Thiết kế hồ chứa Bạch Đằng phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế xã hội

Phương hướng và mục tiêu sản xuất

Mục đích của dự án

Vậy để nhanh chóng ổn định sản xuất, cải thiện đời sống nhân dân các dân tộc, đẩy mạnh phát triển nông nghiệp, để tiến nhanh tiến kịp tốc độ phát triển nông nghiệp chung của cả tỉnh cũng như cả nước và đồng thời phát triển du lịch trong tương lai việc đầu tư xây dựng hồ chứa nước Bạch Đằng là cần thiết và cấp bách.Dự án công trình hồ chứa nước Bạch Đằng được đầu tư xây dựng sẽ giải quyết nước tưới cho 27000 ha đất canh tác nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt cho khoảng 30 000 dân các xã thuộc huyên Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An, tạo điều kiện cho phát triển chăn nuôi thủy sản, cải thiện môi trường sinh thái, du lịch, bảo vệ an ninh biên giới, góp phần thúc đảy nền kinh tế phát triển, ổn định cuộc sống nhân dân, thực hiện từng bước “Xóa đói, giảm nghèo” của Đảng và Chính Phủ. - Cấp nước tưới cho 27000 ha đất trồng lúa và hoa màu của xã thuộc huyên Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 30000dân cho 5 huyên. - Cải tạo điều kiện môi sinh, môi trường theo hướng có lợi cho đời sống của con người.

Các phương án công trình đầu mối

• Tính toán mực nước chết của hồ (MNC)
• Xác định mực nước dâng bình thường và dung tích hồ

Việc xây dựng đập dâng đối với vùng này do đặc thù khí tượng thuỷ văn phân 2 mùa, mùa mưa và mùa khô, nên xây dựng đập dâng không khả thi, không đáp ứng được nhiệm vụ yêu cầu trong vùng đặt ra. Nếu chọn vị trí xây dựng trạm bơm xa vùng dân cư, việc kéo dây điện đến công trình xa, ảnh hưởng đến kinh tế đầu tư xây dựng công trình lớn. Vậy phương án xây dựng trạm bơm ít tính khả thi, và việc xây dựng trạm bơm không đáp ứng được yêu cầu vùng hưởng lợi.

- Các hạng mục công trình xây dựng phải đồng bộ, đầu tư xây dựng một lần như đập, tràn, cống… nên nguồn vốn đàu tư xây dựng cao. Qua phân tích ưu nhược điểm các phương án xây dựng công trình trên và nghiên cứu điêu kiện về điều kiện tự nhiên khu lòng hồ và khu đầu mối cũng như xem xét nhiệm vụ cung cấp nước tưới nông nghiệp đảm bảo điều tiết lưu lượng, tích nước vào mùa mưa và điều tiết phục vụ chống hạn vào mùa khô. “Hồ chứa nước Bạch Đằng ” phù hợp yêu cầu nhiệm vụ công trình chủ động tưới cho 27000 ha đất canh tác và lợi dụng tổng hợp nguồn nước cho những vùng hưởng lợi của dự án.

- Các yếu tố ảnh hưởng tới MNC của hồ: đảm bảo yêu cầu lấy nước tưới tự chảy, tại cửa lấy nước không bị bồi lấp trong thời gian tuổi thọ của công trình. Để xác định cao trình mực nước chết trong hồ, sơ bộ chọn tổn thất cột nước qua cống lấy nước dưới đập là: ∆Z = 0,5(m). Có nhiều phương pháp để tính toán điều tiết hồ, tuy nhiên mục đích của việc tính toán đều nhằm mục đích xác định được dung tích hiệu dụng của hồ, từ đó xác định được MNDBT của hồ chứa.Ở đây ta tiến hành tính toán điều tiết hồ theo phương pháp lập bảng.

Điều tiết lũ là phân bố lại dòng chảy lũ đến sao cho phù hợp với yêu cầu thực tế đặt ra như yêu cầu an toàn cho công trình, yêu cầu phòng chống lũ cho hạ lưu, yêu cầu về tổng hợp lợi dụng nguồn nước …. Mục đích của điều tiết lũ là thông qua tính toán tìm ra các biện pháp phòng chống lũ thích hợp và có hiệu quả nhất như : xác định dung tích phòng lũ cần thiết của kho nước, phương thức vận hành công trình, quy mô công trình xả lũ hay kích thước đường tràn. Các thời đoạn tiếp theo dung tích ban đầu hoặc mực nước ban đầu là các giá trị tương ứng của nó tại cuối thời đoạn trước.

