Hệ thống tưới đakprong

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
MỤC LỤC
PHẦN I 1
CHƯƠNG 1 2
1.1. Vị trí địa lý: 2
1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo: 2
1.3. Đất đai thổ nhưỡng: 2
1.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn: 3
1.4.1. Đặc điểm khí tượng: 3
1.4.2. Thuỷ văn dòng chảy: 4
1.5.1.Tổng quan toàn vùng: 7
1.5.2. Địa chất lòng hồ: 7
1.5.3. Địa chất tuyến đập: 7
1.5.4. Địa chất tuyến tràn: 8
1.5.5. Địa chất tuyến cống: 8
1.5.6. Địa chất tuyến kênh: 9
1.6. Vật liệu xây dựng: 9
1.6.1. Vật liệu đất: 9
1.6.2. Vật liệu đá, cát sỏi: 10
CHƯƠNG 2 11
2.1. Tình hình dân sinh kinh tế: 11
2.1.1. Dân số và lao động: 11
2.1.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp – kinh tế vùng: 11
2.1.3. Cơ sở hạ tầng sản xuất và sinh hoạt: 11
2.2. Hiện trạng cụm công trình đầu mối: 11
2.2.1. Hiện trạng khu vực: 11
2.2.2. Phương hướng phát triển: 12
2.2.3. Nhu cầu dùng nước: 12
PHẦN II 14
CHƯƠNG 3 15
3.1. Chọn vùng tuyến xây xây dựng công trình: 15

3.2. Qui mô công trình: 15
3.2.1. Đập: 15
3.2.2. Đường tràn: 15
3.2.3. Cống: 15
3.3. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 15
3.3.1. Cấp công trình: 15
3.3.2. Các chỉ tiêu thiết kế: 16
CHƯƠNG 4 18
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
4.1. Tính toán mực nước chết (MNC) hồ chứa: 18
4.1.1 Khái niệm MNC: 18
4.1.2. Mục đích và nhiêm vụ: 18
4.1.3. Tính toán MNC: 18
4.2. Tính toán MNDBT và dung tích hồ: 20
4.2.1. Trường hợp điều tiết: 20
4.2.2. Phương pháp tính toán: 20
CHƯƠNG 5 29
5.1. Mục đích, nhiệm vụ và ý nghĩa 29
5.1.1. Mục đích: 29
5.1.2. Nhiệm vụ: 29
5.1.3. Ý nghĩa: 29
5.2. Phương pháp tính toán: 29
5.2.1. Lựa chọn phương pháp: 29
5.2.2. Nguyên lý điều tiết: 30
5.2.3. Phân tích dạng đường quá trình xả lũ: 31
5.2.4. Các số liệu tính toán: 31
5.2.5. Nội dung tính toán: 32
PHẦN III 41
THIẾT KẾ KỸ THUẬT 41

CHƯƠNG 6 42
6.1. Xác định cao trình đỉnh đập: 42
6.1.1. Tài liệu thiết kế: 42
6.1.2. Các chỉ tiêu thiết kế: 42
6.1.3. Cao trình đỉnh đập: 42
6.2. Xác định cao trình đỉnh đập ứng với MNDBT: 43
6.2. Xác định các kích thước cơ bản của đập đất: 46
6.3. Cấu tạo các bộ phận của đập đất: 47
6.3.1. Đỉnh đập: 47
6.3.2. Mái đập: 47
6.3. Thiết bị chống thấm và thiết bị thoát nước: 49
6.3.1. Chống thấm cho thân đập và nền đập: 49
6.3.2. Thiết bị thoát nước thân đập: 49
6.4. Tính toán thấm đập đất: 50
6.4.1. Mục đích: 51
6.5.2. Các trường hợp tính toán: 51
6.5.4. Lưu lượng thấm tổng cộng qua đập: 63
6.5. Tính toán ổn định đập đất: 64
6.5.1. Mục đích tính toán: 64
6.5.2. Trường hợp tính toán: 64
6.5.3. Tài liệu tính toán 65
6.5.4. Phương pháp tính toán: 65
6.5.5. Đánh giá tính hợp lý của mái: 80
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ 81
7.1. Tuyến và hình thức tràn: 81
7.1.1. Vị trí: 81
7.1.2. Hình thức - Quy mô công trình: 81
7.2. Tính toán thủy lực dốc nước: 85

7.2.1. Định tính đường mặt nước trên dốc nước: 86
7.2.4. Xác định chiều cao tường bên dốc nước: 91
7.3. Tính toán tiêu năng sau dốc: 92
7.3.1. Mục đích tính toán: 92
7.3.3. Tính toán thủy lực bể tiêu năng: 92
7.4. Kiểm tra ổn định tường chắn: 97
7.4.1. Mục đích: 97
7.4.2. Trường hợp tính toán: 97
7.4.3.Tính toán ổn định: 97
CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ CỐNG 102
8.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG: 102
8.1.1. Nhiệm vụ, cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế: 102
8.1.2. Vị trí tuyến và hình thức cống: 102
8.2. THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU SAU CỐNG: 103
8.2.1. Thiết kế mặt cắt kênh: 103
8.3. TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG: 105
8.3.1. Trường hợp tính toán: 105
8.3.2. Tính bề rộng cống bc: 105
8.3.3. Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống: 110
8.4. KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY VÀ TIÊU NĂNG SAU CỐNG: 110
8.4.1. Mục đích và trường hợp tính toán: 110
8.4.2. Xác định độ mở cống a: 110
8.4.3. Kiểm tra trạng thái chảy trong cống: 111
8.5. CHỌN CẤU TẠO CỐNG NGẦM: 115
8.5.1. Bộ phận cửa vào và cửa ra: 115
8.5.2. Thân cống: 115
8.6. TÍNH KẾT CẤU CỐNG NGẦM 117
8.6.1. Mục đích : 117
8.6.2. Các trường hợp tính toán : 117
PHẦN IV 124

