TK cụm CT đầu mối CT thủy điện nho quế 3 PA2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 5
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình 5
1.1.1. Vị trí công trình. 6
1.1.2. Nhiệm vụ công trình 6
1.2. Các điều kiện tự nhiên 6
1.2.1. Điều kiện địa hình 6
1.2.2.Điều kiện địa chất 9
1.2.2.1. Địa chất công trình 9
1.2.3.1.Vật liệu làm cốt liệu bê tông 17
1.2.3.2.Vật liệu đất 18
1.2.3.3.Vật liệu cát sỏi 18
1.2.4.Điều kiện khí tượng thuỷ văn 19

1.2.4.1.Điều kiện khí tượng 19
1.2.4.2.Điều kiện thuỷ văn 22
1.3.Dân cư - kinh tế 27
1.4. Giao thông vận tải 28
Công trình thuỷ điện Nho Quế 3 nối với Hà Nội bằng đường thuỷ và đường bộ.
Đường ô tô hiện tại chạy theo quốc lộ 2 đến Hà Giang, từ Hà Giang đến Mèo Vạc
theo đường quốc lộ 4C. Từ Mèo Vạc theo đường liên xã đến Khâu Vai, từ Khâu Vai
vào công trường phải mở đường mới để phục vụ giaothôngvậnchuyểnvật tư thiết bị
và vận hành sau này. Về đường thuỷ chỉ có thể đến cảng Tuyên Quang do vậy
cáchàng siêutrường siêu trọng có thể vận chuyển bằng đường thuỷ đến cảng Tuyên
Quang sau đó phải vận chuyển tbằng đường bộ tới công trường 29
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHÍNH 30
2.1. Giải pháp và bố trí tổng thể công trình 30
2.1.1. Phân tích chọn tuyến 30
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 1 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu

ế 3-
PA
2
2.1.2. So sánh lựa chọn phương án tuyến hợp lý: 30
2.1.3. Bố trí tổng thể công trình 31
2.1.3.1. Đập ngăn sông 31
2.1.3.2. Công trình tháo lũ 33
2.1.3.3. Tuyến năng lượng 34
2.2. Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế 34
2.2.1. Cấp công trình 34
2.2.2. Các chỉ tiêu thiết kế 35
2.3. Xác định các thông số hồ chứa 37
2.3.1. Chọn mực nước chết (MNC) 37
2.3.2. Mực nước dâng bình thường 38
2.3.3. Mực nước dâng gia cường 39
2.3.3.1. Mục đích tính toán điều tiết lũ 39
2.3.3.2. Nguyên lý tính toán điều tiết lũ 39
2.3.3.3. Các phương pháp giải 42
2.3.3.4. Tính toán điều tiết lũ bằng phương pháp Potapop: 42
2.3.3.5. Kết quả tính toán điều tiết lũ bằng phương pháp Pôtapốp 46
b. Độ dềnh cao nhất của sóng ηs có mức đảm bảo 1%: 82
c. Độ vượt cao an toàn 87
2.4.9.8. Chọn hình dạng và các bộ phận của cửa lấy nước 216
2.4.9.9. Bố trí cửa lấy nước 227
2.4.9.10. Tính toán thủy lực, kiểm tra khả năng lấy nước của cửa lấy nước.
231
3.1. Tính toán ổn định đập dâng 248
3.1.1. Mục đích 248
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 2 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
3.1.2. Nguyên tắc kiểm tra 249
3.1.3. Các trường hợp kiểm tra 250
3.1.4. Phương pháp kiểm tra 252
3.2.4.1.Tính toán cho trường hợp 1 264
3.2.4.1.Tính toán cho trường hợp 2 286
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này 428
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 3 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu

mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam đang trên đà hội nhập và phát triển. Các công trình xây dựng
đang và sẽ mọc lên ngày càng to đẹp và có hiệu quả. Trong số các công trình
đó, công trình thủy lợi đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của nền
kinh tế nước ta hiện nay. Tuy nhiên việc khai thác, sử dụng các công trình thủy
lợi có hiệu quả hay không phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố về ổn định và độ
bền của từng hạng mục công trình trong tính toán thiết kế cũng như trong kỹ
thuật thi công cho từng hạng mục công trình trước khi đưa công trình vào sử
dụng.
Hiện nay với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, việc tính
toán ổn định và độ bền cho từng hạnh mục công trình cũng có nhiều phương
pháp tính toán khác nhau. Trong đồ án tốt nghiệp này, em đã được các thầy
giáo trong bộ môn “Sức bền – kết cấu” cùng hướng dẫn làm đồ án tốt nghiệp
với nội dung đề tài: “Thiết kế công trình đầu mối nhà máy thủy điện Nho
Quế 3 – PA2” đi sâu vào chuyên đề: “Tính toán ổn định và độ bền của Đập
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 4 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK

Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Tràn”. Trong đó có sử dụng các phần mềm SAP2000 cho tính toán kết cấu và
trong tính toán ổn định có sử dụng phương pháp lập bảng trong Excel.
Nội dung đề tài em nghiên cứu cũng chính là mô hình hóa bài toán không
gian phần tử tấm và phần tử khối của bộ môn: “Sức bền-kết cấu”. Trong đó có
sử dụng phần mền chuyên dụng nhằm cung cấp tính thực tế về tính toán độ bền
và ổn định công trình cho sinh viên.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 5 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT

đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
1.1.1. Vị trí công trình.
Công trình thủy điện Nho quế 3 nằm trên địa phận các xã Khâu Vai, Lũng Pù,
Sơn Vĩ, Sìn Cái, Giáng Chu Phìn và Thượng Phùng thuộc huyện Mèo Vạc tỉnh Hà
Giang. Đây là khu vực nằm sát biên giới Việt Trung, núi non hiểm trở, nhiều vách đá,
bề mặt địa hình nhiều đá lăn dạng khối hết sức phức tạp, dọc theo sông địa hình rất rất
hiểm trở, hai bờ sông độ dốc lớn, nhiều vách đá, lòng sông hẹp có nhiều ghềnh thác.
Có tọa độ 105
o
31’00” kinh Đông và 23
o
08’30”
1.1.2. Nhiệm vụ công trình
Nhiệm vụ chính của dự án là phát điện. Với công suất lắp máy 110MW, điện
lượng trung bình năm là 495.5 triệu kWh, thuỷ điện Nho Quế 3 sẽ là một nguồn điện
đáng kể cho hệ thống lưới điện khu vực và Quốc gia trong tương lai.
1.2. Các điều kiện tự nhiên
1.2.1. Điều kiện địa hình

Thuỷ điện Nho Quế 3 dự kiến xây dựng tại địa bàn huyện Mèo Vạc. Đây là khu
vực nằm sát biên giới Việt Trung có nhiều núi non hiểm trở, vách đá tai mèo. Lòng
sông hẹp và có nhiều thác ghềnh.
a. Vùng tuyến đập
Tuyến đập nằm trong thung lũng dạng chữ V thoải, độ dốc sườn tự nhiên bên bờ
trái từ 20
0
÷25
0
, bên bờ phải từ 30
0
÷35
0
. Lòng sông rộng 30-35m, chiều rộng thung
lũng sông theo đường mức nước dâng bình thường 70÷75m
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 6 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o

Qu
ế 3-
PA
2
b. Vùng tuyến kênh, hầm
Tuyến kênh và hầm nằm dọc theo sườn phải bờ sông Nho Quế có điều kiện địa
hình rất phức tạp. Những mạch đá vôi có vách đứng xen lẫn vùng mái đất có độ soải
hơn. Với điều kiện địa hình như nêu ở trên sẽ gây khó khăn cho việc thiết kế cũng như
thi công công trình.
c. Nhà máy
Nhà máy và trạm phân phối kín nằm trên sườn đồi thấp , độ dốc sườn tự nhiên từ
30
0
đến 40
0
. Lòng sông tại khu vực cửa kênh ra tương đối hẹp, khi thi công đào móng
NM cần thiết phải xem xét biện pháp xén bờ
Bảng 1-1.Quan hệ (Z - F - W) hồ Nho Quế
Z F W Z F W
340 0 0 358 3577175 14000014.09
343 82251.3 123376.95 360 8909153 21700018.24
345 356948.9 530407.865 363 10835692 41657924.45
348 539312.1 1742047.95 365 11101895 51507210.8
350 931208.3 2787810.04 368 12364955 57120316.57
353 1601895 5207247.44 370 13650010 61187646.4
355 2844955 8142213.14 373 14842521 68730693.22
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 7 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ

m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Hình 1.1: Quan hệ Z- F của lòng hồ
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 8 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh

o
Qu
ế 3-
PA
2
Hình 1.2: Quan hệ Z- W của lòng hồ
1.2.2.Điều kiện địa chất
1.2.2.1. Địa chất công trình
a. Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1, tuyến đập tràn phương án tuyến đập 1
1. Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1
Trong giai đoạn TKKT1 không tiến hành khoan khảo sát bổ sung, căn cứ kết quả
khảo sát trong giai đoạn DAĐT cho thấy:
Tuyến đập 1 ở phía thượng lưu tuyến đập 2 cách nhau khoảng 800m. Tại vị trí
tuyến đập 1 thung lũng sông có dạng chữ V thoải, lòng sông rộng 40m, bề mặt sườn tự
nhiên ở 2 bờ có độ dốc 30-35
o
.
Điều kiện ĐCCT tuyến đập 1 được mô tả chi tiết dưới đây.
 Vai trái đập (theo tài liệu các hố khoan NQ3-Đ1.3/45m; NQ3-
Đ1.4/80m)
Mặt cắt ĐCCT từ trên xuống dưới gồm các lớp, đới đất đá sau :
- Lớp (2b) sườn tàn tích : Thành phần á sét lẫn 20-30% dăm, sạn, hòn cục đá tảng
lăn. Bề dày trung bình từ 1-3m.
- Đới phong hóa mạnh (IA
2
) : Đá gốc bị phong hóa nứt nẻ mạnh mẽ vỡ vụn mạnh
tới trạng thái cục tảng nhét sét, sạn. Bề dày trung bình 3-5m.
- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ mạnh, các khe nứt hở bám
oxyt sắt, Mn. Đá cứng chắc. Bề dày 50-70m.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 9 Lớp: Thanh Hóa K5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
- Đới tương đối nguyên khối (IIB) : Đá nứt nẻ yếu, cứng chắc đến rất cứng. Bề
mặt trên đới nằm sâu 50-70m.
Vai trái đập không có đứt gãy kiến tạo cắt qua, các hệ thống khe nứt trùng với
mặt lớp 230-250 ∠ 30-50 tạo điều kiện gây trượt mái dốc.
Khu vực lòng sông (Hố khoan NQ3-Đ1.2/50m)
- Lớp 1a (bồi tích lòng sông aQ
IV
2
) : Phân bố hầu hết ở lòng sông, thành phần cát
sạn sỏi, sét, á sét chứa nhiều hòn tảng đá vôi. Bề dày thay đổi từ 10-16.5m.
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ mạnh, các khe nứt hở rộng
1-2mm đến 1-2cm, bám oxyt sắt, đá cứng chắc. Bề dày trung bình 25-35m.

 Khu vực bờ phải (Hố khoan NQ3-Đ1.1/50m ; NQ3-Đ1.5/70m ; NQ3-
Đ1.6/100m)
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm tảng đá vôi cứng chắc. Bề dày
trung bình 5-7m.
- Đới phong hóa mạnh (IA
2
) : Đá gốc phong hóa vỡ vụn mạnh thành dăm cục,
tảng nhét sét. Bề dày trung bình 5-6m.
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, cứng chắc. Bề dày trung bình 50-
60m.
Mực nước ngầm phân bố ở độ sâu trung bình ở vai trái và vai phải từ 25-26m đến
62-63m.
Căn cứ đặc trưng cơ lý các lớp đất đá đã kiến nghị với kết cấu đập bê tông nền
đập nên đặt trên đới IB và IIA. Như vậy chiều dày bóc bỏ đất đá bên vai trái trung bình
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 10 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu

ế 3-
PA
2
3-4m, bên vai phải 10-15m, lòng sông bóc toàn bộ lớp bồi tích, lũ tích bề dày trung
bình 14-16m.
Căn cứ vào các thí nghiệm ĐCTV, chiều sâu đới xử lý chống thấm vào sâu đới
đá IIA. Dự kiến chiều sâu cần xử lý chống thấm tính từ bề mặt mái dốc tự nhiên bên
bờ trái 50-60m, vờ phải và lòng sông 40-50m.
2 . Điều kiện ĐCCT tuyến đập tràn phương án tuyến đập 1
Đập tràn phương án tuyến đập 1 dự kiến bố trí ở lòng sông Nho Quế có đuôi tràn
cắt vào bờ trái, cao trình đáy sông hiện tại từ cao trình 349.13-357-78m, chiều dài đập
tràn 225m. Trong giai đoạn TKKT1 không tiến hành khoan thăm dò bổ sung, căn cứ
vào tài liệu hố khoan khảo sát giai đoạn DAĐT tại lòng sông (NQ3-Đ1.2/50m) thứ tự
các lớp, đới ĐCCT được mô tả như sau :
- Lớp 1a (lớp bồi tích - lũ tích aQ
IV
2
) : Cát, sạn, sỏi lẫn sét, dăm tảng đá vôi. Bề
dày thay đổi từ một vài mét đến 16.5m.
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm tảng.
- Đới phong hóa (IB) : Đá vôi phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc
trung bình.
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá vôi nứt nẻ mạnh, khá cứng chắc.
Căn cứ đặc trưng cơ lý của các lớp đất đá, kiến nghị nền đập tràn đặt trên nền đới
đá IB và IIA, phạm vi xử lý chống thấm tương tự xử lý chống thấm nền đập ở lòng
sông.
b. Điều kiện ĐCCT tuyến đập 2, tuyến đập tràn phương án tuyến đập 2
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 11 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK

Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
1. Điều kiện ĐCCT tuyến đập 2
Tại tuyến đập 2, thung lũng sông dạng chữ V thoải, độ dốc sườn tự nhiên bên bờ
trái 20-25
o
, bên bờ phải 30-35
o
, lòng sông rộng 30-35m, chiều rộng thung lũng sông
theo đường mực nước dâng bình thường 70-75m.
Căn cứ tài liệu 12 hố khoan khảo sát theo tim tuyến, thứ tự từ trên xuống dưới
gồm các lớp, đới đất đá ĐCCT như sau :
 Vai trái đập (Hố khoan N3-Đ2.13/70; N3-Đ2.5/60; N3-Đ2.12/60; N3-Đ2.11/80;
N3-Đ2.6/100 ; NHQ-Đ2.3/45m )
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn dăm sạn, hòn cục, tảng lăn của đá vôi, sét
vôi. Bề dầy thay đổi từ 1-2m đến 8-9m.

- Đới phong hóa mạnh (IA
2
) : Đá gốc phong hóa mạnh, nứt nẻ mạnh, vỡ vụn
thành dăm mảnh nhét sét. Bề dày trung bình 1-3m.
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc
trung bình. Bề dày thay đổi từ 1-2m đến 9-10m.
- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, bề mặt khe nứt bám oxyt sắt, đá cứng
chắc.
Vai trái đập có các đứt gãy kiến tạo bậc IV, bậc V cắt qua theo phương Tây Bắc
– Đông Nam cắm về hướng Tây Nam, các hệ thống khe nứt trùng với thế nằm mặt lớp
(230-250 ∠ 30-40) tạo điều kiện thuận lợi gây trượt mái đào.
 Khu vực lòng sông (Hố khoan NQ3-Đ2.2/45m;N3-Đ2.10; N3.Đ2.20)
- Lớp 1a (bồi tích lòng sông aQ
IV
2
) : Cuội sỏi lẫn á sét, cát sạn và tạp chất hữu cơ.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 12 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh

o
Qu
ế 3-
PA
2
Bề dày 0.5m đến 3-5m.
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc
trung bình. Bề dày 0.5-2.0m.
- Đới nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, gặp hang rộng 0.2m nhét sét ở độ sâu
8.1-8.3m. Đá cứng chắc.
 Vai phải đập (Hố khoan NQ3-Đ2.1/50m; N3-Đ2.14/70;N3-Đ2.15/60;N3-
Đ2.16/80)
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm cục,tảng lăn, bề dày thay đổi từ 1-2m đến
15-16m.
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ manh. Đá cứng chắc
trung bình. Bề dày trung bình 15-20m.
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, cá khe nứt hở bám oxyt sắt nhẹ, đá
cứng chắc.
Kết quả khoan thăm dò cho thấy hoạt động karst phát triển mạnh mẽ, các hang
nằm ở độ sâu từ 9-10m đến 20-30m từ mặt đất tự nhiên, kích thước từ 0.2m đến 1.0m
được lấp đầy sạn sét hoặc rỗng.Theo kết quả thí nghiệm ĐCTV thấy rằng các hang hốc
karst chủ yếu phát triển đơn độc ít liên thông với nhau trừ các hang ở vai trái đập tai
các hố khoan N3-Đ2.5 và N3-Đ2.13
Mực nước ngầm phân bố ở khoảng cao trình 343m đến cao trình 391.88m (tại hố
khoan N3-Đ2.47) bên vai trái, cao trình 343m đến cao trình 375.58m (tại hố khoan
N3-Đ2.4) bên vai phải. Như vậy,với MNDBT dự kiến ở cao trình 360m sẽ ít có khả
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 13 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ

m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
năng thấm mất nước vòng qua hai vai đập về phía hạ lưu.
Căn cứ đặc trưng cơ lý các lớp đất đá nền đập đã kiến nghị với kết cấu bê tông
nền đập nên đặt trên đới IB và IIA. Tại lòng sông và phần thấp ở hai vai đập nên bóc
bỏ đến bề mặt trên đới IIA, phần trên cao ở hai bên vai đập có thể đặt nền đập trong
đới IB.
Căn cứ vào các thí nghiệm ĐCTV, chiều sâu đới xử lý chống thấm tính từ cao
trình MNDBT vào sâu đới đá IIA. Dự kiến chiều sâu cần xử lý chống thấm tính từ bề
mặt mái dốc tự nhiên bên bờ trái đến độ sâu 50-60m, vờ phải và lòng sông đến độ sâu
40-50m.
2. Điều kiện ĐCCT đập tràn phương án tuyến đập 2
Đập tràn phương án tuyến đập 2 nằm ở bờ trái sông Nho Quế có cao trình bề mặt
tự nhiên 339.80-348.56m, chiều dài tuyến tràn là 180m. Dựa vào kết quả đo vẽ ĐCCT
và tài liệu các hố khoan, mô tả các lớp, đới đất đá thứ tự từ trên xuống như sau :
- Lớp (2b) sườn tàn tích : A' sét lẫn nhiều dăm cục đá vôi, sét vôi. Bề dày 1-5 m.
- Đới phong hóa mạnh (IA

2
) : Đá gốc phong hóa mạnh, nứt nẻ mạnh thành dăm
tảng nhét sét, cứng chắc yếu đến trung bình. Bề dày 1-2m.
- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc phong hóa trung bình, nứt nẻ mạnh, cứng chắc
trung bình. Bề dày thay đổi từ1-3m đến 15-16m.
- Đới đá nứt nẻ (IIA) : Đá gốc nứt nẻ mạnh, khá cứng chắc.
Căn cứ đặc trưng cơ lý của các lớp, đới đất đá, kiến nghị nền đập tràn nên đặt
trên nền đá đới IB, IIA.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 14 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
- Tuyến đập 1, tuyến đập 2 nằm trong khu vực phân bố các thành tạo của hệ tầng
Nà Quản gồm : Đá vôi silic, đá vôi tái kết tinh, đá vôi hoa hóa xen kẹp đá sét vôi, vôi
sét. Với chiều cao lớn nhất ở lòng sông 35-40m tại tuyến đập 1, 25-30m tại tuyến đập

2 kiến nghị nền đập đặt trên nền đá đới IB, IIA là hoàn toàn ổn định, không phải gia cố
nền. Tại các vị trí gặp hang hốc karst, tùy theo quy mô phát triển hang, chiều sâu gặp
hang mà đưa ra các biện pháp xử lý thích hợp. Đối với các hang phát triển nông hay
các hang có miệng hang lộ ngay trên bề mặt hố móng nên đánh sập miệng hang, vệ
sinh và đổ bê tông bù trực tiếp; Các hang phát triển sâu hơn nên khoan đến đáy hang
và phun vữa bê tông lấp đầy.
- Phạm vi xử lý chống thấm nền đập trong đới đá IB, IIA, dự kiến chiều sâu xử lý
khoan phun xi măng chống thấm tính từ bề mặt đất tự nhiên cho cả 2 tuyến đập ở bờ
phải 50-60m, bờ trái và lòng sông 40-50m. Để tiến hành khoan phun xử lý chống thấm
hai vai tuyến đập 2 kiến nghị : nên đào hai hầm ngang tương ứng cao trình đỉnh đập
(cao trình 371m) vào sâu vai trái đâp từ 90 – 100m; Vào sâu vai phải đập từ 50-60m
tính từ bề mặt sườn dốc tự nhiên.
Bảng 1-1: Bảng tính thấm nước của đất đá.
Khu vực Đới
Giá trị
Lugeon
Hệ số thấm
(10
-4
cm/s)
Tuyến
đập
aQ
*
1000
edQ+IA
1
11,4
IA
2

1,12
IB 21,9
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 15 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
IIA 7,6
IIB 0,3
Bảng 1-2: Bảng chỉ tiêu cơ lý của khối đá nền công trình thủy công.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 16 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT

đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
1.2.3.Vật liệu xây dựng địa phương
1.2.3.1.Vật liệu làm cốt liệu bê tông
Thủy điện Nho Quế 3 nằm trong vùng phân bố nhiều đá vôi có trữ lượng dồi dào,
chất lượng đảm bảo. Do điều kiện địa hình hiểm trở, bị phân cắt mạnh, điều kiện giao
thông rất khó khăn. Theo kết quả tìm kiếm và khoan thăm dò tại vùng có triển vọng có
thể khai thác đá phục vụ công trình.
Mỏ đá dự kiến nằm gần đường vận hành, khu vực hành chính, trạm nghiền sàng
thuộc địa phận xã Khau vai, huyện Mèo Vạc tỉnh Hà Giang, nằm cách nhà máy 3.4km
và cách tuyến đập 9km về phía hạ lưu, gần bờ phải sông Nho Quế.
Mỏ nằm trên sườn núi cao trình 200-320m, độ dốc sườn tự nhiên 25-35
o
đến 50-
60
o
, có chỗ dốc Vật liệu mỏ là đá vôi phân lớp đến dạng phân lớp và dạng khối của hệ
tầng Bắc Sơn (C-Pbs), nứt nẻ mạnh đến trung bình, cứng chắc.
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 17 Lớp: Thanh Hóa K5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
- Tầng có ích : Là đá vôi xám xanh, xám sáng xen kẹp sét vôi, đá vôi màu hồng,
đới IIA, IIB đá cứng chắc, có cường độ kháng nén của mẫu ở trạng thái bão hoà trung
bình 550 kg/cm
2
.
-Trữ lượng mỏ cấp B = 1.2 triệu m
3
. Chất lượng và trữ lượng đáp ứng yêu cầu kỹ
thuật cho xây dựng công trình làm dăm bê tông,đá xây. Để sử dụng nguồn vật liệu đá
cứng tại mỏ này nghiền làm cát xay làm cốt liệu bê tông phải tiến hành thí nghiệm xác
định chất lượng đá nghiền, đá xay thay thế vật liệu cát.
1.2.3.2.Vật liệu đất

Mỏ đất nằm trên sườn đồi bờ trái suối Khau Vai, cách ngã ba suối và sông Nho
Quế khoảng 700m về phía thượng lưu. Phạm vi mỏ ở khoảng cao trình 210-250m,
sườn dốc tự nhiên từ 15-25
0
, diện tích mỏ là 15000m
2
.Vị trí mỏ nằm trong khu vực
các công trình phụ trợ thuộc địa phận xã Khau Vai, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang.
1.2.3.3.Vật liệu cát sỏi
Kết quả tìm kiếm vật liệu cát theo các hành trình dọc thung lũng sông Nho Quế
về phía thượng lưu khoảng 20-30km, về phía hạ lưu 10-15km và các hành trình theo
các khe suối trong vùng cho thấy: trong khu vực không có các bãi bồi cát có triển
vọng, các bãi bồi thường nhỏ,
- Vật liệu cát không đảm bảo chất lượng sử dụng cho bê tông tuy có thành phần
hạt nằm trong phạm vi biểu đồ cát sử dụng cho bê tông nhưng hàm lượng sét bụi
(trung bình 6.5% khối lượng cát) lớn hơn hàm lượng tiêu chuẩn (3%), hàm lượng cát
có đường kính >5mm là 20% khối lượng cát lớn hơn hàm lượng tiêu chuẩn (10%).
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 18 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n

Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
- Vật liệu sỏi trong cát không đảm bảo làm dăm bê tông do hàm lượng hạt mềm
yếu lớn (11%) (theo tiêu chuẩn 5%), hàm lượng hạt dẹt trung bình 47% lớn hơn nhiều
so với hàm lượng tiêu chuẩn (35%).
Từ kết quả khảo sát trên kiến nghị, nên sử dụng đá vôi cứng chắc ở mỏ vật liệu
đá trên để xay làm cát cho xây dựng. Cần thiết phải tiến hành thí nghiệm đánh giá chất
lượng đá nghiền, đá xay thay thế vật liệu cát cho bê tông.
1.2.4.Điều kiện khí tượng thuỷ văn
1.2.4.1.Điều kiện khí tượng
Cũng như các vùng khác ở lưu vực sông Gâm, khí hậu lưu vực sông Nho Quế
mang đậm nét khí hậu nhiệt đới gió mùa. Trong năm khí hậu phân ra làm hai mùa rõ
rệt: Mùa đông khô lạnh, mưa ít, mùa hạ nóng ẩm mưa nhiều.
- Mùa đông bắt đầu từ tháng XI và kết thúc vào tháng IV năm sau, mùa này chịu
ảnh hưởng chủ yếu của khối không khí lạnh cực đới lục địa từ cao áp Xibia nên gây ra
thời tiết giá lạnh.
- Mùa hạ từ tháng V – X thường xuyên chịu ảnh hưởng của hoàn lưu Tây Nam và
Đông Nam.
a .Nhiệt độ
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 19 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu

mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Bảng 1-2. Đặc trưng nhiệt độ tháng tại trạm khí tượng đại biểu Đơn vị: (
o
C)
Đặc trng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Tmax 32,
3
34,
8
37,
8 39,5
41,
0
38,
9
39,
7
39,
0

