Thiết kế hồ chứa Khe Trúc

1.1.1 Vị trí địa lý: Hồ chứa nước Khe Trúc nằm về phía Đông Bắc huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh,khu vực lòng hồ, đầu mối và khu tưới nằm trên địa phận các xã Vượng Lộc và ThiênLộc với diện t

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần tiến hành làm đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình, khoahọc của thầy giáo TS Lê Thanh Hùng cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đãhoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Với đề tài: Thiết kế hồ chứa nước Khe TRúc –PA2

Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Thanh Hùng đã trực tiếp hướng dẫn,giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy côgiáo đã truyền đạt cho em kiến thức trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp cũngnhư trong suốt khoá học

Trong quá trình làm đồ án em đã sử dụng tổng hợp kiến thức chuyên ngành trongsuốt quá trình học tập của mình như: Thuỷ văn, Thuỷ lực, Thuỷ công, Cơ đất, Nềnmóng, BTCT… Do khối lượng tính toán nhiều, kinh nghiệm thực tế cũng như trình độcòn hạn chế nên không tránh khỏi sai lầm thiếu sót Kính mong các thầy cô giáo góp ý

để em sửa chữa, hoàn thiện đồ án này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường Đại Học Thuỷ Lợi,khoa Công Trình, bộ môn Thuỷ Công cùng tất cả các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ

em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Em xin kính chúc các thầy cô giáo trong trường

và đặc biệt là các thầy cô trong khoa công trình luôn mạnh khoẻ, công tác tốt

Hà Nội, Ngày tháng 11 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Bùi Văn Thảo

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 10

1.1 Điều kiện địa hình 10

1.1.1 Vị trí địa lý: 10

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo: 10

1.1.2.1 Đặc điểm địa hình: 10

1.1.2.2 Đặc điểm địa mạo: 10

1.1.3 Điều kiện thủy văn khí tượng: 12

1.1.3.1 Đặc điểm khí tượng: 12

1.1.3.2 Mưa: 12

1.1.3.3 Nhiệt độ: 12

1.1.3.4 Độ ẩm không khí: 12

1.1.3.5 Bốc hơi: 12

1.1.3.6 Gió: 12

1.1.3.7 Thủy văn dòng chảy: 13

1.1.3.8 Dòng chảy bùn cát: 13

1.2 Điều kiện địa chất 13

1.2.1 Sơ lược địa chất vùng hồ: 13

1.2.2 Địa chất công trình vùng tuyến 14

1.2.2.1 Tuyến đập chính: 14

1.2.2.2 Tuyến tràn: 14

1.2.2.3 Tuyến cống: 14

1.3 Tình hình vật liệu xây dựng địa phương 14

1.3.1 Vật liệu đất: 14

1.3.2 Vật liệu xây dựng sỏi, cát, sắt thép, xi măng: 15

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ 16

NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 16

2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế 16

2.1.1 Tình hình dân dân sinh kinh tế 16

2.1.1.1 Dân số và lao động 16

2.1.1.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp 16

2.1.1.3 Cơ sở hạ tầng 16

2.1.2 Hiện trạng khu vực và phương hướng phát triển thủy lợi của vùng 16

2.1.2.1 Hiện trạng khu vực 16

2.1.2.2 Phương hướng phát triển kinh tế trong những năm tới 17

2.1.2.3 Nhu cầu dùng nước 17

2.2 Phương án sử dụng nguồn nước, nhiệm vụ công trình 18

2.2.1 Phương án sử dụng nguồn nước 18

2.2.2 Nhiệm vụ, quy mô công trình 18

2.2.2.1 Nhiệm vụ công trình 18

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 19

3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình 19

3.2 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 19

3.2.1 Xác định cấp công trình 19

3.2.1.1 Theo chiều cao đập và loại nền 19

3.2.1.2 Theo nhiệm vụ công trình 19

3.2.1.3 Chỉ tiêu thiết kế 19

3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối 20

3.4 Xác định các thông số hồ chứa 20

3.4.1 Tính toán cao trình mực nước chết 20

3.4.2 Tính toán cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT) 21

3.4.2.1 Nguyên lý tính toán điều tiết 22

3.4.2.2 Trình tự tính toán 22

3.5 Hình thức công trình đầu mối 27

3.6 Chọn phương án xây dựng công trình 27

3.6.1 Lựa chọn phương án 27

3.6.2 Tính toán điều tiết lũ 27

3.6.2.1 Mục đích tính toán 27

3.6.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng 27

3.6.2.3 Nguyên lý tính toán 27

3.6.2.4 Phân tích dạng đường xả lũ 28

3.6.2.5 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp thử dần 29

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 37

4.1 Xác định kích thước cơ bản của đập 37

4.1.1 Đập đất 37

4.1.2 Xác định cao trình đỉnh đập 37

4.1.2.1 Mục đích và ý nghĩa 37

4.1.2.2 Các tài liệu 37

4.1.2.3 Cao trình đỉnh đập 38

4.1.3 Cấu tạo đỉnh đập 41

4.1.3.1 Hình thức đập đất 41

4.1.3.2 Mái đập và cơ đập 41

4.1.4 Thiết bị chống thấm và thoát nước 41

4.1.4.1 Chống thân đập 41

4.1.4.2 Chống thân đập 41

4.1.4.3 Thiết bị thoát nước thân đập 42

4.1.4.4 Bảo vệ mái hạ lưu 43

4.2 Tính thấm qua đập đất 43

4.2.1 Mục đích tính toán 43

4.2.2 Các trường hợp tính toán 44

4.2.3 Các mặt cắt tính toán 44

4.2.3.1 Thông số tính toán 44

4.2.3.2 Kích thước tường nghiêng chân răng 44

4.2.3.3 Tính toán thấm cho mặt cắt II: Thượng lưu là MNDBT, cột nước hạ lưu h 2 =0 .45

4.2.3.4 Tính toán thấm cho mặt cắt II: Thượng lưu là MNLTK, cột nước hạ lưu h 2 =2,3m .47

4.2.3.5 Tính toán thấm cho mặt cắt II: Thượng lưu là MNLKT, cột nước hạ lưu h 2 =3,0m .48

4.2.3.6 Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi I: ứng với MNDBT, không có cột nước hạ lưu .50

4.2.3.7 Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi III : ứng với MNDBT, không có cột nước hạ lưu 51