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM 124
9.1. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG 124
9.1.1. Mục đích tính toán: 124
9.1.2. Trường hợp tính toán: 124
9.1.3. Xác định các ngoại lực tác dụng lên mặt cắt cống: 125
9.1.4. Tính toán xác định nội lực cống ngầm: 126
4.1. Xác định biểu đồ mô men cuối cùng Mcc: 127
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
4.2. Xác định biểu đồ lực cắt cuối cùng Qcc: 132
4.3. Xác định biểu đồ lực dọc cuối cùng: 133
9.1.4. Tính toán bố trí cốt thép: 135
4. Tính toán cốt thép dọc chịu lực: 137
4.1. Tính toán và bố trí cốt thép cho trần cống: 137
4.2. Tính toán và bố trí cốt thép cho thành cống: 141
4.3. Tính toán và bố trí cốt thép cho đáy cống: 141
9.2. TÍNH TOÁN KIỂM TRA NỨT 147
9.2.1. Mặt cắt tính toán: 147
9.2.2. Tính toán và kiểm tra nứt: 147
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 1: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 1
VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1. Vị trí địa lý:
Hệ thống tưới Đakprong là hệ thống hồ chứa và kênh tưới. Hồ chứa nằm trên
đầu nguồn suối Đăk prông,gồm 3 nhánh : Đắk ngheng, Dak Ha, Đắk tua, thuộc địa
phận xã Đăk Ui, huyện Đắk Hà, tỉnh Kon tum.
Công trình có tọa độ địa lý:
- 107
0
59’30’’ kinh độ Đông.
- 14
0
35’50’’ vĩ độ Bắc.
Từ huyện lỵ Đắk Hà đi theo đường quốc lộ số 14 lên hướng bắc 3km, rẽ phải
theo đường 14 xã Đắc Ui 12,7 Km là tới cuối khu tưới, rẽ trái, đi theo đường liên thôn
4km nữa là tới vị trí đập.
1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo:
Lưu vực sông Đakprong nhỏ có dạng hình nam quạt, mở rộng ở thượng lưu. Lưu vực được
bao bọc bởi những ngọn núi có độ cao trên 900m ở phía Tây, phía Bắc và những ngọn núi cao trên
800 m ở phía Đông làm cho lưu vực dốc nhanh theo cả hai hướng từ Bắc sang Nam và Từ Tây
sang Đông, độ cao trung bình lưu vực khoảng 700m, độ dốc lưu vực 109%. Vùng thượng nguồn
sông Đakprong chảy trong thung lũng dốc, hẹp với độ đốc lòng sông tại tuyến đập đạt 50%. Từ hạ
lưu tuyến đập đến nhập lưu của sông Đakprong với sông Đắk Uy, thung lũng sông Đakprongnói
riêng và sông Đắk Uy mở rộng dần, độ dốc sông không cao, nhiều đoạn thung lũng sông mở rộng,
hiện có hồ chứa Đắk Uy được xây dựng ở hạ lưu của sông Đakprong khoảng 3 km.
1.3. Đất đai thổ nhưỡng:
Theo kết quả điều tra năm 1978 của Viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp,
huyện Đăk Hà có 7 loại đất, thuộc 4 nhóm đất chính sau:
- Nhóm đất phù sa – phù sa ngòi suối: Phân bố dọc theo sông, suối. Diện tích
khoảng 1.195 ha, chiếm 1,42% tổng diện tích tự nhiên. Loại đất này thích hợp với
trồng lúa nước, hoa màu và cây công nghiệp hàng năm.
- Nhóm đất đỏ vàng: Phân bố ở các dạng địa hình lượn sóng nhẹ dưới 25

0
. Diện
tích khoảng 62.097ha, chiếm 73,61% tổng diện tích tự nhiên. Hiện trạng đất sử dụng
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
vào nông nghiệp: trồng lúa, hoa màu và cây công nghiệp, diện tích còn lại chủ yếu là
cây bụi và rừng.
- Nhóm đất mùn vàng đỏ trên núi - đất mùn vàng đỏ trên đá biến chất: Phân bố
ở địa hình dốc trên 25
0
, tập trung ở khu vực Đông Bắc huyện. Diện tích khoảng 20.350
ha, chiếm 24,12% tổng diện tích tự nhiên. Hiện trạng đất chủ yếu là đất rừng.
- Nhóm đất thung lũng - đất dốc tụ: Phân bố ở các hợp thủy hoặc thung lũng có
địa hình thấp. Là dạng địa hình khó thoát nước, trong mùa mưa thường bị ngập úng.
Diện tích khoảng 718 ha, chiếm 0,85% tổng diện tích tự nhiên. Hiện trạng đất này một
phần đang trồng lúa nước và hoa màu.
1.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn:
1.4.1. Đặc điểm khí tượng:
Huyện Đăk Hà nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa cao nguyên, mỗi năm có
hai mùa rõ rệt: Mùa mưa bắt đầu từ tháng IV đến tháng X hàng năm và mùa khô bắt
đầu từ tháng XI đến tháng IV năm sau.
- Lượng mưa: Biến đổi theo không gian và thời gian. Mùa mưa bắt đầu từ
tháng V đến tháng X hàng năm, tổng lượng mưa của thời kỳ này chiếm (80÷90)% tổng
lượng mưa cả năm. Mùa khô thường bắt đầu từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lượng
mưa nhỏ chỉ chiếm (10÷20) % tổng lượng mưa năm.
Bảng 1-1: Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực sông (mm).
Lưu vực sông Đăk Psi Krong PoKo Đăk Cấm + Đăk Le
Lượng mưa 2034 2044 1707
Bảng 1-2: Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế.

