Công trình thuỷ lợi đăk yên thuộc xã hoà bình, thị xã kon tum ( bản vẽ + thuyết minh)

Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Chương 1:Giới thiệu chung
1.1.Giới thiệu công trình
1.1.1.Vị trí công trình:
-Công trình thuỷ lợi Đăk Yên thuộc xã Hoà Bình, thị xã Kon Tum.Vị trí công trình đầu
mối nằm cách trung tâm thị xã khoảng 5 km về phía Tây Nam.
-Toạ độ khu dự án từ 14015’ đến 14020’ vĩ độ Bắc 107056’ đến 107059’ kinh độ Đông.
1.1.2.Nhiệm vụ công trình;
-Cụm công trình Đắk Yên có nhiệm vụ sau:
-Cung cấp tưới cho 1067 ha đất canh tác , trong đó có 454 ha tưới tự chảy và 613 ha tưới
tạo nguồn.
-Tạo nguồn nước tưới cho chè và cây ăn quả trong khu vực
-Kết hợp nuôi cá, nuôi đàn gia súc và bảo vệ rừng đầu nguồn
-Cải tạo môi trường sinh thái, hạn chế đốt phá rừng.
1.1.3.Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình;
`TT
1

2

Thông số
Đập đất
-Vị trí tuyến đập
-Cao trình đỉnh đập
-Cao trình tường chắn sóng
-Chiều cao đập lớn nhất
-Chiều dài tại đỉnh đập
-Chiều rộng đỉnh đập

-Hệ số mái đập thượng lưu
-Hệ số mái đập hạ lưu
-Hình thức đập

Đơn
vị
m
m
m
m
m

Giai đoạn TKKT
Vùng tuyến IV lệch về hạ lưu
558.4
559.2
22.5
1275
5
2.75 và 3.25
2.75 và 3.25
Đập đất đồng chất, có ống khói
thu nước bằng hỗn hợp cát sỏi
gia cố mái thượng lưu bằng đá
lát dày 25cm, đá dăm dày 15cm
TS-500. Xử lý nền bằng chân
khay giữa.

Tràn xả lũ
-Vị trí

-Lưu lượng thiết kế
-Cột nước tràn
-Cao độ ngưỡng
-Chiều rộng tràn
-Chiều rộng nhỏ nhất dốc nước
-Độ dốc đáy
-Chiều dài dốc
-Hình thức tràn

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

3

m /s
m
m
m
m
%
m

1

Vai phải đập
134,81
5
552,7
2×4
6
10

140
Tràn dọc, ngưỡng bằng, cửa

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh
van hình cung, nối tiếp bằng
dốc nước tiêu năng đáy.

3

Cống lấy nước
-Vị trí
-Lưu lượng thiết kế
-Cao độ ngưỡng thượng lưu
-Mặt cắt ngang
-Chiều dài cống
-Độ dốc đáy cống

4

Vai trái đập
0,8
543,33
1×1,25
82,5
0,4

Hệ thống kênh và công trình
trên kênh
Mực nước thiết kế đầu kênh
Lưu lượng thiết kế
Chiều dài kênh chính
Chiều rộng đáy kênh
Cao độ đáy kênh
Độ dốc đáy kênh
Chiều rộng bờ phải
Chiều rộng bờ trái
Số lượng kênh cấp I và kênh
vượt cấp
Cống điều tiết
Cống tháo cạn
Cầu máng
Bậc nước
Tràn bên, tràn băng
Cống tiêu
Cầu ôtô

m
m3/s
m
m
m
%
m
m
Kênh

Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

Kênh bê tông, rãnh tiêu nước
của kênh chính được gia cố
bằng đá xây vữa M100, mặt cắt
chữ nhật có kết hợp giao thông
một phía bờ
543
0,8
6753,2
1,00
452,18
0,09
4
1
12
2
1
1
0
7
7
4

1.2: Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình;
1.2.1. Điều kiện địa hình;
Địa hình vùng hồ Đăk Yên có thể chia ra như sau;
-Địa hình bóc mòn:
Theo độ cao từ +539 trở lên thành phần thạch học chủ yếu là sét pha lẫn dăm sạn, trạng
thái dẻo cứng, kết cấu chặt vừa, nguồn gốc pha tàn tích, bề dày 1 đến 3m
Trên bề mặt chủ yếu phát triển cây nhỏ. Nhiều vùng nhân dân phát nương rẫy trồng hoa
màu. Từ khoảng 539m trở xuống độ dốc khoảng 25 đến 30 độ, vì vậy phát triển nhiều
khe rãnh. Các suối lớn, thành vách sạt lở thẳng đứng có chỗ cao từ 5 đến 10m
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

2

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

-Địa hình bồi tích từ chân đồi qua vùng tuyến đến hạ lưu cao độ từ 539m trở xuống, địa
hình tương đối bằng phẳng, dốc ít, các đồi có sườn khá thoải từ 5 đến 100 và bãi bằng.
Nhìn chung bụng hồ và khu tưới có dạng lòng chảo.
1.2.2. Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy;
1.2.2.1. Điều kiện khí hậu
Công trình thuỷ lợi Đăk Yên nằm trong vùng cao nguyên Tây Nguyên tương đối
khuất đối với gió mùa mùa hạ và mùa đông, hình thành mùa mưa và mùa khô rõ rệt, nhiệt
độ trung bình nhiều năm là 23,40C nhiệt độ cao nhất vào tháng 4,5 nhiệt độ trung bình là
24,5∼24,80C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng giêng trung bình 19,20C, thấp nhất 5,50C.
Hướng gió thịnh hành trong năm là hướng Tây và Tây Nam, tốc độ gió trung bình

từ 1,3 đến 2,7 m/s.Tốc độ gió mạnh nhất có thể tới 27m/s.
Độ ẩm tương đối trung bình năm là 78,08%. Tháng có độ ẩm lớn nhất vào tháng 8
và tháng 9 là 87% và nhỏ nhất vào tháng 3 là 67%.
1.2.2.2. Điều kiện thuỷ văn
Lượng mưa trung bình nhiều năm là 1730, mm. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến
tháng 10 chiếm 90% lượng mưa năm, tháng có mưa lớn nhất là tháng 7, 8, lượng mưa
tháng lớn nhất có thể đạt tới 300 mm.Mùa ít mưa từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng
mưa tháng nhỏ nhất là tháng XII. Tháng XII, thángI, thángII hầu như không mưa, một
năm có tới 132 ngày mưa.Lượng mưa ngày lớn nhất có thể đạt 170 mm.
Phân phối dòng chảy năm thiết kế 75%
Tháng
3

Q(m /s)

Tháng
Q(m3/s)

