Quan hệ Q-Z tại các tuyến: Dựa theo số liệu đo mặt cắt ngang, mặt cắt dọc và khảo sát bề mặt lòng suối, đường quan hệ lưu lượng mực nước Q=f Z tại các tuyến công trình đã được xây dựng b
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Với thời gian gần 2 năm học tập dưới mái trường Thủy Lợi, đặc biệt là 14 tuần
làm đồ án tốt nghiệp, đến nay em đã hoàn thành đồ án được giao với đề tài “ Thiết kế
hồ chứa nước Lái bay ” nằm tại địa phận xã Phỏng Lái, phía Bắc huyện Thuận Châu,
phía Đông Bắc của tỉnh Sơn La
Để hoàn thành đồ án này, lời đầu tiên em xin gửi lòng biết ơn chân thành, sâu sắc
đến Thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Quốc, thầy đã dành nhiều thời gian, tâm sức tận
tình hướng dẫn em trong suốt tiến trình làm đồ án Em xin kính chúc thầy cùng gia đình luôn mạnh khỏe, hạnh phúc
Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo trong trường, tới gia đình và bạn bè đã giảng dạy, quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường vừa qua
Với việc vận dụng những kiến thức đã học kết hợp sử dụng tài liệu thực tế của công trình thủy lợi, cùng sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình em đã hoàn thành các nhiệm vụ được giao trong đồ án Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy đủ
và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn
Thêm một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng 6 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Hà
Trang 2MỤC LỤC
PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN 7
-CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 7
-1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 7
-1.2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ: 25
-1.3 CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC 28
-CHƯƠNG 2 NHIỆM VỤ CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 29
-2.1 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 29
-2.2 CẤP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI: 29
-2.3 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ VÀ CHỈ TIÊU THIẾT KẾ: 30
PHẦN THỨ HAI: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 32
-CHƯƠNG 3 SO SÁNH LỰA CHON PHƯƠNG ÁN ĐẬP CHẮN VÀ ĐẬP TRÀN 32
-3.1 CÁC PHƯƠNG ÁN SO SÁNH 32
-3.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA: 33
-3.3 TUYẾN VÀ HÌNH THỨC KẾT CẤU CỦA ĐẬP 51
-3.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ ĐƯỜNG TRÀN 58
-3.5 TÍNH KHỐI LƯỢNG,CHỌN PHƯƠNG ÁN 73
PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 76
-CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 76
-4.1 TUYẾN VÀ HÌNH THỨC KẾT CẤU CỦA ĐẬP 76
-4.2 TÍNH TOÁN THẤM QUA NỀN VÀ THÂN ĐẬP 87
-4.3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC ĐẬP 100
-CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN THÁO LŨ 107
-5.1 CÁC BỘ PHẬN CỦA ĐƯỜNG TRÀN 107
-5.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG TRÀN 109
-5.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG TRÀN 113
-5.4 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH NGƯỠNG TRÀN 128
-CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 136
-6.1 NHIỆM VỤ VÀ HÌNH THỨC CỐNG: 136
-6.2 THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG 137
-6.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC TƯỚI 146
-6.4 CHỌN CẤU TẠO CỐNG 156
PHẦN IV : CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 159
-CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN KẾT CẤU ĐOẠN CỐNG TRƯỚC THÁP 159
-7.1 MỤC ĐÍCH VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 159
-7.2 CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN CÔNG 163
-7.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỐNG NGẦM 168
Trang 3-DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái của lưu vực Lái Bay tính đến tuyến công trình 9
-Bảng 1.2 Phân phối lượng mưa tại một số trạm đo mưa trên khu vực: 10
-Bảng 1.3 Lượng mưa 1 ngày lớn nhất tại trạm Sơn La và Thuận Châu 10
-Bảng 1.4 Hướng gió và tốc độ gió lớn nhất trên khu vực trạm khí tượng Sơn La 11
-Bảng 1.5 Tần suất gió lớn nhất Trạm Sơn La 11
-Bảng 1.6 Phân bố vận tốc gió lớn nhất tại Sơn La 11
-Bảng 1.7 Các đặc trưng nhiệt độ tháng, năm của trạm Sơn La 12
-Bảng 1.8 Đặc trưng độ ẩm tương đối theo số liệu thống kê của trạm Sơn La (%) 12
-Bảng 1.9 Tổng lượng bốc hơi trung bình tháng và năm tại trạm Sơn La 12
-Bảng 1.10 Phân bố tổn thất bốc hơi theo các tháng trong năm trên lưu vực 13
-Bảng 1.11 Dòng chảy năm thiết kế tại các tuyến công trình Lái Bay 14
-Bảng 1.12 Phân phối dòng chảy trong năm tần suất 75% 14
-Bảng 1.13 Quá trình lũ đến hồ chứa nước Lái Bay lấy theo các tần suất 14
-Bảng 1.14 Lưu lượng dẫn dòng thi công tại tuyến đập Lái Bay 15
-Bảng 1.15 Khối lượng và thể tích bùn cát tại các tuyến công trình 16
-Bảng 1.16 Quan hệ Q = f(Zhl) sau cửa ra đường tràn vào suối Lái Bay 16
-Bảng 1.17 .Diện tích và năng suất cây trồng 27
-Bảng 1.18 Tổng lượng nước yêu cầu cấp nước (m3/s) 28
-Bảng 3.1 Điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất 37
-Bảng 3.2 Tính tổn thất trong kho nước lần 1 38
-Bảng 3.3 Tính Vh có kể đến tổn thất lần 1 39
-Bảng 3.4 tính tổn thất trong kho nước lần 2 40
-Bảng 3.5 Tính Vh có kể đến tổn thất lần 2 (các giải thích tương tự bảng (3.3) 41
-Bảng 3.6 Kết quả tính toán điều tiết hồ 42
-Bảng 3.7 Quan hệ phụ trợ với Btràn = 30 (m) 46
-Bảng 3.8 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=1%) 47
-Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=0.2%) 47
-Bảng 3.10 Tính toán điều tiết lũ thiết kế P=1% 49
-Bảng 3.11 Tính toán điều tiết lũ thiết kế P=0,2% 50
-Bảng 3.12 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=1%) 50
-Bảng 3.13 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=0.2%) 51
-Bảng 3.14 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết vượt lũ(P=0.2%) 51
-Bảng 3.15 Chỉ tiêu cơ lý của các đất đắp đập 52
-Bảng 3.16 Bảng tính cao trình đỉnh đập ứng với các mực nước 55
-Bảng 3.17 Bảng chiều cao đập 56
-Bảng 3.18 Tính toán thủy lực ngư ỡng tràn,phương án B tràn = 20 m 64
-Bảng 3.19 Tính toán thủy lực ngưỡng tràn,phương án B tràn = 25 m 64
-Bảng 3.20 Tính toán thủy lực ngưỡng tràn,phương án B tràn = 20 m 64
-Bảng 3.21 Tính toán thủy lực dốc nước đoạn thay đổi ( B=20m) 66
-Bảng 3.22 Tính toán thủy lực dốc nước đoạn thay đổi ( B=25m) 67
-Bảng 3.23 Tính toán thủy lực dốc nước đoạn thay đổi ( B=30m) 68
-Bảng 3.24 Tính toán thủy lực bậc nước 1,phương án B tràn =30 m 71
-Bảng 3.25 Tính toán thủy lực bậc nước 2,phương án B tràn = 30 m 71
-Bảng 3.26 Chiều sâu nước trong bậc cuối cùng ứng với các cấp lưu lượng 73
-Bảng 3.27 Giá thành xây dựng đập và tràn theo các phương án Btr 75
-Bảng 4.1 Bảng tính cao trình đỉnh đập ứng với phương án chọn 79
-Bảng 4.2 Xác định chiều rộng hợp lý tường răng 85
-Bảng 4.3 Chỉ tiêu cơ lý tính toán của các loại đất 88
-Bảng 4.4 Tọa độ đường bão hòa 90
Trang 4-Bảng 4.6 Tọa độ đường bão hòa 95
-Bảng 4.7 Tọa độ đường bão hòa mặt cắt sườn đồi bên hữu: IIIIII 98
-Bảng 4.8 Tọa độ đường bảo hòa mặt cắt sườn đồi bên trái: II 99
-Bảng 4.9 Kết quả tính toán như sau: 105
-Bảng 5.1 Kết quả tính toán điều tiết lũ thiết kế 107
-Bảng 5.2 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=1%) 109
