Hồ chứa nước đá hàn nằm trong hệ thống thủy lợi đá hàn thuộc huyện hương khê, tỉnh hà tĩnh

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
I.1. Vị trí địa lý, địa hình địa mạo.
Hồ chứa nước Đá Hàn nằm trong hệ thống thủy lợi Đá Hàn thuộc huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh. Hệ thống thủy
lợi Đá Hàn gồm có cụm công trình đầu mối nằm trên sông Rào Nổ, xã Hòa Hải, huyện Hương Khê và hệ thống kênh dẫn
trải rộng trên năm xã hưởng lợi là Hòa Hải, Phúc Đồng, Hà Linh, Phương Mỹ và Phúc Điền của huyện Hương Khê.
Huyện Hương Khê là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Nam tỉnh Hà Tĩnh có diện tích tự nhiên 1.852 Km
2
bao
gồm 25 xã và thị trấn. Vùng dự án nằm ở 18
o
15’ ÷ 18
o
20’ vĩ độ Bắc ; 105
o
45’ ÷ 106
o
00 độ kinh Đông.
Huyện Hương Khê nằm trọn trong lưu vực sông Ngàn Sâu, địa hình có dạng lòng chảo, phía Tây Nam là dãy
Trường Sơn có những đỉnh núi cao 1100 ÷ 1400m, phía Đông Bắc là dãy núi Trà Sơn có đỉnh cao 300 ÷ 400m.
Khu tưới là vùng ruộng đất tương đối bằng phẳng nằm ở chân dãy Trương Sơn. Địa hình nhìn trung có dạng dốc dần
từ Tây sang Đông từ cao độ 16 ÷ 17 xuống cao độ 8 ÷ 9. Địa hình khu vực bị chia cắt bởi nhiều sông suối nhỏ đổ vào các
sông Rào Nổ, Ngàn Sâu.
I.2. Địa chất công trình, địa chất thủy văn.
I.2.1. Cấu trúc địa chất, động đất và tân kiến tạo.
Vùng dự án hệ thống thủy lợi Đá Hàn có cấu trúc địa chất đơn giản, đất đá có cấu tạo đơn tà, hiện tại không xảy ra
hiện tượng động đất và tân kiến tạo.
Các hiện tượng địa chất vật lý xảy ra chủ yếu là các trượt sạt cục bộ ở các sườn dốc và bờ sông suối ít gây ảnh
hưởng đến quá trình xây dựng hồ.
I.2.2. Điều kiện địa chất lòng hồ
Lòng hồ Đá Hàn nằm trong phân vị địa tầng ODOVIC THƯỢNG – SILUA HẠ, hệ tầng sông Cả ( O

3
-S
1
sc ). Hệ
tầng Sông Cả lộ ra trên diện tích rộng lớn vùng Rào Vang, Rào Nổ
Phân hệ tầng trên của hệ tầng Sông Cả gồm: Các trầm tích lục nguyên bao gồm đá sét bột kết, đá phiến thạch anh
serixit, có cấu tạo phân lớp không đều, có hướng đổ vè hướng Đông Bắc, thế nằm đo được từ 75 - 80
0
< 70 - 80
0
. Các trầm
tích này phổ biến rộng rãi xung quanh vách hồ, lòng khe. Là lớp nền ổn định và giữ nước tốt cho hồ. Ngoài ra còn có các
trầm tích bở rời đệ tứ không phân chia (Q).
Các thành tạo đệ tứ không phân chia bao gồm:
Cát cuội sỏi sản phẩm phong hóa, chủ yếu là cuội cát kết, cuội thạch anh, có bề dày 3¸4m. Tuy lớp cuội sỏi lòng khe
dày, song bên dưới có lớp đá gốc có khả năng chịu lực và giữ nước tốt nên việc thấm mất nước dưới đáy hồ sẽ không xảy ra.
Xung quanh vách hồ phân bố các trầm tích đệ tứ bao gồm á sét, sét lẫn sanjpha tích sườn đồi đến á sét, sét tàn tích
phong hóa có bề dày từ 1,50m¸2,0m, có kết cấu chặt vừa đến chặt, đủ điều kiện giữ nước cho hồ.
Như vậy có thể thấy địa chất vùng lòng hồ có cấu tạo địa chất tương đối đơn giản, song đất đá trong vùng lòng hồ
có khả năng chịu lực và giữ nước tốt đủ điều kiện để xây dựng.
I.2.3. Điều kiện địa chất công trình đầu mối.
Qua khảo sát địa chất vùng đầu mối có các lớp đất đá phân bố từ trên xuống như sau:
Lớp 1a: Cát lẫn ít cuội sỏi bồi tích lòng sông, thềm sông. Trạng thái bão hòa nước kết cấu kém chặt. Lớp này phân
bố ít ở thềm sông bên phải ở tuyến thượng lưu đập.
Lớp 1b: Cát, cuội sỏi, cuội tảng hỗn hợp bồi tích lòng sông, thềm sông. Hàm lượng cuội tảng chiếm 60÷80%, kích
thước 5÷10cm, có hòn 30÷40cm. trạng thái bão hòa nước, rời rạc. Lớp này phân bố ở lòng sông chính trên cả ba tuyến tim
đập, thượng lưu, hạ lưu. Có bề dày từ 4,0 đến 6,5m.
Lớp 1c: Đất á sét bồi tích màu vàng, nâu xám, có lẫn ít sạn. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu chặt vừa. Lớp này
chỉ gặp ở dọc tuyến tim đập, về phía eo núi vai trái đập, dọc thân đập trên chiều dài khoảng 100m, có bề dày từ 0,80m đến
1,0m.

