Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 1
Nghành công trình Thủy Lợi
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 địa lý..........................................................................5
1.1.2. Nhiệm vụ công trình..........................................................6
1.2.Các điều kiện tự nhiên...............................................................7
1.2.1 Địa hình..............................................................................7
1.2.2 Điều kiện địa chất công trình.............................................7
1.2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn...........................................11
1.2.4 Vật liệu địa phương..........................................................17
1.3.Điều kiện dân sinh kinh tế, nhu cầu dùng nước......................19
1.3.1 Đặc điểm dân sinh............................................................19
1.3.2 Đặc điểm kinh tế..............................................................19
1.3.3 Hiện trạng thủy lợi và nông nghiệp trong khu vực dự án. 20
1.4.Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế....................................21
1.4.1 Cấp công trình..................................................................21
1.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế.........................................................21
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THỦY LỢI.................................................23
2.1.Lưạ chọn vùng tuyến xây dựng công trình..............................23
2.2.Tính toán mực nước chết của hồ.............................................24
2.2.1. Khái niệm........................................................................24
2.2.2. Tính toán cụ thể..............................................................24
2.3.Tính toán mực nước dâng bình thường và dung tích hồ..........25
2.3.1. Khái niệm........................................................................25
2.3.2. Ý nghĩa............................................................................26
2.3.3. Xác định hình thức điều tiết hồ.......................................26
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN.................................32
3.1.Bố trí tổng thể công trình đầu mối..........................................32
3.1.1. Bố trí đập chính :.............................................................32
3.1.2. Vị trí tràn xả lũ.................................................................32
3.1.3. Vị trí cống lấy nước..........................................................32
3.2.Tính toán điều tiết lũ...............................................................33
3.2.1. Mục đích, ý nghĩa............................................................33
3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán điều tiết.................33
3.2.3. Tài liệu tính toán,các phương án Btr................................33
3.2.4. Phương pháp và kết quả tính toán..................................34
3.3.Thiết kế sơ bộ đập dâng..........................................................46
3.3.1 Xác định kích thước cơ bản của đập.................................46
3.4.Thiết kế sơ bộ đường tràn........................................................52
3.4.1. Ngưỡng tràn....................................................................52
3.4.2. Dốc nước.........................................................................53
3.4.3. Tính toán tiêu năng.........................................................60
3.5.Tính toán khối lượng, chọn phương án....................................66
3.5.1 Mục đích của việc tính khối lượng các hạng mục công trình
66
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 2
Nghành công trình Thủy Lợi
3.5.2 Tính toán khối lượng đập dâng.........................................67
3.5.3 Tính toán khối lượng đường tràn xả lũ..............................67
3.5.4 Tính toán giá thành và chọn phương án...........................68
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN.............................................69
4.1.Bố trí chung đường tràn...........................................................69
4.1.1. Vị trí.................................................................................69
4.1.2. Hình thức và quy mô tràn................................................70
4.2.Tính toán điều tiết lũ...............................................................71
4.2.1. Tính toán cụ thể m,ε........................................................71
4.2.2. Điều tiết lũ với giá trị εm tìm được..................................72
4.3.Tính toán thủy lực đường tràn.................................................76
4.3.1. Tính toán thủy lực ngưỡng tràn.......................................76
4.3.2. Dốc nước.........................................................................77
4.4.Tính toán tiêu năng sau dốc nước...........................................82
4.4.1. Xác định lưu lượng tính toán tiêu năng...........................83
4.4.2. Tính toán kênh xả............................................................83
4.4.3. Tính toán bể tiêu năng....................................................85
4.4.4. Thiết kế đoạn nước rơi.....................................................86
4.5.Chọn cấu tạo bộ phận tràn......................................................88
4.5.1. Kênh dẫn thượng lưu.......................................................88
4.5.2. Ngưỡng tràn....................................................................89
4.5.3. Dốc nước.........................................................................91
4.5.4. Bộ phận tiêu năng...........................................................91
4.5.5. Thiết bị thoát nước..........................................................92
4.6.Tính toán ổn định các bộ phận của tràn..................................93
4.6.1. Tính toán ổn định ngưỡng tràn........................................93
4.6.2. Tính toán ổn định của tường cánh thượng lưu...............102
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH...............................................113
5.1.Kích thước cơ bản của đập....................................................113
5.1.1. Đỉnh đập........................................................................113
5.1.2. Mái và cơ đập................................................................114
5.1.3. Bảo vệ mái....................................................................115
5.2.Tính toán thấm......................................................................118
5.2.1. Mục đích........................................................................118
5.2.2. Các trường hợp tính toán...............................................118
5.2.3. Tính thấm cho mặt cắt lòng sông..................................119
5.2.4. Tính thấm cho mặt cắt vai phải đập..............................123
5.2.5. Tính thấm cho mặt cắt vai trái đập...............................124
5.2.6. Tính thấm cho mặt cắt thềm sông................................126
5.2.7. Tính tổng lưu lượng thấm..............................................134
