớn lên đến trên 15 mét vàchưa kết thúc

Lớp 3b: Đất sét pha vừa màu xám vàng đốm trắng, trạng tháiđất cứng, nguồn gốc tàn tích (e,Q) Lớp này chỉ bắt gặp tại khu vựcsườn vai trái đập, chiều dày trung bình của lớp là 5.0m, cá biệt tại vịtrí hố khoan KT6 phía thượng lưu đập vai trái , chiều dày lớp đạt trên10m

Lớp 3c: Tàn tích phong hoá mãnh liệt của đá granit thành đấtsét pha nặng màu xám vàng trạng thái cứng, còn giữ nguyên cấutrúc của đá mẹ, các khe nứt đã bị lấp nhét kín và có màu nâu đencủa ôxit sắt Lớp này nằm dưới lớp 3b và chỉ phân bố tại sườn vai tráiđập, chiều dày lớp tương đối lớn đạt trên 10 m

Lớp 4c: Đá granit phong hoá nhẹ, đá có màu sáng và khá cứngchắc Lớp này không gặp trong nền tuyến đập mà xuất lộ trên bềmặt thành khối lớn vách dựng đứng phía cuối vai phải đập

b) Tuyến cống phương án II

Tuyến cống PA-I được dự kiến đặt tại vai phải đập, phương vịtuyến TN 2650, chiều dài 180 m Do tuyến cắt qua một ke tụ thuỷnhỏ phía thượng lưu nên bề mặt địa hình không bằng phẳng; nơithấp nhất - lòng khe có cao độ (+) 1117,5 m Sự phân bố của các lớpđất trên mặt cắt tuyến như sau:

Lớp đất thổ nhưỡng: phân bố trên bề mặt đất tự nhiên bề dày0.5 m.

Lớp 2b: Đất sét pha nặng màu nâu vàng, xám vàng trạng tháinửa cứng đến cứng, nguồn gốc sườn tích (d,Q) Lớp phân bố phíadưới lớp đất thổ nhưỡng và gặp tại hai hố khoan KM3 và KT5; chiềudày lớp ít biến đổi, trung bình đạt từ 1.5 đến 2.0 m

Lớp 3b: Đất sét pha vừa màu xám vàng đốm trắng, trạng tháiđất cứng nguồn gốc tàn tích (e,Q) Lớp phân bố trên toàn bộ mặt cắtvới chiều dày biến đổi khá lớn; từ phạm vi lòng khe trở về hạ lưutuyến trung bình đạt 5.0m, riêng tại vị trí hố khoan KT6 phía thượnglưu tuyến chiều dày lớp đạt trên 10m và phần trên mặt lớp có lẫnnhiều tảng lăn bị phong hoá mãnh liệt

Lớp 3c: Tàn tích phong hoá mãnh liệt của đá granit thành đấtsét pha nặng màu xám vàng trạng thái cứng, còn giữ nguyên cấutrúc của đá mẹ, các khe nứt đã bị lấp nhét có màu nâu đen của ôxitsắt Lớp phân bố phía dưới lớp đất 3b và chỉ gặp tai hai hố khoanKM3 và KT5, chiều dày đạt trên 10 m Về phía thượng lưu tuyến bềmặt lớp cắm sâuhơn 15m và không bắt gặp tại vị trí hố khoan KT6

c) Tuyến tràn phương án I

Theo phương án I, vị trí tuyến tràn được dự kiến đặt tại phía vaitrái đập, tim tuyến dọc theo tuyến đường Do kết cấu tràn dự kiến làtràn tháo sâu có cửa van nên vị trí chọn tuyến đặt tràn có cao trìnhthấp trung bình (+)1122m Dọc theo tim tràn chúng tôi đã khảo sát 3

hố khoan sâu từ 15 đến 25 m, kết quả khảo sát phân địa tầng từ trênxuống dưới như sau:

Lớp 2a: Đất sét pha màu xám nâu, lẫn sạn sỏi, trạng thái đấtnửa cứng đến cứng, nguồn gốc sườn tích (d,Q) Lớp này phân bốngay tại trên mặt đất tự nhiên, có mặt trên toàn tuyến với chiều dày

từ 2,5 m đến 2,7 m

Lớp 2b: Đất sét pha nặng màu nâu đỏ trạng thái nửa cứng đến

phân bố ngang trên toàn bộ mặt cắt, chiều dày khá đồng đều vàbiến đổi từ 2,0 đến 4,0m.

