CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Mô tả tóm tắt dự án
1.2.4. Nội dung chủ yếu của dự án
Mục tiêu của dự án Công trình thủy điện XKM 4 là sử dụng khoảng 20%
sản lượng điện để đáp ứng nhu cầu điện của Lào và khoảng 80% sản lượng còn lại để xuất khẩu sang Việt Nam.
1.2.4.2. Khối lượng và quy mô các hạng mục công trình của dự án
Công trình thủy điện XKM 4 được bố trí với các thông số chính như sau:
- MNDBT: 898 m;
- MNC: 874 m;
- Công suất lắp máy Nlm: 70MW;
- Số tổ máy: 2 tổ;
- Toàn bộ tuyến áp lực dài: 539,8 m.
Bảng 1.2. Các thông số chính của dự án thủy điện XKM4
TT Các thông số của công trình Đơn vị Giá trị
Cấp công trình II
I Đặc trưng lưu vực
1 Diện tích lưu vực đến tuyến chọn Flv km2 216
2 Dòng chảy trung bình nhiều năm Q0 m3/s 9,7
3 Tổng lượng dòng chảy năm W0 106 m3 305,9
II Hồ chứa
1 Mực nước dâng bình thường MNDBT m 898
Đề tài: Đánh giá tác động đến môi trường nước của dự án Thủy điện Xekaman 4, tỉnh Sêkong, Lào
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 11 TT Các thông số của công trình Đơn vị Giá trị
2 Mực nước chết MNC m 874
3 Diện tích mặt hồ ứng với MNDBT km2 1
4 Dung tích toàn bộ (Vtb) 106 m3 18,9
5 Dung tích hữu ích (Vhi) 106 m3 14,1
6 Dung tích chết (Vc) 106 m3 4,8
III Lưu lượng
1 Lưu lượng đảm bảo Q 90% m3/s 6,23
2 Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy m3/s 19,6
3
Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất
- P = 0,1% (Kiểm tra) m3/s 1953
- P = 0,5% (Thiết kế) m3/s 1274
IV Cột nước
1 Cột nước lớn nhất: Hmax m 443,8
2 Cột nước bình quân: Hbq m 431,4
3 Cột nước nhỏ nhất: Hmin m 394,4
V Các chỉ tiêu năng lượng
1 Công suất lắp máy (Nlm) MW 70
2 Công suất đảm bảo (Nđb) MW 12,8
3 Điện lượng bình quân nhiều năm (Eo) 106 kWh 287,4
4 Số giờ sử dụng công suất lắp máy giờ 4110
(Nguồn: Tập 1 - Thuyết minh chung – Báo cáo nghiên cứu khả thi Công trình thủy điện Xekaman 4)
A. Các hạng mục công trình chính a. Đập dâng-CFRD
Đập đá đổ bản mặt bê tông, mặt cắt đặc trưng cho đập với chiều rộng đỉnh là 10 m, độ dốc mái thượng lưu là 1:1,4, mái hạ lưu là 1:1,5. Chiều cao lớn nhất là 70,5 m với đỉnh ở cao độ 903 m, cao độ đỉnh tường chắn song là 904,2 m, đáy tấm bản chân ở cao độ 832,5 m. Chiều dài theo đỉnh là 422,0 m.
b. Đập tràn
Công trình xả lũ bố trí bên bờ phải gồm: Kênh dẫn vào, đầu tràn, dốc nước, hố tiêu năng và kênh dẫn ra.
Công trình xả được tính toán với tần suất lũ P = 0,5% với Qmax = Qxả = 1274 m3/s, mực nước tương ứng là 901,98 m và kiểm tra với lũ P = 0,1% với Qmax = Qxả = 1953 m3/s, mực nước tương ứng là 903,18 m.
