Thiết kế hồ chứa nước cầ sâm

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây,do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu,nạn hạn hán và lũ
lụt thường xuyên xảy ra và có sức tàn phá rất lớn, nạn chặt phá rừng làm nương rẫy
của đồng bào đã làm mất đi tầng phủ tự nhiên gây ra tình trạng xói mòn nghiêm
trọng, môi trường bị ô nhiễm đã có tác động xấu đến sự phát triển kinh tế của đất
nước ta. Để hạn chế những bất lợi đó cần phải có những giải pháp công trình. Công
trình thủy lợi Cầ Sâm được xây dựng với mục đích tạo cơ sở hạ tầng để khai thác
tiềm năng đất đai canh tác, nguồn sinh thủy nhằm ổn định, định canh, định cư cho
đồng bào dân tộc, nâng cao đời sống nhân dân.
Hiện tại công trình Cà Sâm được xây dựng bởi đập bổi tạm thời do nhân dân tự
làm bằng đất (xây năm 1979), đập cao 3m, dài 15m. Hệ thống đơn giản không có
cống lấy nước, không có tràn lũ. Hệ thống lấy nước trực tiếp từ kênh đào thông với
đập, kênh còn kết hợp tháo lũ nhỏ. Hàng năm thường xuyên xảy ra lũ lớn thì nước
tràn qua đập gây hư hỏng, khu lòng suối đập được gia cố cọc tre kiểu đập dâng hàng
năm phải sửa chữa rất tốn kém. Mặt khác vì đập bổi thấp, khả năng điều tiết không
có nên không phát huy được mặt lợi,hạn chế mặt hại của nguồn nước. Hiện tại công
trình phục vụ tưới cho diện tích 30 ha của các thôn 5, 6, 7 xã Đak La, huyện Đak Hà,
chủ yếu tưới cho vụ mùa vì vụ này thời vụ năm trong mùa mưa, lượng nước dùng
cho cây trồng ít, mặt khác khu tưới nằm ở cao độ thấp ở thung lũng nên không cần
điều nước cao.
Về mùa khô, khu tưới không chịu ảnh hưởng lũ lụt nhưng không chủ động được
nước tưới. Đầu mùa khô sửa chữa lại toàn bộ công trình tạm mới phục vụ tưới được
diện tích 30 ha. Theo quy hoạch để đảm bảo tưới cho 150 ha đất đai, cung cấp nước
sinh hoạt cho nhân dân trong vùng, phòng lũ khi mùa lũ đến của khu vực cần xây
dựng hồ Cà Sâm mở rộng và nâng cấp hệ thống kênh mương.
Căn cứ vào tình hình thực trạng hệ thống thủy lợi của khu vực và nhiệm vụ của
công trình, cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS-TS Nguyễn Cảnh Thái em
chọn đề tài báo cáo tốt nghiệp là : “Thiết kế Hồ chứa nước Cầ Sâm phương án 2”.
Nhiệm vụ của Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Hồ chứa nước Cầ Sâm phương án 2
thuộc xã Đăk La huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum với yêu cầu là trên cơ sở nghiên cứu,

phân tích các tài liệu cơ bản được giao: Điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế, hiện
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
trạng thuỷ lợi để đưa ra giải pháp công trình cấp nước hợp lý. Đề tài thiết kế Hồ
chứa nước Cầ Sâm phương án 2 được giao với các phần chính:
Phần thứ nhất: Tình hình chung,tài liệu thiết kế
Phần thứ hai : Thiết kế cơ sở
Phần thứ ba : Thiết kế kỹ thuật các công trình đầu mối
Phần thứ tư : Chuyên đề kỹ thuật.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
MỤC LỤC
PHẦN I. TÌNH HÌNH CHUNG,TÀI LIỆU THIẾT KẾ 1
CHƯƠNG I : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1
1.Vị trí địa lý: 1
2. Đặc điểm địa hình, địa mạo: 1
3. Điều kiện địa chất vùng lòng hồ Cầ Sâm: 2
3.1. Địa tầng : 2
3.2. Địa chất thủy văn: 2
4. Điều kiện địa chất công trình đầu mối: 2
4.1.Tuyến đập: 2
4.1.1.Địa tầng: 2
4.1.2.Địa chất thủy văn: 3
4.2.Tuyến tràn: Địa tầng gồm các lớp sau: 3
4.3.Tuyến cống: (bố trí bên vai trái đập) 4
5.Mỏ vật liệu: 4
5.1.Mỏ số I: 4
5.2. Mỏ số II: 5
6. Điều kiện giao thông: 5
7. Điều kiện khí tượng thủy văn: 5

7.1. Đặc điểm lưu vực: 5
7.2. Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn : 6
7.2.1. Khí tượng: 6
7.2.2. Thuỷ văn: 7
8. Các tài liệu cơ bản: 8
CHƯƠNG II:TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ
VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 11
1. Điều kiện dân sinh kinh tế: 11
2. Nhiệm vụ công trình: 12
PHẦN II. THIẾT KẾ CƠ SỞ. 13
CHƯƠNG III. LỰA CHỌN VÙNG TUYẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH. 13
1. Đề xuất phương án công trình: 13
2.Chọn tuyến công trình đầu mối: 13
CHƯƠNG IV. NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ.
15
I - NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH. 15
II - CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ. 15
1- Cấp công trình: 15
2- Các chỉ tiêu thiết kế công trình: 16
3- Tải trọng và tác động: 16
CHƯƠNG V. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA. 18
I. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH BÙN CÁT (Zbc) VÀ TỔNG LƯỢNG BÙN CÁT CẢ THỜI GIAN SỬ
DỤNG CỦA HỒ CHỨA (Vbc). 18
II. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MỰC NƯỚC CHẾT VÀ DUNG TÍCH CHẾT. 19
1. Tính toán cao trình mực nước chết (MNC). 19
2. Tính toán dung tích chêt(Vc): 21
1 Mục đích. 21
2 Ý nghĩa. 21
3. Các tài liệu tính toán: 21
4. Nguyên lý tính toán. 22

5. Quá trình tính toán: 22
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ. 28
I. MỤC ĐÍCH - NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN: 29
II. TÀI LIỆU TÍNH TOÁN - PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN. 29
III. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ. 29
1. Chọn hình thức và kết cấu công trình tràn. 29
2. Tuyến tràn: 29
3. Phương pháp tính điều tiết lũ. 30
IV. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ KHI CÓ XÉT ĐẾN CO HẸP BÊN: 35
V.tính toán đIỀU TIẾT LŨ Vươt TẦN SUẤT(P=0,1%). 38
PHẦN III. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI. 40
CHƯƠNG VII. THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT. 40
I. CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ: 40
II. XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP: 40
1-Các thông số tính toán: 40
2-Các trường hợp tính toán: 40
III- CẤU TẠO MẶT CẮT ĐẬP. 45
1- Xác định bề rộng đỉnh đập B: 45
2-Mái đập và cơ đập: 46
3. Xử lý nền: 46
4. Bảo vệ mái thượng hạ lưu đập: 47
4- Thiết bị tiêu nước thấm qua đập: 48
5- Các kích thước cơ bản của đập đất 49
IV - TÍNH TOÁN THẤM QUA ĐẬP VÀ NỀN. 50
1. Mục đích - nhiệm vụ: 50
2. Phương pháp tính thấm và các giả thiết: 50
3. Trường hợp tính toán: 51
4. Tính toán thấm cho mặt cắt lòng sông: 52

5. Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi trái: 60
6. Tính toán thấm cho mặt cắt sườn đồi phải: 62
7- Tính toán tổng lượng nước thấm qua đập: 64
V- TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI ĐẬP ĐẤT. 65
1- Trường hợp tính toán: 65
2- Tài liệu tính toán: 66
3-Tính toán ổn định mái bằng phương pháp cung trượt: 66
4- Đánh giá tính hợp lý của mái. 83
84
CHƯƠNG VIII. THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN THÁO LŨ. 84
I. TÀI LIỆU THIẾT KẾ. 84
II. VỊ TRÍ TUYẾN VÀ HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH TRÀN 84
III. BỐ TRÍ CHUNG 84
IV. CÁC THÀNH PHẦN CÔNG TRÌNH 85
1. Tường cánh trước ngưỡng tràn ( Tường hướng dòng): 85
2. Ngưỡng tràn: 86
3. Trụ pin: 86
4. Cầu giao thông để quản lý: 86
5. Dốc nước: 87
5.1 Đoạn thu hẹp dần. 87
5.2 Đoạn thân dốc lăng trụ. 87
V. TÍNH TOÁN THUỶ LỰC DỐC NƯỚC. 87
1. Cấu tạo: 88
2. Phương pháp tính: 88
3. Tính toán thuỷ lực đoạn thu hẹp đầu dốc nước: 89
4. Tính toán thuỷ lực đoạn thân dốc nước: 97
5. Kiểm tra xói tại mặt cắt cuối dốc nước: 105
6. Tính toán đoạn cong trong dốc nước: 105
7. Tính toán hàm khí trong dốc nước: 107
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
8. Xác định cao trình đỉnh tường bên dốc nước: 108
V. TÍNH TIÊU NĂNG CUỐI DỐC NƯỚC 108
1. Mục đích tính toán: 108
2. Hình thức tiêu năng: 108
3.Tính toán kênh dẫn hạ lưu: 108
4. Xác định hình thức nối tiếp chảy đáy và lưu lượng tiêu năng: 110
5. Tính toán bể tiêu năng: 111
VI. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG BÊN TRÀN. 114
1.Mục đích: 114
2. Trường hợp tính toán 114
3. Tài liệu tính toán: 114
4. Mặt cắt tính toán: 115
CHƯƠNG IX. THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC. 122
I . CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ: 122
II. NHIỆM VỤ VÀ HÌNH THỨC CỐNG: 122
1. Nhiệm vụ tính toán và cấp công trình: 122
2. Hình thức cống: 122
3 Sơ bộ bố trí cống: 123
III. THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG. 123
1. Thiết kế mặt cắt kênh: 124
2. Kiểm tra điều kiện không xói: 124
3. Tính độ sâu nước trong kênh ứng với cấp lưu lượng thiết kế: 126
IV. TÍNH KHẨU DIỆN CỐNG. 126
1. Trường hợp tính toán: 126
2. Tính toán bề rộng cống: 127
3. Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống 132
V. KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY VÀ TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG 134
1. Trường hợp tính toán: 134
3. Kiểm tra trạng thái chảy trong cống: 136

4. Tính toán tiêu năng theo cấu tạo: 145
VI. CHỌN CẤU TẠO CỐNG. 145
1. Cửa vào, cửa ra: 145
2. Thân cống: 146
3. Tháp van. 147
VII. TÍNH NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐNG. 148
1.Các trường hợp tính toán. 148
2. Các tài liệu tính toán. 148
PHẦN IV. CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT. 155
CHƯƠNG X. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG. 155
I. MỤC ĐÍCH VÀ TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN. 155
1. Mục đích. 155
2. Trường hợp tính toán. 155
II.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỐNG NGẦM. 155
1. Mục đích: 155
3. Nội dung của phương pháp: 155
4. Xác định biểu đồ Mômen uốn cho mặt cắt tính toán. 156
5. Xác định biểu đồ lực cắt cho mặt cắt tính toán: 160
6. Xác định biểu đồ lực dọc: 162
III. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP. 164
1. Các mặt cắt tính toán: 164
2. Các thông số tính toán: 165
3. Tính toán cốt thép dọc chịu lực: 166
4. Tính toán cốt thép ngang ( cốt xiên ): 174
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
PHẦN I. TÌNH HÌNH CHUNG,TÀI LIỆU THIẾT KẾ
CHƯƠNG I : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.Vị trí địa lý:
Hồ chứa Cầ Sâm thuộc xã Đak La, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum. Công trình

đầu mối cách trung tâm huyện lỵ Đak Hà khoảng 11 km, theo đường QL14. Trong
đó có đường liên thôn là 4 km. Dựa vào cơ sở nghiên cứu bản đồ tỉ lệ 1/50.000 và
thực địa, vị trí xây dựng hồ chứa có toạ độ :
14
0
26’ đến 14
0
28’ Vĩ độ Bắc
107
0
56’ đến 107
0
57’ Kinh độ Đông
2. Đặc điểm địa hình, địa mạo:
Vùng dự án công trình thủy lợi Cầ Sâm nằm dọc theo thung lũng của suối Cầ
Sâm thuộc xã Đak La, huyện Đak Hà. Khu vực mặt đất có độ dốc <5% nằm dọc hai
bên khe suối rộng trung bình 200m dài 2500m. Khu vực có độ dốc 5-10% phần lớn
tập trung ở hạ lưu khu dự án, chiều rộng trung bình 400-800m, dài 1200-1300m và
dọc bờ hữu của suối Cầ Sâm với chiều rộng 200- 400m dài 2500m
Vùng dự án bị chia cắt bởi những khe suối cạn ngắn và độ dốc lớn.
Địa hình lưu vực có độ dốc khoảng 5-10%, đầu lưu vực 20-25%, chiều rộng lưu
vực 1-1,5km, chiều dài lưu vực 4km, chiều dài suối chính 2km, độ dốc lòng suối 0,8%.
Độ che phủ trên bề mặt lưu vực kém, lưu vực được khai phá nhiều trồng cao
su, cà phê. Rừng ở lưu vực chủ yếu là rừng le, rừng tái sinh. Diện tích rừng hiện nay
khoảng 40-45%
Trên diện tích vùng dự án công trình hiện tại được canh tác cây nông nghiệp
ngắn ngày như mì, bắp, cây công nghiệp dài ngày như Cà phê, các khu dân cư ở xen
kẽ nhau trong lưu vực.
Địa mạo khu vực này gồm 2 dạng chính:
-Địa mạo dạng bào trụi: Bao gồm các sườn từ đường phân thủy kéo dài