Lớp 3a: Đất sét pha nặng màu nâu vàng, nâu đỏ đốm trắngtrạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, nguồn gốc tàn tích (e,Q) Lớpphân phía dưới lớp đất 2b có chiều dày khá lớn lên đến trên 15,0 m

Gócmasáttrongϕ

LựcdínhC

Hệ sốnénlún a1-2

SứcchịutảiRo

Hệ sốthấmK

Tựnhiên

kG/

cm2 cm/sec1b 31.5 1.66 1.24 2.68 50.0 15

-5

Kết quả thí nghiệm đổ nước trong hố khoan: tại khu vực tuyếnđầu mối phưong án I đã tiến hành đổ nước tại các lớp 1b, 2a và 2b.Phương pháp đổ nước được áp dụng là phương pháp đầu nước ổnđịnh với lưu lượng đổ ổn định Kết quả các lớp đều có tính thấm yếu,

Mỏ M1: là triền đồi phía đầu vai phải đập có vị trí cách tuyếnđập phương II khoảng 50 m (xem bản vẽ ĐC -10) Khu vực dự kiếnkhai thác vật liệu đất đắp là triền đất cao có cao độ từ (+) 1110 mđến (+) 1125m Diện khai thác của M1 chiều dài 250m, chiều rộng60m, diện tích khai thác S1 = 15 000 m2,chiều sâu khai thác trungbình đạt từ 2.0 m đến 3,0m sau khi đã bóc bỏ lớp thảm thực vật và

rễ cây bề dày từ 0.2-0.4 m,, tổng trữ lượng khai thác của mỏ (đượcđánh giá ở cấp A) với trữ lượng là: 37 500m3

Mỏ M2: là toàn bộ quả đồi nằm phía phải đường viền hồ cách vịtrí tuyến tuyến đập PA-II là 150m Phạm vi dự kiến khai thác của M2

có chiều dài 500m, chiều rộng là 300m, diện khai thác S2 = 150000m Với chiều sâu của tầng khai thác thác đạt từ 3,0m đến trên4,0m sau khi đã bóc bỏ lớp thực vật và rễ cây là 0,2-0,3 m, mỏ chophép khai thác vơí tổng trữ lượng là; 500000 m3

Đất khai thác ở 2 mỏ này chủ yếu là đất sét pha màu nâuđỏ,nâu vàng, xám vàng lẫn ít dăm mảnh nguồn gốc sương tích vàpha tàn tích (e, dQ); trạng thái đất ở điều kiện tự nhiên thường từ

2,0m Các chỉ tiêu đầm nén và các chỉ tiêu cơ lý của đất tương ứngvới điều kiện chế bị ( γcCB = 0,95* γcmax , Wcb = W t.ư ) được nêu ởbảng dưới đây:

Ngoài ra đất đắp còn có thể khai thác tại vị trí lân cận diện tíchcủa UBND xã hiện nay, khu vực này có diện tích khoảng 30 000 m2với chiều sâu khai thác của đất trung bình là 2,5m cho trữ lượng đấtkhai thác đật khoảng 75 000 m3

Như vậy vật liệu đất đắp đập chủ yếu được khai thác tại cáctriền đồi về nằm về phía thượng lưu hồ với tổng trữ lượng của các mỏđược đánh giá ở cấp A là : 615000m3

mỏ đang thuộc sự quản lý của Công ty khai thác vật liệu xây dựngLai Châu cho phép khai thác với khối lượng lớn Các chỉ tiêu của cátnhư sau:

- Khối lượng riêng ∆: 2,65

- Tạp chất hữu cơ : Cho phép.