5.3.Tính toán ổn định mái đập.....................................................136
5.3.1. Mục đích tính toán.........................................................136
5.3.2. Trường hợp tính toán.....................................................136
5.3.3. Tính toán ổn định bằng phương pháp cung trượt..........137
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC......................................141
6.1.Bố trí cống.............................................................................141
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 3
Nghành công trình Thủy Lợi
6.1.1. Nhiệm vụ công trình......................................................141
6.1.2. Vị trí đặt cống................................................................141
6.1.3. Hình thức cống..............................................................142
6.1.4. Sơ bộ bố trí cống...........................................................142
6.1.5. Các tài liệu cơ bản dùng cho tính toán..........................142
6.2.Thiết kế kênh hạ lưu cống.....................................................142
6.2.1. Thiết kế mặt cắt kênh...................................................142
6.2.2. Kiểm tra lưu tốc trong kênh...........................................143
6.3.Tính toán khẩu diện cống......................................................144
6.3.1. Trường hợp tính toán.....................................................144
6.3.2. Tính bề rộng cống.........................................................145
6.3.3. Xác định chiều cao cống và cao trình đặt cống.............147
6.4.Kiểm tra trạng thái chảy, tính tiêu năng................................148
6.4.1. Trường hợp tính toán.....................................................148
6.4.2. Xác định độ mở cống.....................................................149
6.4.3. Kiểm tra trạng thái chảy trong cống. ...........................151
6.5.Chọn cấu tạo cống.................................................................157
6.5.1. Bộ phận cửa vào và cửa ra............................................157
6.5.2. Thân cống......................................................................157
6.5.3. Tháp van........................................................................159
CHƯƠNG 7. CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT.............................................160
TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG BỂ TIÊU NĂNG...............................160
7.1.Mục đích và các trường hợp tính toán...................................160
7.1.1. Mục đích........................................................................160
7.1.2. Các trường hợp tính toán...............................................160
7.2.Các tài liệu tính toán.............................................................160
7.3.Tải trọng tác dụng.................................................................162
7.3.1. Trường hợp 1: Vừa thi công xong, đất đắp sau lưng ngang
đỉnh tường, có xe máy chạy ở trên bờ,chưa chịu áp lực nước. 162
7.3.2. Trường hợp 2: Tràn vừa mới xả lũ xong, mực nước trong bể
bằng cao trình đáy kênh, mực nước ngoài bể bằng mực nước lúc
đang xả lũ................................................................................166
7.4.Tính toán nội lực....................................................................172
7.4.1. Trường hợp 1: Bể vừa thi công xong, chưa có nước, có tải
trọng xe máy...........................................................................172
7.4.2. Trường hợp 2: Tràn vừa mới xả lũ xong, mực nước trong bể
bằng cao trình đáy kênh, mực nước ngoài bể bằng mực nước lúc
đang xả lũ................................................................................175
7.5.Tính toán và bố trí cốt thép...................................................179
7.5.1. Tính toán kết cấu cho tường cánh tại mặt cắt sát chân
tường 179
7.5.2. Tính toán kết cấu cho tường cánh tại mặt cắt lưng tường
184
7.5.3. Tính toán kết cấu bản đáy của tường cánh...................186
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 4
Nghành công trình Thủy Lợi
GIỚI THIỆU CHUNG
Ninh Thuận là một tỉnh ven biển Nam Trung Bộ với diện tích
335,2 km2, có dân số 501.000 người gồm nhiều dân tộc cùng sinh
sống, trong đó chủ yếu là dân tộc Kinh chiếm 79%, dân tộc Chăm
chiếm 10%, dân tộc Raklây chiếm 9%, còn lại là các dân tộc khác.
Xã Phước Sơn là một xã của huyện Ninh Phước thuộc địa bàn
tỉnh Ninh Thuận. Khu vực này là một trong những vùng khô hạn
nhất trong cả nước, lượng mưa trung bình nhiều năm từ 800 -1000
mm, lượng bốc hơi từ 1600 đến 1700 mm. Dân số toàn xã là
21.352 người chủ yếu là dân tộc Kinh. Nhân dân trong xã có nghề
chính là nông nghiệp và trồng hoa mầu. Ngoài ra còn có nghề
trồng rừng và chăn nuôi gia súc gia cầm.
Xã có tiềm năng lớn về đất đai, chủ yếu là canh tác lúa và
hoa mầu. Nhưng đến nay diện tích đất canh tác được tưới trên
toàn xã mới đạt được khoảng 35%. Bởi vậy việc đầu tư phát triển
hệ thống thủy lợi trên địa bàn là hết sức cấp bách và cần thiết.
Công trình hồ chứa nước Lanh Ra hoàn thành sẽ cung cấp
nước tưới cho khoảng 900 ha đất canh tác và cấp nước sinh hoạt
cho khoảng 20.000 dân cư sinh sống trong vùng, chuyển đổi cơ
cấu cây trồng hợp lý, tạo điều kiện phát triển kinh tế - xã hội của
xã Phước Sơn nói riêng và tỉnh Ninh Thuận nói chung.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 5
Nghành công trình Thủy Lợi
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH.
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình.
1.1.1. Vị trí địa lý.
1.1.1.1.Công trình đầu mối.
Hồ chứa nước Lanh Ra nằm trên sông Lanh Ra thuộc xã Phước
Sơn, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận, cách thị xã Phan Rang
khoảng 50 km về hướng Tây - Tây Bắc.
Công trình hồ chứa nước nằm ở toạ độ địa lý: 109 02’ - 10905’
kinh độ Đông, 11033’ - 11037’ vĩ độ Bắc.
Tỉnh Ninh
Thuận
1.1.1.2. Diện tích khu tưới.
Diện tích khu tưới bao gồm một phần diện tích trồng thuốc lá
nâu, lúa mùa và bắp giống địa phương với tổng diện tích là 1.050
ha thuộc xã Phước Sơn, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 6
Nghành công trình Thủy Lợi
Huyện Ninh
Phước
1.1.2. Nhiệm vụ công trình.
Căn cứ vào qui hoạch tổng thể của khu vực trước mắt và lâu dài, công trình hồ chứa
nước Lanh Ra và hệ thống công trình thuỷ lợi có các nhiệm vụ sau:
•
Cung cấp nước tưới 1.050 ha đất canh tác xã Phước
Sơn, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận với qui mô sản xuất
nông nghiệp và cơ cấu cây trồng dự kiến như sau:
- Lúa mùa: 274 ha;
- Thuốc lá và nho: 388 ha;
- Ngô bắp: 388 ha;
•
Cắt lũ cho vùng hạ du và giảm bớt thiệt hại về tài sản và con
người cho 8 xã vùng đồng bằng của huyện Ninh Phước.
•
Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 20.000 dân cư trong vùng hưởng
lợi, góp phần phát triển kinh tế địa phương và nâng cao đời sống
của nhân dân.
•
Cải tạo môi trường sinh thái ở vùng khô hạn, góp phần phát triển
sản xuất, cải thiện các vấn đề xã hội ngày càng tốt hơn.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 7
Nghành công trình Thủy Lợi
1.2. Các điều kiện tự nhiên.
1.2.1 Địa hình.