Tần suất P = 2% P = 3% P = 4% P = 30% P = 50%
Tốc độ (m/s) 20,6 20,9 19,2 14,4 12,8

Bảng 1-3: Phân phối chênh lệch bốc hơi (
∆
Z ~t) (mm).
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
∆Z
71,7 74,1 86 69,1 46,7 30,4 27,7 25,3 24,7 36,1 50,2 63
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
1.4.2. Thuỷ văn dòng chảy:
Trong năm chế độ dòng chảy trên sông Krông Pô Cô được phân ra làm hai mùa
rõ rệt:
- Mùa lũ bắt đầu từ tháng VII nhưng kết thúc vào tháng XI với tổng lượng dòng
chảy mùa lũ chiếm (70 - 80)% tổng lượng dòng chảy năm.
- Mùa kiệt bắt đầu từ tháng XII và kết thúc vào tháng VI năm sau với tổng
lượng dòng chảy chiếm (20 - 30)% tổng lượng dòng chảy năm. Tháng có lưu lượng
trung bình nhỏ nhất năm thường rơi vào tháng IV, đặc biệt các năm mùa mưa năm
trước kết thúc sớm, mùa mưa năm sau đến muộn là nguyên nhân gây cạn kiệt lớn ở
Tây Nguyên nói chung và lưu vực tuyến công trình nghiên cứu nói riêng.
Bảng 1-4: Lưu lượng đỉnh lũ tại tuyến công trình Q: (đơn vị : m
3
/s).
P (%) 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 5,0 10,0
Q (m
3
/s)
120,9 102,5 89,0 81,3 75,9 54,2 43,3

Bảng 1-5: Tổng lượng lũ tại tuyến công trình W:( đơn vị :10
6
m
3
).
P (%) 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 5,0
W
P
(10
6
m
3
) 1,371 1,196 1,065 0,989 0,934 0,762
Bảng 1-6: Lưu lượng trung bình tháng các năm thiết kế P =75% tại tuyến công trình:
(§¬n vÞ : m
3
/s).
Tháng Q(m
3
/s) W(10
6
m
3
) Tháng Q(m
3
/s) W(10
6
m
3
)

I
0.0803 0.215 VII 0.0803 0.215
II
0.0517 0.125
VIII
0.198 0.53
III
0.0506 0.136 IX 0.4565 1.183
IV
0.0473 0.123
X
0.1683 0.451
V
0.0473 0.127
XI
0.0968 0.251
VI
0.0561 0.145
XII
0.066 0.177
Bảng 1-7: Qu¸ tr×nh lò thiÕt kÕ tuyÕn ®Ëp I (F=8,65 km
2
).
T(phút)
Q
0,2%
(m
3
/s)
Q

1,0%
(m
3
/s)
T(phút)
Q
0,2%
(m
3
/s)
Q
1,0%
(m
3
/s)
T(phút)
Q
0,2%
(m
3
/s)
Q
1,0%
(m
3
/s)
0 2,0 2,0 140 115,7 85,4 280 48,2 39,4
10 9,3 6,8 150 110,9 82,2 290 43,4 36,2
20 18,5 13,7 160 106,0 78,9 300 38,6 32,9
30 27,8 20,5 170 101,2 75,6 310 33,7 29,6

40 37,1 27,3 180 96,4 72,3 320 28,9 26,3
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
50 46,3 34,1 190 91,6 69,0 330 24,1 23,0
60 55,6 41,0 200 86,8 65,7 340 19,3 19,7
70 64,9 47,8 210 81,9 62,4 350 14,5 16,4
80 74,2 54,6 220 77,1 59,2 360 9,6 13,1
90 83,4 61,4 230 72,3 55,9 370 4,8 9,86
100 92,7 68,3 240 67,5 52,6 380 2,0 6,57
110 102,0 75,1 250 62,7 49,3 390 3,29
120 111,2 81,9 260 57,8 46,0 400 2,0
130 120,9 89,0 270 53,0 42,7
Hình 1 – 1: Đường quá trình lũ P = 0,2%.
Hình 1 – 2: Đường quá trình lũ P = 1%.
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
1.4.3. Thuỷ văn dòng chảy bùn cát:
Theo số liệu đo phù sa lơ lửng ở các trạm trong khu vực Tây Nguyên thì độ đục phù
sa của các sông trong khu vực biến động trong khoảng (150÷200)g/m
3
.
Hàng năm lượng phù sa tới hồ tương ứng với tuyến 1 là
bc
V
= 1341 m
3
/năm.
Bảng 1-8: Đường đặc trưng lòng hồ Z – F – V.