Theo TCVN cát tại mỏ là cát thuộc loại hạt to và hạt vừa dùngđược cho Bê tông

b) Vật liệu đá:

Đá làm cốt liệu bê tông và đá xây lát trong khu vực có thể đượckhai thác tại khu mỏ hiện đang được khai thác nằm trên tuyếnđường đi Nậm Cam C cách UBND xã 2,0 km.Ngoài ra đá dùng choxây dựng và làm cốt liệu bê tông còn có thể khai thác tại khu vựcgần cửa hang Đề sau về phía hạ lưu đập, khoảng cách tới chân côngtrình là 500m, điều kiện khai thác thuận tiện Đá khai thác tại các mỏđều là đá granít lộ thiên màu xám tro,đá có cường độ kháng nén caoR>900.0kG/cm2,trữ lượng khai thác của mỏ là rất lớn

1.7 Tình hình dân sinh kinh tế

Pú Nhi được thống kê theo bảng sau :

Bảng 1- 10: Dân số và lao động xã Pú Nhi

- Dân tộc Mông Người 5890

Hiện trạng sử dụng đất đai xã Pú Nhi như sau:

Tổng diện tích đất tự nhiên 17.900 (ha)

Cây công nghiệp, cây ăn quả 593ha

Do tập quán canh tác lạc hậu, điều kiện tự nhiên khắc nghiệtvào mùa kiệt thiếu nước sinh hoạt và canh tác nên năng suất thuhoạch rất thấp Năng suất bình quân của các ruộng lúa chỉ đạt từ 2,5đến 3.0 (tấn/ha) Sản lượng bình quân đầu người qui thóc chỉ đạt318kg/người/năm Cây ăn quả mới chỉ được trồng lác đác trên một sốsườn đồi chỉ để sử dụng tại chỗ

đây phải vận chuyển trên một quãng đường khá dài, có hộ phải gùinước từ 1km - 1.5 km đường rừng để lấy nước cho sinh hoạt Hiện tạitại vùng dự án chưa có một công trình thuỷ lợi nào được xây dựng.

Về giao thông : tại vùng dự án có một số tuyến đường giaothông rải đất cấp phối với chiều rộng từ 5m-7m Tuy nhiên các tuyếnđường này mới chỉ nối trung tâm xã Pú Nhi và một số bản lớn, cácbản còn lại chưa có tuyến đường giao thông Với địa chất đất có tínhsét cao vào mùa mưa các tuyến đường giao thông trên bị xói lở nhiều

và rất lầy lội các phương tiện cơ giới khó có thể vận chuyển được.Hiện tại vào mùa mưa việc liên lạc với bên ngoài hầu hết bằng ngựathồ, xe mô tô

Về điện : Hiện tại có một đường dây điện 35kv cung cấp điệncho xã Điện đã được đưa tới phần lớn các bản của xã Pú Nhi Hiệnnay điện mới chỉ được dùng cho thắp sáng và nghe đài

0

0,005

0,001

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,007

5

0,061

0,058

0,055

0,030

0,067

0,030

0,016

0,031

0,020

0,000

0,000

0

0,060

0,145

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,060

0,045

3

0,023

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

ΣQcần 0,15

8

0,130

0,107

0,158

0,034

0,070

0,033

0,019

0,035

0,023

0,063

0,055Qtại hồ 0,19

8

0,182

0,233

0,173

0,042

0,088

0,041

0,024

0,043

0,029

0,0790,069

1.7.5 Các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp

Với địa bàn bao gồm các dân tộc thiểu số sống phân tán trêndiện rộng, cơ sở vật chất hạ tầng chưa đầy đủ, chưa đáp ứng đượcnhu cầu của sản suất vì vậy các nghành công nghiệp và tiểu thủcông nghiệp chưa phát triển Tình hình trên dẫn đến lao động dưthừa, kinh tế khó khăn, khai thác rừng không đúng kế hoạch làm chođất trống, đồi núi trọc hàng năm vẫn có xu hướng tăng dần

Đẩy mạnh phát triển kinh tế xã hội theo hướng chuyển dịchkinh tế trên cơ sở đẩy mạnh phát triển nông nghiệp, lâm nghiệp,phát triển dịch vụ thương mại du lịch, phát triển công nghiệp và tiểuthủ công nghiệp, đảm bảo sự phát triển hài hoà giữa các ngành kinh

tế Chú trọng phát triển văn hoá xã hội, nâng cao trình độ dân trí, mởrộng nghành nghề