•
Tài liệu khảo sát địa hình khu vực xây dựng hồ chứa gồm có:
- Bình đồ toàn bộ khu vực song Lanh Ra, tỷ lệ 1: 50000
- Bình đồ khu công trình đầu mối, tỷ lệ 1: 1000
- Mặt cắt dọc, ngang tuyến đập, tràn, cống lấy nước.
•
Điều kiện địa hình vùng dự kiến xây dựng hồ chứa Lanh Ra:
Địa hình vùng này chủ yếu là đồi núi, về phía Tây xã Phước Sơn có các dãy
núi cao trên 100 m. Về phía Bắc có dãy núi Đỏ chạy theo hướng Tây bắc Đông Nam. Về phía Nam có dãy núi La Chai chạy theo hước Tây Nam – Đông
Bắc đến gần suối Lanh Ra hai dãy núi này khép lại và hạ thấp độ cao, tạo điêu
kiện thuận lợi cho phép xây dựng một hồ chứa nước.
•
Điều kiện địa hình khu tưới:
Khu tưới hồ chứa Lanh Ra là một dải đồng bằng chân núi, chuyển tiếp từ vùng
núi xuống vùng đồng bằng được giới hạn từ cao độ +25m đến kênh chính Nam
hệ thống thuỷ nông Nha Trinh – Lâm Cấn có độ cao +11m.
- Khu tưới có cao độ, độ dốc địa hình lớn.
- Địa hình dốc từ Tây sang Đông.
- Mặt bằng bị chia cắt nhiều bởi hệ thống đồi và các suối.
1.2.2 Điều kiện địa chất công trình.
•
Điều kiện địa chất vùng lòng hồ.
a. Cấu tạo địa chất:
- Lớp đất mặt phổ biến trong long hồ là lớp sét pha, cát pha có mầu vàng, nâu đỏ
lẫn nhiều dăm sạn, hòn, mảnh, đá lăn (Riolit, Fenzit) phong hoá mạnh, mềm
bở hoặc còn khá cứng, nguồn gốc sườn tích (cdQ) phân bố chủ yếu trên các
sườn núi thấp.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 8
Nghành công trình Thủy Lợi
- Lớp cát pha vừa có mầu nâu sẫm, trạng thái cứng, kết cấu chặt, nguồn gốc bồi
sườn tích (adQ) phân bố ở các vùng trũng thấp, chủ yếu ở phía phải dọc sông
Lanh Ra, chiều dày 2 ÷ 3 m.
- Lớp cát cuội sỏi: Cát có hạt từ trung đến thô mầu vàng lẫn nhiều sỏi sạn tròn
cạnh, khá cứng, nguồn gốc bồi tích (aQ). Lớp này phổ biến rộng khắp lòng hồ
chiều dày 3 ÷ 6m.
- Đá gốc trong vùng là Riolit, Fenzit thuộc đá nửa cứng , tuổi Kesta thượng (K2).
b. Khả năng thấm mất nước:
- Phần đá gốc Riôlít, Fenzit phong hoá, nứt nẻ mạnh có các khe nứt đã được lấp
đầy bởi các xâm thực nên khả năng thấm mất nước nhỏ.
- Phần lớp phủ ở lòng và thềm sông có thành phần cát cuội sỏi hạt thô, thấm mất
nước mạnh, chiều dày lớn, có thể dẫn đến làm thấm mất nước lòng hồ, cần
được quan tâm trong xử lý chống thấm nền đập.
c. Khả năng bồi lắng, sạt lở lòng hồ :
Khi hồ chứa hoạt động, bao bọc xung quanh sẽ là những triền
núi, thấp có độ dốc khá nhỏ(<0.2÷0.4), Khả năng tái tạo bờ hồ
nếu xảy ra cũng chỉ với quy mô nhỏ, và sẽ dừng lại khi chạm tới
lớp đá phong hoá nứt nẻ yếu.
d. Khả năng bồi lắng lòng hồ :
Trong khu vực khảo sát, thảm thực vật nghèo nàn, thưa thớt làm
cho đất đá bề mặt bị bào mòn mãnh liệt, nên hồ bị bồi lắng
nhanh, cần chú ý trong tính toán dung tích chứa bùn cát của hồ.
•
Địa chất tuyến đập chính:
a. Tuyến I:
Tuyến này dài khoảng 620m, đi qua đỉnh đồi trái ở độc cao 50,18m, đầu phái
phải là núi đá có độ cao từ 47÷49m (đỉnh T2).
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Nét chủ đạo cảu địa chất tuyến I là lớp cát phân bố ở long và thềm sông sâu đến
12m. Thành phần hạt từ trung đến thô, có lẫn dăm sỏi, có khả năng thấm nước
mạnh (lớp 2b).
- Lớp á sét có chiều dày từ 0 đến 0.5m nằm phái trên lớp 2b, phân bố ở thềm
phải có khả năng chịu lực và chống thấm tốt.
- Lớp cát lòng suối (lớp 2a) nằm phía trên lớp 2b và 3, gồm cát mịn, pha lẫn
tạp chất hữu cơ, khả năng chịu lực và chống thấm kém, cần bóc bỏ hết khi
xây dựng đập.
- Lớp sườn tích dày 0.5m đến 1m (Lớp 1) ở hai đầu đập gốm á sét, á cát có lẫn
dăm sạn, mãnh vỡ đá lăn phong hoá từ vừa đến mạnh, khả năng dính kết
yếu, có lẫn cả rễ cây cần bóc bỏ hết khi xây dựng đập.
Đá gốc lợi Riolit và Fenzit, phần trên 4÷6m phong hoá nứt nẻ mạnh, xuống sâu
mức độ nứt nẻ yếu đi, có thể không cấn phải xử lý khi đắp đập.
Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 2b và 3 như bảng sau:
Bảng 1.1: Một số chỉ tiêu cơ lý của đất nền đập Tuyến I
TT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Lớp 2b
Lớp 3
1
2
3
4
γk
n
W
γω
T/m3
%
T/m3
1.7
0.42
15
1.96
1.66
0.37
16.5
1.93
5
6
7
8
9
10
γbh
φW
CW
φbh
Cbh
K
T/m3
độ
Kg/cm2
độ
Kg/cm2
cm/s
2.12
250
0
230
0
1,5.10-2
2.03
18036'
0.13
16000'
0.1
1,15.10-4
b. Tuyến II:
Tuyến II nằm ở hạ lưu Tuyến I, cách đỉnh T2 là 680m về hạ lưu do vậy chiều dài
tổng cộng của Tuyến II là 1320m, kể cả đập phụ số 2sài 280m.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Tuyến này tránh được phần lớn các bồi tích thềm sông. Địa tầng cụ thể tại tuyến
II như sau:
- Lớp 1: Lớp phủ sườn tích dày 0.5÷1m phân bố ở sườn đồi hai đầu đập.
Thành phần gồm đất á sét lẫn nhiều dăm sạn, đá lăn và các mảnh vụn của
chúng. Lớp này cấn bóc bỏ khi xây dụng đập.
- Lớp 2: Bồi tích thềm và lòng sông gồm các hạt mịn đến trung, mầu xám
trắng, xám nâu phân bố ở lòng suối (đến độ sâu 4,1m, rộng 135m) và một
thấu kính ở bãi bồi thềm phải (độ sâu 3.5÷6.2m, rộng 90m) có thể xửu lý
chống thấm qua lớp này bằng cách làm chân răng.
- Lớp 3: Là á sét nhẹ phủ trên toàn bộ thềm sông bên phải, rộng 490m chiều
dày từ 0÷0.5m. Lớp này có khoảng 0.5m trên mặt có lẫn rễ cây.
- Lớp 4: Là loại á sét nặng, phân bố phía dưới lớp 3 (thềm sông bên phải)
chiều dày từ 0÷0.4m. Lớp này có các chỉ tiêu xây dựng tốt, hệ số thấm
nhỏ.
- Lớp 5: Là lớp đất sét phân bố phía dưới lớp 4 ở cuối thềm sông bên phải
giáp với chân núi, trên chiều rộng 110m, chiều dày từ 0÷2.1m.
- Lớp 6: Đá gốc Riolit, Fenzit phần trên từ 4÷6m phong hoá nứt nẻ mạnh,
xuống sâu hơn mức độ nứt nẻ giảm, có thể không cấn khoan phụt chống
thấm khi đắp đập. lớp này phân bố trên toàn tuyến đập (dưới các lớp 1, 2,
4, 5).
Bảng 1. 2: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền tuyến II
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
•
Chỉ tiêu
γk
n
W
γω
γbh
φW
CW
φbh
Cbh
K
Đơn vị
T/m3
%
T/m3
T/m3
độ
Kg/cm2
độ
Kg/cm2
10-5cm/s
Lớp 2
1.65
0.41
7
1.77
2.06
25
0
22030'
0
1500
Lớp 3
1.6
0.42
10
1.76
2.02
23050'
0.1
21040'
0.08
18
Lớp 4
1.52
0.43
15.3
1.75
1.95
18030'
0.16
16030'
0.12
1.5
Lớp 5
1.4
0.45
18.9
1.66
1.95
15020'
0.2
13020'
0.15
0.2
Địa chất thuỷ văn:
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
a. Nước chứa trong ngầm tích đệ tử:
Nham thạch chủ yếu là cát trung đến thô lẫn nhiều sạn sỏi, bở rời, thấm và thoát
nước tốt. Tầng này nước phong phú nhưng phân bố không đều, phụ thuộc vào
lượng nước và nước mặt ngấm xuống.
b. Nước chứa trong đá gốc:
Chủ yếu là nước chứa trong khe nứt của đá gốc (Riolit và Fenzit) độ phong phú
thấp, hầu như chỉ có vào mùa mưa.
1.2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn.
A. Đặc trưng về khí tượng:
a. Nhiệt độ không khí:
Bảng 1.3: Bảng phân phối các đặc trưng nhiệt độ, không khí
Tháng
Tcp
Tmax(0c)
Tmin (0c)
I
24.6
33.5
15.5
II
25.8
35.2
15.6
III
27.2
36.2
18.9
IV
28.4
36.6
20.7
V
28.7
38.7
22.6
VI
28.7
40.5
22.5
VII
28.6
39
22.2
VIII
29
38.9
21.2
IX
27.3
36.5
20.8
X
26.6
34.9
16.9
XI
25.9
34.9
16.9
XII
24.6
34
14.2
Năm
27.1
40.5
14.2
b. Độ ẩm không khí:
Bảng 1.4: Bảng phân phối các đặc trưng độ ẩm tương đối(%)
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Ucp(%)
69
70
70
73
78
76
76
71
80
83
78
72
75
Umin (%)
20
24
14
22
28
26
24
26
23
39
38
16
14
Độ ẩm tương đối lớn nhất hàng tháng đều đạt tới Umax = 100%
c. Nắng:
Bảng 1.5: Bảng phân phối số giờ nắng trong năm
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Giờ nắng
266
271
312
268
247
183
242
206
198
183
191
222
2789
d. Gió:
Bảng 1.6: Bảng vận tốc gió trung bình các tháng trong năm
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 12
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
V(m/s)
2.3
2.6
2.8
2.5
2.3
2.2
2.5
2.4
2.2
1.8
1.8
2.2
2.3
Bảng 1.7: Bảng tính vận tốc gió thiết kế theo 8 hướng
(Tài liệu quan trắc tại hai trạm Nha Hố và Phan Rang)
Đặc trưng
Đơn vị
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
VTB
m/s
13.1
13.6
11.8
12.3
12.9
14.4
13.7
13.5
CV
0.5
0.2
0.1
0.2
0.2
0.4
0.4
0.5
CS
0.9
0.6
1.4
1.2
0.9
2.4
1.3
2.1
V2%
m/s
29.3
20
16.2
17.6
20.5
31.7
29.6
32.1
V4%
m/s
26.2
18.8
15.3
16.5
19.1
27.3
26.2
27.5
V10%
m/s
21.7
17.2
14.0
14.9
17.0
21.6
21.7
21.6
V20%
m/s
18.1
15.7
13.0
13.7
15.2
17.6
18
17.2
V30%
m/s
15.7
14.8
12.4
13.0
14.1
15.3
15.7
14.7
V50%
m/s
12.2
13.3
11.5
11.9
12.5
12.5
12.5
11.6
Ghi chú: Tại Phan Rang đã quan trắc được trị số Vmax = 35 (m/s)
e. Bốc hơi:
Bảng 1.8: Bảng phân phối bốc hơi trong năm
Tháng
Zpiche
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
11.0 151.4 183.5 156.4 134.1 134.6 161.2 181.6 96.7 78.3 93.9 133.2
Năm
1656
- Bốc hơi trên lưu vực (Zolv):
Lượng bốc hơi trên lưu vực đực tính bằng phương trình cân vằng nước:
Zolv = X0 – Y0
Zolv = 850 – 272 = 578 mm
- Bốc hơi mặt hồ (Zn):
Lượng bốc hơi mặt hồ được tính theo công thức kinh nghiệm từ dụng cụ đo
bốc hơi Piche.
