Công trình hồ chứa nước đồng đò II, được xây dựng trên

Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Phần i
tổng quan công trình
CHƯƠNG I
mở đầu
Công trình thuỷ lợi hồ chứa nớc Đồng Đò thuộc xã Minh Trí, huyện Sóc
Sơn, ngoại thành Hà Nội, lu vực Đồng Đò cách thành phố Hà Nội khoảng 50km
về phía Bắc theo đờng bộ. Lu vực hồ ở vị trí
21o0830 đến 20o2050 Vĩ độ Bắc.
10504545 đến 10504800 kinh Đông.
Công trình thuỷ lợi hồ chứa nớc Đồng Đò đợc xây dựng nhằm cung cấp
nớc tới cho 592 ha đất canh tác trong đó: 472 ha lúa và hoa màu, 120 ha đất
trồng cây lâu năm, đồng thời còn phải cấp nớc cho 8710 ngời dân trong khu vực
của xã để nâng cao đời sống đồng bào xã Minh Trí và các xã lân cận trong vùng
góp phần xoá đói giảm nghèo thực hiện chính sách công nghiệp hoá hiện đại
hoá nông thôn, cải tạo và khống chế thiên nhiên để phục vụ cho lợi ích của con
ngời và phòng chống lũ lụt thiên tai bảo vệ tính mạng cũng nh vật chất của con
ngời, giảm nạn chặt phá rừng giữ gìn nền sinh thái của môi trờng, phù hợp với
mục tiêu chính sách của Đảngvà Nhà nớc đã đề ra.
Do yêu cầu nhiệm vụ trên nên việc đầu t xây dựng công trình thuỷ lợi hồ
chứa nớc Đồng Đò là thật sự cần thiết, quan trọng và vô cùng cấp bách.Kỳ đồ
án tốt nghiệp này em đợc nhà trờng giao cho đề tài Thiết kế hồ chứa nớc Đồng
Đò tuyến I, thời gian là 14 tuần cùng với sự hớng dẫn của thầy Nguyễn Đức
Tố và các thầy cô giáo trong bộ môn, đồ án tốt nghiệp của em có nội dung sau:
1. Tính toán điều tiết hồ, điều tiết lũ.
2. Tính toán thiết kế các hạng mục công trình:
Thiết kế đập đất, tràn xả lũ, cống dới đập. Phơng án tràn không có cửa

van, chiều rộng tràn B =16m.
3. Nêu những nét lớn về tổ chức thi công.
4. Tính toán một chuyên đề kỹ thuật.
5. Bản vẽ các hạng mục công trình.
chơng II
ĐIềU KIệN Tự NHIÊN
1. Vị trí địa lý
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

1


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Hồ chứa Đồng Đò dự định xây dựng trên suối Đồng Đò - một nhánh thợng nguồn của lu vực sông Cà Lồ. Lu vực Đồng Đò thuộc địa phận xã Minh Trí,
huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội. Đầu mối công trình cách Đa Phúc về phía
Tây - Bắc khoảng 9km và cách Hà Nội về phía Bắc khoảng 50km.
2. Đặc điểm tự nhiên
I - Đặc điểm địa hình
1). Lòng hồ là một thung lũng kéo dài khoảng 4km theo hớng Đông Bắc - Tây
Nam, chiều rộng trung bình khoảng 135m bao quanh là các dãy núi cao, phía
bờ trái có độ cao 150 ữ 230m, bờ phải núi cao tới 300m. Quanh lòng hồ không
có eo núi thấp, không có vị trí nào phải làm đập phụ. Thảm thực vật không đáng
kể, rừng cũ hầu nh bị tàn phá hết, sờn núi chủ yéu là rừng bạch đàn.
Lòng hồ có hai dạng địa hình chính:

- Địa hình vùng xâm thực phân bố chủ yếu ở các sờn núi bao quanh lòng
hồ.
- Địa hình tích tụ: Tầng sờn tích thờng tích tụ kề với bờ suối, bãi bồi và
thềm suối nằm trong một dải đất thấp chạy dọc hai phía bờ suối,diện
phân bố hẹp.
2) Tuyến các công trình đầu mối: trên lu vực có hai vị trí tuyến có thể bố trí
cụm công trình đầu mối:
- Tuyến ngoài (tuyến II) nằm ở vị trí chuyển tiếp của lòng suối, phía thợng lu là thung lũng hẹp, hai bên là đồi cao: phía hạ lu địa hình mở rộng thành
khu tới của hồ. Địa hình vùng tuyến không cân xứng, suối chảy lệch sang phía
bờ phải. Vai phải đập là sờn núi dốc, phía trái lòng suối là bãi bồi rộng khá bằng
phẳng, tiếp len sờn núi có địa hình dốc dần. Tuyến tràn dự kiến bố trí ở bờ phải,
tuyến cống bố trí ở bờ trái.
- Tuyến trong (tuyến I) cách tuyến II về phía thợng lu khoảng 450m,
tuyến đập dài 300m, có hớng Tây Bắc - Đông Nam, tạo với phơng Bắc một góc
khoảng 300. Vai trái đập nằm trên sờn đồi dốc góc dốc khoảng 500 ữ 600, địa
hình uốn nếp nhiều, phía bờ phải có địa hình thoải hơn, khoảng 30m gần suối là
bãi bồi tơng đối bằng phẳng, đoạn tiếp lên từ bãi bồi đến đờng vào khu kinh tế
mới dài khoảng 175m, địa hình tơng đối thoải góc dốc khoảng 5o- 10o tiếp lên là

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

2


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

sờn đồi góc dốc khoảng 20o. Tuyến tràn dự kiến bố trí ở vai phải, tuyến cống bố
trí ở vai trái đập.
3) Tuyến kênh: toàn bộ khu tới nằm phía bờ trái suối Đồng Đò, độ dốc dọc khu
tới thoải dần theo chiều dòng suối, độ dốc ngang thoải dần từ chân đồi bờ trái
xuống lòng suối. Địa hình tuyến kênh tơng đối đơn giản ít chia cắt chủ yếu là
đồi trọc, chỉ có đoạn kênh từ tuyến I đến tuyến II dài khoảng 600m là rừng bạch
đàn tơng đối rậm rạp. Tuyến kênh chính đợc bố trí men theo chân đồi bờ trái và
rìa làng đến kênh II thuộc hệ thống Đaị Lải.
Khu tới tơng đối bằng phẳng cao độ thoải dần theo hớng Đông Bắc - Tây Nam

Độ cao vùng tới phân bố nh sau:
Cao độ
18,3 ữ 19,7
Diện tích (ha)
195,2

14,1 ữ 15
43,3

13,5
261,6

II - Đặc điểm thuỷ văn khí tợng
1. Đặc trng lu vực:
- Lu vực hồ tính đến tuyến I là 9,43km2 : đến tuyến II là 9,77km2
- Chiều dài suối chính L = 6km.
- Độ dốc bình quân lu vực i = 35,2%
- Độ dốc bình quân lòng suối i = 20/0 0
2. Mạng lới trạm thuỷ văn khí tợng