Khai thác hiệu quả các tiềm năng sẵn có đặc biệt là tiềm năngkhu vực lòng hồ Na Ngam Thực hiện thâm canh tăng vụ, tăng năngsuất và chất lượng sản phẩm, phát triển mạnh việc trồng các loại cây

có năng suất cao, có giá trị kinh tế lớn

PHẦN II THIẾT KẾ CƠ SỞ CHỌN PHƯƠNG ÁN

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THỦY LỢI

2.1 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế

2.1.1.1 Theo nhiệm vụ: Công trình hồ chứa nước NẬM CAM

có nhiệm vụ:

- Cung cấp nước tưới cho1200 ha đất canh tác

- Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt cho 4500 người

- Kết hợp nuôi cá ở trong lòng hồ, tạo cảnh quan môi trường,sinh thái và phục vụ du lịch

Theo quy phạm QCVN 04-05:2012 tra Bảng 1- Phân cấp côngtrình thủy lợi

Sơ bộ xác định được công trình thuộc cấp IV

2.1.1.2 Theo chiều cao đập và loại nền:

Theo kết quả nghiên cứu ở giai đoạn thiết kế sơ bộ, xác định được chiều caođập trong khoảng từ Hđ ≈ (15 ÷ 35 (m), loại đất nền thuộc Nhóm B

Theo quy phạm QCVN 04-05:2012 tra Bảng 1- Phân cấp công trình thủy lợiđược công trình cấp II

Vậy từ hai điều kiện trên ta xác định cấp công trình là cấp II

Với cấp công trình xác định được là cấp II tra quy phạm QCVN04-05:2012 và TCVN 8216-2009 được các tần suất và hệ số tính toánnhư sau:

2.1.2.1 Tần suất tính toán

- Tần suất lũ thiết kế P = 1%, (Tra bảng 4 QCVN 04-05:2012)

- Tần suất lũ kiểm tra P=0,2% , (Tra bảng 4 QCVN 04-05:2012)

-Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất: P=4% khi mực nước

hồ ở MNDBT và P=50 % khi mực nước hồ ở MNDGC (Tra bảng 3 TCVN8216-2009)

- Tần suất tưới đảm bảo: P = 85%, (tra bảng 3 QCVN 04-05:2012)

- Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng: P = 5%, (traBảng 8 QCVN 04- 05:2012)

+ Hệ số tin cậy kn = 1,15 + Mực đảm bảo tính toán của chiều cao sóng leo i = 1%

- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất:

+ Trường hợp cơ bản: [K] = 1,3 (tra bảng 7 TCVN 8216-2009)+ Trường hợp đặc biệt: [K] = 1,1 (tra bảng 7 TCVN 8216-2009)+ Tuổi thọ công trình là 75 năm.(tra bảng 11 QCVN 04-05:2012)

2.2 Vị trí tuyến công trình đầu mối

2.2.1.1 Nguyên tắc chọn tuyến công trình

Bố trí công trình đầu mối là một khâu rất quan trọng, khôngnhững ảnh hưởng đến các thông số kinh tế kỹ thuật của công trình,điều kiện thi công, mà còn ảnh hưởng đến sự thuận lợi và chất lượng

sử dụng, khai thác công trình Công trình đầu mối được bố trí dựatrên các nguyên tắc sau:

- Thuận lợi khi khai thác sử dụng

- An toàn, hiệu ích và đáp ứng sự phát triển trong tương lai

- Thuận lợi cho thi công

bổ sung cho khu tưới sau đập dâng (bao gồm 600 ha lúa và khoảng

200 ha cây ăn quả)

2.2.1.2 Hình thức công trình đầu mối

Để thực hiện được nhiệm vụ đã nêu ở trên thì tại khu vực taphải xây dựng hồ chứa để trữ nước vào mùa mưa và lấy nước tướivào mùa khô,đồng thời điều tiết lũ cho khu vực

Cụm công trình đầu mối gồm ba hạng mục công trình chính :

- Đập dâng: đập đất đồng chất đắp bằng vật liệu địa phương,

- Tràn nước: tràn dọc bố trí ở vai trái của đập

- Cống lấy nước: bố trí ở vai phải công trình, hình thức cống là

2.2.1.3 Hình thức tràn xả lũ

a) Phương án tràn

Do xung quanh lòng hồ thượng lưu phía đập là các dãy núi chạysong song với hướng dòng chảy bao quanh hồ chứa vùng giáp tuyếnđập nên ta không thể bố trí tràn tách rời tuyến đập Hơn nữa căn cứvào điều kiện địa hình, địa chất lòng sông ta thấy hoàn toàn có thể

xả lũ qua thân đập.Do vậy ta quyết định chọn vị trí tràn xả lũ cùngvới tuyến đập dâng

