Hồ chứa nước xuân hoa được xây dựng tại sườn phía đông bắc của dãy núi hồng lĩnh, thuộc địa phận xã cổ đạm và xã xuân liên (bản vẽ + thuyết minh)

Trang 1

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

PHẦN I
TÀI LIỆU CƠ BẢN

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 2

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1 Vị trí địa lý
Hồ chứa nước Xuân Hoa được xây dựng tại sườn phía Đông Bắc của dãy núi
Hồng Lĩnh, thuộc địa phận xã Cổ Đạm và xã Xuân Liên. Cách thị trấn Xuân An
khoảng 12 km và thị trấn Nghi Xuân 8 km. Vị trí địa lý như sau:
- Kinh độ Đông: 105045' ÷ 105048'30''
- Vĩ độ Bắc: 18032'40'' ÷ 18034'50''
- Phía Bắc giáp xã Xuân Mỹ và Xuân Thành
- Phía Nam giáp Xuân Liên

- Phía Đông giáp với Biển Đông
1.2 Điều kiện địa hình, địa mạo
1.2.1.Địa hình địa hình
Địa hình vùng lòng hồ: Lòng hồ là thung lũng nằm giữa núi Lai và núi Hồng
Lĩnh. Lòng hồ có diện tích rộng, khá bằng phẳng; đây là đất canh tác của xã Cổ
Đạm. Ba phía là đồi núi cao; cây lâm nghiệp khá dày và tốt. Phía trong lòng hồ có
một số trang trại nhỏ, có 2 công trình tiểu thuỷ nông là đập Đồng Quốc của xã Cổ
Đạm, và đập Đồng Bản của xã Xuân Liên. Nhìn chung về địa hình, địa mạo rất
thuận lợi để xây dựng hồ chứa nước.
Địa hình khu hưởng lợi: Về khu tưới dốc dần từ Bắc sang Nam, cao độ khu
tưới biến đổi từ từ +5 đến +1, Phía cuối khu tưới của các xã Xuân Thành và Xuân
Mỹ cao độ từ +3,2 đến +4,8. Khu tưới trãi rộng trên các xã: Cổ Đạm , Xuân Liên,
Xuân Thành và Xuân Mỹ. Địa hình rất thuận lợi cho việc bố trí hệ thống tưới tự
chảy. Khu tưới bị chia cắt bởi rào Mỹ Dương và các khe lạch. Cao độ ở thị trấn
Xuân An và thi trấn Nghi Xuân từ +4 đến + 4,5.
1.2.2. Tình hình khảo sát địa hình
Tài liệu khảo sát địa hình
Bình đồ khu đầu mối: 1/2000
1.3 Khí tượng thủy văn
1.3.1 Điều kiện khí tượng
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 3

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

- Nhiệt độ:
Vùng nghiên cứu dự án có nhiệt độ năm trung bình đạt 24 oC. Mùa nóng nhiệt
độ trung bình đạt cao nhất 29,8 oC. Mùa khô có nhiệt độ trung bình thấp đạt 17,5 oC.
Trong một năm nhiệt độ cao nhất đạt 42 oC, thấp nhất đạt 6,6 oC (ngày
14/8/1974).
- Bốc hơi:
Theo tài liệu tại trạm đo khí tượng thị trấn Kỳ Anh thì tháng 7 có lượng bốc
hơi lớn nhất là 237,4 mm và tháng 2 có lượng bốc hơi nhỏ nhất là 33.3 mm
Độ ẩm:
Độ ẩm tương đối năm trung bình đạt 44%, các tháng mùa mưa độ ẩm đạt 8891%, mùa nắng nóng độ ẩm thấp nhất vào tháng 7 là 70%.
- Mưa:
Chế độ mưa vùng nghiên cứu nằm trong khu vực có lượng mưa năm lớn nhất
của cả tỉnh Hà Tĩnh. Lượng mưa trung bình xấp xỉ 3100 mm/năm
Lượng mưa năm lớn nhất đã quan trắc được các vị trí như sau:
- Tại Bàu Nước

4586 mm

- Tại thị trấn Kỳ Anh

4386 mm

- Tại Rào Nậy

3960 mm

- Tại Kỳ Lạc

4450 mm

Lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 11, lớn nhất vào tháng 10 hàng
năm.
Một đặc điểm của khu vực miền Trung là mưa tiểu mãn vào tháng 5, có khi
mưa tiểu mãn đạt giá trị lớn nhất trong năm. Sau mưa tiểu mãn lượng mưa giảm dần
và đạt thấp nhất vào tháng 7.
Khi có bão lượng mưa thường rất lớn. Mưa 1 ngày lớn nhất đạt 519 mm tại
Kỳ Anh; 501 tại Kỳ Lạc; 760 mm tại Bàu Nước. Lượng mưa 3 ngày lớn nhất đạt
1175 mm tại trạm Kỳ Anh; 1008 mm tại Kỳ Lạc; 1985 mm tại Bàu Nước.
1.3.2 Các đặc trưng thủy văn dòng chảy của công trình đầu mối
Lượng nước đến hàng năm.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 4

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Tổng lượng dòng chảy năm thiết kế P=75%.
W75%= 13.077.000 m3
Bảng 1:Phân phối lượng nước đến với tần suất P=75%.
Tháng
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tổng