4.2.4 Tính toán lưu lượng thấm qua đập 52

4.3 Kiểm tra ổn định đập đất 53

4.3.1 Mục đích, ý nghĩa và các trường hợp tính toán 53

4.3.1.1 Mục đích, ý nghĩa 53

4.3.1.2 Các trường hợp tính toán 53

4.3.2 Phương pháp tính toán 54

4.3.2.1 Xác định vùng tâm trượt nguy hiểm nhất 54

4.3.2.2 Xác định hệ số an toàn K cho một cung trượt bất kỳ 55

4.3.2.3 Xác định hệ số K minmin 56

4.3.2.4 Điều kiện để ổn định mái dốc 56

4.3.2.5 Tính toán 57

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN 71

5.1 Nhiệm vụ, vị trí, hình thức tràn và các bộ phận của đường tràn 71

5.1.1 Nhiệm vụ,vị trí & hình thức tràn 71

5.1.2 Các bộ phận của đường tràn 71

5.1.2.1 Bộ phận kênh dẫn và cửa vào 71

5.1.2.2 Ngưỡng tràn 72

5.1.2.3 Nối tiếp hạ lưu 72

5.1.2.4 Tiêu năng cuối dốc 73

5.2 Tính toán thủy lực dốc nước 73

5.2.1 Mục đích tính toán 73

5.2.2 Nguyên lý tính toán 73

5.2.2.1 Các bước tính toán 74

5.2.2.2 Định lượng đường mặt nước trên dốc nước đoạn thu hẹp 75

5.2.2.3 Định tính đường mặt nước trên dốc nước đoạn bề rộng không đổi 78

5.2.2.4 Vẽ định lượng đường mặt nước trong dốc nước không kể hàm khí 80

5.2.2.5 Kiểm tra khả năng xói trên dốc nước 82

5.2.2.6 Đường mặt nước trong dốc nước có kể tới hàm khí 83

5.2.2.7 Cấu tạo chi tiết dốc nước 83

5.3 Tính toán tiêu năng cuối dốc 84

5.3.1 Tính toán thủy lực kênh xả sau tràn 84

5.3.2 Tính toán tiêu năng cuối dốc 85

5.3.2.2 Chọn hình thức và biện pháp tiêu năng 85

5.3.2.3 Xác định lưu lượng tính toán tiêu năng 85

5.3.2.4 Xác định kích thước bể tiêu năng 86

5.4 Kiểm tra ổn định tràn 87

5.4.1 Mục đích 87

5.4.2 Tính toán ổn định tường bên ngưỡng tràn 87

5.4.2.1 Tài liệu tính toán 87

5.4.2.2 Tính toán ổn định cho trường hợp 1 88

5.4.2.3 Tính toán ổn định cho trường hợp 2 91

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC 95

6.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán 95

6.1.1 Nhiệm vụ 95

6.1.2 Hình thức cống 95

6.1.3 Sơ bộ bố trí cống 95

6.1.4 Các tài liệu cơ bản dung trong tính toán 95

6.2 Thiết kế kênh hạ lưu cống 96

6.2.1 Thiết kế mặt cắt kênh 96

6.2.2 Kiểm tra lưu tốc trong kênh 96

6.3 Tính toán khẩu diện cống 97

6.3.1 Trường hợp tính toán 97

6.3.2 Tính bề rộng cống 98

6.3.2.1 Tổn thất cửa ra 98

6.3.2.2 Tổn thất dọc đường 99

6.3.2.3 Tổn thất cục bộ 99

6.3.2.4 Tổn thất cửa vào 100

6.3.3 Xác định cao trình đặt cống và chiều cao cống 102

6.3.3.1 Chiều cao cống 102

6.3.3.2 Cao trình đặt cống 102

6.4 Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 103

6.4.1 Trường hợp tính toán 103

6.4.2 Xác định độ mở cống 103

6.4.2.2 Tính tổn thất cột nước từ cửa vào đến vị trí cửa van h w 104

6.4.2.3 Cột nước tính toán trước cửa van H 0 104

6.4.3 Kiểm tra chế độ chảy trong cống 105

6.4.3.1 Định tính đường mặt nước trong cống 105

6.4.3.2 Định lượng đường mặt nước trong cống 105

6.4.3.3 Tiêu năng sau cống 107

6.5 Chọn cấu tạo chi tiết cống 107

6.5.1 Cấu tạo cửa vào, ra 107

6.5.2 Cấu tạo thân cống 108

6.5.2.1 Mặt cắt cống 108

6.5.2.2 Phân đoạn cống 108

6.5.2.3 Nối tiếp thân cống với nền, đập 108

6.5.2.4 Tháp van 109

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 110

7.1 Mục đích và trường hợp tính toán 110

7.1.1 Mục đích tính toán 110

7.1.2 Trường hợp tính toán 110

7.2 Tài liệu cơ bản và yêu cầu thiết kế 110

7.2.1 Tài liệu cơ bản 110

7.2.1.1 Vị trí và kết cấu cống ngầm 110

7.2.1.2 Các lực tác dụng lên cống ở trường hợp tính 111

7.2.1.3 Sơ đồ tính 111

7.3 Yêu cầu thiết kế 111

7.3.1 Xác định chiều cao mực nước ngầm tại mặt cắt tính toán 112

7.3.1.1 Xác định các lực tác dụng lên cống 112

7.3.1.2 Áp lực đất tác dụng lên đỉnh cống 113

7.3.1.3 Áp lực đất hai bên thành cống 113

7.3.1.4 Áp lực nước 113

7.3.1.5 Trọng lượng bản thân 114

7.3.1.6 Phản lực nền 114

7.3.1.7 Sơ đồ lực cuối cùng 114

7.4.1 Mục đích tính toán 116

7.4.2 Phương pháp tính 116

7.4.3 Sơ đồ tính 116

7.4.4 Tính toán nội lực cho 1m theo phương chiều dài cống 117

7.4.4.1 Xác định biểu đồ mô men 117

7.4.4.2 Biểu đồ mô men cuối cùng 119

7.4.4.3 Xác định biểu đồ lực cắt 121

7.4.4.4 Xác định biểu đồ lực dọc 122

7.5 Tính toán cốt thép cống ngầm 123

7.5.1 Số liệu tính toán 123

7.5.2 Trường hợp tính 124

7.5.3 Tính toán cốt thép dọc chịu lực 125

7.5.3.1 Tính toán và bố trí cốt thép cho đáy cống 125

7.5.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép thành bên cống 128

7.5.3.3 Tính toán và bố trí cốt thép trần cống 129

7.5.4 Tính toán cốt thép ngang (cốt đai, xiên) 131

7.5.4.1 Điều kiện tính toán 131

7.5.4.2 Mặt cắt tính toán 131

7.5.4.3 Tính toán cốt thép ngang cống 131

7.5.5 Tính toán và kiểm tra nứt 134

7.5.5.1 Mặt cắt tính toán 134

7.5.5.2 Tính toán kiểm tra nứt 134

a, Xác định các đặc trưng quy đổi: 134

b, Khả năng chống nứt của tiết diện: 135

c, Kiểm tra nứt: 136

d, Tính bề rộng vết nứt 136

PHẦN I:

TÀI LIỆU CƠ BẢN

CHƯƠNG 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Điều kiện địa hình.