37,
6 35,2
33,
8 35,4 41,0
BắcMêTtb
15,0
16,
5
19,
8 23,5 25,9 27,0 27,0 26,8 25,3 22,3
19,
0
15,
6 22,0
Tmin
0,3 2,4 4,2 9,0
13,
9
15,
6 20,9 20,0
13,
2 9,1 4,6 -0,1 -0,1
Tmax
32,2 36 37,5 39,2
41,
1
38,
7
39,
4

38,
6
38,
1
36,
4
34,
0 32,5 41,1
BảoLạcTtb 14,
7
16,
5 20,0 24,1 26,5 27,4 27,5 27,0 25,5 22,6
18,
9 15,4 22,2
Tmin
0,1 3,5 4,4 9,7
13,
6
16,
3 18,5
19,
6
13,
6 8,6 5,4 -0,1 -0,1
b . Độ ẩm
Bảng 1-3. Độ ẩm tương đối trung bình tháng tại các trạm khí tượng đại biểu (%)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Bắc Mê 83 82 80 80 82 85 87 87 85 85 84 83 84
Bảo Lạc 81 79 76 76 78 82 84 85 84 84 83 82 81
c. Bốc hơi

*Xác định lượng bốc hơi đo bằng ống piche (Zptb):
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 20 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Bảng 1-4.Phân phối lượng bốc hơi lưu vực và tổn thất bốc hơi mặt hồ Đơn vị: mm
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Zpic.Bảo
Lạc
52,7 61,6 89,3 101 100 74 69,3 64,3 63,7 59,3 51,4 50,5 836,6
Zpic.Bắc
Mê
49,2 54,6 71,3 81,8 86,1 68,5 65,4 65,3 64,2 59,8 51,6 51,8 769,6
Zpic.khung
giữa

50,9 58,1 80,3 91,2 93,1 71,2 67,3 64,8 63,9 59,5 51,5 51,2 803,1
Zmặt nước
83,5 95,3 132 150 153 117 110 106 105 97,6 84,5 83,9 1317,1
Zlvực giữa 58,6 66,9 92,4 105 107 82 77,5 74,6 73,6 68,5 59,3 58,9 924,5
∆Ζ.η∑
24,9 28,4 39,2 44,6 45,5 34,8 32,9 31,7 31,3 29,1 25,2 25 392,6
d. Chế độ gió
Gió hoạt động trên lãnh thổ miền Bắc nói chung có thể chia làm hai mùa: gió
mùa đông từ tháng XI – IV năm sau và gió mùa hạ từ tháng V – X. Tuy nhiên do ảnh
hưởng của điều kiện địa hình mà hướng gió hoạt động trên lưu vực sông Gâm mang
nặng tính địa phương.
Hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Bắc và hướng Nam, hướng Nam xuất
hiện chủ yếu trong mùa hè, hướng Bắc xuất hiện chủ yếu trong mùa đông. Vùng này
do bị chắn bởi các dãy núi cao nên mùa đông gió mùa Đông Bắc ít ảnh hưởng trên lưu
vực và tần suất xuất hiện nhỏ hơn nhiều so với các hướng khác.
Bảng 1-5. Tốc độ gió lớn nhất các hướng và vô hướng thiết kế tại Bảo Lạc
Hướng/
Tần suất
N NE E SE S SW W NW
Vô h-
ớng
P = 2% 26,7 16,9 13,9 22,5 19,0 14,8 16,8 25,2 27,2
P = 4% 24,4 15,1 12,2 20,7 17,3 13,7 14,9 22,3 25,1
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 21 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu

mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
P = 10% 21,2 12,6 10,0 18,1 15,1 12,1 12,1 18,2 22,4
P = 25% 17,2 10,1 7,6 14,9 12,7 10,2 9,1 13,9 19,3
P = 50% 13,6 7,8 5,7 12,0 10,5 8,4 6,4 10,0 16,3
Đơn vị: m/s
1.2.4.2.Điều kiện thuỷ văn
Nguồn cung cấp nước hàng năm cho sông Gâm nói chung và sông Nho Quế nói
riêng chủ yếu do mưa. Vì vậy, mưa trên lưu vực và dòng chảy trong sông có mối quan
hệ khá chặt chẽ, đồng thời sự biến đổi của dòng chảy theo thời gian và không gian
tương tự như sự biến đổi của mưa. Đặc trưng dòng chảy năm của các trạm đại biểu
trên lưu vực sông Gâm được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1-6. Lưu lượng tháng ứng với các tần suất thiết kế tại tuyến đập
Tháng Qp% (m
3
/s)
5% 10% 20% 50% 90%
Tháng I
35,2 32,1 28,5 22,8 16,2
Tháng II

29,7 26,6 23,2 18,2 13,2
Tháng III 34 29,4 24,7 18,2 13,4
Tháng IV 49,6 40,2 30,9 19,2 12,6
Tháng V 149,4 118,1 87,1 45,3 17,3
Tháng VI 289,3 243,7 196,5 128,2 71,2
Tháng VII
436,6 375,4 309,6 209,9 112,7
Tháng VIII 411 351,9 290,5 198,3 115,7
Tháng IX
252,8 215,7 175,4 113,2 50,3
Tháng X
149,9 125,2 99,8 63,4 34,5
Tháng XI
112,5 90,3 68,5 41,6 27,4
Tháng XII
53,1 46,4 39,2 28,4 18,6
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 22 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh

o
Qu
ế 3-
PA
2
a, Dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế
Từ chuỗi dòng chảy tháng tại tuyến Nho Quế 3, tính phân mùa năm thủy văn theo
chỉ tiêu vượt trung bình và tần suất xuất hiện >50% được chuỗi năm thủy văn từ tháng
VI đến tháng V năm sau, trong đó: mùa lũ từ tháng VI-IX, mùa kiệt từ tháng X đến
tháng V năm sau. Từ chuỗi dòng chảy tháng theo năm thủy văn, tính được dòng chảy
trung bình năm thủy văn và xác định được dòng chảy năm thiết kế theo hàm phân bố
Piếcxơn III. Kết quả trình bày bảng sau:
Bảng 1-7. Dòng chảy năm thủy văn ứng với các tần suất thiết kế tại tuyến công
trình
Tuyến CT Qo Wo Cv Cs Qp (m
3
/s)
m
3
/s 10
9
m
3
5% 10% 50% 75% 90%
Nho Quế 3
85,8 2,706 0,22 2Cv 119 110 84,4 72,6 63,0
b. Dòng chảy lũ
*Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế (Qmaxp)
Bảng 1-8. Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại trạm thủy văn và tuyến đập Nho Quế 3
Trạm \ Tuyến Qp (m

3
/s)
0,1% 0,2% 0,50% 1% 2% 5% 10%
Trạm TV Bảo Lạc 4528 3931 3242 2802 2391 1883 1574
Trạm TV Bắc Mê 8369 7596 6555 5848 5170 4313 3694
Trạm TV Chiêm Hóa 10748 9603 8277 7347 6493 5405 4643
Qmax NhoQuế theo Bảo Lạc 4742 4118 3398 2938 2509 1978 1654
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 23 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Qmax NhoQuế theo Bắc Mê 4684 4251 3642 3225 2830 2328 1976
Qmax NhoQuế theo C.hoá 4654 4158 3546 3114 2723 2222 1884
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 24 Lớp: Thanh Hóa K5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

TK
Cụ
m
CT
đầu
mối
CT
Thủ
y
điệ
n
Nh
o
Qu
ế 3-
PA
2
Nhận xét: Kết quả tính lũ thiết kế tại tuyến công trình theo 3 trạm trên chênh lệch
nhau không lớn.
Trong ba trạm thủy văn trên thì trạm Chiêm Hóa có tài liệu thực đo lũ dài nhất
1960 – 2006 (46 năm) nhưng chênh lệch diện tích lớn Kf = 3,8 lần, vai trò điều tiết
dòng chảy lũ và quá trình truyền sóng lũ lớn hơn các lưu vực khác nên không chọn
trạm này để tính lũ công trình.
* Quá trình lũ
Quá trình lũ thiết kế được xây dựng dựa vào đỉnh lũ, tổng lượng lũ thiết kế và mô
hình lũ điển hình theo phương pháp thu phóng hệ số đỉnh – lượng cùng tần suất.
Bảng 1-9.Qúa trình lũ đến công trình
SVTH: Đỗ Đăng Tuấn 25 Lớp: Thanh Hóa K5