Dựa vào điệu kiện địa hình, địa chất lòng sông thượng và hạ lưutuyến đập ta chọn vị trí tuyến tràn về phía bờ trái của đập Bởi vì bờtrái thoải và thuận cho việc bố trí hơn bờ phải

Từ việc bố trí tuyến tràn ta đưa ra 2 phương án thiết kế nhưsau:

- Phương án 1: Tràn thực dụng mặt cắt hình cong Sau tràn là dốcnước Tiêu năng sau dốc bằng mũi hắt

- Phương án 2: Tràn đỉnh rộng Sau tràn là dốc nước Tiêu năng saudốc bằng bể tiêu năng

Qua so sánh 2 phương án, ta thấy phương án 2 tốt hơn cả vềmặt kinh tế và kỹ thuật Nên ta chọn phương án 2 làm phưong ánthiết kế

2.2.2 Tính toán mực nước chết và dung tích chết

2.2.2.1 Khái niệm về mực nước chết và dung tích chết

Dung tích chết (Vc) là phần dung tích không tham gia vào quátrình điều tiết dòng chảy Phần dung tích nằm ở phần dưới cùng củakho nước nên gọi là dung tích lót đáy Dung tích chết chính là giớihạn dưới của hồ chứa

Mực nước chết (MNC) là mực nước nhỏ nhất đảm bảo công trìnhhoạt động bình thường và là mực nước tương ứng với dung tích chếtVc.Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau qua đườngđặc trưng địa hình hồ chứa Z~V

Ta có quan hệ địa hình lòng hồ theo số liệu như sau :

Bảng 2- 1: Tính toán quan hệ Z~ F VÀ Z ~ W

5

1110

1115

1120

1125

1130

0,050

0,194

0,358

0,496

0,639

0,762

0,889W(106

m3)

0,000

0,001

0,090

0,659

2,018

4,145

6,977

10,476

14,598

2.2.2.2 Xác định dung tích chết và mực nước chết

a) Nguyên tắc xác định

Với hồ chứa có nhiệm vụ chủ yếu là tưới thì việc xác địnhmực nước chết và dung tích chết tuân thủ theo các nguyên tắcsau đây:

Dung tích chết (Vc) phải chứa được hết bùn cát lắng đọngtrong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình

VC ≥ Vbc

(2-1)Trong đó:

-Vbc: Thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát

-T: Số năm hoạt động của công trình (tuổi thọ công trình) TheoQCVN 04- 05:2012, công trình hồ chứa cấp II có thời gian tínhtoán dung tích bồi lắng bị lấp đầy (tuổi thọ công trình) T = 75năm.

Hồ có nhiệm vụ tưới tự chảy nên MNC không được nhỏ hơn cao trìnhmực nước tối thiểu để đảm bảo tưới tự chảy :

MNC = Zkc + ∆Z ≥ Zmin

(2-2)Trong đó:

Zmin: Cao trình mực nước tối thiểu để đảm bảo tưới tự chảy

b) Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng bùn cát

Theo kết quả tính dòng chảy rắn và bồi lắng lòng hồ, với tuổithọ công trình 75 năm thì tổng lượng bùn cát các loại bồi lắng trong

- ∇bc: Cao trình bùn cát lắng đọng trong suốt quá trình làm việccủa hồ

∇bc = ƒ(∑Vbc) ∑Vbc = Vbc.T

- Vbc: Tổng thể tích bùn cát lắng đọng bình quân trong 1 năm

- T: Tuổi thọ công trình, T = 75 năm (Công trình Cấp II)

- hd: Chiều dày lớp nước đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống

Theo kinh nghiệm hd = ( 0,4 ÷ 0,7) chọn hd = 0,5

- h:Độ sâu cột nước trước cống để lấy đủ lượng nước thiết kế

Ta Sơ bộ chọn h = 1,2 (m)

Vậy mực nước chết là : MNC = 1117,28 + 0,5 + 1,2 = 1118,98 (m)

c) Xác định MNC theo yêu cầu khống chế tự chảy

MNC theo điều kiện khống chế tự chảy phải thỏa mãn điều kiệnsau :