1.1.1 Vị trí địa lý:

Hồ chứa nước Khe Trúc nằm về phía Đông Bắc huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh,khu vực lòng hồ, đầu mối và khu tưới nằm trên địa phận các xã Vượng Lộc và ThiênLộc với diện tích khu tưới khoảng trên 240,8 ha

+ Phía Bắc: Giáp núi Ông Cương- Xuân lĩnh, huyện Nghi xuân

+ Phía Tây: Giáp xã Đậu liêu và xã Thanh lộc

+ Phía Đông: Giáp xã Tùng lộc

+ Phía Nam: Giáp xã Đại lộc

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo:

1.1.2.1 Đặc điểm địa hình:

Lưu vực hồ Khe Trúc có diện tích 4,0km2, Hai bên là đồi núi, thảm cỏ mỏng,rừng thông và bạch đàn tái sinh đã đến độ tuổi khai thác của lâm trường Hồng Lĩnh,Những đặc điểm nổi bật của lưu vực như sau:

+ Độ cao thay đổi mạnh: Từ cao trình 477,5 xuống tới cao trình 5,8  12m(lòng hồ),

+ Độ dốc lưu vực lớn, thảm thực vật mỏng, chủ yếu là cây bụi nên khả năngđiều tiết dòng chảy kém

- Tuyến đập dài 632 m nối liền hai sườn núi, đây là khu vực khai thác cát củangười dân địa phương nên hai bên lòng khe sạt lở thành các vách thẳng đứng với độcao 6  7 m

- Khu tưới trải dài theo chân núi Hồng Lĩnh với chiều dài khoảng 3,0 Km.Chiều rộng trung bình khoảng 0,8 Km dọc theo đường quốc lộ 1A và bị chia cắt bởilòng Khe trúc Địa hình khu tưới không đồng đều thấp dần theo hướng Đồng Bắc- TâyNam, cao độ thay đổi từ +12,00 đến +3,00m Toàn khu tưới có nhiều khu vực cao cụcbộ

1.1.2.2 Đặc điểm địa mạo:

Khu vực hồ chứa nước Khe Trúc nằm trong vòng cung trước núi của dãy HồngLĩnh có thể phân thành 3 dạng địa mạo chính sau:

Dạng địa mạo núi cao: Sườn núi cao tạo nên lưu vực hồ Khe Trúc có cao độtrên +30m quây kín bởi nhiều ngọn núi có độ cao xấp xỉ nhau, Sườn núi có độ dốctrung bình 287%o, Thảm thực vật thưa thớt, nghèo nàn nên khả năng giữ nước mặt vàtạo nguồn dự trữ cho hồ không lớn, thời gian hình thành đỉnh lũ nhanh rất bất lợi đốivới công trình tháo lũ của hồ chứa

Dạng địa mạo đồi thấp: Nằm rải rác dọc chân dãy núi Hồng Lĩnh, đồi tròn, sườnthoải cao trình thay đổi từ 15 đến 30m, Thảm thực vật đã được bao phủ bởi cây xanhcủa lâm trường Hồng Lĩnh bao gồm bạch đàn và thông sắp đến tuổi khai thác

Dạng địa mạo bồi tích đồng bằng trước núi: Dạng địa mạo này phân bố ở cácthung lũng trước núi tạo thành các dải đồng bằng tập trung khu dân cư hưởng lợi, cấutạo bằng các lớp đất sét, á sét, á cát, dạng địa mạo thấp dần theo hướng Đồng Bắc- TâyNam, cao độ thay đổi từ +12,00 đến +3,00m, Toàn khu tưới có nhiều khu vực cao cụcbộ

Từ bình đồ lòng hồ và tuyến đã xác định, lập được các quan hệ Z~W và Z~F

Bảng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-1: Bảng quan hệ Z~W và Z~F

F(km 2 ) 0,0276 0,0436 0,0503 0,0595 0,0680 0,0895 0,1257 0,1660 0,2059 W(10 6 m 3 ) 0,0481 0,0834 0,1303 0,1851 0,2488 0,3273 0,4344 0,5798 0,7654

F(km 2 ) 0,2931 0,3392 0,3777 0,4230 0,4590 0,4871 0,5274 0,5674

W(10 6 m 3 ) 1,2674 1,5833 1,9415 2,3416 2,7825 3,2556 3,7627 4,3100

Hình ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-1: Biểu đồ quan hệ Z~F, Z~W

Mực nước hạ lưu sau đập: Zmin = 7,00 m; Zmax = 8,00 m;

1.1.3 Điều kiện thủy văn khí tượng:

1.1.3.1 Đặc điểm khí tượng:

Vùng xây dựng dự án chịu chung khí hậu của vùng núi bán sơn địa Hà Tĩnh.Hằng năm chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và gió lào từ tháng IV đến tháng IX.Đặc biệt gió Lào thổi từ tháng XI đến tháng XII gây khô nóng Gió mùa Đông Bắcthổi từ tháng X đến tháng III năm sau, gây khô lạnh Đặc điểm khí hậu này đã chịu ảnhhưởng đến phân bố lượng mưa trong năm Lượng mưa chủ yếu tập trung vào thángVIII, IX và tháng X chiếm 85% lượng mưa cả năm

1.1.3.2 Mưa:

+ Lượng mưa trung bình năm trong khu vực là: 2.031,67 mm

+ Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất 1,5% (P1,5%) = 702,2 mm

1.1.3.3 Nhiệt độ:

Nhìn chung biên độ dao động nhiệt độ ngày rất lớn

+ Nhiệt độ trung bình năm là: 23,80C

+ Nhiệt độ cao nhất lên đến 40,10C (tháng V)

+ Nhiệt độ nhỏ nhất xuống tới 6,80C (tháng I)

1.1.3.4 Độ ẩm không khí:

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm đạt 86%

+ Tốc độ gió trong ngày lớn nhất đạt tới: 40 m/s.

+ Đà gió D = 0,670 (Km), D’ = 0,695 (Km)

1.1.3.7 Thủy văn dòng chảy:

Bảng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-3: Dòng chảy bình quân ứng với tần suất bảo đảm

1.2 Điều kiện địa chất.

