Đồ án thiết kề đập thủy điện Bản Luông

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình
1.1.1. Vị trí công trình:
Công trình thuỷ điện Bản Luônglà công trình đợt đầu của bậc thang thuỷ điện
trên sông Nậm Mu thuộc hệ thống sông Đà được nghiên cứu ở giai đoạn quy hoạch bậc
thang thuỷ điện sông Đà. Thuỷ điện Bản Luôngđược xây dựng trên sông Nậm Mu cách
ngã ba suối Nậm Kim đổ vào sông Nậm Mu 2km về thượng lưu, thuộc địa bàn xã
Mường Kim, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Vị trí: 21
o
51’40” vĩ bắc và 103
o
50’59”
kinh đông.
1.1.2 . Nhiệm vụ công trình :
1.1.2.1. Nhiệm vụ phát điện :
Theo quy hoạch của điện lực Việt Nam thuỷ điện Bản Luôngcó công suất lắp
máy là 210MW sẽ được đưa vào vận hành năm 2010. Khi đưa vào sử dụng với công
suất lắp máy 210 MW và công suất bảo đảm 74.9 MW, hàng năm thuỷ điện Bản
Luôngcung cấp cho hệ thống điện quốc gia khoảng 748.1x10
6
kWh, tăng điện lượng và
công suất bảo đảm cho hai công trình phía dưới là Sơn La và Hoà Bình với điện lượng
342x10
6
kWh và công suất bảo đảm 105.8MW.
1.1.2.2. Cấp nước mùa kiệt cho hạ du :
Với dung tích hữu ích của hồ chứa Bản Luônglà V
hi
= 1.615x10
9

m
3
chiếm
khoảng 15% tổng dung tích hữu ích của các hồ chứa được quy hoạch trên sông Hồng và
chiếm khoảng 19% tổng dung tích hữu ích trên sông Đà. Hồ chứa Bản Luôngcó vai trò
quan trọng trong việc cung cấp nước cho hạ du về mùa kiệt. Kết quả tính toán cho thấy
hồ chứa Bản Luôngsẽ làm tăng lưu lượng dòng chảy vào mùa kiệt (p = 85%) cho sông
Đà tại tuyến Pa Vinh là 66m
3
/s chiếm khoảng 11% lưu lượng dòng chảy mùa kiệt sông
Đà.
1.1.2.3. Hỗ trợ cắt một phần đỉnh lũ cho các công trình ở hạ lưu :
Theo tính toán điều tiết hồ chứa Bản Luôngcắt được khoảng 6000m
3
/s lưu lượng
đỉnh lũ tại tuyến Bản Luông(p = 0.02%), cắt được khoảng 15% lưu lượng đỉnh lũ tại
tuyến Pa Vinh trên sông Đà.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Hình 1.2 – Bản đồ vị trí công trình thuỷ điện Bản Chát
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
Bản Chát
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
1.2. Điều kiện tự nhiên
1.2.1. Điều kiện địa hình khu vực đầu mối:
Thung lũng sông hẹp chiều rộng trung bình khoảng 35m, hai bờ sông dốc, mặt cắt
lòng sông hình chữ V với độ dốc trung bình bờ phải là 35
o

, bờ trái là 40
o
. Phía hạ lưu
mở rộng và bằng phẳng tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí công trình phụ trợ, đáy
sông độ dốc nhỏ.
Các quan hệ địa hình lòng hồ W∼ Z và F∼ Z (tuyến III) được cho trong bảng 1.1
Bảng 1.1 – Quan hệ W
∼
Z và F
∼
Z (tuyến III)
STT
Z (m) F (Km
2
) W(10
6
m
3
)
STT
Z (m) F (Km
2
) W(10
6
m
3
)
1
366 0 0
14

430 20.02 413.6
2
370 0.32 0.42
15
435 23.37 521.9
3
375 0.61 2.69
16
440 27.22 648.2
4
380 1.05 6.78
17
445 30.93 793.5
5
385 1.47 13.1
18
450 35.12 958.5
6
390 2.54 22.9
19
455 39.53 1145
7
395 3.62 38.3
20
460 44.36 1354.6
8
400 5.11 60.0
21
465 49.55 1589.3
9

405 6.90 89.9
22
470 54.73 1849.9
10
410 9.11 129.8
23
475 60.43 2137.7
11
415 11.34 180.9
24
480 66.62 2455.2
12
420 14.03 244.2
25
485 72.67 2803.3
13
425 16.9 321.4
Dựa vào bảng thông số quan hệ địa hình lòng hồ (Bảng 2.1) ta có biểu đồ sau:
Hình 1.3 – Biều đồ quan hệ địa hình F
∼
Z
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Hình 1.4 – Biều đồ quan hệ địa hình W
∼
Z
1.2.2. Điều kiện địa chất:
Điều kiện địa chất tuyến đập Bản LuôngIII (BCIII) được thể hiển trong mặt cắt
địa chất tuyến đập (tuyến III). Mặt cắt ngang tuyến thể hiện đầy đủ vị trí, chiều dày của

các lớp đất đá và phạm vi của các đứt gãy kiến tạo.
Tại khu vực đầu mối chủ yếu phân bố đá phun trào octofia, riolit hệ tầng Văn
Chấn từ cứng chắc trung bình đến rất cứng chắc có chỉ tiêu cơ lý như sau: góc ma sát
trong ϕ = 38
o
và lực dính đơn vị C = 2.0 KG/cm
2
. Cụ thể trên tuyến đập địa chất phân
bố như sau:
+ Vai phải: Một phần nằm trong đá xâm nhập Granit hệ tầng Phù Sa Phìn
- Lớp sườn tàn tích (edQ) và đới đá phong hoá mãnh liệt (IA
1
): đất á sét lẫn dăm sạn có
chiều dày 10 ÷ 30m, trung bình là 20m.
- Đới đá phong hoá mạnh IA
2
: Dày 5 ÷ 15m, trung bình là 10m, đá lộ ra từ bờ sông lên
đến cao trình 435m.
- Đới đá phong hoá IB: Dày 10 ÷ 15m(hố khoan BC10, BC11) trung bình là 13m.
- Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Chiều dày từ 35 ÷ 50m, trung bình là 43m.
- Đới đá tương đối nguyên khối gặp ở độ sâu 45m (BC12) đến > 80m (BC11,13).
Tại vùng chịu ảnh hưởng của đứt gãy IV – 9 đá bị ép nén vỡ vụn mạnh.
+ Khu vực lòng sông:
Đôi chỗ lộ đá gốc, lớp phủ aluvi mỏng có chiều dày 1 ÷ 3m tầng lót đáy là cuội tảng
đá macma độ mài mòn tương đối tốt, kích thước 8 ÷ 20m, cứng chắc, phần trên là cát
hạt mịn đến trung bình lẫn 15 ÷ 25% cuội sỏi của đá cát kết, bột kết và macma cứng
chắc, dày 1 ÷ 2m.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi

- Đới phong hoá IB: dày 8 ÷ 12m, trung bình 10m.
- Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Dày 30 ÷ 35m, trung bình 33m.
- Đới tương đối nguyên vẹn IIB: Tại hố khoan BC12 bắt gặp ở độ sâu 45m, chiều dài
khoan vào đới này được 35m.
+ Vai trái:
Vai trái đập chủ yếu lộ đá phong hoá IB cho tới cao trình 460 trở lên mới có đới đá
phong hoá mạnh và phong hoá mãnh liệt.
- Đới đá phong hoá IB: Dày từ 20m (BC9) tới 28m (BC10).
- Đới đá nứt nẻ IIA: Dày từ 35m(BC10) đến 58m ( BC9).
- Đới đá tương đối nguyên khối IIB: Tại hố khoan BC10 bắt gặp ở độ sâu 66m đã
khoan sâu vào đới 34m.
1.2.3. Điều kiện vật liệu xây dựng tại chỗ:
1.2.3.1. Mỏ đất dính:
Vị trí của mỏ trên sườn đồi thấp, độ dốc 20 ÷ 30
0
, cách tuyến đập BCIII khoảng 0.6 ÷
1.0 Km về phía thượng lưu. Đất của mỏ là đất sét và á sét của hệ tầng Mường Trai,
được dùng làm vật liệu chống thấm ở đê quai các hố móng công trình.
Trữ lượng khai thác của mỏ khoảng 1.7 triệu m
3
.