MNC = Zdk + ∆Z (2-4)Trong đó:

Zdk : Mực nước khống chế đầu kênh tưới phải thỏa mãn yêu cầukhống chế tưới tự chảy theo tài liệu tính toán thủy nông Zdk = 1118,5

m Mực nước tối thiểu để đảm bảo tự chảy được xác định từ độ caomặt ruộng điển hình của khu tưới Nậm Cam Mực nước yêu cầu trênkênh tại khu tưới sau đập dâng là +1109,5 m, tổn thất trên đườngống từ đầu đạp dâng đến cụm công trình đầu mối là +9 (m)

∇Z: Tổng tổn thất tính từ đầu kênh tưới đến cửa vào của cốnglấy nước

(bao gồm tất cả tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường), sơ bộ chọn

Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởiMNDBT và MNC Đây là phần dung tích cơ bản làm nhiệm vụ điều tiếtdòng chảy

2.2.3.2 Ý nghĩa của việc xác định mực nước dâng bình thường

MNDBT là một thông số có ảnh hưởng trực tiếp đến dung tích

hồ, cột nước và lưu lượng Từ đó MNDBT cũng quyết định chiều caođập, kích thước các công trình xả, ảnh hưởng trực tiếp đến diện tíchvùng ngập lụt, tổn thất do ngập lụt ở thượng lưu và kinh phí xâydựng công trình

2.2.3.3 Xác định 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 = 8,58.106 (m3)

- Nhu cầu dùng nước trong năm là: Wdùng = 3,136.106 (m3)

So sánh thấy Wđến > Wdùng và Wđến mùa kiệt < Wdùng mùa kiệt

do đó trong một năm lượng nước đến luôn đáp ứng đủ cho yêu cầudùng nước

Vậy ta tiến hành điều tiết năm đối với hồ chứa nước NậmCam.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 nướctrong hồ là MNDBT và cuối năm trong hồ trở về MNC

theo phương pháp lập bảng

2.2.4.1 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của tính toán điểu tiết kho nước năm là để xác địnhmối quan hệ giữa dung tích hiệu dụng của kho nước Vhd Khả năngcung cấp nước của kho nước q và mức độ đảm bảo cấp nước của khonước P Từ đó phân phối lại dòng chảy năm sao cho phù hợp với yêucầu cấp nước

2.2.4.2 Nguyên lý tính toán

Tiến hành tính toán dung tích hồ theo phương pháp lập bảng.Nguyên lý cơ bản của phương pháp là tiến hành cân bằng nướctrong kho, đem chia toàn bộ thời kỳ tính toán ra làm các thời đoạn

△t, tính toán cân bằng nước trong kho theo từng thời đoạn, từ đó sẽbiết được quá trình thay đổi mực nước, lượng nước trữ, xả trong kho.Dựa trên phương trình cân bằng nước:

(Q –q)∆t = ∆V

(2-5) Hay : = V2 – V1 (2-6)Trong đó:

-Q1,Q2 : là lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn

-q1,q2 : là lưu lượng nước dung đầu và cuối thời đoạn

-V1,V2: là dung dịch hồ tại thời điểm đầu và cuối thời đoạn

- : thường lấy bằng 1 tháng

2.2.4.3 Phương pháp tính toán

Tính toán cân bằng nước cho hồ chứa nước Nậm Cam được thựchiện 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 MNDBT

- Vận hành nước trong hồ theo phương án trữ sớm: Mực nước đầumùa lũ được giữ tại mực nước chết Sau đó, hồ tích nước liên tục từtháng đầu tiên của mùa lũ tới khi đạt dung tớch hiệu dụng thỡ xảkhỏi hồ lượng nước thừa

- Lượng nước tưới chỉ lấy đủ theo yêu cầu nước tính toán của từng vụ

- Dựa vào diện tích tưới các vụ và lượng nước xả thừa ít nhất để đánhgiá khả năng tưới của hồ

