Thiết kế đập thủy điện ngòi phát

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 1 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

LỜI CẢM ƠN
Sau  thời  gian  14  tuần  làm  đồ  án  tốt  nghiệp  với  sự  nổ  lực  của  bản  thân  và 
được chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.S Lê Đình Phát cùng các thầy cô giáo khác 
em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. 
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp đã giúp em hệ thống lại các kiến thức 
cơ bản đồng thời vận dụng lý thuyết vào thực tế, làm quen với công việc của người 
kỹ sư thiết kế và tìm hiểu một số phần mềm sử dụng trong tính toán,nâng cao thêm 
những kiến thức chuyên môn. 
Mặc dù bản thân rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn và kiến thức thực tế  
và trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế nên trong đồ án không tránh những thiếu 
sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy để cho đồ án của em hoàn chỉnh 
hơn. 
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th. S Lê Đình Phát, và các 
thầy cô khác trong trường đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Em xin chân thành cảm 
ơn các thầy cô giáo đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức cho em để em có được 
ngày hôm nay.  

   

 

 

 

 

Hà Nội, ngày  tháng 12 năm 2014 

 

 

 

 

Sinh viên thực hiện 

 
                                                                        
 
 







Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 2 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

MỤCLỤC
Liên hệ với mình cho qua sdt 0986012484 or email  để 
mình cho bản cad, word nha 

CHƯƠNG 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN...................................................................5
1.1. Vị trí địa lý, địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình...............6
1.1.1. Vị trí địa lý tự nhiên khu vực..6
1.1.2 Địa hình, địa mạo..6
1.2. Tài liệu địa hình lòng hồ........................................................................8
1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn.................................................................8
1.3.1. Nhiệt độ và độ ẩm không khí..9
1.3.2. Mưa..9
1.3.3. Gió..9
1.3.4. Bốc hơi..10
1.3.5. Dòng chảy năm và lưu lượng bình quân năm..10
1.3.6. Đường quá trình lũ đến..11
1.3.7. Dòng chảy bùn cát đến công trình..12
1.3.8. Đặc trưng hồ chứa..12
1.4. Đặc điểm địa chất...................................................................................12
1.4.1. Tổng quan về cấu tạo địa chất..12
1.4.2. Điều kiện địa chất công trình ở các tuyến công trình..14
1.4.3. Điều kiện địa chất công trình hồ chứa..17
1.5. Tình hình vật liệu..................................................................................18
CHƯƠNG 2. TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG
PHÁT TRIỂNCỦA VÙNG...................................................................................19
2.1. Dân số và xã hội.....................................................................................19
2.2. Tình hình phát triển kinh tế. ...............................................................19
2.2.1. Tình hình phát triển kinh tế..19
2.2.2. Về văn hóa giáo dục..21


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 3 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT
LŨ………………………………………………………………….22
3.1. Cấp công trình và chỉ tiêu thiết kế........................................................22
3.1.1. Xác định cấp công trình..22
3.1.2. Các chỉ tiêu thiết kế..22
3.2. Xác định các mực nước.........................................................................23
3.2.1. Xác định các mực nước chết và dung tích của hồ (MNC)..23
3.2.2. Xác định dung tích hiệu dụng (Vh) và xác định (MNDBT)..24
3.2.3. Bảng thông số hồ Ngòi Phát..24
3.3. Tính toán điều tiết lũ.............................................................................25
3.3.1. Mục đích..25
3.3.2. Các tài liệu sử dụng tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp..25
3.3.3. Tính toán điều tiết lũ theo phương pháp lặp..26
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG…………………………………………..28
4.1. Mục đích và nhiệm vụ...........................................................................29
4.2. Tài liệu tính toán...................................................................................29
4.3. Thiết kế mặt cắt cơ bản...................................................................29
4.3.1. Mặt cắt cơ bản...................................................................29
4.3.2. Các yêu cầu khi thiết kế mặt cắt cơ bản……..31
4.3.3. Tính toán mặt cắt cơ bản đập dâng…31
4.4. Mặt cắt thực dụng…33
4.4.1. Xác định cao trình đỉnh đập…34
4.4.2. Xác định chi tiết đỉnh đập..42
4.4.3. Bố trí các hành lang ( lỗ khoét )…42
4.4.4. Kết cấu đập…..44
4.4.5. Thiết bị thoát nước nền đập…45
4.4.6. Phân đoạn trong đập dâng bê tông trọng lực..45
4.4.7. Tính toán màng chống thấm..46