Trên lu vực không có trạm đo khí tợng thuỷ văn. Trong tính toán thuỷ văn
sử dụng tài liệu ncủa trạm Vĩnh Yên; tài liệu ma của trạm Đa Phúc (trạm Đa
Phúc cách công trình khoảng 10km về phía Đông Nam). Trạm đo lu lợng Ngọc
Thanh cách tuyến công trình 9km về phía Tây Bắc, có điều kiện hình thành
dòng chảy tơng tự đợc sử dụng là trạm tham khảo.
3. Đặc trng khí hậu
- Nhiệt độ:
Nhiệt độ trung bình 23,7oC
Nhiệt độ cao nhất vào tháng VI; VII và VIII trung bình xấp xỉ 29 0C; lớn nhất tới
40,20C
Nhiệt độ thấp nhất vào tháng XII và tháng I trung bình 16,30 18,00C
- Độ ẩm tơng đối bình quân nhiều năm 81%
- Gió: tốc độ gió bình quân lớn nhất 18,1 m/s.
- Bốc hơi: trung bình nhiều năm tại Vĩnh Yên là 968,2mm( đo bằng ống Piche).
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng
Trang 3


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

- Ma: lợng ma năm trung bình 1402,5 mm; lợng ma trung bình thấp nhất vào
tháng VIII là 684,5 mm.

4. Chế độ dòng chảy
Lu vực nằm trong vùng chịu ảnh hởng trực tiếp của gió mùa. Mùa lũ bắt
đầu từ tháng VI kết thúc vào tháng X chiếm khoảng 74,1% dòng chảy năm,
mùa kiệt bắt đầu từ tháng XI và kết thúc vào tháng V năm sau.

Lợng dòng chảy trung bình nhiều năm 21,70 l/s-km2.
III - Điều kiện địa chất công trình
1. Lòng hồ là một thung lũng dài theo hớng Tây Tây Nam - Bắc Đông Bắc. Địa
hình có dạng không cân xứng, suối chảy uốn khúc. Bờ hồ là các dãy núi cao
liên tục có chiều dày lớn, đợc bao phủ bởi lớp sờn tích, tàn tích ít thấm nớc, đá
gốc là bột kết, cát kết và sét kết ít nứt nẻ.
Lòng hồ không có đứt gãy nên hồ không bị thấm mất nớc.
2. Tuyến công trình đầu mối:
Vùng tuyến I:
Tuyến đập và tuyến tràn: các lớp đất đá phân bố nh sau:
- Lớp 1: gồm lớp bồi tích phân bố chủ yếu ở lòng suối và bãi bồi, chiều
rộng khoảng 30 m, chiều sâu chỗ lớn nhất 3m và lớp thổ nhỡng ở 2 phía
sờn đồi dày trung bình 0,5m.
- Lớp 2: Là lớp sét pha chứa nhiều dăm sạn thạch anh, trạng thái dẻo
cứng đến nửa cứng, kết cấu chặt , nguồn gốc pha tích, phân bố 2 phía sờn đồi dới lớp thổ nhỡng, chiều dày có chỗ đến 6m, hệ số thấm tơng đối lớn k
= 0,75.10-4.
- Lớp 3: Đá bột kết phong hoá mạnh thành sét màu nâu, trạng thái nửa
cứng, kết cấu chặt, nguồn gốc tàn tích. Lớp này nằm dới lớp 2, phân bố
trên toàn khu vực công trình. Chiều dày phía vai trái khoảng 3m, vai phải
khoan đến độ sâu 10m vẫn cha hết lớp này. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp 3
tơng đối tốt (xem bảng), hệ số thấm tơng đối nhỏ k = 0,62.10-5 cm/s.
- Lớp 4: Đá bột kết kiến trúc hạt phong hoá nứt nẻ mạnh đôi chỗ phong
hoá hoàn toàn thành sét.
- Lớp 5: Đá cát kết xen kẽ bột kết, kiến trúc hạt, nứt nẻ vừa.

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

4

Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Tuyến cống: Cấu tạo địa tầng cũng tơng tự nh tuyến đập nhng ở cao trên
sờn đồi nên không có lớp bồi tích, còn lớp 2 có chiều dày mỏng chỉ khoảng
0,8m.
Bảng chỉ tiêu cơ lý đất nền tuyến I
Lớp 1a Lớp 1b
Lớp 2
Lớp 3
Chỉ tiêu
Độ ẩm tự nhiên w%
11,0
28,9
29,2
30,9
1,80
1,81
1,87
Dung trọng tự nhiên w
1,39
1,40
1,43
Dung trọng khô c (G/cm2)
2,70
2,71

2,72
Tỷ trọng
0,97
0,93
0,90
Hệ số rỗng
Độ rỗng n%
48,4
48,3
47,50
0
0
0
26 10'
10 30
12 30'
14000
Góc ma sát 0
Lực dính C (KG/cm2)
0,237
0,251
0,369
Hệ số nén lún a1-2 (cm2/KG)
0,030
0,021
0,017
-3
-5
-4
Hệ số thấm K(cm/s)

4,91.10 2,50.10 0,75.10 6,20.10-6
IV - Động đất
Theo tài liệu phân vùng động đất của Viện Khoa học Việt Nam hồ chứa
nớc Đồng Đò nằm trong khu vực động đất cấp 7.
V - Vật liệu xây dựng
1. Đất đắp: Đã tiến hành khảo sát 6 bãi vật liệu với tổng khối lợng có thể khai
thác 746,000 m3.
Chỉ tiêu cơ lý và trữ lợng đất đắp
Bãi 1 Bãi 2 Bãi 3 Bãi 4 Bãi 5 Bãi 6
Chỉ tiêu
Độ ẩm tự nhiên w%
20,12 18,92 16,72 18,17 22,88 23,14
2,01
1,97
1,98
1,93
1,94
1,89
Dung trọng tự nhiên w
1,67
1,65
1,69
1,63
1,67
1,62
Dung trọng khô c (G/cm2)
2,71
2,70
2,73
2,76

2,76
2,76
Tỷ trọng
Độ ẩm tốt nhất wTN%
18,8 18,45 16,80 21,80 18,95 19,42
1,76
1,75
1,75
1,69
1,77
1,71
Dung trọng khô c Max
0,641 0,56
0,71
0,86
0,53
0,59
Hệ số rỗng
Độ rỗng n%
39,08 39,45 41,46 46,3 34,64 37,10
0
16030' 21030' 2000 23000 21030' 23000
Góc ma sát
Lực dính C (KG/cm2)
0,24
0,21
0,20
0,20
0,29
0,31