Lớp 1d: Đất sét lẫn ít sạn bồi tích màu xám vàng, xám nâu, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, nửa cứng đến cứng. Kết
cấu chặt vừa. Lớp này phân bố ở phần eo núi vai trái đập, có bề dày từ 1,80m đến 4,10m.
Lớp 2: Đất sét lẫn ít dăm sạn màu vàng, nâu đỏ, sản phẩm pha tích sườn đồi. Trạng thái đất ẩm. Kết cấu chặt vừa.
Lớp này phân bố hầu hết ở cả ba tuyến phần hai vai đập và phần mỏm đồi độc lập mà trung tâm tuyến đập cắt qua, có bề dày
từ 0,5 đến 1,6m.
Lớp 3: Đất á sét lẫn nhiều dăm sạn thạch anh màu sám vàng, xám nâu. Trạng thái đất ẩm, cứng. Kết cấu chặt vừa.
Lớp này phân bố ở vai đập bên hữu, có bề dày từ 0,5 đến 0,7m.
Lớp 4: Đá sét bột kết màu xám nâu, xám đen, cấu tạo phân lớp mỏng, mức độ phong hóa mạnh, khe nứt được lấp
đầy bởi sét, mẫu khoan lên vỡ vụn thành dăm cục và slam. ST: 75
0
- 80
0
< 70
0
- 80
0
. Lớp này phân bố hầu hết dưới nền tuyến
đập trên cả ba tuyến tim, thượng và hạ lưu đập, có bề dày từ 0,60m÷1,30m, cao trình mặt lớp xuất hiện thấp nhất tại lòng
khe xuống tới +10,30m, lên hai vai đập xuất lộ sớm lên đến cao trình +38,0m. Hệ số thấm K=5,50x10
-6
cm/s.
Lớp 4a: Đá sét bột kết màu xám nâu, xám đen, cấu tạo phân lớp mỏng, mức độ phong hóa, nứt nẻ trung bình, khe
nứt kín, mẫu khoan lên có dạng thỏi ngắn. ST: 75
0
- 80
0
< 70
0
- 80
0

.
Lớp phân bố hầu hết dưới nền tuyến đập, ở từ tuyến thượng lưu về hạ lưu đập, có bề dày từ 1,30m÷1,50m, cao trình
mặt lớp xuất hiện thấp nhất tại lòng khe xuống tới +9,70m, lên hai vai đập đến cao trình +36,80m. Hệ số thấm K=4,10x10
-
6
cm/s.
Lớp 4b: Đá sét bột kết màu xám nâu, xám đen, cấu tạo phân lớp mỏng, mức độ phong hóa, nứt nẻ ít, đá tương đối
nguyên khối, mẫu khoan lên dạng thỏi, đá có thế nằm: 75
0
- 80
0
< 70
0
- 80
0
. Lớp bày nằm sát dưới lớp 4a.
Các lớp đất đá có các chỉ tiêu cơ lý thể hiện ở bảng dưới.
Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất nền đầu mối.
TT
Lớp
Chỉ tiêu cơ lý
Ký
hiệu
Đ.V.T Lớp 1c Lớp 1d Lớp 2 Lớp 3
1 Thành phần hạt
- Sạn % 0.80 2.20 57.10
- Cát % 61.00 58.00 24.50 7.40
- Bột % 19.00 10.70 17.60 13.90
- Sét % 20.00 30.50 55.70 21.60
2 Lượng ngậm nước TN W % 19.00 19.31 32.82 19.74

3 Dung trọng
- Thiên nhiên
γ
w
T/m
3
1.93 1.96 1.75 1.85
- Khô
γ
C
T/m
3
1.62 1.64 1.32 1.55
4 Tỷ trọng
∆s
2.70 2.71 2.72 2.73
5 Tỷ lệ kẽ hở
ε
0
0.73 0.65 1.07 0.77
6 Độ rỗng N % 39.99 39.41 51.66 43.40
7 Độ bão hoà G % 77.05 80.44 75.62 70.13
8 Hạn độ Atterberg
- Chảy W
T
% 39.30 35.40 65.80 53.10
- Dẻo W
P
% 22.00 18.00 33.50 28.80
9 Chỉ số dẻo Wn % 17.30 17.40 32.30 24.30