Dùng phương pháp lập bảng để tính toán cân bằng nước

2.2.4.4 Cân bằng nước tại đầu mối đập dâng

Ta có bảng nhu cầu sử dụng nước

Bảng 2- 2: Nhu cầu nước tại đầu mối hồ chứa

2.2.4.5 Nội dung tính toán

Xác định dung tích hiệu dụng Vhd khi chưa kể tổn thất

Bảng 2- 3: Tính toán dung tích hiệu dụng khi chưa kể đến tổn thất

LượngNước HàngTháng(Vhd)

LượngNước XảThừa(Wxa)(Ngà

9

1.8508

9

0.7955

9 6

9

0.6696

9

0.1374

9

0.2036

- Cột 2: Số ngày trong tháng thủy văn

- Cột 3: Tổng lượng đến hàng tháng WQ = Q.∆t

- Cột 4: Tổng lượng nước dung hang tháng Wq = q.∆t

- Cột 5: Lượng nước thừa hàng tháng ∆V+ = WQ - Wq

- Cột 6: Lượng nước thiếu hàng tháng ∆V- = Wq – WQ

- Cột 7: Lượng nước lũy tích trong hồ hàng tháng Nếu dung tíchnước tích lũy lớn hơn Vdh thì phải tiến hành xả thừa

- Cột 8: Lượng nước xả thừa

Kết quả tính cụ thể như bảng

Dựa vào bảng 1 ta có :Vhd=∑V- = 1,2369.106 (m3)

Dung tích toàn bộ ( dung tích chết và dung tích hiệu dụng) là:

Wbốc hơi = ΔZ.Ftb

Trong đó:

- Wbốc hơi : Là lượng tổn thất bốc hơi

- Ftb : Là diện tích mặt thoáng trung bình trong thời đoạn tínhtoán Δt

Ftb : Được tính thông qua quan hệ V-F-Z

b) Tổn thất do thấm.

Tổn thất là lượng nước thấm qua nền và qua thân công trìnhđập ngăn và qua vai đập xuống hạ du Tổn thất do thấm phụ thuộcvào loại đất đắp đập, địa chất lòng hồ và lượng nước trữ trong khonước

Lượng tổn thất này được xác định gần đúng bằng cách căn cứvào dung tích hồ bình quân trong thời kỳ tính toán

Trong đó:

- Cột 1 : Các tháng được sắp xếp theo năm thủy văn

- Cột 2 : Quá trình dung tích nước trong hồ hàng tháng bằng cột

7 của lần tính chưa kể đến tổn thất cộng thêm dung tích chết

- Cột 3 : Diện tích mặt nước ứng với V2 ở Cột (2) tra quan hệF∼V

- Cột 4 : Vtb dung tích bình quân trong hồ chứa, xác định theocông thức (9-26) trong giáo trình thủy văn công trình: Vtb =

2

d c

; trong đó Vd và Vc là dung tích đầu và cuối các tháng, chú

ý dung tích ở cuối thời đoạn trước là dung tích hồ ở đầu thờiđoạn sau

- Cột 5 : Diện tích bình quân mặt hồ ứng với dung tích bìnhquân, tra quan hệ F∼V

- Cột 6 : Lượng nước tổn thất bốc hơi phụ them hàng tháng(bảng I-4)

- Cột 7 : Lượng nước tổn thất do bốc hơi Wbi = ∆Z.Fh

- Cột 14 : Quá trình diễn biến lượng nước trong hồ

- Cột 15 : Lượng nước xả khi kể đến tổn thất

Tính sai số giữa 2 lần tính dung tích hiệu dụng ( trường hợp đã kểđến tổn thất và trường hợp chưa kể đến tổn thất) theo công thức (9-25) giáo trình thủy văn công trình :

V(%) =

2 1 2

V V V

−

.100% =

1,3009 1, 23691,3009

Khi đó dung tích hiệu dụng: Vhd = ∆V- = 1,3022.106 m3

Dùng tích tổng cộng của hồ chứa tính đến mực nước dâng bìnhthường ( kể cả dung tích chết) là: Vbt = Vc + Vhd = 0,5452.106 +1,3022.106 = 1,8474.106 (m3)

Từ Vbt tra quan hệ Z ~ V ta xác định được MNDBT = 1124,37 m

Tổng hợp các thông số của hồ chứa

Bảng 2- 4: Bảng thông số của hồ chứa

MNC

(m)

MNDBT(m)

VC(106m3)

Vhd(106m3)

Vhồ(106m3)