2
Hệ số nén lún a1-2 (cm /KG) 0,009 0,0045 0,0055 0,014 0,020 0,021
Trữ lợng (m3)
120.000 78.000 312.000 86.000 90.000 60.000
Hệ số thấm của đất đắp đập K = 2,5.10-6 cm
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

5


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

2. Vật liệu đá cát sỏi.
Đá: Lấy tại công trờng khai thác Xuân Hoà, cự ly vận chuyển khoảng
10km.
Cát sỏi: Sử dụng cát sỏi khai thác ở Đa Phúc trên sông Cà Lồ, cự ly vận
chuyển khoảng 25km.
CHƯƠNG II
Tình hình dân sinh kinh tế
1. Dân sinh kinh tế
Khu vực hởng lợi thuộc xã Minh Trí huyện Sóc Sơn thành phố Hà Nội.
Toàn xã có 8.710 ngời, hơn 90% dân số là lao động nông nghiệp. Đời sống kinh
tế còn thấp, trình độ dân trí còn hạn chế, nghề phụ hầu nh cha phát triển. Bình
quân lơng thực đầu ngời quy thóc dới 300kg/ngời/năm. Trong vài năm gần đây
vùng dự án đã bắt đầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng, một số diện tích vờn đồi đã

đợc trồng cây ăn quả nhng do mới trồng nên cha phát huy đợc hiệu quả.
2. Hiện trạng thuỷ lợi
Diện tích canh tác của vùng dự án phía Nam kênh II Đại Lải chủ yếu dựa
vào nguồn nớc của hồ Đại Lải, còn phía Bắc kênh II Đại Lải dựa vào nguồn nớc
suối Đồng Đò từ đập dâng Đồng Đò, nhng lu vực suối Đồng Đò nhỏ (cha đến
10km2) rừng đầu nguồn bị tàn phá nên nguồn sinh thuỷ nghèo nàn vì vậy diện
tích canh tác phía Bắc kênh II Đại Lải hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên.
Đối với diện tích canh tác phía Nam kênh II Đại Lải đang đợc tới từ
nguồn nớc hồ Đại Lải trong tơng lai gần hồ Đại Lải chuyển nhiệm vụ từ tới
sang du lịch thì cần thiết phải có nguồn nớc mới thay thế.
Với điều kiện tự nhiên của vùng dự án thì giải pháp duy nhất là phải xây
dựng hồ Đồng Đò để tới chủ động cho diện tích đang canh tác phía Bắc kênh II
Đại Lải và tới bổ sung một phần diện tích phía Nam kênh II Đại Lải khi hồ Đại
Lải thay đổi nhiệm vụ.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

6


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

3. tình hình sử dụng đất đai
Vùng dự án có tổng diện tích tự nhiên 2.435 ha. Quỹ đất sử dụng nh sau:
1. Đất nông nghiệp 684 ha.
2. Đất lâm nghiệp 1.338 ha.

3. Đất ở 100 ha.
4. Đất chuyên dùng 212 ha.
5. Đất cha đợc sử dụng 101 ha.
Hiện nay do cha chủ động về tới nên hệ số sử dụng đất còn thấp( khoảng
2 lần) .
4. Kế hoạch phát triển nông nghiệp
Đa giống mới có năng suất cao, có khả năng chịu sâu bệnh và chịu hạn
tốt thay thế các giống cũ.
Phát triển cây rau màu và cây thực phẩm
Phát triển trồng cây ăn quả, cây công nghiệp và cây dợc liệu.
Đầu t phát triển nông nghiệp là hớng chính để xoá đói giảm nghèo của
khu vực dự án.
CHƯƠNG III
Giải pháp công trình và nhiệm vụ công trình
1. Nhiệm vụ công trình
Hồ chứa nớc Đồng Đò tuy là công trình Thuỷ lợi lớn nhất trong khu vực
dự án nhng lu vực bé khả năng nguồn nớc không thể đáp ứng tới cho toàn bộ
diện tích canh tác của khu vực dự án đang thiêú nớc. Trên cơ sở tận dụng tối đa
nguồn nớc của lu vực suối Đồng Đò, sau khi xây dựng hồ chỉ đảm bảo cung cấp
đủ nớc tới cho diện tích canh tác của xã Minh Trí phía Bắc kênh II Đại Lải. Lợng nớc còn lại đợc dẫn vào kênh N3 hồ Đại Lải bổ sung cho khu tới hồ Đại
Lải.
Nhiệm vụ của hồ Đồng Đò:
Tới 592 ha đất canh tác, trong đó:
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

7

Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

472 ha lúa và hoa màu.
120 ha đất trồng cây lâu năm.
Kết hợp du lịch.

2. Tuyến công trình.
1. Tuyến đập.
Nh đã trình bày ở mục đặc điểm địa hình tuyến đập có thể bố trí ở 2 vị
trí: tuyến I và II. Tuyến I cách tuyến II khoảng 450 m về phía thợng lu.
2. Tuyến cống.
Toàn bộ khu tới nằm phía trái suối Đồng Đò vì vậy ở vùng tuyến I và cả
vùng tuyến II cống đều đợc bố trí phía vai trái đập.
3. Tuyến tràn xả lũ.
Cả 2 vùng tuyến do điều kiện địa hình hai phía lòng hồ là núi cao, không
có eo núi phù hợp đặt tuyến tràn và để tránh công trình giao nhau giữa tuyến
tràn và tuyến cống, tuyến tràn đợc bố trí phía vai phải đập.
3. Các hạng mục và hình thức các công trình đầu mối
I - Các hạng mục công trình.
Cụm công trình đầu mối gồm 3 hạng mục: đập dâng nớc, tràn xả lũ và
cống lấy nớc.
II - Hình thức công trình.
1. Đập: Vật liệu đất đắp tại chỗ trữ lợng nhiều ít thấm nớc,nên ta
chọn hình thức đập là đập đồng chất có chân răng cắm xuyên qua
tầng bồi tích thấm.
2. Tràn xả lũ: Do điều kiện địa hình nh đã đề cập ở trên vị trí tràn
đạt ở sờn đồi vai phải của đập qui mô nhỏ do vậy ta chọn hình

thức tràn là dốc nớc
3. Cống lấy nớc: Chọn hình thức cống hộp bằng bê tông cốt thép có
tháp điều tiết lu lợng.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

8


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

4. Các chỉ tiêu tính toán
1.
2.
3.
4.

Cấp công trình : Công trình thuộc cấp 3
Tần suất chống lũ : P = 1%
Tần suất đảm bảo tới : P = 75%
Tần suất gió tính toán : P = 4%
CHƯƠNG IV
Tài liệu tính toán