xuống tận chân đồi. Nham thạch ở đây chủ yếu là các lớp á sét màu sám vàng, nâu
đỏ, loang lỗ xám trắng, bên dưới là sét màu sám nâu, xám đen, bề dày > 15m
-Địa mạo tích tụ: Phân bố chủ yếu tại phạm vi lòng và thềm suối, khu vực các
chân đồi thấp. Nham thạch là đất á sét, á cát, bùn á sét lẫn nhiều tạp chất hữu cơ chưa
bị phân hủy hết có màu sám đen, xám xanh, bề dày chung khoảng 6÷10m
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 1 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
3. Điều kiện địa chất vùng lòng hồ Cầ Sâm:
3.1. Địa tầng :
Phạm vi sườn và mái đồi bao bọc xung quanh phạm vi lòng hồ chứa Cầ Sâm
là phạm vi phân bố của các lớp đất á sét nặng, đất sét màu sám vàng, nâu đỏ, xám
trắng đến xám xanh, xám đen bề dày từ 5÷15m. Khu vực lòng hồ và thềm suối gồm
các lớp bùn sét, đất sét, á sét nhẹ, á cát lẫn tạp chất hữu cơ màu xám nâu, xám đen,
có bề dày từ 5÷10m. Bên dưới là các lớp đá cát bột sét kết có mức độ phong hóa
khác nhau thuộc hệ tầng Kontum. Trong khu vực lòng hồ không có các mỏ khoáng
sản quý, các cơ sở công nghiệp cũng như các tuyến đường giao thông quan trọng.
3.2. Địa chất thủy văn:
Nguồn cung cấp nước cho lòng hồ chủ yếu là nước mưa và nước lũ. Về mùa
mưa, nước lũ có đặc điểm là lên nhanh và cũng rút nhanh do bề mặt địa hình tương
đối dốc. Về mùa khô nguồn cung cấp nước chủ yếu là suối Cầ Sâm , dòng chảy tuy
bị thu hẹp lại nhiều so với mùa mưa nhưng lưu lượng nước vẫn khá lớn và duy trì
dòng chảy thường xuyên quanh năm. Nước ngầm chỉ tồn tại trong các lớp đất tại
phạm vi lòng và thềm suối và khu chân đồi. Hướng nước ngầm chủ yếu là bổ sung
cho nước suối.
4. Điều kiện địa chất công trình đầu mối:
4.1.Tuyến đập:
4.1.1.Địa tầng:
+ Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng: Bùn sét lẫn nhiều tạp chất hữu cơ chưa phân hủy
hết và dễ cỏ cây màu sám nâu sẫm, xám đen. Đất bão hòa nước kết cấu rất kém chặt,
trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy. Lớp này phân bố tại phạm vi lòng suối, bề dày từ

0,3÷0.5m
+Lớp 1b: Đất thổ nhưỡng: Á sét nhẹ lẫn rễ cỏ cây và tạp chất hữu cơ màu sám
đen. Đất hơi ẩm, kém chặt, lớp này phân bố tại các sườn đồi hai bên vai đập, bề dày
từ 0.2÷0.3m.
+Lớp 2: Đất sét nhẹ hạt cát lẫn tạp chất hữu cơ màu sám nâu, xám đen. Đất
bão hòa nước, kết cấu kém chặt, trạng thái dẻo mềm ÷ dẻo chảy. Lớp này nằm dưới
lớp 1a, phân bố tại phạm vi lòng hồ và thềm suối, bề dày lớp từ 2,8÷5,7m. Nguồn
gốc bồi tích aQ
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 2 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
+Lớp 3: Á sét nhẹ hạt cát lẫn ít sỏi nhỏ và tạp chất hữu cơ màu sám đen. Đất
bão hòa nước, kết cấu kém chặt, trạng thái dẻo mềm ÷ dẻo chảy . Lớp này phân bố
tại phạm vi lòng suối, bề dày lớp từ 2.5÷7 m.Nguồn gốc bồi tích aQ.
+Lớp 4:Á sét nặng lẫn sạm dăm màu nâu vàng, nâu nhạt. Đất ẩm, kết cấu chặt
vừa, trạng thái dẻo cứng. Dăm sạn còn cứng, d = 0.2÷2.0 cm, chiếm 15 ÷ 20 % phân
bố không đều. Lớp này nằm dưới lớp 1b, phân bố tại các sườn đỉnh đồi, chiều dày
lớp từ 2.1 ÷ 4.5m. Nguồn gốc sườn tích dQ.
+Lớp 5: Á sét nặng lẫn ít sạn màu xám vàng, xám trắng nâu đỏ loang lổ. Đất
ẩm, kết cấu chặt vừa. Lớp này nằm dưới lớp 4, bề dày lớp từ 3.0 ÷ 4.9 m. Nguồn gốc
tàn tích eQ.
+Lớp 6: Đất sét lẫn bụi màu xám xanh, xám đen, nâu sẫm. Đất ẩm, kết cấu rất
kém chặt, trạng thái dẻo mềm ÷ dẻo chảy. Lớp này nằm dưới lớp 5, bề dày chưa xác
định .Nguồn gốc tàn tích eQ.
4.1.2.Địa chất thủy văn:
Quan trắc mực nước suất hiện và ổn định tại các hố khoan trong phạm vi
tuyến đập cho thấy nước ngầm chỉ tồn tại một phần nhỏ trong các lớp phủ. Tại phạm
vi lòng suối mực nước nằm cách mặt đất từ 0.3 ÷ 0.4m. Tại hai bên vai đập, mực
nước cách mặt đất từ 1.2 ÷ 1.8m. Hướng nước ngầm chủ yếu bổ sung cho nước suối.
4.2.Tuyến tràn: Địa tầng gồm các lớp sau:
+ Lớp 1a: Đất thổ nhưỡng: Bùn sét lẫn nhiều tạp chất hữu cơ chưa phân hủy

hết và dễ cỏ cây màu sám nâu sẫm, xám đen. Đất bão hòa nước kết cấu rất kém chặt,
trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy. Lớp này phân bố tại đuôi tràn, bề dày 0.5m
+Lớp 1b: Đất thổ nhưỡng: Á sét nhẹ lẫn rễ cỏ cây và tạp chất hữu cơ màu sám
đen. Đất hơi ẩm, kém chặt, lớp này phân bố dọc sườn đồi, bề dày từ 0.2÷0.3m.
+Lớp 2: Đất sét nhẹ hạt cát lẫn tạp chất hữu cơ màu sám nâu, xám đen. Đất
bão hòa nước, kết cấu kém chặt, trạng thái dẻo mềm ÷ dẻo chảy. Lớp này nằm dưới
lớp 1a, phân bố tại đuôi tràn, bề dày lớp khoảng 4,5m. Nguồn gốc bồi tích aQ
+Lớp 3:Á cát ÷ cát thạch anh hạt mịn lẫn tạp chất hưu cơ màu sám nâu, xám
đen. Đất bão hòa nước, kết cấu kém chặt, trạng thái chảy.Lớp này nằm dưới lớp 2,
phân bố tại phạm vi đuôi tràn, bề dày chưa xác định. Nguồn gốc bồi tích aQ.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 3 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
+Lớp 4:Á sét nặng lẫn sạm dăm màu nâu vàng, nâu nhạt. Đất ẩm, kết cấu chặt
vừa, trạng thái dẻo cứng. Dăm sạn còn cứng, d = 0.2÷2.0 cm, chiếm 15 ÷ 20 % phân
bố không đều. Lớp này nằm dưới lớp 1b, phân bố tại các sườn đỉnh đồi, chiều dày
lớp từ 0.8 ÷2.4m. Nguồn gốc sườn tích dQ.
+Lớp 5: Á sét nặng lẫn ít sạn màu xám vàng, xám trắng nâu đỏ loang lổ. Đất
ẩm, kết cấu chặt vừa. Lớp này nằm dưới lớp 4, bề dày lớp từ 3.0 ÷ 4.9 m. Nguồn gốc
tàn tích eQ.
+Lớp 6: Đất sét lẫn bụi màu xám xanh, xám đen, nâu sẫm. Đất ẩm, kết cấu rất
kém chặt, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy. Lớp này nằm dưới lớp 5, bề dày chưa
xác định .Nguồn gốc tàn tích eQ.
4.3.Tuyến cống: (bố trí bên vai trái đập)
Địa tầng gồm các lớp sau:
+Lớp 1b: Đất thổ nhưỡng: Á sét nhẹ lẫn rễ cỏ cây và tạp chất hữu cơ màu sám
đen. Đất hơi ẩm, kém chặt, lớp này phân bố dọc sườn đồi, bề dày từ 0.2÷0.3m.
+Lớp 2:Á sét nặng lẫn sạm dăm màu nâu vàng, nâu nhạt. Đất ẩm, kết cấu chặt
vừa, trạng thái dẻo cứng. Dăm sạn còn cứng, d = 0.2÷2.0 cm, chiếm 15 ÷ 20 % phân
bố không đều. Lớp này nằm dưới lớp 1b, phân bố tại các sườn đỉnh đồi, chiều dày
lớp từ 1.4 ÷2.5m. Nguồn gốc sườn tích dQ.