Bước 2: Xác định giá trị mực nước thượng lưu cuối thời đoạn tính toán bằng cách sử dụng đường cong hoặc bảng tra quan hệ Q~Z~F. Trong đó: q2n+1: Giá trị giả định của lưu lượng xả q2 ở bước lặp thứ (n+1) q2n và q2tn: Giá trị giả định và tính toán của đại lượng q2 ở bước lặp thứ n Tiến hành tính toán cho tất cả các thời đoạn sẽ xác định được quá trình xả lũ, các đặc trưng dung tích chống lũ và các mực nước đặc trưng.

THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT 6.1 Chọn tuyến đập

• Xác định kích thước cơ bản của đập đất .1 Xác định cao trình đỉnh đập đất
• Tính thấm qua đập đất
• Tính toán ổn định mái đập

Bề rộng đỉnh đập cần phải đảm bảo điều kiện làm việc của đập được ổn định, thỏa mãn quy định đường giao thông (nếu có), quản lý khai thác vận hành, điều kiện thi công,…. Trên mái đập bố trí cơ đập để đảm bảo điều kiện thi công , giao thông đi lại trong quá trình khai thác sửa chữa, để tập trung dẫn nước mưa và tăng độ ổn định mái đập khi cần thiết. Căn cứ vào chiều dày tầng thấm của nền (tầng thấm ở nền khi đã bóc bỏ dày trung bỡnh T=5 m) , cấu tạo của đập ta lựa chọn hỡnh thức chống thấm là tường lừi + chân răng.

Sự xói lở do sóng gây ra, lực thấm thủy động do mực nước hồ rút nhanh, dòng chảy có lưu tốc lớn vào miệng công trình lấy nước đặt trong thân đập, đất sét trong đập co nở vì sự thay đổi vì nhiệt, nước mưa làm xói lở mái dốc, động vật đào bới. Thông thường tính toán các lớp gia cố bảo vệ mái mà đảm bảo được ổn định dưới tác động của sóng thì đồng thời cũng đã loại trừ được những nguy hiểm khác, cho nên xác định hình thức, kích thước các loại gia cố đều dựa trên cơ sở tác dụng của lực sóng. Phạm vi bảo vệ mái thượng lưu bắt đầu từ đỉnh đập xuống dưới mực nước chết 2,5m (theo điều 4.3.6 tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén).

Ngoài ra , bên trong lớp gia cố ta làm tầng đệm , nhằm đảm bảo sự nối tiếp giữa lớp gia cố và thân đập trong trường hpwj đập lún khụng đều, đồng thời đúng vai trũ là tầng lọc ngược , nhằm đề phũng hiện tượng xừi ngầm khi cột nước thấm trong đập cao hơn mực nước ngoài hồ chưa do hiện tượng sóng leo rồi tụt xuống , hoặc nước trong hồ chứa hạ xuống đột ngột. Loại này làm tăng ổn định mái dốc hạ lưu, bảo vệ mái dốc khi hạ lưu có nước và sóng,thoát nước được cả cho thân đập và nền, nhưng tốn vật liệu. Theo TCVN 8216 -2010: Cao trình lăng trụ phải cao hơn mực nước lớn nhất ứng với tần suất thiết kế ở hạ lưu đập đối với công trình cấp III trở xuống không được nhỏ hơn 0,5m và có bề rộng không được nhỏ hơn 1,5m.

Việc tính toán thấm qua đập đất cần phải có đầy đủ các số liệu về hình dạng mặt cắt, cấu tạo địa tầng nền và thân đập cũng như số liệu về chỉ tiêu cơ lý của vật liệu thân đập và nền đập. Do địa hình, địa chất thay đổi nên khi tính thấm qua đập đất, ta chia đập thành nhiều đoạn trong đó mỗi đoạn có những đặc trưng về kích thước, vật chống thấm và tình hình địa chất nền tương đối giống nhau. Đối với mỗi đoạn có thể xác định được lưu lượng thấm, vị trí đường bão hoà, građien thấm v.v… trên cơ sở đó sẽ đánh giá về lưu lượng nước bị tổn thất và sự ổn định thấm của công trình.

+ Khi thượng lưu là MNDBT, hạ lưu là chiều sâu nước lớn nhất có thể xảy ra, thiết bị chống thấm và thoát nước làm việc bình thường (Tổ hợp cơ bản). Công thức của Ghgexcevanop: giả thiết xem khối trượt là một vật thể rắn, áp lực thấm được chuyển ra ngoài thành áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt vật trượt và hướng vào tâm.