1

2

3

4

5

6

0.297

0.421

1.214

0.495

0.301

0.185

10
0,112

11
0,171

12
0.330

7
0,180

8
0,128

9
0,106

-Tính dòng chảy lũ : lũ được tính từ ngày mưa lớn nhất của trạm bơm kon Tum
trở lại đây
Mưa ngày lớn nhất
Tần suất( % )
Xp (mm)

0.5

1.0

2

10

236.6

214.4

192.2

140.1

Lũ Đăk Yên

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

3

svth: Đỗ Quang Tùng

Đồ án tốt nghiệp

P%
Qmax( m3/s )
Wmax (103m3 )
Tl ( phút )
Tx(phút )

gvhd:Bùi Văn Vịnh

0.5
263.2
3.584
151
303

1.0
231.5
3.248
156
312

2.0
213.0
3.051
159
318

10

114
1.981
193
386

Lũ thi công
Tháng
Q(m3/s)
T(phút)
Tháng
Q(m3/s)
T(phút)

1
1,3

2
0,92

3
1,12

4
1,4

7
110
587

8

110
587

9
110
587

10
110
587

5
51,8
661
11
49,5
665

6
64,96
640
12
1,70

1.2.3. Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn;
1.2.3.1. Điều kiện địa chất
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thì vùng hồ Đăk Yên nằm trong vùng xâm thực
Granit sáng màu kiến trúc hạt vừa đến hạt thô. Đá Granit hầu hết bị che phủ bởi các bồi
tính và pha tích. Phía Bắc hồ Đăk Yên tại hai nhánh suối, đá phun trào lộ ra ở dưới nước,
đá lộ là đá Bazan hạt màu đen sẫm cấu tạo khối đặc xít, đá rắn chắc. Tầng phủ trên hai

loại đá này là sét, sét pha, phần thấp (phần mới, khe rãnh) là cát, cát pha. Chiều dày tầng
phủ từ 1 đến 20m.
Tuyến tràn:Phần thân tràn có nền địa chất khá tốt, tương đối đồng chất các lớp đất,
có cường độ chịu tải cao, nén lún ít, chống cắt lớn có thể tiếp nhận tốt tải trọng công
trình. Phần đôi tràn nằm trên khe suối cạn có điều kiện địa chất nền yếu. Lớp 1 và lớp 2
là lớp đất yếu khi thi công có biện pháp xử lý. Các lớp đất còn lại có điều kiện địa chất
tương đối tốt tuy nhiên ở đuôi tràn có lớp cát nằm khá nông dễ bị xói rửa và khó khăn
khi đào qua lớp này.
Các lớp đất đá ở tuyến tràn;
Lớp 1:Sét pha cát chứa hữu cơ, dẻo chảy:lớp này phân bố ở phía đuôi tràn. Lớp
này có bề dày thay đổi từ 0,8m đến 4,8m.
lớp 2:Sét pha xen kẹp ổ cát, trạng thái dẻo mềm, dẻo cứng: Phân bố ở đuôi tràn
nằm dưới lớp đất số 1. Bề dày khá lớn và vát mỏng về phía lòng suối, bề dày thay đổi từ
3,7m đến 5,7m.
Lớp 3: Cát hạt nhỏ, chứa sạn, xốp:Lớp này phân bố hạn hẹp ở khu vực suối, bề
dày lớp này khá lớn, tại hố khoan KT23 lớp này khoảng 5,2m.

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

4

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Lớp 4: Cát pha trạng thái nửa cứng: Lớp này phân bố ở trên bề mặt thân tràn, bề
dày của lớp này khá mỏng khoảng 0,5 đến 1,0m.

Lớp 5: Sét pha nặng, nửa cứng: Lớp này nằm dưới lớp đất 4 và phân bố ở khu vực
thân tràn, bề dày tương đối ổn định khoảng 4,0m.
Lớp 6: Sét pha nhẹ, chứa sạn sỏi, trạng thái nửa cứng-dẻo cứng: Phân bố khu vực
thân tràn và nằm dưới lớp đất số 5. Bề dày có dạng vát mỏng về phía đuôi tràn lớp đất có
chiều dày thay đổi từ 2,0m đến 4,9m.
Lớp 7: Sét trạng thái dẻo cứng: Phân bố hầu như khắp tuyến tràn trong phạm vi
chiều sâu khảo sát.
1.2.3.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn;
Nước ngầm nằm ở vị trí khá sâu. Tại khu vực lòng hồ độ chênh lệch cao với nước
mặt khoảng 1 đến 2m. Phần địa hình cao thường không gặp nước ngầm hoặc nước ngầm
nằm rất sâu. Nước dưới đất chủ yếu tàng trữ trong các tầng cát, cuội, cát pha còn các tầng
đất khác và đá gốc thì thấm nước yếu.
1.2.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế;
1.2.4.1. Tình hình dân sinh xã hội;
Vùng dự án Đăk Yên thuộc xã Hoà Bình và Đoàn Kết. Theo thống kê khi lập dự
án dân số của xã là 14893 người trong đó 1098 là dân tộc ít người. Tính đến năm 2000
dân số trong vùng dự án là 16560 người trong đó có 2122 người dân tộc ít người.
Vùng dự án cách trung tâm thi xã Kom Tum 7km. Các làng bản của dân được
phân bố dọc quốc lộ 14 ở phía Đông và tỉnh lộ 38 ở phía Bắc.
Nguồn sống chủ yếu là nông nghiệp, sản xuất chưa phát triển,công cụ sản xuất lạc
hậu, cơ sở hạ tầng nghèo, máy móc phục vụ sản xuất ít. Nhà ở chủ yếu là nhà tạm, bán
kiên cố, đường xá nhiều nhừn chưa tốt phần lớn đường liên bản là đương mòn, mùa mưa
đi lại khó khăn. Đời sống vật chất nghèo nàn, túng thiếu. Trình độ dân trí thấp, nhận thức
về mọi mặt cảu người dân nơi đây còn bị hạn chế.
1.2.4.2.Tình hình kinh tế;
-Sản xuất nông nghiệp:Nguồn sống chính của nhân dân hai xã là sản xuất nông
nghiệp. Cây trồng chính là lúa nước, lúa rẫy, sắn mía, cà phê…Trong khu vực cây cao su
đang phát triển nhưng thuộc sở hữu của nông trường. Năng suất mùa màng phụ thuộc chủ
yếu vào điều kiện tự nhiên.Diện tích bình quân đầu người xã Hoà Bình là 0,23 ha/người.
Xã Đoàn Kết bình quân 0,12ha/người. Tổng diện tích toàn khu tưới là 1067 ha, đã sử

dụng khoảng 28%, diện tích chưa sử dụng khoảng 72%.
-Về hiện trạng thuỷ lợi:
Về tưới: Khu tưới Đăk Yên nằm trong hệ thống tưới Đăkơt. Các công trình
thuỷ lợi đã và sẽ xây dựng gồm hồ Iabang, hồ Đăk Yên và đập dâng Đắc tía. Quy mô và
hiện trạng của từng công trình như bảng cho thấy hồ chứa Đăk Yên là công trình có diện
tích tưới lớn nhất rong hệ thống Đắc Lắc.
STT
1