-Bảng 5.3 Tổng hợp kết quả tính toán điều tiết lũ(P=0.2%) 109
-Bảng 5.4 Các cấp lưu lượng tính toán 114
-Bảng 5.5 Các thông số của mặt cắt cuối dốc nước 122
-Bảng 5.6 Chiều dài bậc 1 ứng với các cấp Q. 124
-Bảng 5.7 Chiều dài bậc 2 ứng với các cấp Q. 126
-Bảng 5.8 Độ sâu dòng đều trên dốc nước ứng với các cấp lưu lượng 127
-Bảng 5.9 Chiều sâu nước trong bậc cuối cùng ứng với các cấp lưu lượng 128
-Bảng 5.10 Bảng tổng hợp các lực tác dụng lên công trình 131
-Bảng 5.11 Bảng tổng hợp các lực tác dụng lên công trình 134
-Bảng 6.1 Bảng tính khẩu diện cống 144
-Bảng 6.2 :Bng tính đường mực nước dâng C1 theo phương pháp cộng trực tiếp 150
-Bảng 6.3 Bảng tính đường mặt nước trong cống 151
-Bảng 6.4 Bảng tính đường nước đổ b1 trong cống 152
-Bảng 7.1 Tọa độ đường bão hòa mặt cắt sườn đồi bên hữu: IIIIII 161
-Bảng 7.2 Bảng tổng hợp ngoại lực tác dụng lên cống 167
-Bảng 7.3 Bảng tổng hợp số liệu để tính toán cốt thép cho tấm BC và AD 179
-Bảng 7.4 Bảng kết quả xác định trạng thái làm việc của tấm AD và BC 179
-Bảng 7.5 Bảng tính cốt thép 179
-Bảng 7.6 Bảng tính cốt xiên của thanh BC và AD 183
Trang 5-DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Đường đặc tính hồ chứa Lái Bay F=f(z) 8
-Hình 1.2 Đường đặc tính hồ chứa Lái Bay V=f(Z0) 9
-Hình 1.3 Đường quá trình lũ đến thiết kế Q1% = f(t) hồ chứa nước Lái Bay 14
-Hình 1.4 Quan hệ Q=f(Zhl) hạ lưu cửa ra của đường tràn vào suối Lái Bay 17
-Hình 3.1 Sơ đồ xác định MNC theo cao trình bùn cát 34
-Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý tính toán tràn 43
-Hình 3.3 Nguyên tắc xác định quá trình lũ theo phương pháp đồ giải 44
-Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ phụ trợ với Btràn = 30m 45
-Hình 3.5 Biểu diển mực nước hồ theo đường quá trình lũ 47
-Hình 3.6 Biểu diển mực nước hồ theo đường quá trình lũ 48
-Hình 3.7 Sơ đồ tính cao trình đỉnh đập 52
-Hình 3.8 Sơ đồ cấu tạo đỉnh đập 56
-Hình 3.9 Sơ đồ tính toán thủy lực đoạn dốc nước 65
-Hình 3.10 Sơ đồ tính toán các bậc nước 69
-Hình 3.11 Sơ đồ tính toán bậc nước số 2 71
-Hình 3.12 Sơ đồ tính toán bậc nước cuối cùng: 72
-Hình 4.1 Sơ đồ tính toán caot trình đỉnh đập 77
-Hình 4.2 Cấu tạo mặt cắt đập và đỉnh đập 80
-Hình 4.3 Chi tiết chân khay và mái bảo vệ thượng lưu 82
-Hình 4.4 Trồng cỏ bảo vệ mái hạ lưu 83
-Hình 4.5 Sơ đồ phân tích để chọn vị trí chân tường răng 84
-Hình 4.6 Chi tiết thiết bị thoát nước 86
-Hình 4.7 Chi tiết tầng lọc ngược: 86
-Hình 4.8 Sơ đồ phân chia các mặt cắt để tính lưu lượng thấm 88
-Hình 4.9 Sơ đồ tính thấm trường hợp thượng lưu là MNDBT 89
-Hình 4.10 Sơ đồ tính thấm trường hợp thượng lưu là MNLTK 91
-Hình 4.11 Sơ đồ tính thấm trường hợp thượng lưu là MNLKT 93
-Hình 4.12 Sơ đồ tính thấm mặt cắt sườn đồi bên hữu MNDBT 96
-Hình 4.13 Sơ đồ tính thấm mặt cắt sườn đồi 98
-Hình 4.14 Sơ đồ các mặt cắt xác định lưu lượng thấm 100
-Hình 4.15 Sơ đồ xác định vùng chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất 103
4.4.3.3 Các bước tính toán: 103
-Hình 4.16 Sơ đồ các lực tác dụng lên cung trượt 104
-Hình 4.17 Sơ đồ xác định tâm cung trượt nguy hiểm nhất 105
-Hình 5.1 Cắt ngang ngưỡng tràn 108
-Hình 5.2 Bố trí chung đường tràn 109
-Hình 5.3 Sơ đồ tính toán các bậc nước 123
-Hình 5.4 Sơ đồ tính toán ổn định tràn ứng với trường hợp MNDBT 129
-Hình 5.5 Sơ đồ tính toán ổn định tràn ứng với trường hợp MNLTK 132
-Hình 6.1 Sơ đồ tính toán thủy lực xác định khẩu diện cống 139
-Hình 6.2 Sơ đồ tính toán tổn thất lưới chắn rác 142
-Hình 6.3 Biểu đồ quan hệ bi ~ ΣZi 145
-Hình 6.4 Sơ đồ tính toán thủy lực khi mực nước cao ở thượng lưu 146
-Hình 6.5 Sơ đồ tính toán đường mực nước trong cống 151
-Hình 6.6 Đường mực nước trong cống 154
-Hình 6.7 Mặt cắt ngang cống 157
-Hình 6.8 Cấu tạo khớp nối chống thấm (khớp ngang và đứng) 157
-Hình 7.1 Sơ đồ cấu tạo phần cống trước tháp 159
-Hình 7.2 Sơ đồ tính thấm mặt cắt ở mép đỉnh đập phía thượng lưu MNLTK 160
Trang 6-Hình 7.4 Sơ đồ các lực tác dụng lên cống: 163
-Hình 7.5 Sơ đồ ngoại lực cuối cùng tác dụng lên cống 167
-Hình 7.6 Sơ đồ tính toán kết cấu 168
-Hình 7.7 Sơ đồ tính toán 174
-Hình 7.8 Sơ đồ tính cấu kiện nén lệch tâm lớn khi x=2a’ 175
-Hình 7.9 Sơ đồ tính toán 176
-Hình 7.10 Sơ đồ tính cấu kiện nén lệch tâm lớn khi x=2a’ 178
-Hình 7.11 Sơ đồ bố trí cốt xiên 182
-Hình 7.12 Biểu đồ ứng suất của cấu kiện chịu nén lệch tâm 184
-Hình 7.13 Sơ đồ kiểm tra nứt 184
Trang 7-PHẦN I : TÀI LIỆU CƠ BẢN
CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI
1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
1.1.1 Vị thí địa lý:
a Vị trí vùng dự án:
Công trình thủy lợi hồ chứa nước Lái Bay nằm tại địa phận xã Phỏng Lái,phía Bắc huyện Thuận Châu, phía Đông Bắc của tỉnh Sơn La Vùng tuyến dựkiến xây dựng công trình có tọa độ địa lý nằm trong khoảng:
Từ: 21033’30” đến 21034’35” vĩ độ Bắc
Từ: 103032 đến 103034 kinh độ Đông
b Vị trí công trình đầu mối:
Hồ chứa nước Lái Bay nằm trên địa phận bản Lái Bay, thuộc xã PhóngLái, thuộc khu vực chân đèo Pha Đin, cách HTX khai hoang Bình Thuậnkhoảng 8 km
c Vùng hưởng lợi:
Vùng hưởng lợi phân thành 2 khu vực:
Khu vực thứ nhất: Gồm các bản Cang, bản Lái Lè nằm dọc theo suối Huổi Lái có diện tích nhỏ hẹp Đó là khu vực có diện tích cần tưới cho 30 ha lúa mùa, 10 ha lúa chiêm xuân, đồng thời khu này và bản Lái Bay còn được hưởng lợi từ hai con đường dân sinh (số 1 và số 2) từ quốc lộ 6 đi vào hồ chứa nước Lái Bay
Khu vực thứ hai: Khu vực trung tâm xã Phỏng Lái có những bãi tương đối bằng phẳng (Hợp tác xã khoai hoang Bình Thuận) Đó là khu vực có diện tích cần tưới cho 300 ha chè, cà phê và cung cấp nước sinh hoạt cho 7000 người dân
d Đặc điểm địa hình và địa mạo:
Đây là khu vực núi cao trong vùng Tây Bắc có cao độ trung bình lớn (trên
720 m đối với khu tưới và trên 890 m đối với khu đầu mối), địa hình khu vực
có độ dốc tự nhiên lớn, những nơi có địa hình bằng phẳng đều tập trung dọctheo các khe suối nên thường có diện tích nhỏ hẹp
Tại vị trí tuyến đập lựa chọn lòng suối rộng khoảng 1015m, thung lũng dạngchữ V, khá cân đối, độ dốc ngang địa hình khoảng 30400
Địa hình hai bên vai đập rất dốc, đáy khe suối hẹp, chỉ từ 68m.Vai đồi bên phảidốc Vai đồi bên trái thoản hơn và có eo yên ngựa phía giáp núi
Trang 8 Cao độ mặt đất tự nhiên tại tim tuyến tràn lớn hơn nhiều so với cao trình ngưỡngtràn (+913,9) và đáy đường tràn dọc.
Độ dốc của mặt đất tự nhiên dọc theo tim tuyến tràn rất dốc, từ 130 200
Tuyến tràn phải nằm kẹp giữa phía giáp liền kề bên trái là đập đất, phía bên phải
là các ao của nhân dân địa phương
Dọc theo tuyến tràn, địa hình dốc, nhưng dốc vác nghiêng không đều, cao ở phiabên phải, thấp ở phía bên trái (phía suối)
Cách cửa ra của tuyến tràn không xa là cầu đỡ ống vượt qua suối
Tuyến cống ngầm lấy nước nằm ở bên vách bờ phải rất dốc
Khu hưởng lợi – Khu hưởng lợi chủ yếu tập trung tại khu vực trung tâm xãPhỏng Lái có diện tích trên 600ha địa hình tương đối bằng phẳng thuận lợi cho việcphát triển cây công nghiệp và cây ăn quả Ngoài ra còn một vài khu ruộng nhỏ lẽ trồnglúa nước, không bằng phẳng
Biểu đồ quan hệ F-Z, V-Z:
Hình 1.1 Đường đặc tính hồ chứa Lái Bay F=f(z)
Trang 9Hình 1.2 Đường đặc tính hồ chứa Lái Bay V=f(Z0)
1.1.2 Điều kiện thủy văn khí tượng:
a Lưu vực.