10 Độ sệt B < 0 0.08 < 0 < 0
11 Góc nội ma sát
ϕ
độ 14
0
58' 15
0
14' 12
0
51' 19
0
46'
12 Lực dính kết C kg/cm
2
0.275 0.283 0.415 0.367
13 Hệ số ép lún A cm
2
/kg 0.035 0.030 0.052 0.028
14 Hệ số thấm K cm/s 4.77x10
-5
5.4x10
-5
3.0x10
-5
2.5x10
-4
Từ kết quả khảo sát địa chất công trình cho thấy địa chất khu vực dự án tương đối đồng đều. Phần lòng khe lớp cuội
sỏi dày, lên 2 bờ lớp phủ đệ tứ dày, phía dưới là nền đá gốc, có khả năng chịu lực và giữ nước tốt, đủ điều kiện xây dựng
công trình.
I.3. Điều kiện về địa chất thủy văn.

Địa chất thủy văn khu vực dự án không phức tạp, trong vùng có lớp thảm phủ thực vật dày có dạng phức hệ chứa
nước. Phức hệ chứa nước là thảm thực vật và tàn tích nham thạch đệ tứ. Tậng này bao gồm lớp hữu cơ phân hủy do lá cây
và lớp đất đá phong hóa theo sườn đồi và lòng khe. Nguồn cung cấp nước cho tầng này là nước mưa và nước trong phức hệ
đá gốc, miền thoát nước là các khe nhỏ đầu guồn đổ vào sông Rào Nổ. Vì thế vào mùa kiệt sông Rào Nổ vẫn có dòng chảy
lớn thường xuyên và phong phú.
I.4. Điều kiện vật liệu xây dựng.
I.4.1. Đất đắp đập
Đất đắp đập được khai thác từ 5 bãi vật liệu với phạm vi vận chuyển ngắn dưới 2Km, trong đó có 4 bãi vật liệu nằm
ở phái hạ lưu và một bãi vật liệu nằm ở phía thượng lưu tuyến đập dự kiến.
a. Bãi vật liệu số 1.
Nằm về phía hạ lưu tuyến đập, bên trái tuyến tràn xả lũ, cách tuyến đập chừng 900m.
Bãi có chiều dài : 770 m.
Chiều rộng : 280 m.
Độ sâu bóc bỏ : 0,30 m.
Độ sâu khai thác : 1,70 m.
Khối lượng bóc bỏ : 64.680 m
3
.
Khối lượng khai thác : 366.520 m
3
.
Cự ly vận chuyển bình quân : 1000 m.
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại đất sét lẫn sạn màu vàng, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu chặt
vừa.
b. Bãi vật liệu số 2.
Nằm về phía hạ lưu tuyến đập, bên phải tràn xả lũ.
Bãi có chiều dài : 200 m.
Chiều rộng : 160 m.
Độ sâu bóc bỏ : 0,30 m.
Độ sâu khai thác : 1,70 m.

Khối lượng bóc bỏ : 9.600 m
3
.
Khối lượng khai thác : 54.000 m
3
.
Cự ly vận chuyển bình quân : 400 m.
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại đất sét lẫn sạn màu vàng, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu chặt
vừa.
c. Bãi vật liệu số 3.
Nằm về phía bờ phải hạ lưu đập.
Bãi có chiều dài : 320 m.
Chiều rộng : 260 m.
Độ sâu bóc bỏ : 0,30 m.
Độ sâu khai thác : 1,70 m.
Khối lượng bóc bỏ : 24.960 m
3
.
Khối lượng khai thác : 141.440 m
3
.
Cự ly vận chuyển bình quân : 600 m.
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại đất sét chất cát màu vàng, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu chặt
vừa.
d. Bãi vật liệu số 4.
Nằm về phía hạ lưu tuyến đập.
Bãi có chiều dài : 550 m.
Chiều rộng : 70 m.
Độ sâu bóc bỏ : 0,30 m.
Độ sâu khai thác : 2,20 m.