Z (m) 693 695 697 698 699 700 701 702 703 704
V (e
6
) 0 0.0194 0.079 0.125 0.188 0.272 0.3763 0.526 0.6512 0.8259
F(km
2
) 0.001 0.0183 0.0403 0.052 0.0728 0.0952 0.114 0.1385 0.1626 0.183
Z (m) 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714
V (e
6
) 1.02 1.239 1.484 1.757 2.051 2.367 2.7 3.068 3.452 3.853
F(km
2
) 0.206 0.2314 0.2586 0.2864 0.3025 0.3286 0.3504 0.3736 0.3935 0.4092
Hì
nh 1-3: Đường quan hệ V – Z.
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Hì
nh 1-4: Đường quan hệ F – Z.
1.5. Điều kiện địa chất:
1.5.1.Tổng quan toàn vùng:
Địa chất của vùng khảo sát có:
Thành phần đá gốc gồm có: gneis biotit, plagiogneis biotit, đá phiến thạch anh –
biotit – silinanit – granit – cordierit , lớp mỏng amphibolit, đá hóa ôlivin, đá phiến
graphit. Bề dày hệ tầng khoảng 1500 ÷ 1600 m.
1.5.2. Địa chất lòng hồ:
Đáy hồ và bờ hồ thành tạo bởi các đá mac ma, có các lớp tàn tích thấm nước
kém phủ ở trên. Các lớp đất và đá này ngăn chặn nước thấm qua lớp cát sỏi lắng đọng

ở đáy suối, bờ suối vì thế hồ không bị thấm nước qua đáy và bờ hồ. Nếu xử lý chống
thấm tốt ở tuyến đập thì sẽ giữ được nước trong hồ.
1.5.3. Địa chất tuyến đập:
Địa chất tuyến đập I (vùng tuyến đập khảo sát không có đứt gãy).
Vùng địa hình bao gồm:
- Địa hình bồi tích: Lòng suối, các bãi cát ven bờ và thềm suối.
- Địa hình xâm thực: Phân bố ở sườn đồi bao gồm các lớp tàn tích, sườn tích.
Các lớp đất đá ở khu vực tuyến đập gồm có:
Lớp 1 bồi tích (aQ): Phân bố ở lòng suối, bãi bồi và thềm suối trong phạm vi
khoảng 50 m các loại đất gồm có:
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
- Lớp 1a: Cát thô màu vàng xám chứa sỏi sạn, đá lăn (60÷80)cm. Phân bố ở
lòng suối và các bãi cát ven suối. Bề dày lớp này khoảng 2,6÷3,0 cm.
- Lớp 1b: Á sét chứa ít sạn màu nâu vàng, trạng thái cứng, chặt vừa có bề dày
0,8÷2,0 m.
- Lớp 1c: Sét xám đen, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy. Bề dày 0,5÷1,0 m.
- Lớp 1d: Sét xám xanh nhạt, dẻo mềm. Bề dày thay đổi từ 1,0÷ 1,6 m.
Lớp pha tàn tích 2(edQ): Phân bố ở hai vai đập và ở đáy suối.
- Lớp 2a: Phân bố ở vai phải đập, á sét màu vàng nâu, chứa ít sạn sỏi, đá lăn,
trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa. Bề dày lớp 2a là 1,0÷2,2m.
- Lớp 2b: Phân bố ở vai trái đập, á sét đỏ nâu, chứa nhiều sạn sỏi, trạng thái
cứng, kết cấu chặt vừa. Bề dày 2,8÷3,2 m.
Lớp tàn tích 3(eQ): Phân bố ở vai trái đập và ở đáy suối, nằm dưới lớp 2.
- Lớp 3a: Phân bố ở vai phải đập, á sét màu vàng chứa sạn sỏi, vụn đá, trạng
thái cứng, kết cấu chặt . Bề dày lớp 3a là trên 8m.
- Lớp 3b: Phân bố ở vai trái đập. á sét đỏ nâu, chứa nhiều sạn sỏi, vụn đá, trạng
thái cứng, kết cấu chặt. Bề dày lớp 3b là trên 7m.
1.5.4. Địa chất tuyến tràn:

Tuyến tràn nằm sườn đồi bên trái tuyến đập. Vùng tuyến tràn đặt hoàn toàn trên
địa hình xâm thực tạo bởi các lớp đất tàn tích.
Các lớp đất phân bố dọc tuyến tràn gồm có:
- Lớp 2a: Á sét vàng nâu, ít sỏi sạn, trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa, dày
khoảng 1,0÷2,2 m.
- Lớp 3a: Á sét màu đỏ nâu, chứa nhiều sạn sỏi, trạng thái cứng, kết cấu chặt.
Bề dày trên 8m.
1.5.5. Địa chất tuyến cống:
Tuyến cống nằm ở vai phải tuyến đập, trên sườn đồi, vuông góc với tuyến đập.
Các lớp đất ở tuyến cống gồm có: Lớp 2a dày trên dưới 3m và lớp 3a có bề dày
trên 7m.
BẢNG 1-9: CHỈ TIÊU CƠ LÝ CÁC LỚP ĐẤT TUYẾN ĐẬP TRÀN, CỐNG 2.
Chỉ tiêu cơ lý 1b 1c 2a 2b 3a 3b
Độ ẩm tự nhiên W (%) 20,7 41,6 19,9 12,8 18,2 19,2
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Dung trọng tự nhiên γ
w
(G/cm
3
)
1,82 1,74 1,96 1,89 2,04 1,94
Dung trọng khô γ
c
(G/cm
3
)
1,58 1,23 1,63 1,67 1,72 1,63
Tỷ trọng ∆

