luận văn kỹ thuật môi trường Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây

ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước đang là một vấn đề chiến lược
của toàn Cầu.Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật nhiều công trình thủy lợi đã được xây
dựng trên khắp thế giới đem lại lợi ích rất lớn cho sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia.
Nước ta có nguồn nước dồi dào nhưng lại phân bố không đều theo không gian và
thời gian.Vào mùa mưa lượng mưa rất lớn gây ra thiên tai lũ lụt,mùa khô thì lại thiếu nước
gây khó khăn cho sự phát triển kinh tế của đất nước.
Sông Cà Giây thuộc huyện Bắc Bình của tỉnh Bình Thuận, đất đai màu mỡ, dân cư
trong huyện sống chủ yếu bằng sản xuất nông nghiệp. Vùng này có đặc điểm khí hậu là
khô, nóng, ít mưa, nguồn nước ngầm hiếm, nước mặt tập trung chủ yếu ở các sông, suối
trong vùng. Nhưng lượng nước mặt này ít do sông, suối ở đây ngắn và dốc. Vì vậy, nước là
một vấn đề cấp thiết trong việc sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của nhân dân trong
vùng, yêu cầu chủ động tạo nguồn nước là vô cùng quan trọng.
Điều kiện địa hình khu vực sông Cà Giây phù hợp cho việc xây dựng hồ chứa nước
với nhiệm vụ là phân phối lượng nước hàng năm. Địa chất khu vực với nền ít bị phong
hoá, đá lộ rắn chắc, vật liệu địa phương như: đất, đá, cát, sỏi đều có trữ lượng lớn, chất
lượng đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, mặt bằng rộng rãi, khai thác thuận tiện. Do đó, khu vực có
đủ điều kiện xây dựng công trình đầu mối.
Nhằm mục đích xóa đói, giảm nghèo, nâng cao chất lượng đời sống nhân dân về
mọi mặt, hồ chứa nước sông Cà Giây đã được quyết định xây dựng. Hồ chứa hoàn thành
đã góp phần đưa cuộc sống của người dân từng bước đi lên cả về vật chất lẫn tinh thần.
UBND huyện đã tiến hành xem xét thực địa và nhận thấy việc xây dựng một hồ
chứa loại nhỏ ở khu vực này là việc làm có tính khả thi cao. Công trình sẽ đáp ứng tưới cho
65 ha lúa nước 2 vụ, 50 ha màu, 35 ha cà phê góp phần cải thiện cuộc sống người dân
huyện Bắc Bình nói riêng và tỉnh Bình Thuận nói chung.
SVTH: Lê Công Chung Trang 1
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
MỤC LỤC

HIỆN NAY VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐANG LÀ MỘT VẤN ĐỀ CHIẾN
LƯỢC CỦA TOÀN CẦU.VỚI SỰ TIẾN BỘ CỦA KHOA HỌC KĨ THUẬT NHIỀU CÔNG TRÌNH THỦY
LỢI ĐÃ ĐƯỢC XÂY DỰNG TRÊN KHẮP THẾ GIỚI ĐEM LẠI LỢI ÍCH RẤT LỚN CHO SỰ PHÁT
TRIỂN KINH TẾ CỦA MỖI QUỐC GIA 1
NƯỚC TA CÓ NGUỒN NƯỚC DỒI DÀO NHƯNG LẠI PHÂN BỐ KHÔNG ĐỀU THEO KHÔNG GIAN VÀ
THỜI GIAN.VÀO MÙA MƯA LƯỢNG MƯA RẤT LỚN GÂY RA THIÊN TAI LŨ LỤT,MÙA KHÔ THÌ
LẠI THIẾU NƯỚC GÂY KHÓ KHĂN CHO SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ CỦA ĐẤT NƯỚC 1
SÔNG CÀ GIÂY THUỘC HUYỆN BẮC BÌNH CỦA TỈNH BÌNH THUẬN, ĐẤT ĐAI MÀU MỠ, DÂN CƯ
TRONG HUYỆN SỐNG CHỦ YẾU BẰNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP. VÙNG NÀY CÓ ĐẶC ĐIỂM KHÍ
HẬU LÀ KHÔ, NÓNG, ÍT MƯA, NGUỒN NƯỚC NGẦM HIẾM, NƯỚC MẶT TẬP TRUNG CHỦ YẾU Ở
CÁC SÔNG, SUỐI TRONG VÙNG. NHƯNG LƯỢNG NƯỚC MẶT NÀY ÍT DO SÔNG, SUỐI Ở ĐÂY NGẮN
VÀ DỐC. VÌ VẬY, NƯỚC LÀ MỘT VẤN ĐỀ CẤP THIẾT TRONG VIỆC SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ
SINH HOẠT CỦA NHÂN DÂN TRONG VÙNG, YÊU CẦU CHỦ ĐỘNG TẠO NGUỒN NƯỚC LÀ VÔ
CÙNG QUAN TRỌNG 1
ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH KHU VỰC SÔNG CÀ GIÂY PHÙ HỢP CHO VIỆC XÂY DỰNG HỒ CHỨA NƯỚC
VỚI NHIỆM VỤ LÀ PHÂN PHỐI LƯỢNG NƯỚC HÀNG NĂM. ĐỊA CHẤT KHU VỰC VỚI NỀN ÍT BỊ
PHONG HOÁ, ĐÁ LỘ RẮN CHẮC, VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG NHƯ: ĐẤT, ĐÁ, CÁT, SỎI ĐỀU CÓ TRỮ
LƯỢNG LỚN, CHẤT LƯỢNG ĐẢM BẢO YÊU CẦU KĨ THUẬT, MẶT BẰNG RỘNG RÃI, KHAI THÁC
THUẬN TIỆN. DO ĐÓ, KHU VỰC CÓ ĐỦ ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 1
NHẰM MỤC ĐÍCH XÓA ĐÓI, GIẢM NGHÈO, NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐỜI SỐNG NHÂN DÂN VỀ
MỌI MẶT, HỒ CHỨA NƯỚC SÔNG CÀ GIÂY ĐÃ ĐƯỢC QUYẾT ĐỊNH XÂY DỰNG. HỒ CHỨA HOÀN
THÀNH ĐÃ GÓP PHẦN ĐƯA CUỘC SỐNG CỦA NGƯỜI DÂN TỪNG BƯỚC ĐI LÊN CẢ VỀ VẬT CHẤT
LẪN TINH THẦN 1
5.6. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 40
5.6.2.1 . Tính khối lượng đập đất : 41
5.6.2.2 Tính khối lượng công trình xả lũ : 41
8.3.1. Tài liệu tính toán 115
- Cao trình mực nước chết MNC : + 499,5 m 115
- Cao trình mực nước khống chế MNKC : + 495,2m 115
- Lưu lượng thiết kế : Qtk = 1,5 m3/s 115

8.3.2. Trường hợp tính toán 115
8.3.3. Sơ đồ tính toán. 116
8.3.4. Tính chiều rộng cống 116
8.3.5.2. Cao trình đặt cống : 124
8.4. KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY TRONG CỐNG.

126
8.4.1. Mục đích 126
8.4.2. Nội dung tính toán. 126
8.5.THIẾT KẾ TIÊU NĂNG SAU CỐNG

138
8.5.1. Mục đích và nhiệm vụ tính toán 138
8.5.2. Nội dung tính toán 138
HÌNH 9-15. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CÁC GIÁ TRỊ QUI ĐỔI 170
SVTH: Lê Công Chung Trang 2
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
PHẦN I:
TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC
SVTH: Lê Công Chung Trang 3
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ.
Dự án công trình Hồ chứa nước Cà Giây nằm ở vị trí: từ 11
0
15” đến 11
0
30”

Vĩ Bắc ; từ 108
0
15” đến 108
0
30” Kinh Đông.
Khu vực hồ chứa nước Cà Giây thuộc huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận thuộc địa
phận các xã: Bình An, Hải Ninh, Chợ Lầu, Phan Rí Thành, Phan Hiệp và thị trấn Sông
Mao. Trong đó cụm công trình đầu mối nằm cách thị xã Phan Hiệp 32 km về phía Bắc,
cách quốc lộ 1A và đường sắt Thống Nhất khoảng 30 km.
1.2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH.
Tại khu vực dự kiến xây dựng công trình, hai vai đồi tạo thành một khu vực có địa
hình co thắt, độ dốc hai vai đồi ở đây trung bình khoảng J = 15 % - 20%. Qua khu vực co
thắt phía trái tuyến đập là vai đồi tương đối dốc do vậy rất thuận tiện cho việc xây dựng
tràn xả lũ.
Ở khu vực làm hồ có 1 trảng khoảng 10 – 14 ha, địa hình khá bằng phẳng, khi lên cao
địa hình khá dốc.Với điều kiện thuận lợi như vậy, có thể xây dựng một công trình nhỏ trữ
nước khoảng 600000 m
3
đến 1000000 m
3
nước trở lại.
1.3. ĐỊA CHẤT.
Tài liệu về địa chất gồm có:
+ Lát cắt địa chất tuyến đập và tràn.
+ Thuyết minh báo cáo địa chất công trình, chỉ tiêu cơ lý, các mẫu thí nghiệm đất
nền và vật liệu đắp đập.
1.3.1. Điều kiện địa hình địa mạo.
- Địa hình: Công trình được xây dựng trong vùng đồi, ít bị phân cắt, cao độ bề mặt địa
hình ít thay đổi. Ở giữa là thung lũng có hình lòng chảo, hạ lưu khá bằng phẳng. Tất cả
điều kiện này rất thuận thiện cho việc chúng ta xây dựng hồ chứa.

- Địa mạo: Sườn đồi ở khu tưới không dốc lắm, lớp sườn tích, tàn tích khá dày, thành
phần nham thạch cơ bản là sét nhẹ, chứa ít dăm sạn màu nâu, xám đen, xám vàng.
1.3.2. Cấu trúc địa chất khu vực.
a, Địa tầng:
Khu vực nghiên cứu xây dựng công trình, địa tầng chủ yếu gồm các thành tạo chính sau:
* Các thành tạo trầm tích trẻ aluvi – Hệ đệ tứ Aqiv2, Thống Holoxen:
SVTH: Lê Công Chung Trang 4
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
- Tàn tích: Phủ trên bề mặt địa hình, tạo thành nhiều lớp dày, thành phần cơ bản là hạt
bột, dăm sạn, đá tảng nhỏ. Đất ít ẩm, trạng thái nửa cứng đến cứng, kết cấu chặt vừa đến
chặt.
- Sườn tích: phủ trên bề mặt địa hình, có nhiều lớp dày phân bố chủ yếu ở sườn đồi và
chân đồi. Thành phần chủ yếu là dăm sạn, hạt bột, đá tảng. Đất ít ẩm, dẻo cứng, chặt vừa
đến chặt.
* Các thành tạo trầm tích hiện đại ( aQIV3):
Phân bố chủ yếu ở dưới thung lũng, dọc theo lòng các thung lũng. Chúng tạo nên các
tích tụ có bề dày nhỏ, thành phần cơ bản là các hạt cát, sạn, sét, hạt bột, sỏi sạn, tảng lăn
không gắn kết, lẫn các tạp chất hữu cơ. Đất ẩm, kết cấu kém chặt.
b, Kiến tạo:
- Sau khi tìm hiểu chúng tôi thấy, công trình được xây dựng ở khu vực ít bị động đất,
không phát hiện thấy có hiện tượng có thể gây bất ổn định cho công trình.
1.3.3. Địa chất thuỷ văn.
Khu vực nghiên cứu khá nghèo nước. Về mùa khô, lượng nước ngầm tụt xuống khá
sâu, các nhánh khe suối nhỏ khô kiệt, chỉ còn dòng chảy chính xuất hiện ở các thung lũng.
Nguồn cung cấp nước là nước mưa, nước mặt và một phần nước được chảy trên đồi xuống.
Lưu lượng nước có quan hệ thuỷ lực trực tiếp với dòng chảy tự nhiên, biên độ dao động
theo mùa, thường nhỏ hơn 5m. Tầng chứa nước trong thành tạo sườn, tàn tích đệ tứ thì
nước chứa trong tầng này phổ biến khắp trong vùng, tầng chứa nước là đất á sét lẫn ít dăm
sạn, nguồn cung cấp là nước mưa thoát ra ở các sườn đồi, vách dọc theo sông suối. Mực

nước dao động theo mùa, biên độ từ 5 – 10 m.
1.3.4. Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến.
Tuyến đập đất (tuyến đầu mối):
- Tuyến đập đất sau khi nghiên cứu chúng tôi thấy thích hợp nhất là xây dựng chắn qua
khe hẹp nhỏ . Trên cơ sở tài liệu thăm dò thu thập được qua các hố thăm dò, tầng địa chất
khu vực tuyến đập đất được chia ra các lớp sau:
+ Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng có màu xám đen, xám nâu, lẫn nhiều rễ cây nhỏ, phân bố trên
bề mặt đất, bề dày trung bình 0,5m. Khi xây dựng công trình chúng ta sẽ bóc sạch hết-
Được xếp vào loại đất cấp I- II.
+ Lớp 1b: Lớp trầm tích bùn sét có màu xám đen, lẫn rễ cây, dăm sạn, đá tảng nhỏ phân
bố dưới thung lũng, kết cấu kém chặt, bề dày khoảng 2,5m. Khi xây dựng công trình ta bóc
bỏ hết - Được xếp vào loại đất I-III.
SVTH: Lê Công Chung Trang 5
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
+Lớp 2a: Đất á sét nhẹ có lẫn ít dăm sạn nhỏ, đá tảng nhỏ, kết cấu chặt vừa, khả năng
chịu nén trung bình, tính thấm nước kém. Bề dày khoảng 1m, phân bố rộng rãi công trình
ta xây dựng.
+ Lớp 2b: Đất á sét đến sét tàn tích trạng thái chảy dẻo chặt, dưới sâu chặt cứng dày 0,5
đến 1,6m.
+Lớp 3: Lớp đất á sét lẫn dăm sạn, đá cục dày đặc, dăm đá phong hoá dày 50 đến 70 cm,
phân bố phía bên phải của công trình.
+ Lớp 4: Ở lớp này, tầng đá bazan phong hoá , nứt nẻ mặt ngoài, bên trong cứng, màu
xanh đen phân bố ở dưới sâu.
1.3.5. Vật liệu xây dựng công trình.
BÃI VẬT LIỆU ĐẤT ĐẮP.
- Thượng lưu bên tả:

+ Diện tích trung bình 16000 m
2

+ Bề dày bóc vỏ trung bình 0,2 m
+ Bề dày sử dụng trung bình 5,5 m
+ Khối lượng bóc vỏ 3200 m
3

+ Khối lượng sử dụng trung bình 88000 m
3

• Đặc điểm chung các lớp đất đá:
Lớp 1: Đất thổ nhưỡng có màu xám đen, xám vàng, lẫn nhiều rễ cây nhỏ và dăm sạn
nhỏ, phân bố trên bề mặt đất, bề dày trung bình 0,2m, khi xây dựng công trình sẽ bóc bỏ
hết – Được xếp vào loại đất cấp I – III.
Lớp 2: Đất bazan có màu nâu nhạt, có lẫn ít dăm sạn, kết cấu chặt vừa, được phân bố
khắp công trình, bề dày ít nhất là 4,5 m-Được xếp vào loại đất cấp II- III.
Lớp 3: Lớp đất bazan phong hoá có màu xám vàng, xám xanh, có lẫn dăm sạn, đá tảng
nhỏ, trạng thái nửa cứng đến cứng, kết cấu chặt, tính thấm nước kém. Phân bố dưới đất
bazan bề dày lớn hơn 2 m- Được xếp vào loại đất cấp IV- V.
• Sử dụng đất đắp đập là đất lớp 2, có các chỉ tiêu cơ lý như sau:
-Tỷ trọng: ∆ = 2,75 g/ cm
3

- Độ ẩm tối ưu: W = 27,85%
- Dung trọng khô lớn nhất: γ
kmax
= 1,35 g/ cm
3
- Dung trọng thiết kế: γ
tk
= 1,28 g/ cm

3
- Hệ số thấm: K = 5,26*10
-6
cm/s
SVTH: Lê Công Chung Trang 6
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
- Lực dính: C = 0,305 Kg/cm
2
- Hệ số rỗng ε = 1,14
- Góc ma sát trong φ = 21
0
18’
* Đất đắp có dung trọng khô thiết kế với 95%: γ
tk
= 1,28 g/cm
3

– Tương ứng với độ ẩm
khoảng 20% đến 25 %.
1.4. TÌNH HÌNH KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN.
- Khí hậu nơi đây mang đặc trưng của khí hậu Tây Nguyên đó là nóng, ẩm và thời tiết
đựơc chia làm 2 mùa: mùa mưa và mùa khô. Mưa nhiều nhất là các tháng từ IX – XI.
Lượng mưa trung bình nhiều năm là 1895 mm
Độ ẩm trung bình năm là 81 %
Khả năng bốc hơi hằng năm 1283 mm
Nhiệt độ trung bình năm là 23,6 ºC
+, Trong 1 năm, mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X. Hướng gió chủ yếu là gió
mùa tây nam, mang theo độ ẩm khá lớn nên mùa này có lượng mưa khá lớn, chiếm tới 92
% lượng mưa năm. Mưa lớn tập chung vào các thángVI – IX. Đồng thời với đó là độ ẩm

cao khoảng 88%, lượng bốc hơi nhỏ trung bình khoảng 70 mm/tháng. Nhiệt độ trong ngày
ít thay đổi, ít có gió lớn… Nói chung là thời tiết rất điều hoà, rất thuận tiện cho cuộc sống
của bà con, phát triển cây trồng cũng như làm 1 hồ chứa để tích nước tưới cây trồng về
mùa khô.
+, Về mùa khô, kéo dài từ tháng XI đến tháng IV năm sau, với hướng gió chủ yếu là
hướng gió mùa đông bắc có tốc độ lớn hơn mùa mưa, trung bình đạt trên 2 m/s, có tháng
đạt tới 4 m/s.Sau khi vượt qua dãy trường sơn thì gió trở nên lạnh hơn, khô hơn. Lượng
mưa về mùa này rất ít, chỉ có 1 lượng nhỏ lúc chuyển giao 2 mùa với nhau. Khả năng bốc
hơi tăng cao dần từ đầu tháng , sau đó đến cuối tháng nó lại giảm đi, trung bình khoảng
170mm/tháng, lớn nhất vào các tháng 2,3,4 khoảng 180 mm/tháng. Độ ẩm về mùa này lại
thấp hơn mùa mưa, khoảng 70%.
SVTH: Lê Công Chung Trang 7
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
BẢNG THỐNG KÊ CÁC ĐẶC TRƯNG KHÍ TƯỢNG
Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Mưa X (mm)
Trung bình 4 5 29 91 251 268 251 329 299 253 96 23 1899
Nhiệt độ T (
0
C)
Trung bình 21,2 22,6 23,8 26,2 25,8 24,7 24,3 24 23,9 23,5 21,4 21,3 23,6
Max 20,3 22 21,4 23,3 22,1 21,1 20,3 20,2 19,9 19,9 18,3 19
Min 8,9 10 10 12,5 13,3 12,9 12,8 12,8 12,6 11,5 9,5 8,7
Độ ẩm R (%)
Trung bình 77 74 68 73 80 86 87 88 89 87 81 82 81
Bốc hơi Z (mm)
TBtháng 90.9 86.3 76.6 77.8 78.8 71 65.8 52.8 48 54.2 66.5 91.6 860.3
TB ngày 5,5 6,5 6,9 6 3,8 2,5 2,2 2 1,8 2,4 3,2 4,1 0
Max 2,4 2,8 3,2 3 2,1 1,5 1,3 1,4 1,3 1,4 1,8 2

Gió W (m/s)
V
tb
5,1 4,6 3,4 2,7 1,6 1,5 2,1 1,5 1,4 2,2 3,5 4,5 2,8
V
max
20 20 20 20 18 18 16 18 18 18 18 18 20
Giờ nắng S (h)
TB tháng 261,7 253,7 279,9 252 229,3 180,9 188,1 163 148,6 168,7 177,2 193,8 2497
TB ngày 8,4 9,1 9 8,4 7,4 6 6,1 5,3 5 5,4 5,9 6,3 6,8
Về chế độ thuỷ văn nơi đây cũng chia làm 2 mùa rõ rệt đó là : mùa lũ và mùa kiệt. Mùa
kiệt kéo dài khoảng 8 tháng từ tháng XI đến tháng VI, vì đây là mùa khô nên lương nước
chảy là rất ít, chủ yếu là lượng nước ngầm, cho nên càng gần cuối mùa khô càng ít nước.
Mùa lũ kéo dài khoảng 4 tháng, bắt đầu từ tháng VII đến tháng X. Về mùa này hay có lũ
lớn do ảnh hưởng của gió bão… Đặc biệt là sau khi nghiên cứu thì kết quả thu được cho
biết nguồn nước cung cấp cho hồ vẫn duy trì đều trong các tháng mùa khô, khoảng 24- 30
l/s của các tháng kiệt nhất trong mùa khô.
SVTH: Lê Công Chung Trang 8
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
1.5. ĐIỀU KIỆN VỀ GIAO THÔNG VÀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
1.5.1. Điều kiện về giao thông.
- Vị trí dự kiến xây dựng công trình cách đường liên xã khoảng 6 km.Nhìn chung đường
giao thông ở đây khá phức tạp, khu vực công trình dốc nhiều, nên gây khó khăn cho việc
thi công. Vì vậy khi xây dựng công trình thì đầu tiên ta phải cải tạo đường, sao cho các xe
có thể đi được, với chiều dài khoảng 2 km.
1.5.2. Điều kiện về vật liệu xây dựng.
- Đất đắp đập được khai thác tại chỗ, các vị trí khai thác bãi vật liệu chủ yếu đều cao
hơn so với mực nước dâng bình thường khi chúng ta xây dựng hồ chứa. Đất mà chúng ta
lấy để đắp đập có dung trọng thiết kế là γ = 1,28 T/m

3
. Đá hộc, đá dăm các loại được lấy ở
địa phương. Các loại nhiên liệu cho xe máy, xi măng, sắt thép được lấy trên thành phố
cách khoảng 63 km.
SVTH: Lê Công Chung Trang 9
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
VÀ QUY HOẠCH
2.1. TÌNH HÌNH ĐẤT ĐAI, SẢN XUẤT.
Sau khi tìm hiểu tài liệu được cung cấp từ UBND huyện Bắc Bình, thì ta có diện
tích lúa cần tưới là 150ha.
2.2. TÌNH HÌNH DÂN SINH .
Bảng thống kê dân số của xã
Danh mục Số hộ Số nhân khẩu Ghi chú
Đồng bào dân tộc 1313 7284
Đồng bào kinh 439 2086
Tổng dân số 1752 9373
2.3. QUAN ĐIỂM PHÁT TRIỂN.
Phương hướng của xã đó là xây dựng chính quyền thôn ngày càng mạnh, đảm bảo
an ninh xã hội, phấn đấu không còn hộ gia đình nào còn gặp khó khăn về kinh tế. Diện tích
trồng cà phê, trồng lúa, hoa màu được mở rộng để đảm bảo thu nhập cho người dân.
2.4. MỤC TIÊU PHÁT TRIỂN.
Trong những năm gần đây, diện tích trồng cây công nghiệp và cây lương thực của
xã ngày càng tăng, nhưng nước tuới cho cây trồng ngày càng ít nhất là mùa khô.Vì vậy yêu
cầu cấp bách sau khi khảo sát địa hình này thì giải pháp xây dựng 1 hồ chứa loại nhỏ là có
tính khả thi cao. Trước tình hình đó việc xây dựng hồ chứa Cà Giây cho 150 ha lúa nước 2
vụ trong khu vực đã được hội đồng nhân dân huyện Bắc Bình đồng ý, coi đó là nhiệm vụ
hàng đầu trong chiến lược phát triển của huyện.
SVTH: Lê Công Chung Trang 10

ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
CHƯƠNG III: NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ DỰ ÁN
3.1. NHIỆM VỤ.
-Trong những năm tới sẽ chuyển đổi trồng lúa từ 1 vụ sang 2 vụ, diện tích thâm canh
cà phê sẽ tăng lên, nên cần có nước để tưới.
- Cấp nước sinh hoạt cho dân cư sinh sống trong vùng dự án.
- Cấp nước cho chăn nuôi gia súc, gia cầm và tạo nguồn nước uống cho các loại động
vật hoang dã quy tụ và phát triển trở lại.
- Nếu có điều kiện thì tạo cảnh quan cho khu vực, phát triển du lịch, làm nơi tham
quan nghỉ ngơi, bồi dưỡng sức khỏe cho nhân dân địa phương và người lao động.
- Kết hợp phát điện nếu có nhu cầu đầu tư.
- Cải tạo điều kiện môi sinh môi trường theo hướng có lợi cho đời sống của con
người.
3.2. TÌNH HÌNH KHU TƯỚI.
Việc tính toán nhu cầu dùng nước để cho chúng ta xác định được việc xây dựng công
trình đầu mối, xây dựng kênh mương, và xây dựng các công trình liên quan.
a, Thời vụ:
Theo số liệu điều tra được, thì hiện nay nhân dân thường làm mùa theo lịch sau:
Vụ Làm đất Gieo sạ Cắt nước Gặt
Đông xuân 25/11 12/12 1/4 21/4
Mùa 10/5 15/5 10/9 30/9
b, Hệ số tưới cho cây lúa.
- Hiện nay tại khu vực công trình, chúng tôi chưa tiến hành công tác đo đạc thí
nghiệm tưới. Việc xác định mức tưới phụ thuộc vào nhiều yếu tố và cũng thay đổi khá
phức tạp. Các yếu tố chủ yếu đó là:
+ Nhân tố khí hậu
+ Loại cây trồng và thời kỳ sinh trưởng
+ Các biện pháp kỹ thuật
+ Phương pháp tưới kỹ thuật mới

SVTH: Lê Công Chung Trang 11
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
+ Thổ nhưỡng và địa chất thuỷ văn
Qua số liệu điều tra từ các tài liệu mà chính quyền huyện Bắc Bình cung cấp, qua việc
tiếp xúc với nhân dân, qua kinh ngiệm thiết kế các công trình tương tự, chọn hệ số tưới tại
đầu kênh cấp 1 là: q = 1,71 l/s/ha
3.3. TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG Ở CÁC ĐOẠN KÊNH.
Để tính toán thiết kế kênh tưới, thì đầu tiên ta tính toán lưu lượng tại các kênh và
các đoạn kênh, trên cơ sở dựa vào diện tích tưới, dựa vào địa hình mà tuyến kênh đi qua,
cao độ không chế đáy đầu kênh và cuối kênh tưới, tiến hành tính toán để xác định độ dốc
kênh, hệ số nhám, và thiết kế mặt cắt ngang kênh.
Diện tích khu tưới là nhỏ cho nên chúng tôi chỉ tính lưu lượng từ kênh cấp 1 trở nên:
Lưu lượng tại đầu các kênh cấp 1 được xác định bằng công thức:
Q
netc1
= (q x ω)/ή
Trong đó: Q
netc1
: là lưu lượng đầu kênh cấp 1
q: là hệ số tưới
ω: là diện tích khu tưới
ή: là hệ số lợi dụng của kênh cấp 2 và các kênh chân rết
Lưu lượng qua các đoạn kênh chính được tính bằng công thức:
Q
brut
= Q
net
+ Q
tt

Q
tt :
lưu lượng tổn thất
Q
net :
lưu lượng tại cuối các kênh chính
Q
brut
:lưu lượng tại đầu các kênh chính
Do diện tích khu tưới cũng như công trình nhỏ, nên chúng tôi lấy theo kinh
nghiệm và công trình tương tự nên hệ số tưới tại đầu mối là 2 l/s.
3.4. CẤP CÔNG TRÌNH
Việc xác định cấp công trình có vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế kĩ thuật
vì cấp công trình có ảnh hưởng trực tiếp về kinh tế và kĩ thuật vì nó là cơ sở để xác định
các chỉ tiêu thiết kế.
Xác định cấp công trình dựa vào 2 điều kiện sau: (theo qui định của TCXDVN – 285
– 2002, điều 2.4/ trang 4)
3.4.1. Theo chiều cao công trình và loại nền:
Sơ bộ xác định chiều cao công trình theo công thức sau:
H = MNDBT - ∇
đáysông
+ d. (4-1)
SVTH: Lê Công Chung Trang 12
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
Trong đó:
- H: chiều cao công trình.
- MNDBT: cao trình mực nước dâng bình thường (được xác định trong phần
tính toán điều tiết hồ, nhưng trong đồ án này thì MNDBT được cho là 515.4m

- d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng với MNDBT,
sơ bộ chọn d = 3 m.
Thay các giá trị vào công thức (4-1), ta có :
H = 515.4 – 492 + 3 = 26.4 m.
Với H = 26.4 m, tra bảng 2-2/ trang 5 – TCXDVN285 - 2002 ứng với loại đất nền là
loại B ta được cấp của công trình là cấp III.
3.4.2. Theo nhiệm vụ của công trình:
Căn cứ vào nhiệm vụ của công trình hồ chứa Cà Giây là cung cấp nước tưới cho 150
ha đất canh tác, tra bảng 2-1/ trang 4 của TCXDVN 285 – 2005 ta có cấp công trình là cấp
V.
Như vậy: dựa vào 2 điều kiện trên ta xác định được cấp của công trình cần xây dựng
là cấp III.
3.4.3. Các chỉ tiêu thiết kế chính
Với công trình thiết kế là cấp III, dựa vào các tiêu chuẩn, qui phạm thiết kế ta có các
chỉ tiêu thiết kế chính sau:
1. Mức đảm bảo thiết kế .
Công trình cấp III phục vụ cho tưới ruộng thì mức đảm bảo thiết kế là 75% (theo
bảng 4.1/ trang 10 TCXDVN – 285 – 2002)
2. Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra :
(theo bảng 4.2/ trang 11 TCXDVN – 285 – 2002)
+ Tần suất thiết kế: 1%.
+ Tần suất kiểm tra: 0,2 %.
3. Tần suất gió tính toán:
Xác định dựa vào cấp công trình theo 14TCN – 157 – 2005 điều 4.1.3/ Bảng 4.2
trang 19
+ Với mực nước dâng bình thường ( MNDBT) : P = 4%.
+ Với mực nước dâng gia cường (MNLTK) : P = 50%.
4. Hệ số tổ hợp tải trọng (n
c
):

SVTH: Lê Công Chung Trang 13
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
(Theo điều 6.2/ trang 17. TCXDVN – 285 – 2002)
- Trong tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất:
+ n
c
= 1,0 _ đối với tổ hợp tải trọng cơ bản.
+ n
c
= 0,9 _ đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt
+ n
c
= 0,95 - đối với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa.
- Trong tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai: n
c
= 1,00.
5. Hệ số điều kiện làm việc:
m = 1 (Theo phụ lục B, trang 33_TCXD VN285-2002).
6. Hệ số đảm bảo (K
n
):
Được xét theo quy mô, nhiệm vụ của công trình. Theo trang17_TCXD VN285-2002,
ứng với cấp công trình là cấp III, ta có:
- Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ nhất : Lấy hệ số K
n
= 1,15
- Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số K
n
= 1,00

7. Các hệ số lệch tải (n):
Theo bảng 6-1 trang 20 TCXDVN 285-2002, ta có :
+ Trọng lượng bản thân công trình : n = 1,05 (0,95)
+ Áp lực thủy tĩnh : n = 1.
+ Áp lực sóng : n = 1.
+ Áp lực thấm : n = 1.
+ Áp lực bùn cát : n = 1,2.
+ Áp lực động đất : n = 1,1.
8. Độ vượt cao an toàn đỉnh đập a :
Theo 14TCN 157 – 2005, bảng 4-1 trang 19 đối với đập cấp III :
+ Với mực nước dâng bình thường (MNDBT) : a = 0,7 (m);
+ Với mực nước lũ thiết kế (MNLTK) : a = 0,5 (m);
+ Với mục nước lũ kiểm tra (MNLKT) : a = 0,2 (m).
9. Tuổi thọ hồ chứa T :
Với hồ chứa nước cấp III tra bảng 7.1 trang 31 TCXDVN 285-2002, ta có T = 75
năm .
10. Gradien thấm cho phép [J
k
]
cp

SVTH: Lê Công Chung Trang 14
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
- Theo bảng 4-4, trang 35_14TCN-157-2005, ứng với đất đắp là á sét gradien cho
phép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của thân đập đất là [J
k
] = 0,85
11. Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất [K]
cp

:
Theo bảng 4-6, trang 38_14TCN – 157 – 2005, ta có:
+ K = 1,30 _ Tổ hợp tải trọng cơ bản.
+ K = 1,10 _ Tổ hợp tải trọng đặc biệt.
3.5. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH.
Qua việc khảo sát, nghiên cứu tính toán thì tổng thể cụm công trình đầu mối Cà
Giây được bố trí như sau:
- Tuyến đập nằm tại vị trí địa hình co thắt vuông góc với dòng chảy của suối.
- Dựa vào địa hình xây dựng công trình, khu vực cần tưới, vào địa chất chọn tràn xả lũ
bố trí ở vai trái đập là hợp lý.
- Tuyến cống lấy nước được bố trí ở vai phải của đập.
3.5.1. Các thành phần cơ bản của hồ chứa
a, Hồ chứa: (Hồ điều tiết năm)
- Dung tích hồ tổng cộng: 1,9 x10
6
m
3
- Dung tích chết: 0,03 x10
6
m
3

- Dung tích hữu ích: 1,87 x10
6
m
3
- MNDBT: 515.4 m
- MNC: 499,5 m
- MNLTK: 516,86 m
- MNKC đầu kênh tưới: 495,2 m

b, Dòng chảy:
- Lưu vực tình đến chân công trình: 4,6 km
2
- Lưu lượng bình quân năm: 93,1 l/s
- Tổng lượng dòng chảy năm: 2,93 x 10
6
m
3
- Lưu lượng đỉnh lũ: 35,44 m
3
/s
- Lưu lượng bình quân năm thiết kế: 54,8 l/s
- Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế: 1 727,2 x 10
3
m
3

- Tổng lượng dòng chảy lũ thiết kế: 601,59 x 10
3
m
3

SVTH: Lê Công Chung Trang 15
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
3.5.2. Các thành phần đặc trưng của đập đất
a, Tài liệu tính toán:
- Mực nước dâng bình thường MNDBT: 515.4 m
- Mực nước dâng gia cường MNDGC: 516,86 m
- Tốc độ gió tính toán V

MNDGC
14 m/s
- Tốc độ gió tính toán V
MNDBT
20 m/s
- Đà gió ( tính bằng km) được đo trên bình đồ ứng với MNDBT ta có:
+, Góc kệp hướng gió và trục đập α = 0º
+, Khi tính với mực nước dâng gia cường D
1
= 0,906 km
+, Khi tính với mực nước dâng bình thường D
2
= 0,88 km
b, Tuyến đập:
- Tuyến đập nằm tại vị trí địa hình co thắt vuông góc với dòng chảy của suối. Chiều
cao đập lớn nhất H
max
= 25m (Chiều cao tính từ cao trình đỉnh đập đến cao trình đáy đập
sau khi bóc móng ).
- Chiều dài đập L = 330m.
c, Xác định cao trình đỉnh đập:
- Khi thiết kế cao trình đỉnh đập được tính theo 2 trường hợp:
Trường hợp hồ có MNDBT ứng với sóng gió lớn nhất ( p = 4% )
Trường hợp hồ có MNNL ứng với sóng gió nhiều năm
Cao trình đỉnh đập được xác định theo công thức:
∆
đđ
= MN + ∆h + h
sl
+ a

Trong đó:
MN: là mực nước dâng bình thường hoặc mực nước dâng gia cường
∆h : độ dềnh do gió
h
sl
: chiều cao sóng leo
a: độ cao an toàn
∆h = ( kv2 Dcosα)/ (2gH)
Với : k = 0,006
α : góc hợp bởi hướng gió và tuyến đập
SVTH: Lê Công Chung Trang 16
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
v: vận tốc gió từ 14 – 20 m/s
D: Đà gió tính toán ở phần trên = 0,78 km
H: chiều sâu nước trong hồ
h
sl
= 3,2 x 1,25 x h
0
tg(α)
Với m = 2,75 (hệ số mái thượng lưu)
H
o
: chiều cao sóng trong hồ = 0,073 kv
ε
D

k = 1 + e – 0,4
V

D

ε =
V
e
14
199
1
−+
tg(α) =
m
1
Kết quả tính cao trình đỉnh đập của 2 trường hợp ứng với MNDBT và MNDGC
Thông số a ∆h ∆hk ∆h + h
sl
+h
o
h
sl
Σ ∆
đđ
MNDBT 0,4 0,008 1,983 0,792 0,54 0,785 1,192 503,84
MNL 0,3 0,051 1,978 0,701 0,446 0,649 1,001 504,66
Kết quả phần tính trên, ta chọn trường hợp cho ta kết quả cao nhất. Như vậy cao trình
đỉnh đập chọn trong trường hợp nay là : 504,66 m.
d, Vật liêu dắp đập:
- Qua tài liệu nghiên cứu, qua kinh nghiệm làm các công trình thuỷ lợi ở Bình Thuận, vật
liệu chúng tôi chọn để đắp đập là vật liệu khai thác tại chỗ tại địa phương. Vật liệu đó là là
đất Bazan có màu nâu nhạt, có lẫn ít dăm sạn nhỏ, trạng thái nửa cứng, kết cấu chặt vừa,
dung trọng thiết kế đất đắp γ

k
= 0,95, γ
kmax
= 1,28 x 0,95 = 1,22 T/m
3
, ứng với độ ẩm W =
18% - 25%.
f, Các đặc trưng cơ bản của đập đất:
- Mái đập : Hình dạng đập phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: như vật liệu đắp đập, địa hình,
chiều cao đập, điều kiện thi công, sử dụng….Việc chọn hệ số mái đập lúc đầu ta tính theo
công thức sơ bộ, sau đó kiểm tra lại ở phần tính thấm và ổn định sao cho hợp lý:
+, Hệ số mái thượng lưu: Bên thượng lưu có cơ với bề rộng cơ = 3m ở cao trình +508m
so với mực nước biển, trên cơ m
1
= 3; m
2
= 3,5, lát bê tông bảo vệ đỉnh đập từ cao trình
MNC = 498m đến cao trình đỉnh đập.
SVTH: Lê Công Chung Trang 17
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
+, Hệ số mái hạ lưu: Bố trí cơ rộng 3m, ở cao trình +508m, từ cao trình 497m trở xuống
đựơc lát đá kiểu áp mái . Trên cơ hệ số mái m
1
= 2.5 ; m
2
= 3 .
3.5.3- CỐNG LẤY NƯỚC.
1, Nhiệm vụ cống lấy nước: là phục vụ cho cuộc sống của bà con, phục vụ làm nông
nghiệp để tưới nước cho 55 ha lúa, 40 ha màu, 15 ha cà phê. Sau khi khảo sát và tính toán

chúng tôi chọn tuyến cống bố trí tại vai phải đập, vuông góc với tuyến đập, tại vị trí có cao
trình 498,3 m so với mặt nước biển. Lưu lượng càn lấy là 150 l/s.
2, Chọn kết cấu cống:
- Kết cấu cống Bê tông cốt thép M250
- Vì cống dài nên cống được chia ra làm nhiều đoạn nhỏ để phòng lún, chống bị rạn nứt.
Liên kết với các đoạn với nhau bằng các khớp nối.
3, Các kích thước cơ bản của cống:
- Chiều dài cống = 109m
- Kích thước cống bxh: 1x1,75 m
- Cao trình cửa vào cống là 498,56 m
- Độ dốc cống = 0,003
3.5.4- TRÀN XẢ LŨ.
1, Bố trí tuyến, lựa chọn kết cấu:
Dựa vào địa hình xây dựng công trình, khu vực cần tưới, vào địa chất, chúng tôi đã
khảo sát và tính toán và đã chọn tràn xả lũ bố trí ở vai trái đập là hợp lý.
Cao dộ ngưỡng tràn thiết kế : 515,4 m, cột nước tràn thiết kế là 1,46 m, chiều rộng
ngưỡng tràn thiết kế là 10 m.
Các thông số cơ bản làm tràn xả lũ:
Lưu lượng thiết kế: Q
tk
= 35,44 m
3
/s
Chiều rộng ngưỡng tràn thiết kế: B = 10 m
Cột nước tràn thiết kế: H = 1,46 m
Cao độ ngưỡng tràn thiết kế: 515,4 m
Kiểu tràn: Tràn đỉnh rộng không cửa van
Chiều dài dốc nước: 70 m
Độ dốc của dốc nước: I = 20%
Chiều sâu bể tiêu năng: D = 9 m

SVTH: Lê Công Chung Trang 18
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
Chiều rộng phần kênh xả: B = 10 m
Kênh xả hạ lưu có độ dốc: i = 0,003
THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH
SVTH: Lê Công Chung Trang 19
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
PHẦN II:
TÍNH TOÁN THỦY VĂN
SVTH: Lê Công Chung Trang 20
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT
VÀ MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG
4.1. XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT-DUNG TÍCH CHẾT
4.1.1. Khái niệm.
- Dung tích chết: là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết, là phần
dung tích thấp nhất trong hồ.
- Mục đích bố trí: dung tích chết là để chứa phần bùn cát lắng đọng trong suốt thời kỳ
hoạt động của công trình, tạo đầu nước phục vụ cho tưới tự chảy, phát điện với công suất
tối thiểu thiết kế, phục vụ giao thông vận tải……
- Mực nước chết: là cao trình mực nước ứng với dung tích chết.
4.1.2. Các điều kiện xác định dung tích chết(V
o
)– MNC
V
o
được xác định dựa vào các điều kiện sau:

4.1.2.1. Đảm bảo yêu cầu về tuổi thọ công trình:
Tức là V
o
phải đảm bảo chứa hết lượng bùn cát lắng đọng trong hồ trong suốt thời
kỳ hoạt động của công trình → V
o
≥ K .T.V
bc
Trong đó:
- V
b
: hàm lượng bùn cát lắng đọng trong năm (m
3
) (tài liệu)
- T: tuổi thọ công trình (dựa vào cấp công trình tra TCN 285-2002 → T )
- K: hệ số kể đến sạt lở bờ, thường chọn K = (1,2÷1,5)
4.1.2.2. Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy: Z
o
≥ Z
KC
+ ∑∆Z
Trong đó: - Z
KC
: cao trình mực nước khống chế tại đầu kênh tưới
- ∑∆Z: tổng tổn thất qua cống.
4.1.2.3. Các yêu cầu khác:
Phần dung tích chết thiết kế không chỉ đảm bảo 2 yêu cầu trên mà còn đáp ứng các
yêu cầu khác như: giao thông vận tải, phát điện, du lịch, thủy sản v.v…nên tùy theo từng
điều kiện, tình hình cụ thể mà ta xác định chính xác phần dung tích chết.
Tóm lại: việc xác định dung tích chết cần phải thông qua tính toán phân tích để lựa

chọn được dung tích chết hợp lý thỏa mãn được mọi yêu cầu cũng như nhiệm vụ của công
trình.
Ở đây, do hồ chứa Cà Giây có nhiệm vụ chủ yếu là cấp nước tưới nên để đơn giản và
được sự cho phép của thầy hướng dẫn em chỉ xác định dung tích chết theo yêu cầu đảm
bảo được tuổi thọ của công trình sau đó kiểm tra lại yêu cầu tưới tự chảy.
SVTH: Lê Công Chung Trang 21
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
4.1.2.4. Xác định dung tích chết theo yêu cầu tuổi thọ công trình
Với điều kiện tuổi thọ công trình, ta xác định được hàm lượng bùn cát lắng đọng
trong suốt thời gian hoạt động của công trình. Từ đó xác định được mực nước chết theo
công thức sau:
Z
MNC
= Z
bc
+ h + a. (2 – 1)
Trong đó:
- Z
bc
: cao trình bùn cát lắng đọng được xác định từ V
bc
.
- a: khoảng cách an toàn tính từ cao trình bùn cát đến đáy cống để tránh không cho
bùn cát cuốn vào cống trong quá trình làm việc, sơ bộ chọn a = 1m.
- h: khoảng cách theo phương đứng tính từ đáy cống đến mực nước chết nhằm đảm
bảo được yêu cầu làm việc của cống, sơ bộ chọn H = 2,5m
* Xác định cao trình bùn cát lắng đọng:
Hồ chứa Cà Giây có tuổi thọ T =75 năm (xác định dựa vào cấp công trình ). Sau 75
năm làm việc, lượng bùn cát lắng đọng lại trong hồ được xác định theo công thức sau:

V
bc
= V
ll
+ V
dd
(2 – 2)
Trong đó :
V
ll
: thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ (m
3
)
V
dd
: thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ (m
3
)
Xác định hàm lượng bùn cát lơ lửng:
Do khu vực hồ Cà Giây tài liệu quan trắc về bùn cát chưa đầy đủ nên ta xác định
lượng bùn cát lơ lửng dựa vào công thức kinh nghiệm sau:
( )
6
10.5,31.
.
.1
γ
δ
TR
V

o
ll
−=
(2 – 3)
Trong đó:
- T : tuổi thọ công trình, xác định dựa vào cấp công trình, đối với công trình cấp III
thì T =75 năm.
- γ: khối lượng riêng của bùn cát, γ = 0,8 T/m
3
- δ: đặc trưng cho hàm lượng bùn cát bị tháo ra khỏi hồ lúc lũ về, lấy δ = 0,7.
- R
o
: hàm lượng bùn cát trung bình nhiều năm, được tính theo công thức :
1000
.
00
0
Q
R
ρ
=
(kg/s)
SVTH: Lê Công Chung Trang 22
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
Với: - ρ
o
: lượng ngậm cát
- Q
o

: lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm, theo tài liệu về dòng chảy
Thay các giá trị vào công thức (2 – 3), ta được V
ll
.
Xác định lượng bùn cát di đẩy:
Do không có tài liệu về bùn cát di đẩy, để tính toán thuận lợi ta xác định lượng bùn
cát di đẩy thông qua một hệ số đối với bùn cát lơ lửng đó là β.
Đối với các sông miền núi thường: β = (0,1 ÷0,3) => chọn β = 0,2
V
dd
= β.V
ll

Vậy: thể tích bùn cát lắng đọng lại trong hồ sau 75 năm làm việc:
V
bc
= V
ll
+ V
dd
(m
3
)
Trên thực tế, thể tích bùn cát lắng đọng trong hồ còn phải kể đến các thành phần do
sạt lở tái tạo bờ hồ, thành phần cỏ cây thảo mộc. ta lấy γ
sl
= 0,8 T/m
3
, γ
tm

= 1,5 T/m
3
.
Xác định được V
bc
, dựa vào biểu đồ quan hệ( Z ∼ V) của lòng hồ ta tìm được cao
trình bùn cát lắng đọng sau 75 năm: Z
bc
.
2.1.3.Xác định MNC:
Thay các giá trị Z
bc
vào công thức (2 – 1), ta xác định được cao trình mực nước chết
như sau:
Z
MNC
= Z
bc
+ h +a (m)
**So sánh với điều kiện tưới tự chảy:
Ta so sánh cao trình mực nước chết với cao trình yêu cầu tưới tự chảy nếu Z
MNC
> Z
KC
thì thỏa mãn được yêu cầu tưới tự chảy của cống lấy nước.
=> Dung tích chết tương ứng V
o
( tra từ quan hệ Z ∼V ).
Nhưng, được sự cho phép của thầy giáo, qua sự thu thập tài liệu trong phạm vi đồ án này
thì: cao trình MNC = 499,5 m. Tra quan hệ Z ∼V ta được 20,45.10

3
(m
3
)
4.2. XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH HIỆU DỤNG – MNDBT
4.2.1. Khái niệm
- Mực nước dâng bình thường (MNDBT): là mực nước cao nhất trong hồ trong điều
kiện làm việc bình thường mà có thể giữ được trong một thời gian lâu dài.
- Dung tích hiệu dụng (V
h
): Là phần dung tích được giới hạn bởi mực nước chết và
mực nước dâng bình thường.
4.2.2. Tài liệu tính toán
SVTH: Lê Công Chung Trang 23
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
- Đặc trưng lòng hồ : quan hệ Z ∼ V ∼ F
- Tài liệu về bốc hơi ứng với tần suất
- Tài liệu về phân phối dòng chảy năm thiết kế ứng với tần suất
- Tài liệu về nhu cầu dùng nước tính tại đầu mối.
- Tiêu chuẩn thấm qua kho.
4.2.3. Nội dung – Phương pháp tính toán
4.2.3.1. Nguyên lý tính toán:
Để xác định được MNDBT trước tiên phải xác định được V
h
trên cơ sở tính toán điều
tiết hồ theo hình thức điều tiết năm ứng với năm tính toán ít nước bằng phương pháp lập
bảng.
Cơ sở của phương pháp là dựa vào phương trình cân bằng nước:
( )






+++=
−=∆−
xathamb.hoiyc
12
qqqq
.
q
VVtqQ
Trong đó:
- Q: lưu lượng nước đến đã biết
- q
yc
: lưu lượng nước yêu cầu
- q
b.hơi
: lượng nước bốc hơi khỏi hồ nước
- q
thấm
: lưu lượng thấm (phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ, V
hồ
)
- q
xả
: lượng nước xả thừa (phụ thuộc vào quá trình nước đến, phương thức vận hành
kho nước)

- V
1
, V
2
: dung tích hồ đầu và cuối thời đoạn tính toán.
Sử dụng phương trình cân bằng nước để cân bằng cho từng thời đoạn, trên cơ sở đó
dựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn ta xác định được thời kỳ thiếu nước và thời kỳ
thừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết ( dung tích hiệu dụng ) để thiết kế.
4.2.3.2. Trình tự tính toán:
- Bước 1: Tính V
h
khi chưa kể đến tổn thất .
Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính sau:

SVTH: Lê Công Chung Trang 24
ĐATN: Thiết kế hồ chứa nước Cà Giây GVHD: PGS-TSKH:Nguyễn
Quyền
Bảng (4-3): Bảng điều tiết hồ chưa kể tổn thất

Tháng
Số Q
75%
W
75%
Wyc ∆W
+
∆W
-
V
hi

Lượng
ngày (m
3
/s) (10
6
m
3
/s) (10
6
m
3
/s) (10
6
m
3
/s) (10
6
m
3
/s) (10
6
m
3
/s) xả thừa
7 31 0.121 0.3241 0.145 0.179 0.179
8 31 0.166 0.4446 0.006 0.439 0.618
9 30 0.391 1.0135 0.028 0.985 1.603
10 31 0.176 0.4714 0.0795 0.392 1.814 0.1811016
11 30 0.151 0.3914 0.22 0.171 1.814 0.171392
12 31 0.066 0.1768 0.437 0.260 1.554

1 31 0.039 0.1045 0.4 0.296 1.258
2 28 0.021 0.0508 0.399 0.348 0.910
3 31 0.012 0.0321 0.446 0.414 0.496
4 30 0.011 0.0285 0.2499 0.221 0.275
5 31 0.021 0.0562 0.288 0.232 0.043
6 30 0.038 0.0985 0.1415 0.043 0.000
Tổng 3.1924 2.8399 1.814
Trong đó:
- Cột 1: Các tháng xếp theo thứ tự năm thủy lợi.
- Cột 2: Số ngày có trong tháng.
- Cột 3: Lưu lượng dòng chảy đến bình quân tháng (tài liệu dòng chảy năm thiết kế)
- Cột 4: Tổng lượng nước đến bình quân tháng, W
Q
= Q
i
. ∆t
i
- Cột 5: Tổng lượng nước yêu cầu bình quân tháng (tài liệu về yêu cầu dùng nước)
- Côt 6: Lượng nước thừa trong tháng, ∆ W
i
= W
Qi
- Wq
i
> 0
- Cột 7: Lượng nước thiếu trong tháng, ∆ W
Qi
- Wq
i
< 0

- Cột 8 : Dung tích kho tích trữ từng tháng
SVTH: Lê Công Chung Trang 25