Tên công trình
Hồ Iabang

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

Diện tích tưới
600

5

Hiện trạng phục vụ
Bắt đầu vào sử dụng cuối năm 2000

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

2

Đập dâng Đăktía

100

3

Hồ Đăk Yên

1067

Đủ nước

Về lũ lụt: Lưu vực nhỏ lũ xuất hiện ngắn, suối tương đối thẳng, mực nước
sông Đăk Bla thấp so với mặt ruộng của khu tưới nên lũ lưu vực không ảnh hưởng tới
khu tưới. Toàn bộ diện tích khu tưới nằm cao hơn so với vùng ngập của hồ Yaly
1.3: Điều kiện thi công;
1.3.1. Điều kiện giao thông;
Giao thông thuận lợi cho đi lại và thi công công trình. Phía Đông khu tưới có quốc
lộ 14, phía Bắc có tỉnh lộ 38 đi dọc khu tưới và qua đầu đạp có đường 14b.
1.3.2.Nguồn cung cấp vật liệu, điện, nước;
1.3.2.1.Vật liệu đất
Theo kết quả khảo sát quanh công trình có 9 bãi vật liệu đất có thể dùng làm vật
liệu thi công công trình.
Bãi1:Nằm ở hạ lưu bên bờ phải của đập, cách tuyến đập khoảng 800m, nằm ở cao
trình +540m đến +559m. Bãi có chiều dài khaỏng 500m, chiều rộng khoảng 250m, diện
tích bãi là 125.000m2 .
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ : 50.000m3
Bề dày khai thác khoảng 2,5m, trữ lượng khai thác: 312.000m 3
Bãi 2:Nằm ở bãi bồi thượng lưu đập, cách tuyến đập khoảng 100m, Nằm ở cao

trình +538m đến +544,5m. Bãi có chiều dài khoảng 200m, chiều rộng khoảng 150m, diện
tích bãi là 30.000m2.Có 2 lớp lớp trên là sét pha nặng màu xám vàng xám ghi trạng thái
nửa cứng kết cấu chặt vừa chiều dày lớn hơn 3m, lớp dưới là hỗn hợp sét pha nặng chứa
nhiều sạn thạch anh màu nâu vàng trạng thái cứng, kết cấu chặt vừa.
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 12.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 90.000m 3
Bãi 3:Nằm ở thượng lưu đập, nằm trên bãi 2, cách tuyến đập khaỏng 200m, nằm ở
cao trình +558,7m đến +652,0m.Bãi có chiều dài khoảng 350m, chiều rộng khoảng
250m, diện tích bãi là 87.500m2.
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ : 35.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 262.000m 3
Bãi 4: Nằm ở hạ lưu bên bờ trái tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 200m, nằm ở
cao trình +543,7m đến +553,0m.Bãi có chiều dài khoảng 400m, chiều rộng khoảng
250m, diện tích bãi là 100.000m2
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 40.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 300.000m 3
Bãi 5: Nằm ở hạ lưu bên bờ trái tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 1800m, nằm ở
cao trình +545,0m đến +562,0m.Bãi có chiều dài khoảng 400m, diện tích bãi là 90.000m 2
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 36.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 270.000m 3
Bãi 6: Nằm ở hạ lưu bên bờ trái tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 2000m, nằm ở
cao trình +538m đến +544,5m.Bãi có chiều dài khoảng 2400m,diện tích bãi là100.000m2
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

6

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 40.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 300.000m 3
Bãi 7: Nằm ở thượng lưu tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 500m, diện tích bãi là
45.000m2
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 18.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 135.000m 3
Bãi 8: Nằm ở hạ lưu bên bờ trái tuyến đập, cách tuyến đập khoảng 200m, diện tích
bãi là 45.000m2
Lớp thổ nhưỡng bóc bỏ khoảng 0,4m, khối lượng bóc bỏ: 18.000m3
Bề dày khai thác khoảng 3,0m, trữ lượng khai thác: 135.000m 3
Tổng cộng đất bóc bỏ và khai thác là:
Bãi vật liệu
Bãi 1
Bãi 2
Bãi 3
Bãi 4
Bãi 5
Bãi 6
Bãi 7
Bãi 8
Tổng cộng

trữ lượng khai thác (m3)
312.000
90.000
262.000
300.000

270.000
300.000
135.000
135.000
1.804.000

khối lượng bóc bỏ (m3)
50.000
12.000
35.000
40.000
36.000
40.000
18.000
18.000
249.000

1.3.2.2.Vật liệu cát sỏi;
Vật liệu cát sỏi lấy ở suối Đăk Yên, từ hạ lưu đập đến ngã ba suối Đăk ớt. Khối
lượng khá phong phú đảm bảo yêu cầu 10.000m3. Thành phần cát thạch anh, hạt vừa đến
thô, lẫn sỏi nhỏ. Lớp này dày khoảng 3,0m phân bố dọc suối. Trong đó cát chiếm khoảng
82,1%, sỏi 18,8%.
1.3.2.3.Vật liệu đá;
-Vị trí khai thác tại mỏ đá Sao Mai tại km8 đường từ Kon Tum đi Playcu
-Trữ lượng đá phong phú
-Chất lượng: Đá granit màu xám xanh, xám đen, xám nhạt. Cường độ đá cứng rắn
-Vận chuyển bằng đường ôtô, khai thác dễ dàng.
1.3.2.4. Điện: Vùng dự án có đường dây 550KV, 110KV, 35KV đi qua nên rất thuận lợi
dùng điện khí hoa trong khi thi công công trình
1.3.3.Điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, con người;

1.4.Phân tích điều kiện và khả năng thi công
1.4.1.Thời gian thi công được phê duyệt;
1.4.2.Những khó khăn và thuận lợi trong quá trình thi công
Tại vùng lòng hồ và tuyến đập có những lớp đất thấm nước mạnh nên trong quá
trình thi công cần chú ý công việc tiêu nước hố móng do dòng nước thám vào hố móng
mạnh .