Khối lượng bóc bỏ : 5.250 m
3
.
Khối lượng khai thác : 38.500 m
3
.
Cự ly vận chuyển bình quân : 1000 m.
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại đất sét lẫn dăm sạn màu vàng, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu
chặt vừa.
e. Bãi vật liệu số 5.
Nằm về phía thượng lưu lưu bên trái tuyến đập chính.
Bãi có chiều dài : 450 m.
Chiều rộng : 300 m.
Độ sâu bóc bỏ : 0,30 m.
Độ sâu khai thác : 2,0 m.
Khối lượng bóc bỏ : 40.500 m
3
.
Khối lượng khai thác : 270.000 m
3
.
Cự ly vận chuyển bình quân : 1500 m.
Qua thí nghiệm đất trong bãi thuộc loại đất sét lẫn dăm sạn màu vàng, nâu đỏ. Trạng thái đất hơi ẩm, cứng, kết cấu
chặt vừa.
Các chỉ tiêu cơ lý đất chế bị của các bãi vật liệu cho ở bảng dưới.
Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập ở các bãi vật liệu.
T
T
Lớp
Chỉ tiêu cơ lý

Ký
hiệu
Đ.V.T
Bãi đất
1,2,3
Bãi đất 4 Bãi đất 5
1 Thành phần hạt
- Sạn % 17.40 18.00 1.00
- Cát % 18.80 22.20 52.75
- Bột % 16.90 24.20 13.00
- Sét % 46.90 35.60 32.25
2 Lượng ngậm nước TN W % 26.09 27.14 22.00
3 Trọng khối
- Thiên nhiên
γ
w
T/m
3
1.85 1.86 1.87
- Khô
γ
C
T/m
3
1.47 1.47 1.54
4 Tỷ trọng
∆s
2.73 2.72 2.73
5 Tỷ lệ kẽ hở
ε

0
0.86 0.85 0.85
6 Độ rỗng n % 63.95 46.04 44.22
7 Độ bão hoà G % 64.43 86.33 88.59
8 Hạn độ Atte rberg
- Chảy W
T
% 60.39 56.65 51.75
- Dẻo W
P
% 32.01 28.98 29.00
9 Chỉ số dẻo W
n
% 28.35 27.67 22.75
10 Độ sệt B < 0 < 0 < 0
Đầm Proctor
11 Độ ẩm tốt nhất W
op
% 25.95 24.60 21.00
12 Dung trọng khô lớn nhất
γ
cmax
T/m
3
1.68 1.69 1.70
Điều kiện chế bị với
13 Độ ẩm chế bị W
cb
% 25.95 24.60 21.00
14 Dung trọng chế bị

γ
cb
T/m
3
1.63 1.64 1.65
Ta được
15 Góc nội ma sát
ϕ
độ 18
0
32' 17
0
58' 19
0
06’
16 Lực dính kết C kg/cm
2
0.404 0.457 0.341
17 Hệ số ép lún a cm
2
/kg 0.021 0.022 0.031
18 Hệ số thấm K cm/s 3.10x10
-6
4.5x10
-6
1.56x10
-6
I.4.2. Cát xây dựng
Các mỏ cát xây dựng được điều tra, nằm hầu hết rải rác phía hạ lưu tuyến đập dâng cũ, cách tuyến đập chính xây dựng
chừng 2,50 Km

I.5. Điều kiện về khí tượng thủy văn
I.5.1. Khái quát chung về khí tượng khu vực.
Hà Tĩnh nói chung, Hương Khê nói riêng là vùng chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa
từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Dãy Trường Sơn ( biên giới Việt - Lào ) tạo nên chế độ
mưa khác nhau giữa sườn Đông và sườn Tây, tạo nên gió Lào khắc nghiệt từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm. Khí hậu Hương
Khê khá khắc nghiệt đối với đời sống, cây trồng, vật nuôi cũng như việc phát triển các ngành kinh tế.
Hương Khê nằm trong vùng có lượng mưa tương đối lớn. Lượng mưa trung bình nhiều năm đạt 2.406 mm. Trong
khu vực có mạng lưới sông ngòi dày đặc, mật độ lưới sông là 2,2 km/ km
2
. Các sông suối đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn
nơi có địa hình hiểm trở, cây cối rạm rạp. Do đặc điểm địa hình nên các sông suối thường chảy ngoằn nghoèo, khúc khủy có
độ dốc tương đối lớn.
Sông Rào Nổ bắt nguồn từ biên giới Việt - Lào đổ vào sông Ngàn Sâu tại xã Hà Linh. Sông chính có chiều dài 17
km, độ dốc lòng sông chính J = 58%o. Diện tích lưu vực tính đến tuyến dự kiến xây dựng công trình 112 km
2
.
Trong khu vực có hai trạm thủy văn. Tài liệu thực đo của các trạm này đáng tin cậy phục vụ tốt cho việc tính toán
thủy văn công trình :
+ Trạm thuỷ văn Chu Lễ trên sông Ngàn Sâu cách vị trí công trình đầu mối 14 km, có tài liệu quan trắc mực nước;
mưa từ năm 1960 đến nay.
+ Trạm thủy văn Trại Trụ nằm trong lưu vực Sông Tiêm, cách công trình khoảng 18km, có diện tích lưu vực
96.2km
2
có tài liệu đo mực nước, lưu lượng, mưa từ năm 1963 đến năm 1981.
+ Trạm khí tượng Hương Khê cách khu vực nghiên cứ 15Km về hướng Tây, có thời gian quan trắc từ năm 1960
đến nay bao gồm các yếu tố: mưa, bốc hơi, độ ẩm, tốc độ gió.
a. Nhiệt độ và độ ẩm.
Tài liệu về nhiệt độ và độ ẩm được lấy theo tài liệu quan trác tại trạm Hương Khê.
Phân phối nhiệt độ không khí trong năm
(Đơn vị:

o
C)
Đặc
trưng
Tháng
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Trung
bình
17.6
18.3 21.0 24.7 27.4 28.6 29.1 27.9 26.1 23.7 20.8 18.2 23.6
(Nguồn: Đài KTTV Khu vực Bắc Trung Bộ)
Độ ẩm không khí trong năm
(Đơn vị: %)
Đặc trưng
Tháng Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Trung
bình
89.8 90.9 89.6 86.2 81.4 77.5 74.5 81.6 87.4 98.0 88.8 88.5 85.4
b. Gió bão.
Gió ở vùng này chia làm 2 mùa rõ rệt : Từ tháng 5 đến tháng 10 hướng gió chính là Đông Nam mang hơi nước từ
biển Đông. Hướng gió thứ 2 là Tây Nam mang khí hậu lục địa khô nóng khó chịu. Từ tháng 11 đến tháng 4 hướng gió chính
là Đông Bắc, gió này gây hanh khô hoặc mưa phùn gió rét.
Ngoài các hướng gió trên hàng năm có nhiều cơn bão từ biển Đông đổ vào gây thiệt hại lớn. Bão đến vùng này do
ảnh hưởng sức cản đồi núi, cây cối nên sức tàn phá đã giảm, tuy vậy sự phá hoại vẫn còn rất lớn.
Tài liệu về gió được tính toán từ số liệu quan trắc tại trạm Hương Khê cho ở bảng sau:
Tính toán tốc độ gió lớn nhất vùng Đá Hàn.
Vmax bq
(m/s)

C
v
C
s
V
max
2%
(m/s)
V
max
4%
(m/s)
V
max
10%
(m/s)
V
max
50%
(m/s)
17.1 0.34 0.47 30.3 28.1 24.7 16.6
c. Bốc hơi
Tài liệu về bốc hơi được lấy theo tài liệu quan trắc tại trạm Hương Khê. Sau khi tính toán, kết quả lượng bốc hơi
phụ thêm khi xây dựng hồ chứa cho ở bảng sau:
Phân phối tổn thất bốc hơi phụ thêm của hồ chứa hàng năm
Đặc
trưng
Tháng
Cả
năm

IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
∆Z (mm) 18.2 20.3 16.9 26.6 16.2 9.2 28.4 21.3 55.5 47.8 53.7 41.9 357
I.5.2. Điều kiện về thủy văn.
a. Dòng chảy năm.
Dòng chảy năm thiết kế được tính toán theo lưu vực tương tự của trạm quan trắc Trai Trụ thu phóng từ năm điển
hình là năm 1979-1980. Theo kết quả quan trắc khu vực Đá Hàn mùa lũ bắt đầu từ đầu tháng IX và kết thúc vào cuối tháng
XI, mùa kiệt bắt đầu từ đầu tháng XII và kết thúc vào cuối tháng VIII. Kết quả tính toán thủy văn thể hiện ở bảng sau:
Phân phối dòng chảy năm thiết kế lưu vực Đá Hàn .
Đơn vị: m
3
/s
Năm IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII
75% 33.82 6.89 4.84 5.04 4.49 3.52 3.43 3.82 5.11 7.75 4.32 3.49
b. Dòng chảy lũ.
Lưu lượng đỉnh lũ được xác định theo phương pháp Đường lũ đơn vị kết quả thể hiện ở bảng sau:
Phân phối dòng chảy lũ của lưu vực Đá Hàn
TÇn suÊt tÝnh to¸n P = 0,2% P =1% P = 1,5% P = 2% P =10%
Lu lîng ( m
3
/s) 2241 1915 1839 1766 1307
c. Dòng chảy bùn cát.
Theo đo đạc tại trạm thủy văn Hòa Duyệt từ năm 1959 đến nay, mật độ bùn cát tại lưu vực Đá Hàn là
3
127(g / m )
ρ =
.Kết quả tính toán dòng chảy bùn cát được thể hiện ở bảng:
Tổng lượng bùn cát hàng năm
Lưu vực
Q
0