Zn = kxZPiche = 1821 mm
- Lượng chênh lệch bốc hơi mặt nước và bốc hơi lưu vực:
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
ΔZ = Zn - Zlv
ΔZ = 1821 – 578 = 1243 mm
Bảng 1.9: Bảng phân phối tổn thất bốc hơi ΔZ trong năm
Tháng
I
ΔZ
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
113.3 113.6 137.7 117.4 100.6 101 121 136.7 72.5 58.7 70.4 100.0
(mm)
Năm
1243
f. Lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực:
Lượng mưa lưu vực Lanh Ra được khống chế bởi 3 trạm: Tân mý, Nha Hố, Nhị
Hà. Chênh lệch lượng mưa năm giữa các trạm không lớn từ 800mm đến 1000
mm. Lượng mưa bình quân nhiều năm được tính theo trị số bình quân của 3 trạm.
Xolv = 850mm
g. Lượng mưa gây lũ:
Bảng 1.10: Lượng mưa thiết kế 1 ngày lớn nhất (mm)
P(%)
0.5
1
10.5
2
5
10
Các thông số
Phan Rang
334
291
266
250
197
158
XTB = 91.4; CV = 0.59; CS = 2.23
Bảng 1.11: Bảng thống kê một số trận mưa lớn trong vùng
Trạm
Phan Rang
Ba Tháp
Tân Mỹ
Nha Hố
X1 ngày (mm)
>215
288.4
174
323.2
Ngày - Tháng
18/11/1979
13/3/1991
26/9/1990
18/11/1979
Căn cứ vào lượng mưa thiết kế và thực tế đã xảy ra với tấn suất thiết kế P =1%
lất theo lượng mưa Nha Hố năm 1993 là 323 mm. Kết quả rính toán thu được
như bảng sau:
Bảng 1.12: Lượng mưa thiết kế hồ chứa Lanh Ra
P(%)
Lanh Ra
0.5
334
1
323
1.5
266
2
250
5
197
10
158
Các thông số
XTB = 91.4; CV = 0.59; CS = 2.23
h. Lượng mưa khu tưới:
Chọn trạm Nha Hố đại diện cho khu tưới.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Bảng 1.13: Bảng tính toán lượng mưa khu tưới (mm)
P(%)
50
75
Các thông số
XP (mm)
709
601
XTB = 800mm; CV = 0.25; CS = 3CV
Bảng 1.14: Bảng phân phối lượng mưa tháng khu tưới (mm)
Tháng
I
II
III
X75%
0.0
0.0
24.3
IV
V
VI
VII
VIII
36.8 63.9 17.0 82.3
61.8
IX
X
XI
XII
Năm
80.0 124.0 78.8 31.5 600.0
B. Các yếu tố thuỷ văn.
a. Dòng chảy năm thiết kế:
Bảng 1.15: Dòng chảy năm thiết kế
P (%)
QP(m3/s)
WP(106m3)
50
0.682
21.48
75
0.481
15.15
Các thông số
Q0 = 0.742
CV=0.48; CS=2CV
b.Dòng chảy trung bình nhiều năm :
Sử dụng công thức kinh nghiệm với trị số lưu lượng mưa bình quân nhiều năm
trên lưu vực X0 = 850mm ta tính toán được các đặc trưng sau: Y 0 = 272 mm; Mo
= 8.63 l/s.km2; Q0 = 0.742 m3/s; W0 = 23,39.106m3
c. Phân phối dòng chảy năm thiết kê:
Bảng 1.16: Phân phối dòng chảy năm thiết kế
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
Q50%
0.23
0.14
0.06
0.01
0.2
Q75%
0.156 0.095 0.04 0.007 0.136 0.258 0.293 0.579 1.109 2.259 0.395 0.232 0.463
0.381 0.431 0.852 1.632 3.326 0.581
XII
Năm
0.34
0.682
d. Đường quá trính lũ thiết kế:
Bảng 1.17: Đường quá trình lũ thiết kế
Giờ
P=0.2%
P=1%
P=1.5%
P=2%
P=5%
P=10%
1
0.1
0.0
27.1
25.5
20.2
16.3
2
45.5
17.7
34.7
32.6
25.9
20.8
3
325.8
160.5
44
41.3
32.8
26.4
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
4
721.8
406.7
54
50.8
40.3
32.4
5
1000.6
618.6
87.3
82.1
65.1
52.4
6
1098
729.0
172.4
162
128.5
103.4
7
1052.2
747.0
275.3
258.7
205.2
165.2
8
927.9
690.3
393.6
369.9
293.4
236.2
9
774.0
604.0
450.2
423.1
335.5
270.2
10
620.8
506.5
488.8
459.4
364.3
293.3
11
484.0
411.8
509.4
478.8
379.7
305.7
12
369.4
327.1
576
535
404
325.3
13
277.3
255.2
315.2
330
261.7
210.7
14
205.5
196.4
337
316.7
251.2
202.2
15
150.8
149.4
234.1
220
174.5
140.5
16
109.7
112.6
185.2
174.1
138.1
111.2
17
79.2
84.3
154.4
145.1
115
92.6
18
56.9
62.7
142.8
134.2
106.4
85.7
19
40.7
46.4
106.2
99.9
79.2
63.8
20
29
34.1
104.4
98.2
77.8
62.7
21
20.5
25.0
101.1
95
75.4
60.7
22
14.5
18.3
89.1
83.8
66.4