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

7

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Chương 2. Công tác dẫn dòng thi công
2.1. Mục đích, ý nghĩa, nhiệm vụ và các nhân tố ảnh hưởng tới dẫn dòng thi công;
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

8

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

2.1.1. Mục đích;
Đặc điểm chủ yếu của công trình thuỷ lợi là xây dựng trên các lòng sông, suối và
là công trình thường có khối lượng lớn. Điều kiện thi công không thuận lợi do tác dụng
của dòng chảy nước mặt, nước ngầm và các điều kiện thời tiết khác. Do vậy trong quá
trình thi công cần đảm bảo cho hố móng luôn được khô ráo và đảm bảo điều kiện lợi
dụng tổng hợp dòng chảy. Muốn vậy, dẫn dòng thi công phải giải quyết được m3 mục
đích cơ bản sau:
-Ngăn chặn tác dụng phá hoại của dòng chảy
-Đảm bảo sinh hoạt bình thường của hạ lưu cùng xây dựng công trình
-Đăm bảo cho công trình trong quá trình thi công được an toàn, chất lượng và
hoàn thành đúng tiến độ.
2.1.2. Nhiệm vụ;
Để đảm bảo cho hố móng công trình luôn được khô ráo mà vẫn đảm bảo được yâu
cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công ta phải tiến hành công tác dẫn
dòng thi công. Do vậy nhiệm vụ của dẫn dòng thi công là:
-Xây dựng các công trình ngăn nước như đắp đê quai, bơm cạn nước hố móng,
tiến hành công tác nạo vét…để đảm bảo công trình xây dựng trên khô, an toàn, chất
lượng và đúng tiến bộ.
-Xây dựng các công trình dẫn nước như kênh, cống, tràn, xiphông…dẫn dòng về
hạ lưu công trình, đảm vảo sinh hoạt bình thường của vùng hạ lưu.
2.1.3.Các nhân tố ảnh hưởng;
2.1.3.1 Điều kiện địa hình
- Địa hình vùng ĐắcYên là vùng đồi núi độc lập, tương đối bằng, độ dốc từ 3 đến 150 .
Với địa hình thế này rất thuận lợi cho việc mở rộng hai bờ để xây dựng kênh thi công .
- Vùng gần lũng sông suối là vùng bãi bồi tương đối bằng phẳng.
Có thể lợi dụng địa hình bãi bồi này để bố trí các công trình dẫn dòng giảm nhẹ kinh phí
đầu tư.
- Vùng tuyến đập là vùng có lũng sông rộng, gần lũng sông suối lại có bãi bồi. Do đó rất
thuận lợi cho dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp, đây là biện pháp có hiệu quả kinh tế cao.

2.1.3.2.Điều kiện địa chất;
a.Lòng hồ và bờ hồ;
Xung quanh lòng hồ là lớp sét pha phủ khá dày, các đỉnh phân huỷ khá rộng. Lòng
hồ không có các dấu hiệu đứt gãy kiến tạo cũng như đá dễ hoà tan gây thấm mất
nước.Trong lòng hồ không có khu công nghiệp và mỏ khoáng sản quý. Vùng gnập và bán
ngập chủ yếu là ruộng lúa, hoa màu và bãi đất hoang.
b.Tuyến đập;
Nền đập ở vùng lòng suối có các lớp đất 2a, 2b là đất yếu những lớp này nén lún
mạnh cường độ chống cắt yếu. Các lớp đất 1,3,5 là những lớp thấm mạnh đặc biệt lớp 5
có bề dầy khá lớn (khoảng 9m) và phân bố khá sâu dưới mặt đất (khoảng 14,5m).

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

9

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

-Với các điều kiện địa chất như vậy khi thi công phải lưu ý đến vấn đề bồi lắng lòng
và sạt lở lòng hồ.Nền đập cần bóc bỏ các lớp đất yếu 1, 2a, 2b và xử lý chống thấm với
lớp m3.Lớp 5 là lớp cát thấm mạnh cần có biện pháp chống thấm.Cần có biện pháp
chống nước vào hố móng và hiện tượng cát chảy khi thi công hố móng.
2.1.3.3.Điều kiện thuỷ văn;
2.1.3.4.Điều kiện địa chất thuỷ văn;
-Mực nước ngầm: Nước ngầm trong vùng nằm khá sâu. Tại khu vực lòng suối độ
chênh lệch cao với nước mặt khoảng 1 đến 2m. Phần địa hình cao thường không gặp

nước ngầm hoặc nước ngầm nằm rất sâu
-Chất lượng nước mặt, nước ngầm; Theo báo cáo khảo sát địa chất giai đoạn thiết kế
kĩ thuật thì nước ngầm trong khu vực tuyến cống có tên : Bicacbonnat clorua canxi natri
có độ pH = 7. Lượng CO2 xâm thực trung bình là 7,3 mg/l, Lượng HCO 3 trung bình là
31,9 mg/l. Cường độ xâm thực cacbonat I = 2,84, vì vậy nước có khả năng xâm thực
cacbonat .
2.1.3.4.Cấu tạo và bố trí công trình thuỷ công;
Tràn bố trí ở bên vai phải đập bằng bê tông vì vậy có thể dùng làm công trình tạm
để dẫn dòng thi công.
Cống bố trí ở bên vai trái đập bằng bê tông cao trình ngưỡng thượng lưu là
543,33m thấp hơn mực nước chết 544,3m vì vậy có thể thi công trước dùng làm công
trình tạm để dẫn dòng thi công.
2.1.3.5.Yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy ở hạ lưu;
Vùng dự án Đắc Yên thuộc xã Hoà Bình và Đoàn Kết, dân số của xã là 14.893
người trong đó 1098 là dân tộc ít người. Nguồn sống chính của nhân dân hai xã là sản
xuất nông nghiệp. Cây trồng chính ở đây là lúa nước, lúa rẫy, sắn mía ngoài ra còn cà phê
...
Do đó trong quá trình dẫn dòng thi công cần phải tinh toán để đảm bảo lượng nước
tưới cho sản xuất, sinh hoạt của nhân dân hai xã và vùng hạ lưu công trình.
2.1.3.6.Điều kiện và khả năng thi công;
- Những thuận lợi khi thi công công trình hồ chứa Đắc Yên là:
+ Đường giao thông: thuận lợi cho đi lại và thi công công trình. Phía Đông khu tưới có
QL 14, phía Bắc có tỉnh lộ 38 đi dọc khu tưới và đầu đập có đường 14b.
+ Nguồn cung cấp vật liệu tương đối dồi dào và khoảng cách từ các bãi vật liệu tương
đối gần chỉ khoảng trên dưới 500m.
+ Nguồn cung cấp nhân công cho quá trình thi công tương đối dồi dào đó là nhân dân
hai xã Hoà Bình và Đoàn Kết.