1.2.1 Sơ lược địa chất vùng hồ:

Địa chất của vùng khảo sát nằm trong phức hệ Ngọc Linh, hệ tầng Tắc Pỏ(PR1tp), Thành phần đá gốc gồm có: gneis biotit, plagiogneis biotit, đá phiến thạchanh – biotit – silinanit – granit – cordierit , lớp mỏng amphibolit, đá hóa ôlivin, đáphiến graphit, Bề dày hệ tầng khoảng 1500 ÷ 1600 m

1.2.2 Địa chất công trình vùng tuyến.

1.2.2.1 Tuyến đập chính:

Địa tầng tuyến đập đất được mô tả từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1- Đất á sét, chứa cát sạn, màu xám vàng, xám xi măng, trạng thái dẻomềm đến dẻo cứng

Lớp 2- Đá granit hạt thô, phong hóa ít, màu xám vàng, xám xi măng, Đá ít nứtnẻ

Lớp 3- Đá granít hạt thô, phong hoá ít, màu xám vàng, xám xia măng, Đá nứt

nẻ vừa, đá cứng búa đập khó vỡ

Lớp 4- Đá granit phong hóa yếu, màu xám xanh, xám sáng, Đá không nứt nẻ,

đá cứng, búa đập khó vỡ

1.2.2.2 Tuyến tràn:

Địa tầng tuyến tràn được mô tả từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1- Đất á cát, màu xám, xám vàng, phớt nâu, Đất khô mềm

Lớp 2- Đất á sét, chứa cát sạn, màu xám vàng, xám xi măng, trạng thái dẻomềm đến dẻo cứng

Lớp 3- Đất á sét chứa sạn sỏi và đá lăn, trạng thái dẻo cứng

Lớp 4- Đá granít hạt thô, phong hoá mạnh, màu xám vàng, xám xia măng, đánứt nẻ mạnh, khe nứt màu nâu vàng, đá mềm búa đập dễ vỡ, Nõn khoan chủ yếu vỡvụn thành cát

Lớp 5- Đá granit phong hoá mạnh đến vừa, màu xám xanh, xám sáng, Đá nứt

nẻ mạnh, khe nứt màu nâu đen, đá cứng vừa, búa đập khó vỡ

1.2.2.3 Tuyến cống:

Địa tầng tuyến cống lấy nước được mô tả từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 2- Đất á cát, màu xám, xám vàng, phớt nâu, Đất khô mềm, phân bố từ giữađến đuôi cống, độ dày từ 0,8 đến 4,6m

Lớp 3- Đất á sét, chứa cát sạn, màu xám vàng, xám xi măng, trạng thái dẻomềm đến dẻo cứng, phân bố suốt dọc thân cống

1.3 Tình hình vật liệu xây dựng địa phương.

1.3.1 Vật liệu đất:

Vật liệu đất đắp đập lấy từ các bãi trong khu vực lòng hồ là loại đất cát pha có

hệ số thấm lớn, để chống thấm mất nước cần có các biện pháp chống thấm bằng đất séthoặc vải địa kỹ thuật

Vật liệu đất sét khai thác tại xã Vượng Lộc (khu vực gần trạm bơm Cầu Cao)cách vị trí xây dựng công trình khoảng 4,5km; điều kiện vận chuyển khá thuận lợi

1.3.2 Vật liệu xây dựng sỏi, cát, sắt thép, xi măng:

Đá, cát, sạn lấy tại thị xã Hồng Lĩnh, sắt thép, xi măng và những vật liệu kháclấy tại thị trấn Can Lộc cách chân công trình 13 km (9,5km đường cấp 2; 3,5km đườngcấp 5), vận chuyển cơ giới

Bảng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-6: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền

CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế.

2.1.1 Tình hình dân dân sinh kinh tế.

2.1.1.1 Dân số và lao động.

Dân số của hai xã thuộc khu hưởng lợi của hồ Khe Trúc tính đến tháng 5 năm

2003 là 15416 người, Trong đó xã Vượng Lộc là 8176 người và xã Thiên Lộc là 7240người, Thu nhập bình quân đầu người quy thóc là: 650kg/người/năm

2.1.1.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp.

Kinh tế khu vực hưởng lợi chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp, Tuy trongvùng đã có một số công trình thuỷ lợi nhưng không thể đảm nhận tưới cho vùng dự ánnên một diện tích đất khá lớn phải trồng màu với năng suất thấp, hoa màu chủ yếu làcây lạc và đậu, Ngoài ra còn có một số nghề phụ khác như: chăn nuôi, buôn bán nhỏ,trồng rừng, khai thác cát

+ Giao thông: Hiện chỉ có một con đường 5m rải nhựa nối giữa đường Quốc lộ1A với khu nghĩa trang liệt sỹ nằm dưới khu đầu mối của hồ chứa, còn lại là đườngcấp phối và đường đất nên việc đi lại của nhân dân trong vùng còn gặp nhiều khó khăntrong mùa mưa,

+ Điện: Hiện nay trong vùng đã có 100% số hộ dân có điện thắp sang.

+ Nước sinh hoạt: Hiện tại trong vùng đang xây dựng nhà máy nước Can lộc(Nằm cạnh cầu Hạ Vàng trên Quốc lộ 1A thuộc địa phận xã Vượng Lộc) với công suất

2.1.2 Hiện trạng khu vực và phương hướng phát triển thủy lợi của vùng.

2.1.2.1 Hiện trạng khu vực.

Vùng hưởng lợi của dự án nằm trên khu vực giáp ranh giữa hai xã Vượng Lộc

và Thiên Lộc có cao độ từ cốt +3.0 đến cốt +11.0 với khoảng 100 ha đất canh tác Dochưa có nguồn nước tưới chủ động, tập quán canh tác và cơ cấu cây trồng còn phụthuộc hoàn toàn vào điều kiện thiên nhiên nên năng suất cây trồng còn thấp và bấpbênh, hiệu suất sử dụng đất còn thấp Tình hình thiếu nước tưới, nước sinh hoạt và hạnhán xẩy ra nghiêm trọng Vì vậy điều kiện để phát triển kinh tế, xã hội, văn hoá ở đâycòn rất khó khăn