1. Tài liệu khí tợng thuỷ văn
1. Dòng chảy năm.

Đặc trng
Tuyến I

Mo(l/s-km2) Qo(m3/s) Q25%(m3/s) Q50%(m3/s) Q75%(m3/s)
21,70
0,205
0,256
0,190
0,139

2. Phân phối dòng chảy năm thiết kế p= 75%
Tuyến 6
7 8
9
10 11 12 1
2
3
4
5 Năm
0,04 0,02 0,8 0,31 0,20 0,02 0,01 0,00 0,00 0,01 0,04 0,07 0,13
I
5
9 9
2
8
6
4
8
7
2

5
4
9
3. Dòng chảy lũ
Các đặc trng lũ chính vụ
Các đặc trng
Qmax(m /s)
Wp(106m3)
Tl(phút)
Tx(phút)
3

Tuyến I
Tuyến I
I và II
I và II

1
138,5
2,12
170
340

Tần suất P%
1,5
2
5
128,7
121,7
100,8

2,00
1,92
1,66
173
175
183
346
350
366

10
83,0
1,43
191
382

4. Bốc hơi
Lợng bốc hơi trung bình nhiều năm đo bằng ống Piche 968,2 mm
Lợng bốc hơi mặt nớc trung bình nhiều năm 1278 mm.
Lợng bốc hơi mặt đất trung bình nhiều năm 719,5 mm.
Tổn thát do bốc hơi 558,5 mm.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

9


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Phân phối lợng tổn thất do bốc hơi
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 Năm
(mm) 39,2 35,6 38,5 42,5 61,3 58,5 56,9 45,5 44,9 47,6 43,8 44,0 558,5
5. Bùn cát
Hàm lợng bùn cát = 150g/m3.
Lợng bùn cát lắng đọng hàng năm trong hồ: Tuyến I: 1.807 m3/năm.
6. Gió
Tốc độ gió bình quân lớn nhất VTBMax= 18,1 m/s
Tần suất P%
2
4
5
V m/s
29
27,2
26,5

10

24,3

50
17,7

2. đờng quan hệ lu lợng mực nớc tại tuyến đập
1. Tuyến I
Z
Q(m3/s)

21,5
0

22,3
1,45

22,8
7,02

23,3
18,18

23,8
40,20

24,3
72,69

3. Tài liệu tính toán thuỷ nông
Tài liệu nớc dùng

Nă
m
W106 0,40 0,20 0,42 0,29 0,18 0,39 0,43 0,36 0,24 0,16 0,09 0,08 3,28
m3
2
8
0
2
5
8
2
6
0
2
7
6
8

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Lu lợng lấy lớn nhất các tháng trong năm
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
Ql/s
176 176 176 176 176 352 357 326 308 188 188 188
4. đờng đặc tính lòng hồ
Tuyến I

Z
F (10 m ) W(106m3) Z
0
35
23
0
0,015
37
25
2,17
0,097
39
27
6,41
0,280
40
29
12,25
0,414
42
30
14,51
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng
4

2

F (104m2) W(106m3)
30,41
1,473

39,50
2,170
48,75
3,051
53,50
3,562
59,00
4,687
Trang

10


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội
32
34

18,75
26,00

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà
0,746
1,191

44
45

67,25
75,02

5,948
6,659

Biểu đồ quan hệ

5. đà gió
Mực nớc bình thờng
1.900
Góc tạo giữa trục hố và tim đập = 0
Tuyến I

Mực nớc lũ
1.950

6. Tổn thất thấm
Tổn thất thấm qua lòng hồ, bờ hồ và qua các công trình đậu mối bằng 2%
dung tích bình quân tháng.

Phần ii
thiết kế các hạng mục công trình
Trong tính toán ta phải lựa chọn phơng án tối u nghĩa là chọn ra chiều
rộng tràn hợp lý. Để chọn đợc chiều rộng tràn hợp lý ta phải tính toán thiết kế
với nhiều B tràn. Với mỗi bề rộng tràn ta tính đợc một cột nớc tràn và cao trình
đỉnh đập từ đó ta tìm đợc khối lợng tràn và khối lợng đập.
Nguyên tắc chọn

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

11


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Giả thiết nhiều bề rộng tràn B ta tính đợc khối lợng tràn và đập từ đó tính đợc
giá tiền K. Từ các B tràn và K ta vẽ đợc đờng quan hệ giữa B~K của tràn và
B~K của đập. Sau đó cộng tung độ của hai đờng lại.
(a) :B~K của tràn
(b) : B~K của đập
(c) : B~K sau khi cộng tung độ (a) và (b). Từ đờng (c) ta xác định điểm cực trị
là điểm có K nhỏ nhất suy ra bề rộng tràn là kinh tế nhất
Trong đồ án này em đợc phân công với phơng án Btr= 16m.

chơng i: tính toán điều tiết
1-1.tính toán điều tiết hồ
I.Tính toán mực nớc chết
1. Mục đích, ý nghĩa.
a) Mục đích
Nh ta đã biết mực nớc chết (MNC) là mực nớc thấp nhất cho phép trong
hồ chứa vẫn làm việc bình thờng. Chính vì vậy để tiến hành thiết kế tính toán hồ
chứa thì việc đầu tiên chúng ta cần làm là phải xác định đợc MNC, từ đó xác
định đợc dung tích chết (Vc ) phần dung tích không tham gia vào quá trình điều
tiết dòng chảy.
b) ý nghĩa.
Từ MNC đã biết ta mới có thể tiến hành tính toán điều tiết cân bằng hồ

chứa để xác định mực nớc dâng bình thờng (MNDBT), từ MNDBT đi tính toán
điều tiết lũ xác định đợc mực nớc dâng gia cờng (MNDGC) mực nớc lớn nhất
trong hồ chứa khi lũ về.
c) Nhiệm vụ.
Ngoài những ý nghĩa trên, MNC còn phải đảm nhận hai nhiệm vụ sau:
Cao trình MNC(MNC) phải đảm bảo cho cống lấy nớc và chứa đợc lợng bùn cát bồi lắng trong lòng hồ.
MNC phải đủ cao để đảm bảo yêu cầu tới tự chảy, đối với hồ chứa nớc
Đồng Đò điều kiện này luôn đảm bảo.
2. Xác định MNC
MNC = Zbc+a+h (1.1-1)
Trong đó:
Zbc- cao trình bùn cát
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng
Trang 12


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

a- Độ vợt cao an toàn từ cao trình bùn cát đến đáy cửa lấy nớc sao cho
bùn cát không lọt vào cửa lấy nớc: a = 0,5 ữ 1 m. Chọn a =0,6m
h chiều cao mực nớc trong cống h = 0,8ữ1. Sơ bộ chọn h =1m.
Thể tích bùn cát trong hồ đợc xác định theo công thức
Vbc= Vbc.T (1.1-2)
Trong đó:
Vbc- dòng chảy bùn cát đến trong năm
T- Tuổi thọ công trình, với công trình cấp III T=150 năm( theo TCVN 5060-90)
Vbc =1870.150 =271050 m3 =0,271.106 m3