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

10

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

+ Nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt và thi công là nước suối không bị ô nhiễm, ngoài
ra còn có các giếng đào trữ lượng nước nhiều và đảm bảo phục vụ tốt cho quá trình thi
công.
+ Máy móc phục vụ cho quá trình thi công gồm có máy đào 0,8 đến 1,25m 3, ôtô 7 đến
10 tấn, máy ủi 110 đến 140CV, ngoài ra còn đầm cóc, chân dê. Do đó quá trinh thi công
được thuận lợi và đảm bảo tiến độ.
- Những khó khăn cho quá trình thi công là:
+ Đường điện cao thế ở xa, kéo điện đến công trường tốn kém và chủ yếu phải dùng
máy phát phục vụ cho sinh hoạt và thi công.
+ Vùng dự án hồ chứa nước Đắc Yên trước đây là vùng chiến sự nên còn một lượng lớn
bom mìn còn sót lại chưa được xác định và tháo bỏ. Cho nên trước khi xây dựng phải dò
tìm sử lý.
+ Ngoài ra đường giao thông tuy thuận lợi nhưng lại phải tu sửa, mở rộng, gia cố tốn
kém.
Tuy nhiên những khó khăn trên hoàn toàn có thể khắc phục được bằng những máy móc
hiện đại tiên tiến và sự giúp đỡ của các cơ quan, chính quyền.
2.2. Chọn phương án dẫn dòng thi công
để cho quá trình thi công được đảm bảo và có lợi về mặt kinh tế cũng như đảm bảo về
mặt kỹ thuật thì ta phải lựa chọn sao cho thoả mãn các nguyên tắc sau:
1. Thời gian thi công ngắn nhất.
2. Phí tổn về dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất.

3. Thi công được thuận lợi, liên tục, an toàn và chất lượng cao.
4. Đảm bảo yêu cầu tổng hợp lợi dụng tới mức cao nhất.
từ đó ta có các phương án cụ thể sau:
2.2.1. Phương án 1:

Năm
thi
công

Thời gian

(1)

(2)

I

Công trình dẫn
dòng

Lưu lượng
dẫn dòng
thiết kế
(m3/s)

Các công việc phải làm
và các mốc khống chế

(3)

(4)

(5)

Mùa khô từ: lòng sông tự 1,7
1/12 đến tháng 5 nhiên và kênh
..

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

11

xữ lý nền bên vai
trái,xây dựng cống
,đắp đập vai trái lên

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh
cao trình vượt lũ

II

Mùa lũ từ: 1/6 lòng sông thu
114
đến tháng 12.
hẹp

đắp đập vai trái lên cao
trình thiết kế,xây dựng
tràn.

Mùa khô từ: 1/12 ngăn dòng và
1,7
đến tháng 5
dẫn qua cống

đắp đập vai phải lên
cao trình vượt lũ .đắp
đập phần giữa lên cao
trình thiết kế

Mùa lũ từ: 1/6
tràn
đến tháng 12.

đắp đập vai phải lên
cao trình thiết kế,hoàn
thiện đập.

114

2.2.2 . Phương án 2

Năm
thi
công

Thời gian

(1)

(2)

I

II

Công trình dẫn
dòng

Lưu lượng
dẫn dòng
thiết kế
(m3/s)

Các công việc phải làm
và các mốc khống chế

(3)

(4)

(5)

Mùa khô từ: 1/12 lòng sông tự
1,7

đến tháng 5.
nhiên

xữ lý nền bên vai trái
và vai phải,xây dựng
cống ,đắp đập vai trái
và vai phải lên cao
trình vượt lũ.

Mùa lũ từ: 1/6 lòng sông thu
114
đến tháng 12
hẹp, và cống

đắp đập vai trái lên cao
trinh thiết kế,xây dựng
tràn

.Mùa khô từ:1/12
đến tháng 5

1,7

hoàn thiện tràn,đắp đập
lên cao

114

đắp đập vai phải lên
cao trình thiết kế,hoàn

thiện đập.

cống

Mùa lũ từ: 1/6
tràn và cống
đến tháng 12.
2.2.3. So sánh , chọn phương án.
ưu nhược điểm của từng phương án:
phương án1:
ưu điêm : +phạm vi bố trí công trình thu hẹp
+cường độ thi công khá đều
+thời gian hoàn thành lợp lý
+mặt bằng thi công tương đối hẹp
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

12

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

+khối lượng dẫn dòng không lớn
nhược điểm:+cường độ thi công cao
phương án 2:
ưu điểm: +thời gian thi công hợp lý
+khối lượng công trình dẫn dòng không lớn

nhược điểm
+mặt bằng thi công rộng
+cường độ thi công không đều
*chọn phương án
Việc chọn phương án phải tuân theo các nguyên tắc sau:
1. Lựa chọn phương án:Thời gian thi công ngắn nhất.
2. Phí tổn về dẫn dòng và giá thành công trình rẻ nhất
3. thi công thuận lợi, liên tục,an toàn và chất lượng cao
Qua việc phân tích ưu nhược điểm của từng phương án ta thấy cả hai phương án đều
hoàn thành công việc trong thời gian cho phép khối lượng, phương pháp thi công, cự ly
vận chuyển vật liệu, đất cũng như nhau nhưng phương án 1 có cường độ đều hơn có lợi
về mặt kinh tế.mặt khác mặt bằng thi công của phương án 1 hẹp hơn dễ quản lý ....
Vì vậy để đảm bảo các yêu cầu đối với lựa chọn phương án dẫn dòng và căn cứ vào
điều kiện thực tế của khu vực xây dựng, đặc biệt là điều kiện và khả năng của đơn vị thi
công có thể đáp ứng được. Lựa chọn phương án 1có ưu thế hơn.
2.3. Xác định lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.
Khái niệm về lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công :
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công : Là trị số lưu lượng lớn nhất ứng với tần
suất và thời đoạn thíêt kế dẫn dòng.
Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là trị số lưu lượng lớn nhất ứng với tần suất và thời
đoạn dẫn dòng thiết kế.
Mùa khô Q = 1,7 (m3/s)
Mùa lũ Qd d = Qma x,10% = 114(m3/s)
2.1.3.1Chọn tần suất thiết kế dẫn dòng thi công.
Theo TCVN 285-2002 với công trình sử dụng trong một mùa khô thì tần suất thiết kế dẫn
dòng là p=10%(với công trình cấp III)
dd

2.1.3.2Chọn thời đoạn thiết kế dẫn dòng thi công.
Thời đoạn thiết kế dẫn dòng là thời gian phục vụ của công trình dẫn dòng. Do công trình

là đập đất có khối lượng đào đắp lớn, thời gian thi công kéo dài, đồng thời trong quá trình
thi công không cho phép nước tràn qua. Vì vậy, thời đoạn thiết kế dẫn dòng được chọn là

1 năm.