Nhà máy nước huyện Can lộc đã được đầu tư xây dựng, nguồn nước lấy củanhà máy là lạch khe từ cống Đồng Huề chảy vào sông Nghèn Nguồn nước này khôngđảm bảo về cả chất lượng và số lượng nên khả năng cấp nước của nhà máy không đảmbảo yêu cầu Nươc ngầm trong vùng qua khảo sát cho thấy bị nhiễm phèn nồng độmạnh, do đó một yêu cầu cấp thiết của việc cấp nước sạch cho thị trấn huyện Can Lộc

là phải có một nguồn nước mặt đảm bảo Dọc bờ Nam dãy Hồng Lĩnh đã có xây dựngmột số hồ chứa như Nhà Đường, Cù Lây- Trường Lão, Khe Hao vv nhưng do khảnăng cấp nước của các hồ này có hạn lại ở xa trung tâm nhà máy nước nên khả năngcấp nước sinh hoạt của các hồ là rất khó khăn, tốn kém Xây dựng hồ chứa nước kheTrúc tại xã Vượng Lộc, cách nhà máy khoảng 2,0 km là một giải pháp cấp nước đảmbảo về công suất cũng như chất lượng là một giải pháp tối ưu, bền vững

Mặc khác, hồ chứa nước khe Trúc còn có thể cấp nước bổ sung cho tuyến kênhcủa trạm bơm Cầu Cao vào những thời kỳ thiếu nước để đẩy nước về chống hạn chovùng hạ Can, vùng mà từ lâu chưa có các giải pháp thuỷ lợi thoả đáng

2.1.2.2 Phương hướng phát triển kinh tế trong những năm tới.

- Phát triển kinh tế nông lâm nghiệp đa dạng ở mọi lĩnh vực

- Phát huy thế mạnh của vùng, trước hết là phải chủ động nước tưới để thựchiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng sang các loại rau màu có năng suất và giá trị kinh tếcao, tăng hệ số quay vòng đất nông nghiệp, Khai thác điểm du lịch sinh thái hồ KheTrúc kết hợp với khu di tích lịch sử Chùa Hương Tích

- Từng bước phát triển cây công nghiệp ngắn ngày

- Cũng cố và mở rộng cơ sở hạ tầng nông thôn, mạng lưới giao thông liên thôncũng phải nhanh chóng cải thiện để giảm bớt khó khăn cho việc đi lại của người dântrong mùa mưa

Vì vậy, việc xây dựng hồ chứa nước khe Trúc xã Vượng Lộc nhằm khai thác tối

hội Đảng bộ huyện Can Lộc về việc phát triển kinh tế, xã hội của vùng phía Bắchuyện, thị trấn Nghèn và các xã hạ Can lộc

2.1.2.3 Nhu cầu dùng nước.

Tạo nguồn tưới cho cây công nghiệp, rau màu 156 ha ở khu vực lòng hồ Tănglượng nước ngầm cho sinh hoạt, tạo cảnh quan và cải thiện môi trường sống của nhândân trong vùng hưởng lợi

Cao trình tưới tự chảy TTC = +11,5 m

2.2 Phương án sử dụng nguồn nước, nhiệm vụ công trình.

2.2.1 Phương án sử dụng nguồn nước.

Từ hiện trạng thiếu nước của địa phương tiến hành xây đập đất chặn dòng chảy,làm dâng cao mực nước Đáp ứng nhu cầu dung nước cho tưới ruộng, hoa màu chonhân dân trong vùng dự án Ngoài ra còn tạo cảnh quan du lịch lòng hồ

2.2.2 Nhiệm vụ, quy mô công trình.

2.2.2.1 Nhiệm vụ công trình.

- Cấp nước tưới chủ động và ổn định cho 100 ha đất canh tác trong đó 50 ha đấttrồng lúa hai vụ, 50 ha rau xanh và màu; cấp nước NTTS của hai xã Vượng Lộc vàThiên Lộc vùng ven chân núi Hồng Lĩnh

- Cấp nước vào kênh giữa trạm bơm Cầu Cao tưới cho 90ha đất trồng lúa hai vụở vùng hạ Can Lộc

- Cấp nước cho nhà máy nước Can Lộc với công suất 3,500m3/ng,đêm

- Góp phần cải tạo môi trường sinh thái, phòng chống lũ lụt cho vùng hạ du

- Tạo nguồn, độ ẩm không khí tạo điều kiện thuận lợi cho cây lâm nghiệp sinhtrưởng, hạn chế tình trạng cháy rừng trong khu vực

- Ngoài ra khu vực hồ chứa sẽ tạo ra một cảnh quan du lịch cùng với khu di tíchlịch sử Chùa Hương Tích

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI

3.1 Giải pháp công trình và thành phần công trình.

- Cụm công trình đầu mối:

+ Đập dâng nước đắp ngang qua lòng Khe trúc

+ Tràn xả lũ

+ Cống lấy nước dưới đập

- Hệ thống kênh mương và công trình trên kênh, công trình phụ trợ

+ Hệ thống kênh chính, kênh nội đồng

+ Các công trình trên kênh và công trình phụ trợ

+ Tuyến đường ống cấp nước về nhà máy

+ Tuyến đường phục vụ thi công và quản lý

3.2 Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế.

3.2.1 Xác định cấp công trình.

3.2.1.1 Theo chiều cao đập và loại nền.

Đập đất được xây dựng trên nền sét chặt vừa đến chặt (đất nền là loại B –Theo QCVN 04-05)

Sơ bộ chọn chiều cao đập là 25m, Chiều cao đập sẽ được tính toán chínhxác hóa khi có số liệu tính toán các mực nước trong hồ, Dựa vào điều QCVN 04-05

3.2.1.2 Theo nhiệm vụ công trình.

- Cấp nước tưới cho 100ha đất nông nghiệp của 2 xã Vượng Lộc và Thiên Lộc,tạo nguồn tưới cho cây ăn quả và cây công nghiệp, phát triển kinh tế vườn đồi, kinh tếtrang trại, Góp phần cải tạo đất, môi trường sinh thái cho khu vực

- Bổ sung nước cho kênh giữa trạm bơm Cầu Cao tưới cho 90 ha đất trồng lúahai vụ vùng hạ Can Lộc,Tra bảng 2,1 Theo quy phạm QCVN 04-05 Xác định đượccông trình cấp IV

- Cấp nước cho nhà máy nước thị trấn Can lộc với công suất 3,500m3/ng,đêm,Tra bảng 2,1 Theo quy phạm VN 04-05 Xác định được công trình cấp III

Vậy sơ bộ chọn cấp công trình là cấp II

- Vận tốc gió lớn nhất thiết kế tra theo bảng 4,2 Tiêu chuẩn thiết kế đập đất14TCN 157 – 2005 ta có P = 4%

- Vận tốc gió bình quân lớn nhất tra theo bảng 4,2 Tiêu chuẩn thiết kế đập đất14TCN 157-2005 ta có P = 50%

- Tuổi thọ công trình tra theo bảng 11 - QCVN 04-05

Ta có : T = 75 năm,

- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1,0 (phụ lục B)

- Độ vượt cao an toàn: Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất 14TCN 157:2005

Ta có :

+ Độ vượt cao an toàn ứng với MNDBT: a = 1,2 m

+ Độ vượt cao an toàn của đập ứng với MNLTK: a’ = 1,0m

+ Độ vượt cao an toàn của đập ứng với MNLKT: a’’ = 0,3m

3.3 Vị trí tuyến công trình đầu mối.

Trong quá trình lập dự án bố trí 2 vùng tuyến nghiên cứu và vùng tuyến trên vàvùng tuyến dưới, Theo kết quả phê duyệt của UBND tỉnh lựa chọn phương án thiết kế

là phương án vùng tuyến dưới, Diện tích lưu vực là 4,0 km2

Do hồ có nhiệm vụ tưới nên MNC trong hồ được xác định theo 2 điều kiện:Điều kiện thứ nhất : đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy.