Tra đờng đặc tính quan hệ Z~V ta đợc : với Vbc=0,271.106 m3 Zbc=28,9 m
Vậy ta có:
MNC = 28,9 + 0,6 +1 = 30,5m.
Tra đờng đặc tính quan hệ Z~V ta đợc dung tích chết:
Vc =0,497.106m3.
Đ1-2. tính toán điều tiết cân bằng hồ chứa
I.
Mục đích ý nghĩa
Dòng chảy thiên nhiên phân bố không đều theo không gian và thời gian,
lợng nớc trong cả năm chỉ tập trung chủ yếu vào một số tháng mùa lũ. Ngợc lại,
vào mùa khô mực nớc trong các sông hạ xuống rất thấp, lu lợng nớc nhỏ khiến
cho việc lợi dụng sông ngòi của các ngành kinh tế quốc dân bị hạn chế.
Muốn tận dụng triệt để lợi ích của nguồn nớc phải có biện pháp điều tiết
dòng chảy thiên nhiên thích hợp. Nói một cách khác là phải sử dụng các biện
pháp công trình thuỷ, chủ yếu là biện pháp kho nớc để khống chế sự thay đổi tự
nhiên của dòng chảy, phân bố lại dòng chảy theo thời gian cho phù hợp với yêu
cầu dùng nớc. Mục đích chính của điều tiết năm là trữ lại lợng nớc thừa trong
thời gian mùa lũ để sử dụng cho thời gian ít nớc ở mùa kiệt.
II.

trờng hợp điều tiết
Theo tài liệu thuỷ văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế và lợng nớc
dùng trong năm đối với hồ Đồng Đò ta thấy trong một năm:
Vđến 75% = 4.383.504m3 >Vdùng= 3.288.000m3
Từ đó cho ta thấy lợng nớc đến trong năm luôn đủ đáp ứng đợc yêu cầu
dùng nớc. Vì vậy ta chỉ cần tính toán điều tiết năm đối với hồ Đồng Đò.
III .các thành phần dung tích và các mực nớc đặc trng
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

13


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội
-

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Dung tích chết Vc

Dung tích công tác Vhd: Toàn bộ phần dung tích tham gia vào quá
trình điều tiết dòng chảy.
-

Dung tích siêu cao Vsc: Nằm trên dung tích hiệu dụng có tác dụng
phòng lũ cho hạ lu.
-

-

MNC: Giới hạn trên của dung tích chết.

-

MNDBT: Giới hạn trên của dung tích công tác.

MNDGC: Giới hạn trên của dung tích siêu cao.
IV . phơng pháp tính toán

Tiến hành tính toán điều tiết cân bằng hồ chứa theo phơng pháp lập bảng,
tức dùng bảng để so sánh lợng nớc dùng và lợng nớc đến. Nguyên lý cơ bản của
phơng pháp này là tiến hành cân bằng lợng nớc trong kho, đem chia toàn bộ
thời kỳ tính toán ra một số thời đoạn tính toán, ở đây là 12 thời đoạn ứng với 12
tháng của năm thiết kế. Tính toán cân bằng lợng nớc trong kho lần lợt theo từng
thời đoạn sẽ biết đợc quá trình thay đổi mức nớc, lợng nớc trữ, xả trong kho.
Biểu thị phơng trình cân bằng lợng nớc trong kho bằng công thức sau:
-

V =(Qđ - Qd). t

(1.2-1)

Trong đó:
t thời đoạn tính toán.
V lợng nớc chứa trong kho tăng lên hoặc giảm đi trong thời đoạn t.
Qđ - lu lợng nớc đến trong thời đoạn tính toán.
Qd lu lợng nớc dùng trong thời đoạn tính toán
Lợng nớc chứa trong kho cuối mỗi thời đoạn:
Vki = Vki-1+ V

(1.2-2)

Biết đợc lợng nớc chứa trong kho cuối mỗi thời đoạn, dựa vào đờng đặc
tính kho nớc V~Z~F ta xác định đợc diện tích mặt nớc F và cao trình mức nớc Z
của kho cuối mỗi thời đoạn.
) Lập bảng tính toán với giá trị các cột nh sau:
Bảng 1
Tính dung tích hiệu dụng khi cha kể đến tổn thất:
Cột (1): Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi: Qđến> Qdùng

Cột (2): Số ngày trong từng tháng.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

14


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Cột (3): Lợng nớc đến từng tháng Qi ứng với P = 75%
Cột (4): Tổng lợng nớc đến trong từng tháng:
WQ = Qi. ti =(3).(2)
ti- tính theo giây(s).
Cột (5): Tổng lợng nớc dùng trong từng tháng Wqi.
Cột (6): Lợng nớc thừa lại trong kho khi: WQ> Wq: (6) = (4) - (5)
Cột (7): Lợng nớc thiếu khi WQ> Wq :
(7) = (5) - (4)
Cột (8): Luỹ tích cột (6) nhng không vợt quá dung tích công tác :
Vh = V1 - + V2 - - V2+ +Vc: (Vc = 0,497.106m3)
Cột (9): Ghi lợng xả thừa khi trị số luỹ tích lớn hơn Vh
Bảng 2
Tính dung tích hiệu dụng có kể đến tổn thất (lần 1)
Cột (1): Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ lợi: Qđến> Qdùng
Cột (2): Số ngày trong từng tháng.
Cột (3): Lợng nớc đến từng tháng Qi ứng với P = 75%
Cột (4): Tổng lợng nớc đến trong từng tháng:

WQ = Qi. ti =(3).(2)
ti- tính theo giây(s).
Cột (5): Tổng lợng nớc dùng trong từng tháng Wqi.
Cột (6): Dung tích chứa trong hồ(cột (8) ở bảng 1) cuối mỗi thời đoạn
Cột (7): Dung tích trung bình

Vi 1 + Vi
Vtb= 2

Cột (8): Diện tích trung bình hồ chứa: từ V tb tra quan hệ V~Z~F ta đợc
Ftb tơng ứng.
Cột (9): Lợng nớc thấm , tổn thất thấm qua lòng hồ, bờ hồ và qua các
công trình đầu mối bằng 2% dung tích bình quân tháng.
Wt = 0,02.Vtb :(9) = 0,02.(7).
Cột (10): Lợng nớc bốc hơi từng tháng (mm/tháng).
Cột (11): Tổn thất do bốc hơi: Wbh = Zi.Fitb = (8).(10).
Cột (12): Tổng lợng nớc tổn thất: Wtt = Wt + Wbh = (9) + (11).
Cột (13): Lợng nớc thừa : (13) =(4) (5) (12).
Cột (14): Lợng nớc thiếu: (14) = (5) (4) (12).
Cột (15): Dung tích hồ chứa Vc + (13) (14)
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