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

13

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Mặt khác, chênh lệch lưu lượng giữa hai mùa là khá lớn nên để giảm giá thành của
công trình dẫn dòng, dựa vào phân phối dòng chảy trong năm thiết kế, chọn lưu lượng
thiết kế dẫn dòng cho từng mùa với thời đoạn như sau :
- Mùa khô : Từ tháng 12 đến hết tháng 5 năm sau.
- Mùa mưa : Bắt đầu từ tháng 6 đến hết tháng 11.
2.1.3.3 Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công.
Năm thứ nhất:
- Mùa khô: dẫn dòng qua kênh và lòng sông tự nhiên với lưu lượng
Q =1,7 (m3/s)
- Mùa lũ: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp và cống ngầm với
Qd d = Qma x,10% = 114(m3/s)
dd,10%

Năm xây dựng thứ 2:

- Mùa khô: dẫn dòng qua cống với
Qdd = 1,7 (m3/s)
- Mùa mưa:Dẫn dòng qua tràn và cống với
Qd d = Qmax,10% = 114 (m3/s)
2.4. Tính toán thuỷ lực phương án dẫn dòng
2.4.1. Tính toán thuỷ lực dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp:( dẫn dòng mùa lũ năm thứ
nhất)
Mục đích
Xác định đường quan hệ Q ~ Z Thượng lưu từ đó khống chế cao trình đắp đập vượt lũ
Xác định mức độ thu hẹp

Mức độ thu hẹp của lòng sông được xác định theo công thức
ϖ1
× 100%
K=
ϖ2
Trong đó :
+K : Mức độ thu hẹp của lòng sông (Lấy khoảng 30% - 60%)
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

14

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

+ω1 : Là phần diện tích ướt của lòng sông mà đê quai và hố móng chiếm chỗ

+ω2 : Là phần diện tích ướt của lòng suối cũ
Với K = 30% - 60% .
Từ quan hệ Q ~ Z Hạ lưu ứng với Q = 114 (m3/s) ⇒ Ta tra được cao trình mực nước hạ lưu
ZHạ lưu = 545,28 (m)
Với mặt cắt dọc , các cao trình,từ quan hệ Q ~ Z Hạ lưu ta xác định được cao trình mực
nước ứng với Q = 114 (m3/s) ⇒ Xác định được diện tích ướt ω2
ω2 = 2435,21 (m2)
ω1 =1258,50 (m2)
Từ công thức
ϖ1
× 100%
K=
ϖ2
⇒ K=

1258,50
× 100% = 51,68% . Với K = 51,68 % nằm trong khoảng (30% - 60%)
2435, 21

a) Tính vận tốc tại cửa thu hẹp
áp dụng công thức
Q

Vc = ε × (ϖ − ϖ )
1
2
Trong đó:
+Q : Lưu lượng qua mặt cắt .
+ε : Hệ số thu hẹp . Theo giáo trình thi công tập I lấy ε = 0,90 (Thu hẹp hai
bên )

Thay vào công thức trên ta có
114

Vc = 0,9(2435, 21 − 1258,5) = 0,1 (m/s)
Theo bảng (1-2) đối với đất không dính trong giáo trình thi công tập I ứng với độ sâu
bình quân dòng chảy h = 3 m ta có lưu tốc bình quân cho phép không xói của lòng suối là
V KX lòng suối = 0,46÷0,8 (m/s) đối với cát vừa
Theo bảng (1-3) ta có VKX đất đắp = 1,75 (m/s)
So sánh ta thấy
Vc = 0,1 (m/s)< VKX lòng suối ⇒ Lòng suối không bị xói
Vc = 0,1 (m/s)< VKX

đất đắp

⇒ Đất đắp không bị xói

b) Tính độ cao nước dâng ∆Z

Theo giáo trình thi công các công trình thuỷ lợi ta có
2

2
Vo
1 Vc
−
∆Z = 2 ×
2× g 2× g
ϕ

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

15

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Trong đó
+∆Z : Độ cao nước dâng (m).
+ϕ : Hệ số lưu tốc , theo dạng hinh chữ nhật theo giáo trình thi công lấy ϕ=
0,8
+Vo : Vận tốc của dòng nước trước cửa thu hẹp . Được xác định theo công
thức
Q

114

Vo = ϖ = 2435, 21 = 0,047 (m/s)
2
1
0, 0992 0, 047 2
x
Vậy ta có ∆Z =
0,82 2 x9,81 2 x9,81

= 0,0008 (m)

c)Xác định cao trình mực nước thượng lưu

∆Z

Ztl
Zhl

ZTL = ZHL + ∆Z

Trong đó
+ZTL : Cao trình mực nước thượng lưu
+ZHL : Cao trình mực nước hạ lưu
+∆Z : Độ cao nước dâng
⇒ ZTL = 545,28 + 0,0008 = 545,2808(m)

Tương tự như trên ta tính toán với các cấp lưu lượng khác nhau . Kết quả tính toán
được ghi ở bảng sau

Bảng
Q(m3/s)
ZHL(m)
ZTL(m)

75
544,5
544,5004

100
545
545,0006

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

114
545,28
545,2808

16

150
546
546,0014

200
547
547,0025

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Từ kết quả của bảng trên ta vẽ được quan hệ Q ~ Z
hẹp như sau.

Thuỷ lực

khi dẫn dòng qua lòng sông thu

Với K = 52,2% nằm trong khoảng (30 – 60)% và vận tốc tại cửa thu hẹp V= 0,082
(m2/s) không gây ra xói lở lòng sông và đất đắp đập => Mức độ thu hẹp K = 52,2% là
hợp lý
Vậy cao trình đắp đập vượt lũ là
∇đ2vượt lũ = Ztl +δ
= 545,2805 +0,7=545,9805(m)
chọn cao trình đắp đập đợt 1 vai trái là 546(m)
2.4.2.Tính toán thuỷ lực qua kênh dẫn dòng(dẫn dòng mùa khô năm thứ nhất)
a) Mục đích:
− Thiết kế kênh dẫn dòng hợp lý về kinh tế và kỹ thuật;
− Xác định mực nước đầu kênh, từ đó xác định cao trình đỉnh đê quai, cao trình đắp
đập vượt lũ…;

* thiết kế kênh.
Từ bản đồ địa hình ta chọn cao trình đầu kênh Zđầu kênh = 539 (m).
+ Xác định mặt cắt ngang kênh.
Kênh dẫn dòng được sử dụng vào đầu mùa khô của năm thi công thứ I có lưu
lượng thiết kế coi dòng sông chỉ là 1 nhánh dẫn dòng qua kênh đến lòng sông thu hẹp Q
3
thiết kế = 1,7 (m /s).
Xác định mặt cắt ngang kênh theo phương pháp lợi nhất về mặt thuỷ lực với độ
dốc đáy kênh i = 0,002, mái m = 1,5.
chiều rộng đáy kênh :b= 3,0 (m)
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

17

svth: Đỗ Quang Tùng

Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Ta có : f(Rln) =
Trong đó :