Điều kiện thứ hai : đảm bảo tuổi thọ của công trình thì MNC hay Vc phải đảmbảo lớn hơn dung tích bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình

Q0 : Lưu lượng dòng chảy rắn Q0 = 0,38 (m3/s)

Do công trình nhằm mục đích tưới tiêu nên ta căn cứ vào cao trình tưới tự chảytại đầu mối để xác định mực nước chết, Ztưới tự chảy= 11,5m

3.4.2 Tính toán cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT).

Dung tích hiệu dụng có nhiệm vụ điều tiết cấp nước Về mùa mưa, nước được tích vào

cấp cho nhu cầu dùng nước

Mực nước dâng bình thường (MNDBT): Là mực nước trữ cao nhất trong hồứng với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường của hồ chứa MNDBT sẽduy trì trong MNDBT là mực nước khống chế phần dung tích chết và dung tích hiệu

Về mặt chi phí xây dựng công trình: MNDBT quyết định trực tiếp đến chi phíxây dựng công trình

a Phương pháp thính toán MNDBT:

Có các phương pháp Tính toán điều tiết hồ để xác định MNDBT như:

+ Phương pháp trình tự thời gian gồm:

lượng nước dùng Vậy đối với hồ chứa Khe Trúc ta tiến hành điều tiết năm

3.4.2.1 Nguyên lý tính toán điều tiết.

Nguyên lý tính toán điều tiết dựa vào phương trình cân bằng nước và các đường

định trên cơ sở so sánh lượng nước thừa liên tục V +và lượng nước thiếu liên tục V trong thời kỳ 1 năm.

-3.4.2.2 Trình tự tính toán.

Bảng 3-1: Bảng tính toán điều tiết hồ chứa Khe Trúc

(Bang tnh lân m t chưa kê đên tôn thât) ô

Cột (2): Ghi số ngày của từng tháng

Cột (3): Ghi lượng nước đến theo tần suất thiết kế của tháng tương ứng

Cột (5): Ghi tổng lượng nước dùng

Cột (6): Ghi tổng lượng nước thừa hàng tháng

Tổng cột (7) chính là lượng nước còn thiếu và chính là dung tích hiệu dụng của

hồ chứa

Cột (8): Ghi lượng nước tích trong hồ chứa

Cột (9): Ghi lượng nước xả thừa

Cột (1): Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo thủy văn.

Cột (2): Là dung tích của hồ chứa ở cuối mỗi thời doạn tính toán

thời đoạn trước là dung tích hồ ở đầu thời đoạn sau

Cột (9): Tổng lượng nước đến của từng tháng lấy từ cột(4)của bảng(3-2)

Cột (10): Lượng nước dùng hàng tháng chưa kể tổn thất côt (5) của bảng (3-2) cộng với lượng nước tổn thất ở côt (8) của bảng (3-3)

): cột(11) =cột(9)-cột(10)

):cột(11) =cột(10)-cột(9) Cột(13): Dung tích nước trong hồ chứa

Cột(14): Lượng nước xả thừa

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng (3-2) (Bảng tính lần 2) ta có :

Tháng Vi Vbq F ∆Z Wbh Wt Wtt WQ Wq' ∆V+ ∆V- Vk Vx

(10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (km 2 ) (mm) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)

Cộng 1,857 0,599

1 1,857 1, 690 (%) 100% 100% 9,87% 5%

1,857

n h

Do đó ta phải tính toán lại:

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng (3-3) (Bảng tính lần 3) ta có :

Tháng Vi Vbq F ∆Z Wbh Wt Wtt WQ Wq' ∆V+ ∆V- Vk Vx

(10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (km 2 ) (mm) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)

Cộng 1,865 0,589

Ta có

1 1,865 1,857 (%) 100% 100% 0, 42%

1,865

n h

Vậy tổng hợp lại ta có:

+ Cao trình MNDBT = 21,27m

3.5 Hình thức công trình đầu mối.

- Công trình đầu mối:

+ Xây dựng 01 đập đất dâng nước đắp ngang qua lòng Khe trúc

+ Xây dựng 01 tràn xả lũ

+ Xây dựng 01 cống lấy nước dưới đập

3.6 Chọn phương án xây dựng công trình.

3.6.1 Lựa chọn phương án.

Do sự phân công, em được bộ môn giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế hồ chứa nước

3.6.2 Tính toán điều tiết lũ.

3.6.2.1 Mục đích tính toán.

Thông qua tính toán điều tiết lũ, tìm ra các thông số cơ bản của công trình hồ chứabao gồm: dung tích phòng lũ cần thiết của hồ chứa, phương pháp trữ và tháo nước thíchhợp, từ đó thiết kế công trình đạt được yêu cầu đặt ra.(thỏa mãn yêu cầu về kinh tế, đảmbảo yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu) Tính toán điều tiết lũ để xác đinh các thông số mựcnước, lưu lượng dùng để thiết kế công trình

3.6.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng.