15


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Cột (16): Lợng xả thừa khi luỹ tích lớn hơn dung tích hồ Vh
Bảng 3
Tính dung tích hiệu dụng khi có kể đến tổn thất (lần 2 ).
Các cột tơng tự nh ở bảng 2
Bảng 1

tính dung tích hiệu dụng khi cha kể đến tổn thất
Thán Số ngày Q m3/s Wđ.106 Wd.106 W+
WVi
Wthừa
g
m3
m3
(1) (2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
0.4970
8
31
0,890 2,3838 0,366
2,0178
2,3325 0,1823
9

30
0,312 0,8087 0,24
0,5687
2,3325 0,5687
10
31
0,208 0,5571 0,162
0,3951
2,3325 0,3951
11
30
0,026 0,0674 0,097
2,9816 0,0296 2,3029
12
31
0,014 0,0375 0,086
0,0485 2,2544
1
31
0,008 0,0214 0,402
0,3806 1,8738
2
28
0,007 0,0169 0,208
0,1911 1,6828
3
31
0,012 0,0321 0,42
0,3879 1,2949
4

30
0,045 0,1166 0,292
0,1754 1,1195
1,213
5
31
0,074 0,1982 0,185
0,0132
1,1327
0
6
30
0,045 0,1166 0,398
0,2814 0,8514
7
31
0,029 0,0777 0,432
0,3543 0,4970
tổng
4,4341 3,288
5,9764 0,6357

Vậy dung tích hiệu dụng cha kể tổn thất là:
Vhd=V1- + V2 V2+=(1,213 + 0,6357 0,0132).106 =1,835.106(m3)
Vi= Vhd + Vc= 1,835.106 + 0,497.106=2,3325.106(m3).

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

16


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Bảng 2: Tính dung tích hiệu dụng khi có tổn thất (lần 1)
Vhd=2.2388.106m3;
V hồ =Vc + Vhd = (0,497+2,2388).106=2,7358.106(m3) Tra đờng đặc tính lòng hồ
V~Z ta đợc
ZMNDBT = 38,28 m.

Bảng 3: Tính dung tích hiệu dụng khi có tổn thất (lần 2)
Vhd = 2,2975.106 m3; V hồ =Vc + Vhd = (0,497+2,2975).106=2,7945106(m3) Tra đờng đặc tính lòng hồ V~Z ta đợc
ZMNDBT = 38,43 m.

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

17


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Đ1-3: tính toán điều tiết lũ
I.mục đích và nhiệm vụ:
1.Mục đích :
Mục đích của việc tính toán điều tiết lũ là thông qua quá trình tính toán
tìm cách hạ thấp lu lợng lũ làm thoả mãn yêu cầu phòng lũ đã đề ra. Xác định đợc quy mô và kích thớc của đờng tràn xả lũ sao cho có lợi về mặt kinh tế và đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật. Tìm ra phơng án vận hành kho nớc hợp lý nhất, tìm ra đợc
lu lợng xả lớn nhất xuống hạ lu (qxả max), xác định đợc dung tích siêu cao (Vsc),
cột nớc siêu cao (Hsc) và MNDGC. Từ đó quyết định kích thớc các công trình đầu
mối, các công trình nối tiếp thích hợp.
2. Nhiệm vụ :
Trong hệ thống công trình đầu mối của công trình Thuỷ Lợi, công trình
tràn giữ một vị trí quan trọng. Kích thớc, hình thức công trình tràn có ảnh hởng
trực tiếp đến quy mô, kích thớc của cả hệ thống công trình đầu mối nh: đập dâng
nớc... quyết định mức độ ngập lụt ở thợng hạ lu công trình. Để đáp ứng đợc cả
điều kiện kỹ thuật và kinh tế của toàn bộ hệ thống công trình ta phải tính toán
điều tiết lũ, từ đó xác định đợc đờng quá trình xả lũ (q~t) cho các phơng án chiều
rộng tràn khác nhau, so sánh và tìm ra đợc phơng án tối u nhất là phơng án vừa
đảm bảo đợc kỹ thuật, vừa cho giá thành rẻ nhất.
3.Nội dung tính toán
(a) Chọn tuyến và kiểu ngỡng tràn
Căn cứ vào bản đồ địa hình, địa chất khu vực xây dựng công trình, đặc trng về hồ chứa, chọn tuyến tràn là đờng tràn dọc nằ bên bờ phải tuyến đập.
Ngỡng tràn: Sơ bộ, ta chọn đập tràn đỉnh rộng không co hẹp bên.
Đờng tràn tháo lũ có thể có cửa van khống chế hoặc không. Khi không có
cửa van cao trình ngỡng lấy bằng cao trình MNDBT. Lúc mực nớc trong hồ bắt
đàu dâng lên và cao hơn ngỡng tràn thì nớc trong hồ tự động chảy xuống hạ lu.
Khi đờng tràn có cửa van khống chế, cao trình ngỡng tràn thấp hơn mực nớc
dâng bình thờng. Khi đó cần phải có dự báo lũ, quan sát và kiểm tra mực nớc
trong hồ chứa để xác định thời điểm mở cửa van và điều chỉnh lu lợng tháo. Loại
không cửa van việc khai thác và quản lý đơn giản hơn nhiều. Nhng khi tháo cùng
một lu lợng phải cần một mực nớc trong hồ cao hơn. Nếu muốn giảm thấp mực

nớc trong hồ phải tăng chiều rộng tràn. Nh vậy làm tăng khối lợng đào dẫn đến
giá thành công trình tăng.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

18


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Từ phân tích u nhợc điểm ở trên với công trình là công trình loại vừa (cấp
III), tổn thất ngập lụt không lớn nên ta chọn đờng tràn không có cửa van.
Cao
trình ngỡng tràn:
ngỡng = MNDBT = +38.43 m
Vì thời gian hạn chế, cùng với kết hợp nghiên cứu thực địa công trình và
đợc sự cho phép của thầy giáo nên ở đây ta quyết định chọn phơng án chiều rộng
ngỡng tràn Bt = 16m.
(b) Phơng pháp tính toán
Căn cứ vào tài liệu thuỷ văn đã cung cấp với công trình cấp III, tra theo
TCVN 5060-90 trang 12 ta tính toán lũ với tần suất P = 1%.
Chọn phơng pháp tính là phơng pháp của Kôtrêrin.
Quá trình lũ đến dạng tam giác: Tl =170 phút
Tx = 340 phút
Qmax = 138.5 m3/s
Wp = 2,12.106 m3