Kpp(%)
4,65
3,76
3,20
3,56
6,14
4,73
4,39
8,94
21,8
23,2
10,64
4,99
100%

W75%x106 (m3)
0,608
0,491

0,419
0,465
0,803
0,618
0,574
1,169
2,851
3,034
1,391
0,653
13,077

- Phù sa và lượng bồi lắng lòng hồ
Vbc = 3,24x103 (m3/năm)
- Gió trên lưu vực:
Theo số liệu thống kê quan trắc gió lớn nhất các hướng tại trạm Hà Tĩnh như sau:
- Tốc độ gió lớn nhất trong năm:V4%= 47 m/s
- Tốc độ gió lớn nhất trung bình nhiều năm: Vtb= 25 m/s
- Thời gian gió thổi liên tục: t=6 giờ
Tổn thất bốc hơi ∆Z
Tổn thất bốc hơi ở đây ta chọn theo số liệu bốc hơi bình quân nhiều năm của
trạm Hà Tĩnh nhiều năm để tính cho Hồ chứa nước Đồng Cuốc , với phân phối cho
từng tháng trong năm như sau:
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 5

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Bảng 2: Phân phối tổn thất bốc hơi trong năm
Thg

I

II

III

IV

V

VI

VII

IIX

IX

X

XI

XII

Năm

∆Z

28

25

26

38

63

99

112

94

50

45

34

39

653

1.3.3 Đặc trưng kho nước
Bảng 3: Quan hệ lòng hồ
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Cao trình
5
6
7
8
9
10
11

12
13
14
15
16
17
18
19
20

F(m2)
25.600
94.880
288.420
584.000
877.280
1.144.640
1.345.440
1.504.480
1.692.160
1.832.520
1.941.280
2.025.760
2.083.200
2.138.240
2.183.040
2.232.160

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

W(m3)
8.533
65.121
248.029
675.639
1.401.323
2.409.323
3.653.011
5.077.230
6.674.630
8.436.504
10.323.142
12.306.512
14.360.925
16.471.585
18.632.186
20.839.740

Líp 47LT


Trang 6

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Bảng 4: Đường quá trình lũ thiết kế
Thết kế P = 1.5%

Kiểm tra P = 0,5%
T(h)
Q(m3/s)
T(h)
Q(m3/s)
0
0
0
0
0.5
85
0.5
112
1
170
1
224
1.5
256
1.5
335
2
341
2
447
2.5
426
2.5
514
3

383
3
458
3.5
341
3.5
402
4
299
4
346
4.5
256
4.5
291
5
213
5
235
5.5
171
5.5
179
6
128
6
123
6.5
86
6.5

67
7
43
7
11
7.5
0
7.5
0

1.4 điều kiện Địa chất.
1.4.1 Địa chất tuyến đập
Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)
Đất bề mặt, á sét lẫn sạn cát, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềm
xốp. Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0.3m. Lớp này
không đồng nhất, không ổn định cho xây dựng, cần bóc bỏ khi thi công công trình
nên chúng tôi không lấy mẫu đất thí nghiệm.
Lớp 2- Hỗn hợp đất, cát cuội sỏi lòng suối - kí hiệu (1a)
Hỗn hợp đất cát cuội sỏi, màu xám vàng, nâu, đen. Trạng thái mềm xốp.
Trong hỗn hợp lẫn thân cây lá cây. Lớp này chỉ gặp ở hố (Đ5), dày 1.5m
Lớp 3- Đá tảng lăn - kí hiệu (1b)

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 7

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Đá tảng lăn, tảng lăn là đá Granít hạt thô, màu xám sáng đốm đen. Đá bị
phong hoá nhẹ, cứng vừa. Tảng lăn kích thước 1-2 đến 4-5m. Diện phân bố từ K0
đến K0+40m. Chiều dày khoảng 4m.
Lớp 4- Hỗn hợp đất á sét và tảng lăn - kí hiệu (1c)
Hỗn hợp đất á sét, rễ cây và đá tảng lăn, màu xám nâu xám đen. Tảng lăn
kích thước 0.4-1.0m, Trạng thái xốp. Chiều dày trung bình 0.8m
Lớp 5- Đất á sét, màu xám vàng - kí hiệu (2)
Đất á sét, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Đất thường có
màu xám vàng, nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp khu vực. Chiều dày trung
bình 2.0m. Hệ số thấm K = 7.3*10-5 cm/s
Lớp 6- Đất á sét lẫn cát sạn, màu xám vàng - kí hiệu (3)
Đất á sét lẫn cát sạn, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Đất
thường có màu xám vàng, nâu vàng, xám xi măng. Lớp này phân bố ở đoạn K0+80
đến K0+900. Chiều dày trung bình 1.0m. Hệ số thấm K = 3.1*10-4 cm/s
Lớp 7- Đất á cát, màu xám vàng - kí hiệu (4)
Đất á cát màu xám vàng, kết cấu chặt vừa. Thành phần chủ yếu là cát hạt thô.
Đất thường có màu xám, xám vàng. Lớp này phân bố ở đoạn K0+90m. Chiều dày
chưa xác định. Hệ số thấm K = 6.8*10-3 cm/s
Lớp 8- Đất sét, màu xám vàng - kí hiệu (5)
Đất sét, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt sét. Đất thường có
màu xám vàng, nâu vàng, ghi, xám xi măng. Lớp này phân bố ở hố khoan ĐC8
(K0+211) đến hố khoan ĐC6 (K0+666). Dày trung bình 1.5m. Hệ số thấm K =
4.4*10-5 cm/s
Lớp 9- Đất á cát, màu xám sáng - kí hiệu (6)
Đất á cát có lẫn thân cây lá cây, trạng thái kém chặt. Thành phần chủ yếu là
cát hạt mịn. Đất thường có màu xám sáng, xám đen. Lớp này chỉ gặp ở hố khoan