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 12
- Kênh dẫn vào
Kênh dẫn vào có chiều dài 227,6 m, chiều rộng thu hẹp dần theo chiều dòng chảy với bề rộng nhỏ nhất là 88,5 m tại vị trí tiếp giáp với đầu tràn. Kênh có độ dốc i = 0,0, cao độ đáy kênh là 896,0 m.
Hình 1.4. Tổng mặt bằng thi công cụm đầu mối thủy điện XKM 4 - Đập tràn
Tràn mặt có mặt cắt hình cong gồm 6 khoang có kích thước b x B = 6 x 13 m, cao độ ngưỡng tràn 898,0 m. Loại cung tràn xả khung có cửa van. Giữa có khoang được phân cách bằng trụ pin dày 1,5 m. Tổng cộng chiều dài mặt tràn là 88,5 m (tính mép ngoài của trụ biên theo tim đập).
- Dốc nước và mũi phóng
Dốc nước nối tiếp với đầu tràn và mũi phóng được bố trí bên bờ phải với một độ dốc phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất khu vực, cho phòng giảm khối lượng đào cũng như khối tượng bờ tụng. Chiều rộng dốc nước thu hẹp dần theo chiều dòng chảy, chiều rộng lớn nhất giáp đầu tràn là 85,5 m. Chiều rộng nhỏ nhất giáp mũi phóng là 54,52 m. Nối tiếp tiêu năng hạ lưu bằng dũng phun xa. Toàn bộ dốc nước và mũi phóng đặt trên nền lớp IB và IIA.
Tổng chiều dài dốc nước và mũi phóng là 132,81 m, dốc nước có độ dốc I = 44,44%, mũi phóng với bán kính cong 15 m, cao độ mũi phóng 843,0 m.
Đề tài: Đánh giá tác động đến môi trường nước của dự án Thủy điện Xekaman 4, tỉnh Sêkong, Lào
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 13 Bảng 1.3. Các thông số chính của hạng mục đập dâng và đập tràn
TT Các thông số của công trình Đơn vị Giá trị
1
Đập dâng chính
Cao trình đỉnh đập m 903
Tổng chiều dài theo đỉnh đập m 422
Chiều rộng đỉnh đập m 10
Chiều cao lớn nhất m 70,5
2
Đập tràn
Chiều rộng tràn nước m 88,5
Cao trình ngưỡng tràn m 898
Lưu lượng xả lớn nhất m3/s 1953
(Nguồn: Tập 1 - Thuyết minh chung – Báo cáo nghiên cứu khả thi Công trình thủy điện Xekaman 4)
Hình 1.5. Đập dâng và đập tràn công trình thủy điện XKM 4 c. Tuyến năng lượng
* Cửa lấy nước
Cửa lấy nước bằng bê tông cốt thép được bố trí bên bờ trái hồ chứa. Cửa lấy nước được thiết kế dạng kiểu tháp có kích thước B x L x h = 6,4 m x 13,05 m x 38,6 m, nền được đặt trên lớp đá IIA, kết cấu cửa lấy nước bằng bê tông cốt thép M25. Cao độ ngưỡng cửa lấy nước được thiết kế là 866,5 m, cao độ đáy cửa lấy nước là 865,0 m để đảm bảo lấy được lưu lượng tính toán lớn nhất của hai tổ máy Q = 19,6 m3/s khi mực nước trong hồ ở MNC cao độ 874,0 m. Cửa lấy nước gồm 1 khoang lấy nước vào đường hầm dẫn nước. Cửa van sửa chữa kiểu phẳng trượt, được vận hành trong trạng thái nước cân bằng và bằng cầu trục xe con.
Sau cửa van sửa chữa bố trí một (01) cửa van vận hành có chức năng nạp nước và ngắt nước cấp cho đường ống áp lực.
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 14
Cửa van vận hành được nâng hạ bằng xi lanh thuỷ lực sức nâng 70 tấn thông qua cần nối với cửa van.
Phía trước cửa bố trí lười chắn rác kích thước thông thủy b x h = 4,0 x 5,95 m. Làm sạch bằng gầu vớt rác vận hành bằng cầu trục.