+Lớp 3: Á sét nặng lẫn ít sạn màu xám vàng, xám trắng nâu đỏ loang lổ. Đất
ẩm, kết cấu chặt vừa. Lớp này nằm dưới lớp 2, bề dày chưa xác định. Nguồn gốc tàn
tích eQ.
+Lớp 4: Đất sét lẫn bụi màu xám xanh, xám đen, nâu sẫm. Đất ẩm, kết cấu rất
kém chặt, trạng thái dẻo mềm ÷ dẻo chảy. Lớp này nằm dưới lớp 3, bề dày chưa xác
định .Nguồn gốc tàn tích eQ.
5.Mỏ vật liệu:
Các mỏ địa chất có trữ lượng phong phú, cự li vận chuyển 100÷500m , trên
đồi trọc độ cao lớn hơn 500m, trong giai đoạn nghiên cứu khả thi đã khảo sát mỏ đất
1ha, trữ lượng khoảng 50 nghìn m
3
. Qua nghiên cứu đã xác định được 2 mỏ vật liệu
gồm mỏ I và mỏ II.
5.1.Mỏ số I:
Nằm tại sườn đồi phía thượng lưu vai phải của tuyến đập đất, cách tim tuyến
đập 200m(khoảng cách gần nhất). Đây là khu vực sườn đồi trồng mì, bắp và cà phê
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 4 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
của nhân dân. Cao độ bề măt địa hình từ +560 đến +568. Mỏ I có các thông số kỹ
thuật sau:
- Diện tích mỏ:94 200 m
2
- Khối lượng bóc bỏ:20 600 m
3
- Khối lượng khai thác trung bình : 242 000 m
3
5.2. Mỏ số II:
Nằm tại sườn đồi phía thượng lưu vai trái tuyến đập đất, cách tim tuyến đập
500m (khoảng cách gần nhất). Đây là khu vực sườn đồi trồng mì, bắp và cà phê của
nhân dân. Cao độ địa hình từ +558 đến trên +568m. Mỏ II có các thông số kỹ thuật

sau:
-Diện tích mỏ: 58 900 m
2
-Khối lượng bóc bỏ: 12 500 m
3
-Khối lượng khai thác trung bình : 183 000 m
3
Đất tại các bãi vật liệu là đất á sét nặng ít sạn màu nâu vàng, nâu nhạt. Đất hơi ẩm,
nửa cứng, kết cấu chặt vừa.
6. Điều kiện giao thông:
Khu đầu mối công trình Cầ Sâm cách QL 14 khoảng 4km về phía Tây, cách
trung tâm huyện Đak Hà 14km.Cách thị xã Kon Tum 14km về phía Bắc.Từ QL 14
vào đến công trình có 3 km đường đất, 1 km chưa có đường. Quốc lộ 14 hiện tại là
đường bê tông nhựa đường nên việc đi lại thuận tiện. Nối liền khu tưới là đường liên
thôn nối từ đường Quốc lộ qua các thôn 6, 7, 8 vào các thôn 9, 10, 11 của xã Đak Hà.
Đường liên thôn đã được tu sửa năm 1999, độ dốc nền đường đã hạ thấp nên đi lại
thuận tiện .
7. Điều kiện khí tượng thủy văn:
7.1. Đặc điểm lưu vực:
-Diện tích lưu vực : 4,3 km
2
-Chiều dài bình quân: 4 km
-Chiều rộng bình quân : 1,075km
-Độ dốc bình quân lòng suối : 0,8%
-Chiều dài lòng suối : 2 km
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 5 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
7.2. Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn :
7.2.1. Khí tượng:
Khí hậu ở đây chia làm 2 mùa rỏ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa

khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Mùa mưa chiếm 90% lượng mưa hàng năm,
mùa khô bị thiếu nước trầm trọng, nhu cầu dùng nước lớn nên phải có biện pháp
công trình giữ nước lại để điều tiết giữa 2 mùa.
Cách vùng dự án khoảng 10 km có trạm khí tượng Kon Tum đo các yếu tố khí
tượng từ năm 1917 đến nay. Điều kiện địa hình khu vực dự án giống điều kiện địa
hình khu vực trạm khí tượng Kon Tum; độ cao của vùng dự án tương đương độ cao
của vùng trạm khí tượng Kon Tum. Do vậy ta có thể mượn tài liệu khí tượng của
trạm Kon Tum phục vụ cho việc tính toán tài liệu khí tượng cho vùng dự án Cầ sâm.
Các thông số cơ bản về khí tượng của vùng dự án như sau:
+ Nhiệt độ :- Trung bình năm 22-23
0
C
- Trung bình thấp nhất 13
0
C (tháng 1)
- Trung bình cao nhất 33,4
0
C(tháng 4)
- Tổng nhiệt độ vụ Đông Xuân là 4031
0
C, vụ Hè Thu 4424
0
C
+ Độ ẩm : - Mùa khô độ ẩm giảm dưới 80%
- Tháng 2 khô nhất , độ ẩm 70%
- Tháng 8 độ ẩm lớn nhất 88%
+ Bốc hơi :
Phân phối lượng bốc hơi Piche tháng, trạm Kon Tum và tổn thất bốc hơi mặt
nước tuyến công trình: Đơn vị : (mm)
Đặc Trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TB năm