Nguồn nước chính cung cấp cho hồ là suối Huối Lái (Lái Bay) và các nhánh suốicủa nó Suối Huổi Lái bắc nguồn từ lưu vực trên đỉnh đèo Pha Đin chảy qua cácbản Lái Bay, bản Cang, bản Lái Lè, bản Kính trước khi vào hang Kast
Bảng 1 Đặc trưng hình thái của lưu vực Lái Bay tính đến tuyến công trình
(Km2)
L(Km)
Trang 10phủ thực vật, nhóm những kiểu thảm phủ thực vật nhiệt đới ở vùng thấp và
vùng có độ cao trung bình dưới 1000m ở miền nam và dưới 700m ở mền bắc,
với lưu vực Lái Bay thì thẳm phủ thực vật thuộc nhóm rừng thưa cây lá rộng
nhiệt đới hoặc vùng rừng thưa lá kim, tầng phủ dày của trầm tích đá vôi xen
kẹp với trầm tích sa diệp thạch, với hoạt động kiến tạo, phong hóa tạo ra các
đất thấp ven suối
1.1.2.2 Chế độ mưa:
1.1.2.2.1 Đặc điểm chung:
Bảng 2 Phân phối lượng mưa tại một số trạm đo mưa trên khu vực:
Thuận
Lượng mưa bình quân lưu vực có thể lấy theo lưu lượng mưa Sơn La X0 = 1394mm
Lượng mưa ngày lớn nhất:
Bảng 1 Lượng mưa 1 ngày lớn nhất tại trạm Sơn La và Thuận Châu
Trạm Đặc trưng thống kê Lưu lượng ngày lớn nhất Hp (mm)
Từ bảng trên ta thấy được lượng mưa 1 ngày lớn nhất của Sơn La lớn hơn, để an
toàn khi tính lũ sử dụng kết quả tính lượng mưa ngày lớn nhất của Sơn La
b Gió:
Gió ở miền Tây Bắc nói chung phụ thuộc chủ yếu vào địa hình địa phương Ở
những nơi tương đối thoáng địa hình cao, xu thế chung là về mùa đông hướng gió
thịnh hành thiên về hướng Bắc và Đông, về mùa hạ thiên về các hướng Tây và Nam
Tôc độ gió trung bình không lớn, trên các rẻo cao thoáng gió tốc độ tăng rỏ rệt so với
các vùng thấp, có thể đạt tới 23 m/giây Ở vùng núi Tây Bắc tuy không có bão đổ bộ
tới nhưng không loại trừ khả năng xảy ra trường hợp có tốc độ gió cực lớn đạt tới 30
40 m/giây, và có thể lớn hơn nữa là xoáy lốc hoặc giông nhiệt địa phương Tốc độ gió
Trang 11trung bình lớn nhất và hướng gió được mô tả qua chuỗi số liệu thực đo tại trạm Sơn La(bảng 1.4).
Bảng 1 Hướng gió và tốc độ gió lớn nhất trên khu vực trạm khí tượng Sơn La.
Diển biến quá trình năm của nhiệt độ chia thành 2 mùa rõ rệt Về mùa hạ, ngay từtháng IV nhiệt độ đã lên cao, thời gian các tháng nóng kéo dài từ tháng IV đếntháng IX, 3 tháng nóng nhất từ tháng V đến tháng VIII, sau đó nhệt độ bắc đầu
hạ thấp tháng XI đến tháng II năm sau do bị ảnh của gió mùa Đông Bắc đã suyyếu Tuy nhiên ở đây nhiệt độ tối cao cũng đạt tới 39,80C xảy ra vào tháng IV và
Trang 12nhiệt độ tối thấp nhất cũng có thể xuống tới -2,00C xảy ra vào tháng I, thángXII Đặc trưng chế độ nhiệt của khu vực dự án được phản ảnh qua số liệu thực
đo nhiệt độ không khí của trạm Sơn La được trình bày ở bảng 1.7
Bảng 1 Các đặc trưng nhiệt độ tháng, năm của trạm Sơn La.
Đặc trưng độ ẩm trong khu vực được thể hiện qua thống kê biến trình năm độ ẩmtương đối của trạm khí tượng Sơn La được trình bày ở bảng 1.8
Bảng 1 Đặc trưng độ ẩm tương đối theo số liệu thống kê của trạm Sơn La (%).
e Bốc hơi và tổn thất bốc hơi tại khu vực xây dựng công trình:
Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm Zo trên lưu vực:
Bảng 1 Tổng lượng bốc hơi trung bình tháng và năm tại trạm Sơn La.
Trang 13Zp mm 73,3 89,5 121,1 114,8 98,7 69,6 60,7 54,8 60,1 68,0 65,1 68,0 943,8
Bảng 2 Phân bố tổn thất bốc hơi theo các tháng trong năm trên lưu vực
Z(mm
) 27,3 33,4 45,2 42,8 36,8 26 22,6 20,4 22,4 25,4 24,3 25,4 352
1.1.2.3 Dòng chảy năm thiết kế:
Các đặc trưng dòng chảy của lưu vực tính toán lấy theo trạm Bản Cuốn
A Cv
O
(3-2)Trong đó: A = 1,3 theo lưu vực tương tự hoặc phân khu (QP)
M0: Mô đun dòng chảy trung bình nhiều năm ( l/s.km2)
F: Diện tích lưu vực: 5,4( km2)
Thay vào ta có:
Hệ số phân tán: Cv = 0,35; Hệ số chênh lệch, lấy Cs = 2Cv ta có Cs = 0,70
Trang 14Bảng 3 Dòng chảy năm thiết kế tại các tuyến công trình Lái Bay
Đặc trưng thống kê Lưu lượng ứng với tần suất thiết kế
0,100 0,35 0,70 0,136 0,128 0,121 0,096 0,075 0,070 0,065
Bảng 4 Phân phối dòng chảy trong năm tần suất 75%
1.1.2.4 Dòng chảy lũ:
Lưu lượng đĩnh lũ thiết kế Qmax,P=1% = 115,55 m3/s
Lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra Qmax,P=0,2% = 144,82 m3/s
Quá trình lũ thiết kế hồ chứa nước Lái Bay (P=1%) như sau:
Hình 4.1 Đường quá trình lũ đến thiết kế Q 1% = f(t) hồ chứa nước Lái Bay
Bảng 5 Quá trình lũ đến hồ chứa nước Lái Bay lấy theo các tần suất
T(h) (m3/s)Q T(h)
Q(m3/
Q(m3/
Q(m3/
Q(m3/
Q(m3/s)0.17 0.00 0.17 0.00 0.17 0.00 0.17 0.00 0.18 0.00 0.18 0.000.33 0.15 0.34 0.13 0.34 0.12 0.34 0.11 0.35 0.09 0.36 0.070.50 3.33 0.50 2.95 0.51 2.66 0.51 2.49 0.52 1.99 0.53 1.710.66 18.10 0.67 16.03 0.68 14.44 0.68 13.54 0.70 10.84 0.71 9.270.83 45.62 0.84 40.39 0.85 36.40 0.85 34.12 0.87 27.31 0.89 23.36
Trang 150.99 78.20 1.01 69.24 1.02 62.40 1.02 58.50 1.05 46.82 1.07 40.051.16
107.60 1.17 95.27 1.19 85.86 1.19 80.49 1.22 64.43 1.25 55.101.32 129.03 1.34 114.25 1.36 102.96 1.36 96.52 1.40 77.26 1.42 66.071.49 141.20 1.51 125.02 1.53 112.66 1.53 105.62 1.57 84.54 1.60 72.30
1.66 144.82 1.68 128.23 1.70 115.55 1.71 108.33 1.75 86.71 1.78 74.16
1.82 141.78 1.84 125.53 1.86 113.13 1.88 106.06 1.92 84.89 1.96 72.601.99 134.10 2.01 118.74 2.03 107.00 2.05 100.31 2.10 80.29 2.14 68.672.15 123.39 2.18 109.25 2.20 98.45 2.22 92.30 2.27 73.88 2.31 63.182.32 111.22 2.35 98.48 2.37 88.75 2.39 83.20 2.45 66.59 2.49 56.952.48 98.48 2.51 87.19 2.54 78.58 2.56 73.67 2.62 58.96 2.67 50.432.65 86.02 2.68 76.17 2.71 68.64 2.73 64.35 2.79 51.51 2.85 44.052.81 74.29 2.85 65.78 2.88 59.28 2.90 55.57 2.97 44.48 3.02 38.042.98 63.58 3.01 56.29 3.05 50.73 3.07 47.56 3.14 38.07 3.20 32.563.15 54.02 3.18 47.83 3.22 43.10 3.24 40.41 3.32 32.34 3.38 27.663.31 45.62 3.35 40.39 3.39 36.40 3.41 34.12 3.49 27.31 3.56 23.363.64 31.86 3.68 28.21 3.73 25.42 3.75 23.83 3.84 19.08 3.91 16.323.97 21.87 4.02 19.36 4.07 17.45 4.09 16.36 4.19 13.09 4.27 11.204.30 14.92 4.35 13.21 4.41 11.90 4.43 11.16 4.54 8.93 4.63 7.644.64 9.99 4.69 8.85 4.75 7.97 4.77 7.48 4.89 5.98 4.98 5.124.97 6.66 5.02 5.90 5.08 5.32 5.11 4.98 5.24 3.99 5.34 3.415.79 2.32 5.86 2.05 5.93 1.85 5.97 1.73 6.11 1.39 6.23 1.196.62 0.72 6.70 0.64 6.78 0.58 6.82 0.54 6.99 0.43 7.12 0.378.28 0.15 8.37 0.13 8.47 0.12 8.52 0.11 8.73 0.09 8.89 0.079.93 0.00 10.05 0.00 10.17 0.00 10.23 0.00 10.48 0.00 10.67 0.0013.24 0.00 13.40 0.00 13.56 0.00 13.64 0.00 13.97 0.00 14.23 0.00
1.1.2.5 Lưu lượng dẫn dòng thi công:
Lưu lượng dẫn dòng P=10% trong các tháng mùa kiệt tại Lái Bay như sau:
Bảng 6 Lưu lượng dẫn dòng thi công tại tuyến đập Lái Bay
10% 0,154 0,189 0,215 0,717 3,714 3,796 1,420 0,437 0,433Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng cho thời đoạn 6 tháng (từ tháng 11 đến tháng 4năm sau ) với P=10% thì lưu lượng Q=0,717 m3/s
Chọn lưu lượng thiết kế công QKT=0,8 m3/s (tính đến khi có mưa sớm
Trang 16 WLL: Khối lượng chất lơ lửng hàng năm (T/năm)