53.5
23
10.2
13.4
82.8
77.9
67.1
49.7
24
7.2
9.7
75.1
70.6
56
45.1
Qmaxp
1098.0
747.0
576
535
404
325
WP
31.32
22.42
18.3
17.2
13.5
10.9
e. Dòng chảy lũ thiết kế khu vực Lanh Ra:
Bảng 1.18: Dòng chảy lũ thiết kế khu vực Lanh Ra
P%
0.20%
1%
1.5%
2%
5%
10%
Xp(mm)
Qmax
W(106m3)
334
750
23.0
323
720
22.4
266
576
18.3
250
535
17.2
197
404
13.5
158
325
10
C. Một số yếu tố khác:
a. Đường đặc tính dung tích hồ:
Bảng 1.19: Đường đặc tính dung tích hồ Lanh Ra
Z(m)
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Tuyến I
Tuyến II
Lớp 47LT
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
F(Km2)
0
0
0.017
0.104
0.397
0.782
1.129
1.439
1.645
1.905
2.105
2.28
2.429
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
Nghành công trình Thủy Lợi
V(106m3)
0
0
0.01
0.12
0.59
1.75
3.65
6.21
9.29
12.84
16.85
21.23
25.94
F(Km2)
0
0.009
0.103
0.324
0.71
1.199
1.598
1.973
2.246
2.555
2.801
3.047
V(106m3)
0
0.07
0.16
0.57
1.58
3.47
6.296
9.82
14.04
18.83
24.19
30.04
Hình 1.1: Đường quan hệ Z ~ V của tuyến đập II
b. Đường quan hệ Q~Zhl:
Bảng 1.20: Đường quan hệ Q~Zhl
Q(m3/s)
0
100
200
300
400
500
600
700
Z(m)
24.1
25.05
25.7
26.15
26.45
26.7
26.9
27
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Hình 1.2 : Đường quan hệ Zhl ~ Q của tuyến đập II
c. Dòng chảy bùn cát:
Mật độ bùn cát lơ lửng: ρll = 120g/m3
Dung tích bùn cát lơ lửng: Vll = 3500 m3/năm
Dung tích di đẩy: Vdiđẩy = 350 m3/năm
Dung tích bùn cát: Vbc = Vll + Vdiđẩy = 3850 m3/năm
1.2.4 Vật liệu địa phương.
a. Đất đắp đập:
Qua khảo sát thăm dò tại các bãi A,B,C ở phía thượng lưu tuyến đập và bãi D,
E ở hạ lưu tuyến đập thu được kết quả như ở bảng sau:
Bảng 1.21: Chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập
Chỉ tiêu
Đơn vị
Bãi A, B, C
Bãi D, E
Thành phần hạt: - Sét
%
18.82
20.1
Thành phần hạt: - Bụi
%
13.54
16.91
Thành phần hạt: - Cát
%
63.55
59.35
Thành phần hạt: - Sỏi
%
4.09
3.73
2.62
2.62
Tỷ trọng
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
γkmax
T/m3
1.73
1.79
Độ ẩm tốt nhất
%
14.6
12.67
γktkế
T/m3
1.68
1.74
0.39
0.41
Độ rỗng n
γω
T/m3
1.92
1.96
φW
độ
18029'
17006’
CW
Kg/cm2
0.15
0.14
φbh
độ
16030'
150
Cbh
Kg/cm2
0.12
0.11
K
10-4cm/s
1.92
0.96
Bảng 1.22: Các bãi vật liệu đắp đập
Thông số
Đơn
vị
Vị trí bờ
Phía
Bãi A
Bãi B
Bãi C
Bãi D
Bãi E
Phải
Trái
Thượng
lưu
Sét pha
vừa
3.3 - 3.9
Phải
Thượng
lưu
Sét pha
vừa
1.1 - 3.6
Phải
Trái
Hạ lưu
Hạ lưu
Sét pha
vừa
2.7 - 3.6
Sét pha
nặng
1.7 - 3.4
Thượng lưu
Độ sâu khai thác
m
Sét pha
nặng
1.6 - 3.6
Diện tích
m2
240337
51800
273300
146456
264000
Loại đất
2
KL bóc bỏ
m
96134
20720
109320
78580
105600
KL khai thác
m3
544756
187305
692000
584767
737600
b. Cát đá:
- Cát:
Cát có thể khai thác trong lòng sông Lanh Ra, ở thượng lưu và hạ lưu tuyến
đập, chất lượng đảm bảo cho xây dựng và làm tầng lọc, trữ lượng ước tính trên
400.000 m3
- Đá:
- Các mỏ nằm ở khu vực phía Tây Nam tuyến đập, đá có mầu phớt hồng, xám
trắng.
Thành phần chủ là: Pilagiocla, thạch anh, Fenpatkali và một số biolit…chất
lượng thuộc loại cứng có thể khai thác làm đá hộc, đá dăm, trữ lượng ước
tính khoảng 2 triệu m3.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
- Chỏm núi phía Tây khu vực công trình, cách tuyến đập chính 1.5 km, đá có
màu xám trắng ngà. Thành phần khoáng vật chủ yếu gồm: Thạch anh,
Pilagiocla, Fenpatkali, biôlit…và một số ít các khoáng vật khác.
Nói chung đá vùng này thuộc loại đá cứng, có thể làm vật liệu, trữ lượng ước
tính khoảng 1.5 triệu m3.