( m
3
/s)
W
LL
(tấn/năm)
W
đáy
(tấn/năm)
W (tấn/năm)
Đá Hàn
8.46 33887 6777 40665
CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
II.1. Tình hình dân sinh kinh tế.
- Dân số: Khu vực dự án là những xã nghèo của huyện Hương Khê trong đó có ba xã thuộc chương trình 135 của
chính phủ. Đây cũng là những xã vùng biên giới có tỷ lệ đồng bào theo đạo công giáo chiếm 40% dân số, nền kinh tế, xã ội
còn kém phát triển. Tỷ lệ dân số trong diện đói nghèo còn cao so với mặt bằng chung của cả nước, đời sống nhân dân còn
nhiều khó khăn. Tình hình dân số xã hội các xã vùng dự án thể hiện cụ thể ở bảng dưới.
TT Tên xã Dân số Số hộ
Số hộ
nghèo
Nhân
khẩu
nghèo
Số hộ
đói
Nhân
khẩu
đói
1 Hoà Hải 6.955 1.449 263 1.062 248 884

2 Phương Điền 2.460 446 319 1.595 170 752
3 Phúc Đồng 4.593 1.096 498 2.296 395 1.580
4 Phương Mỹ 3.286 632 218 1.136 112 447
5 Hà Linh 6.390 1.374 404 2.216 68 312
Tổng 23.684 4.997 1.702 8.305 993 3.975
- Y tế: Huyện Hương Khê có hệ thống y tế khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên coe sở vật chất còn nghèo nàn, thiếu thốn,
trình độ của nhân viên y tế còn yếu chưa đáp ứng được yêu cầu khám chữa bệnh của nhân dân.
- Nông nghiệp nông thôn: Khu vực hưởng lợi có xã Hòa hải là xã có diện tích lúa lớn, năng suất cao. Các xã còn lại
gặp nhiều khó khăn về nguồn nước và là vùng trũng của huyện nên gặp khó khăn trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thương
xuyên úng về mùa mưa và hạn về mùa khô nên năng suất cây trồng thấp.
- Công nghiệp: Công nghiệp các xã vùng dự án chưa có gì đáng kể, chủ yếu là các cơ sỏ công nghiệp tư nhân có quy
mô nhỏ chuyên sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến lâm sản.
- Giao thông: Huyện Hương Khê là nơi hội tụ của cả ba mạng lưới giao thông thủy, bộ và đường sắt. Tuy nhiên đây
cũng là khu vực thường xuyên ngập lụt nên đường xá xuống cấp nhanh, đi lại vẫn còn gặp nhiều khó khăn.
- Năng lượng: Vùng dự án có hệ thống điện quốc gia đến tận các xã. Hệ thống điện hạ thế do nhân dân đầu tư và xây
dựng nên còn mang tính chắp vá không an toàn và tổn thất điện năng cao.
- Cung cấp nước: Cung cấp nước cho sinh hoạt tập trung chủ yếu ở trung tâm huyện. Nước phục vụ nông nghiệp
chủ yếu là khai thác nước mặt thông qua các công trình thủy lợi nhỏ nên mới chỉ đáp ứng được phần nhỏ nhu cầu sản xuất.
Ngoài ra vùng dự án còn nằm ở vùng trũng và ven các sông lớn như sông Ngàn Sâu, Rào Nổ nên thường xuyên bị
ngập lụt gây thiệt hại lớn về kinh tế cũng như cơ sở hạ tầng.
II.2. Hiện trạng thủy lợi vùng dự án.
Trong năm xã vùng dự án có tất cả 32 hồ đập lớn nhỏ với diện tích thiết kế 2320 ha nhưng chỉ tưới được 748 ha.
Diện tích tưới chủ yếu là các vùng ruộng trũng ven các sông suối, mới đáp ứng được khảng 15% diện tích cần tưới của toàn
vùng do các nguyên nhân:
- Các công trình hầu hết đã được xây dựng từ lâu nên đã bị xuống cấp nặng nề.
- Quản lý khai thác và vận hành chưa tốt.
- Rừng đầu nguồn bị tàn phá ảnh hưởng đến khả năng điều tiết của lưu vực
II.3. Sự cần thiết phải đầu tư.
Khu vực dự án có tiềm năng lớn để phát triển kinh tế, tuy nhiên do thường xuyên phải đối phó với thiên tai và hệ
thống công trình thủy lợi còn hạn chế nên kinh tế còn kém phát triển, thu nhập bình quan đầu người còn thấp so với mặt