Điều kiện khai thác và vận chuyển
bằng cơ giới thuận tiện, đất đảm bảo điều kiện kỹ thuật đắp lõi đập.
1.2.3.2. Các mỏ đá:
+ Mỏ đá số 1:
- Mỏ ở vai trái vị trí tuyến đập, mỏ nằm trên sườn đồi có độ dốc 40 ÷ 45
0
.
- Vùng A: từ cao trình 410 ÷ 440m, diện tích mỏ 9300 ÷ 9400m

2
.
- Vùng B: từ cao trình 480 ÷ 560m, diện tích mỏ 120000m
2
, trữ lượng khai thác đến cao
trình 560m khoảng 3 ÷ 4 triệu m
3
.
Chất lượng đá ở chiều sâu khảo sát chưa đáp ứng được yêu cầu làm cốt liệu cho bêtông
thuỷ công. Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi.
+ Mỏ đá bazan số 2:
- Vị trí nằm trên sườn đồi từ cao trình 460 ÷ 620m phía lũng suối Nậm Kim, cách tuyến
đập BCIII khoảng 2.2 ÷ 2.7km.
- Diện tích mỏ khoảng 140000 ÷ 150000m
2
. Trữ lượng khai thác tính đến cao trình
470m khoảng 11triệu m
3
. Điều kiện khai thác và vận chuyển thuận lợi.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
+ Mỏ đá bazan số 3:
- Vị trí nằm bền sườn đồi bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45
0
, cách tuyến đập
khoảng 1.5 ÷ 2.0 km về phía hạ lưu. Thảm thực vật chủ yếu là cây thân cỏ và ruộng
nương của dân địa phương.
- Điều kiện khai thác thuận lợi.
+ Mỏ đá số 4:

- Nằm trên sườn đồi phía bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45
0
, cách tuyến đập
BCIII khoảng 2.2 ÷ 3.2 km về phía thượng lưu.
- Điều kiện khai thác thuận lợi .
+ Mỏ đá vôi số 5:
- Nằm ở khu vực bản Ngã Ba (gần nơi hợp lưu của suối Nậm Bốn và suối Nậm Kim),
cách vị trí tuyến BCIII khoảng 7 ÷ 8km.
- Đá vôi ở mỏ có thể làm cát xay dùng cho bêtông thuỷ công.
+ Mỏ đá vôi số 6:
- Nằm bên bờ phải sông Nậm Mu, cách tuyến đập khoảng 2.2 ÷ 2.7km về phía thượng
lưu.
- Mỏ là các chỏm đá vôi có vách dựng đứng cao 15 ÷ 20m, được nghiên cứu để xay
thành cát dùng cho bêtông thuỷ công.
1.2.3.3 Các mỏ cát, cuội, sỏi:
Phần lớn có khối lượng không đáng kể, chất lượng thay đổi theo mùa và không
đảm bảo (thành phần gồm cát hạt thô lẫn cuội sỏi, sét, á sét; cuội sỏi của đá gốc cát kết,
bột kết, sét mềm yếu, mức độ tròn cạnh kém, chủ yếu có dạng hạt kim, dẹt) dùng cho
bêtông thuỷ công, ít có khả năng dùng làm tầng lọc ngược.
Các bãi cát phân bố dọc theo sông Hồng từ Lào Cai đến Bảo Hà phần lớn là cát
hạt nhỏ, về mùa mưa thường ngập dưới mực nước sông. Các bãi cát tại cửa Ngòi Bo là
cát hạt mịn đến trung, chất lượng đảm bảo cho bêtông nhưng trữ lượng chỉ đủ đáp ứng
cho tỉnh Lào Cai. Dọc theo tuyến Khe Lếch từ Bảo Hà đi Văn Bàn, Than Uyên phân bố
các bãi cát nhỏ, chỉ đủ cho xây dựng dân dụng ở địa phương.
Nhìn chung các phương án khai thác cát từ Sông Hồng đều không hiệu quả kinh
tế do cơ sở hạ tầng, giao thông không thuận lợi, phải đi qua nhiều đèo cao nguy hiểm và
cự ly vận chuyển đến công trình quá xa (100÷150km).
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi

1.2.3.4 Chỉ tiêu cơ lý đất đá tại nền đập (tuyến III):
Bảng 1.2 – Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của mẫu đá
Loại đá Vị trí Đới đá
Khối
lượng
riêng
(T/m
3
)
Dung trọng
(T/m
3
)
Cường độ
kháng nén
(MPa)
Cường độ
kháng kéo
(MPa)
Mđun
bdạng
10
3

MPa
Mđun
đhồi
10
3

MPa
Khô
gió
Bão
hòa
Khô
gió
Bão
hòa
Khô
gió
Bão
hòa
Riolit,
Octofia
Vai
phải
IB
2.69 2.61 2.63 49.5 43.5 4.8 4.3 33 38
IIA
2.73 2.69 2.69 98.1 85.3 9.05 8.6 53 59
IIB
2.74 2.71 2.71 98.0 88.0 9.2 8.5 55 61
Đới ép phiến
2.72 2.62 2.63 39.2 33.3 3.9 3.4 26 32
Vai
trái
IB
2.67 2.51 2.55 46.6 39.6 4.7 4.1 27 31
IIA

2.73 2.69 2.69 78.4 69.8 7.4 6.8 44 50
IIB
2.72 2.69 2.69 100.1 92.9 10.2 9.5 53 60
Đới ép phiến,
vỡ vụn
2.80 2.74 2.75 54.3 48.6 5.3 4.8 30 35
Lòng
sông
IB
2.68 2.62 2.64 37.2 32.5 3.7 3.3 20 30
IIA
2.78 2.74 2.74 91.1 81.4 8.5 7.8 48 54
IIB
2.74 2.70 2.70 94.9 88.0 9.3 8.7 44 52
Đới ép phiến
2.80 2.72 2.73 58.1 52.3 5.5 5.3 30 34
Trầm
tích
T
2
mt
1
Vai
phải
IIA 2.73 2.69 2.70 28.0 24.6 2.8 2.8 27 30
Bảng 1.3 – Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm trong phòng, hiện trường
( Đối với đất edQ, IA
1
, IA
2

)
TT
Phương pháp
thí nghiệm
Chỉ tiêu kháng cắt với các trạng thái
Hệ số
thấm
Kcm/s
Môđun
biến dạng
(bão hoà)
E
0
(MPa)
Tự nhiên Bão hoà nước
ϕ
o
C:Kg/c
m
2

ϕ
o
C:Kg/cm
2
edQ Phòng TN
o
21
o
0.29 17

o
0.19 3.0x10
-5
8.00
Hiện trường 18
o
40 0.28 15
o
54 0.19 5.35
Trung bình 20
o
50 0.29 16
o
27 0.19 6.70
Giá trị tính toán 19
o
0.28 16
o
0.18 7.00
IA
1
Phòng TN
o
26
o
0.45 23
o
0.32 1.6x10
-4
9.00

Hiện trường 25
o
58 0.60 22
o
04 0.44 11.04
Trung bình 26
o
0.53 22
o
37 0.38 10.00
Giá trị tính toán 25
o
0.46 21
o
00 0.30 10.00
IA
2
Phòng TN
o
29
o
0.54 25
o
0.37 2.0x10
-4
12.00
Hiện trường 32
o
08 0.88 28
o