Wdđ: Khối lượng chất di đẩy hàng năm (T/năm)
Wbc: Tổng lượng bùn cát giữ trong kho (T/n)
Vbc: Tổng thể tích bùn cát giữ trong kho (m3/s)
1.1.2.6 Quan hệ Q-Z tại các tuyến:
Dựa theo số liệu đo mặt cắt ngang, mặt cắt dọc và khảo sát bề mặt lòng suối, đường quan hệ lưu lượng mực nước Q=f (Z) tại các tuyến công trình đã được xây dựng bằng công thức thủy lực:
2
1 3
2
JRn
1
Q Trong đó: Q: Lưu lượng nước (m3/s)
Trang 17Hình 2.1 Quan hệ Q=f(Z hl ) hạ lưu cửa ra của đường tràn vào suối Lái Bay
1.1.3 Điều kiện địa chất:
Hệ thống đức gãy có biên độ dịch chuyển đứng từ vài chục đến hàng trăm mét
Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến là hệ thông trẽ nhất và có kích thướcnhỏ Chúng thường làm dịch chuyễn đứt gãy phương á vĩ tuyến với biên độ 1030m, biên độ dịch chuyển đứng của chúng khoảng 100200m Các đức gãytrong vùng là các đứt gãy cỗ và được phủ kín bằng các lớp sét Đệ tứ nên độthẩm thấu nước không lớn và không gây nguy hiểm cho đập Các thành tạo trầmtích biến chất của hệ tầng Hàm Rồng và Đông Sơn sau khi dị uống nếp thànhcác vết lồi lõm nhỏ với trục theo phương TB-ĐN bởi các lực ép có phương ĐB-
TN, các nếp uốn thường có chiều rộng 500600m và cánh kha cân với góc dốc
50800 cắm về ĐB-TN
Trang 181.1.3.2 Động đất thiết kế:
Theo TCXDVN 375 : 2006 – Thiết kế công trình chịu động đất, vùng dự án côngtrình Hồ chứa nước Lái Bay, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La có gia tốc nền bằng0,1318 Theo phân loại động đất của thang MKS-64 thì công trình nằm trong vùngđộng đất cấp VIII Theo phân loại động đất của thang MM thì công trình nằm trongvùng động đất cấp VII Do vậy cấp động đất của vùng dự án lấy cấp 8 tyheo thangMKS-64
a Đặc điểm của các quá trình địa chất động lực:
Đặc diểm phong hóa đá gốc:
Do đặc điểm khí hậu nhiệt đới, đặc điểm địa hình, cấu trúc địa chất, thành phầnthạch học của các đá khác nhau quá trình phong hóa vật lý, hóa học phát triển mạnh
và không đồng đều tạo nên lớp phủ có chiều dày khác nhau trên phần lớp các đá gốctrong vùng Theo tài liệu đo vẽ địa chất, các hố khoan, đào mặt cắt võ phong hóa đágốc được chia thành các đới sau:
Lớp sườn tàn tích edQ: Phát triển trên hầu hết các thành tạo dất đá trong vùng cóchiều dày 020m
Lớp bồi lũ tích apQ: Phân bố tập trung trong phạm vi lòng suối tại vị trí đặt đậpvới bề dày 017m
Đới phong hóa mãnh liệt IA1: Đá gốc bị phong hóa mãnh liệt thành đất lẫn dămcục, tảng, chiều dày từ một vài mét đến 14m và có thể lớn hơn nữa
Đới đá phong hóa IB: Đá gốc bị nứt nẻ mạnh, phong hóa trung bình thành phầnkhoáng vật bị biến đổi mạnh dọc theo khe nứt Khe nứt mở hoặc bị nhét bởi sét,sạn, bề mặt oxit sắt hóa Chỉ tiêu cơ học khối đá giảm đến 3050% so với đákhông bị phong hóa Đá cứng chắc trung bình
Chiều dài đới từ thây đổi từ 3,9010,30m
Đới đá nứt nẻ IIA: Đá gốc bị nứt nẻ trung bình đến mạnh, bề mặt khe nứt đôi chỗ
bị biến đổi nhẹ và bám oxit sắt hoặc được lấp nhét bằng các khoáng vật thứsinh Chỉ tiêu cơ học khối đá giãm nhẹ từ 1020%, tính thấm nước tăng cao sovới đá nguyên vẹn ít nứt nẻ Đá cứng chắc
Trang 19 Đới đá tương đối nguyên vẹn IIB: Đá tươi, nứt nẻ yếu đến trung bình, không bịảnh hưởng của tác nhân phong hóa, chiều sâu không nghiên cứu hết.
Hoạt động trượt lở:
Hiện tượng trượt lở trong tần phủ phát triển trung bình trong khu vực phạm visườn đồi vùng sườn dốc ớn không đều, trên sườn gần khu vực đập dân không códấu tích của các quá trình sạt trượt và di chuyển vật liệu trên sườn dốc
Trên vùng sườn dốc thường gặp các tảng đá lăn, phong hóa sót kích thước từ vàichục cm đến hàng mét nằm trong lớp edQ Do đó cần chú ý các tảng đá này khithi công các hố móng hở hoặc đường giao thông vì có thể gây nguy hiểm chongười và thiết bị
1.1.3.4 Đặc điểm địa chất thủy văn:
Các khe suối hầu hết đều bắt nguồn từ các đỉnh núi cao, dốc Mực nước và lưulượng phụ thuộc vào mùa trong năm, vào mùa lưu lượng dồi dào, vào mùa khô nướcsông cạn, dòng chảy nhỏ, nguồn cấp bổ sung là nước trong đới đá nứt nẻ và thảm thựcvật trên cao đưa xuống
Nước ngầm trong khu vực nghiên cứu tàng trữ chủ yếu tầng cát cuội sỏi bỏ rời đệ
tứ và trong đới nứt nẻ (tồn tại trong các đới khe nứt) Tại khu vực vùng tuyến đậpnước ngầm phân bố chủ yếu ở phần trên cùng của đá gốc, trong đới đá phong hóa, nứt
nẻ Nước ngầm có nguồn cấp chính là nước mưa
Trong phạm vi nền móng các hạng mục công trình đã tiến hành thí nghiệm địachất thủy văn (ĐCTV) tại hiện trường bằng các phương pháp thí nghệm ép nước trong
hố khoan để xác định tính thấm của các lớp đất đá, mực nước ngầm dưới đất Kết quảthí nghiệm ĐCTV được tông hợp cho các lớp đất đá ĐCCT
1.1.3.5 Phân loại các lớp đất đá theo tính chất xây dựng:
Các lớp đất phủ:
Được chia thành các lớp như sau:
- Lớp số 1: Là các tích tụ mềm dính có nguồn gốc sườn tàn tích (edQ)
- Lớp số 2: Là các tích tụ rời rạc cuội sỏi, tảng lẩn cát, dăm sạn, có nguồn gốc bồi
lũ tích (apQ)
Trang 20- Lớp số 3: Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Các đá phong hóa mãnh liệt thành sétlẩn dăm cục đá gốc.
Các lớp đá (đới đá):
Theo yếu tố thành phần vật chất, kiến trúc cấu tạo và thế nằm của đá, cấp độphong hóa, nứt nẻ làm biến đổi tính chất cơ lý đá theo chiều sâu, các khối đá nền trongkhu vực đập và tuyến năng lượng được chia thành các lớp ĐCCT khác nhau
- Lớp số 4: Đới phong hóa (IB): Đá kém cứng chắc đến cứng chắc trung bình
- Lớp số 5: Đới đá nứt nẻ (IIA): Đá khá tươi nứt nẻ mạnh chỉ tiêu cơ học của đágiảm nhẹ so với đới đá tươi tương đối nguyên vẹn cung nguồn gốc
1.1.3.6 Điều kiện địa chất công trình nền đập đất:
Tại vị trí tuyến đập lựa chọn lòng suối rộng khoảng 1015m, thung lũng dạngchữ V cân đối, độ dốc ngang địa hình khoảng 30 `400 Theo kết quả đo vẽ địa chất vàtài liệu khoan khảo sát cho thấy lớp phủ cả hai bên vai trái, vai phải có bề dày thây đổi
từ 620m và có thể lớn hơn do một số lỗ khoan khảo sát kết thúc trong lớp này
Lòng suối tại khu vực xay dựng công trình trung bình khoảng 1015m, chủ yếulòng sông lộ lớp tảng, cuội lẫn ít cát nguồn gốc lũ bồi tích với bề dày đã khoan là6.10m Tại đoạn tuyến xây dựng đập đất, cuội tảng có kích cỡ khác nhau phổ biến từ3.07.0cm, đôi chổ lớn tới khoảng 1.0m và mấp mô theo lòng suối, độ dốc của suốikhông lớn, bề rộng của sông tương đối đều khu vực đập
Địa tầng ĐCCT nền đập cụ thể như sau:
* Vai trái (lỗ khoan KĐ4, KĐ5)
Nhìn chung địa tầng các lớp ĐCCT vai trái có tầng phủ dày Trong quá trìnhkhoan khảo sát vai đập trái, tại lỗ khoan KĐ4 và KĐ5 đã khoan đến độ sâu 15m (KĐ5)
và 20m (KĐ4) nhưng chưa phát hiện thấy lớp đá gốc
Tầng phủ edQ+IA1 có bề dày tương đối lớn Tại các lỗ khoan KĐ4 và KĐ5 đãkhoan đến độ sâu 15 và 20m nhưng chua qua hất được lớp đất phủ
Trang 21màu.Từ 1.01.30m gặp cuội tảng rất to Lớp này phân bố tập trung dọc theo lòng suối,trên bề mặt địa hình.