Kết quả tính toán thu đợc ở bảng 4.
Cột (1)- Zgt cao trình mực nớc giả thiết
Cột (2)- cột nớc giả thiết
Cột (3)- Chiều rộng tràn
Cột (4)- Lu lợng xả max tính theo công thức của đập tràn đỉnh rộng không
3

có co hẹp bên : q x1 = m.b.2.g. H 2
Cột (5)- Dung tích hồ khi có lũ đến tra đờng đặc tính Z~V: từ Zgt tra ra Vlũ
Cột (6)- Dung tích siêu cao Vsc = Vlũ VMNDBT
Cột (7)- Lu lợng xả max tính theo công thức của Kotrerin
V
q max = Qmax .1 m
W
p







Với Vm :dung tích phòng lũ của kho nớc hay dung tích siêu cao
WL: tổng lợng lũ đến
Qmax: lu lợng đỉnh lũ đến
Bảng 4
Tính toán điều tiết lũ trờng hợp không có cửa van
Zgt
H
B

qxả1
Vlũ
Vsc
qxả2
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng
Trang

19


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội
38,43
38,83
39,03
39,23
39,43
39,63
39,83
40,03
40,23
40,43
40,46

0,00
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,600
1,80
2,00
2,03

16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00
16,00

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà
0,0000
6,2760
11,5297
17,7512

24,8080
32,6110
41,0945
50,2079
59,9102
70,1676
71,7523

2,7999
2,9321
3,0663
3,1685
3,2707
3,3729
3,4751
3,5789
3,6914
3,8039
3,8208

0,0000
0,1322
0,2664
0,3686
0,4708
0,5730
0,6752
0,7790
0,8915
1,0040

1,0209

138,5000
129,8633
121,0960
114,4193
107,7425
101,0658
94,3891
87,6078
80,2581
72,9085
71,8044

Nhìn vào bảng trên ta thấy với H =2,03 m cho ta qx1=qx2
Vậy cột nớc siêu cao là: Hsc = Ht =2,03 m; qxả max =71,8 m3/s;
MNDGC = + 40,46 m; Bt = 16 m; Vsc = 1,0209.106m3
chơng II : thiết kế đập đất
Đ2-1. cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
I.hình thức đập
Qua khảo sát khu vực Đồng Đò đã xác định đợc 06 bãi Vật liệu với trữ lợng khoảng 746.000 m3. Có chất lợng tốt. Các loại này đợc phân bố gần tuyến
công trình, rất thuận lợi cho việc khai thác đắp đập.
Do đó chọn hình thức đập dâng nớc là đập đất đồng chất là hợp lý nhất, vì
tận dụng đợc vật liệu địa phơng. Biện pháp thi công sẽ giảm, giá thành xây dựng
sẽ hạ.
Khi đắp đập cần phải bóc bỏ lớp đất thổ nhỡng trên mặt dầy 0,5 m. Mặt
cắt lòng suối ta bóc hết lớp 1a.Khi đó đập đất đớc đặt trên nền đất á sét. Có các
chỉ tiêu cơ lý gần giống với đất dùng để đắp đập. Dới lớp đất này là nền đá gốc
có cờng độ lớn nên đập có điều kiện tốt về ổn định
II.cấp công trình:

Cấp công trình đợc xác định từ hai điều kiện sau:
1. Xác định theo chiều cao và loại nền
Sơ bộ xác định cao trình đỉnh đập đỉnh = MNDGC + d
Trong đó: d là độ vợt cao cần thiết d = 1,5-3m, chọn d = 2m.
đỉnh = 40,46 + 2 = 42,46 m
Chiều cao đập Hđập = đỉnh- đáy = 42,46 - 21 = 21,46 m
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

20


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

Tra bảng P1-1 trang 6 theo TCVN 5060-90 ta có cấp công trình là cấp III.
2. Xác định theo nhiệm vụ công trình.
Công trình có nhiệm vụ cấp nớc tới cho 592 ha đất canh tác < 2.10 3 ha. Tra
bảng P1-2 TCVN 5060-90 đợc cấp công trình là cấp V.
Tổng hai điều kiện trên ta chọn cấp công trình là cấp III.
3. Các chỉ tiêu thiết kế.
Từ công trình cấp III tra TCVN 5060-90 ta đợc
-

Bảng 3-2 : Tần suất lu lợng, mực nớc lớn nhất P = 1%.

-

Bảng 3-10 : Hệ số tin cậy kn = 1,15.

-

Theo đầu bài
+ Tần suất gió lớn nhất P = 4%, V = 27,2 m/s.
+ Tần suất gió bình quân lớn nhất V =17,7 m/s.

-

-

Bảng 3-2 QPVN 11-77 về độ vợt cao an toàn của đỉnh đập:
+ MNDBT
a =0,5 m
+ MNDGC
a =0,4 m.
Đà gió ứng với MNDBT và MNDGC
+ MNDBT
D =1900 m
+ MNDGC
D =1950 m

-

Cao trình MNDBT = + 38,43 m

-

Cao trình MNDGC = + 40,46 m

-

Cột nớc siêu cao Hsc = 2,03 m

-

Lu lợng xả lớn nhất qxảmax = 71,8 m3/s.

Đ2-2. Xác định các kích thớc cơ bản của đập
i. cao trình đỉnh đập
Cao trình đỉnh đập đợc xác định theo hai công thức:
Zđ1 = MNDBT + h + hsl + a
Zđ2 = MNDGC + h' + hsl' + a'
Trong đó:
- h và h': Độ dềnh cao do gió ứng với vận tốc gió theo tân suất tính toán và
TB max.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

21


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

- hsl và hsl': Chiều cao sóng leo mức 1% ứng với vận tốc gió
-

1-

a-

a và a': Độ cao an toàn ứng với MNDBT và MNDGC

Xác định Zđ1
Tính h với vận tốc gió Max

Theo QPTL C1-78
6
h = 2.10 .

V 2 .D
. cos
g.H

Theo QPTL C1-78
Trong đó:
- V: Vận tốc gió ứng với P = 4%, V = 27,2 m/s
- D: Đà gió ứng với MNDBT D = 1900 m
- H: Chiều cao cột nớc trớc đập
H = MNDBT - đáy = 38,43 21 = 17,43 (m)
- góc kẹp giữa trục dọc của hồ và hớng gió = 0
6
Vậy: h = 2.10 .