ĐC4 (K1+11.5m) dày 0.8m. Hệ số thấm K = 4.8*10-5 cm/s
Lớp 10- Cát hạt thô - kí hiệu (7)
Cát hạt thô, trạng thái bảo hoà nước, kém chặt. Lớp này phân bố trong
khoảng K0+700 đến K1+370. Hệ số thấm K = 8.2*10-3 cm/s
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 8

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Lớp 11- Đất á sét nhẹ, màu xám xanh - kí hiệu (8)
Đất á sét nhẹ, trạng thái dẻo mềm, màu xám xanh. Lớp này gặp ở hố khoan
ĐC1 (K1+440) dày 2.0m. Hệ số thấm K = 2.46*10-5 cm/s
Lớp 12- Đất sét, màu xám đen - kí hiệu (9)
Đất sét, màu xám đen (Dạng bùn) Trong đất có thân cây lá cây đã và đang
phân huỷ. Trạng thái dẻo mềm. Lớp này gặp ở hố khoan CĐ1 (K0+440) dày 0.9m.
Hệ số thấm K = 5*10-5 cm/s
Lớp 13- Đất sét, màu xám xanh - kí hiệu (10)
Đất sét, trạng thái dẻo cứng. Thành phần chủ yếu là hạt sét. Đất thường có
màu xám, phớt đen, xám. Lớp này gặp ở hố khoan ĐC1 dày 1.2m. Hệ số thấm K =
3.8*10-5 cm/s
Lớp 14- Đất á sét, màu xám đen - kí hiệu (11)
Đất á sét nặng, màu xám đen (Dạng bùn). Trạng thái dẻo mềm. Lớp này gặp
ở hố khoan ĐC4 (K1+11.5) đến hố ĐC3 (K1+150), dày 0.5m.

Các chỉ tiêu cơ lý tham khảo Lớp 12 kí hiệu (9).
Lớp 15- Đất á cát, màu xám vàng - kí hi
ệu (12) Đất á cát, trạng thái kém chặt. Thành phần chủ yếu là cát hạt mịn đến
thô. Đất thường có màu xám vàng, xám xi măng. Đất không đồng nhất đôi chỗ xen
kẹp đất á sét dẻo mềm. Diện phân bố từ hố khoan ĐC8 đến ĐC4. Chiều dày trung
bình 1.2m. Hệ số thấm K = 7.2*10-5 cm/s
Lớp 16- Đất sét, màu xám xanh - kí hiệu (13)
Đất sét, lẫn vón kết ô xít sắt, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt
cát. Đất thường có màu xám xanh, nâu vàng, nâu. Diện phân bố trong khoảng từ
K0+100 đến K0+400. Chiều dày, dày nhất 4.0m, bé nhất 2.3m, trung bình 3.0m.
Hệ số thấm K = 3.6*10-5 cm/s
Lớp 17- Đất cát vón kết- kí hiệu (14)

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 9

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Đất cát bị vón kết hoá, màu xám đen. Thành phần chủ yếu là cát hạt mịn.
Trạng thái chặt, cứng. Chiều dày trung bình 0.5m. Diện phân bố trong khoảng
K0+400 đến K1+400. Hệ số thấm K = 3.2*10-5 cm/s
Trong các hố khoan có mặt của lớp đất này khi khoan qua nó chúng tôi thấy
có nước áp lực xuất hiện. Có lẽ trong khoảng dao động mực nước dưới đất ô xít sắt

đã tạo cho lớp vón kết, và lớp vón kết này thành mái của tầng chứa nước có áp.
Lớp 18- Cát hạt mịn - kí hiệu (15)
Cát hạt mịn, đôi chỗ là cát chảy, có chỗ là cát thô (hố khoan CĐ7). Càng
xuống sâu hạt càng thô dần. Cát thường có mầu xám đen, xám sáng. Diện phân bố
rộng khắp toàn tuyến chiều dày chưa xác định. Trong lớp này tại hố khoan CĐ8 có
lớp thấu kính bùn á sét dày 1.0m. Hệ số thấm K = 5.75 *10-3 cm/s
Lớp 19- Đất á sét, màu xám xanh - kí hiệu (16)
Đất á sét, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Đất thường có
màu xám xanh, xám vàng, nâu vàng. Lớp này gặp ở hố khoan CĐ1, và CĐ2.
1.4.2 Địa chất tuyến cống
Lớp 1- Đất bề mặt - kí hiệu (1)
Đất bề mặt, á sét lẫn sạn cát, rễ cây, màu xám nâu, xám đen, trạng thái mềm
xốp. Diện phân bố hầu hết trên toàn tuyến, chiều dày trung bình 0.3m.
Lớp 2- Đất á sét - kí hiệu (2)
Đất á sét, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Đất thường có
màu xám vàng, nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp khu vực. Chiều dày trung
bình 0.9m. Hệ số thấm K = 7.3*10-5 cm/s
Lớp 3- Đất á sét lẫn cát sạn - kí hiệu (3)
Đất á sét lẫn cát sạn, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Đất
thường có màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ. Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến,
chiều dày trung bình 1.0m. Hệ số thấm K = 3.1*10-4 cm/s
Lớp 4- Đất á cát, màu xám vàng - kí hiệu (4)
Đất á cát màu xám vàng, kết cấu chặt vừa. Thành phần chủ yếu là cát hạt thô.
Đất thường có màu xám, xám vàng. Diện phân bố trong khoảng K0 đến K0+170m.
Hệ số thấm K = 6.8*10-4 cm/s
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 10