Vận tốc dòng chảy qua lưới chắn rác được giới hạn là v 1 m/s. Kích thước cửa vào cửa lấy nước được bố trí dạng các đường cong thủy lực để giảm tổn thất của vào, và cao trình ngưỡng được đặt đảm bảo lấy nước ổn định không tạo phễu xoáy trước cửa lấy nước. Cao trình đỉnh cửa lấy nước là 903,6 m. Cầu công tác trên cửa lấy nước dài 42,25 m, rộng 6 m.
Hình 1.6. Cửa lấy nước và tuyến năng lượng công trình thủy điện XKM 4
* Đường hầm dẫn nước
Đường hầm dẫn nước vào nhà máy thủy điện có kết cấu là đường hầm áp lực đào trong đá và bọc bê tông cốt thép đoạn tiếp giáp giữa cửa lấy nước kết cấu bê tông cốt thép có thép lót. Mặt cắt ngang đường hầm dẫn nước hình móng ngựa.
Chiều dài toàn tuyến 5087,1 m (tính đến tháp điều áp) được đào chủ yếu trong lớp IIB. Cao độ đáy hầm thay đổi từ cửa lấy nước là 866,5 m và 820,81m tại tháp điều áp.
Kết cấu hầm được thiết kế là hầm có áo bằng bê tông cốt thép M30 dày 30cm. Kích thước mặt cắt b x h = 2,80 m x 3,45 m.
* Tháp điều áp
Tháp điều áp được thiết kế kiểu bể trên. Đường kính trong bể trên Dt = 12 m, chiều cao bể trên h = 67 m, cao độ đỉnh bể trên tại 917 m, cao độ đáy bể tại 850,0 m, mực nước lớn nhất trong bể tại cao độ 916,52 m. Kết cấu thành bể trên bằng bê tông cốt thép M30 dày 0,8 m, đáy bể trên bằng bê tông cốt thép M30 dày 150 cm, bên ngoài thành bể được bố trí thang lên xuống kiểm tra.
Đề tài: Đánh giá tác động đến môi trường nước của dự án Thủy điện Xekaman 4, tỉnh Sêkong, Lào
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 15
Phần giếng phía dưới có đường kính trong Dd = 3,0 m kết cấu bằng bê tông cốt thép M30 dày 30 cm. Khoan neo gia cố thép D25 L = 2 m, với bước neo a = 1,5 m. Cao độ đáy giếng 818,76 m.
Sân tháp điều áp ở cao trình 910 m. Mái đào từ sân tháp có m = 1,25 và 1,5 chiều cao cơ đao 15 m, chiều rộng cơ 3 m.
Hình 1.7. Tháp điều áp và đường ống dẫn nước công trình thủy điện XKM 4
* Đường ống áp lực
Đường ống áp lực dẫn nước từ cửa ra đường hầm đến nhà máy. Bố trí chung 01 đường ống chính cho 02 tổ máy, chiều dài toàn bộ đường ống áp lực là 1095 m.
* Nhà máy thủy điện
Nhà máy thủy điện có kết cấu bằng bê tông cốt thép kiểu hở đặt trên nền đá lớp IIB. Nhà máy gồm 2 tổ máy trục đứng với tua bin loại Francis buồng xoắn bằng kim loại. Cao trình lắp máy là 445,20 m. Cửa ra nhà máy đổ vào sông Xekanman.
Nhà máy thủy điện có kết cấu bằng bê tông cốt thép, được bố trí đảm bảo điều kiện ổn định đẩy nổi cho các kết cấu gian lắp rắp, gian máy, gian điều khiển.
* Kênh xả ra của nhà máy thủy điện
Kênh xả ra của nhà máy thủy điện được đào cắt qua các tầng đất đá trong các lớp IIA, IB. Tuyến kênh đi từ cửa ra của nhà máy thủy điện nối thẳng với sông Xekaman. Lưu lượng tính toán lớn nhất trong kênh Q = 19,6 m3/s. Đáy và mái kênh xả trong đoạn đầu giáp nhà máy dốc ngược 1:3. Đoạn phía ngoài, đáy kênh ở cao độ 450 m trùng với cao độ lòng sông, với chiều dài 74 m, chiều rộng 8 m và hệ số mái dốc là m = 1,0.
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 16
* Trạm phân phối điện ngoài trời
Trạm phân phối đặt cao độ 470 m cách vị trí nhà máy khoảng 170 m về phía thượng lưu. Trạm phân phối điện ngoài trời có kích thước dài x rộng = 90 x 50 m. Đấu nối từ máy biến áp tăng đến trạm phân phối 115kV bằng ĐDK- 115kV mạch kép.
Hình 1.8. Nhà máy thủy điện và trạm phân phối điện ngoài trời công trình thủy điện XKM 4
Hình 1.9. Tổng mặt bằng thi công cụm nhà máy thủy điện XKM 4
Đề tài: Đánh giá tác động đến môi trường nước của dự án Thủy điện Xekaman 4, tỉnh Sêkong, Lào
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 17 Bảng 1.4. Các thông số chính của tuyến năng lượng và đường điện
TT Các thông số của công trình Đơn vị Giá trị
1 Tuyến năng lượng
1.1
Cửa lấy nước
Cao trình ngưỡng vào m 866,5
Kích thước cửa nhận nước (bxh) m 6,6 x 38,6
1.2
Đường hầm dẫn nước
Chiều dài m 5240
Đường kính thông thuỷ m 2,8
1.3
Tháp điều áp
Đường kính tháp m 12
Cao trình đỉnh/đáy tháp m 913,5 / 850
1.4
Đường ống áp lực
Chiều dài m 1060
Đường kính ống m 2
Chiều dày vỏ thép lớn nhất mm 18-40
1.5
Nhà máy thuỷ điện
Số tổ máy tổ 2
Công suất lắp máy (Nlm) MW 70
Cao trình lắp máy m 445,2
1.6 Trạm phân phối
Cấp điện áp kV 115
2 Đường điện
Chiều dài / Số mạch km 12/kép
(Nguồn: Tập 1 - Thuyết minh chung – Báo cáo nghiên cứu khả thi Công trình thủy điện Xekaman 4)
B. Các hạng mục công trình phụ trợ
Các hạng mục công trình phụ trợ gồm đường thi công – vận hành, các hạng mục công trình phụ trợ cụm đầu mối (trạm nghiền sàng, trạm bê tông, bãi thải, bãi trữ đất đá…) và các hạng mục công trình phụ trợ cụm nhà máy (trạm bê tông, bãi thải, bãi trữ đất đá…).
- Về hệ thống đường thi công – vận hành: có 01 tuyến đường được cải tạo để phục vụ thi công và vận hành, 04 tuyến đường làm mới để phục vụ thi công và vận hành và 12 tuyến đường làm mới để phục vụ thi công.
- Về các công trình phụ trợ
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 18
Tổng diện tích xây dựng các công trình phụ trợ cụm đầu mối khoảng 143,51 ha, bao gồm: trạm nghiền sàng; trạm bê tông; các cơ sở phục vụ thi công; bãi thải, bãi trữ đất đá; khu nhà ở và dịch vụ công cộng; khu vực xây dựng công trình.
Tổng diện tích xây dựng các công trình phụ trợ cụm nhà máy khoảng 61,10 ha, bao gồm: trạm bê tông, các cơ sở phụ trợ phục vụ thi công; bãi thải, bãi trữ đất đá; khu nhà ở và dịch vụ công cộng; khu vực xây dựng công trình.
Phụ lục 4.1 liệt kê diện tích các khu phụ trợ trong cụm đầu mối và cụm nhà máy.
1.2.4.3. Biện pháp tổ chức thi công, công nghệ thi công xây dựng các hạng mục công trình của dự án
a) Giai đoạn chuẩn bị 1) Chuẩn bị nhân lực
Dự kiến bố trí một Ban chỉ huy công trường sẽ được thành lập gồm: phó Giám đốc Công ty, Trưởng hoặc phó phòng kỹ thuật, cán bộ kỹ thuật công ty, cán bộ đền bù, các bán bộ phụ trách thi công, cán bộ kỹ thuật viên.
Toàn bộ công trường được bố trí 6-7 đội thi công, mỗi đội từ 45-60 người, trong đó mỗi đội có một đội trưởng, một đội phó, một kỹ thuật và an toàn vệ sinh viên.
2) Chuẩn bị phương tiện
Xe con phục vụ công tác chỉ đạo, xe máy phục vụ công việc đền bù giải phóng mặt bằng. Xe ô tô tải loại 5-15 tấn mỗi đội thi công có 1 xe ô tô, 1 cẩu tự hành loại 10-15 tấn, 1 xe cẩu.
3) Chuẩn bị điện nước
Nguồn điện dùng để gia công cốt thép lấy từ nguồn điện tại công trường nhà máy, hoặc sử dụng máy phát điện di động.
Nguồn nước dùng cho thi công có thể lấy tại sông Xekaman. Nguồn nước dùng cho sinh hoạt có thể sử dụng nguồn nước có sẵn tại địa phương, những điểm không đặt lán trại không có sẵn nguồn nước có thể khoan hay đào giếng để sử dụng.
4) Chuẩn bị vật liệu
- Cát, đá, sỏi, gỗ ván khuôn lấy tại khu vực công trường nhà máy XKM 1.
- Cốt thép móng lấy tại khu vực Đà Nẵng vận chuyển đến công trình.
- Xi măng mua tại Đà Nẵng vận chuyển đến công trình.
- Cột thép, bu lông, tiếp địa gia công tại Đà Nẵng vận chuyển đến công trình.
- Dây dẫn, dây chống sét mua tại Đà Nẵng vận chuyển đến công trình.
Đề tài: Đánh giá tác động đến môi trường nước của dự án Thủy điện Xekaman 4, tỉnh Sêkong, Lào
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 19
b) Giai đoạn thi công xây dựng
Việc thi công hạng mục năng lượng chính của thủy điện được tiến hành theo các bước sau:
- Xây dựng các đường mới, mở rộng hoặc cải tạo các đường hiện có, xây dựng lán trại công nhân và nhà hành chính và khu vực mặt bằng;
- Xây dựng đường hầm từ cửa ra hướng tới cửa lấy nước và xây dựng các công trình lấy và xả của đường hầm. Song song đó, xây dựng nền đập và đắp trụ; Xây dựng nhà máy trộn và nhà máy nghiền;
- Đổ sỏi và đất để xây dựng hố đập chính;
- Chuyển hướng dòng chảy sông;
- Đổ bê tông hố chính với việc xử lý nền đập thích hợp;
- Thi công nền đập;
- Đổ vữa lỏng hoặc làm vững nền đập;
- Đổ bê tông đập. Chặt bỏ các cây trong lòng hồ;
- Lắp đặt turbin, máy phát điện, ống áp lực, đường ống dẫn và van xả nước, công trình lấy nước, cửa đập tràn và các hạng mục liên quan khác khi việc thi công đập bê tông đạt tới độ cao thích hợp. Xây dựng đường dây truyền tải;
- Lắp đặt máy biến áp và các thiết bị chuyển mạch;
- Ngăn nước bằng cách đóng cửa lấy nước của đường hầm - Đổ bê tông đường hầm dẫn vào trục đập
- Chạy thử nghiệm.
c) Phương án xử lý đất đá thải Vị trí đổ chất thải:
Theo Nghiên cứu khả thi của dự án, có 7 bãi thải, bãi trữ đất đá ở cụm đầu mối và hầm phụ 1 với tổng diện tích 20 ha và 5 bãi thải, bãi trữ đất đá ở cụm nhà máy và hầm phụ 2 với tổng diện tích 12,54 ha.
Chất thải chủ yếu là đất đá có thể được sử dụng cho việc xây dựng như đường xá, bến bãi. Khu vực lưu chứa đất đá thải phải đảm bảo các chất thải không bị cuốn trôi theo nước mưa.
Phương án cải tạo phục hồi môi trường bãi thải
Khi khu vực bãi thải ngừng hoạt động, chủ thầu sẽ phân loại theo địa hình trồng cây và các biện pháp kiểm soát khác. Riêng 2 bãi thải lớn nằm trong phạm vi lòng hồ phải được dọn dẹp vệ sinh sạch sẽ trước giai đoạn tích nước vận hành hồ chứa.
Học viên thực hiện: LITHAVONG BOUNMISAVATH – Lớp K34.KTMT Trang 20
d) Dẫn dòng thi công
1) Dẫn dòng thi công cụm đầu mối
Với đặc điểm khu vực xây dựng công trình thuộc vùng núi cao, lưu vực có địa hình dốc và hẹp. Do đó, lưu lượng dẫn dòng thi công giữa mùa kiệt và mùa lũ chênh lệch nhau tương đối lớn. Nếu thiết kế công trình dẫn dòng đủ lớn để dẫn dòng mùa lũ thì không hiệu quả về dẫn dòng mùa kiệt; nếu thiết kế công trình dẫn dòng chỉ dẫn dòng lưu lượng thi công mùa kiệt thì yêu cầu thi công đập vượt lũ là rất lớn, hoặc xả kết hợp qua cống dẫn dòng và đập xây dở thì cần phải có phương án gia cố mặt đập với lưu tốc lớn, như vậy sẽ làm chậm tiến độ thi công đập và tăng giá thành xây dựng công trình.
Vì vậy, phương án dẫn dòng, lựa chọn kích thước công trình dẫn dòng phải phải đảm bảo khả năng xả với thời đoạn dẫn dòng thi công phù hợp, kết hợp với các giải pháp về tổ chức thi công để đảm bảo tiến độ thi công đập được liên tục.
Trình tự dẫn dòng thi công được thực hiện như sau:
Bảng 1.5. Trình tự dẫn dòng thi công
STT Năm Nội dung
1 Năm chuẩn bị (2018)
- Dự kiến khởi công xây dựng vào đầu quý II, dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên.
- Thi công các hạng mục công trình tạm phục vụ thi công và đào hố móng công trình chính phần trên mực nước sông 2 Năm xây dựng
1 (2019)
- Dẫn dòng qua lòng sông tự nhiên bị thu hẹp bờ phải bởi đê quây giai đoạn I.
- Thi công các hạng mục công trình dẫn dòng cụm đầu mối.
3 Năm xây dựng 2 (2020)
- Dẫn dòng qua cống dẫn dòng thi công, thi công các hạng mục công trình chính
4 Năm xây dựng 3 (2021)
- Dẫn dòng qua cống dẫn dòng thi công, tiếp tục thi công các hạng mục công trình chính.
- Đến cuối quý III, hạ van đóng cống tích nước vào hồ chứa.
- Phát điện và hoàn thiện công trình trong quý IV, xả nước theo chế độ vận hành
(Nguồn: Tập 1 - Thuyết minh chung – Báo cáo nghiên cứu khả thi Công trình thủy điện Xekaman 4)
2) Cụm nhà máy thủy điện
Với đặc điểm địa hình và phương án bố trí tuyến nhà máy XKM 4, kiến nghị sử dụng hình thức dẫn dòng thi công hạ lưu nhà máy qua lòng sông tự nhiên, đê quây hạ lưu nhà máy là lăng trụ đất đá để lại đào sau.