Zpiche
175,7 182 211 169 114 74,5 67,9 61,9 60,5 88,4 123 154 1481,7
Zlv
111 115 133 107 72,1 47,0 42,8 39,1 38,2 55,8 77,6 97,4 950,9
∆Z
71,7 74,1 86,0 69,1 46,7 30,4 27,7 25,3 24,7 36,1 50,2 63,0 604,9
+ Gió : Hướng gió thịnh hành trên khu vực là gió Đông-Nam vào mùa mưa,
gió Tây-Nam vào mùa khô. Tốc độ gió trung bình 3÷3,5m/s. Tốc độ gió tính toán
ứng với các tần suất thiết kế như sau:
Bảng 1-1 : Vận tốc gió tính toán ứng với các tần suất tính toán
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 6 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
Vận tốc gió ứng với tần suất P%(m/s)
1,5% 4% 50% Thực đo
V
max
=27m/s
Không kể
hướng gió
Đông 21 20 13
Tây 26 23 9
Nam 23 19 7
Bắc 19 13 8
+ Mưa : Lượng mưa vào tháng 5 và 6 tăng cao rõc rệt có nhiều nơi xảy ra mưa
rào với cường độ lớn. Biến trình mưa là biến trình kép, một cực đại mưa vào tháng 5,
một cực đại vào tháng 8. Lượng mưa bình quân nhiều năm phổ biến đạt dưới 2.000
mm và phân bố không đồng đều theo thời gian và không gian.
7.2.2. Thuỷ văn:
Tại khu vực dự án không có trạm thuỷ văn, cũng như tài liệu khí tượng. Tại
thị xã Kon Tum có 3 trạm thuỷ văn do các yếu tố dòng chảy; một trạm nằm trên sông

Đak Bla đo các yếu tố dòng chảy Đak Bla có lưu vực 2.990 km
2
; trạm Trung Nghĩa
do các yếu tố dòng chảy Đak Pô Kô có diện tích lưu vực 3.320 km
2
; trạm Đak Cấm
do các yếu tố dòng chảy của suối Đak Cấm có diện tích lưu vực nhỏ 154 km
2
. Lưu
vực của suối Đak Cấm gần sát với lưu vực của suối Cầ Sâm, trong khi đó lưu vực
của suối này rất nhỏ. Tài liệu của trạm thuỷ văn Đak Cấm đo được từ năm 1977 đến
năm 1983, chất lượng tài liệu tốt đáng tin cậy, nên chọn tài liệu của trạm này, kéo dài
từ tài liệu mưa của trạm Kon Tum để tính toán cho lưu vực suối Cầ Sâm. Các thông
số cơ bản về thủy văn được xác định như sau:
+ Các thông số cơ bản thuỷ văn :
- Lượng mưa bình quân nhiều năm : X
0
= 1.800 mm.
- Độ sâu dòng chảy bình quân nhiều năm : Yo = 741 mm.
- Lượng mưa ngày max(Xp) : X
1%
= 245,3 mm.
- Lượng mưa ngày ứng với P=10%: X
10%
= 149 mm.
+ Các đặc trưng dòng chảy : Căn cứ vào tài liệu tính toán đặc trưng dòng
chảy và tính toán cân bằng nước trong giai đoạn báo cáo nghiên cứu khả thi Hồ chứa
Cầ Sâm ta có:
-Dòng chảy bình quân nhiều năm:
+Lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm: Qo = 0,101m

3
/s.
+Mô đuyn dòng chảy bq nhiều năm:Mo = 24,0 l/s-km
2
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 7 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
+Tổng lượng dòng chảy bq nhiều năm : Wo = 3,1.10
6
m
3
-Dòng chảy bùn cát : Điều kiện địa hình không dốc phủ thực vật tương đối
tốt, cường độ mưa không lớn nên độ đục của nước không lớn, giá trị bình quân năm
nhỏ hơn 100g/m
3
. Tại lưu vực nghiên cứu lấy độ đục bình quân nhiều năm là
100g/m
3.
+Tổng lượng bùn cát trong 1 năm (bùn cát lơ lửng và bùn cát đáy) :
V
bc
= 493 m
3
8. Các tài liệu cơ bản:
-Dòng chảy lũ thiết kế: (Đường quá trình lũ là đường dạng tam giác).
+ Lưu lượng đỉnh lũ: Q
Max1%
= 96,69 m
3
/s
+ Tổng lượng lũ đến: W

max1%
= 1148,68.10
3
m
3
+ Thời gian lũ lên : T
lên
= 2,2 giờ
+ Thời gian lũ xuống T
xuống
= 4,4 giờ .
-Dòng chảy lũ kiểm tra: (Đường quá trình lũ là đường dạng tam giác)(P
=0,2%)
+ Lưu lượng đỉnh lũ: Q
Max0,2%
= 115,968 m
3
/s
+ Tổng lượng lũ đến: W
max0,2%
= 1715,86.10
3
m
3
+ Thời gian lũ lên : T
lên
= 2,64 giờ.
+ Thời gian lũ xuống T
xuống
= 5,58 giờ.

T = 2W
max
/ Q
max
Mà T = T
L
+ T
X
-Dòng chảy lũ vượt tần suất(P=0,1%):
Q
Max0,1%
= 144,96 m
3
/s.
W
max0,1%
= 2144,825.10
3
m
3
T
lên
= 3,3 giờ.
T
xuống
= 6,975 giờ.
Bảng 1-2 : Quan hệ đặc trưng lòng hồ Z~F~V
Z(m) 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 563
F(m
2

) 16.194 28.358 42.508 82.288 30.187 190.043 231.467 280.983 323.859 367.281 401.655 486.010
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 8 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
V(m
3
) 0 22.276 57.709 120.107 26.345 386.460 597.215 853.439 1.155.860 1.501.430 1.885.898 2.773.562

0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
550 552 554 556 558 560 562 564
F, V
Z(m)
Z~F~V
Z~F
Z~V
Biểu đồ quan hệ Z~F~V
Bảng 1-3: Dòng chảy đến thiết kế P=85%
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ngày 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Q
đ
(m
3
/s) 0.025 0.0167 0.012 0.014 0.02 0.07 0.1 0.153 0.111 0.09 0.056 0.039
W

đ
(10
3
m
3
) 66.96 40.40 32.14 36.29 53.57 181.44 267.84 409.8 287.71 241.06 145.15 104.46
Bảng 1-4 : Lượng nước yêu cầu p=85%
Tháng 1 2 3 4 8 9 12 Tổng
Q
y/c
(m
3
/s) 0,115 0,197 0,172 0,06 0,0767 0,069 0,128
W
y/c
(10
6
m
3
) 336,513 476,1645 348,6 17,493 76,503 15,729 203,805 1504,808
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 9 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
Bảng 1-5 : Bảng chỉ tiêu cơ lý đất đắp đập và các lớp đất nền
Tên Thành phần hạt (%) Giới hạn AtterbergĐộ ẩm Dung trọng
Tỷ
trọng Độ lỗ Độ Lực Góc Hệ số Hệ số
lớp Sét Bụi Cát Sỏi Wt Wp Wn We Ướt Khô ∆ rỗng
bão
hòa dính ma sát ép lún thấm
đất (%) (%) (%) (%)

γ w γ κ
n (%)
G
(%) C
ϕ
K
(Τ/m
3
)(Τ/m
3
) T/cm
2
(độ) (cm/s)
2 38.0 18.6 43.4 43.14 26.2616.88 37.00 1.80 1.31 2.62 49.85 97.51 1,3 19 0.104 1x10
-6
3 13.0 6.5 78.0 2.5 20.60 12.30 8.30 18.25 1.62 1.37 2.63 47.91 52.19 1,3 19 0.056 5x10
-4
4 24.0 8.3 50.1 17.8 34.15 19.78 14.37 24.95 1.94 1.55 2.65 41.41 93.55 1,3 26 0.029 5x10
-5
5 25.4 19.6 53.0 2.0 35.07 19.93 15.14 26.23 1.92 1.52 2.66 42.82 93.18 1,1 23 0.033 1x10
-4
6 48.0 35.7 15.7 0.7 52.40 36.13 16.27 52.07 1.63 1.07 2.64 59.4 93.96 1,6 16 0.098 1x10
-6
Đất
đập
31.1 10.5 53.8 4.7 40.58 26.06 14.52 18.7 1.79 1.51 2.67 42.82 2,8 26 0.029 5x10
-6
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 10 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
CHƯƠNG II:TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ

VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
1. Điều kiện dân sinh kinh tế:
a- Dân số và lao động:
Xã Đăk La là một xã giáp với thị xã Kon Tum, cách trung tâm huyện lị
khoảng 10 km, cách thị xã Kon Tum khoảng 12 km. Dân số 4.803 khẩu với 11 thôn,
994 hộ ( 3 thôn nằm gần vùng hưởng lợi của dự án có 1.637 khẩu, với 333 hộ. Trong
đó, người kinh 647 người với 144 hộ, dân tộc 990 người với 192 hộ).
b- Tình hình kinh tế trong vùng:
Đời sống nhân dân trong xã cũng như 3 thôn này đều sống bằng nghề nông
nghiệp, cây trồng chính là cây lúa (cả lúa ruộng và lúa rẫy) ngoài ra còn có các cây
lương thực truyền thống: sắn, ngô được trồng hàng năm, thu nhập chủ yếu dựa vào
cây lương thực và chăn nuôi nhỏ tại gia đình (lợn, gà) nên đời sống còn nhiều khó
khăn, đối với đồng bào dân tộc đời sống còn khó khăn hơn.
c- Hiện trạng thuỷ lợi:
Đầu mối công trình thủy lợi Cầ Sâm chỉ có một đập bổi tạm do nhân dân làm
năm 1979 đập đắp bằng đất, khu vực lòng suối được gia cố bằng cọc tre. Đập cao
3m, dài 15m. Hệ thống công trình đầu mối không có cống lấy nước, không có tràn xã
lũ. Lấy nước để tưới bằng hình thức kênh đào thông với đập để lấy nước đồng thời
xã lũ khi có lũ về.
Do vậy khi lũ nhỏ lượng lũ được tháo qua kênh, lũ lớn thường xuyên chảy qua
đỉnh đập đất nên thường xuyên thay sửa lại đập. Nếu không nâng cấp công trình đầu
mối làm việc không an toàn, không lâu dài, không phát huy hết khả năng của nguồn
nước.
Mặt khác vì đập bổi thấp , khả năng điều tiết không có nên không phát huy
được khả năng nguồn nước. Hiện tại công trình phục vụ tưới cho diện tích 30 ha của
các thôn 5, 6, 7 xã Đak La, huyện Đak Hà. Chủ yếu tưới cho vụ mùa vì vụ này thời
vụ năm trong mùa mưa, lượng nước dùng cho cây trồng ít, mặt khác khu tưới nằm ở
cao độ thấp ở thung lũng nên không cần điều nước cao.
Về mùa khô, khu tưới không chịu ảnh hưởng lũ lụt nhưng không chủ động
được việc tưới, đầu mùa khô sửa chữa lại toàn bộ công trình tạm thời mới phục vụ

tưới được diện tích 30 ha.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 11 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
2. Nhiệm vụ công trình:
Trong quy hoạch tổng thể kinh tế xã hội Tỉnh Kon Tum giai đoạn (1996-
2010); quy hoạch cụ thể kinh tế xã hội của xã Đak La giai đoạn (1996-2010): Tập
trung phát triển sản xuất nông nghiệp nhằm khai thác tiềm năng sẵn có, giải quyết
cung cấp lương thực tại chỗ, và từng bước phát triển sản xuất, xoá đói giảm nghèo,
nhanh chống thực hiện định canh định cư cho đồng bào dân tộc, ổn định và phát triển
kinh tế xã hội nhất là 3 thôn 6,7,8. Để thực hiện những mục tiêu nói trên thì cần phải
đầu tư các công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật trong đó có công trình thuỷ lợi Cầ Sâm.
- Cấp nước tưới cho 150 ha đất canh tác. Trong đó tưới tự chảy cho 50 ha
lúa nước 2 vụ, 100 ha cà phê
- Kết hợp nuôi trồng thủy sản .
- Cải tạo môi trường sinh thái, cấp nước sinh hoạt, chăn nuôi.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 12 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
PHẦN II. THIẾT KẾ CƠ SỞ.
CHƯƠNG III. LỰA CHỌN VÙNG TUYẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.
Để phục vụ phát triển kinh tế của vùng, việc cấp nước thủy lợi có các giải
pháp như sau:
1. Đắp đập ngăn sông suối tạo thành hồ chứa nước cung cấp cho nhu cầu sử
dụng nước.
2. Đào, khoan giếng ngầm bơm cấp nước.
3. Xây dựng trạm bơm nước từ sông và suối vào cấp nước cho cây trồng và
sinh hoạt.
4. Đưa nước từ nơi khác về bằng các phương tiện vận chuyển khác, như lắp đường ống
dẫn nước
1. Đề xuất phương án công trình:
Qua nghiên cứu các tài liệu về điều kiện tự nhiên, nhu cầu dùng nước để sản

xuất nông nghiệp trong vùng ta thấy :
+ W
đến85%
= 1866,82. 10
3
(m
3
)

> W
yc85%
= 1504,808.10
3
(m
3
)
+ Địa hình là vùng đồi núi khó bố trí công trình trạm bơm lấy nước tưới…
Sau khi phân tích xem xét các giải pháp ta thấy: Để cung cấp đủ nước tưới
cho khu hưởng lợi có tính khả thi mang đến hiệu quả kinh tế, chủ động trong việc tạo
nguồn nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt, giải pháp kỹ thuật duy nhất là xây
dựng hồ chứa nước Cầ Sâm điều tiết năm, trên suối Cầ Sâm, với phương án trữ nước
sớm.
2.Chọn tuyến công trình đầu mối:
Xét đến các điều kiện xây dựng, đồng thời với các điều kiện của khu vực, nhu
cầu cấp nước để phát triển sản xuất nông nghiệp cũng như sinh hoạt, phương án
tuyến được chọn thể hiện trên bình đồ.
+Tuyến đập chính:
Tuyến đập chính cách tuyến đập bổi cũ 980 m về phía thượng lưu với địa hình thu
hẹp có thể nâng cao chiều cao đập. Chọn tuyến đập chính ở đây, lòng hồ sẽ có dung
tích chứa lớn nhất (trên 1 triệu m

3
), diện tích hứng nước tương đối rộng Xây dựng
hồ theo tuyến đập đã chọn gần khu tưới nhất nên giảm chiều dài kênh dẫn nước,
giảm được tổn thất cột nước. Nhìn chung điều kiện địa hình, địa chất tại nơi tuyến
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 13 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
đập đi qua thích hợp cho ta xây dựng một đập dâng bằng vật liệu địa phương. Đập
chính gối lên sườn núi, tăng khả năng ổn định cho đập, chiều dài đập ngắn, giảm
khối lượng đào đắp, địa hình thu hẹp hai bên dốc thoải thuận tiện cho việc bố trí các
công trình đầu mối khác. Thuận tiện trong quá trình dẫn dòng thi công , do địa hình
hai bên suối tương đối bằng phẳng , rộng khoảng 120m , chiều rộng lòng suối nhỏ
khoảng 30 m , về mùa kiệt lưu lượng tương đối nhỏ nên dẫn dòng qua lòng suối tự
nhiên, thi công đập chính từ 2 bên vào đồng thời thi công các công trình đầu mối như
tràn và cống ngầm. Bãi vật liệu chính cách 100 đến 500 m, các bãi vật liệu khác như
đá, cát cuội sỏi cự ly vận chuyển nhỏ hơn 1,5 km. Nếu chọn tuyến đập dịch xuống hạ
lưu thì chiêù cao đập đất phải lớn hơn, do vậy qui mô công trình sẽ tăng. Như vậy
chọn tuyến như trong bình đồ là hợp lý hơn cả.
+Tuyến tràn:
Khi xây dựng công trình hồ chứa nước ngoài các công trình chuyên môn khác
cần phải xây dựng công trình để tháo một phần nước thừa hay tháo cạn hồ để kiểm
tra, sửa chữa và để hồ chứa làm việc đảm bảo an toàn. Căn cứ vào điều kiện địa hình,
địa chất và nối tiếp hạ lưu ta có thể bố trí hình thức tràn dọc hoặc tràn ngang. Ta
chọn phương án xây dựng đường tràn dọc vì có nhiều ưu điểm: thi công và quản lý
đơn giản, yêu cầu về địa chất không cao và an toàn về tháo lũ. Dựa vào các điều kiện
địa hình, địa chất, tuyến tràn xã lũ có thể xây dựng bên vai phải đập đất. tràn đặt ở
đây vì sẽ tận dụng được độ dốc của mặt đất tự nhiên do đó khối lượng đào đắp sẽ
nhỏ. Dòng chảy sau khi qua tràn xả lũ phải quay lại suối Cà Sâm nên ta chọn tuyến
tràn cong.
+ Tuyến cống lấy nước:
Vị trí của tuyến cống phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo móng công trình nằm trên nền đất tự nhiên.
+ Đảm bảo được mực nước yêu cầu của khu tưới
+ Đảm bảo an toàn cho công trình khi công trình vận hành
+ Đảm bảo điều kiện kinh tế và thi công thuận lợi
Từ điều kiện địa hình, tài liệu địa chất và các yêu cầu trên. Chọn tuyến cống
lấy nước vuông góc với tuyến đập nằm ở phía vai trái của đập. Hạ lưu nối tiếp với
kênh chính, cấp nước cho khu tưới. Tại vị trí này hướng lấy nước vào cống thuận
dòng chảy, đặc biệt phù hợp với tuyến kênh cấp nước ở hạ lưu.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 14 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm

CHƯƠNG IV. NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ.
I - NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH.
Căn cứ vào phương hướng phát triển kinh tế vùng và điều kiện tự nhiên của
lưu vực. Nhiệm vụ của công trình được xác định như sau:
- Cung cấp nước tưới cho 150 ha đất canh tác của nhân dân thôn 6,7,8 của xã
Đak La, huyện Đak Hà, tỉnh KonTum Trong đó tưới tự chảy 50 ha ruộng lúa nước 2
vụ, 100 ha cà phê.
- Kết hợp nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ.
- Ngoài ra khi công trình xây dựng xong còn ảnh hưởng tích cực đến môi
trường sinh thái, cải tạo đất bạc màu.
* Tài liệu dùng nước:
Hồ chứa Cầ Sâm phục vụ tưới cho 150 ha đất trồng; trong đó lúa 50ha, cà
phê 100ha, theo các kỳ được thông kê ở bảng 3 -1 như sau:
Bảng 3-1: Tài liệu dùng nước của khu tưới:
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng
W
yc
(10
3

.m
3
)
366.513 476.165 384.6 17.493 0 0 0 76.503 15.729 0 0 203.805 1504.81
* Tài liệu địa chất: (Xem mục 4 chương I trang 3 và bảng 1-5 trang 9).
II - CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ.
1- Cấp công trình:
Cấp công trình được xác định từ 2 điều kiện.
+ Theo năng lực phục vụ của công trình: Công trình thủy lợi Cầ Sâm có
diện tích tưới lớn nhất là 150ha < 0,2.10
3
ha nên công trình thuộc cấp 4 (QCVN 04-
05, các quy định chủ yếu về thiết kế ).
+ Theo chiều cao của công trình và loại nền:
- Căn cứ vào cao độ địa hình khu đầu mối, lượng nước yêu cầu trong năm là
1504,808.10
3
(m
3
), căn cứ vào tài liệu sơ bộ chọn chiều cao đập H =14m, với dạng
nền đập thuộc nhóm B, công trình thuộc cấp 3 (QCVN 04-05, Các quy định chủ yếu
về thiết kế ).
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 15 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
+ Kết luận :Từ 2 điều kiện trên ta xác định được công trình hồ chứa nước Cà
Sâm là công trình cấp 3.
2- Các chỉ tiêu thiết kế công trình:
Dựa vào QCVN 04-05, với công trình cấp 3 và chỉ tiêu khác tra được:
+ Mức bảo đảm tưới: P = 85% (Bảng 3 trang15 QCVN 04-05:2012).
+ Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra công trình thuỷ: P

TK
=1,5% ; P
KT
=0,5% ( Bảng 4 trang 16 QCVN 04-05:2012).
+ Mực nước khai thác thấp nhất: Mực nước chết (Bảng 6 trang 19 QCVN 04-
05:2012).
+ Tần suất lưu lượng mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình tạm thời
phục vụ công tác dẫn dòng P = 10% (Bảng 7 QCVN 04-05).
+ Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng P = 10% ( Bảng 7 trang
20 QCVN 04-05:2012).
+ Tuổi thọ công trình,thời gian cho phép dung tích bồi lắng của hồ chứa nước
bị lấp đầy: T = 50 năm ( Bảng 11 trang 25 QCVN 04-05:2012).
+ Mức bảo đảm tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất :
(Tra TCN 157-2005 bảng 4-2 trang 20).
- Tính với MNDBT ứng với P = 4%
- Tính với MNLTK ứng với P = 50%
+ Hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất của mái đập đất :
(Tra TCVN 8216:2009 Bange 7 trang 138).
-Tổ hợp lực tác dụng cơ bản : [ K] = 1,3.
-Tổ hợp lực tác dụng đặc biệt : [ K] = 1,1.