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Lớp 5- Đất sét, màu xám vàng - kí hiệu (5)
Đất sét, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt sét. Đất thường có
màu xám vàng, nâu vàng, ghi, xám xi măng, đốm trắng. Diện phân bố rộng khắp
toàn tuyến. Chiều dày trung bình 2.0m. Hệ số thấm K = 4.4*10-5 cm/s
Lớp 6- Đất á cát - kí hiệu (12)
Đất á cát, trạng thái kém chặt. Thành phần chủ yếu là cát hạt mịn đến thô.
Đất thường có màu xám vàng, xám xi măng. Đất không đồng nhất đôi chỗ xen kẹp
đất á sét dẻo mềm. Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến. chiều dày trung bình 1.0m.
Hệ số thấm K = 7.8*10-5 cm/s
Lớp 7- Đất á sét - kí hiệu (12a)
Đất á sét, màu xám đen (Dạng bùn) trạng thái dẻo mềm. Lớp này gặp ở hố
khoan ĐC9 dày 0.7m
Lớp 8- Đất sét - kí hiệu (13)
Đất sét, lẫn vón kết ô xít sắt, trạng thái dẻo mềm. Thành phần chủ yếu là hạt
cát. Đất thường có màu xám xanh, xám xi măng, xám sẫm, vân xanh. Diện phân bố
rộng khắp toàn tuyến. Chiều dày trung bình 4.5m. Hệ số thấm K = 3.6*10-5 cm/s
Lớp 9- Cát hạt mịn - kí hiệu (15)
Cát hạt mịn, trạng thái bảo hoà nước. Chiều dày chưa xác định. Trong lớp
này có xen kẹp thấu kính sét màu đen (dạng bùn) dày 1.0m
1.4.3 Địa chất tuyến tràn
Lớp 1- Hỗn hợp tảng lăn và đất á sét - kí hiệu (1)
Hỗn hợp tảng lăn và đất á sét, màu xám nâu, xám đen. Trạng thái không
chặt. Tảng lăn là đá Granít màu xám sáng đốm đen, kích thước 0.2-1.0m. Diện phân

bố rộng khắp toàn tuyến. Chiều dày trung bình 0.8m
Lớp 2- Đất sét lẫn cuội tảng - kí hiệu (2)
Đất sét, lẫn cuội lăn, màu xám xanh, xám vàng, đốm trắng. Đất trạng thái
dẻo mềm. Cuội lăn kích thước 5-15cm. Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến. Chiều
dày chưa xác định
Lớp 3- Đất á sét - kí hiệu (3)
Đất sét sét, màu xám nâu, xám xanh, đốm trắng. Trạng thái dẻo cứng. chiều
dày chưa xác định.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 11

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

1.4.4 Vật liệu xây dựng
Vật liệu xây dựng đắp đập
- Tuyến đập hệ thống thuỷ lợi Đồng Cuốc dự kiến xây dựng là đập đất, dài
1,635 km, cao trung bình khoảng15 m, Vật liệu đất đắp đập khoảng 1.2 triệu m 3 đất.
Trên cơ sở đó chúng tôi đã tiến hành khảo sát ở ba bãi như sau:
Bãi vật liệu A:
Bãi vật liệu A nằm thượng lưu vai hữu tuyến đập.
- Là đất trong lòng hồ, hiện tại người dân đang trồng hoa màu, cây bạch đàn
và làm một số vườn trại.
- Đất thuộc loại á sét hạt cát, màu nâu vàng, kết cấu không chặt, trạng thái

dẻo cứng. Chiều dày phần đất bề mặt lẫn thực vật dày trung bình 0.3m.
- Diện tích bãi =385 000+64 000 = 449 000 m 2 - độ dày bóc bỏ 0,3 m. Độ
dày hữu ích bình quân 2,0 m. Khối lượng khai thác 898 000m 3. Cự ly vận chuyển xa
nhất: 1.5 km; gần nhất 500m, trung bình 1km. Dễ khai thác và vận chuyển bằng thủ
công và cơ giới
Bãi vật liệu B:
Bãi vật liệu B nằm thượng lưu vai tả tuyến đập.
- Là đất trong lòng hồ, hiện tại người dân đang trồng hoa màu, cây bạch đàn
và làm một số vườn trại.
- Đất thuộc loại á sét hạt cát, màu nâu vàng, kết cấu không chặt, trạng thái
dẻo cứng. Chiều dày phần đất bề mặt lẫn thực vật dày trung bình 0.3m.
- Diện tích bãi khoảng 611 000 m 2 - độ dày bóc bỏ 0,3 m. Độ dày hữu ích
bình quân 2,0 m. Khối lượng khai thác 1 222 000m 3. Cự ly vận chuyển xa nhất: 1.5
km; gần nhất 500m, trung bình 1km. Dễ khai thác và vận chuyển bằng thủ công và
cơ giới:

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Trang 12

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Líp 47LT


Trang 13

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Bảng 5: Chỉ tiêu cơ lý nguyên dạng của các bãi như sau:
CHỈ TIÊU

KÝ
ĐƠN VỊ
HIỆU
%
%
%
%
W
%
g/cm3
γW
g/cm3
γc
g/cm3
∆s

Bãi A

Bãi B

GHI CHÚ

Hạt sỏi
6
8.5
Hạt cát
71
72
Hạt bụi
10
7
Hạt sét
13
12.5
Lượng ngậm nước
12.5
12.55
Dung trọng ướt
1.7
1.8
Dung trọng khô
1.51
1.6
Tỷ trọng
2.69
2.69
Tỷ số độ hở

0.78
0.68
ε
Độ lỗ rỗng
n
%
43.82
40.5
Độ bảo hoà
G
%
43.1
49.55
Giới hạn chảy
Wp
%
Giới hạn dẻo
Wt
%
Chỉ số dẻo
Wn
%
Độ sệt
B
Góc nội ma sát
độ
14o22’
15o
Φ
Lực dính kết

C
Kg/cm2
0.1165
0.14
2
Hệ số nén lún
a
cm /Kg
0.029
0.05
Hệ số thấm
K
cm/s
Kết quả đầm nện tiêu chuẩn (Theo TCVN 4201-1995), cho độ ẩm tốt nhất, và dung
trọng khô lớn nhất như sau:
- Bãi vật liệu A: γcmax = 1.85 (g/cm3) ,

Wtn = 13.7(%)

- Bãi vật liệu B: γcmax = 1.86 (g/cm3) ,

Wtn = 13.5(%)

Chúng tôi chọn hệ số đầm nện k = 0.92 γcmax , chọn độ ẩm thiên về nhánh
ướt. Các chỉ tiêu cơ lý ở trạng thái chế bị của các bãi như sau:
Bảng 6: Các chỉ tiêu cơ lý ở trạng thái chế bị của các bãi như sau:

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 14

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

KÝ
ĐƠN VỊ Bãi A
Bãi B
HIỆU
Hạt sỏi
%
6
7
Hạt cát
%
72
70
Hạt bụi
%
9
10
Hạt sét
%
13
13
Lượng ngậm nước chế bị

Wcb
%
13.8
14.5
Dung trọng khô chế bị
g/cm3
1.7
1.7
γccb
Góc nội ma sát
độ
20o26’
21o36’
Φcb
Lực dính kết
Ccb
Kg/cm2 0.2796
0.3029
-5
Hệ số thấm
Kcb
cm/s
2.0*10
5.5*10-5
Các chỉ ở trạng thái chế bị rồi cho ngâm bão hoà
Dung trọng khô chế bị bảo hoà
g/cm3
2.00
1.99
γccbbh

o
Góc ma sát chế bị bảo hoà
độ
13 7’
13o7’
Φcbbh
Lực dính kết chế bị bảo hoà
Ccbbh Kg/cm2 0.1165
0.1864
CHỈ TIÊU

GHI
CHÚ

Các nguồn vật liệu khác
- Nguồn vật liệu cát được khai thác tại mỏ cát Nghi Xuân , cách tuyến đập
3km. Cát tại mỏ cát này là cát thạch anh, hạt trung đến mịn, bán tròn cạnh, cứng
vừa. Cát tương đối sạch. Trữ lượng khá lớn.
- Khu vực không có các mỏ đá đảm bảo cho công tác xây dựng đập.

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 15

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1 Dân số và xã hội.
Dân số toàn vùng dự án: 34.498 người và 8164 hộ; ngành nghề chủ yếu là
sản xuất nông nghiệp và khai thác hải sản.
Bảng 2.1: Tình hình dân số
TT
1
2
3
4
5
6

TÊN XÃ
Thị trấn Xuân An
Thị trấn Nghi Xuân
xã Cổ Đạm
xã Xuân Liên
xã Xuân Mỹ
xã Xuân Thành

DÂN SỐ
8793
2488
8299
6645
3770
4500

SỐ HỘ
2219
694
1800
1446
929
1076

Trong các năm gần đây nhịp độ tăng trưởng kinh tế bình quân hàng năm của
huyện đạt 7,15%, trong đó Nông lâm - Ngư nghiệp tăng 7,5%, công nghiệp tiểu thủ
công nghiệp tăng 5,9%, thương nghiệp dịch vụ tăng 11,8%, xây dựng cơ bản tăng
19,7%.
Cơ cấu kinh tế của huyện bao gồm:
+ Nông lâm - Ngư nghiệp: 67,3%
+ Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, vận tải: 7,7%.
+ Thương nghiệp - Dịch vụ - Du lịch : 12,2%
+ Xây dựng cơ bản: 2,8%.
Mức sống của người dân còn thấp, theo kết quả khảo sát thì toàn huyện có
mức thu nhập trung bình đạt 3,4 triệu đồng/người.năm.
Tình hình sản xuất nông nghiệp.
Trong 4 xã và thị trấn vùng hưởng lợi chưa có xã nào chủ động được nguồn
nước tưới, nước sinh hoạt. Nước đang là vấn đề gay gắt, bức xúc. Còn nước cho sản
xuất, nước cho chăn nuôi, thì hoàn toàn phụ thuộc tự nhiên. Năng xuất cây trồng
thấp: Lúa 3 tấn/ha; màu 2 tấn/ha.
Cơ sở hạ tầng.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT

Trang 16

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

+ Về y tế: Vùng dự án có 5 trạm y tế nằm ở trung tâm của xã và thị trấn, chất
lượng điều trị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt.
+ Về giáo dục: Vùng giáo dục có 6 trường tiểu học, 5 trường phổ thông cơ
sở và 2 trường phổ thông trung học.
+ Điện thắp sáng: Hiện nay vùng dự án điện thắp sáng đã về tận các hộ dân.
+ Về giao thông: Vùng dự án có một trục đường tỉnh lộ 22-12 đi qua đã
được rải nhựa nối liền các xã với huyện thị và 100% có đường rải nhựa về đến trung
tâm xã. Còn lại là các đường liên thôn, liên xã có 1 số đường đã được rải nhựa.
2.2 Tổng nhu cầu cấp nước cho sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt.
Từ nay đến 2010 cấp nước sinh hoạt với công suất 7000 m 3/ngày đêm và
đảm bảo tưới tự chảy cho 595 ha lúa Đông Xuân, 420 ha lúa Hè Thu và 338 ha
màu. Lượng nước phục vụ sinh hoạt và tưới phân bố trong các tháng theo bảng sau:
Bảng2.2: Nhu cầu dùng nước
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII
I

IX

X

XI

XII

Wd106
m3

1,81
4

0,99
0

1,36
4

1,70
8

2,12
7

0,89
1

1,12
3

0,49
0

0,18
9

0,19
5

0,18
9

0,32
4

2.3 Kế hoạch phát triển
Kinh tế: Phát triển sản xuất công nghiệp để tăng thu nhập, cải thiện đời sống
nhân dân trong vùng. Phát triển khu đô thị Xuân An tương xứng với tầm vóc bên

cạnh thành phố Vinh.
Xã hội: Góp phần xoá đói giảm nghèo, tạo công ăn việc làm, hạn chế các tệ
nạn xã hội, ổn định chính trị và trật tự an toàn xã hội.
Môi trường: Hạn chế tình trạng chặt phá rừng, bảo vệ môi trường sinh thái và
sự đa dạng sinh học và phòng lũ cho vùng hạ lưu.

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 17

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH
3.1Cấp công trình :
Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi TCXDVN 285-2002,
cấp công trình được xác định theo 2 điều kiện :
- Theo nhiệm vụ công trình, vai trò của công trình trong hệ thống.
- Theo điều kiện nền và chiều cao của công trình.
3.1.1 Theo nhiệm vụ và vai trò của công trình trong hệ thống
Công trình cấp nước cho 933 ha đất canh tác nông nghiệp nên theo
TCXDVN 285-2002 ta tra được cấp công trình là cấp IV.
3.1.2 Theo điều kiện nền và chiều cao của công trình
Sơ bộ xác định cao trình đỉnh đập Zđ = 16,8 m
Chiều cao đập là Hđ = 16,8-4,5=13,2 m.

Chiều cao đập sẽ được chính xác hóa khi có số liệu tính toán các mực nước
trong hồ. Qua tính toán sơ bộ ta thấy đập cao khoảng 13,2 m, đập trên nền đất nhóm
B xác định công trình cấp IV theo TCXDVN 285 - 2002
Từ hai điều kiện trên ta có: công trình là cấp IV.
3.1.3 Các chỉ tiêu thiết kế
Theo TCXDVN 285-2002, các tần suất và hệ số đối với công trình cấp IV
lấy như sau :
- Cấp thiết kế công trình: Cấp IV
- Mức đảm bảo cấp nước : P=75%
- Tần suất lưu lượng, mực nước lớn nhất thiết kế: P=1,5%.
- Tần suất lưu lượng lũ, mực nước kiểm tra: P=0,5%
- Tần suất lưu lượng lũ, mực nước lớn nhất thiết kế dẫn dòng: P=10%
- Hệ số tin cậy : Kn = 1,15.
- Hệ số điều kiện làm việc: m = 1.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 18

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

- Tuổi thọ công trình : T = 50 năm.
- Hệ số an toàn ổn định cho phép của đập đất (14TCN 157-2005)
+ Tổ hợp tải trọng cơ bản : K = 1,25
+ Tổ hợp tải trọng dặc biệt : K = 1,05

- Độ vượt cao an toàn (14TCN 157-2005)
+ Với MNDBT : a = 0,5m.
+ Với MNLTK : a’ = 0,5m.
+ Với MNLKT : a” = 0,2m.
-

Mức bảo đảm sóng khi xác định sóng leo : P = 1 %.

-

Tần suất gió thiết kế:
+Với MNDBT : P = 4%
+Với MNLTK : P = 50%

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 19

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

CHƯƠNG IV
XÁC ĐỊNH MỰC CHẾT VÀ MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH THƯỜNG HỒ
4.1 Khái niệm mực nước chết
Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất trong quá trình làm việc bình

thường của hồ chứa.
Dung tích chết (Vc) là dung tích tính từ đáy hồ đến MNC, Vc không tham
gia vào quá trình điều tiết dòng chảy.
MNC và Vc phải đảm bảo yêu cầu chứa đủ lượng bùn cát lắng đọng trong
suốt thời gian làm việc của hồ chứa và đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy.
4.2 Nội dung tính toán:
4.2.1 Xác định MNC theo yêu cầu tưới tự chảy
MNC = ZMNK + ∆Z
Trong đó :
+ ZMNK : Mực nước khống chế đầu kênh tưới,
Theo tính toán thủy nông : ZMNK = 8,5 m.
+ ∆Z : Tổng tổn thất trong cống khi lấy lưu lượng lớn nhất,
Sơ bộ chọn : ∆Z = 0,3 m.
=> MNC = 8,5 + 0,3 = 8,8 m.
4.2.2 Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng về bùn cát
MNC = bc + hd + h
Trong đó :
+ bc: Cao trình bùn cát lắng đọng trong suốt quá trình làm việc
của hồ : bc = f(Vbc)
Vbc = Vbc.T
+ Vbc : Tổng thể tích bùn cát lắng đọng trong 1 năm.
Vbc = 3240 m3/năm
+ T : Tuổi thọ công trình : T = 50 năm.
=> Vbc = 3240. 50 = 162000 m3
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 20

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Tra quan hệ Z~V, với V = Vbc = 162000 m3
=> bc = Zbc = 6,53 m
+ hd: Chiều dầy lớp nước đệm từ bc đến đáy cống,
Theo kinh nghiệm: hd = ( 0,4 0,7)m. Chọn hd = 0,7m.
+ h : Độ sâu cột nước cần thiết trước cống để lấy đủ lượng nước thiết
kế, sơ bộ chọn h = 1m.
=> MNC = 6,53 + 0,7 + 1 = 8,23 m.
Từ 2 điều kiện trên ta chọn MNC = 8,8 m
Tương ứng có Vc = 1,264x106 m3
4.3 Khái niệm
MNDBT là mực nước trữ cao nhất trong hồ ứng với điều kiện thủy văn và
chế độ làm việc bình thường của hồ chứa.
Dung tích hồ (VH) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT và mực
nước chết.
4.4 Mục đích, ý nghĩa
- MNDBT là 1 thông số quan trọng của hồ chứa, quyết định đến dung tích hồ
chứa, cột nước và lưu lượng.
- Về mặt công trình : MNDBT quyết định chiều cao đập, kích thước các công
trình xả.
- Về mặt kinh tế vùng hồ : MNDBT ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích vùng
ngập và tổn thất do ngập lụt thượng lưu.
- Về mặt kinh phí xây dựng : MNDBT ảnh hưởng đến quyết định kinh phí
xây dựng công trình.
4.5 Nội dung và phương pháp tính toán

Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và lượng nước
dùng trong năm của hồ Xuân Hoa, ta có :
Wđến ( P = 75% ) = 13.077x106 m3
Wdùng = 11.404x106 m3.
=> Wđến > Wdùng : lượng nước đến luôn đáp ứng đủ lượng nước dung trong 1 năm.
Vì vậy, đối với hồ Xuân Hoa ta chỉ cần điều tiết năm.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 21

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Dùng phương pháp lập bảng : dùng bảng để tính và so sánh lượng nước đến
và lượng nước dùng .
Nguyên lí cơ bản của phương pháp này là tiến hành cân bằng nước trong
kho, chia thời kì tính toán ra làm 12 đoạn ứng với 12 tháng của 1 năm đại biểu. Tính
toán cân bằng nước trong kho theo từng thời đoạn sẽ biết được quá trình thay đổi
mực nước, lượng nước trữ, xả trong kho.
Trong từng thời đoạn có thể sử dụng công thức đơn giản để biểu thị phương
trình cân bằng giữa lượng nước đến và lượng nước xả trong kho :
∆V = ( Q − q ).∆T

Trong đó :
+ ∆V: Lượng nước trữ lại trong kho trong thời đoạn tính toán ∆T.

+ Q : Lưu lượng đến kho trong thời đoạn ∆T.
+ q : Lưu lượng chảy ra trong thời đoạn ∆T.
+ ∆T : Thời đoạn tính toán.
Lượng nước trong kho cuối thời đoạn bằng lượng nước đầu thời đoạn cộng
với ∆V. Biết được lượng nước trong kho dựa vào quan hệ Z~F~V sẽ biết được diện
tích mặt nước và mực nước trong kho cuối thời đoạn.
* Tính Vh chưa kể đến tổn thất
- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi(cũng trùng với năm thuỷ văn)
- Cột 2: Tổng lượng nước đến của từng tháng WQi
- Cột 3: lượng nước dùng
- Cột 4: Lượng nước thừa (khi WQ > Wq )
(4) = (2) –(3)
- Cột 6: Lượng nước thiếu (khi WQ < Wq )
(5) = (3) – (2)
Tổng cộng cột (5) sẽ có dung tích nước cần trữ để điều tiết đảm bảo yêu cầu cấp
nước.
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Trang 22

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

- Cột 6: lũy tích cột 4 nhưng không vượt quá dung tích công tác
Vh=Σ( cột 5)

-

Cột 7: lượng xả thừa

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 23

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Bảng 4.1: Tính Vh khi chưa kể đến tổn thất
WQ

Wq

∆V+

∆V-

VTrữ

Vxả

(106m3)

(106m3)

(106m3)

(106m3)

(106m3)