- Ảnh hưởng của dường quá trình lũ đến

- Ảnh hưởng của địa hình hồ chứa

- Ảnh hưởng của loại và kích thước công trình xả lũ

Q là lưu lượng nước đến kho nước

q là lưu lượng nước ra khỏi kho nước

F: Diện tích mặt thoáng của kho nước

dt: Khoảng thời gian vô cùng nhỏ

dh: Vi phân của cột nước trên công trình xả

Nếu ta thay F.dh = dv thì ta được phương trình Q.dt – q.dt = dv (3-3)

Và nếu ta thay tiếp dt bằng khoảng thời gian đủ lớn t = t2- t1, ở đây t1 vàt2 là thời điểm đầu và thời điểm cuối của khoảng thời gian tính toán, thì ta có thể đưaphương trình (4-2) về dạng sai phân sau đây:

Ở đây: + Q1, Q2: là lưu lượng đến ở đầu và cuối thời đoạn tính toán

+ q1, q2: là lưu lượng xả tương ứng

+ V1, V2: là lượng nước có ở trong kho đầu và cuối thời đoạn t

thể giải trực tiếp được vì có hai số hạng chưa biết là q2 và V2 Vì vậy chúng ta cần cómột phương trình nữa đó chính là phương trình thuỷ lực của công trình xả lũ với dạngtổng quát:

Zt: mực nước thượng lưu công trình xả lũ

Zh: mực nước hạ lưu công trình xả lũ

C : tham số biểu thị công trình

3.6.2.4 Phân tích dạng đường xả lũ.

t (h) t1

- Thời điểm từ t0(0h) � t1: Trong khoảng thời gian này q<Q và dq 0

3.6.2.5 Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp thử dần.

* Các bước tính toán

trình (I)

đoạn tính toán bằng cách sử dụng quan hệ Z~V của hồ chứa

đã biết( hình thức và quy mô công trình xả lũ )và kiểm tra điều kiện

+ Nến thỏa mãn (III) thì coi giả thiết q2ở bước 1 là đúng, và chuyển sang thời

bước tính toán với thời đoạn tiếp theo được tiến hành tương tự

lưu lượng xả giả định theo biểu thức sau:

1 2 22

2

n q t q

q    Tiến hành tính toán cho tất cả các thới đoạn sẽ xác định được đường quá trình lũ

3.6.2.6 Tính toán điều tiết cho phương án Btr.

Tính toán cho trường hợp công trình xả lũ là đập tràn đỉnh rộng chảy tự do, khôngcửa van, 01 khoang tràn

* m: Hệ số lưu lượng, với đập tràn đỉnh rộng Theo điều 3-7 (Trang 24 ) QPTL C

- 8- 76 trị số chính xác của m phải xác định chính xác theo phương pháp của Đ.I Cumin.Với đập không ngưỡng và có co hẹp

B: Bề rộng qua nước của tràn , B=60m

1 0, 2 mb

tr

H B

Hình 3-2: Đường quá trình lũ đến P =1%.

Hình 3-3: Đường quá trình lũ đến P =0,2%.

 Tính toán điều tiết cho lũ thiết kế P = 1%:

T

(giờ) Q (m3/s) Qtb (m 3 /s) q (m3/s) q tb (m 3 /s) V sc (10 6 m 3 )V hồ (10 6 m 3 ) Z hồ (m) H sc (m)  q tt (m 3 /s) (10Sai số9 lần) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

0,25 6,14 3,07 0,070 0,035 0,003 2,053 21,278 0,008 1,0 0,070 0,00 0,5 11,87 9,005 0,450 0,260 0,011 2,061 21,298 0,028 1,0 0,450 0,00 0,75 21,29 16,58 1,533 0,991 0,025 2,075 21,333 0,063 1,0 1,533 0,00

1 23,15 22,22 3,421 2,477 0,042 2,092 21,377 0,107 1,0 3,421 0,00 1,25 34,71 28,93 6,315 4,868 0,064 2,114 21,431 0,161 1,0 6,315 0,00 1,5 57,86 46,285 11,819 9,067 0,098 2,148 21,515 0,245 1,0 11,819 0,00 1,75 92,81 75,335 22,451 17,135 0,150 2,200 21,646 0,376 1,0 22,451 0,00

2 162 127,41 43,877 33,164 0,235 2,285 21,858 0,588 1,0 43,877 0,00 2,25 187,46 174,73 74,467 59,172 0,339 2,389 22,107 0,837 1,0 74,467 0,00 2,5 212,91 200,19 106,235 90,351 0,438 2,488 22,331 1,061 1,0 106,235 0,00 2,75 194,96 203,94 133,025 119,630 0,513 2,563 22,503 1,233 1,0 133,025 0,00

3 162 178,48 146,053 139,539 0,549 2,599 22,583 1,313 1,0 146,053 0,00 3,25 202,5 182,25 156,669 151,361 0,576 2,626 22,646 1,376 1,0 156,669 0,00 3,5 289,29 245,9 183,702 170,186 0,644 2,694 22,800 1,530 1,0 183,702 0,00 3,75 462,86 376,08 244,345 214,024 0,790 2,840 23,122 1,852 1,0 244,345 0,00

4 604,29 533,58 340,092 292,219 1,008 3,058 23,581 2,311 1,0 340,092 0,00 4,25 784,5 694,4 466,325 403,209 1,270 3,320 24,126 2,856 1,0 466,325 0,00 4,5 692,15 738,33 565,509 515,917 1,470 3,520 24,521 3,251 1,0 565,509 0,00 4,75 520,71 606,43 580,859 573,184 1,500 3,550 24,580 3,310 1,0 580,859 0,00

5 371,27 445,99 530,682 555,771 1,401 3,451 24,385 3,115 1,0 530,682 0,00 5,25 263,57 317,42 453,864 492,273 1,244 3,294 24,075 2,805 1,0 453,864 0,00 5,5 152,75 208,16 365,702 409,783 1,062 3,112 23,697 2,427 1,0 365,702 0,00 5,75 98,36 125,56 283,832 324,767 0,883 2,933 23,318 2,048 1,0 283,832 0,00

6 71,75 85,055 220,660 252,246 0,732 2,782 23,000 1,730 1,0 220,660 0,00 6,25 46,29 59,02 169,745 195,202 0,610 2,660 22,722 1,452 1,0 169,745 0,00 6,5 41,66 43,975 132,893 151,319 0,513 2,563 22,502 1,232 1,0 132,893 0,00 6,75 37,04 39,35 107,216 120,054 0,440 2,490 22,338 1,068 1,0 107,216 0,00

7 31,25 34,145 88,300 97,758 0,383 2,433 22,208 0,938 1,0 88,300 0,00 7,25 26,61 28,93 73,742 81,021 0,336 2,386 22,101 0,831 1,0 73,742 0,00 7,5 21,98 24,295 62,220 67,981 0,297 2,347 22,012 0,742 1,0 62,220 0,00 7,75 17,34 19,66 52,086 57,153 0,263 2,313 21,929 0,659 1,0 52,086 0,00

8 12,71 15,025 43,598 47,842 0,234 2,284 21,855 0,585 1,0 43,598 0,00

Hình 3-2: Quá trình lũ đến và lưu lượng xả P =1%.