4 × mo × i
Q

(2-1)

vì kênh thông lưu từ nhánh phụ sang nhánh chính có lưu lượng tỉ lệ 40%
• Q : Lưu lượng thiết kế Q = 1,7*0.4=0,68 (m3/s).
• i : Độ dốc đáy kênh i = 0,002
với m = 1,5 ⇒ 4mo = 8,424

8, 424 × 0, 002
= 0,554
0, 68
Với f(Rln) = 0,554 ⇒ Tra bảng (8-1) ⇒ Rln = 0,32 (m) ứng với n = 0,025.
b
h
3, 0
⇒
=
= 9,38 ⇒
= 0,94
Rln

0,32
Rln
h
⇒ h=(
) × Rln = 0,94 ×0,32 = 0,30(m).
Rln
→

f(Rln) =

Vậy kích thước mặt cắt ngang kênh như sau .
Cao trình bờ kênh chọn cao hơn mực nước trong kênh 0,5m (độ cao an toàn )
⇒ cao trình bờ kênh dẫn dòng là:
Zbk = Zđ + h + 0,5 = 539 + 0,3 + 0,5 = +539,8(m)
Từ đó, ta có sơ đồ như hình vẽ sau:

h

m=

1. 5

b=3.0

b. Tính toán thuỷ lực kênh .
∗Mục đích :
- Xác định mực nước trước kênh từ đó xác định cao trình bờ kênh thiết kế .
∗ Nội dung :
- Dùng phương pháp sai phân tính toán đường mặt nước trong kênh ứng với các cấp
lưu lượng cho trước để tính cột nước đầu kênh.

- Định tính xác định đường mặt nước trong kênh ứng với các cấp lưu lượng
cho trước:
Từ các Qgt ta tinh được f ( R ln) =

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

ho
b
4 × m0 × i
⇒ Rln ⇒
⇒
⇒ho
Rln
Rln
Q

18

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Ta tính hk của mặt cắt hình thang theo công thức:
hk= hkcn (1-

với hkcn=

3

σn
2
+0,105 σ n )
3

m.hkcn
α Q2
σn =
2 ;
b
g.b

+ Ứng với mỗi cấp lưu lượng ta đã giả thiết, dùng phương pháp cộng trực tiếp xuất
phát từ h = hk ở cuối kênh. Vẽ đường mặt nước trong kênh đến đầu kênh ta được hx ở đầu
kênh:
-

Xác định diện tích mặt cắt ướt và chu vi ướt của kênh
ω i = (bk + mhi )hi
χ i = bk+2h

i

1+ m2

-

Tính vận tốc dòng chảy trong kênh Vi =

Qi
ωi

-

Bán kính thuỷ lực trong kênh:

ωi
χi

Ri =
1

1
C i = Ri6
n

-

Xác định hệ số Sezi:

-

Tính trị số độ dốc thuỷ lực: Ji =

-

Tỉ năng mặt cắt:

-

Khoảng cánh giữa hai mặt cắt : ∆L =

∋i = h i +

Vi 2
C i2 Ri

αVi 2
2g
∆ ∋i
i − J itb

Từ đó ta lập được các bảng tính đường mặt nước ứng với từng cấp lưu lượng ta
xác định được ho ở đầu kênh và từ đó ta lập được bảng tổng hợp như sau:
Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

19

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh
hk(m)
Q(m3/s)
0,5

h0(m)

0,138
0.24

0,68

0,169
0.3

1

0,216
0.37

1,5

0,28
0.467

2

0,337
0.583

2,5

0,387

0.637
So sánh luôn thấy ho > hk mà i = 0.002 > 0 và đường sau kênh là dốc nước nên hra = hk.
Vậy đường mặt nước trong kênh là đường nước đổ b1.
Vẽ biểu đồ.
N1
N1
K

b1
K

Hx
Hk

i = 0.002 < i

K
N2

k

b2
i > ik

Lk = 110 m

∗Định đường nước đổ trong kênh.
Lập tỷ số

hx

để xác định trạng thái chảy
hk

Trạng thái chảy là chảy ngập khi

h x  hx 
≥   = 1,2 ÷ 1,4
hk  hk  pg

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

20

svth: Đỗ Quang Tùng

N2


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Theo giáo trình thuỷ lực II thì dòng chảy đầu kênh coi như chảy qua đập tràn đỉnh rộng
với chế độ chảy ngập .
Q = ϕn × ω ×

Trong đó :

⇒

2 × g × ( H o − hx )

.

ω=b(h+m.h0)h0
+Q : Lưu lượng qua kênh
+b : Bề rộng kênh
+ϕn : Hệ số lưu tốc ϕn = 0,93
+hx : Cột nước đầu kênh
+g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2)

H= Ho =

Q2

+ hx
2
ϕ 2 n × b 2 × hx × 2 × g
Kết quả tính toán được ghi ở bảng 1.5.1.2

Ở đây: hx = hn - Z2 (bỏ qua Z2)
⇒ hx= hn = ho

Khi đó kiểm tra tỷ số

hx
thấy thoả mãn điều kiện chảy ngập
hk

Theo công thức đập tràn đỉnh rộng chảy ngập :

Q = ϕ × ω × 2 g ( H o − hx )
Trong đó:
ω =(b +m.ho)ho

hx= ho

⇒ H ≈ Ho =

Q2

(ϕ × ω ) 2 × 2 g

+hx

Lấy ϕ = 0,93 ứng với mỗi cấp lưu lượng như đã chọn ở trên, ta xác định được giá trị
Ho. Kết quả tính toán được ghi ở bảng dưới đây:
Ztl=H0 + Zđk

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

21

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Kết quả tính toán mực nước đầu kênh như bảng dưới đây:

chế độ
Q(m /s) Hk(m) Hx(m) Hx/Hk
chảy
Ho(m) Ztl(m)
0.500 0.138
0.220
1.594 ngập n 0.235 539.235
0.680 0.169
0.264
1.562 ngập
0.283 539.283
1.000 0.216
0.367
1.699 ngập
0.391 539.391
1.500 0.28
0.442
1.579 ngập
0.474 539.474
2.000 0.337
0.530
1.573 ngập
0.57 539.570
2.500 0.387
0.600
1.550 ngập
0.646 539.646
Từ kết quả có đường quan hệ:
3

Ta có với Qdd = 0.68 (m3/s) ⇒ Ztl = 539.283( m)
Cao trình đê quai thượng lưu là
Zđqtl = Ztl + δ
+δ là độ cao an toàn chọn δ=0,5(m)
Vậy cao trình đê quai thượng lưu là
Zđqtl = 539,283 + 0,5 = 539.763(m).
Ta chọn cao trình đê quai la Zdq = 540(m).