- Đới đá phong hóa IB: Đới đá phong hóa trung bình có thành phần đá sét vôichứa sét màu xám xẫm, cấu tạo phân lớp mỏng, phong hóa trung bình, đa nứt nẻ, độcứng trung bình Tỷ lệ lấy khoan TCK=90%, hệ số chất lượng đá RQD=25%
- Đới đá tươi nứt nẻ trung bình IIA: Đới đá tươi nứt nẻ có thành phần đá sét vôichứa sét màu xám sáng, đôi chổ xen kẹp sọc trắng, cấu tạo phân lớp mỏng, phong hóanhẹ, nứt nẻ trung bình Đá tươi màu, tỷ lệ lõi khoan TCK=90%, hệ số chất lượng đáRQD=45% Đoạn từ 19.219.5m có bám màng oxit sắt
* Vai phải.
Tại vị trí vai phải đập đã khoan khão sát 02 lỗ khoan, được ký hiệu là KĐ1 vàKĐ2 Địa tầng các lớp ĐCCT vai phải có bề dày tầng phủ thay đổi từ 14.70m đến lớnhơn 20m ( do lỗ khoan KĐ1 vẩn nằm trong tầng phủ)
- Tầng phủ edQ+ IA1 có bề dày thay đổi từ 14.70m (KĐ2) đến lớn hơn 20m(KĐ1)
- Đới đá phong hóa IB: Đới đá phong hóa trung bình có thành phần đá sét vôichứa sét màu xám xẫm, cấu tạo phân lớp mỏng, phong hóa trung bình, đá nứt nẻ, độcứng trung bình Tỷ lệ lấy khoan TCR=85,5%, hệ số chất lượng đá RDQ=10%
- Đới đá tươi nứt nẻ trung bình IIA: Đới đá tươi nứt nẻ có thành phần đá sét vôichứa sét màu xám xanh đen, cấu tạo phân lớp mỏng, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình
Đá cứng chắc, tươi màu, tỷ lệ lỗ khoan TCR= 95%, hệ số chất lượng đá RQD=80% Nước ngầm tồn tại trong đới đá phong hóa nứt nẻ sâu 1.020m từ mặt đất
Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất đá nền đập đất: Xem bản tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớpđất đá nền đập đất ở cuối phần thuyết minh
1.1.3.7.Điều kiện địa chất công trình nền đường tràn.
Địa tầng ĐCCT tuyến đường tràn cụ thể như sau:
Nhìn chung địa tầng các lớp ĐCCT tại tim tuyến đường tràn có tầng phủ dày.Trong quá trình khảo sát đã tiến hành khoan 04 lỗ khoan và được ký hiệu KT1, KT2,KT3, KT4 Bề dày tầng phủ tương đối lớp, các lỗ khoan KT1, KT2 và KT3 không gặplớp đá gốc Lỗ khoan KT4 gặp đá gốc tại độ sâu 19.0m
Trang 22- Tầng phủ edQ+apQ+IA1 có bề dày tương đối lớn bề dày lớp thay đổi từ 19.0m(KT4) đến lớn hơn 20m (do các lỗ khoan KT1 và KT2 kết thúc trong lớp này).
- Đới đá tươi nứt nẻ trung bình IIA: Đới đá tươi nứt nẽ có thành phần đá sét vôichứa sét màu xám xanh, cấu tạo phân lớp, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình, mặt khenứt có bám màng oxit sắt Đá cứng chắc, tươi màu, tỷ lệ lõi khoan TCR=85%, hệ sốchất lượng đá RQD=45% Lớp này phân bố tại độ sâu 19m
1.1.3.8.Điều kiện địa chất công trình nền công ngầm
Địa tầng ĐCCT tuyến cống ngầm cụ thể như sau:
Tuyến cống ngầm nằm bên phải đập Nhìn chung địa tầng các lớp ĐCCT vai trai
có tần phủ tương đói dày Trong quá trình khão sát đã tiến hành khoan 03 lỗ khoan vàđược ký hiệu KC1, KC2, KC3 Bề dày tầng phủ tương đối lớn, tất cả các lỗ khoan đềukhông gặp đá gốc
Tầng phủ edQ+apQ+IA1 có bề dày tương đối lớn Bề dày lớp tại các lỗ khoan xácđịnh được là 10m và có thể lớn hơn ( do các lỗ khoan đều kết thúc trong lớp này)
1.1.3.9.Điều kiện địa chất công trình tuyến đường ống chính:
Tuyến đường ống chính có chiều dài 9.80km Tuyến ống đi qua 3 kiểu địa hìnhchính như sau:
+ ĐỊa hình thung lũng bằng phẳng: kiểu địa hình này phân bố rộng rãi trong khuvực đoạn tuyến đi qua, chủ yếu là ruộng bậc thang trồng lúa của nhân dân trong vùng.+ Địa hình sườn đồi thoải, bóc mòn mạnh: kiểu địa hình này phân bố cục bộtrong phạm vi khảo sát với độ dốc ngang địa hình trung bình
+ Kiểu địa hình núi đá cao, dốc ngang lớn: kiểu địa hình này phân bố tương đốirộng rãi với độ dốc ngang địa hình lớn, bề mặt hiểm trở
Địa tầng khu vực đoạn tuyến ống chính đi qua bao gồm cac lớp như sau:
- Lớp sườn tàn tích (edQ): Sét – sét pha lẫn dăm sạn trạng thái dẻo cứng – nữacứng Chiều dài trung bình 1.50m
- Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Cát bột kết phong hóa mãnh liệt tạo thành sétlẫn dăm, đá phong hóa, trạng thái nữa cứng-cứng Bề dày đã khoan, đào là 1.50m
- Đới đá phong hóa (IB): Đá gốc bị phong hóa, nứt nẻ mạnh: Tuyến ống chính đi quavùng địa chất ổn định, thuận lơi cho việc đặt ống dẫn nước
Trang 231.1.3.10 Điều kiện địa chất công trình tuyến đường ống cấp 1 và cấp 2:
Tuyến đường ống cấp 1 và cấp 2 chạy trên 2 nền địa hình, địa chất như sau:
+ Địa hình thung lũng bằng phẳng: Kiểu địa hình này phân bố rộng rãi trong khuvực đoạn tuyến đi qua, chủ yếu la ruộng bậc thang trồng lúa của nhân dân trong vùng.+ Địa hình sườn đồi thoải, bóc mòn mạnh: Kiểu địa hình này phân bố cục bộtrong phạm vi khảo sát với độ dốc ngang địa hình trung bình
Địa tầng khu vực đoạn tuyến ống cấp 1 và cấp 2 đi qua bao gồm các lớp như sau:
- Lớp sườn tàn tích (edQ): Sét – sét pha lẫn dăm sạn trạng thái dẻo cứng – nữacứng Chiều dày trung bình 1.50m
- Đới phong hóa mãnh liệt (IA1): Cát bột kết phong hóa mãnh liệt tạo thành sétlẫn dăm, đá phong hóa, trạng thái nữa cứng cứng Bề dày đã khoan, đào là 1.50m
1.1.3.11.Điều kiện địa chất vùng lòng hồ.