bằng chung của cả nước. Vùng dự án nằm ở vùng biên giới nghèo, kinh tế kém phát triển kéo theo nhiều vấn đề xã hội tiêu
cự khó giải quyết. Nạn thất nghiệp, tình trạng phân hóa giàu nghèo, tệ nạn xã hội phát triển ảnh hưởng đến trật tự trị an và
sự bình đẳng trong xã hội.
Việc đầu tư xây dựng dự án có thể khắc phục các vấn đề còn tồn tại như cung cấp nước phục vụ sinh hoạt, công,
nông nghiệp… Qua đó tạo điều kiện để phát triển kinh tế, giải quyết các vấn đề xã hội, phát triển kinh tế gắn liền với đảm
bảo an ninh biên giới. Ngoài ra dự án hoàn thành còn có ý nghĩa lớn trong việc bảo vệ môi trường.
CHƯƠNG III: QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
III.1. Mục tiêu và nhiệm vụ.
III.1.1. Mục tiêu.
Dự án hệ thống thủy lợi Đá hàn được xây dựng với mục tiêu phát triển sản xuất nông nghiệp nhằm đảm bảo tự túc
lương thực của vùng đồng thời chuyển đổi tập quán canh tác theo hướng sản xuất hàng hóa tăng thu nhập cho người dân.
Qua đó góp phần xóa đói giảm nghèo, tạo công ăn việc làm cho người dân, hạn chế các tệ nạn xã hội, giữ vững ổn định
chính trị và trật tự trị an, đảm bảo an ninh lương thực, ổn định chính trị xã hội, an ninh vùng biên giới.
Ngoài ra hệ thống còn đóng góp tích cực trong việc cải tạo môi trường sinh thái, hạn chế chặt phá rừng, bảo vệ sự đa
dạng sinh học đặc biệt trong khu bảo tồn quốc gia Vũ Quang.
III.1.2. Nhiệm vụ.
Ngày 30/8/2007 Bộ có quyết định phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng hệ thống thủy lợi Đá Hàn tại quyết định số
2541/QĐ-BNN-XD thì nhiệm vụ của dự án là:
- Cấp nước tướic ho 2612 ha ruộng đất canh tác trong đó có 1324,2 ha lúa; 285,5 ha màu; 979,2 ha cây ăn quả;
cấp nước phục vụ cho 23 ha ao hồ nuôi trồng thủy sản.
- Cấp nước sinh hoạt cho 23396 người.
- Xả nước xuống hạ lưu với lưu lượng đảm bảo môi sinh môi trường .
III.2. Phương án công trình.
Quá trình nghiên cứu đã đề xuất, xem xét 3 phương án công trình đáp ứng nhiệm vụ và mục tiêu xây dựng đề ra như
sau:
- Xây dựng một đầu mối hồ chứa và một hệ thống kênh.
- Xây dựng một đầu mối đập dâng và một hệ thống kênh.
- Xây dựng nhiều đầu mối và nhiều hệ thống kênh.
Qua nghiên cứu đã chọn phương án công trình là một đầu mối hồ chứa và một hệ thống kênh vì những lý do:
- Đảm bảo nhiệm vụ cấp nước an toàn lâu dài; đảm bảo nhiệm vụ xả xuống hạ du tạo cảnh quan môi trường.

- Dự trữ được nguồn nước ngọt, điều tiết phòng lũ cho hạ du.
- Chi phí xây dựng, vốn đầu tư, chi phí đến bù giải phóng mặt bằng không quá lớn.
III.3. Bố trí tổng thể các hạng mục công trình.( Chưa chọn phương án tuyến)
III.4. Cấp công trình.
Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 285-2002, công trình thủy lợi được chia thành 5 cấp tùy thuộc vào
quy mô, kích thước, địa điểm xây dựng, mức độ ảnh hưởng đến kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng, môi trường… Dựa vào
cấp công trình sẽ tra được các chỉ tiêu thiết kế công trình.
Cấp công trình được xác định dựa trên hai điều kiện:
a. Theo năng lực phục vụ của công trình.
Theo nhiệm vụ cấp nước tưới cho 2612 ha ruộng đất canh tác, đất trồng cây ăn quả; cấp nước sinh hoạt cho 23396
người dân tra bảng 2.1 TCXDVN được công trình cấp III.
b. Theo đặc tính kỹ thuật công trình(chiều cao đập và loại nền).
Công trình là đập đất tạo hồ chứa trên nền đất. Chiều cao công trình xác định sơ bộ theo công thức:
H=
∇
đỉnh đập
-
∇
đáy đập
= MNDBT + d -
∇
đáy đập
Trong đó MNDBT là cao trình mực nước dâng bình thường sơ bộ chọn bằng +39,5m.
d là chiều cao xét tới ảnh hưởng của sóng và gió làm dềnh cao mực nước. Sơ bộ chọn d=2,5m.
∇
đáy đập
là cao trình tại vị trí thấp nhất lòng sông khi đã bóc bỏ 1m đất đá bề mặt.
∇
đáy đập
= 19,35-1=18,35m.