T (giờ) Q (m 3 /s) Q tb (m 3 /s) q (m 3 /s) q tb (m 3 /s) V sc (10 6 m 3 ) Vhồ

(10 6 m 3 )

Z hồ

(m) Hsc (m)  q tt (m 3 /s) (10Sai số9lần)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

0,25 7,17 3,585 0,086 0,043 0,003 2,053 21,279 0,009 1,0 0,086 0,00 0,5 13,89 10,530 0,562 0,324 0,012 2,062 21,302 0,032 1,0 0,562 0,00 0,75 24,95 19,420 1,924 1,243 0,029 2,079 21,343 0,073 1,0 1,924 0,00

1 24,92 24,935 4,167 3,046 0,048 2,098 21,392 0,122 1,0 4,167 0,00 1,25 40,62 32,770 7,613 5,890 0,073 2,123 21,453 0,183 1,0 7,613 0,00 1,5 67,7 54,160 14,418 11,015 0,111 2,161 21,550 0,280 1,0 14,418 0,00 1,75 108,59 88,145 27,541 20,979 0,172 2,222 21,701 0,431 1,0 27,541 0,00

2 189,54 149,065 60,687 44,114 0,266 2,316 22,000 0,730 1,0 60,687 0,00 2,25 219,33 204,435 88,322 74,504 0,383 2,433 22,208 0,938 1,0 88,322 0,00 2,5 249,11 234,220 127,097 107,709 0,497 2,547 22,466 1,196 1,0 127,097 0,00 2,75 234,33 241,720 160,197 143,647 0,585 2,635 22,666 1,396 1,0 160,197 0,00

3 189,54 211,935 175,820 168,009 0,625 2,675 22,756 1,486 1,0 175,820 0,00 3,25 236,93 213,235 187,367 181,593 0,653 2,703 22,821 1,551 1,0 187,367 0,00 3,5 338,46 287,695 220,660 204,013 0,729 2,779 23,000 1,730 1,0 220,660 0,00 3,75 615,77 477,115 301,660 261,160 0,923 2,973 23,403 2,133 1,0 301,660 0,00

4 752,31 684,040 436,421 369,040 1,207 3,257 24,002 2,732 1,0 436,421 0,00 4,25 921,12 836,715 581,776 509,098 1,501 3,551 24,583 3,313 1,0 581,776 0,00 4,5 790,01 855,565 693,899 637,838 1,697 3,747 25,000 3,730 1,0 693,899 0,00 4,75 609,24 699,625 689,457 691,678 1,705 3,755 24,984 3,714 1,0 689,457 0,00

5 454,19 531,715 628,102 658,779 1,590 3,640 24,758 3,488 1,0 628,102 0,00 5,25 293,09 373,640 532,379 580,240 1,404 3,454 24,392 3,122 1,0 532,379 0,00 5,5 178,71 235,900 425,818 479,098 1,185 3,235 23,957 2,687 1,0 425,818 0,00 5,75 115,08 146,895 326,883 376,350 0,979 3,029 23,521 2,251 1,0 326,883 0,00

6 83,94 99,510 251,771 289,327 0,808 2,858 23,160 1,890 1,0 251,771 0,00 6,25 54,15 69,045 194,020 222,895 0,670 2,720 22,857 1,587 1,0 194,020 0,00 6,5 48,74 51,445 150,696 172,358 0,561 2,611 22,610 1,340 1,0 150,696 0,00 6,75 43,34 46,040 120,946 135,821 0,480 2,530 22,427 1,157 1,0 120,946 0,00

7 36,56 39,950 99,252 110,099 0,417 2,467 22,284 1,014 1,0 99,252 0,00 7,25 31,14 33,850 82,669 90,961 0,365 2,415 22,167 0,897 1,0 82,669 0,00 7,5 25,73 28,435 69,607 76,138 0,322 2,372 22,070 0,800 1,0 69,607 0,00 7,75 20,31 23,020 58,773 64,190 0,285 2,335 21,985 0,715 1,0 58,773 0,00

8 14,9 17,605 49,010 53,891 0,253 2,303 21,903 0,633 1,0 49,010 0,00

Hình 3-3: Quá trình lũ đến và lưu lượng xả P =0,2%.

Chú thích bảng tính:

+Cột(1): Số giờ tính toán, với ∆t =0,25h

+Cột(2): Lưu lượng lũ đến trong từng thời đoạn

+Cột(4): Lưu lượng xả lũ từng thời đoạn

+Cột(6): Dung tích siêu cao tại từng thời đoạn

+Cột(7): Dung tích hồ tại từng thời đoạn

+Cột(8): Cao trình mực nước trong hồ Z

PHẦN II:

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

4.1.2 Xác định cao trình đỉnh đập.

4.1.2.1 Mục đích và ý nghĩa.

Đập là một hạng mục công trình quan trọng nhất trong cụm công trình đầu mối,

nó chiếm một khối lượng không nhỏ về mặt vốn đầu tư Kích thước cũng như cao trìnhđỉnh đập có ảnh hưởng rất lớn đến sự làm việc an toàn và giá thành của đập

Mục đích của việc tính toán cao trình đỉnh đập là để tìm ra được một cao trìnhđỉnh đập hợp lý nhất thoả mãn các yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật

+ Độ vượt cao an toàn: Tra bảng (4-1) 14TCN 157-2005 đối với công trình cấp III

ta có:

+ MNDBT: a = 1,2 (m)+ MNLTK: a’= 1,0 (m)+ MNLKT: a’’= 0,3 (m) + Thời gian gió thổi liên tục là t = 6(h)

+ Tần suất gió thiết kế ứng với mực nước dâng bình thường là 4% và mực nước lũthiết kế là 50 % (Bảng 4-2 14TCN 157-2005)

+Vận tốc gió tính toán ứng với tần suất thiết kế (P = 4%): V4% = 35 m/s

+Vận tốc gió tính toán ứng với tần suất trung bình (P = 50%): V50% = 22,5 m/s

Với : MNDBT : Mức nước dâng bình thường

MNLTK : Mức nước dâng gia cườngMNLKT : Mực nước lũ kiểm tra

Trong đó:

'

,

h h

và gió bình quân lớn nhất

a, a’, a’’: Độ vượt cao an toàn

a).Xác định cao trình đỉnh đập theo MNDBT

605435

gt

Tra đồ thị Hình 35 QPLT.C1-78 ta được 2

0, 07

3, 6

gh V g V

9,81 35 ( ) 0, 0045 0,56( )

gH

D V



Trong đó:

V’: Vận tốc gió tính toán lớn nhất = 22,5 (m/s)D’: Đà sóng ứng với MNDGC = 695 (m) H’: Chiều sâu nước trước đập



� h’= cos

'

'.'10.2

2 6

gH

D V