3- Tải trọng và tác động:
( Bảng 6-1 trang 22,23 TCXDVN 285-2002).
- Hệ số vượt tải n của một số loại tải trọng như sau: Theo TCXDVN 285 – 2002:
+ Trọng lượng bản thân công trình: n =1,05(0,95)
+ Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra: n = 1,10 (0,90)
+ Áp lực bên của đất : n = 1,20 (0,80)
+ Áp lực bùn cát : n = 1,20
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 16 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm

+ Áp lực nước thuỷ tĩnh : n = 1,0
- Hệ số tổ hợp tải trọng n
c
: (Trang 17 TCXDVN 285-2002).
+ Tổ hợp tải trọng cơ bản: n
c
= 1,0
+ Tổ hợp tải trọng đặc biệt: n
c
= 0,90
+ Tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sữa chửa : n
c
= 0,95
- Hệ số điều kiện làm việc m: Phụ lục B trang 40(Loại công
trình,nền )TCXDVN 285:2002:
m=1
- Hệ số tin cậy k
n
: với CT cấp 3: k
n
= 1,15
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 17 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
CHƯƠNG V. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA.
I. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH BÙN CÁT (Z
bc
) VÀ TỔNG LƯỢNG BÙN CÁT
CẢ THỜI GIAN SỬ DỤNG CỦA HỒ CHỨA (V
bc
).

Theo giáo trình thủy văn thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát (V
bc năm
) là:
V
bc năm
= V
ll
+ V
dđ
Trong đó: V
ll
là lượng bùn cát lơ lửng lắng đọng trong thời gian làm việc
của hồ( một năm).
V
dđ
là lượng bùn cát di đẩy lắng đọng trong thời gian làm việc
của hồ trong một năm.
Dùng tài liệu quan trắc của trạm thủy văn trong lưu vực để tính toán trong lưu
vực hồ là:
V
ll năm
= Q
0
* P
0
* T
γ
Trong đó: Q
0
lưu lượng bình quân nhiều năm.

P
0
lượng ngâm bùn cát trung bình nhiều năm.
T tuổi thọ hồ chứa phụ thuộc vào cấp công trình.
+ Công trình thủy lợi Cầ Sâm có diện tích tưới là 150 ha nhỏ hơn 0,2 * 10
3
ha
nên công trình thuộc công trình cấp 3 có tuổi thọ công trình T = 50 năm.
γ trọng lượng riêng của bùn cát lơ lửng.
Mức chuyển bùn cát di đẩy năm (V
dđ năm
) lấy theo kinh nghiệm bằng 20% khối
lượng bùn cát lơ lửng năm.
V
dđ năm
= 20% V
ll
Tuy nhiên ở đây có số liệu đã có tổng lượng bùn cát một năm:
V
bc năm
= 493 (m
3
).
Vậy tổng lượng bùn cát cả thời gian sử dụng công trình là:
V
bc
= V
dđ năm
* T = 493 * 50 = 24560 (m
3

).
* Cao trình bùn cát (Z
bc
) :
Dựa vào đường qua hệ (Z~V) ta tra được cao trình bùn cát lắng đọng.
Z
bc
= 552,068 ( m).
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 18 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
II. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MỰC NƯỚC CHẾT VÀ DUNG TÍCH CHẾT.
1. Tính toán cao trình mực nước chết (MNC).
a. Mục đích tính toán cao trình MNC.
MNC là mực nước thấp nhất cho phép trong hồ mà ứng với mực nước đó hồ
vẫn làm việc bình thường. Vì vậy khi tiến hành tính toán thiết kế hồ chứa thì việc
đầu tiên phải xác định mực nước chết (MNC), từ đó xác định được dung tích chết
(V
c
); là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy, phần dung
tích nằm ở cuối cùng của kho hồ nước nên còn gọi là dung tích lót đáy.
b. Ý nghĩa tính toán cao trình.
Khi biết cao trình MNC thì ta mới có thể tiến hành điều tiết cân bằng hồ chứa để xác
định được MNDBT, từ MNDBT đi tính toán điều tiết lũ từ đó xác định được mực
nước lớn nhất trong hồ khi lũ về (MNLTK), mực nước lũ kiểm tra (MNLKT). Với
nhưng cao trình mực nước xác định được ta có thể tính toán thiết kế hệ thống công
trình đầu mối.
c. Nhiệm vụ tính toán cao trình MNC.
+ Cao trình MNC phải đảm bảo đủ cung cấp nước cho cống lấy nước và chứa
được lượng bùn cát bồi lắng trong hồ trong suốt thời gian công trình hoạt động.
V

c
≥ V
bc
* T
+ Đối với kho nước có nhiệm vụ tưới tự chảy, MNC không được nhỏ hơn MN
tối thiểu để đảm bảo tưới tự chảy: ( Z
0
≥ Z
min
).
+ Ngoài ra đối với công trình có nhiều ngành lợi dụng tổng hợp khi lựa chọn
MNC cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Đối với giao thông đường thủy ở thượng lưu, MNC phải là mực nước tối thiểu để
tầu bè đi lại bình thường bình thường.
- Đối với nhà máy thủy điện, MNC 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 để phát điện.
- Đối với yêu cầu về du lịch vào bảo vệ môi trường MNC phải đảm bảo yêu cầu tối
thiểu cho du lịch và đảm bảo yêu cầu vệ sinh thượng và hạ lưu hồ chứa.
- Đối với nuôi trồng thủy sản, MNC phải đảm bảo dung tích cần thiết cho nuôi cá và
thủy sản khác, ngoài ra mặt thoáng của nước cũng cần phải xem xét.
Căn cứ vào nhiệm vụ chủ yếu của hồ chứa Cầ Sâm là:
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 19 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Thiết kế hồ chứa nước Cầ Sâm
- Cấp nước tưới cho 150 ha đất canh tác. Trong đó tưới tự chảy cho 50 ha lúa
2 vụ, 100 ha cà phê.
- Kết hợp nuôi trồng thủy sản, cải tạo môi trường sinh thái, cấp nước sinh
hoạt, chăn nuôi.
Nên khi xác định MNC cho hồ chứa cần phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Điều kiện về lắng đọng bùn cát.
+ Điều kiện tưới tự chảy.

d. Tính toán
a
MNC
Z
bc
h
Z
KCDK
Z
* Xác định MNC theo điều kiện bùn cát lắng đọng (ĐK 1).
MNC
1
= Z
bc
+ a + h
Trong đó: a -Là độ cao an toàn để bùn cát không cuốn trôi vào cống lấy
nước (a = 0,5 m).
h -Chiều sâu nước trước cống lấy (h = 1m).
=> MNC
1
= 552,068 + 0,5 + 1,0 = 553,568 (m).
* Xác định MNC theo yêu cầu tưới tự chảy:
MNC theo yêu cầu tưới tự chảy phải thỏa mãn điều kiện:
MNC
2
≥ Z
đk
+ ∆Z
Trong đó: Z
đk

là mực nước khống chế đầu kênh tưới thỏa mãn yêu cầu tưới
tự chảy theo tài liệu tính toán thủy nông Z
đk
= 553 (m).
∆Z tổng tổn thất tính từ cửa cống lấy nước đến đầu kênh tưới
( bao gồm cả tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường) ∆Z = 0,5 m.
=> MNC
2
= 553 + 0,5 = 553,5 m.
GVHD: Nguyễn Cảnh Thái Trang 20 SVTH : Vũ Việt Đông - Lớp NĐ 5