27,2 2.1900
.1
9,81.17,43

b-

Xác định hsl.
Chiều cao cao sóng leo với tần suất bảo đảm P = 1% đợc gọi là hsl1% đợc
tính theo công thức:
hsl1% = K1. K2K3 K4.hs1%
Trong đó:
hs1%: chiều cao của sóng với tần suất đảm bảo1%
hs1% = K1%. hs
- Giả thiết trờng hợp đang xét là sóng nớc sâu.
H 0,5

Xác định các đặc trng của sóng nh sau:
t- thời gian gió thổi liên tục khi khôngcó tài liệu ở hồ chứa thì lấy t = 6
giờ.
Tra QPTL C1-78 hình 3-5 trang 46 ta đợc
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

22


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

g .D 9,81.1900
=
= 25,193 g. = 1,075; g .h = 0,0095
V2
27,2 2
V
V2

(1)

g .t 9,81.6.3600
g .
g .h
=
= 7790 ,29
= 3,8; 2 = 0 ,075
V
27 ,2
V
V

(2)

Chọn cặp giá trị nhỏ hơn trong hai cặp để tính toán ta đợc :
g .h V 2
27 ,2 2
hs = 2 .
= 0 ,0095.

= 0,716
g
9
,
81
V


g . V
27 ,2
. = 1,075.
=
= 2,98

V
g
9
,
81


g . 2 9,81.2 ,98 2
=
=
= 13,87
2.
2.3,14

+ Kiểm tra điều kiện sóng nớc sâu H = 17,43 > 0,5 = 6,936 m
+ K1% - hệ số mức bảo đảm 1% tra ở đồ thị hình 36 QPTL C1-78 có

g .D 9 ,81.1900
=
= 25,19 và i = 1% K1% = 2 ,07 ,
V2
27 ,2 2

Suy ra hs1%=2,07.0,716 = 1,482 m
+ Hệ số K1 và K2 lấy ở bảng 6 trang 14 QPTL C1-78 phụ thuộc đặc trng lớp gia
cố mái và độ nhám tơng đối trên mái. Sơ bộ chọn lớp gia cố mái bằng tấm bê
tông cốt thép (BTCT) = 0,002


hs1%

= 0 ,0067 K1 = 1; K 2 = 0 ,9

+ Hệ số K3 lấy theo bảng 7QPTL C1-78 (trang 14), phụ thuộc tốc độ gió và độ
dốc mái. Sơ bộ chọn: mTL=0,05H + 2 = 0,05.17,43 + 2 =2,87, chọn m = 3
mHL = 0,05H + 1,5 = 0,05.17,43 +1,5 = 2,37, chọn m = 3
K 3 = 1,5

+ Hệ số K4 tra theo bảng đồ thị hình 10 trang 15 QPTL C1-78 phụ thuộc hệ số
mái dốc m = 3 và tỷ số

13,87
=
= 9 ,359 K 4 = 1,3
h1% 1,482

Thay K1, K2, K3, K4 vào (2-4) đợc : hsl = 1.0,95.1,5.1,3.1,482 = 2,745 m.

Vậy cao trình đỉnh đập
Zđ đ 1 = 38,43 +0,01644 +2,745 + 0,5 = 41,692 m.
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

23


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

2. Xác định Zđđ2
a . Tính h:
2
V ' 2 .D
6 17 ,7 .1950
= 2.10 .
= 0,0064m
h= 2.10 .
g .H '
9 ,81.19 ,46

-6

Trong đó:
g- gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s
H = MNDGC - đáy = 40,46 21 = 19,46 m

=00 cos = 1
b . Tính hsl
hsl = K1.K2.K3.K4.hs1%

(2-5)

Tơng tự nh trờng hợp tính hsl ta tính đợc các đại lợng g . và g .2h
V'

V

g .D' 9 ,81.1950
g . '
g .h
=
= 61,06
= 1,35v a 2 = 0 ,014
2
2
V'
V'
17 ,7
V'
g .t 9 ,81.6.3600
g . '
g .h
=
= 11971,5
= 4 ,2; 2 = 0 ,085
V'

17 ,7
V'
V'

Chọn cặp giá trị nhỏ nhất trong hai cặp để tính toán ta đợc
g .h' V ' 2
17 ,7 2
h' s = 2 .
= 0 ,014.
= 0,447 m
9,81
V' g
g . ' V
17 ,7
. = 1,35.
' =
= 2,436m

9 ,81
V g

' =

g . ' 2 9 ,81.2 ,436 2
=
= 9 ,268m
2.
2.3,14

+ Xác định K1%

g .D'
= 61,06 và i = 1% K1%= 2,09
V' 2

hs1%= K1%. h' s =2,09.0,447 = 0,938 m
+ Hệ số K1 và K2

h' s1%

= 0 ,01 K'1 = 0,95; K' 2 = 0 ,85

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

24


Đồ án tốt nghiệp 1997/2002
Nội

Thiết kế hồ chứa Đồng Đò Hà

+ Hệ số K3 = 1,45
+ Hệ số K4 = 1,5
Thay các trị số K1, K2, K3, K4 vào (2-5) ta đợc
hsl = 0,95.0,85.1,45.1,5.0,934 = 1,64 m
Thay vào công thức (2-2) ta đợc
Zđ đ 2= 40,46 + 1,64 + 0,0064 + 0,4 = 42,5064 m
Từ (2-1) và (2-2) ta chọn trị số lớn nhất.

Vậy cao trình đỉnh đập là Zđ đ = Zđ đ 2=42,5 m.
Chiều rộng đỉnh đập
Chiều rộng đỉnh đập xác định theo yêu cầu giao thông, thi công và
cấu tạo. ở đây không có yêu cầu về giao thông nên chọn chiều rộng đỉnh
đập làB = 5 m.
I.

mái đập và cơ đập
1. Mái đập.
Mái dốc đập phải đảm bảo điều kiện ổn định của đập trong mọi trờng hợp,
mái càng thoải càng tốt nhng phải phù hợp về mặt kinh tế. Độ thoải của mái phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nh hình thức đập, chiều cao đập, loại đất đắp đập, tính
chất cơ lý của nền. Khi tính toán ta chọn sơ bộ mái dốc đập theo các công thức
kinh nghiệm ( nh đã trình bày ở trên ): mTL= 3 ; mHL = 3
II.

Đối với những đập cao H > 15 m thì mái thờng làm theo hình thức đờng
gãy. Với chiều cao đập ở đây khi bóc hết lớp thổ nhỡng:
H=
42,5 21 = 21,5 m.
Ta chọn hệ số mái nh sau:
+ Thợng lu m = 0,05H + 2 = 0,05.21,5 + 2 = 3,075
Chọn m1= 3,25 ; m2=3,5
+ Hạ lu m = 0,05H + 1,5 = 0,05.21,5 + 1,5 = 2,575
Chọn m3 = 3 ; m4 =3,25
2. Cơ đập.
- Với những đập cao trên 10 m thì trên mái đập nên bố trí các cơ để làm đờng đi lại kiểm tra quản lý và đặt rãnh thoát nớc ma. Cơ đập có tác dụng làm
tăng độ ổn định cho mái, tập trung và thoát nớc ma, đồng thời bảo đảm thuận
tiện cho quá trình thi công phục vụ tốt quản lý vận hành và phòng chống lũ sau
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Hoa Phợng

Trang

25