Điều kiện địa hình địa mạo
Toàn bộ lòng hồ được bao bọc bởi bờ hồ là vùng sườn núi có độ dốc phổ biến 25
Điều kiện địa chất:
Theo kết quả đo vẽ địa chất công trình tỷ lệ 1:5.000 kết hợp với tài liệu khoanthăm dò đập đất:
a Các lớp đất tầng phủ:
Các lớp đất nguồn gốc sườn tàn tích ( edQ): Nhìn chung trong vùng lòng hồ, lớpđất phủ pha tàn tích chiếm tỷ lệ diện tích kha lớn Đât á sét lẫn dăm sạn, đá tảng lăn(có chổ là hỗn hợp dăm sạn tảng lăn và đất á sét) màu nâu, nâu vàng, nâu đỏ nhạt,trạng thái cứng, chiều dày thay đổi tù 5.020m, đôi chỗ có thể dày hơn Dăm sạn, đatảng lăn thành phần là đá cát bột kết, sét kết kích thước từ 0.51.5cm, phân bố khôngđiều theo diện và chiều sâu
Tích tụ thềm (apQ), lòng suối (adQ): trong lòng hồ các tích tụ này gặp ở phần văn 2
bờ, lòng suối với chiều dài mõng rất khác nhau từ 0.510.0 cục bộ có chỗ chiều dàythềm tích tụ lên đến 17m và diện tích phân bố không đều Tích tụ này phổ biến là hỗn
Trang 24b.Đá gốc:
Trong phạm vi nghiên cứu khu vực lòng hồ, đá gốc lộ ra rất nhiều dọc theo haibên bờ sông và ta luy dương Đá gốc thuộc Điệp Mó Tôm có thành phần đá vôi màuxám đen, hạt vừa, phân lớp mỏng xen sét vôi, đôi chổ dạng khối hoặc phân lớp dày
1.1.4 Điều kiện địa chất thủy văn:
Nước mặt tập trung chủ yếu ở suối Vào thời kỳ mưa lũ, mực nước dâng cao, cókhi lên đến vài mét đến 57m và chảy rát mạnh
Nước ngầm trong khu vực nghiên cưu tàng trữ chủ yêu trong đới đá nứt nẻ Tạithời điểm khão sát không phát hiện thấy các điểm lộ nước ngầm
1.1.4.1 Các hiện tượng địa chất động lực:
Trong khu vực lòng hồ không phát hiện thấy hiện tượng sạt lỡ Hiện tượng nàychỉ xảy ra ở khu vực có sườn dốc, thảm thực vật mỏng, thưa thớt và đặc biệt là có đấttầng phủ dày chủ yếu diển ra trong mùa mưa Đất đá ở đây bị phong hóa rất mạnh vớichiều sâu phong hóa dự kiến đến 10 20m và đôi chổ sâu hơn 20m
1.1.4.2 Đánh giá điều kiện ĐCCT vùng hồ:
- Vấn đề thấm mất nước:
Từ các yếu tố địa chất công trình, hồ chứa nước Lái Bay cơ bản có khả năng dâng
và giữ nước mức thiết kế vì dãy phân hủy quanh hồ rất cao so với mực nước dâng bìnhthường Đất đá trong khu vực lòng hồ được cấu trúc bởi các tầng đá có tính thấm vừađến trung bình hoặc yếu
Hướng thấm có khả năng xảy ra tại đới nứt nẻ tăng cao, hệ thông khe nứt, khidâng nước hồ có thể xuất hiện dòng thấm qua nền đập đất xuống hạ lưu và dòng thấmqua 2 vai đập Ngoài ra khó có vấn đề thấm mất nước sang thung lũng sông bên cạnh
do địa hình xung quanh hồ đều có độ cao lớn
- Tái tạo bờ hồ và bồi lắng lòng hồ :
Phần lớn bờ hồ có độ dốc tương đối lớn, thảm thực vật che phủ dày thưa rất khácnhau và đất tầng phủ củng dày mỏng khác nhau do đó hiện tượng sạt, trượt trong lòng
hồ có thể xảy ra khi nước dâng Do đó, việc xây dựng công trình sẽ ảnh hưởng nhấtđịnh đến ổn định của bờ hồ cũng như gây nên hiện tượng bồi lắng lòng hồ Để đảmbảo tuổi thọ của hồ chứa và toàn công trình cần có biện pháp thải xã bùn cát khi xã lũ
để giảm lượng bồi lắng của hồ chứa
Diện tích hồ không lớn và nằm sâu tromg lục địa, gió thổi trong khu vực này rấtnhẹ Những yếu tố này làm hạng chế tác động của sóng đối với việc tái tạo bờ hồ.Nguồn vật chất bồi lắng lòng hồ chủ yếu là từ thượng nguồn đưa xuống, phần lớnnguồn vật chất do hiện tượng xói mòn… Vào mùa mưa lũ, do suối có độ dốc khônglớn, chảy giữa các dải núi cao trung bình Các sản phẩm hạt mịn bị cuốn theo dòng lũ,
Trang 25hạt cở lớn được lắng đọng một phần hoặc duy chuyển dần xuống hạ lưu tăng khả năngbồi lắng Để đảm bảo dung tích chứa nước cần thiết của hồ chứa cần có biện pháp cụthể như : Trồng rừng đầu nguồn, xã lũ kết hợp xã cát hợp lý, quy hoạch bãi thãi thicông cho các hạng mục khu vực đập đầu mối
- Ngập và bán ngập :
Trong phạm vi ngập và bán ngập của hồ không có các di tích văn hóa nào cũngnhư không có tài nguyên khoáng sản quý hiếm, chỉ có một số ít dân cư sinh sống,ruộng bậc thang và nương đang được nhân dân địa phương canh tác Ty nhiên, khimực nước hồ dâng cao, một số khu vực không bị ngập nhưng mực nước dưới dất cũngdâng cao Mực nước dưới đất sẽ gây lầy hóa làm tăng khả năng sạt trượt tầng phủ dẫnđến quá trình bồi lắng và dung tích hồ chứa
1.1.5 Tình hình vật liệu xây dựng :
- Mỏ đất VL1 (khảo sát tại giai đoạn TKKT): Nằm về phía hạ lưu tuyến đập,ngay bên cạnh đường vào bản Lái Bay, cách vị trí đập khoảng 1.5 Km Khu vực dựkiến khai thác là một phần quả đối kích thước 200m x 200.m, diện tích S = 40 000 m2.Lớp phủ thực vật ở đây là các cây gỗ nhỏ và cây tạp Tại đây đã bố trí 2 hố đào Các
hố đào được khảo sát tới độ sâu 5,0m vẫn chưa gặp tầng đá gốc phong hoá Trừ chiềudày lớp phủ thực vật cần bóc bỏ khoảng 0,5 m thì độ sâu khai thác dự kiến đạt khoảng
> 5 m Trữ lượng đạt khoảng 200 000 m3 Kết quả cho thấy đất vật liệu tại đây là sétpha nặng mầu nâu hồng, xám nâu đốm trắng chứa ít sạn nhỏ, đất có trạng thái cứng.Các chỉ tiêu cho ở bảng sau :
- Mỏ đất VL2 (khảo sát tại giai đoạn TKKT): Nằm về phía hạ lưu tuyến đập,ngay bên cạnh đường vào bản Lái Bay, cách vị trí đập khoảng 2.0 Km Khu vực dựkiến khai thác là một quả đối có kích thước 300m x 400.m, diện tích S = 120 000m2 Lớp phủ thực vật ở đây là các cây gỗ nhỏ và cây tạp Tại đây đã bố trí 3 hố đào Các
hố đào được khảo sát tới độ sâu 5,0m vẫn chưa gặp tầng đá gốc phong hoá Trừ chiềudày lớp phủ thực vật cần bóc bỏ khoảng 0,5 m thì độ sâu khai thác dự kiến đạt khoảng
từ 3-5 m Trữ lượng đạt khoảng 400 000 m3 Kết quả cho thấy đất vật liệu tại đây làsét pha nặng mầu nâu hồng, đốm trắng lẫn ít sạn nhỏ, đất có trạng thái cứng
Trữ lượng đất ở các bãi nêu trên đủ để đắp đập đất Tuy nhiên, do chiều dày khaithác mỏ mỏng, việc đánh giá trũ lượng của từng bãi chỉ mới ở mức ước tính Trong thicông cần xác định thêm để dự phòng đất đắp, nhất là đất đắp chống thấm
1.2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ:
Xã Phóng Lái là xã vùng 2 của huyện Thuận Châu gồm có 19 bản, với dân sốkhoảng 4640 người thuộc các dân tộc Kinh (4 bản), Thái (8 bản), H’Mông (7 bản)phân bố tập trung tại các thung lũng hẹp dọc theo các khe suối và ven các đường quốc
lộ, đường liên huyện, liên xã
Trang 261.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế
1.2.1.1 Dân số và lao động:
Theo tài liệu của Ủy ban nhân dân xã Phỏng Lái thống kê năm 2001, dân số vàlao động được tóm tắc như sau:
Tổng số hộ: 860 hộ Tổng số nhân khẩu: 4798 nhân khẩu
Nhân dân trong xã chủ yếu sống bằng sản xuất nông nghiệp, trồng cây ăn quả vàkhai thác lâm sản, chỉ có một số rất ít số hộ ( cạch đường Quốc lộ 6) sống dựa vàokinh doanh dịch vụ
1.2.1.2 Đời sống dân cư:
Tính đến năm 2001, tổng số hộ là: 860 hộ Trong đó:
+ Số hộ có mức sông trung bình và trên trung bình: 748 hộ
+ Số hộ nghèo: 112 hộ
+ Tỷ lệ nghèo: 13%
1.2.1.3 Tập quán dân cư:
Là xã miền núi, còn nhiều tập quán lạc hậu như: Trồng trọt không chăm bón, cómột bộ phận dân cư chăn nuôi không có chuồng trại, gia súc được nhốt ngay dưới nhànơi sinh hoạt của người hoặc chăn thả rông Đây là những yếu tố ảnh hưởng không tốtđến đời sống, sản xuất của đồng bào
1.2.2 Sản xuất nông nghiệp:
1.2.2.1 Diện tích đất:
Theo tài liệu thống kê năm 2001 hiện trạng đất đai như sau:
+ Diện tích đất tự nhiên: 9086 ha
+ Diện tích có khả năng canh tac: 2100 ha
+ Đất nông nghiệp:
- Đất trồng cây công nghiệp: 240 ha
- Đất 1 vụ lúa: 30 ha
Trang 27- Đất 2 vụ lúa: 60 ha.
- Đất trồng cây hoa màu: 375 ha
- Đất trồng cây ăn quả: 110 ha
- Đất lâm nghiệp: 6795 ha
Từ đó thấy: Đất nông nghiệp chiếm 8,6% diện tích đất tự nhiên, đất chưa sử dụngcòn nhiều (14,5%) nên tiềm năng đất đai còn lớn
1.2.2.2 Diện tích và năng suất một số cây trồng chính:
Bảng 1 .Diện tích và năng suất cây trồng
Loại cây trồng Diện tích (ha) Năng suất
1.2.2.4 Tình hình kinh tế:
Kinh tế còn mang tính tự cấp tự túc, chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp và khai thác lâm nghiệp Nhưng do sản xuất phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên và việc khai thác lâm sản bừa bãi (phá rừng) làm cho tài nguyên rừng ngày càng cạn kiệt, cuộc
sông của người dân còn rất nhiều khó khăn.
Theo tài liệu điều tra năm 2001: Thu nhập bình quân đầu người khoảng
1.150.000 đồng/năm
Xã Phỏng Lái có khí hậu phù hợp với cây công nghiệp và các loại cây ăn quả Với diện tích gieo trồng trên 600ha nếu có biện pháp công trình đảm bảo cung cấp đủ nước cho cây trồng năng suất sẽ được tăng lên, diện tích được mở rộng, đời sống nhân dân dần dần được cải thiện
Trang 281.2.3 Phương hướng phát triển sản xuất:
Theo định hướng phát triển của tỉnh Sơn La, dựa vào nguồn lực và tài nguyên trên lưu vực, điều kiện địa hình, địa chất, khí hậu thủy văn và các động lực thúc đẩy sựphát triển kinh tế để đề ra phương hướng chỉ tiêu phát triển của các ngành:
Là một vùng vừa có thung lũng vừa có cao nguyên, tiềm năng đất nông nghiệp còn nhiều, những khu vực có khả năng về nguồn nước thì tiềm năng đất đai còn ít, những nơi tiềm năng đất đai còn nhiều thì nguồn nước rất khan hiếm Để có sự phát triển hoài hòa trên cơ sở sử dụng đất bảo vệ môi trường và cải tạo độ phì của đất.Xây dựng một nền nông nghiệp sinh thái bền vững với hiệu quả kinh tế cao trên
cơ sở khai thác hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên và nhân lực trong vùng
- Đa dạng hóa các sản phẩm nông nghiệp, chuyển đổi cơ cấu cây trông, trồng các loại cây có giá trị kinh tế cao như: Đậu, lạc, Chè, Cà phê, Mía, ở khu vực trung tâm
xã và hợp tác xã khai hoang Bình Thuận, góp phần đảm bảo nguyên liệu cho chế biến, đáp ứng nhu cầu tại chổ và các vùng phụ cân
- Sản xuất nông nghiệp phải gắn liền với cây công nghiệp chế biến, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người lao động
- Giảm tình trạng phá rừng làm lúa nương để giảm bớt đất trông, đồi trọc, là nguyên nhân gây lũ dồn, lũ quét
1.3 CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC
1.3.1 Yêu cầu cung cấp nước:
Từ hiện trạng và quy hoạch sản xuất nông nghiệp phát triển kinh tế xã hội của vùng dự án Tổng hợp nhu cầu cung cấp nước tưới và nước sinh hoạt như sau:
Bảng 1 Tổng lượng nước yêu cầu cấp nước (m 3 /s)
Trang 29CHƯƠNG 2 NHIỆM VỤ CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ
2.1 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
2.1.1 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng công trình:
Vùng dự án đất đai màu mỡ, có tiềm năng nông nghiệp thích hợp cho các câylương thực, cây công nghiệp và cây ăn quả, tuy nhiên diện tích đất được khai thác cònhạn chế mà nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nước cung cấp cho sản xuất nông nghiệp.Theo Quyết định phê duyệt dự án đầu tư xây dựng công trình thủy lợi hồ Lái Baycủa UBND tỉnh Sơn La số 284/QĐ-UBND ngày 04 tháng 02 năm 2009, công trình cónhiệm vụ:
- Đảm bảo nước tưới cho 300ha chè, cà phê, 30ha lúa vụ mùa; 10ha lúa vụ chiêmxuân
- Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho 7000 người dân, góp phần ổn địnhcuộc sống của nhân dân trong vùng
2.1.2 Giải pháp về công trình:
2.1.2.1 Sử dụng trạm bơm và đập dân:
Qua tài liệu thuỷ văn cho thấy lượng nước đến trong mùa kiệt rất nhỏ so với nhucầu dùng nước mùa kiệt vì vậy phương án này không khai thác triệt để nguồn đất đaimàu mỡ vào trong sản xuất Phương án dùng trạm bơm, đập dâng không hiệu quả.2.1.2.2 Sử dụng hồ chứa
Đây là biện pháp thuỷ lợi phổ biến, lợi dụng địa hình được bao bọc bởi các thunglũng; kết hợp với điều kiện địa chất, vật liệu xây dựng và kinh tế cho phép, tiến hànhxây dựng hồ chứa để tích nước mùa mưa, xả nước phục vụ tưới mùa khô; tích nước ởnăm nhiều nước phục vụ cho năm ít nước
Thành phần công trình: Công trình bao gồm các thành phần chính sau:
- Đập chắn chính
- Tràn xả lũ
- Cống lấy nước
2.2 CẤP CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI:
Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi QCVN 04-05-2012 cấpcông trình được xác định theo 2 điều kiện
Trang 30- Điều kiện thứ nhất: Theo nhiệm vụ công trình.
Công trình cấp nước tưới cho 350 ha đất canh tác nông nghiệp nên theo QCVN04-05-2012 tra được cấp công trình là cấp IV
- Điều kiện thứ hai: Theo điều kiện nên cao và nên công trình
Sơ bộ xác định chiều cao đập: Hđập= + 30,0m
Chiều cao đập: Hđập= 30m, chiều cao đập chính xác hóa khi có số liệu tính toáncác mực nước trong hồ Theo QCVN 04-05-2012 đất nền thuộc nhóm B, Hđ> (15-35)m, cấp công trình là cấp II
Từ hai điều kiện trên cấp công trình ta chọn là cấp II
2.3 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ VÀ CHỈ TIÊU THIẾT KẾ:
2.3.1 Các tiêu chuẩn và quy phạm dùng để thiết kế:
- QCVN 04-05-2012: “Công trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu về thiết kế”
- Quy phạm tính toán các đặc trưng thủy văn thiết kế QP.TL.C6-77
- Qui phạm tải trọng và động lực lên công trình thủy lợi, QPTL.C1-78
- TCVN 8216-2009 Tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén
- Quy phạm tính toán thủy lực đập tràn, QPTL.C8-76
- Quy phạm tính toán thủy lực cống dưới nước, QPTL.C1-75
- Quy phạm tính toán tổn thất thủy lực do ma sát dọc chiều dài đường dẫn nước,QPTL.C-1-75
- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép công trình thủy công, tiêu chuẩn thiết kếTCVN4115:2012
- Bê tông thủy công và các vật liệu dùng cho bê tông thủy công: Yêu cầu kỹ thuật
và các phương pháp thử, từ 14TCN 63-2002 đến 14 TCN 73-2002
- Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5573-91
- Tiêu chuẩn ngành 14TCN 119 – 2002: Thành phần, nội dung và khối lượng lậpthiết kế công trình thuỷ lợi
2.3.2 Chỉ tiêu thiết kế:
Theo QCVN 04-05-2012với công trình cấp II ta có:
Trang 31nc=1.0: đối với tổ hợp tải trọng cơ bản.
nc=0.9: Đơi với tổ hợp tải trọng đặc biệt
nc=0.95: đối với tổ hợp tải trọng thời kỳ thi công, sữa chữa
+ Hệ số điều kiện làm việc:
m = 1.0: đối với các mái dốc tự nhiên và nhân tạo
m = 1.0: đối với công trình bê tông, bê tông cốt thép trên nền đá (khi mặt trượt điqua khe nứt trong đá nên)
+ Tuổi thọ công trình: T = 75 năm
Trang 32PHẦN THỨ HAI: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Trong thiết kế công trình đầu mối hồ chứa, cần so sánh các phương án sau đây:
- Các phương án so sánh về tuyến đập
- Các phương án so sánh về hình thức (kiểu) và vật liệu đắp đập
- Các phương án so sánh về qui mô đập chắn, đập tràn theo tổng thể bề rộng trànnước (B tràn) để chọn được Btràn kinh tế
- Các phương án so sánh theo những điều kiện cụ thể khác ( đập cao và đập thấpliên quan đến đền bù, ngập lụt )
Đập chắn và đập tràn có mối quan hệ mật thiết về kinh tế và kỹ thuật Cùng một
hồ chứa, nếu tổng bề rộng tháo nước của đập tràn lớn ( kéo theo chi phí xây dựng vàquản lý đập tràn lớn) thì cột nước trên ngưỡng tràn giảm, cao trình đỉnh đập chắn giảmgiảm (kéo theo chi phí xây dựng và quản lý đập chắn giảm) và ngược lại Như vậy, cầntìm một phương qui mô đập chắn và đập tràn hợp lý nhất về kinh tế kỹ thuật
Trong đồ án, trên cơ sở tính toán khối lượng và giá thành cho đập đất và đườngtràn dọc ứng với từng phương án Btràn ( 20m, 25m, 30m) tiến hành so sánh để chọnphương án đập đất và đập tràn có giá thành đầu tư xây dựng nhỏ nhất làm phương ánthiết kế ( phương án Btràn kinh tế)
3.1.2 Các phương pháp so sánh và phạm vi nghiên cứu:
Căn cứ vào tài liệu quy hoạch, kết hợp các tài liệu địa hình, địa chất, vật liệu xâydựng, nhiệm vụ và quy mô công trình Qua quá trình phân tích, đánh giá ta chọnđược vị trí xây dựng công trình và bố trí các công trình đầu mối được lựa chọn mộtcách hợp lý là:
Trang 33- Đập chắn là đập đất, trong đó, đào sâu chân khay lớp bồi tích apQ sâu 56 m đểđắp chân khay để làm kết cấu chống thấm cho đập Hình thức đập đất là hợp lý nhất,tuy nhiên, kết quả khảo sát địa chất của bãi vật liệu đất cho thấy, chiều dày tầng đất cóthể khai thác tốt, khối lượng có thể khai thác được đất chống thấm nhiều.
- Chọn hình thức Đập tràn là đường tràn dọc, trong đó: Ngưỡng tràn kiểu mỏ vịt,
có 1 đoạn kênh nước thu hẹp dài 21m, tiếp theo là 8 bặc nước để phù hợp với điềukiện địa hình địa chất của tuyến đường tràn, đảm bảo tháo lũ và tiêu năng an toàn,phòng chống sói lở khi tháo lũ và phòng chống sạt lở mái dốc do mưa gây ra Hìnhthức đường tràn buộc phải lựa chọn như trên, mà không còn phương án nào thây thếtốt hơn vì các điều kiện địa hình, địa chất đã phân tích, và còn vì hướng tháo lũ phãithuận về hạ lưu sông, khối lượng đào đất không qua lớn nếu đưa tuyến tràn vào eoyên ngựa phải di chuyển các hộ dân, cửa ra của tuyến tràn cũng không dịch sang tráihoặc dịch sang phải được vì chỉ cách 30m là cầu đỡ ống dẫn nước vượt suối Lái Baysang bờ trái
- Chọn hình thức cống ngầm lấy nước không áp, tiết diện cống 1x1,75m để thỏamãn điều kiện dẫn dòng thi công, dùng cửa van chặn đặt ở thượng lưu cách cống dẫnvào một đoạn để điều tiết lấy nước Tuy nhiên, phần kết cấu cửa vào sẽ phải chú ýchống rác và bồi lắng cống
Từ MNC ta sẽ xác định được dung tích chết của hồ
Dung tích chết (Vc) là dung tích giữa MNC và đấy hồ Dung tích này không thamgia vào quá trình điều tiết dòng chảy nhưng nó có vai trò quan trọng để làm tăng hiệuquả của công trình kho nước
Cụ thể là:
- Dung tích này là nơi trữ hết lượng bùn cát lắng đọng trước công trình trong quátrình hoạt động
- Đảm bảo cho phát điện tối thiểu (nếu hồ có nhiệm vụ phát điện)
- Đảm bảo độ sâu tối thiểu cho giao thông thủy và nuôi trồng thủy sản
Ngoài ra dung tích chết đảm bảo đủ nước để hòa tan chất bẩn trong sông đổ vềkhông gây ô nhiểm cũng như đảm bảo cảnh quan du lịch
Trang 343.2.1.3 Tính toán:
a Tính toán MNC theo điều kiện bồi lắng bùn cát trong hồ:
Hình 1.1 Sơ đồ xác định MNC theo cao trình bùn cát
(2) Cao trình MNC sẽ được xác định theo công thức:
MNC = Zbc + a + h ( 3-1 )
Trong đó:
Zbc: Cao trình bùn cát lắng đọng trong qua trình làm việc của hồ chứa, tra từ quan
hệ Q~Z lòng hồ khi biết được Vbc theo tài liệu thủy văn
h : Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, sơ bộ chọn h = 1,3m
a : Độ gia cao an toàn hay chiều dày lớp đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống,
là khoảng cách cần thiết để tránh bùn cát bị cuốn vào cống, chọn theo kinh nghiệm,chọn a = 0.50m
b Tính toán mực nước theo điều kiện tự chảy.
Cao trình MNC theo điều kiện tưới tự chảy xác định theo công thức sau:
MNC = Zđầu kênh + (3-2)
Trong đó:
Zđầu kênh : Mực nước khống chế đầu kênh, lấy theo tài liệu thủy công có
Zđầu kênh = 896,5 m
Trang 35: Tổng tổn thất trong cống khi lấy với lưu lượng lớn nhất, = 0,5 m.
Vậy MNC = Zđầu kênh + = 896,5 + 0,5 = +897 (m)
Từ hai điều kiện trên ta chọn cao trình lớn nhất làm số liệu thiết kế MNC =+897,2 m Khi đó tra quan hệ đặc trưng địa hình lòng hồ Z~V có Vc = 0,0659.106 (m3)
3.2.2 Tính toán mực nước dâng bình thường và dung tích hồ:
3.2.2.1 Khái niệm:
Mực nước dâng bình thường (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 của hồ chứa.MNDBT là một thông số chủ chốt của hồ chứa, có ảnh hưởng quyết định đếndung tích, cột nước và lưu lượng cấp nước của hồ chứa:
- Về mặt công trình: MNDBT quyết định đến chiều cao đập, kích thước các côngtrình xã
- Về mặt kinh tế vùng hồ: MNDBT ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích vùng ngậplụt, do đó quyết định trực tiếp đến chi phí do ngập lụt thượng lưu gây ra (giải phóngmặt bằng, di dân, xử lý lòng hồ)
- Về mặt chi phí xây dựng công trình: MNDBT quyết định trực tiếp đến chi phíxây dựng công trình
Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT và MNC
Vh chính là phần dung tích tham gia vào điều tiết dòng chảy
3.2.2.2 Mục đích, ý nghĩa và nhiệm vụ tính toán:
a,Mục đích
Mực nước dâng bình thường là mực nước thiết kế cao nhất ở thượng lưu hồ chứa,xác định mực nước dâng bình thường dùng để tình toán cho các công trình đầu mốithuỷ lợi
b, Ý nghĩa
Mực nước dâng bình thường là thông số quan trọng nhất, được xác định như chỉtiêu công tác của hồ chứa, cũng như của kích thước công trình, chỉ tiêu độ ngập lụt vàvốn đầu tư vào xây dựng công trình đầu mối thuỷ lợi và hồ chứa
c,Nhiệm vụ tính toán
Dòng chảy thiên nhiên phân bố không đều theo không gian và thời gian do đó màcần phải tính toán điều tiết dòng chảy nhằm phân phối lại nguồn nước theo thời gian
và không gian cho thích ứng với nhu cầu một cách tốt nhất, theo khả năng của hồ chứa
và công trình, tức là phải trữ nước trong những thời kỳ nhiều nước và sử dụng trongthời kỳ ít nước
Mức độ điều tiết của kho nước là do sự thay đổi của dòng chảy hàng năm và yêucầu cấp nước quyết định
Kết quả của tính toán điều tiết dòng chảy cho phép ta xác định được mực nướcdâng bình thường và dung tích hiệu dụng
Trang 363.2.2.3 Trường hợp điếu tiết
Thực tế phải tiến hành điếu tiết nhiều năm để cân bằng lượng nước đến và lượngnước dùng nhằm đảm bảo cung cấp cho nhu cầu dùng nước đã đề ra Nhưng ở đâytheo tài liệu thuỷ văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và lượng nước dùng trongnăm đối với hồ chứa nước Lái Bay ta thấy trong một năm:
Vđến75% = 2374,7 x 103 m3> Vdùng = 2196,8 x 103 m3
Từ đó ta thấy lượng nước đến trong năm luôn đủ đáp ứng yêu cầu dùng nước Vìvậy hồ chứa nước Lái Bay ta chỉ cần điều tiết năm
3.2.2.4 Nội dung và phương pháp tính toán
Tiến hành điều tiết năm theo phương pháp lập bảng là dùng cách lập bảng để sosánh lượng nước dùng và lượng nước đến Nguyên lý cơ bản của phương pháp này làtiến hành cân bằng lượng nước trong kho, đem chia cho toàn bộ thời kỳ tính toán ramột số thời đoạn tính toán, ở đây là 12 thời đoạn ứng với 12 tháng của một năm đạibiểu Tính toán cân bằng lượng nước trong kho theo từng thời đoạn sẽ biết được quátrình thay đổi mực nước, lượng nước trữ xả trong kho Trong từng thời đoạn có thểdùng công thức đơn giản sau để biểu thị phương trình cân bằng giữa lượng nước đến
và lượng nước đi trong kho nước:
V = ( Qv - qr ) TTrong đó:
T- Thời đoạn tính toán
V- Lượng nước chứa trong kho tăng lên hay giảm đi trong thời đoạn T
Qv- Lưu lượng nước chảy vào kho trong thời đoạn T
qr- Lưu lượng nước từ kho chảy ra trong thời đoạn T
Lượng nước chứa trong kho cuối thời đoạn bằng lượng nước chứa đầu thời đoạncộng với V
Biết được lượng nước chứa dựa vào đường đặc trưng V ~ F ~ Z của kho nước sẽbiết được diện tích mặt nước và mực nước của kho nước cuối thời đoạn
3.2.2.5.Tính Vh chưa kể đến tổn thất
- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn
- Cột 2: Số ngày của từng tháng
- Cột 3: Lưu lượng nước đến (m3/s) (lấy ở bảng (1.12) – tài liệu cho)
- Cột 4: Tổng lượng nước đến của từng tháng (4)=(3)x(2)x86400
- Cột 5: Lượng nước dùng của từng tháng chưa kể đến tổn thất (Wq) (lấy ở bảng(1.19)*(2))
- Cột 6: Lượng nước thừa V+ (khi WQ> Wq ); (6) = (4) –(5)
- Cột 7: Lượng nước thiếu V- (khi WQ< Wq ; (7) = (5) – (4)
Tổng cộng cột (7) sẽ có dung tích nước cần trữ để điều tiết đảm bảo yêu cầu cấpnước
- Cột 8: Vtrữ ( Là quá trình làm việc (tích nước) của hồ khi chưa kể đến tổn thất)
Trang 37- Cột 9: lượng xả thừa.
Bảng 1 Điều tiết hồ khi chưa kể đến tổn thất
MNC(m) = 897.20 VMNC = 0.0659 (106m3)
Tháng Số
ngày
Nướcđến Nướcđến Nướcdùng Nướcthừa Nướcthiếu
Dungtíchkho
Xả thừaQ(m3/s) WmQ(103) 6
- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn
- Cột 2: Dung tích của kho nước ở cuối thời đoạn tính toán ti
Trang 38- Cột 3: Lưu lượng nước đến (m3/s) (cột (4) bảng 3.1)
- Cột 4: Lượng nước dùng từng tháng chưa kể đến tổn thất (Wq bảng 3.1) cộngthêm lượng tổn thất (Wtt bảng 3.2)
- Cột 5: Lượng nước thừa V+ (khi WQ> Wq )
Trang 39Bảng 3 Tính V h có kể đến tổn thất lần 1
Tháng ngàySố
V=(Q-q)t Phương án trữNước đến Nướcdùng Nướcthừa Nướcthiếu Dung tíchkho Xả thừa
Trang 40Bảng 4 tính tổn thất trong kho nước lần 2