(106m3)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

VIII

1.169

0.490

0.680

0.680

IX

2.851

0.189

2.662

3.342

X

3.034

0.195

2.839

6.038

0.142

XI

1.391

0.189

1.202

6.038

1.202

XII

0.653

0.324

0.329

6.038

0.329

I

0.608

1.8144

1.206

4.832

II

0.491

0.99

0.499

4.333

III

0.419

1.3635

0.945

3.388

IV

0.465

1.7082

1.243

2.146

V

0.803

2.1267

1.324

0.822

VI

0.618

0.891

0.273

0.549

VII

0.574

1.1232

0.549

0.000

Tháng

Σ
* Tính tổn thất trong kho nước

7.711

6.038

1.673

- Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi(cũng trùng với năm thuỷ văn)
- Cột 2: Dung tích của kho nước ở cuối thời đoạn tính toán ∆ti
(2) = [(6). Bảng 2.1] + Vc
- Cột 3: Vi là dung tích bình quân trong hồ chứa nước
- Cột 4: Fhi là diện tích mặt hồ tương ứng với V

i

- Cột 5: Lượng nước bốc hơi ∆Zi
- Cột 6: Wbi là lượng tổn thất do bốc hơi
Wbi = ∆Zi. Fhi
Trong đó: ∆Zi lượng bốc hơi của tháng thứ i
- Cột 7: Wti là lượng tổn thất do thấm
Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT

Trang 24

§å ¸n tèt nghiÖp kü s
lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Wti = k . Vi
Trong đó: k là tiêu chẩn thấm trong kho nước, tra bảng (9-2) Tiêu chẩn thấm trong
kho nước. Giáo trình thuỷ văn lấy k = 1%
- Cột 8: Lượng tổn thất tổng cộng
Wtti = Wbi + Wti
Bảng 4.2: Tính tổn thất trong kho nước lần 1
Tháng
(1)

Vi

Vtb

Fhi

∆Z

Wbi

Wti

Wtt

(106m3)

(106m3)

(106m3)

m

(106m3)

(106m3)

(106m3)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

1.256
VIII

1.936

1.596

0.929

0.094

0.087

0.016

0.103

IX

4.598

3.267

1.283

0.05

0.064

0.033

0.097

X

7.294

5.946

1.607

0.045

0.072

0.059

0.132

XI

7.294

7.294

1.742

0.034

0.059

0.073

0.132

XII

7.294

7.294

1.742

0.039

0.068

0.073

0.141

I

6.088

6.691

1.693

0.028

0.047

0.067

0.114

II

5.589

5.839

1.594

0.025

0.040

0.058

0.098

III

4.644

5.117

1.509

0.026

0.039

0.051

0.090

IV

3.402

4.023

1.387

0.038

0.053

0.040

0.093

V

2.078

2.740

1.198

0.063

0.075

0.027

0.103

VI

1.805

1.941

1.020

0.10

0.101

0.019

0.120

VII

1.256

1.530

0.912

0.112

0.102

0.015

0.117

0.809

0.533

1.341

Σ
* Tính Vhi có kể đến tổn thất

- Cột 3: Lượng nước yêu cầu cộng thêm đến lượng tổn thất

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT


Trang 25

§å ¸n tèt nghiÖp kü s

lîi

Ngµnh c«ng tr×nh thñy

Bảng 4.3: Tính Vh có kể đến tổn thất lần 1
Tháng
(1)
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII
Σ

WQ
(106m3)
(2)
1.169
2.851
3.034
1.391
0.653
0.608

0.491
0.419
0.465
0.803
0.618
0.574

Wq
(106m3)
(3)
0.593
0.286
0.327
0.321
0.465
1.929
1.088
1.454
1.801
2.230
1.011
1.241

∆V+
6

∆V3

(10 m )
(4)

0.576
2.565
2.707
1.070
0.188

6

3

(10 m )
(5)

1.321
0.597
1.035
1.336
1.427
0.393
0.667
6.776

7.106

VTrữ
(106m3)
(6)
0.576
3.141
5.848

6.776
6.776
5.455
4.858
3.823
2.487
1.060
0.667
0.000

Vxả
(106m3)
(7)

0.142
0.188

0.330

Bảng 4.4: tính tổn thất trong kho nước lần 2
Tháng
(1)
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III

IV
V
VI
VII
Σ

Vi
(106m3)
(2)
1.256
1.832
4.397
7.104
8.032
8.032
6.711
6.114
5.079
3.743
2.316
1.923
1.256

Vtb
(106m3)
(3)

Fhi
(106m3)
(4)

∆Z
m
(5)

Wbi
(106m3)
(6)

Wti
(106m3)
(7)

Wtt
(106m3)
(8)

1.544
3.114
5.751
7.568
8.032
7.372
6.413
5.597
4.411
3.030
2.120
1.590

0.915
1.258
1.584
1.763
1.800
1.748
1.661
1.565
1.430
1.245
1.068
0.927

0.094
0.05
0.045
0.034
0.039
0.028
0.025
0.026
0.038
0.063
0.10
0.112

0.086
0.063
0.071
0.060

0.070
0.049
0.042
0.041
0.054
0.078
0.106
0.104
0.824

0.015
0.031
0.058
0.076
0.080
0.074
0.064
0.056
0.044
0.030
0.021
0.016
0.565

0.101
0.094
0.129
0.136
0.151
0.123

0.106
0.097
0.098
0.109
0.127
0.120
1.389

Sinh viªn: NguyÔn Thµnh TuyÕn

Líp 47LT