2,69 2,68 2,69 2,76 2,69 2,69
Hệ số rỗng ε
0,68 1,19 0,65 0,52 0,56 0,57
Độ rỗng n (%) 40,3 54,3 39,3 39,3 35,8 36,4
Độ bão hoà G (%) 81,7 93,7 80,7 55,0 87,6 90,4
Chỉ số dẻo I
d
14,7 20,1 14,7 13,6 10,6 13,5
Độ sệt I
s
<0 0,84 <0 <0 0,01 0,13
Lực dính C (kG/cm
2
) 0,28 0,09 0,25 0,24 0,23 0,22
Góc ma sát trong ϕ (độ)
15
o
7
o
16
o
17
o
30 18
o
20
o
Hệ số nén lún a
1-2
(cm

2
/kG) 0,018 0,04 0,018 0,022 0,016 0,02
Hệ số thấm k (cm/s) 5x10
-5
3,5x10
-5
3,1x10
-5
2,9x10
-5
4,8x10
-5
4,2x10
-5
1.5.6. Địa chất tuyến kênh:
Tuyến kênh hầu hết chạy men theo chân đồi nên hầu như kênh đào vào trong
lớp tàn tích 2a hoặc 2b là các lớp á sét, khả năng thấm nước kém.
1.6. Vật liệu xây dựng:
1.6.1. Vật liệu đất:
- Bãi vật liệu 1: gồm có bãi 1A và 1B.
Bãi 1A: Phân bố sườn đồi trong lòng hồ ở nhánh suối phía Tây Bắc tuyến đập.
Đất á sét màu nâu đỏ, chứa ít sỏi sạn, trạng thái cứng.
Bãi 1B: Phân bố ở sườn đồi gần đường đi vào đơn vị bộ đội. Chiều dài bãi
khoảng 500m, rộng 20m, bề dày khai thác 4m. Đất á sét vàng xám, chứa sạn sỏi, trạng
thái cứng.
- Bãi 2: Nằm ở phía hạ lưu đập ngay cạnh đường đi vào tuyến đập, cách tuyến
đập 150m đến 650m. Chiều dài bãi 500m, rộng 60m, bề dày khai thác 4m. Đất sét nâu
đỏ, vàng, mịn, hầu như không chứa sỏi sạn, trạng thái cứng.
- Bãi 3: Nằm ở thôn 5A cách tuyến đập khoảng 1,2km – 1,7km, nằm cạnh
đường vào tuyến đập. Chiều dài bãi 200m, rộng 50m, bề dày khai thác 4m. Đất á sét

vàng, nâu vàng, chứa dăm sạn, trạng thái cứng.
Bảng 1-10: Chỉ tiêu cơ lý các bãi vật liệu.
Chỉ tiêu cơ lý Bãi 1A Bãi 1B Bãi 2 Bãi 3 Bãi 4
Độ ẩm tự nhiên W(%) 23,24 16,33 13,4 33,98 16,43
Độ ẩm tốt nhất (%) 23,04 18,81 20,47 29,13 18,26
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Dung trọng khô γ
max
(G/cm
3
)
1,62 1,69 1,6 1,59 1,54
Chế bị dung trọng khô γ
k
(G/cm
3
)
1,6 1,66 1,58 1,56 1,51
Dung trọng ướt γ (G/cm
3
)
2,01 2,01 1,95 2,06 1,83
Độ rỗng n (%) 39,24 37,1 36,67 40,68 38,27
Lực dính C (kG/cm
2
) 0,25 0,2 0,28 0,26 0,26
Góc ma sát trong ϕ (độ)
16030 19030 180 18050 180

Hệ số thấm K(cm/s) 2,1x10
-6
7,3x10
-6
6,5x10
-5
2,5x10
-6
5x10
-6
1.6.2. Vật liệu đá, cát sỏi:
Đá: Khai thác tại núi Ngọc Linh (huyện Đăk Tô) cách công trình khoảng 40km
do xí nghiệp khai thác Đăk Tô tiến hành.
Cát sỏi: Chuyên chở từ thị xã Kon Tum tới, khoảng cách chở là 40km bằng
phương tiện cơ giới.
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 2
ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1. Tình hình dân sinh kinh tế:
2.1.1. Dân số và lao động:
Xã Đăk Ui là một xã miền núi thuộc Huyện Đăk Hà, Tỉnh Kon Tum. Toàn xã
có tổng số dân 4411 người, riêng vùng hưởng lợi dự án là 4 thôn: Thôn 3, thôn 6, thôn
8 và thôn 10. Các thôn này có 329 hộ với dân số là 1798 người. Đồng bào ở đây chủ
yếu là dân tộc thiểu số, sản xuất chính là nông nghiệp và đã có tập quán canh tác lúa
nước.
2.1.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp – kinh tế vùng:
Xã Đăk Ui có tổng diện tích đất tự nhiên là 11.775 ha, trong đó đất sản xuất
nông nghiệp là 1.520 ha, đất lâm nghiệp là 9.570 ha, số còn lại là đất thổ cư và đất