Vậy chiều cao đập sơ bộ tính là: H=39,5+2,5-18,35= 23,65m.
Tra bảng 2.1 TCXDVN 285-2002 được công trình cấp III
Theo 2 điều kiện về năng lực phục vụ và chiều cao đập chọn được cấp công trình là cấp III.
III.5. Các chỉ tiêu thiết kế.
Với công trình cấp III tra TCXDVN 285-2002 được các chỉ tiêu thiết kế như sau:
Mức đảm bảo cấp nước tưới ruộng theo bảng 4.1 P=75%.
Tần suất lưu lượng và mực nước lớn nhất để thiết kế và kiểm tra theo bảng 4.2: Thiết kế P=1%; Kiểm tra P=0,2%.
Mực nước thấp nhất để tính toán ổn định kết câu công trình theo bảng 4.3 là mực nước chết.
Mực nước khai thác thấp nhất thiết kế tự chảy theo bảng 4.5 là mực nước chết.
Thời gian tính toán dung tích bồi lắng của hồ chứa bị lấp đầy theo bảng 7.1 thì công trình cấp III là 75 năm.
Hệ số tổ hợp tải trọng khi xét đến ảnh hưởng của các giai đoạn làm việc của công trình. Trong trường hợp tính toán
theo trạng thái giới hạn thứ 1 thì:
Với tổ hợp lực cơ bản n
c
=1,0
Với tổ hợp lực đặc biệt n
c
=0,9.
Khi tính theo trạng thái giới hạn thứ 2 thì n
c
=1,0.
Hệ số an toàn K
n
=1,15 khi tính theo trạng thái giới hạn 1 và K
n
=1,0 khi tính theo trạng thái giới hạn 2.
Hệ số lệch tải xét đến sự sai khác so với tải trọng tiêu chuẩn tra theo bảng 6.1 tùy thuộc vào loại tải trọng và lấy
theo trường hợp bất lợi.
Hệ số điều kiện làm việc theo phụ lục B: Công trình bê tông, bê tông cốt thép trên nền đất và đá nửa cứng: m = 1;
công trình có mặt trượt đi qua mặt tiếp xúc giữa bê tông và đá hoặc đi qua đá nền có một phần qua các khe nứt, một phần

qua đá nguyên khối thì lấy m = 0,95.
Theo tiêu chuẩn thiết kế đập đất đầm nén 14TCN 157-2005 thì với công trình cấp III tra được các chỉ tiêu thiết kế
sau:
Chiều cao an toàn của đập:
Ứng với MNDBT: a=0,7m
Ứng với MNLTK: a’=0,5m
Ứng với MNLKT: a”=0,2m
Tần suất gió thiết kế:
Ứng với MNDBT: P=4%
Ứng với MNLTK: P=50%
Chiều cao của tường chống thấm sau khi lún phải cao hơn MNDBT có kể tới chiều cao sóng leo, độ dềnh do gió và
phải trên MNLTK với tường lõi là 0,4m và với tường nghiêng là 0,6m.
Hệ số an toàn ổn định cho phép của mái đập với tổ hợp lực cơ bản
cp
K
 
 
=1,3 và với tổ hợp lực đặc biệt
cp
K
 
 
=1,1.
PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ
I.1. Mục đích tính toán của điều tiết hồ.
- Xác định dung tích hiệu dụng hồ chứa V
h
.
- Xác định mực nước dâng bình thường trong hồ H

bt
.
I.2. Các tài liệu cần thiết khi tính toán điều tiết hồ.
I.2.1. Tài liệu khí tượng, thủy văn
* Khí tượng:
Là lượng và quá trình biến đổi theo không gian và thời gian của mưa, bốc hơi, nhiệt độ, độ ẩm, gió, bức xạ,…và các
đặc trưng bốc hơi thiết kế.
* Thủy văn:
- Quá trình dòng chảy năm (Q~t).
- Quá trình dòng chảy lũ
( )
tQ −
max
.
- Quá trình dòng chảy kiệt
( )
tQ
k
−
.
- Quá trình dòng chảy bùn cát
( )
tQ
bc
−
.
I.2.2. Tài liệu địa hình, địa chất
- Tài liệu địa hình: quan hệ địa hình (Z ~ F ~ V).
- Tài liệu địa chất: tài liệu phản ánh tình hình đất đai, thổ nhưỡng của khu vực xây dựng hồ chứa.
I.2.3. Tài liệu dân sinh, kinh tế

* Tài liệu về yêu cầu nước
- Của các ngành kinh tế.
- Yêu cầu dùng nước của sinh hoạt.
- Yêu cầu bảo vệ môi trường sinh thái.
- Yêu cầu phòng lũ.
* Tài liệu dân sinh
- Dân số và sự phân bố dân cư.
- Tài nguyên khoáng sản của vùng bị ngập lụt do xây dựng công trình.
- Tài liệu về hoạt động kinh tế của vùng bị ảnh hưởng.
- Tình hình an ninh – chính trị - quốc phòng.
I.3. Các loại điều tiết hồ
Chia ra điều tiết theo: