4.1.1. Vị trớ địa lý.
Cụng trỡnh thủy lợi hồ Duồng dự kiến xõy dựng trờn suối Duồng là nhỏnh suối cấp I của sụng Lục Nam trờn địa bàn xó Đốo Gia, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang.
Về hành chớnh: cụng trỡnh đầu mối được xõy dựng trờn suối Duồng chảy qua
địa phận thụn Duồng xó Đốo Gia, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang. Cụng trỡnh nằm cỏch Chũ khoảng 14km về phớa Đụng Nam, theo đường ụ tụ Chũđi xó Đốo gia. Toạđộđịa lý: 21o 19’ Vĩ độ Bắc.
106o 49’ Kinh độ Đụng.
Hỡnh 4.1: Bản đồ dự ỏn hồ chứa nước Hồ Duồng
4.1.2. Đặc điểm địa hỡnh, địa mạo Vựng lũng hồ và đầu mối
57
Bắc giang, gồm cỏc dóy nỳi cao chạy theo hướng gần Đụng - Tõy, với cỏc đỉnh nỳi cú cao độ khoảng 100m, xen kẽ với cỏc dóy nỳi là những thung lũng hẹp và cỏnh
đồng trước nỳi. Địa hỡnh bị phõn cắt bởi hệ thống sụng suối và cỏc phõn lưu của chỳng. Khu vực nghiờn cứu cú thể chia làm 2 dạng địa hỡnh địa mạo chớnh cú nguồn gốc khỏc nhau: địa hỡnh búc mũn và địa hỡnh tớch tụ.
Địa mạo khu vực đặc trưng bởi dạng thung lũng hẹp, với cỏc sườn nỳi hai bờn khỏ dốc, kết quả của một quỏ trỡnh bào mũn, phỏt triển mạnh cả về chiều thẳng
đứng và chiều nằm ngang trờn một nền địa chất tương đối đồng nhất, khụng cú tớnh phõn lớp. Quỏ trỡnh bào mũn phỏt triển mạnh dọc theo cỏc hệ thống đứt góy chớnh trong vựng. Lớp phủ tàn tớch, sản phẩm của quỏ trỡnh phong hoỏ đỏ gốc thường cú bề dày lớn, từ 2-10m hoặc dày hơn.
Dạng địa hỡnh tớch tụ chỉ gặp ở dọc suối, cỏc thềm suối thường rộng 50-60m cú chỗ rộng hàng trăm một, phõn bố chủ yếu ở phớa hạ lưu tuyến đập tạo thành cỏc cỏnh đồng thuộc thụn Duồng, thụn Luồng và một số thụn khỏc ở phớa hạ lưu đập.
Khu vực địa mạo cú địa hỡnh búc mũn: Địa hỡnh này phỏt triển trờn cỏc loại đỏ cú nguồn gốc trầm tớch lục nguyờn (đỏ cỏt bột kết, sột kết), được hỡnh thành do quỏ trỡnh phong hoỏ và bào mũn bởi mưa giú. Loại này chiếm diện tớch chủ yếu trong khu vực nghiờn cứu, cú độ cao từ +100m trở lờn, địa hỡnh hơi dốc đến dốc. Địa hỡnh này bị phõn cắt mạnh bởi mạng sụng suối.
Khu vực địa mạo cú địa hỡnh tớch tụ: Khu vực này phõn bố dọc hai bờn bờ cỏc sụng, suối dạng khụng đối xứng và đồng bằng, thung lũng trước nỳi phỏt triển tương đối rộng, bao gồm bói bồi, thềm bậc I, II .v.v.
Địa hỡnh tớch tụ là cỏc bói bồi thấp được cấu tạo bởi cỏt cuội sỏi rời rạc dọc theo sụng suối và cỏc bói bồi cao, thường cao hơn mộp nước sụng suối khoảng 1.5- 2m. Dạng địa hỡnh này tương đối bằng phẳng. Đõy cũng là diện tớch trồng lỳa nước chủ yếu và một phần được trồng vải thiều của nhõn dõn trong vựng.
Tuyến đập từ bờ trỏi cắt ngang suối sang bờ phải theo hướng khoảng 89o. Vai trỏi tuyến đập gối đầu vào sườn nỳi cú cao độ khoảng hơn +100m. Sườn nỳi hơi dốc, độ dốc trung bỡnh từ 15-20o. Vai trỏi đập phớa thượng lưu là vỏch đỏ dựng đứng
58
chạy sỏt bờ suối, phớa hạ lưu là sườn nỳi hơi dốc (là thềm bậc 1), chiều rộng khoảng 50-60m, cú cao độ khoảng +56m ữ +60m. Vai phải đập gối vào sườn nỳi, với cao
độ khoảng hơn +100m, sườn nỳi ở phạm vi vai phải đập cú độ dốc trung bỡnh khoảng 10-12o. Phớa thượng lưu vai phải đập địa hỡnh bị phõn cắt bởi một khe suối nhỏ. Phớa thượng lưu và hạ lưu vai phải đập là vỏch đỏ chạy sỏt bờ suối. Tại khu vực tuyến đập lũng suối cú dạng chữ V khụng đối xứng, lũng suối rộng khoảng 30m. Cao độ đỏy suối dao động khoảng +55m. Thềm suối nằm ở hai bờn bờ suối với chiều rộng khoảng 50-60m, cao độ dao động khoảng +56m ữ +60m. Với cao trỡnh đỉnh đập +75.7m thỡ chiều cao đập đến đỏy chõn khay khoảng 22m, chiều dài
đập theo cao trỡnh đỉnh đập khoảng 204m.
4.1.3. Điều kiện địa chất
4.1.3.1. Điều kiện địa chất tuyến đập chớnh
Kết quả khảo sỏt nghiờn cứu bằng cỏc biện phỏp khảo sỏt ĐCCT (khoan, đào hố thăm dũ, thớ nghiệm mẫu...) cho thấy địa tầng khu vực đầu mối bao gồm cỏc lớp
đất và đỏ gốc theo thứ tự từ trờn xuống dưới như sau:
Tầng phủ:
Lớp 2b: Đất ỏ sột trung, màu xỏm vàng, đụi chỗ cú lẫn đỏ tảng (d=0.3-0.5m). Trạng thỏi cứng, kết cấu chặt vừa. Phõn bố rộng khắp ở khu vực đầu mối. Chiều dày từ 0.5-2.5m. Nguồn gốc bồi tớch thềm bậc 1 (aQ).
Lớp 2c: Hỗn hợp đỏ tảng cuội sỏi và đất ỏ sột, đụi chỗ xen kẹp cỏc lớp mỏng ỏ cỏt. Cuội sỏi chiếm 20-30%, đỏ tảng chiếm 40-50%, thành phần chủ yếu là đỏ cỏt kết và thạch anh. Kớch thước đỏ tảng phổ biến 0.3-0.5m, cỏ biệt đến 1m, kết cấu chặt. Phõn bố rộng khắp ở khu vực đầu mối dưới lớp 2b. Nguồn gốc bồi tớch thềm bậc 1 (aQ).
Lớp 4a: Đất sột pha nhẹ lẫn ớt dăm sạn, màu xỏm vàng, xỏm nõu đỏ. Trạng thỏi dẻo cứng, kết cấu chặt vừa. Chiều dày từ 2.0-4.0m; cú chỗ dày tới 6.0m. Nguồn gốc pha tàn tớch (deQ).
Lớp 4c: Hỗn hợp dăm sạn và đất sột pha nhẹ, màu xỏm vàng, xỏm nõu đỏ. Dăm sạn khoảng 40-60%, tương đối cứng chắc. Trạng thỏi cứng, kết cấu chặt.
59 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chiều dày từ 2.0-3.0m; cú chỗ dày hơn. Nguồn gốc pha tàn tớch (deQ).
Đỏ gốc: Trong khu vực đầu mối đỏ gốc chủ yếu là đỏ cỏt kết, màu xỏm, xỏm xanh. Đỏ cú cấu tạo phõn lớp dày, kiến trỳc hạt vừa. Thế nằm chung của đỏ trong khu vực rất thoải (gần như nằm ngang). Dựa vào mức độ phong húa của đỏ gốc chia ra cỏc đới phong húa sau:
Lớp 5a: Đỏ cỏt kết phong húa hoàn thành đất ỏ sột nặng, màu xỏm vàng, nõu
đỏ, xỏm xanh. Trạng thỏi thiờn nhiờn dẻo cứng, kết cấu chặt vừa. Chiều dày trung bỡnh 2.0-3.0m.
Lớp 5b: Đỏ cỏt kết phong húa hoàn thành đất ỏ sột trung lẫn nhiều dăm sạn, màu xỏm vàng, nõu đỏ, xỏm xanh. Trạng thỏi nửa cứng, kết cấu chặt vừa. Chiều dày trung bỡnh 2.0-3.0m.
Lớp 6: Đỏ cỏt kết phong húa mạnh màu nõu vàng, nõu đỏ. đỏ nứt nẻ mạnh đa phần tồn tại ở dạng hỗn hợp dăm sạn lẫn đất. Cỏc mảnh dăm mềm bở. Chiều dày trung bỡnh 2.0-3.0m.
Lớp 7: Đỏ cỏt kết phong húa vừa, màu xỏm vàng. Đỏ nứt nẻ vừa, tương đối cứng chắc.
Địa chất tuyến đập chớnh : Cỏc lớp đất 2b, lớp 2c là lớp phủ bồi tớch của lũng sụng và thềm bậc 1, cú hệ số thấm lớn, gõy thấm nước qua nền đập cần được xử lý,
đối với nền đập cũng như đờ quai thượng hạ lưu. Hai bờn vai là cỏc lớp đất cú khả
năng chịu lực trung bỡnh đến tốt nờn sau khi búc bỏ lớp phủ bề mặt, cú thể thoả món
đối với nền đập cú kết cấu nhưđập đất cụng trỡnh thủy lợi hồ Duồng.
Cỏc chỉ tiờu cơ lý của đất đỏ nền
Trờn cơ sở kết quả thớ nghiệm trong phũng (trong điều kiện bóo hoà), cỏc chỉ
60
Bảng 4.1: Cỏc chỉ tiờu cơ lý đất đỏ nền dựng trong tớnh toỏn.
Tờn lớp Chỉ tiờu Lớp 2b Lớp 2c Lớp 4a Lớp 4c Lớp 6 Thành phần hạt (%) Sột 14.5 16.2 12.4 11.5 Bụi 8.7 18.1 6.9 30.0 Cỏt 57.0 56.3 29.5 46.5 Sạn 15.7 3.3 37.8 Dăm 4.1 13.8 Giới hạn Atterberg (%) Giới hạn chảy WT 36.0 39.4 46.0 39.6 Giới hạn lăn WP 22.2 25.3 26.5 25.6 Chỉ số dẻo WN 9.5 11.5 9.5 8.6 Độđặc B -0.529 0.298 -0.662 0.239 Độẩm thiờn nhiờn We (%) 14.9 29.5 13.6 30.2 Dung trọng ướt γw (T/m3) 1.83 1.89 1.94 1.89 Dung trọng khụ γc (T/m3) 1.59 1.46 1.71 1.45 Tỷ trọng Δ 2.72 2.78 2.73 2.74 2.72 Độ khe hở n (%) 41.4 46.5 37.7 46.6 Tỷ lệ khe hở ε 0.708 0.871 0.604 0.874 Độ bóo hoà G (%) 57.3 92.5 61.6 94.0 Lực dớnh C KG/cm2) 0.12 0.01 0.14 0.08 0.17 Gúc ma sỏt trong ϕ (độ) 14° 16° 14° 17° 13° Hệ số ộp lỳn a1-(cm2/KG) 0.032 0.036 0.036 Hệ số thấm K (m/s) 1x10-5 2x10-5 6,1x10-6 2x10-6 1.6x10-7 4.1.3.2. Vật liệu đất đắp đập Kết quả khảo sỏt địa chất cho về cỏc mỏđất đắp đập như sau:
61
Mỏ VLA (thượng lưu tuyến đập, trong lũng hồ)
- Vị trớ : Mỏ nằm trờn thềm bói bồi, thượng lưu tuyến đập, trong lũng hồ, bờ
trỏi suối Duồng. Địa hỡnh thờm bói bồi tương đối bằng phẳng, phớa cuối mỏ là sườn nỳi hơi dốc, ở giữa mỏ là ruộng trũng. Trong thời gian khảo sỏt khu ruộng này bị
ngập nước. Toàn bộ diện tớch mỏ nằm trong lũng hồ là diện tớch được giao cho dõn quản lý (làm nhà tạm, trồng vải và cấy lỳa) nờn khi khai thỏc cần tiến hành đền bự và giải phúng mặt bằng và phải cú biện phỏp thoỏt nước cho mỏ.
- Cự ly vận chuyển: Từ giữa mỏ đến tuyến đập khoảng 0.4km, theo đường mũn ụtụ đi được.
- Địa tầng : Mỏ vật liệu đất VLA gồm cỏc lớp đất sau :
+ Lớp 2: ỏ cỏt màu xỏm nõu lẫn rễ cõy. Trạng thỏi dẻo cứng. Chiều dày lớp từ
0.3-0.4m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ).
+ Lớp 2b: ỏ sột trung, đụi chỗ xen kẹp ỏ sột nhẹ lẫn ớt sạn sỏi nhỏ. Trạng thỏi dẻo cứng - nửa cứng. Chiều dày từ 0.7-1.4m, phõn bố khụng đồng đều trong khu vực mỏ. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc làm vật liệu chống thấm.
+ Lớp 2c: Hỗn hợp cuội tảng và đất ỏ sột trung-nhẹ, màu xỏm vàng. Cuội tảng cú kớch thước từ 5-30cm, phổ biến từ 10-20cm. Chiều dày lớp khoảng 1.0m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc dựng làm vật liệu đắp gia tải.
+ Lớp 4c: Hỗn hợp dăm sạn và đất ỏ sột nhẹ, màu xỏm vàng, xỏm nõu đỏ. Dăm sạn khoảng 50%, tương đối cứng chắc. Trạng thỏi nửa cứng, kết cấu chặt vừa - chặt. Chiều dày từ 1.0-1.2m. Nguồn gốc pha tàn tớch (deQ). Lớp khai thỏc dựng làm vật liệu đắp gia tải.
- Chỉ tiờu cơ lý : Chỉ tiờu cơ lý thụng thường của đất VLXD mỏ VLA được thể
hiện trong bảng 4-2 và bảng 4-3. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mỏ VLXD đất VLA gồm cú cỏc lớp đất lớp 2a và 4c lẫn dăm sạn (kớch thước >5mm), tuỳ theo lượng dăm sạn cú trong mẫu mà độ ẩm chế bị (Wcbị) và dung trọng khụ chế bị (Wcbị) được điều chỉnh như bảng 4.3.
Mỏ VLB (Hạ lưu, bờ phải suối Duồng)
62
đập, nằm sỏt với đường mũn (ụ tụ đi được). Địa hỡnh sườn nỳi hơi dốc, bị chia cắt bởi 2 khe suối nhỏở hai đầu của mỏ.
- Cự ly vận chuyển: Từ giữa mỏđến tuyến đập khoảng 1km theo đường mũn. - Địa tầng : Mỏ vật liệu đất VLB gồm cỏc lớp đất sau:
+ Lớp 2b: ỏ sột trung, đụi chỗ xen kẹp ỏ sột nhẹ lẫn ớt sạn sỏi nhỏ. Trạng thỏi dẻo cứng - nửa cứng. Chiều dày lớp từ 0.2-0.6m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc làm vật liệu chống thấm.
+ Lớp 2c: Hỗn hợp cuội tảng và đất ỏ sột trung, màu xỏm vàng. Cuội tảng cú kớch thước từ 5-30cm, phổ biến từ 10-20cm. Chiều dày lớp khoảng 0.2m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc làm vật liệu đắp gia tải.
+ Lớp 4c: Hỗn hợp dăm sạn và đất ỏ sột trung, màu xỏm vàng, xỏm nõu đỏ. Dăm sạn khoảng 50%, tương đối cứng chắc. Trạng thỏi nửa cứng, kết cấu chặt vừa - chặt. Chiều dày lớp từ 0.2-0.3m. Nguồn gốc pha tàn tớch (deQ). Lớp khai thỏc làm vật liệu đắp gia tải.
Mỏ VLC (hạ lưu bờ trỏi suối Duồng)
- Vị trớ : Mỏ VLC nằm ở sườn nỳi và thềm bói bồi phớa bờ trỏi suối Duồng, hạ
lưu đập. Địa hỡnh sườn nỳi khụng dốc, cũn thềm bói bồi tương đối thoải. - Địa tầng : Mỏ vật liệu đất VLK1, VLK2 gồm cỏc lớp đất sau:
+ Lớp 2: Á cỏt màu xỏm nõu lẫn rễ cõy. Trạng thỏi dẻo cứng. Chiều dày lớp từ
0.3-0.4m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ).
+ Lớp 2b: Á sột trung, đụi chỗ xen kẹp ỏ sột nhẹ lẫn ớt sạn sỏi nhỏ. Trạng thỏi dẻo cứng - nửa cứng. Chiều dày từ 0.5-1.3m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc dựng làm vật liệu chống thấm.
+ Lớp 2c: Hỗn hợp cuội tảng và đất ỏ sột trung, màu xỏm vàng. Cuội tảng cú kớch thước từ 5-30cm, phổ biến từ 10-20cm. Chiều dày lớp khoảng 0.2-0.5m. Nguồn gốc bồi tớch (aQ). Lớp khai thỏc làm vật liệu đắp gia tải.
Chỉ tiờu cơ lý của vật liệu trong cỏc mỏ VLA, VLB và VLC được thống kờ trong cỏc bảng 4.2 dưới đõy.
63
Bảng 4.2 : Cỏc chỉ tiờu cơ lý VLXD đất dựng trong tớnh toỏn của mỏ VLA, VLB và VLC. Tờn lớp Chỉ tiờu Lớp 2b Lớp 2c Lớp 4c Thành phần hạt (%) Sột 14.4 8.0 9.5 Bụi 14.3 6.0 6.0 Cỏt 68.3 33.0 31.5 Sạn 1.0 15.0 15.5 Dăm 38.0 37.5 Giới hạn Atterberg (%) Giới hạn chảy WT 28.7 29.8 32.7 Giới hạn lăn WP 18.1 19.4 20.8 Chỉ số dẻo WN 12.6 10.4 11.9 Độẩm thiờn nhiờn We (%) 17.7 Dung trọng ướt γw (T/m3) 1.85 Dung trọng khụ γc (T/m3) 1.57 Tỷ trọng Δ 2.69 2.70 2.70 ĐẦM PROCTOR Độẩm tốt nhất Wop (%) 15.3 15.6 16.4 Dung trọng tốt nhất gcmax(T/m3) 1.78 1.79 1.76 ĐIỀU KIỆN CHẾ BỊ Độẩm chế bị Wcb (%) 14.0-16.0 8.0-11.0 8.0-11.0 Dung trọng chế bị gccbị (T/m3) 1.73 1.93 1.90 Lực dớnh C (KG/cm2) 0.16 0.14 0.15 Gúc ma sỏt trong ϕ (độ) 17° 17° 18° Hệ số ộp lỳn a1-2(cm2/KG) 0.019 0.026 0.026 Hệ số thấm K (m/s) 4x10-7 1x10-6 9x10-7
64 Bảng 4.3 :Điều chỉnh độẩm chế bị (Wcbị) và dung trọng khụ (gcbị) cỏc lớp đất lẫn dăm sạn >5mm của cỏc mỏ VLXD đất VLA, VLB và VLC Lớp đất Thành phần dăm sạn >5mm (%) Độ ẩm chế bị Wcbị(%) Dung trọng khụ gccbị (T/m3) Dung trọng khụ gccbịtrung bỡnh (T/m3) VLXD đất mỏ VLA, VLB và VLC 35 9 - 11 1.88 40 8 - 10 1.91 1.93 45 8 - 10 1.93 Lớp 2c 50 7 - 9 1.95 35 10 - 12 1.86 40 9 - 11 1.88 1.90 45 8 - 10 1.91 Lớp 4c 50 7 - 9 1.93 lớp 6 40 9 - 11 1.88 Tận dụng đất đào khu vực đầu mối
4.1.4. Mục tiờu và nhiệm vụ của dự ỏn
Hồ chứa nước hồ Duồng được xõy dựng với cỏc mục tiờu và nhiệm vụ sau: - Cấp nước tự chảy ổn định cho 235 ha lỳa 2 vụ và cõy ăn quả của xó Đốo Gia.
- Cải tạo mụi sinh, mụi trường cho khu vực dự ỏn.
4.1.5. Cỏc thụng số kỹ thuật chủ yếu và quy mụ cụng trỡnh
Theo 1381/QĐ-UBND ngày 15/9/2006 của chủ tịch UBND tỉnh Bắc giang thỡ cụng trỡnh thủy lợi Hồ Duồng gồm cỏc hạng hục như sau:
- Cấp cụng trỡnh: Đầu mối cấp III, hệ thống kờnh cấp IV. - Tần suất thiết kế.
+ Tần suất đảm bảo tưới: P = 75%. + Tần suất tớnh toỏn lũ thiết kế: P = 1%.
65 + Tần suất tớnh toỏn lũ kiểm tra: P = 0,2%. + Dẫn dũng thi cụng: P = 10%. Hồ chứa: + Mực nước dõng bỡnh thường (MNDBT): +73.45 m. + Mực nước chết (MNC): + 62.00 m. + Mực nước lớn nhất (MNLN) P=1% +76.82 m. + Dung tớch hữu ớch: 0.98 x106 m3. + Dung tớch chết: 0.069 x106 m3. Đập chớnh: + Hỡnh thức đập: Đập đồng chất. + Cao trỡnh đỉnh đập: + 77.9m. + Chiều cao đập lớn nhất: 20.0m + Chiều dài đỉnh đập: 103,0 m. + Chiều rộng đỉnh đập: 5 m. Tràn xả lũ: đặt bờn bờ phải đập + Hỡnh thức tràn: Tràn tự do. + Cao trỡnh ngưỡng tràn: + 73,45m.
Cống lấy nước: đặt bờn bờ trỏi đập
+ Kớch thước cống lấy nước: Φ400.
+ Cao trỡnh ngưỡng cống: +61.5 m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2. CƠ SỞ Lí THUYẾT CỦA PHẦN MỀM GEO-SLOPE 4.2.1. Giới thiệu phần mềm Geo - Slope