chuyên dùng. Trong 1.520 ha đất sản xuất nông nghiệp có khoảng 450ha có khả năng
canh tác lúa nước nhưng hiện tại chỉ được đầu tư khai thác rất ít và sản xuất phần lớn
còn phụ thuộc vào thiên nhiên.
2.1.3. Cơ sở hạ tầng sản xuất và sinh hoạt:
Toàn xã hiện có 01 trạm xá, 01 trường trung học cơ sở và 7 trường tiểu học là
trường tạm. Hiện tại, giao thông trong vùng chủ yếu là đường đất, mùa mưa đi lại khó
khăn. Hệ thống truyền thanh, truyền hình trong xã hầu như chưa có. Đồng bào sản
xuất nông nghiệp là chính nhưng chỉ có 01 công trình thủy lợi phục vụ tưới là đập Đak
Uy 2 với diện tích phụ trách là 60 ha. Ngoài ra do bức xúc vì thiếu nước nên đồng bào
có làm một số đập bối nhưng khi lũ về thì bị nước cuốn trôi.
2.2. Hiện trạng cụm công trình đầu mối:
2.2.1. Hiện trạng khu vực:
Trên địa bàn huyện đại đa số cụm đầu mối đến nay đều xuống cấp ở từng mức độ khác
nhau, riêng xã Hà Mòn, xã Đăk Mar, thị trấn các công trình này chủ yếu do nhân dân tự đắp, nhà
nước ủng hộ vật tư hoặc các Nông trường quản lý, được thiết kế không bài bản, các công trình
này nước trữ lượng ít, tràn xả lũ, cống lấy nước và hệ thống kênh dẫn không có, chỉ có đập đất
ngăn hợp thủy hoặc khe suối nhỏ tạo thành hò trữ nước dùng máy bơm đẩy từ hồ lên tưới cho Cà
phê trên lưu vực xung quanh lòng hồ.
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Khu tưới có tổng diện tích tưới lúa là 40 ha (kể cả bên tả và bên hữu) có thể mở
rộng thành 90ha. Toàn bộ diện tích này đã được dân khai hoang để trồng lúa nước
nhưng do thiếu thốn nguồn nước nên chỉ 25 ha được canh tác trong vụ hè thu (mùa
mưa), còn vụ đông xuân (mùa khô) đa số diện tích bị bỏ trống do không có nước tưới.
2.2.2. Phương hướng phát triển:
Cần đầu tư khai thác hết toàn bộ diện tích có thể tăng khả năng cung cấp lương
thực tự có của nhân dân, tạo điều kiện ổn định cuộc sống, xoá đói giàm nghèo và
khuyến khích nhân dân định canh định cư.
2.2.3. Nhu cầu dùng nước:

- Tạo nguồn tưới cho cây công nghiệp, rau màu 156 ha ở khu vực lòng hồ.
- Tăng lượng nước ngầm cho sinh hoạt, tạo cảnh quan và cải thiện môi trường sống
của nhân dân trong vùng hưởng lợi.
- Kết hợp giữa thủy lợi với giao thông nông thôn và bố trí khu dân cư, nhằm ổn định
và nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng.
Phương án tưới:
- Diện tích tưới của hồ ở hạ lưu:
Hạng mục
Vụ chiêm xuân Vô hè thu
Lúa
Rau màu, cây
công nghiệp
Lúa
Rau màu, cây
công nghiệp
Diện tích ( ha ) 90 44 40 44
Tổng ( ha ) 134 84
Tỷ lệ diện tích(%) 67 33 48 52
- Nhu cầu dùng nước:
Tháng Q(m
3
/s) W(10
6
m
3
) Tháng Q(m
3
/s) W(10
6
m

3
)
I 0.1577 0.422
VII
0.0349 0.093
II 0.2436 0.589 VIII 0.0216 0.058
III 0.2455 0.658
IX
0 0
IV 0.0954 0.247 X 0 0
V 0.0216 0.058 XI 0.1536 0.398
VI 0.005 0.013 XII 0.1757 0.471
- MNKCĐK = 698 ( m)
- Tổng tổn thất: [∆Z] = 0,5 (m)
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
PHẦN II

THIẾT KẾ CƠ SỞ
CHƯƠNG 3: QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 3

QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
3.1. Chọn vùng tuyến xây xây dựng công trình:
Qua việc phân tích và căn cứ vào các điều kiện địa hình, địa chất, nhiệm vụ công
trình… Sơ bộ chọn tuyến công trình như sau:
- Chọn tuyến đập nằm ở thượng nguồn sông Đăk Hà.
- Bên bờ trái nhìn từ thượng lưu tuyến đập có địa hình hẹp nên rất thuận lợi cho
việc bố trí tràn xả lũ.
- Tuyến cống được bố trí phía bên phải của tuyến đập nhìn từ thượng lưu tuyến đập.
3.2. Qui mô công trình:
3.2.1. Đập:
Căn cứ vào trữ lượng và các chỉ tiêu cơ lý của vật liêu xây dựng đập, ta chọn
hình thức đập là đập đồng chất, có thiết bị thoát nước thấm kiểu lăng trụ và kiểu áp
mái, để tăng độ ổn định cho đập và giảm lưu lượng thấm cho đập.
3.2.2. Đường tràn:
Như trên ta đã phân tích thì tuyến tràn được bố trí ở sườn đồi bên trái của tuyến
đập. Do có địa hình thuận lợi nên khối lượng đào tràn sẽ ít hơn, địa chất nền tương đối
tốt nên việc xử lý nền tràn sẽ không tốn kém nhiều.
Với tuyến tràn đã chọn và từ những phân tích trên ta chọn phương án đường tràn
dọc, với hình thức là ngưỡng đỉnh rộng, không có cửa van điều tiết.
3.2.3. Cống:
Cống được bố trí ở phía bờ phải của tuyến đập, trên sườn đồi, vuông góc với
tuyến đập. Cống làm nhiệm vụ dẫn nước phục vụ cho khu tưới, với hình thức là cống
hộp, chảy không áp, làm bằng bê tông cốt thép.
3.3. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:
3.3.1. Cấp công trình:
Theo quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi “QCVN 04-05:2012
/BNNPTNT”, cấp công trình được xác định theo hai điều kiện:
Theo nhiệm vụ công trình:
Công trình cấp nước tưới cho 156 ha diện tích đất canh tác nông nghiệp. Ta xác
định được công trình là cấp III.

SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Theo điều kiện nền và chiều cao công trình:
Sơ bộ xác định chiều cao công trình theo công thức sau:
H = MNDBT
sơ bộ
- ∆
đáy
+ d. (3-1)
Trong đó:
- H: chiều cao công trình.
- MNDBT
sơ bộ
: cao trình mực nước dâng bình thường sơ bộ (được xác định
căn cứ vào tài liệu nhu cầu dùng nước, địa chất thuỷ văn ). Từ ∑nhu cầu dùng nước
ta tra quan hệ Z~V có Z ≈ 711,8m.
- d: độ cao an toàn kể đến độ dềnh do gió, chiều cao sóng leo ứng với
MNDBT
sơ bộ
, sơ bộ chọn d = 2m.
Thay các giá trị vào công thức (3–1), ta có:
H = 711,8 – 690,3+ 2 = 23,5 m.
Qua tính toán sơ bộ ta xác định được chiều cao đập khoảng 23,5m, đập trên nền
đất nhóm B. Ta xác định được công trình là cấp II.
Từ hai điều kiện trên ta có: công trình là cấp II.
3.3.2. Các chỉ tiêu thiết kế:

•
Từ cấp công trình (cấp II) và theo “QCVN 04-05:2012/BNNPTNT” ta xác định

được các thông số sau:
- Tần suất thiết kế: P% = 1%
- Tần suất lũ kiểm tra: P = 0.2%
- Tần suất lũ thiết kế dẫn dòng thi công: P = 10%
- Mức bảo đảm tưới: P = 85%
- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1
- Hệ số tin cậy: K
n
= 1,15
- Tuổi thọ công trình: T = 75 Năm

•
Theo TCVN 8216-2009 ta có :
- Tần suất gió ứng với MNDBT: P = 4%
- Tần suất gió ứng với mực nước lũ thiết kế: P = 50%
- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập:
+ Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng chủ yếu ( cơ bản ) : k
cb
= 1,3
+ Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng đặc biệt : k
đb
= 1,1
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
- Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập:
+ Với MNDBT : a = 0,7m
+ Với MNLTK : a’ = 0,5m
+ Với MNLKT : a” = 0,2m
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1

17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA
4.1. Tính toán mực nước chết (MNC) hồ chứa:
4.1.1 Khái niệm MNC:
MNC là cao trình giới hạn trên cùng của dung tích chết. Dung tích chết là thành
phần dung tích nằm dưới cùng của kho nước, không tham gia vào quá trình điều tiết
dòng chảy của công trình.
4.1.2. Mục đích và nhiêm vụ:
Do hồ chứa có nhiệm vụ tưới nên MNC và dung tích chết trong hồ được xác
định theo các điều kiện sau:
+ Điều kiện đảm bảo tuổi thọ công trình: Trữ toàn bộ lượng bùn cát lắng đọng
trong suốt thời gian hoạt động của công trình: V
c
> V
bc
.T
Trong đó : V
bc
: Thể tích bùn cát bồi lắng hàng năm
T: Thời gian hoạt động của công trình
+ Điều kiện đảm bảo tưới tự chảy, MNC không được nhỏ hơn cao trình mực
nước tối thiểu để có thể đảm bảo được tưới tự chảy.
MNC > Z
min
Trong đó: Z
min
: Cao trình khống chế đầu kênh tưới
+ Đối với các nhà máy thuỷ điện, MNC và dung tích chết phải được lựa chọn sao

cho hoặc là công suất đảm bảo của nhà máy là lớn nhất, hoặc là đảm bảo cột nước tối
thiểu cho việc phát điện.
+ Đối với giao thông thuỷ ở thượng lưu, MNC phải là mực nước tối thiểu cho
phép tàu bè đi lại bình thường.
+ Đối với thủy sản, dung tích chết và MNC phải đảm bảo dung tích cần thiết cho
chăn nuôi cá và thuỷ sản khác.
+ Đối với yêu cầu về du lịch và bảo vệ môi trường, MNC và dung tích chết cần đảm
bảo yêu cầu tối thiểu cho du lịch và yêu cầu vệ sinh thượng hạ lưu hồ chứa.
4.1.3. Tính toán MNC:
* MNC được xác định theo hai yêu cầu sau:
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Theo yêu cầu bùn cát:
Với phương án cống lấy nước là cống bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật đặt
trong thân đập, chảy không áp. Khi đó mực nước chết tính theo điều kiện bồi lắng của
bùn cát được xác định theo công thức:
MNC
∇
=
bc
∇
+ a + h (4.1)
Trong đó:
bc
∇
: Cao trình bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình,
được xác định theo V
bc
.

a: Độ cao an toàn từ cao trình bùn cát đến đáy cống để tránh bùn cát bị cuốn vào
cống, chọn a = 0,5m.
h: Độ sâu cần thiết trước cống để lấy đủ lưu lượng thiết kế, chọn h =1,0m
h
a
MNC
Zbc
Hình 4-1: Sơ đồ tính MNC theo điều kiện bồi lắng bùn cát.
Xác định
bc
∇
:
∗
Xác định thể tích bùn cát lắng đọng:
V
bc
= V
bc năm
.T
Trong đó: T: Tuổi thọ công trình: T = 75 năm.
V
bc năm
: Thể tích bùn cát lắng đọng trong một năm.
Thay số: V
bc
= 1341.75 = 0,1006.10
6
(m
3
).