Bảng 1.23: Bảng các chỉ tiêu cơ lý của đá
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Đá
Riolit, Fenzit
Đá
Gianôđinit, Biôlit
1
Cường độ kháng nén
Kg/cm3
1077
795
2
Dung trọng bão hoà
T/m3
2.65
2.64
3
Độ rống n
%
3.84
2.61
4
Hệ số mềm hoá
0.96
0.65
1.3. Điều kiện dân sinh kinh tế, nhu cầu dùng nước.
1.3.1 Đặc điểm dân sinh.
Hồ chứa Lanh Ra thuộc địa bàn xã Phước Sơn - Huyện Ninh Phước - Tỉnh
Ninh Thuận.
Xã Phước Sơn nằm về phía Tây Bắc Huyện Ninh Phước, có tổng diện tích tự
nhiên là 59.2 Km2. Có khoảng 50% diện tích là vùng núi 50% diện tích đồng bằng.
Xã Phước Sơn có tổng số dân là 21.325 người, mật dộ dân cư là 360 người/km 2. Số
người trong độ tuổi lao động chiếm 48 % dân số của xã.
Dân cư trong xã Phước Sơn chủ yếu là dân tộc Kinh sau đếnn
các dân tộc Chăm, Răklây.
1.3.2 Đặc điểm kinh tế.
Xã Phước Sơn thuộc khu vực bán sơn địa cho nên nền kinh tế chủ yếu là phát
triển Nông - Lâm nghiệp. Bình quân lương thực đầu người là 283 kg/người. Như
vậy diện tích và sản lượng lương thực đáp ứng nhu cầu cho người dân. Để nâng cao
đời sống cho người dân xã cần bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý, đưa các loại cây trồng
có giá trị kinh tế cao như: Bông, mía, rau các loại…vào sản xuất nhiều hơn nữa.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 20
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
1.3.3 Hiện trạng thủy lợi và nông nghiệp trong khu vực dự án.
•
Hiện trạng thuỷ lợi: Hiện nay khu vực dự án phân thành 3 vùng
a. Vùng 1:
Là khu tưới của kênh chính số 1,có diện tích tự nhiên 616 ha, hiện nay có
272.4 ha sản xuất được bằng trạm bơm Liên Sơn lấy nước từ kênh Chính Nam
của hệ thống thuỷ nông Nha Trinh – Lâm Cấm. Còn lại đất ở vùng cao không
tưới được bằng trạm bơm Liên Sơn hiện nay đang bỏ hoang hoặc sản xuất một
vụ mầu vào mùa mưa năng suất cây trồng thấp.
b. Vùng 2:
Là khu tưới của kênh chính 2. Phía Bắc là suối Lanh Ra, phía Tây giáp núi,
phía Đông giáp kênh Chính Nam của hệ thống thuỷ nông Nha Trinh – Lâm
Cấm, phía Nam giáp với khu tưới của trạm bơm Tà Dương.
c. Vùng 3:
Là vùng lòng hồ có diện tích tự nhiên là 232 ha, có 14 ha diện tích đất canh
tác. Vùng này hiện nay người dân chủ yếu sản xuất một vụ không có công truỷ
lợi chủ động tưới nước mà chủ yếu gieo trồng 1 vụ chính vào mùa mưa nhờ
nước trời và một ít diện tích ven suối Lanh Ra gieo trồng thêm vụ Đông Xuân
nhờ các bơm nhỏ bơm nước từ suối Lanh Ra hoặc các giếng đào.
•
Hiện trạng về nông nghiệp:
Bảng 1.24: Hiện trạng về nông nghiệp của vùng
Loại cây trồng
•
Diện tích cây trồng (ha)
Sản lượng (Tấn)
Lúa mùa
274
255
Thuốc lá nâu
318
700
Bắp giống địa phương
318
668.7
Nhu cầu dùng nước:
Qua kết quả tính toán thuỷ nông thì nguồn nước tưới cho 1050 ha đất canh tác.
Nhu cầu dung nước tại đầu mối như bảng sau:
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Bảng 1.25: Bảng nhu cầu dùng nước
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
Wq(106m3)
1.457
1.594
2.309
1.624
0.849
0
0
Tháng
VIII
IX
X
XI
XII
Wq(106m3)
0.748
0.696
1.255
0.905
0.266
1.4.
Năm
Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
1.4.1 Cấp công trình.
Cấp công trình được xác định dựa vào hai chỉ tiêu đó là năng lực phục vụ và đặc
tính kĩ thuật của công trình:
•
Cấp thiết kế của công trình theo năng lực phục vụ
Công trình có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 1000 ha đất, theo
TCXDVN 285:2002 thì đây là công trình cấp IV.
•
Cấp thiết kế của công trình theo đặc tính kĩ thuật
- Đập là đập đất được xây dựng trên nền đất sét và cát sỏi (là
đất nền nhóm B - theo TCXDVN - 285:2002).
- Sơ bộ chọn chiều cao đập là 20m, dựa vào TCXDVN 285 2002 ta xác định được cấp công trình là cấp III.
- Từ hai điều kiện trên ta lựa chọn cấp công trình là cấp III.
1.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế.
Như đã xác định ở trên công trình là cấp III vì vậy ta xác định được
các chỉ tiêu thiết kế chính như sau:
- Mức đảm bảo tưới:
p = 75%
- Tần suất lũ thiết kế:
p = 1%
- Tần suất lũ kiểm tra:
p = 0.2%
- Lưu lượng, mực nước lớn nhất để thiết kế các công trình
tạm phục vụ công tác dẫn dòng:
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 22
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
+ Trong 1 mùa khô:
+ Trong 2 mùa khô:
Nghành công trình Thủy Lợi
10%
10%
- Lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng: 10%
- Các hệ số lệch tải xác định theo TCXDVN 285:2002
- Độ vượt cao an toàn của đập căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đập
đất đầm nén 14TCN 157-2005
+ Với MNDBT
a = 0,7m
+ Với MNLTK
a = 0,5m
+ Với MNLKT
a = 0,2m
- Tần suất gió tính toán:
+ Với MNDBT
p = 4%
+ Với MNLTK
p = 50%
- Hệ số tổ hợp tải trọng
Trường hợp tình toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất
+ Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản
nc = 1,00
+ Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt nc = 0,90
+ Đối với tổ hợp tải trọng thời kì thi công và sửa
chữa nc = 0,95
Trường hợp tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai:
nc =
1,00
- Hệ số tin cậy
Khi tính toán trạng thái giới hạn theo nhóm thư nhất:
kn =
Khi tính toán theo trạng thai giới hạn thứ hai :
kn =
1,15
1,00
- Mức đảm bảo tính toán của chiều cao sóng leo :
i=
1%
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Trang 23
Nghành công trình Thủy Lợi
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THỦY LỢI
2.1.