2.4.3 tính toán thuỷ lực qua cống ngầm mùa khô năm thứ 2.
Mục đích : Lập được quan hệ Q ~ Z thượng
Trình tự tính toán :
+ Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống .

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

22

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

+ Giả thiết trạng thái chảy trong cống , dùng công thức tính lưu lượng ứng với
trạng thái chảy đã giả thiết để tính H , sau đó kiểm tra theo điều kiện
H < ( 1.14 - 1.18 )d : Cống chảy không áp .
H > ( 1.14 - 1.18 )d : Cống chảy có áp hoặc bán áp .
Kiểm tra nếu điều kiện giả thiết thoả mãn thì kết quả tính H là được , nếu điều giả

thiết không thoả mãn thì phải giả thiết lại và tính lại H .
+ Lập quan hệ Q ~ Z cống .
Trong đó : Z cống = Z đáy cống + H .
Giả thiết các giá trị Q ta tính được các giá trị Z cống từ đó lập quan hệ Q~ Z cống .
1> Giả thiết các cấp lượng chảy qua cống .
- Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống , giả thiết trạng thái chảy qua
cống . áp dụng công thức tính lưu lượng đối với từng trạng thái giả thiết
để tính H . Sau đó kiểm tra trạng thái chảy , nếu thoả mãn thì kết quả
tính H là được , nếu không thoả mãn thì tính lại.

* Định tính xác định dạng đường mặt nước trong cống:
-

Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống.

- Xác định được đường mặt mặt nước trong cống, áp dụng công thức tính lưu
lượng ứng với trạng thái chảy để tính cột nước H
-

Tính Z cống= Zđáy cống + H

-

Vẽ quan hệ Q~ Zcống .

Vẽ hình.

Giả thiết các cấp lượng chảy qua cống .

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

23

svth: Đỗ Quang Tùng


Đồ án tốt nghiệp
-

gvhd:Bùi Văn Vịnh
Giả thiết các cấp lưu lượng chảy qua cống , giả thiết trạng thái chảy qua
cống . áp dụng công thức tính lưu lượng đối với từng trạng thái giả thiết
để tính H . Sau đó kiểm tra trạng thái chảy , nếu thoả mãn thì kết quả
tính H là được , nếu không thoả mãn thì tính lại .

.a . Tính toán với Q = 1 ( m3/s)
+ Giả thiết cống làm việc ở trạng thái không áp với diện tích mặt cắt ngang là B x H
= 1x 1.25 = 1.25 (m2).
+ Xác định độ sâu phân giới trong cống .
áp dụng công thức tính h k đối với kênh mặt cắt chữ nhật .
α .Q 2
hk = 3
(m)
2
g .b

Trong đó :

→

• Q : Lưu lượng qua cống Q = 1,0 (m3/s).
• b : Chiều rộng cống b = 1,0 (m).
• α : Hệ số lưu tốc α = 1,0.
• g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 (m2/s) .

hk =

3

1, 0 × 1, 02
= 0,467 (m)
9,81×1, 02

+ Vẽ đường mặt nước trong cống ứng với Q = 1,0 (m3/s).
- Định tính đường mặt nước .
Tính độ sâu dòng đều ho .
f(Rln) =

4 × mo × i
Q

Với m = 0 .Tra bảng tra thuỷ lực (8-1)ta được 4 × mo = 8.
→

f(Rln) =

8 × 0,004
= 0,505 .
1,0

f(Rln) = 0,505 Tra phụ lục (8-1) với n = 0,014 được Rln = 0,254 (m) .
Ta có tỷ số

bc
1,0
=
=3,94
Rln
0,254

Tra phụ lục (8-3) ứng với m = 0 ta có tỷ số

ho
= 2,03
Rln

ho
) × Rln = 2,03 × 0,254 = 0,515 (m).
Rln
Ta có : ho =0,515 (m) > hk = 0,467 (m) ⇒ Đường mặt nước trong cống là đường
⇒ ho = (

nước đổ b1 .
-Định lượng đường mặt nước trong cống.

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

24

svth: Đỗ Quang Tùng

Đồ án tốt nghiệp

gvhd:Bùi Văn Vịnh

Sử dụng phương pháp cộng trực tiếp xuất phát từ cột nước cuối cống hc = hk = 0,467 (m)
Tính dần lên ta được cột nước đầu cống hx
Để tiện cho việc tính toán ta lập bảng tính ( phụ lục 1 ).
Từ kết quả bảng tính ta có hk = 0,693 (m)
+ Xác định chế độ chảy trong cống
hx
0, 693
=
= 1,484 >
hk
0, 467

 hx 
  pg = 1,2 - 1,4
 hk 

Theo giáo trình thuỷ lực II thì dòng chảy đầu cống coi như chảy qua đập tràn đỉnh
rộng với chế độ chảy ngập
áp dụng công thức tính lưu lượng qua đập tràn đỉnh rộng chảy ngập là .
Trong đó :

Q = ϕn × b × hx ×

2 × g × ( H o − hx )

.

• ϕn : Là hệ số lưu tốc chảy ngập được lấy theo hệ số lưu lượng của đập
tràn đỉnh rộng . Tra phụ lục (14 - 12 ) bảng tra thuỷ lực với m = 0,35(Cửa
vào tương đối thuận )
Tra phụ lục (14 -13 ) bảng tra thuỷ lực với m = 0,35 ta có ϕn = 0,93.
• b : Bề rộng cống b= 1,0 (m).
• Q : Lưu lượng chảy qua cống Q = 1,0 (m3/s).
• hx : Cột nước đầu cống hx = 0,693 (m ).

⇒ H= Ho =

Q2

ϕ 2 n × b 2 × hx × 2 × g
2

+ hx (m)

1, 02
+ 0,693= 0,816 (m).
(0,93 × 1, 0 × 0, 693) 2 × 2 × 9,81
Ta có H = 0,816 (m ) < 1,14 × d = 1,14 × 1,25 = 1,425 (m)
⇒ H = Ho =

Vậy giả thiết cống làm việc ở chế độ chảy không áp là đúng
+ Xác định cao trình mực nước đầu cống .
Zc = Zđầu cống + H (m)
Trong đó :

• Z c :Cao trình mực nước đầu cống .
• Zđầu cống : Cao trình ngưỡng cống : Zđầu cống = 543,33 (m).
• H : Cột nước trước cống : H =0,875 (m).
⇒ Zc = 543,33 + 0,816 = 544,146 (m).
b. Tính toán với Q = 2,0 (m3/s )
+ Giả thiết cống làm việc ở chế độ chảy không áp
+ Xác định độ sâu phân giới trong cống
áp dụng công thức tính hk đối với mặt cắt chữ nhật

Thiết kế thi công hồ chứa ĐăkYên

25

svth: Đỗ Quang Tùng