Tra quan hệ W~Z ta được: Z
bc
= 698 (m)
Thay tất cả vào (1) ta được:
MNC = Z
bc
+ a + h = 698 + 0,5 + 1,0 = 699,5 (m).
Tra quan hệ Z ~V ta được: V
c
= 0,25.10
6
(m
3
)
Theo yêu cầu tưới tự chảy:
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
19
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Cao trình MNC phải thoả mãn điều kiện về yêu cầu tưới tự chảy, tức là cao trình
MNC phải lớn hơn cao trình cần tưới. Để đảm bảo điều kiện cấp nước cho hạ lưu một
cách tốt nhất
Theo yêu cầu tưới tự chảy ta có:
ycMNC
∇≥∇
= Z
đk
+
Z∆
Trong đó : Z
đk

- Cao trình khống chế tưới tự chảy đầu kênh
(Theo kết quả tính toán thuỷ nông ta có Z
đk
= 698 (m)

Z∆
- Tổng tổn thất qua cống,
Z∆
= 0,5m
Thay số ta được:
ycMNC
∇≥∇
= 698 + 0,5 = 698.5(m)
Tra quan hệ Z ~V ta được: V
c
= 0,230.10
6
(m
3
)
Vậy, từ hai điều kiện trên ta chọn
MNC
∇
= 698,5(m) ứng với V
c
= 0,230.10
6
(m
3
)

4.2. Tính toán MNDBT và dung tích hồ:
4.2.1. Trường hợp điều tiết:
Thực tế của quá trình điều tiết là để cân bằng lượng nước đến và lượng nước
dùng, để đảm bảo cho nhu cầu dùng nước đã đặt ra.
Theo tài liệu thuỷ văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và nhu cầu dùng
nước trong năm của hồ chứa ta thấy:
W
đến85%
= 3,677478.10
6
m
3
> W
dùng85%
= 3,007478.10
6
m
3
.
Từ đó ta thấy lượng nước đến trong năm luôn đáp ứng đủ nhu cầu dùng nước
trong năm đó. Vì vậy ta chỉ cần tính toán với trường hợp hồ điều tiết năm.
4.2.2. Phương pháp tính toán:
Sử dụng phương pháp lập bảng với cách giải theo nguyên lý cân bằng nước (so
sánh quá trình dòng chảy đến kho nước và quá trình cấp nước của kho nước). Để từ đó
có kế hoạch và biện pháp sử dụng nước đạt hiệu quả kinh tế nhất.
Tính toán điều tiết bỏ qua tổn thất:
Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thủy lợi.
Cột 2: Số ngày của từng tháng.
Cột 3: Lưu lượng nước đến bình quân tháng.
Cột 4: Lưu lượng nước dùng bình quân tháng.

Cột 5: Tổng lượng nước đến của từng tháng. (5) = (3)x(2).
Cột 6: Tổng lượng nước dùng của từng tháng. (6) = (4)x(2).
Cột 7: Lượng nước thừa hàng tháng. (7) = (5) – (6).
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
20
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật công trình
Cột 8: Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước. (8) = (6) – (5).
Cột 9: Lượng nước tích trong hồ hàng tháng.
Cột 10: Lượng nước xả thừa.
Bảng 4-1: Tính toán điều tiết bỏ qua tổn thất.
Tháng
∆t Q
đến
q
dùng
W
đến
W
dùng
∆V (triệu m
3
) V
tích
V
xả
(ngày) (m
3
/s) (m
3
/s) (triệu m

3
)(triệu m
3
) ∆V+ ∆V- (triệu m
3
)
(triệu
m
3
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
250
5 31 0,043 0,0216 126,688 57,853 68,835 318,835
6 30 0,051 0,005 145,411 12,960 132,451 451,286
7 31 0,073 0,0349 215,076 93,476 121,599 572,885
8 31 0,18 0,0216 530,323 57,853 472,470 1045,355
9 30 0,415 0 1183,248 0,000 1183,248 2009,294 219,309
10 31 0,153 0 450,775 0,000 450,775 2009,294 450,775
11 30
0,088 0,1536 250,906 398,131 147,226 1862,068
12 31 0,06 0,1757 176,774 470,595 293,820 1568,248
1 31 0,073 0,1577 215,076 422,384 207,308 1360,940
2 28 0,047 0,2436 125,073 589,317 464,244 896,695
3 31 0,046 0,2455 135,527 657,547 522,020 374,675
4 30 0,043 0,0954 122,602 247,277 124,675 250,000
Cộng 1,272 1,1546 3677,4783007,3942429,3781759,29412719,577670,084
Vậy khi chưa kể đến tổn thất ta có dung tích hữu ích hồ: V
hi
= 1,7593.10
6

m
3
⇒
Dung tích hồ: V
h
= V
hi
+ V
c
= 1,7593.10
6
+ 0,230.10
6
= 1,9893.10
6
m
3
Tra quan hệ lòng hồ ta được : MNDBT = 708,09 (m).
Tính toán điều tiết có kể đến tổn thất:
Bảng (4-2) và bảng (4-3) tính toán cho trường hợp điều tiết 1 lần độc lập với
phương án trữ sớm. Các cột trong bảng được giải thích như sau:
Trong đó
- Cột 1 : Thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thủy văn
- Cột 2 ,3 : Tổng lượng nước đến và nước dùng tương ứng ở với các tháng ở cột
1 ( m3)
- Cột 4 : Dung tích hồ chứa kể cả dung tích chết khi chưa tính tổn thất
SVTH: Phạm Văn Hải Lớp: 44C1
21