10.Công trình thủy điện sông Miện (kèm bản vẽ).DOC

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 Ngành Công trình thuỷ lợi
PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
1.1 ĐỊA LÝ VÀ ĐỊA HÌNH
1.1.1 Vị trí địa lý và nhiệm vụ của công trình.
1.1.1.1 Vị trí địa lý.
Sông Miện là nhánh cấp I của sông Lô, bắt nguồn ở vùng núi có độ cao trên
1800m thuộc Trờ Pâng tỉnh Vân Nam Trung Quốc. Từ nguồn về dòng chính sông
Miện chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, tới biên giới Việt Trung sông chảy theo
hướng Bắc-Nam, xuyên qua cao nguyên đá vôi diệp thạch Quản Bạ và đổ vào bờ
trái sông Lô tại thị xã Hà Giang. Công trinh thuỷ điện Sông Miện khai thác năng
lượng dòng chảy trên thượng nguồn sông Miện. Vị trí tuyến đầu mối công trình
nằm ngay trên địa bàn xã Bát Đại Sơn -huyện Quản Bạ và xã Na Khê -huyện Yên
Minh, cách đường quốc lộ số 4c khoảng 700 m. Vị trí đập có tọa đọ o 23
0
09’40’’ độ
vĩ Bắc và 105
0
01’35’’ độ kinh Đông >Nhà máy thuỷ điện sau đập có công suất lắp
máy Nlm = 6,0 MW và điện lượng trung bình năm E
0
= 21,89MWh. Hồ chứa của
công trình nằm trên địa bàn xã Bát Đại sơn -huyện Quản Bạ và Na Khê -huyện yên
minh -tỉnh Hà Giang. Công trình cách thị xã Hà Giang khoảng 70km
Trên sông Miện, thuỷ điện Thái An nằm ở hạ lưu thuỷ điện Bát Đại Sơn
17km đang được xây dựng.
1.1.1.2 Nhiệm vụ của công trình.
Thủy điện sông Miện là loại công trình dùng đập dâng tạo cột nước và điều
tiết dòng chảy năm. Các hạng mục công trình gồm đập dâng nước, tràn xả lũ với kết
cấu bê tông , tuyến năng lượng nhà máy sau đập. Khi hoàn thành công trình sẽ cung
cấp điện cho tỉnh Hà Giang và hòa vào mạng lưới điện Quốc gia, tạo cảnh quan và

tạo công ăn việc làm cho người dân quanh vùng dự án, phát triển du lịch và kinh tế
địa phương.
1.2.2 Bản đồ địa hình.
Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000 khoảng cao đều đồng mức 2 m
Bình đồ khu vực đầu mối tỷ lệ1:500, khoảng cao đều đồng mức 0.5 m
1.3.2 Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang.
Mặt cắt địa chất dọc tim đập của cả hai phương án tuyến đập, và 8 mặt cắt
địa chất cắt ngang tại 8 vị trí cách nhau 20 m của phương án tuyến đập 1.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2 Ngành Công trình thuỷ lợi
1.1.4 Điều kiện địa hình.
Đại hình khu vực khảo sát có cao trình dao động từ 400- 1000 m. Trong đó
địa hình đồi núi chiếm diện tích chủ yếu,các thung lũng chiếm diện tích nhỏ và
phân bố ở phía bắc của vùng
Sông Miện chảy theo hướng gần Bắc Nam và nhận nước từ thượng nguồn
thu địa phận của nước Trung Quốc, và hệ thống sông suối nho phát triển hai bên
bờ sông. Thung lũng sông miện có dạng chữ V ở phần giữa, và hình chử U ở phần
Bắc. Dọc theo hai bờ sông có nhiều vách đá dựng đứng, chỉ ít nơi tồn tại bãi bồi
1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT.
1.2.1 Địa chất công trình.
2.1.1 Địa chất công trình vùng dự án thủy điện Sông Miện
( Lòng hồ và vùng tuyến đập )
a.Địa tầng.
Trong diện tích nghiên cứu( lòng hồ và tuyến đập) có các thành tạo trầm tích
Đệ Tứ, hệ tầng Lân Pảng.
 Trầm tích Đệ Tứ.
Trầm tích aluvi phận bố rộng khắp trên lòng sông Miện tại các vị trí lòng
sông rộng và dịch chuyển dòng tạo thành các bãi bồi, các thềm sông. Thành phần là
cuội, sạn, cát và sét lẫn hữu cơ. Chiều dày từ 1.5-2.5m, đôi chỗ trong khu vực dự án
có thể lớn hơn 2.5m.

Tầng sườn tàn tích(edQ) gồm các loại đất sét màu nâu đỏ, nâu vàng lẫn
10-15% dăm sạn phân bố rộng rãi trên các đỉnh và sườn núi. Do ảnh hưởng của quá
trình phong hóa phức tạp trên các thành tạo đất đá tạo nên tầng phủ gồm lớp edQ và
đới phong hóa mãnh liệt(IA
1
) có chiều dày trung bình 2.0-6.0m, đôi chỗ có thể lớn
hơn và đạt đến 10m.
 Hệ Trias trung, anisi – Hệ tầng Lân Pảng(T
2
lp)
Các thành tạo đá trầm tích cát kết đa khoáng xen kẹp lớp phiến sét, đá phiến
sét xen kẹp cát kết đa khoáng và đá phiến sét xen cát kết tím nhạt.Theo mặt cắt
Cháng Lệ hệ tầng Lân Pảng được mô tả với 3 tập:
+ Cát kết đa khoáng xen kẹp lớp phiến sét
+ Đá phiến sét xen kẹp cát kết đa khoáng
+ Đá phiến sét xen cát kết tím nhạt không gặp trong phạm vi tuyến công trình
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 3 Ngành Công trình thuỷ lợi
Thành phần khoáng vật biến đổi( cụ thể chi tiết xem trong kết quả phân tích
mẫu đá cho thành phần hóa học)
Các thành tạo đá bị nứt nẻ, phong hóa mạnh, mềm yếu.
b. Các đứt gãy, khe nứt kiến tạo và đánh giá mức độ nguy hiểm của động
đất của khu vực
- Theo tài liệu đo vẽ địa chất tờ Bảo Lạc và tờ Mã Quan tỷ lệ 1 : 200.000 thì hệ
thống đứt gãy theo hai phương chính là Tây Bắc - Đông Nam và Đông Bắc – Tây Nam
ngoài ra có một số đứt gãy nhỏ phát triển theo hướng á vĩ tuyến, á kinh tuyến.
-Theo đánh giá của Viện Vật lý Địa cầu năm 1995 chấn động cực đại
I
0ma
= 6( thang MSK-64). Các vùng phát sinh động đất mạnh hơn M

smax
= 5.1 đều
năm xa công trình. Tần xuất lại chu kỳ 500 năm chỉ xảy ra động đất cấp 6 đến cấp7.
c. Địa mạo, hiện tượng phong hóa.
 Địa mạo.
Khu vực nghiên cứu có địa hình tương đối phức tạp và phân cắt mạnh
với các dãy núi kéo dài và liên tục có độ cao tù 400m đến 1000m.
 Hiện tượng phong hóa.
Đá trong khu vực vùng hồ, vùng tuyến hầu hết là các trầm tích cát kết xen
kẹp đá phiến sét và đá phiến sét xen kẹp cát kết thuộc hệ tầng Lân Pảng(T
2
lp).
Trong điều kiện nóng ẩm, nhiệt độ dao động mạnh đá bị phong hóa vật lý rất mạnh.
Chiều dày tầng phong hóa trên dao động dao động lớn từ 1-10m khu vực vùng
tuyến và lớn hơn 15-25m tại những khu vực thuộc phạm vi lòng hồ trên những sườn
đồi có độ dốc trung bình. Tầng phong hóa mạnh(IA
2
) có chiều dày thay đổi từ 5-
10m đôi chỗ trong phạm vi nghiên cứu lớn hơn 10m. Các đá cứng IB, IIA, IIB có
cao trình bề mặt lộ đá thay đổi lớn và không theo quy luật nhất định.
- Lớp tàn tích d- eQ: Phát triển trên hầu hết các thành tạo đất đá trong vùng
với chiều dày 1-3m gồm đất sét lẫn dăm sạn đá gốc.
- Đới phong hóa mãnh liệt IA
1
: Đá gốc bị phong hóa mãnh liệt thành đất lẫn
dăm cục, tảng mềm yếu, chiều dày từ 3-10m và tăng lên tới 20-25m trong vùng đứt
gãy kiến tạo.
- Đới phong hóa IA
2
: Đá gốc bị phong hóa và nứt nẻ mạnh thành phần

khoáng vật hầu hết bị biến đổi, bề mặt bị oxit sắt hóa. Tuy cấu trúc của đá gốc được
bảo tồn nhưng chỉ tiêu cơ lý giảm mạnh, đá mềm yếu. Chiều dày trung bình 5-10m.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 4 Ngành Công trình thuỷ lợi
- Đới phong hóa IB: Đá gốc bị nứt nẻ mạnh, phong hóa trung bình, thành
phần khoáng vật bị biến đổi mạnh dọc theo khe nứt. Khe nứt bị nấp nhét bởi sét sạn,
bề mặt bị oxit sắt hóa. Đá cứng chắc trung bình. Chiều dày của đới khoảng 10-15m
đôi chỗ cục bộ có thể lớn hơn15m.
- Đới nứt nẻ IIA: Đá gốc bị nứt nẻ trung bình đến mạnh, bề mặt khe nứt đôi
chỗ bám oxít sắt chủ yếu lấp nhét bằng các khoáng vật thứ sinh. Chiều dày đới từ
10-20m.

2.1.2 Điều kiện địa chất công trình vùng tuyến đập.
a. Đặc điểm địa chất công trình vùng tuyến đập.
Tại vị trí tuyến đập, lòng sông rộng khoảng 30m, thung lũng dạng chữ U,
hai bờ có độ dốc khác nhau, dao động lớn từ 30-40
0
tại vai phải và từ 15-20
0
vai trái.
Tại phần phía bờ trái lòng sông tạo thành một bãi bồi cát cuội sỏi lẫn sét sạn, kéo dài từ
thượng lưu về hạ lưu tuyến đập, theo như tài liệu khoan khảo sát và đo vẽ thực tế thấy
chiều dày tầng cát cuội sỏi khoảng chừng 2.5-3.0m. Tim của tuyến đập đều nằm trong
một vùng địa chất công trình. Nền đập đặt trên đá trầm tích cát bột kết xen kẹp lớp
phiến sét thuộc hệ tầng Lâm Pảng (T
2
lp), tạo lên khối đá gốc cứng chắc trung bình, đôi
chỗ cứng chắc bị nứt nẻ mạnh, cao trình bề mặt đá IB và IIA biến đổi lớn với chiều dày
các đới phong hóa không đồng đều ở hai bên bờ sông Miện.
b. Mặt cắt ĐCCT tuyến đập như sau:

 Vai trái:
- Tầng phủ d-eQ + IA
1
+IA
2
mỏng từ 10-15m và lớn hơn 15m trong đới ảnh
hưởng đứt gãy kiến tạo. Hệ số thấm = 5x10
-6
m/s.
- Đới đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ mạnh. Chiều dày
từ 8-12m, đôi chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Lượng mất nước đơn vị q=0.03-
0.08l/ph.m.
- Đới đá nứt nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ trung bình
đến mạnh. Chiều dày từ 15-25m, đôi chỗ trên vai đập có thể lớn hơn 25m. Lượng
mất nước đơn vị q=0.01-0.09l/ph.m.
 Lòng sông:
Mép bờ phải sông sông lộ đá gốc IB, lòng sông bồi lắng lớp phủ cát hạt
trung đến thô lẫn 10-15% cuội sỏi lẫn dăm cục, đặc biệt bãi bồi có xu thế nổi cao về
phần mép sông bờ trái. Chiều dày 2.5-3.0m. Hệ số thấm = 5x10
-6
m/s, lượng mất
nước đơn vị q=0.06 -1.0 l/ph.m
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 5 Ngành Công trình thuỷ lợi
- Đới phong hóa IA
2
: Đá phong hóa mạnh, nõn khoan dạng dăm cục nhét
sét sạn, đới này gặp tại hố khoan HK2 tại mép sông bờ trái. Chiều dày 3.0-6.5m,
chiều dày này có thể lớn hơn khi gặp trong đới phá hủy kiến tạo.
- Đới phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ mạnh. Chiều dày từ

5-10m, bên mép sông vai phải mỏng hơn khoảng chừng 5m, Lượng mất nước đơn
vị q=0.03-0.08l/ph.m.
- Đới đá nứt nẻ IIA( dự kiến): Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ trung
bình đến mạnh. Chiều dày từ 6-10m, hai bên mép sông có thể lớn hơn10m. Lượng
mất nước đơn vị q=0.01-0.08l/ph.m.
 Vai phải:
- Tầng phủ d-eQ + IA
1
+IA
2
mỏng từ 5-10m và lớn hơn 10m trong đới ảnh
hưởng đứt gãy kiến tạo. Hệ số thấm = 5x10
-6
m/s.
- Đới đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ mạnh. Chiều
dày từ 5-10m, đôi chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Lượng mất nước đơn vị
q=0.03-0.08l/ph.m.
- Đới đá nứt nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ trung
bình đến mạnh. Chiều dày từ 10-20m, đôi chỗ trên vai đập có thể lớn hơn 20m.
Lượng mất nước đơn vị q = 0.01-0.09l/ph.m.
c. Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:
- Bảng chỉ tiêu cơ lý tầng đất sườn tàn tích
Bảng 1-1: Bảng chỉ tiêu cơ lý tầng đất sườn tàn tích
Các chỈ tiêu
γ
g/cm
3
γtn
g/cm3
ε

a
cm2/kg
ϕtn
độ
ϕbh
Độ
Ctn
(kg/cm2)
Cbh
kg/cm2
K
(cm/s)
Tầng tàn tích
edQ, IA
1
2,69 1,81 1 0,032 16 14 0,29 0,25 5,1-6
- Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền ( IB)
Bảng 1-2: Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền (IB)
Các chỉ
tiêu
γ
(g/cm
3
)
γ
k
(g/cm
3
)
γ

bh
(g/cm
3
)
nen
tn
R
(kg/cm
2
)
nen
bh
R
(kg/cm
2
)
ϕ
bh
(
0
)
C
(kg/cm
2
)
K
(cm/s)
Đất
nền(IB)
2,71 2,63 2,64 350 300 31 0,35 5,10

-6
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 6 Ngành Công trình thuỷ lợi
1.2.1.3. Đánh giá khả năng mất nước,bồi lắng và tái tạo lòng hồ.
a. Đánh giá khả năng mất nước
- Khả năng mất nước sang sông khác
Lưu vực lòng hồ nằm trong võng kiến tạo hai bên bờ là các dãy núi cao chạy
song song với lòng sông Miện. Các trầm tích đáy hồ chứa đều là các trầm tích cát bột
kết, phiến sét khả năng thấm nước nhỏ. Khả năng tồn tại các hang do quá trình thủy
hóa là không có. Do vậy khả năng mất nước sang lưu vực sông khác là không có.
- Khả năng mất nước qua nền đập
Kết quả thăm dò cho thấy đáy đập được dặt trên nền đá trầm tích lục
nguyên. Các lớp trầm tích này gần như phân lớp ngang. Khả năng thấm qua đáy đập
có thể xảy ra thấm vừa đến thấm yếu.
b. Đánh giá khả năng bồi lắng lòng hồ, tái tạo bờ hồ chứa.
Hồ chứa có mặt hồ không rộng, độ dốc lòng hồ rất nhỏ khoảng 0.5%. Chiều
dài hồ chứa kéo dài đến 10km.
Theo quan sát thực tế ngoài thực địa thấy trước kia trong lịch sử đã xảy ra
hiện tượng sạt trượt tầng phủ nhưng quy mô không lớn thường là khối trượt nhỏ…
Đánh giá chung, mức độ tái tạo hồ chứa, bồi lắng lòng hồ yếu.
1.2.2 Địa chất thủy văn.
1.2.2.1. Điều kiện địa chất thủy văn
Nước chứa trong đất đá có nguồn gốc trầm tích (T
2
lp).
Nước ngầm dao động ở độ sâu 15-25m chủ yếu trong đới IB, đôi khi trong
đới IIA, vào mùa mưa thì mực nước ngầm nằm cao hơn và có thể một phần nằm
trong đới IA
2
. Tầng sườn tàn tích IA

1
và phần trên đới IA
2
nằm trong đới khô trên
mực nước ngầm.
Nguồn cung cấp nước ngầm là nước mưa thấm xuống với các miền thoát là
các sông suối nằm ở dưới thấp.
1.2.2.2. Tính thấm của đất đá
Tính thấm của đất đá được nghiên cứu bằng các phương pháp ép nước trong
hố khoan (13đọan) trong phạm vi tim đập. Giá trị hệ số thấm K, tỷ lưu lượng q đã
được trình bày trong điều kiện ĐCCT vùng tuyến đập.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 7 Ngành Công trình thuỷ lợi
1.2.2.3 Thành phần hóa học của nước ngầm
Kết quả phân tích thành phần hóa học của 2 mẫu nước gầm và nước sông
Nước trong các đá trầm tích là nước ngọt Bicacbonat Natri Canxi. Độ tổng
khoáng hóa 153.6 mg/l, độ pH=7.8. Đánh giá ăn mòn bê tông theo TCVN3994-85
nước thuộc xâm thực yếu.
Nước sông Miện là nước ngọt Bicacbonat Natri Canxi. Độ tổng khoáng hóa
136.2 mg/l, độ pH=7.8. Đánh giá ăn mòn bê tông theo TCVN3994-85 nước thuộc
xâm thực yếu.
1.3 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN.
1.3.1 Các yếu tố khí tượng.
1.3.1.1 Nhiệt độ -độ ẩm không khí.
Theo tài liệu đo đạc ở trạm Hà Giang sự biến đổi nhiệt độ, độ ẩm tương đối
không khí năm như sau:
a. Nhiệt độ:
Nhiệt độ trung bình năm bình quân nhiều năm tại Hà Giang 22,8
o
C và Bắc Mê

là 22
o
C. Nhiệt độ cao nhất năm đạt 40,1
o
C tại Hà Giang, Bắc Mê 41
o
C, nhiệt độ thấp
nhất năm tại Bắc Mê, Hà Giang xuống tới -0,1
o
C. Phân bố nhiệt độ các tháng trong
năm xem bảng 3-1.
Bảng 1-3: Bảng nhiệt độ trung bình tháng tại các trạm khí tượng đại biểu
Đơn vị:
o
C
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Hà
Giang
15,7 17,1 20,3 24,0 26,6 27,6 27,5 27,4 26,2 23,7 20,1 16,8 22,8
Bắc
Mê
15,0 16,5 19,8 23,5 25,9 27,0 27,0 26,8 25,3 22,3 19,0 15,6 22,0
b.Độ ẩm:
Độ ẩm không khí toàn lưu vực sông Lô khá cao, độ ẩm không khí tương đối
đạt trên 80%, trong đó tại Hà Giang, Bắc Mê đạt 84%. Tháng có độ ẩm cao nhất
trong năm thường xuất hiện vào tháng VII, tháng VIII trùng với thời kỳ mưa lớn với
độ tương đối đạt tới (86-87)%. Độ ẩm tương đối trung bình tháng tại Hà Giang, Bắc
Mê được đưa ra ở các bảng 3-2 dưới đây.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 8 Ngành Công trình thuỷ lợi

Bảng 1-4 Độ ẩm tương đối trung bình tháng tại các trạm khí tượng đại biểu
Đơn vị: (%)
Trạm I II III IV V VI VI
I
VI
II
IX X XI XI
I
Nă
m
Hà Giang 85 85 83 82 82 85 86 87 85 85 85 84 84
Bắc Mê 84 82 80 80 82 85 87 86 85 85 84 83 84
1.3.1.2 Lượng bốc hơi.
Lượng bốc hơi Piche đo được ở trạm Hà Giang trung bình thời kỳ 1958-2006
đạt 863,3mm. Trong năm, bốc hơi có sự biến đổi theo mùa, thời kỳ bốc hơi lớn từ
tháng IV đến tháng V trùng với thời kỳ khô hạn. Thời kỳ bốc hơi ít từ tháng XI đến
tháng II năm sau trùng với thời kỳ độ ẩm không khí cao. Phân bố lượng bốc hơi
Piche trong năm được đưa ra trong bảng 3-3.
Bảng 1-5 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm khí tượng Hà Giang (Đơn vị: (mm)
Đặc
trưng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
∆Z
18,1 19,0 26,3 31,1 36,3 28,3 26,4 26,8 28,4 27,7 23,0 20,5 312
1.3.1.3 Chế độ gió.
Bảng 1-6 Tốc độ gió lớn nhất 8 hướng ứng với tần suất thiết kế trạm Hà Giang
Đơn vị:(m/s)
Đặc trưng Vô
hướng
N NE E SE S SW W NW

P = 2 % 27,6 25,7 27,2 25,7 24,6 20,4 21,8 16,7 26,4
P = 4% 25,8 23,2 23,6 21,3 21,9 18,3 18,7 14,3 23,6
P = 5% 25,2 22,4 22,4 19,9 21,0 17,7 17,7 13,4 22,6
P = 10% 23,1 19,8 18,7 15,6 18,1 15,5 14,5 10,9 19,6
P = 50% 16,8 12,7 9,5 6,3 10,8 9,5 7,1 4,7 11,4

1.3.1.4. Chế độ mưa.
Trong năm chế độ mưa phân ra làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô.
Giữa hai mùa có sự tương phản sâu sắc về lượng, thời gian mưa. Mùa mưa bắt đầu
từ tháng V và kết thúc vào tháng IX. Lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng (77-
80)% tổng lượng mưa năm. Mưa lớn thường xảy ra vào ba tháng VI, VII, VIII với
lượng mưa mỗi tháng ở tất cả các trạm đều lớn hơn 200mm, tổng lượng mưa ba
tháng này chiếm (57-60)% tổng lượng mưa năm. Mùa khô từ tháng X đến tháng IV
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 9 Ngành Công trình thuỷ lợi
năm sau. Lượng mưa trong 7 tháng mùa khô chỉ chiếm (20-23)% tổng lượng mưa
năm, trong đó tháng XII, tháng I là hai tháng có lượng mưa nhỏ nhất năm. Chênh
lệch giữa lượng mưa tháng lớn nhất và tháng nhỏ nhất khoảng (6-8) lần.
1.3.2 Các đặc trưng thủy văn.
1.3.2.1 Các đặc trưng dòng chảy năm.
a. Dòng chảy lũ tại tuyến công trình.
Bảng 1-7 quan hệ lưu lượng và thời gian ứng với các tần suất lũ.
T (giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Q0.1% 325 364 402 540 577 695 738 781 834
Q0.2% 289 323 357 479 511 615 654 692 739
Q0.5% 249 278 307 412 438 527 560 593 633
Q1% 222 248 274 368 390 469 499 528 563
Q5% 168 187 207 278 291 350 372 394 421
Q10% 148 165 182 245 255 307 326 345 368
T (giờ) 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Q0.1% 887 1019 1151 1290 1408 1429 1430 1452 1485
Q0.2% 785 903 1020 1143 1247 1266 1267 1286 1277
Q0.5% 673 773 874 979 1069 1085 1085 1102 1048
Q1% 599 689 778 872 952 966 966 981 898
Q5% 447 514 581 651 710 721 721 733 590
Q10% 392 450 509 570 622 632 632 642 477
T (giờ) 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q0.1% 1562 1622 1682 1758 1892 2145 2206 2002 1892
Q0.2% 1343 1395 1446 1511 1627 1924 1924 1721 1627
Q0.5% 1103 1145 1187 1241 1336 1611 1611 1413 1336
Q1% 945 981 1017 1063 1145 1405 1405 1211 1145
Q5% 620 644 668 698 751 982 982 795 751
Q10% 502 521 540 565 608 828 828 643 608
T (giờ) 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Q0.1% 1815 1705 1705 1615 1563 1551 1540 1529 1518
Q0.2% 1561 1466 1466 1388 1344 1334 1324 1315 1305
Q0.5% 1281 1204 1204 1140 1103 1095 1087 1079 1072
Q1% 1098 1031 1031 977 946 938 932 925 918
Q5% 721 677 677 641 621 616 611 607 603
Q10% 583 548 548 519 502 498 495 491 488
T (giờ) 36 37 38 39 40 41 42 43 44
Q0.1% 1507 1496 1485 1474 1463 1442 1430 1419 1408
Q0.2% 1296 1286 1277 1267 1258 1240 1267 1257 1247
Q0.5% 1064 1056 1048 1041 1033 1018 1085 1077 1069
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Ngành Công trình thuỷ lợi
T (giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Q1% 912 905 898 892 885 872 966 959 952
Q5% 598 594 590 585 581 573 721 716 710
Q10% 484 480 477 473 470 463 632 627 622

T (giờ) 45 46 47 48 49 50 51 52 53
Q0.1% 1397 1386 1375 1364 1353 1330 1270 1231 1191
Q0.2% 1238 1228 1218 1208 1199 1178 1125 1090 1055
Q0.5% 1060 1052 1044 1035 1027 1009 964 934 904
Q1% 944 937 929 922 914 899 858 832 805
Q5% 705 699 694 688 683 671 641 621 601
Q10% 617 613 608 603 598 588 562 544 526
T (giờ) 54 55 56 57 58 59 60 61 62
Q0.1% 1158 1125 1085 1045 1012 979 949 920 893
Q0.2% 1026 997 961 926 897 868 841 815 791
Q0.5% 879 854 824 794 768 743 721 698 678
Q1% 782 760 733 706 684 662 642 622 604
Q5% 584 567 547 527 511 494 479 464 451
Q10% 512 497 480 462 447 433 420 407 395
T (giờ) 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Q0.1% 867 847 827 814 801 787 774 754 734
Q0.2% 768 750 733 721 709 698 686 668 651
Q0.5% 658 643 628 618 608 598 588 573 557
Q1% 586 572 559 550 541 532 523 510 496
Q5% 437 427 417 411 404 397 391 381 371
Q10% 383 374 366 360 354 348 342 333 325
T (giờ) 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Q0.1% 712 690 668 654 640 717 715 712 710
Q0.2% 631 612 592 579 567 632 630 628 626
Q0.5% 541 524 507 496 485 538 536 534 532
Q1% 481 467 452 442 432 476 474 472 471
Q5% 359 348 337 330 323 348 347 346 344
Q10% 315 305 295 289 283 302 300 299 298
b. Lưu lượng lũ lớn nhất tương ứng với tần suất thiết kế.
Bảng lưu lượng lớn nhất tương ứng với tần suất thiết kế tại tuyến Bát Đại Sơn:

Bảng 1-8 Bảng lưu lượng đỉnh lũ tương ứng các tần suất lũ.
P(%)
0.1 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
Q
tt
(m3/s) 2205.6 1923. 1610. 1405.065 982.0452 827.7182
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 11 Ngành Công trình thuỷ lợi
9 6
1.3.2.1 Đặc trưng dòng chảy mùa kiệt.
Bảng 1-9: Lưu lượng lớn nhất từng tháng mùa kiệt. ( Đơn vị: (m
3
/s))
Thời đoạn
tính
Tuyến thủy điện Bát Đại Sơn
Q5% Q10% Q20%
Tháng I 44,5 39,8 33,7
Tháng II 51,7 44,0 35,1
Tháng III 126,4 81,2 43,0
Tháng IV 98,8 79,8 58,6
Tháng V 344,1 262,1 177,2
Tháng XI 253,6 180,4 110,6
Tháng XII 78,9 66,0 51,1

Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 12 Ngành Công trình thuỷ lợi
Dòng chảy bùn cát
Bảng 1-10 Tổng lượng và tổng dung tích phù sa trung bình hàng năm tại
các tuyến công trình thuỷ điện Bát Đại Sơn

Đặc
Trưng
Qo
ρ
o
Ro Woll Wodđ Wotc Voll Vodđ Votc
m
3
/s g/m
3
kg/s
10
6
tấn/n 10
6
tấn/n 10
6
tấn/n 10
6
m
3
/n
10
6
m
3
/n 10
6
m
3

/n
Giá trị
24,1 70
6
17,01
5
0,5366 0,1342 0,6708 0,4128 0,0894 0,5022
1.3.2.2 Quan hệ Q~Z
hạ lưu

Bảng 1-11 Bảng số liệu lưu lượng và mực nước hạ lưu tương ứng.
TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q
m
3
/s
0.495 1.60 3.15 5.03 8.19 12.14 17.13 23.64 30.60
Zhl 441.8
0
441.89 441.99 442.08 442.19 442.28 442.38 442.48 442.58
TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Q
m3/s
38.80 48.02 58.53 81.67 107.62 134.20 161.03 190.00 219.00
Zhl 442.6
7
442.77 442.87 443.06 443.26 443.45 443.65 443.84 444.03
TT 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Q
m3/s

248.00 277.53 307.72 338.10 478.10 496.23 602.51 710.93 826.33
Zhl 444.2
3
444.42 444.62 444.81 445.69 445.75 446.27 446.76 447.24
TT 28 29 30 31 32 33 34 35
Q
m3/s
956.3
9
1090.17 1227.2 1372.23 1537.69 1898.84 2281.79 2684.31
Zhl 447.7
3
448.22 448.70 449.19 449.68 450.65 451.62 452.59
1.3.2.3 Đặc trưng lòng hồ.
Bảng 1-12 Quan hệ V~Z, F~Z
Z(m) 435 442 444 446 448 450
F(m
2
) 0 8399.91 38746.68 71569.93 125278.4 184748.6
V(m
3
) 0 8399.91 55546.5 165863.1 362711.5 672738.4
Z(m) 452 454 456 458 460 462
F(m
2
) 247708.3 309332.3 391484.5 511813.8 618680.8 708434
V(m
3
) 1105195 1662236 2363053 3266351 4396846 5723960
Z(m) 464 466 468 470 472

F(m
2
) 793640.3 868000.8 967304.7 1063968 1160631
V(m
3
) 7226035 8887676 10722981 12754254 14978853
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 13 Ngành Công trình thuỷ lợi
1.4 VẬT LIỆU XÂY DỰNG
1.4.1 Vật liệu đá làm cốt liệu bê tông.
Trong khu vực nghiên cứu, đá lộ rất ít. Các đá lộ ra chủ yếu là đá trầm tích
gồm đá cát kết đa khoáng xen kẹp đá phiến sét, hoặc đá phiến sét xen kẹp đá cát
kết. Cường độ chịu nén của đá gốc thấp. Cường độ chịu nén trạng thái khô gió trong
đới IB chỉ đạt từ 250-350 kG/cm
2
, không đáp ứng được cho cốt liệu bê tông.
Qua quá trình đo vẽ xem xét tại thực địa nhận thấy, nằm cách vị trí công
trình 5km đi về trung tâm huyện Quảng Bạ. Có một mỏ đá vôi, người dân trong
vùng đang khai thác làm vật liệu xây dựng cầu đường và các hạng mục công trình
bê tông khác, mỏ có tên là Dàng Chủ Phìn thuộc xã Cán Tỷ, huyện Quảng Bạ. Kết
quả thí nghiệm cho thấy: Khối lượng riêng 2.68g/cm
3
; Khối lượng thể tích khô
2.68g/cm
3
; Cường độ chịu nén bão hòa 850-900kG/cm
2
; đá ít bị ăn mòn; Hàm
lượng sun phát, sun phít 0.032%. Chất lượng đá gốc của mỏ này đạt yêu cầu làm cốt
liệu bê tông theo tiêu 14TCN 70-2002. Tuy nhiên trong giai đoạn tiếp theo cần lấy

mẫu và thí nghiệm lại để chính xác hóa nguồn vật liệu này.
1.4.2 Vật liệu đất.
Đất trong khu vực nghiên cứu trữ lượng khá phong phú có thể đáp ứng được
300000m
3
-500000m
3
, theo kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm thì đất đảm
bảo cho việc đắp đê quai, làm vật liệu chống thấm…
1.4.3 Vật liệu cát sỏi.
Trong giai đoạn này đã tiến hành lấy mẫu cát sỏi (3mẫu) tại vị trí cách
thượng lưu tuyến đập 20m, và hạ lưu cách tuyến đập 70m. Trữ lượng 2 bãi cát trên
ước chừng đạt 15000-20000m
3
. Hàm lượng cuội sỏi chiếm 65-75%, Hàm lượng hạt
cát, bụi chiếm khoảng 25-35%. Theo kết quả đánh giá 3 mẫu cát trên thì hàm lượng
hữu cơ lớn hơn tiêu chuẩn cho phép( có bảng tổng hợp kèm theo). Do đó nếu sử
dụng các bãi cát trên để làm vật liệu cát cho bê tông cần tiến hành khai thác và
tuyển lọc, nhất là cần phải loại bỏ các tạp chất hữu cơ trong cát. Kiến nghị vì với 3
mẫu thí nghiệm thì sẽ không đánh giá chính xác được chất lượng cát các khu vực
nói trên cần nghiên cứu bổ sung hoặc tìm kiếm mỏ vật liệu cát khác trong giai đoạn
tiếp theo.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 14 Ngành Công trình thuỷ lợi
1.5 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ CỦA VÙNG XÂY DỰNG DỰ ÁN.
1.5.1 Điều kiện dân sinh kinh tế
Trong khu vực nghiên cứu dự án dân cư chủ yếu là các dân tộc Mông, Nùng,
Dao và ít người Kinh. Dân cư tập trung thành các làng bản và phân bố dọc theo
thung lũng của sông Miện và các suối lớn trong khu vực. Kinh tế của vùng chưa
được phát triển, trong đó chủ yếu là kinh tế lâm nghiệp và nông nghiệp nhỏ lẻ. Cơ

sở văn hóa, y tế, giáo dục, thông tin liên lạc còn sơ sài.
1.5.2 Giao thông vận tải.
Giao thông của vùng chưa được phát triển, tuy nhiên giao thông liên huyện và
dự án trong khu vực tương đối thuận lợi. Từ đầu công trình đi vào phía thượng lưu
của lòng hồ chủ yếu theo hệ thông các đường mòn nhỏ, một số đoạn đường mới
được khai mở nhưng chất lượng còn kém.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 15 Ngành Công trình thuỷ lợi
PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.
2.1 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH VÀ THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH.
2.1.1 Giải pháp công trình.
Với điều kiện tự nhiên của công trình như đã nêu ở trên chúng ta phải nêu
nhiều phương án giải pháp công trình, phân tích và chọn giải pháp hợp lý nhất.
Ở đây ta đưa ra hai phương án giải pháp công trình để sơ bộ phân tích :
Phương án 1: Nhà máy thủy điện kiểu đường dẫn kết hợp đập dâng nước.
Phương án 2: Nhà máy thủy điện sau đập kết hợp đập dâng nước.
Phương án nhà máy thủy điện đường dẫn có ưu điểm có thể tăng được cột
nước phát điện so với nhà máy thủy điện sau đập. Nhà máy ổn định, an toàn, kết
cấu đơn giản. Tuy nhiên phương án nhà máy thủy điện đường dẫn có nhược điểm là
đường dẫn dài, xây dựng tốn kém, tổn thất cột nước trên đường ống lớn.
Phương án nhà máy thủy điện sau đập có ưu điểm là đường ống áp lực vào
nhà máy thủy điện ngắn, đỡ tổn kém hơn. Tổn thất cột nước trên đường ống ít.
Với phương án tuyến đập đã được phân tích chọn ở trên. Điều kiện địa chất
sau đập ở vai trái khá phù hợp để bố trí nhà máy thủy điện sau đập. Địa hình dốc
thoải, địa chất là đá cứng IB cho phép bố trí nhà máy thủy điện ở đó. Mặt khác vùng
xây dựng công trình cũng có khả năng bố trí nhà máy thủy điện sau đập nhưng cột
nước tăng lên cũng nhỏ mà khoảng cách giữa đập đến nơi bố trí nhà máy thủy điên
đường dẫn khá xa nên phải xây dựng đường ống áp lực dài, không kinh tế.
Việc phân tích chọn giải pháp công trình đầu mối thủy điện hợp lý phải thông

qua tính toán kinh tế năng lượng cho nhiều phương án. Ở đây sơ bộ chọn giải pháp
công trình cho vùng xây dựng dự án là phương án 1: Nhà máy thủy điện sau đập kết
hợp đập dâng nước.
2.1.2 Thành phần công trình.
Với giải pháp công trình đã chọn công trình bao gồm: Đập dâng nước, đập
tràn xả lũ, tuyến năng lượng gồm cửa lấy nước, đường ống áp lực, nhà máy thủy
điện sau đập, kênh xả hạ lưu.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 16 Ngành Công trình thuỷ lợi
2.2 VỊ TRÍ TUYẾN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.
2.2.1 Các nguyên tắc chọn tuyến.
Tuyến xây dựng cần đảm bảo thỏa mãn các điều kiện sau:
. Đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng nguồn nước, tận dụng tối đa nguồn lợi,
sức mạnh của nước phù hợp quy hoạch của vùng.
. Tuyến công trình ngắn, các điều kiện tự nhiên như: địa hình, địa chất, dịa
chất thủy văn, khí hậu ….tốt, thuận lợi cho quá trình thi công xây dựng, dễ vận
chuyển vật liệu, vận hành khai thác sau này. Thuận lợi cho công tác dẫn dòng, bố trí
mặt bằng, bố trí tuyến đường thi công, vận chuyển. Đảm bảo các công trình đầu
mối làm việc an toàn, ổn định, lâu bền
. Diện tích khu hưởng lợi lớn, ít gây tác động xấu tới khu vực dân cư cũng
như không ảnh hưởng đến các công trình lân cận, môi trường xung quanh.
. Đáp ứng điều kiện kinh tế: giá thành, chi phí, vận hạnh khai thác, vốn
đầu tư khai thác, vốn đầu tư để xây dựng công trình là hợp lý. Đồng thời sẽ mang
lại nhiều nguồn lợi về kinh tế xã hội
. Đáp ứng được sự phát triển trong tương lai về nhu cầu điện, giao thông và
các nhu cầu dùng nước khác.
2.2.2 Phân tích chọn tuyến.
2.2.2.1 Giới thiệu chung các phương án:
Có hai phương án chọn tuyến công trình. Căn cứ vào bình đồ vùng tuyến
đập , bản đồ địa chất và mặt cắt địa chất các phương án tuyến đập ta có đặc điểm

của các tuyến như sau:
Phương án tuyến 1:
. Vị trí địa lý:
Tim đập chính nằm trong tọa độ khống chế là :
X1 =2561653,183; Y1 = 501773,784
X2 = 2561775.060; Y2 = 501800.160
Cao độ đáy khoảng 440 m
. Điều kiện địa chất:
Lòng sông hẹp, hai vai nối tiếp sườn núi cao. Nền đập bờ trái gối lên sườn
có độ dốc khoảng 18
0
- 23
0
. Chiều dày trung bình các lớp: Tầng phủ apQ, edQ +
IA
1
+IA
2
mỏng từ 10-15m và lớn hơn 15m trong đới ảnh hưởng đứt gãy kiến tạo;
Đới đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ mạnh. Chiều dày từ 8-12m,
đôi chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Đới đá nứt nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 17 Ngành Công trình thuỷ lợi
phong hóa nứt nẻ trung bình đến mạnh. Chiều dày từ 15-25m, đôi chỗ trên vai đập
có thể lớn hơn 25m. Nền đập bờ phải gối lên sườn có độ dốc 40-45
0
. Chiều dày
trung bình các lớp: Tầng phủ d-eQ + IA
1
+IA

2
mỏng từ 5-10m và lớn hơn 10m; Đới
đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ mạnh. Chiều dày từ 5-10m, đôi
chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Đới đá nứt nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị
phong hóa nứt nẻ trung bình đến mạnh. Chiều dày từ 10-20m, đôi chỗ trên vai đập
có thể lớn hơn 20m. Lòng sông rộng khoảng 30 m, mép bờ phải lòng sông lộ đá gốc
IB, lòng sông bồi lắng lớp phủ cát hạt trung đến thô lẫn 10-15% cuội sỏi lẫn dăm
cục, đặc biệt bãi bồi có xu thế nổi cao về phần mép sông bờ trái. Chiều dày 2.5-
3.0m. Đới phong hóa IA
2
chiều dày 3.0-6.5m, Đới phong hóa IB Chiều dày từ 5 -
10m, bên mép sông vai phải mỏng hơn khoảng chừng 5m.
Phương án tuyến 2:
. Vị trí địa lý:
Tuyến 2 nằm cách tim đập phương án 1 khoảng 60 m về phía hạ lưu. Tim
đập chính được khống chế hai điểm có tọa độ khoảng:
X1 =2561634,020; Y1 = 501843.57
X2 = 2561769.68; Y2 = 501847.71
Chiều cao đáy khoảng 442 m
. Điều kiện địa chất:
Lòng sông rộng hơn tuyến 1, hai vai nối tiếp sườn núi cao. Nền đập bờ trái
gối lên sườn có độ dốc khoảng 18
0
- 23
0
. Chiều dày trung bình các lớp: Tầng phủ
apQ, edQ + IA
1
+IA
2

mỏng từ 8-12m; Đới đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong
hóa nứt nẻ mạnh. Chiều dày từ 10-18m, đôi chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Đới
đá nứt nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ trung bình đến mạnh.
Chiều dày từ 15-25m, đôi chỗ trên vai đập có thể lớn hơn 25m. Nền đập bờ phải gối
lên sườn có độ dốc 40-45
0
. Chiều dày trung bình các lớp: Tầng phủ d-eQ + IA
1
+IA
2
mỏng từ 5-15m và lớn hơn 15m; Đới đá phong hóa IB: Đá trầm tích bị phong hóa
nứt nẻ mạnh. Chiều dày từ 5-10m, đôi chỗ trên vai đập có thể mỏng hơn. Đới đá nứt
nẻ IIA(dự kiến): Đá trầm tích bị phong hóa nứt nẻ trung bình đến mạnh. Chiều dày
từ 10-18m. Lòng sông rộng khoảng 50 m, lòng sông bồi lắng lớp phủ cát hạt trung
đến thô lẫn 10-15% cuội sỏi lẫn dăm cục, chiều dày 1-2.5m. Đới phong hóa IA
2
rất
mỏng chiều dày 0.5-1m. Đới phong hóa IB Chiều dày từ 10 - 15m, bên mép sông
vai phải mỏng hơn khoảng chừng 5m.
Cả hai phương án đều có lòng sông lớp phủ bồi tích mỏng tiếp đến là lớp
đá gốc khá dày cho phép bố trí đập đá đổ hoặc đập bê tông.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 18 Ngành Công trình thuỷ lợi
2.2.2.2 So sánh lựa chọn phương án tuyến hợp lý:
Qua các điều kiện, đặc điểm của các phương án đã nêu trên ta thấy rằng ngoài
sự khác nhau về chiều dày các lớp IB, IIA ( lớp IB ở phương án 2 dày hơn phương
án 1 nhưng lớp IIA ở phương án 1 lại dày hơn ở phương án 2), về tổng thể cả hai
phương án không có khác nhau đáng kể về điều kiện địa chất.
Phương án 1 lòng sông nhỏ hơn phương án 2, do đó với phương án 2 chiều
dài đập sẽ lớp hơn phương án 1. Khối lượng công tình sẽ lớn hơn. Tuy nhiên để

chọn được tuyến hợp lý cần phải tính toán và so sánh kinh tế kỹ thuật các phương
án tuyến. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này, theo sự phân công của thầy giáo
hướng dẫn em sẽ tập trung nghiên cứu và tiến hành thiết kế cong tình trên tuyến đập
của phương án 1.
2.3 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA.
2.3.1 Chọn mực nước dâng binh thường MNDBT.
MNDBT là mực nước là mực nước cao nhất trong hồ chứa ứng với chế độ
thủy văn và điều kiện làm việc bình thường của hồ chứa.
Đối với hồ chứa dùng để phát điện thì MNDBT được chọn theo các bước
sau:
Ban đầu mực nước dâng bình thường được chọn thông qua tính toán thủy
năng. Nguyên tắc: tiến hành so sánh các phương án mực nước dâng bình thường
cách nhau một lượng nào đó. Khi so sánh các phương án phải cố định MNC.
MNDBT sẽ được chọn ứng với trường hợp cho công suất bảo đảm lớn nhất Nbd
max.
Tiếp theo MNDBT được quyết định thông qua tính toán kinh tế: khi tính
toán kinh tế phải cố định lại MNC. Ở đây không chỉ xét chi phí xây dựng mà còn
phải tính cả lợi ích kinh tế thu được khi có công trình. Phương án MNDBT chọn
là phương án cho các chỉ số kinh tế tốt nhất.
Ngoài ra khi xác định MNDBT, còn phải xét mực nước khống chế ở thượng
lưu không cao hơn một giới hạn nào đó.
2.3.2 Chọn mực nước chết.
MNC là mực nước thấp nhất trong hồ trong quá trình làm việc bình thường
của hồ.
Tương tự như các chọn MNDBT, cũng tiến hành hai bước thông qua tính
toán thủy năng, và thông qua tính toán kinh tế năng lượng.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 19 Ngành Công trình thuỷ lợi
Khi chọn MNC phải cao hơn cao trình bùn cát trong hồ trong thời gian
tuổi thọ công trình để đảm bảo không bị bồi lấp cửa lấy nước.

Trong đồ án tốt nghiệp thủy công do thời gian có hạn và được sự đồng ý
của thầy giáo em bỏ qua quá trình xác định các mực nước mà chọn luôn
MNDBT =465m, MNC= 458.7 m
2.3.3 Các thông số hồ chứa.
. Mực nước dâng bình thường MNDBT: 465 m
. Mực nước chết MNC: +458.7 m
. Dung tích chết Vc: 3,662.10
6
m
3
. Dung tích hữu ích Vhi: 4,39.10
6
m
3
. Dung tích toàn phần Vtp: 8,06.10
6
m
3
. Cao trình đáy đập dâng Z
đáy
= +435 m
. Cao trình bùn cát Z
bc
= + 450 m

2.4 HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.
2.4.1 Đập ngăn sông:
2.4.1.1 Các phương án đề xuất:
Trên cơ sở khảo sát địa chất, vật liệu xây dựng khu vực dự án, khí hậu và
điều kiện thi công, có thể thấy rằng phương án đạp đất bị loại bỏ, không thích hợp.

Hai hình thức đập được xem xét ở đây là:
. Đập đá có bản mặt bê tông.
. Đập bê tông trọng lực
2.4.1.2 So sánh lựa chọn hình thức đập.
a. Đập đá có bản mặt bê tông:
. Ưu điểm:
+ Yêu cầu địa chất nền đập thấp hơn so với đập bê tông
+ Có thể thi công trong các điều kiện khác nhau, với kỹ thuật thi công
đơn giản.
. Nhược điểm:
+ Không cho phép tràn nước qua thân đập, phải bố trí công trình tháo lũ
bên bờ. Trong quá trình vận hành đập đá đổ nói chung thường lún nhiều
+ Về vật liệu, yêu cầu về chất lượng đá và chất lượng đá cao hơn, kích
thước đá lớn hơn.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 20 Ngành Công trình thuỷ lợi
+ Riêng bê tông bản mặt chống thấm ( bộ phận chủ yếu của đập đá ) có một số
nhược điểm như: dễ nứt nẻ khi lún, kết cấu phúc tạp, khó thi công, giá thành lại cao.
b. Đập bê tông trọng lực:
. Ưu điểm:
+ Đập bê tông nói chung có ưu điểm là kết cấu và phương pháp thi công
đơn giản
+ Độ ổn định, có thể kết hợp dâng nước và tràn nước.
. Nhược điểm:
+ Yêu cầu về nền cao hơn, tốn kém do phải dùng lượng xi măng lớn, giá cao hơn.
+ Có thể bị nứt nẻ do biến dạng nhiệt và do lún không đều.
c. So sánh lựa chọn hình thức đập.
Như vậy, phương án đập bê tông có nhiều ưu điểm hơn và điều quan trọng là
phương án này phù hợp với điều kiện tại vị trí xây dựng cũng như các các yêu cầu thực
tế về mặt thời gian, độ ổn định.Vậy ta chọn hình thức đập dâng nước là đập bê tông.

2.4.2 Công tình tháo lũ:
2.4.2.1 Giới thiệu chung.
Khi xây dựng công trình đầu mối, cần có biện pháp để xả bớt nước thừa trong
mùa lũ hoặc tháo cạn một phần hay toàn bộ hồ chứa để kiểm tra sửa chữa, đảm bảo
hồ chứa làm việc bình thường và an toàn.Việc lựa chọn tuyến và hình thức công
trình thao lũ cần hợp lý về mặt kỹ thuật: tháo lũ tốt, an toàn chủ động
2.4.2.2 Lựa chọn hình thức công trình tháo lũ.
Đối với đập bê tông trọng lực nói chung thường bố trí công trình tháo lũ ngay
trên thân đập (xả mặt ).Điều này không những hợp lý về điều kiện địa hình, địa chất mà
còn phu hợp với yêu cầu đặt ra là chỉ dùng để để tháo dung tích phòng lũ của hồ chứa.
Trong công trình tháo lũ trên mặt đập, đập tràn là hình thức có nhiều ưu điểm
như không phải xây thêm các công trình tháo lũ ngoài thân đập khác, có khả năng
tháo nước lớn, vạn hành thuận lợi, và phù hợp với điều kiện địa chất tuyến công
trình cũng như lưu lượng lũ đến lớn, tập trung nhanh. Do đó ta chọn công trình xả
lũ là đập tràn.
2.4.2.3 Chọn vị trí tuyến tràn.
Với đập bê tông ta có thể kết hợp bố trí tràn là một phần của đập ngăn nước.
Hồ là hồ điều tiết ngày, dung tích nhỏ không có khả năng điều tiết nên lượng nước
xả thường khá lớn, thường nước đến bao nhiêu thì xả bấy nhiêu. Do đó để tăng khả
năng xả lượng nước thừa thì tuyến tràn thường được bố trí giữa lòng sông ở đó
dòng nước chảy tập trung.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 21 Ngành Công trình thuỷ lợi
2.4.3 Tuyến năng lượng:
Tuyến năng lượng bao gồm: cửa lấy nước, nhà máy, đường ống áp lực, kênh xả.
Tuyến năng lượng phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình địa mạo, kiểu nhà
máy thủy điện được chọn…Để chọn được tuyến hợp lý ta phải tính toán kinh tế kỹ
thuật – kinh tế năng lượng. Ở đây trong phạm vi đồ án với sự cho phép của thầy
giáo hướng dẫn, em bố trí tuyến năng lượng bên bờ trái tuyến đập có điều kiện địa
hình địa chất thuận lợi (sườn thoải có độ dốc chỉ khoảng 20-25

0
, địa chất đá cứng
IB…). Nhà máy thủy điện kiểu hở đặt cách tim đập khoảng 30 m về phí hạ lưu bờ
trái. Cửa lấy nước được đặt ở trong thân đập, đường ống áp lực được bố trí trong
thân đập. Chiều dài toàn tuyến khoảng 160-180 m
2.5 CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ.
2.5.1 Xác định cấp công trình
Cấp công trình được xác định theo TCXDVN 285-2002 như sau:
Cấp công trình được xác định từ hai điều kiện:
- Từ chiều cao công trình và loại nền
- Từ nhiệm vụ công trình,năng lực phục vụ của công trình
2.5.1.1 Xác định cấp công trình từ chiều cao công trình và loại nền.
Đập chọn là đập bê tông, có chiều cao lớn hơn MNDBT – Zday = 465- 435
= 30 (m) và công trình dự kiến đặt trên nền đá, tra quy phạm TCXDCN285-2002
xác định được cấp công trình đầu mối là cấp 3.
2.5.1.2 Xác định cấp công trình từ nhiệm vụ và năng lực phục vụ của công trình
Nhiệm vụ chính của công trình là phát điện với công suất lắp máy Nlm khoảng
6 MW, tra TCXDVN 285-2002 xác định được cấp công trình là cấp 3
Cấp công trình được chọn là cấp lớn nhất trong hai cấp đã được xác định ở
trên. Vậy cấp công trình là cấp III.
2.5.2 Xác định các chỉ tiêu thiết kế.
Các chỉ tiêu thiết xác định dựa vào TCXDVN 285-2002. Kết quả xác định
được các chỉ tiêu thiết kế như sau:
- Lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế và kiểm tra công trình thủy lợi:
Tần suất thiết kế: p=1%, tần suất kiểm tra p = 0,2%.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 22 Ngành Công trình thuỷ lợi
- Hệ số đảm bảo Kn = 1,15
- Hệ số an toàn chung xác định theo công thức:
[ ]

c n
n .k
K =
m
Trong đó:
. n
c
: là hệ số tổ hợp tải trọng, phụ thuộc vào loại tổ hợp tải trọng.
n
c
= 1 - với tổ hợp tải trọng cơ bản
= 0,9 - với tổ hợp tải trọng đặc biệt
= 0,95 - với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công, sửa chữa.
. m là hệ số điều kiện làm việc: Với công trình bê tông và bê tông cốt
thép trên nền đá khi mặt trượt đi qua mặt tiếp xúc giữa bê tông và đá, hoặc đi qua đá
nền có một phần qua các khe nứt, một phần qua đá nguyên khối thì m = 0.95
Kết quả tính
[ ]
K
: Công trình bê tông trượt giữa bê tông và nền đá, với tổ
hợp cơ bản bằng 1.21, tổ hợp đặc biệt bằng 1,09.
- Các hệ số lệch tải: . Trọng lượng bản thân n = 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
Xác định các chỉ tiêu thiết kế theo quy phạm thiết kế đập bê tông 14 TCN
56-88:
-Chiều cao an toàn a của đập: . Ở mực nước dâng bình thường a = 0,4m

. Ở mực nước lũ thiết kế a = 0,4 m
. Ở mục nước lũ kiểm tra a = 0,4 m
- Tần suất gió tính toán: . Ở mực nước dâng bình thường p= 4%
. Ở mực nước lũ thiết kế p= 50%
- Trường hợp mực nước lũ kiểm tra không tính tác động của sóng.
- Xác định các chỉ tiêu thiết kế theo quy phạm QP. TL C-1-78.
Mức đảm bảo tính toán chiều cao sóng leo i% khi tính ổn định và độ bền
công trình xác định theo quy phạm QP. TL. C-1-78: công trình có biên dạng thẳng
đứng p% =1%.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 23 Ngành Công trình thuỷ lợi
Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN.
3.1 ĐIỀU TIẾT LŨ ỨNG VỚI CÁC PHƯƠNG ÁN TRÀN.
3.1.1 Khái niệm, mục đích, nguyên tắc, các phương pháp tính toán điều tiết lũ.
3.1.1.1Khái niệm về điều tiết lũ.
Điều tiết lũ là tìm cách phân bố lại dòng chảy lũ đến sao cho phù hợp với yêu
cầu thục tế đạt ra như yêu cầu phòng lũ cho hạ lưu.
Có nhiều biện pháp để điều tiết lũ, ở đây ta chỉ xét điều tiết lũ bằng các biện
pháp công trình.
3.1.1.2 Mục đích điều tiết lũ.
Thông qua tính toán điều tiết lũ, tìm ra dung tích phòng lũ cần thiết của hồ
chứa, phương pháp trữ nước và tháo nước thích hợp, từ đó thiết kế công trình đạt
được yêu cầu đạt ra như thỏa mãn yêu cầu vế kinh tế, bảo đam yêu cầu phòng lũ ở
hạ lưu). Trong đồ án này, tính toán điều tiết lũ để xác định mực nước, lưu lượng
dùng để thiết kế công trình
3.1.1.3 Nguyên tắc tính toán điều tiết lũ bằng kho nước.
Dòng chảy lũ thuộc dòng chảy không ổn định tuân theo hệ phương trình cơ
bản sau
Q
0

s t
∂ ∂ω
+ =
∂ ∂
(3-1)
2
Q Q
Zc h v v 1 v
s s g s g t
K
∂ ∂ ∂ ∂
= + +
∂ ∂ ∂ ∂
(3-2)
Trong đó:
Q: lưu lượng.
S: khoảng cách.
ω: diện tích.
Zc: Cao trình đáy.
h: chiều sâu.
V: Lưu tốc.
K: Mô đun lưu lượng.
Đối với dòng chảy lũ vào kho nước, có các đặc điểm sau đây: Diện tích
thường rất lớn, lưu tốc thường rất nhỏ, độ dốc mặt nước thường rất nhỏ, độ sâu
dòng chảy thường rất lớn. Lúc này ta có thể đưa phương phương trình liên tục về
dạng vi phân sau:
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 24 Ngành Công trình thuỷ lợi
Qdt - qdt=Fdh
Trong đó:

Q lưu lượng đến kho nước
q lưu lượng xả khỏi kho nước
F diện tích mặt thoáng của kho nước
t thời gian
Viết phương trình cân bằng trên dưới dạng sai phân:
Q Q q q
( ) t ( ) t V V
+ +
∆ − ∆ = −
1 2 1 2
2 1
2 2
(3-3)
Trong đó
∆
t là thời đoạn tính toán
Q
1
, Q
2
: là lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn tính toán
q
1
, q
2
: là lưu lượng xả đầu và cuối thời đoạn tính toán
V
1
, V
2

: là thể tích nước trong kho đầu và cuối thời đoạn tính toán
Trong phương trình trên các đại lượng đã biết gồm có thời đoạn tính toán,
lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn tính toán, lưu lượng xả đầu thời đoạn tính toán,
thể tích nước trong kho đầu thời đoạn tính toán. Còn các đại lượng chưa biết gồm
có hai đại lượng là lưu lượng xả, và dung tích hồ ở cuối thời đoạn tính toán. Do đó
phương trình trên chưa thể giải được. Muốn giải phương trình trên cần bổ sung
thêm phương trinh lưu lượng xả qua công trình xả: q = f(Zt, Zh, C)
Trong đó: Zt, Zh là mực nước thượng lưu. Hạ lưu công trình
C là tham số đặc trưng cho công trình
Như vậy nguyên lý cơ bản của điều tiết lũ là việc hợp giải phương trình cân
bằng nước, và phương trình thủy lực công trình xả.
3.1.1.4 Các phương pháp giải phương trình cân bằng nước.
Hiện nay có rất nhiều phương án khác nhau tính toán điều tiết lũ bằng kho
nước. Tất cả các phương pháp này đều dự trên cùng một nguyên lý chung. Tuy
nhiên sự khác nhau của các phương pháp thể hiện ở các giải hệ phương trình cân
bằng nước và thủy lực công trình xả. một Số phương pháp tính toán điều tiết lũ
hiện nay hay dùng là: phương pháp thửa dần, phương pháp bán đồ giải pôtapôp,
phương pháp đồ giải hoàn toàn. Trong đổ án này dung phương pháp bán đồ giải
pôtapôp để tính toán điều tiết lũ.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 25 Ngành Công trình thuỷ lợi
3.1.2 Điều tiết lũ bằng phương pháp potapop.
3.1.2.1Cơ sở của phương pháp.
Chia 2 vế của phương trình (3-3) cho
∆
t, sau đó chuyển vế đưa phương trình
về dạng:
1 1 2 2
1 2
1 V q V q

(Q Q ) ( ) ( )
2 t 2 t 2
+ + − = +
∆ ∆
(3-4 )
Nhận xét: Trong phương trình trên các đại lượng trong dấu ngoặc đơn đều là
hàm của q và vế trái phương trình trên luôn biết còn vế phải chứa các đại lượng
chưa biết. Do đó nếu lập quan hệ giữa q với
1 1
V q
( )
t 2
−
∆
và
2 2
V q
( )
t 2
+
∆
thì khi biết vế
trái ta hoàn toan suy ra được
2
q
3.1.2.2 Nội dung phương pháp.
. Xây dựng các biểu đồ phụ trợ:
Lựa chọn thời đoạn tính toán
∆
t, sau đó giả thiết nhiều mực nước trong kho

để tính lưu lượng xả lũ tương ưng.
Dựa vào đường quan hệ Z-V của kho nước để xác định V với các Z đã giả thiết.
Tính các giá trị f1=
V q
( )
t 2
−
∆
, và f2 =
V q
( )
t 2
+
∆
sau đó vẽ đường quan hệ q~f1, q~f2.
. Sử dụng biểu đồ phụ trợ để tính điều tiết:
Với mỗi thời đoạn
∆
t tính
1 2
1
Q (Q Q )
2
= +
Từ q1 đã biết tra biểu đồ phụ trợ xác định f1. Thay f1, q1 vào phương trình
cân băng nước để tìm f2
Tù f2 tra biểu đồ phụt trợ ngược lại tìm được q2.Như vậy ta dã xác định
được q xả cuối thời đoạn thứ nhất, và nó cũng là q đầu cho thời đoạn tiếp theo.
. Lập lại bước (2) cho đến khi kết thúc
. Từ quá trình lũ đến, quá trình xả xác định được cột nước siêu cao, dung

tích siêu cao trong kho
Ưu điểm của phương pháp tính điều tiết lũ bằng phương pháp pôtapôp đơn
giản và thông dụng cho các bài toán điều tiết với công trình điều xả lũ tự do.
Sinh viên: Dương Đình Hoá Lớp 45c3