58 0.66 70.00
Trung bình 30
o
34 0.71 29
o
00 0.52 41.00
Giá trị tính toán 27
o
0.60 27
o
00 0.50 70.00
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
1.2.4. Điều kiện về khí tượng thuỷ văn:
Khí hậu lưu vực sông Nậm Mu vừa mang những nét chung của khí hậu nhiệt đới
gió mùa vừa mang những nét riêng của khí hậu vùng núi cao. Lưu vực sông Nậm Mu
nằm trên vùng mưa lớn và có nền nhiệt độ thấp.
1.2.4.1. Nhiệt độ:
Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động trong khoảng 18.7 ÷ 21.0
0
C, có xu
thế giảm đần theo độ cao. Đặc trưng nhiệt độ (trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất) tại các
trạm đo trên lưu vực như sau:
Bảng 1.4 – Đặc trưng về nhiệt độ không khí trung bình tháng (Đơn vị :
o
C)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
TBnăm

Trạm Mù Cang Chải
TB 12.7 14.4 17.8 20.7 22.3 22.8 22.6 22.4 21.4 19.2 15.9 12.8 18.7
Max 28.1 30.3 32.7 34.1 34.0 32.7 32.2 33.0 31.3 30.4 29.2 28.6 34.1
Min -2.0 2.0 2.9 7.4 11.2 12.2 14.3 15.5 11.0 7.9 2.8 -1.3 -2.0
Trạm Than Uyên
TB 14.4 15.8 19.2 22.4 24.7 25.3 25.2 25.1 24.3 22.0 18.3 15.3 21.0
Max 30.8 34.2 35.8 36.9 37.3 35.6 34.6 34.8 35.1 33.2 32.4 30.0 37.3
Min -1.3 3.0 4.3 9.5 14.1 15.2 17.7 18.0 13.1 6.4 1.4 -1.5 -1.5
1.2.4.2. Độ ẩm :
Độ ẩm tương đối trung bình năm dao động trong khoảng (80.8 ÷ 86.0)%, có xu thế
tăng dần từ hạ lưu lên thượng lưu. Phân bố độ ẩm tương đối trung bình tháng tại các
trạm trên lưu vực Nậm Mu như sau:
Bảng 1.5 – Độ ẩm tương đối trung bình tháng (Đơn vị: %)
Trạm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Năm
Sìn Hồ
86.9 80.9 75.3 78.2 84.3 88.9 90.0 90.0 89.2 89.0 89.7 88.5 85.9
Cang Chải
80.2 77.3 73.5 74.8 79.6 85.0 87.0 86.2 83.0 52.1 81.1 79.9 80.8
Than Uyên
81.9 80.2 78.1 79.5 81.5 86.0 87.2 86.3 82.8 81.9 82.2 81.6 82.4
1.2.4.3. Chế độ gió:
Theo số liệu quan trắc của trạm Than Uyên thời kỳ 1961 – 2002 hướng gió và
tốc độ gió lớn nhất các hướng ứng với tần suất thiết kế:
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Bảng 1.6 – Bảng tần suất, tốc độ gió thiết kế của trạm Than Uyên
Hướng Lặng gió N NE E SE S SW W NW

Tầnsuất(%
)
63.1 3.46 10.26 2.56 2.59 4.58 9.96 1.82 1.47
Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế (m/s)
Đặc trưng Vôhướng N NE E SE S SW W NW
P = 2%
33.55 26.24 30.92 38.10 24.55 26.29 27.67 30.54 34.57
P = 4%
30.01 22.38 28.12 32.22 21.37 22.43 24.24 26.65 29.69
Trung bình
18.75 8.59 15.09 10.2 8.80 8.27 11.8 10.7 10.5
1.2.4.4. Chế độ mưa:
Lượng mưa trung bình năm biến thiên từ 1700mm dến 2800mm và có xu thế tăng
dần từ hạ lưu lên thượng lưu. Lượng mưa trung bình năm ở phần hạ lưu biến đổi từ
(1700÷2000)mm, ở thượng lưu từ (2200÷2800) mm.
Trong năm mưa phân làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng V và kết thúc
vào tháng IX, mùa kiệt từ tháng X đến tháng V năm sau. Lượng mưa mùa mưa chiếm
khoảng (77÷80)% lượng mưa năm. Lượng mưa 7 tháng mùa khô chiếm (20÷23)%.
Mưa lớn thường xảy ra vào tháng VI, VII, VIII với lượng mưa mỗi tháng đều lớn hơn
300mm, tổng lượng mưa ba tháng lớn nhất này chiếm (57÷60)% tổng lượng mưa năm.
Lượng mưa trung bình lưu vực tuyến công trình X
tb
= 2334mm.
Bảng 1.7 – Bảng phân phối mưa tại lưu vực sông Nậm Mu (Đơn vị : mm)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Sìn Hồ 41.9 49.3 75.5 178 331 506 599 476 244 153 81.6 44.8 2780
Tà Tủ 33.0 39.6 53.4 152 252 410 434 404 203 120 77.5 30.4 2209
Tam Đường 38.7 44.9 80.8 159 357 473 556 349 190 151 74.8 34.9 2509
Bình Lư 39.0 51.0 78.8 164 337 516 624 374 133 102 47.9 33.4 2500
Nậm Cuội 25.7 37.2 70.3 132 204 326 405 340 178 93.9 48.5 30.6 1892

Quỳnh Nhai 24.4 32.2 59.8 134 217 310 339 313 152 82.0 42.2 21.2 1726
Căng Chải 25.6 35.7 66.2 126 223 354 388 324 127 70.9 33.9 19.6 1791
Than Uyên 29.2 37.7 65.0 149 235 394 408 366 133 73.6 39.0 23.3 1952
Bản Củng 29.6 30.9 57.3 143 233 336 363 336 147 68.2 42.3 21.5 1809
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
1.2.4.5. Bốc hơi:
Theo tài liệu đo bốc hơi của các trạm trên lưu vực sông Nậm Mu từ 1961 – 2002 ta
có lượng bốc hơi trung bình tính theo bình quân số học: 880.8 mm. Lượng gia tăng bốc
hơi do có hồ thuỷ điện Huội Quảng là 1089 mm. Sự Phân bố bốc hơi:
Bảng 1.8 – Lượng bốc hơi trung bình tháng (Đơn vị: mm)
Trạm I II III IV V VI VII
VIII
IX X XI XII Năm
Sìn Hồ
50.2 72.4 115 96.6 67.2 43.9 40.3 41.3 43.3 42.5 36.2 38.8 687.4
Than Uyên
67.0 74.9 150 99.5 95.1 66.2 60.3 67.7 86.3 88.9 72.7 68.9 952.6
Căng Chải
78.1 94.8 132 127 101 62.9 56.1 60.7 72.1 78.1 76.1 75.5 1015
Quỳnh Nhai
56.6 67.6 88.7 87.2 88.9 63.6 60.0 59.9 60.3 62.9 55.7 55.3 806.6
Tam Đường
78.0 97.2 149 133 93.8 58.8 49.6 59.9 65.6 65.3 65.3 71.5 978.4
Bình Lư
61.3 77.3 95.9 86.7 73.1 59.6 53.9 59.4 67.9 77.0 64.2 59.9 836.2
Z
piche
62.5 80.7 114 105 86.5 59.2 53.4 58.2 65.9 69.1 61.7 61.6 880.8