Lưạ chọn vùng tuyến xây dựng công trình.
Tuyến xây dựng công trình phải phù hợp với điều kiện địa
hình địa chất đảm bảo các điều kiện kinh tế như: ổn định đập,
dung tích hồ và các vấn đề có liên quan như: Tình hình ngập lụt
lòng hồ phía thượng lưu di dân tái định cư, diện tích đất canh tác bị
mất.
Căn cứ vào bình đồ khu vực và tài liệu báo cáo nghiên cứu
tiền khả thi công trình hồ chứa nước Lanh Ra với các điều kiện địa
hình, địa chất cụ thể vạch ra được hai tuyến là tuyến (I) và tuyến
(II).
Tuyến I : Chiều dài tuyến đập theo tuyến này là ngắn, nhưng
đi qua phần đất yếu và trũng. Lòng sông và thềm sông có lớp cát
dày 12m dẫn đến khả năng thấm và mất nước là rất lớn. Biện pháp
xử lý bằng cách làm tường hoặc sân phủ.
Theo tuyến này thì vùng thượng lưu lòng hồ có diện tích nhỏ
do đó đập phải xây cao thì mới đảm bảo được lượng nước tưới cần
thiết.
Tuyến II : Chiều dài tuyến đập chính dài hơn, phần diện tích
lòng hồ phía thượng lưu lớn hơn dẫn đến việc di dân tái định cư sẽ
rất tốn kém và diện tích ngập lụt lòng hồ lớn ảnh hưởng đến sản
xuất cũng như môi trường. Tuyến này đi qua vùng có điều kiện địa
chất tốt,tránh được vùng đất có hệ số thấm lớn và dày,vì thế việc
xử lý nền sẽ đơn giản hơn.
Theo tuyến này thì hồ chứa nước phía thượng lưu lớn hơn
nên đập có thể xây dựng thấp hơn mà vẫn đủ nước tưới cho lưu
vực.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
So sánh hai phương án trên ta thấy rằng tuyến (I) chiều dài
đập chính ngắn hơn dẫn đến khối lượng đào đắp đập nhỏ. Vấn đề
xử lý nền của của tuyến I tốn kém hơn tuyến II nhưng không phải là
nhiều lắm và có thể xử lý được. Địa chất tuyến đập II khá tốt hơn so với địa chất
tuyến đập I, vì vậy việc lựa chọn tuyến đập II là hợp lý hơn.
2.2.
Tính toán mực nước chết của hồ.
2.2.1. Khái niệm.
Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất trong hồ trong quá trình làm
việc bình thường của hồ.
Dung tích chết (V c) là dung tích từ đáy hồ đến MNC, V c không tham gia vào
quá trình điều tiết dòng chảy.
Mực nước chết và dung tích chết phải đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy và chứa
đủ lưu lượng bùn cát lắng đọng trong suốt thời gian làm việc của hồ chứa.
2.2.2. Tính toán cụ thể.
•
Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng về bùn
cát.
MNC = Zbc + h + a
Trong đó :
Zbc : Cao trình bùn cát.
Căn cứ vào tài liệu thủy văn thu thập được dòng chảy bùn cát tới
trong năm có dung tích bùn cát là :
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT
Trang 25
Đồ án tốt nghiệp kĩ sư
Nghành công trình Thủy Lợi
Vbc = 3850 ( m3/s )
Vì công trình cấp III nên ta sẽ có tuổi thọ công trình là 75
năm
( theo TCXD 285 – 2002 ), từ đó ta tính được lượng bùn cát
trong hồ sẽ là :
Vbc = 3850 . 75 = 0,2887.106 ( m3)
Tra quan hệ Z ~ V ( hình 1.1 ) ta suy ra được cao trình bùn cát là :
Zbc = 28,7 ( m )
h :Chiều sâu nước trong cống.Lấy h = 1,6 m.
a : Độ cao an toàn có thể lấy theo kinh nghiệm.Lấy a= 0,7 m.
MNC = 28,7 + 0,7 + 1,6 = 31 m.
•
(1)
Xác định MNC theo điều kiện tưới tự chảy
MNC = Zyc + ∆Z + δ
Trong đó:
∆Z : Tổn thất dọc đường. ( m ).Lấy ∆Z = 1,0 m.
δ : Độ cao an toàn.Lấy δ = 0,5 m.
Zyc : Mực nước yêu cầu để tự chảy vào cống.( Zyc = 28,2 m )
⇒
MNC = 28,2 + 1+ 0,5 = 29,7 m.
(2)
Từ 2 kết quả ( 1 ), ( 2 ) ta xác định được mực nước chết ( MNC ) của hồ = 31 m.
Tra quan hệ Z ~ V ta có dung tích chết của hồ là Vc = 2,525.106 ( m3 ).
2.3.
Tính toán mực nước dâng bình thường và dung tích hồ.
2.3.1. Khái niệm.
Mực nước dâng bình thường ( MNDBT ) là mực nước trữ cao nhất trong hồ
ứng với điều kiện thuỷ văn và chế độ làm việc bình thường của hồ chứa.
Dung tích hiệu dụng ( V h ) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT và
MNC.
Đây là thành phần dung tích cơ bản làm nhiệm vụ điều tiết dòng chảy.
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy
Lớp 47LT