Z
mặt nước
80.6 99.7 141 130 107 73.1 66.0 71.9 81.5 85.4 76.3 76.2 1089
Tổn thất ∆Z
44.3 54.9 77.7 71.5 58.8 40.2 36.3 39.6 44.8 47.0 42.0 41.9 599.0
1.2.4.6 Dòng chảy năm :
Lưu lượng trung bình năm thuỷ văn, tổng lưu lượng mùa kiệt, thời kỳ kiệt giới hạn,
tổng lưu lượng mùa lũ ứng với tần suất thiết kế như sau:
Bảng 1.9 – Đặc trưng dòng chảy năm thuỷ văn
Thời kỳ tính toán
Thông số dòng chảy năm Lưu lượng bình quân năm ứng với
p%
Q
tb
m
3
/s C
V
C
S
Q
10
(m
3
/s) Q
50
(m
3
/s) Q
90

(m
3
/s)
Năm thuỷ văn 116.5 0.157 3.0C
V
140.6 115.1 942
Tổng năm thuỷ văn 1398.0 0.157 3.0C
V
1687.3 1380.9 1130.7
Tổng mùa lũ 1048.6 5169.8 3716.8 2681.9
Tổng mùa kiệt 349.4 0.258 3.0C
V
470.0 337.9 243.9
Tổng kiệt giới hạn 128.53 0.290 2.5C
V
178.3 124.1 84.5
Tổng kỳ chuyển tiếp 220.9 291.5 213.8 159.4
1.2.4.7 Dòng chảy lũ :
Tổng lượng lũ lớn nhất thời đoạn ứng với tần suất thiết kế tại các tuyến công trình
được xác định từ các trạm Bản Củng, Tà Gia. Giá trị tổng lượng lũ thiết kế tại tuyến
công trình như sau:
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Bảng 1.10 – Tổng lượng lũ thời đoạn lớn nhất ứng với tần suất (Đơn vị : m
3
/s)
P (%) 0,01 0,02 0,1 0,2 0,5 1,0 5 10,0
Q
max

(m
3
/s) 18312 16348 12123 10389 8732 7488 4310 3515
W
1
(10
6
m
3
) 1346,6 1206,3 899,81 776,84 625,67 561,78 375,87 305,18
W
3
(10
6
m
3
) 2614,6 2345,4 1757,3 1521,4 1283,1 1108,7 752,01 616,37
W
5
(10
6
m
3
) 3211,8 2886,3 2175,2 1889,8 1601,7 1390,8 959,42 795,39
W
9
(10
6
m
3

) 4200,6 3778 2854,8 2484,4 2110,4 1836,6 1276,6 1063,7
Quá trình lũ đến tại tuyến Bản LuôngIII ứng với các tần suất và theo mô hình lũ
lịch sử năm 1969 thể hiện trên biểu đồ Hình 1.5 và trong Phụ Lục PL – 1.1.
Hình 1.5 – Biều đồ đường quá trình lũ đến ứng với các tần suất
1.2.4.8. Lưu lượng lớn nhất từng tháng mùa kiệt:
Lưu lượng lớn nhất ứng với từng thời kỳ thi công ứng với tần suất thiết kế tại tuyến
thuỷ điện Bản Luôngđược tính theo trạm thuỷ văn Bản Củng:
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Bảng 1.11 – Bảng lưu lượng lớn nhất từng tháng mùa kiệt (Đơn vị : m
3
/s)
Tháng I II III IV V X XI XII Mùa
Q
2%
379 236 414 943 2324 1077 1116 402 2364
Q
4%
271 188 298 743 1881 900 815 306 1934
Q
5%
239 173 263 680 1739 843 722 276 1797
Q
10%
148 128 163 491 1311 667 458 189 1384
Q
50%
32.5 38.6 27.9 118.9 418.2 257.6 68.5 41.9 531.4
1.2.4.9. Dòng chảy bùn cát:

Dựa vào chuỗi số liệu đo đạc từ năm 1965 – 1968 và 1973 – 1980 trạm Bản Củng
xác định được quan hệ: R
t
= 0.0006Q
2.052
(kg/s). Lưu lượng phù sa lơ lửng trung bình
tháng tại Bản Củng:
Bảng 1.12 – Lưu lượng phù sa lơ lửng trung bình tháng (Đơn vị : kg/s )

Tháng
I II III IV V VI VII
VIII
IX X XI XII Năm
Rtb
0.80 0.64 0.73 2.52 16.
3
96.6 211 134.
5
33.1 9.13 3.75 1.16 42.5
Theo số liệu đo tại trạm Bản Củng, độ đục trung bình nhiều năm là 285.7g/m
3
. Nếu
coi độ đục tại tuyến công trình bằng tại trạm Bản Củng (ρ
ct
= 285.7g/m
3
) và tổng lượng
phù sa di đáy lấy bằng 40% tổng lượng phù sa lơ lửng. Ta xác định được tổng lượng
phù sa hàng năm tại tuyến công trình Bản Luôngnhư sau:
Bảng 1.13 – Tổng lượng phù sa trung bình năm tuyến Bản Chát

Đặc trưng
Đơn vị
Q
o
m
3
/s
ρ
tb
g/m
3
R
o
Kg/s
W
LL
10
6
tấn
W
dđ
10
6
tấn
W
tc
10
6
tấn
V

LL
10
6
m
3
V
dđ
10
6
m
3
V
tc
10
6
m
3
Giá trị 116.8 285.7 33.37 1.05 0.42 1.47 0.96 0.28 1.24
1.2.5. Quan hệ Q
∼
Z tại tuyến hạ lưu công trình và nhà máy thuỷ điện:
Bảng 4.14 – Đường quan hệ Q
∼
Z tại tuyến hạ lưu công trình đầu mối
TT Q
(m3/s)
Z
BCIII
(m)
Znm

(m)
TT Q
(m3/s)
Z
BCIII
(m)
Znm
(m)
TT Q
(m3/s)
Z
BCIII
(m)
Znm
(m)
1 0.35 366.76 366.4 23 725.4 371.26 370.9 45 3406 375.75 375.3
2 0.73 366.96 366.6 24 801.8 371.46 371.1 46 3567 375.96 375.5
3 1.5 367.17 366.8 25 881.2 371.66 371.3 47 3731 376.16 375.7
4 2.8 367.37 367 26 964.9 371.87 371.5 48 3897 376.36 375.9
5 4.5 367.58 367.2 27 1053.9 372.07 371.7 49 4064 376.57 376.1
6 6.8 367.78 367.4 28 1145.9 372.28 371.9 50 4231 376.77 376.3
7 12.4 368.05 367.7 29 1238 372.48 372.1 51 4397 376.98 376.5
8 19 368.19 367.8 30 1334.1 372.69 372.3 52 4564 377.18 376.7
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
9 36 368.39 368 31 1434.9 372.89 372.5 53 4645 377.28 376.8
10 61.8 368.6 368.2 32 1545.1 373.09 372.7 54 5296 378 377.6
11 95 368.8 368.4 33 1622.4 373.3 372.9 55 6276 379.02 378.6
12 131.9 369.01 368.6 34 1780.6 373.5 373.1 56 7320 380.04 379.6

13 172.1 369.21 368.9 35 1907 373.71 373.3 57 8428 381.07 380.6
14 215.4 369.42 369.1 36 2040 373.91 373.5 58 9600 382.09 381.6
15 262.5 369.62 369.3 37 2174 374.12 373.7 59 10837 383.11 382.6
16 311.1 369.82 369.5 38 2315 374.32 373.9 60 12153 384.13 383.6
17 360.3 370.03 369.7 39 2465 374.53 374.1 61 13541 385.15 384.6
18 410.8 370.23 369.9 40 2617 374.73 374.3 62 14992 386.18 385.7
19 465 370.44 370.1 41 2771 374.93 374.5 63 16508 387.2 386.7
20 522.4 370.64 370.3 42 2930 375.14 374.7 64 18088 388.22 387.7
21 583 370.85 370.5 43 3088 375.34 374.9 65 19734 389.24 388.7
22 650.7 371.05 370.7 44 3247 375.55 375.1 66 21445 390.26 389.7
1.3. Điều kiện dân sinh kinh tế
Công trình thuỷ điện Bản Luôngdự kiến xây dựng trên sông Nậm Mu tại địa bàn xã
Tà Hừa, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Có 9 xã (Mường Kim, Tà Hừa, Nà Cang,
Pha Mu, Mường Mít, Nậm Sỏ, Nậm Cần, Thân Thuộc) thuộc huyện Than Uyên bị ảnh
hưởng trực tiếp. Than Uyên là huyện mới tách ra từ tỉnh Lào Cai và nhập vào tỉnh Lai
Châu từ ngày 01/01/2004. Hiện nay toàn huyện có 15 đơn vị hành chính xã và 2 thị trấn
với tổng diện tích 1700km
2
, dân số là 85867 người, mật độ dân số khoảng 51
người/km
2
. Dân cư gồm các dân tộc: Kinh, Thái, H’Mông, Khơ Mú, Lào, Giáy, Tày.
Nhìn chung các dân tộc trong huyện đã có quá trình cộng cư lâu đời, giao lưu về kinh
tế, văn hoá và hôn nhân nên có nhiều sắc thái chung.
Như vậy 9 xã khu vực dự án chiếm 51.50% diện tích toàn huyện. Trong khu vực có
nhiều đồng bào sinh sống, trình độ sản xuất còn hạn chế về nhiều mặt nên nên cuộc
sống còn nhiều khó khăn. Tình trạng du canh, du cư, phát nương làm rẫy vẫn còn, nhất
là đồng bào dân tộc H’Mông. Chính vì vậy phần lớn các hộ nghèo thường rơi vào khu
vực các dân tộc thiểu số. Tình hình phát triển các ngành nghề như sau:
1.3.1. Nông nghiệp: Là ngành kinh tế quan trọng và chiếm ưu thế trong cơ cấu kinh tế

địa phương. Hiện nay giá trị sản xuất ngành nông nghiệp toàn huyện là 118.184 triệu
đồng, trong đó trồng trọt chiếm 69.4%, chăn nuôi chiếm 25.7%, còn lại là dịch vụ nông
nghiệp.
1.3.2. Lâm nghiệp: Chủ yếu là trồng, nuôi rừng, khai thác gỗ và lâm sản các loại,
ngoài ra còn có dịch vụ lâm nghiệp khác. Trong năm 2002 giá trị sản xuất lâm nghiệp
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
trên địa bàn huyện Than Uyên là 1304619 triệu đồng, trong đó khai thác gỗ và lâm sản
chiếm 99.6%, còn lại 0.4% là do trồng rừng, nuôi rừng và dịch vụ lâm nghiệp khác.
1.3.3. Thuỷ sản: Không có điều kiện phát triển mạnh. Những năm gần đây sản lượng
thuỷ sản trên địa bàn huyện tăng giảm thất thường, tuy nhiên trong hai năm 2001 và
2002 có sự tăng trưởng mạnh.
1.3.4. Công nghiệp: Toàn huyện có 11 xã có đường điện, trong đó 6 xã có điện lưới
quốc gia, 5 xã có từ nguồn điện khác. Hiện nay toàn huyện có 325 cơ sở sản xuất công
nghiệp nhưng mang tính chất cá thể, 3 cơ sở do cơ quan nhà nước quản lý.
1.3.5. Giao thông: Hoạt động ngành giao thông còn nhiều hạn chế. Ngoài giao thông
bộ ra các loại hình giao thông khác chưa có điều kiện hình thành và phát triển. Chính
điều này cũng đã có những tác động tiêu cực tới sự phát triển kinh tế - xã hội của địa
phương. Hiện nay 100% số xã có đường giao thông đến huyện, trong đó 4 xã có đường
nhựa, 6 xã có đường đá và 7 xã có đường đất.
1.3.6. Thông tin liên lạc: Các xã đều có đường dây điện thoại đến uỷ ban xã nhưng số
lượng thuê bao chưa nhiều và chủ yếu tập trung ở hai thị trấn Than Uyên và Nông
Trường.
1.3.7. Du lịch dịch vụ: Do điều kiện kinh tế chưa phát triển, giao thông đi lại khó khăn
nên các hoạt động thương mại và dịch vụ chưa có điều kiện phát triển mạnh. Riêng hoạt
động du lịch cho đến thời điểm này hầu như chưa có điều kiện hình thành và phát triển.
1.3.8. Hạ tầng cơ sở và y tế: Toàn huyện có hai bệnh viện, 3 phòng khám đa khoa khu
vực và 100% xã có có trạm y tế với 208 giường bệnh. Tuy còn gặp nhiều khó khăn
nhưng toàn huyện đã xoá được tình trạng trắng về y tế ở cấp xã.

Ngoài ra huyện Than Uyên còn xây dựng được một trung tâm văn hoá, 1 thư
viện và 5 bưu điện văn hoá xã phục vụ nhu cầu văn hoá của người dân địa phương. Tuy
nhiên, hiện nay cũng chỉ mới có 9/17 xã được phủ sóng phát thanh và truyền hình. Điều
này đã làm hạn chế việc nắm bắt thông tin và các chủ trương chính sách một cách
nhanh chóng đối với người dân địa phương.
Tóm lại: do điều kiện địa hình núi cao, cơ sở hạ tầng yếu kém, trình độ sản xuất
còn lạc hậu nên cuộc sống đồng bào các dân tộc ở khu vực dự án còn gặp nhiều khó
khăn. Số hộ đói nghèo còn cao, tỉ lệ mù chữ và không biết tiếng phổ thông còn nhiều.
Điều này đã làm cản trở quá trình phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao mức sống cho
người dân.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
1.4. Các thông số hồ chứa và cấp công trình
1.4.1. Các thông số của hồ chứa và nhà máy thuỷ điện:
Hồ chứa Bản Luôngcó nhiệm vụ phát điện là chủ yếu nên các thông số của hồ chứa
và nhà máy thuỷ điện (MNC, MNDBT, N
lm
) được xác định thông qua tính toán thuỷ
năng. Trên cơ sở tính toán và phân tích các chỉ tiêu kinh tế, các yếu tố về xã hội trong
giai đoạn lập báo cáo đầu tư đã quyết định chọn phương án mực nước thiết kế:
+ Mực nước dâng bình thường (MNDBT): 473.00 m.
+ Mực nước chết (MNC): 435.00 m.
+ Công suất lắp máy N
lm
: 210 MW.
Với các mực nước thiết kế như trên phạm vi thay đổi cột nước công tác của hồ chứa
h
ct
= 38.00m là phù hợp với các thiết bị cơ khí thuỷ công của cửa lấy nước phổ biến

hiện nay.
Với các mực nước như trên ta có các thông số về quy mô công trình như sau :
+ Dung tích ứng với MNC: V
C
= 521.9 (10
6
m
3
).
+ Dung tích ứng với MNDBT: V
DBT
= 2137.7 (10
6
m
3
).
+ Dung tích hữu ích: V
hi
= 1615.8 (10
6
m
3
).
+ Số dân phải di dời: 12397 người.
1.4.2. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:
1.4.2.1. Xác định cấp công trình:
Cấp công trình được xác định theo hai điều kiện sau:
1 – Điều kiện về năng lực phục vụ của công trình:
Công trình thuỷ điện Bản Luôngđược thiết kế với công suất lắp máy là 210 MW. Tra
bảng 2.1 – Quy phạm TCXDVN 285 - 2002 được cấp công trình là II.

2 – Điều kiện đặc tính kỹ thuật của hạng mục công trình thuỷ:
Với MNDBT = 473.00m và cao trình đáy móng là 352.00m ta có thể tính toán sơ bộ
chiều cao đập lớn nhất H = (473 – 352) + 4 = 125 (m).
Với chiều cao lớn nhất H = 125m và công trình bê tông trên nền đá tra Bảng 2.2 Quy
phạm TCXDVN 285 - 2002 ta có cấp công trình là I.
Kết luận: dựa vào hai điều kiện trên ta có cấp công trình là I.
3 – Các chỉ tiêu thiết kế của công trình:
Dựa vào cấp công trình tra Quy phạm TCXD 285 - 2002 ta được các chỉ tiêu thiết kế:
+ Mức đảm bảo phát điện: 90%
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
+ Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế, kiểm tra công trình thuỷ:
- Tần suất thiết kế: 0.1% .
- Tần suất kiểm tra: 0.02% .
+ Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế công trình phục vụ dẫn dòng :
- Trong một mùa khô: 10%.
- Hơn hai mùa khô: 5%.
+ Tần suất lưu lượng lớn nhất thiết kế chặn dòng: 5%.
+ Hệ số lệch tải lấy theo bảng 6.1 của TCXDVN 285-2002.
+ Hệ số tin cậy:
- Trạng thái giới hạn 1: K
n
= 1.25 (Với công trình cấp I).
- Trạng thái giới hạn 2: K
n
= 1 (Với mọi cấp công trình ).
+ Hệ số tổ hợp tải trọng: (Tính theo trạng thái giới hạn 1).
- Tổ hợp tải trọng cơ bản: n
c

= 1.0
- Tổ hợp tải trọng đặc biệt: n
c
= 0.90
- Tổ hợp tải trọng thời kỳ thi công và sửa chữa: n
c
= 0.95
+ Thời gian tính toán dung tích bồi lắng bị lấp đầy: 100 năm
+ Hệ số điều kiện làm việc: Khi mặt trượt đi qua mặt tiếp xúc giữa bêtông và nền
đá hoặc đi trong nền đá có một phần qua các khe nứt, một phần qua đá nguyên khối ta
có: m = 0.95.
+ Tần suất gió tính toán: (Theo QPTL C1 – 78).
- Với MNDBT: P = 2%.
- Với MNLTK: P = 25%.
+ Độ cao an toàn a của đập: a = 0.8 m (Theo 14TCN56 – 88).
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
CHƯƠNG 2 - BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
2.1. Tuyến công trình đầu mối
2.1.1. Tổng quan về các phương án tuyến công trình
Trong giai đoạn tiền khả thi (TKT) vùng tuyến Bản Luôngđược nghiên cứu
trong phạm vi chiều dài 12km gồm hai đoạn tuyến. Trong đó đoạn tuyến I với tuyến đại
diện là BCI, đoạn tuyến hai với các tuyến đại diện: BCII, BCIII, BCIV. Kết quả của
giai đoạn TKT đã kiến nghị đoạn tuyến có chiều dài 1km từ tuyến BCII và BCIII. Các
tuyến trong đoạn từ BCII đến BCIII đều nằm trên đoạn sông hẹp, hai bờ có độ dốc lớn.
Đáy sông trong đoạn tuyến có độ dốc nhỏ, chênh lệch cao độ đáy sông ở cuối và đầu
đoạn tuyến không đáng kể.
Trong giai đoạn lập dự án (LDA) tập trung vào nghiên cứu hai tuyến là tuyến
BCII và BCIII. Trong đó tuyến BCII nằm đầu đoạn tuyến còn tuyến BCIII cách tuyến

BCII 700m về hạ lưu. Trong giai đoạn này đã xác định được toạ độ tim các tuyến đập
như sau :
Bảng 2.1 – Bảng toạ độ địa lý của các phương án tuyến.
Toạ độ X Y Toạ độ X Y
Điểm Tuyến BCII Điểm Tuyến BCIII
D
1
2419484.64 378956.32 D
3
2419037.22 379461.12
D
2
2418558.15 378675.33 D
4
2418239.84 378665.75
2.1.2. Kết quả nghiên cứu tuyến BCII và BCIII
Dọc tim các phương án tuyến đập và lân cận tuyến về hai phía thượng và hạ lưu
đã bố trí các lỗ khoan khảo sát để làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình cho các
phương án. Trên cơ sở các tài liệu địa hình, địa chất và khảo sát thực địa ta có một số
kết luận như sau :
1 – Các phương án tuyến đập đều có địa hình phần lòng sông hẹp, hai bờ có độ dốc
lớn, hình thái các phương án tuyến đập không có sự khác biệt lớn. Phương án BCIII ở
hạ lưu có bề rộng lòng sông lớn hơn do đó vai phải thoải hơn BCII.
2 – Các phương án tuyến đập nằm trong vùng phân bố của đá phun trào hệ tầng Văn
Chấn, riêng vai phải của tuyến BCIII có một phần nằm trong đá xâm nhập granít hệ
tầng Phù Sa Phìn.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
D4

D3
D2
D1
H
4
3
H
2
4
1
9
4
0
0
3
7
8
9
0
0
2
4
1
9
4
0
0
3
7
8

6
0
0
3
7
8
6
0
0
2
4
1
8
6
0
0
3
7
9
3
0
0
2
4
1
8
6
0
0
2

4
1
9
0
0
0
3
7
9
3
0
0
3
H
H
4
2
H
1
H
5
4
5
0
5
0
0
5
5
0

6
0
0
5
5
0
5
0
0
4
5
0
6
0
0
5
0
0
4
5
0
4
0
0
3
7
0
5
5
0

5
0
0
Hình 1.1 – Bản đồ khu vực tuyến đầu mối
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
Khoảng cao đều là : h =10 (m)
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Chiều dày tầng phong hóa bên bờ trái của các phương án tuyến tương tự như nhau và
khá mỏng, trong khoảng 5 ÷ 10m, mặc dù chúng nằm trên hai khối đá khác nhau. Tuy
nhiên, bên bờ phải tầng phong hoá khá dày, đối với tuyến BCII chiều dày là 10 ÷ 15m,
với tuyến BCIII từ 10 ÷ 20m. Theo quan điểm địa chất công trình, về cơ bản hai tuyến
BCII và BCIII là như nhau, nhưng theo tuyến BCIII có bề rộng lòng sông và tầng
phong hoá dày hơn.
3 – Do chênh lệch độ cao đáy sông tại hai tuyến không đáng kể, cho nên với cùng một
MNDBT thì chiều cao đập của các phương án tuyến chênh nhau không dáng kể. Ngoài
ra dung tích hồ chứa với cùng mực nước xấp xỉ nhau, nên về mặt năng lượng, các tuyến
chênh lệch nhau không đáng kể.
4 – Đường phục vụ thi công, vận hành với cả hai phương án tuyến đều từ hạ lưu và đều
nối với đoạn đường giao thông ngoài công trường từ quốc lộ 32 vào.
5 – Về điều kiện thi công, hai tuyến đều có địa hình hai bờ khá giống nhau nên việc bố
trí đường thi công đến các cao trình cề cơ bản là như nhau. Cả hai phương án đều bố trí
khu phụ trợ bên bờ trái sông Nậm Mu, gần ngã ba suối Nậm Kim đổ vào Sông Nậm
Mu. Tóm lại, điều kiện thi công cả hai phương án về cơ bản là giống nhau.
2.1.3. Phân tích lựa chọn phương án :
Dựa trên những điều kiện địa hình, địa chất tuyến xây dựng tiến hành bố trí các hạng
mục công trình: Đập dâng, đập tràn, tuyến năng lượng,
Trên cơ sở bố trí công trình cho các phương án tuyến ta tính toán khối lượng và chi
phí xây dựng cho các phương án tuyến công trình. Qua xem xét các phương án tuyến
trên các mặt ta có kết luận như sau :

1 – Về chi phí xây dựng:
Trên cơ sở quy mô, kết cấu công trình chính và bố trí công trình tại các phương án
tuyến đập, đã tính toán khối lượng công tác chính và chi phí xây dựng cho các phương
án tuyến công trình. Kết quả tính toán cho thấy chi phí xây dựng cho phương án BCII
thấp hơn.
2 – Về điều kiện địa chất công trình :
Như đã phân tích trên ta thấy điều kiện địa chất công trình của tuyến BCIII do một
phần nền đá nằm trong hệ tầng Phù Sa Phìn nên tốt hơn so với tuyếnBCII.
3 – Về điều kiện thi công:
Hai tuyến tương đối gần nhau (cách nhau 700m) nên điều kiện thi công cũng không
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
khác nhau lắm. Cả hai tuyến đều đặt khu phụ trợ tại bờ trái sông Nậm Mu tại ngã ba
suối Nậm Kim đổ vào. Nhìn chung tuyến BCIII thuận tiện hơn tuyến BCII.
4 – Về tiến độ thi công :
Do tuyến BCIII tại nơi lòng sông rộng hơn nên khối lượng công tác (đào hố móng,
đổ bê tông ) lớn hơn. Tuy nhiên do thi công công trình bêtông bằng công nghệ đầm
lăn nên sự chênh lệch về tiến độ thi công giữa 2 tuyến là không nhiều.
Kết luận và chọn phương án: Qua phân tích các yếu tố về chi phí xây dựng,
điều kiện địa chất, điều kiện thi công, tiến độ thi công cho thấy: tuyến BCII có chi phí
xây dựng nhỏ hơn nhưng về cơ bản điều kiện thi công, tính ổn định công trình khi xây
dựng ở tuyến BCIII tốt hơn mà tiến độ thi công vẫn đảm bảo. Do vậy lựa chọn tuyến
BCIII làm phương án thiết kế.
2.2. Hình thức đập dâng nước tạo hồ chứa:
Hiện nay có hai hình thức đập dâng được sử dụng phổ biến: đập đá đổ bê tông
bản mặt (CFRD) và đập bê tông đầm lăn (RCC). Hai hình thức này hiện đang được sử
dụng rộng rãi ở nước ta. Đập CFRD đã và đang được xây dựng như: Rào Quán, Cửa
Đạt, Tuyên Quang … Đập RCC đang được xây dựng là: Pleikrông, A Vương, Sơn La,
Định Bình, Bản Vẽ…

Ưu điểm của hai hình thức đập dâng tạo hồ chứa này là: thi công nhanh, phù hợp
với trình độ phát triển công nghệ nước ta hiện nay, có thể xây dựng đập với chiều cao
lớn…Qua thăm dò khảo sát địa chất, địa hình cho thấy thuỷ điện Bản Luôngcó thể áp
dụng một trong hai hình thức trên (nền là đá, cường độ đá tương đối rắn chắc, vật liệu
địa phương nhiều).
Đập bê tông kết cấu và thi công đơn giản, khả năng ổn định cao. Có thể cho tràn
nước nên dẫn dòng thi công dễ dàng. Tuy nhiên không tận dụng được vật liệu tại chỗ và
yêu cầu về nền cao hơn đập đá đổ.
Đập đá đổ (CFRD) tận dụng được vật liệu tại chỗ, thi công mọi mùa, kỹ thuật
xây dựng đơn giản, yêu cầu về nền thấp hơn. Tuy nhiên dẫn dòng thi công khó khăn
hơn (có cho tràn nước nhưng phải đảm bảo không bị xói và phải tính toán chính xác).
Đập CFRD bố trí công trình thoát lũ khó khăn hơn đập bê tông.
So sánh hai phương án RCC và CFRD ta chọn phương án RCC là tối ưu hơn, thể
hiện ở những điểm sau:
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
+ Khối lượng mở móng nhỏ hơn.
+ Cường độ thi công và tiến độ thi công thuận lợi hơn.
+ Dẫn dòng thi công cho phương án RCC dễ dàng hơn.
+ Tuổi thọ công trình lâu dài và ổn định hơn nhiều.
+ Bố trí kết cấu, vận hành và xử lý sự cố nhanh chóng thuận tiện.
2.3. Hình thức tràn xả lũ
2.3.1. Dạng mặt cắt:
Với đập bê tông tràn xả lũ thường được bố trí trên thân đập. Mặt cắt thường dùng có
hai kiểu: mặt cắt không chân không Cơ-ri-ghê Ô-fi-xê-rốp và mặt cắt chân không.
Kiểu mặt cắt chân không có thể thiết kế theo hai dạng đỉnh tròn hoặc đỉnh elíp. Ưu
điểm của loại này là hệ số lưu lượng (0.55÷0.57) lớn hơn mặt cắt không chân không 7÷
15% và cột nước trên ngưỡng tràn nhỏ. Tuy nhiên khi tháo lũ dễ gây nên áp lực chân
không ở đỉnh. Khi áp lực chân không quá lớn gây nên hiện tượng khí thực dẫn đến phá

hoại mặt cắt tràn. Khi thiết kế phải khống chế không để áp lực này vượt quá 6 ÷ 6.5m.
Kiểu mặt cắt không chân không hệ số lưu lượng nhỏ hơn (0.46 ÷ 0.50). Tuy nhiên khi
tháo lũ không gây áp lực chân không, chế độ làm việc ổn định. Do vậy khi thiết kế theo
hình thức mặt cắt tràn này sẽ an toàn hơn cho công trình tháo lũ.
Như vậy thuỷ điện Bản Luôngcó chiều cao đập cao > 120m nên ta chọn phương án
hình thức mặt cắt tràn dạng: mặt cắt không chân không Cơ-ri-ghơ Ô-fi-xê-rốp.
2.3.2. Tràn có hay không có cửa van:
Khi tràn không có cửa van thì cao trình ngưỡng tràn bằng MNDBT. Loại tràn này giá
thành công trình sẽ hạ, vận hành tự động và dễ dàng. Tuy nhiên trong cùng một cấp lưu
lượng loại này yêu cầu bề rộng tràn lớn hơn, mực nước trong hồ khi tháo lũ lớn.
Loại tràn có cửa van thì khả năng tháo tốt hơn và có thể hạ thấp cao trình ngưỡng tràn
thấp hơn MNDBT. Đồng thời khi có cửa van có thể giảm được bề rộng tràn. Tuy nhiên
giá thành cao hơn và vận hành cũng phức tạp hơn.
Qua phân tích và so sánh các phương án ta thấy nên chọn phương án tràn có cửa van.
Đây cũng là phương án phù hợp với yêu cầu của công trình thuỷ điện Bản Chát( công
trình lớn, thoát lũ nhanh, mực nước dâng lên trong hồ khi tháo lũ không được quá cao).
Với phương án tràn có cửa van để vận hành hiệu quả phải làm tốt công tác dự báo lũ để
có thể xả trước đưa mực nước trong hồ xuống thấp hơn MNDBT trước khi lũ đến. Qua
đó ta có thể sử dụng một phần dung tích hữu ích đóng vai trò là dung tích phòng lũ.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
2.3.3. Hình thức công trình tiêu năng sau tràn:
Công trình thuỷ điện Bản Luôngchiều cao đập lớn nên năng lượng dòng chảy sau
tràn lớn không phù hợp với phương án tiêu năng đáy. Địa chất nền đập là đá có cường
độ tương đối cứng chắc nên chọn hình thức tiêu năng mũi phun. Phương án tiêu năng
này dòng chảy được khuyếch tán trong không khí và năng lượng dòng chảy bị tiêu hao
nhiều nhất.
Tóm lại: công trình thuỷ điện Bản Luôngchọn hình thức công trình tháo lũ: Dạng mặt
cắt tràn là không chân không Cơ-ri-ghơ Ô-fi-xê-rốp, tràn có cửa van, hình thức tiêu

năng sau tràn là mũi phun.
2.4. Tuyến năng lượng
Tuyến năng lượng gồm các bộ phận sau :
+ Cửa nhận nước: được bố trí ngay trên thân đập.
+ Đường hầm dẫn nước và đường hầm áp lực.
+ Nhà máy thuỷ điện sau đập đặt trên bờ phải.
+ Kênh xả sau nhà máy thuỷ điện.
Việc bố trí hạng mục công trình trong tuyến năng lượng cần phải xem xét nhiều yếu
tố liên quan như: điều kiện địa chất - địa hình, điều kiện thi công, biện pháp thi công,
phương án dẫn dòng, điều kiện phòng xói hạ lưu…Qua phân tích so sánh ta đặt nhà
máy thuỷ điện đặt trên bờ trái nơi có địa hình tương đối thoải. Cửa nhận nước được bố
trí trên mặt cắt đập không tràn bên bờ trái. Để tránh ảnh hưởng đến làm việc bình
thường của nhà máy thuỷ điện khi xả lũ ta bố trí công trình tràn ở vị trí giữa lòng sông.
Khi đó công trình dẫn dòng được bố trí bên bờ phải. Bố trí các công trình chủ yếu trong
tuyến năng lượng như sau:
2.4.1. Cửa lấy nước:
Cửa lấy nước được bố trí sát thượng lưu bên vai trái của đập. Kết cấu cửa nhận nước
bằng bê tông cốt thép và phía trước có lưới chắn rác, tiếp theo là hệ thống các van. Cơ
cấu nâng hạ các van là cẩu trục chân dê đặt trên đỉnh đập. Trần cửa lấy nước đoạn cửa
vào được thiết kế cong để cho dòng chảy vào xuôi thuận.
2.4.2. Đường ống áp lực:
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Đường ống dạng bê tông bọc thép một phần được đặt trong thân đập RCC và một
phần chạy theo mái hố móng nhà máy. Phần trong đập bê tông được đặt nằm ngang còn
phần sau được bố trí nghiêng theo mái hố móng nhà máy.
2.4.3. Nhà máy thuỷ điện:
Nhà máy thuỷ điện kiểu hở đặt trên bờ trái nơi có địa hình tương đối thoải. Nhà máy
thuỷ điện được bố trí phía sau đập dâng. Tuyến tim nhà máy được bố trí song song với

tuyến đập.
2.4.4. Kênh xả sau nhà máy thuỷ điện:
Kênh xả được nối liền với cửa ra của ống hút, có nhiệm vụ dẫn nước sau khi qua nhà
máy thuỷ điện trở về sông. Kênh xả đoạn cửa ra của ống hút được bố trí dốc ngược,
đoạn tiếp theo được bố trí với độ dốc nhỏ. Trên mặt bằng kênh được bố trí uốn cong để
dẫn nước trở về sông.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
CHƯƠNG 3 - TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN TRÀN HỢP LÝ
3.1. Đề xuất các phương án khẩu diện tràn
Khẩu diện tràn lớn hay nhỏ liên quan đến nhiều vấn đề: yêu cầu thoát lũ, cao trình
đỉnh đập, phòng xói cho hạ lưu, kích thước cửa van, bố trí các thiết bị, bố trí thi công…
Khi khẩu diện tràn lớn thi thoát lũ nhanh, cao trình đỉnh đập giảm xuống nhưng cửa van
và thiết bị đóng mở cửa van lớn, kinh phí xây dựng lớn. Khi khẩu diện tràn nhỏ thì kinh
phí xây nhỏ, cửa van và thiết bị đóng mở cửa van nhỏ. Nhưng khi thoát lũ cột nước trên
ngưỡng tràn cao và kéo theo cao trình đỉnh đập tăng lên. Vậy xác định khẩu diện tràn là
một bài toán kinh tế - kỹ thuật.
Qua xem xét quá trình lũ đến, các điều kiện địa hình và đảm bảo kinh tế đề xuất
phương án khẩu diện tràn:
Bảng 3.1 – Bảng thông số của các phương án khẩu diện tràn
Phương án Bề rộng 1 khoang - B(m) Số khoang tràn - n
ΣB (m)
A 12 6 72
B 14 6 84
C 16 6 96
Tất cả các phương án trên đều được tính với Z
ngưỡng
= 459.5 m
⇒

H
van
= 13.5 m.
3.2. Tính toán điều tiết lũ
3.2.1. Mục đích
Điều tiết lũ là toàn bộ công việc nhằm giảm lưu lượng dòng chảy xuống hạ lưu
vào mùa lũ để đảm bảo an toàn cho công trình ven sông và khu vực hạ lưu. Mục đích
của tính toán điều tiết lũ là xác định được lưu lượng xả lũ lớn nhất và mực nước lớn
nhất trong hồ ứng với tần suất khác nhau. Dựa vào kết quả tính toán điều tiết lũ ta có
thể xác định được dung tích phòng lũ và kích thước, quy mô công trình xả đảm bảo
điều kiện kinh tế - kỹ thuật.
3.2.2. Số liệu cần thiết trong tính toán điều tiết lũ
3.2.2.1. Thông số về công trình xả lũ :
- Qua tính toán kinh tế - kỹ thuật các phương án ta xác định được các thông số:
+ MNDBT = 473.00 (m), Z
ngưỡng
= 459.50 (m).
+ Khẩu diện tràn của các phương án như bảng 3.1.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Trang Ngành : Công trình thuỷ lợi
Mặt cắt tràn là mặt cắt thực dụng không chân không (loại I) kiểu Cơ-ri-ghơ Ô-fi-xê-
rốp. Khi đó lưu lượng qua tràn trong trường hợp chảy tự do xác định như sau:
q = m.ε.Σb.
g.2
.H
2
3
o
(3 - 1)

Trong đó :
+ m: hệ số lưu lượng của tràn thực dụng (xác định theo QPTL C6 – 78 ).
+ ε: hệ số co hẹp bên (xác định theo QPTL C6 – 78 ).
+ Σb (m): tổng bề rộng tràn nước.
+ H
o
(m): Cột nước toàn phần trên ngưỡng tràn (lấy H
o
≈
H).
- Xác định hệ số lưu lượng và hệ số co hẹp bên:
+ Xác định hệ số lưu lượng m:
Theo QPTL C6 – 78 (tính theo Pavlôpxky) ta có: m = m
tc
σ
H
.σ
hd

Trong đó : - m
tc
= 0.49: là hệ số lưu lượng của đập tràn thực dụng loại I.
- σ
H
= 1: hệ số phụ thuộc cột nước tính toán (H = H
TK
)
- σ
hd
: hệ số phụ thuộc hình dạng mặt cắt tràn.

Sơ bộ chọn hình dạng mặt cắt tràn như sau: α
T
= 45
o
và α
H
= 60
o
và a/P = 0.9
⇒ Tra bảng 17 QPTL C6 – 78 ta có: σ
hd
= 0.978.
Thay số vào ta có: m = m
tc
.σ
H
.σ
hd
= 0.49x1x0.978 = 0,48. Vậy: m = 0.48
+ Xác định hệ số co hẹp bên ε:
Theo QPTL C6 – 78 hệ số co hẹp bên trong trường hợp tràn mặt cắt thực dụng nhiều
khoang mố trụ và mố bên lượn tròn xác định như sau:
ε = 1 – 0,2.
b
H
n
n
omtmb
.
)1(

ξξ
−+
(3 - 2)
Trong đó :
+ H
o
(m): cột nước toàn phần trên ngưỡng tràn.
+ b (m): bề rộng một khoang tràn.
+ n: số khoang tràn.
3.2.2.2. Đường quá trình lũ đến và quan hệ địa hình lòng hồ :
Quá trình lũ đến ứng với tần suất thiết kế p = 0,1% và tần suất kiểm tra
p = 0,02% được cho trong Phụ lục PL 1.1 và hình 1.5.
Quan hệ địa hình lòng hồ W ∼ Z được cho trong bảng 1.1 và hình 1.4.
Sinh viên : Lê Văn Hiệp Lớp: 45C4
25