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 4 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

4.4.8. Kết luận…49
4.5. Tính toán ổn định đập dâng..50
4.5.1. Mục đích và nguyên tắc kiểm tra..50
4.5.2. Phân tích khả năng mất ổn định..51
4.5.3. Tổ hợp lực dùng trong tính toán..52
4.5.4. Tính toán ổn định của đập bê tông trên nền đá..52
4.5.5. Tính toán cho từng trường hợp cụ thể..55
4.5.6. Kết quả tính toán..64
4.6. Phân tích ứng suất thân đập bằng phương pháp sức bền vật liệu.....66
4.6.1. Mục đích..66
4.6.2. Phương pháp tính toán..66
4.6.3. Trường hợp tính toán…66
4.6.4. Phân tích ứng suất mặt cắt đã chọn…67
4.6.5. Tính ứng suất trong mặt cắt…69
4.6.6. Kết quả tính toán ứng với trường hợp MNDBT…71
4.6.7. Kết quả tính toán ứng với trường hợp MNLTK…74
4.7. Phân tích ứng suất thân đập bằng phần mềm SAP2000.....................77
4.7.1. Mục đích tính toán ứng suất đập bê tông trọng lực…77
4.7.2. Các phương pháp tính ứng suất…77
4.7.3. Phương pháp phần tử hữu hạn…78
4.7.4. Ứng dụng phần mềm SAP2000 để giải bài toán..79
4.7.5. Kết quả tính toán..86
4.7.6. Tính toán ứng suất tương đương..94
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN………………………………………......97
5.1. Mục đích và yêu cầu thiết kế...............................................................98

5.2. Hình thức và quy mô công trình tràn..................................................98
5.3. Mặt cắt cơ bản…….............................................................................98
5.3.1. Bố trí tổng thể..98


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 5 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

5.3.2. Dạng mặt cắt cơ bản..100
5.3.3. Mặt cắt thực dụng đập tràn..100
5.4. Tính toán thủy lực đập tràn................................................................103
5.4.1. Kiểm tra khả năng tháo của đập tràn..103
5.4.2. Tính toán đường mặt nước trên tràn..105
5.4.3. Tính toán tiêu năng…111
5.5. Bố trí các bộ phận……………………………………………….114
5.5.1. Cửa van..114
5.5.2. Trụ pin và trụ bên..115
5.5.3. Tường phân dòng..116
5.5.4. Cầu giao thông..116
5.6. Tính toán ổn định đập tràn…117
5.6.1. Mục đích và nguyên tắc kiểm tra…117
5.6.2. Tính toán kiểm tra ổn định đập tràn..118
5.6.3. Xác định các lực tác dụng giống nhau của cả 3 trường hợp..118
5.6.4. Xác định các lực tác dụng riêng của từng trường hợp cụ thể..123
CHƯƠNG 6.CỬA LẤY NƯỚC………………………………………………..129
6.1. Thiết kế cửa lấy nước..........................................................................130
6.1.1. Yêu cầu đối với CLN..130
6.1.2. Chọn hình thức cửa lấy nước..130
6.2. Tính toán cửa lấy nước.......................................................................132

6.2.1. Xác định kích thước của vào của CLN..132
6.2.2. Xác định cao trình trần và ngưỡng CLN..133
6.2.3. Hình dạng ở cửa lấy nước..133
6.2.4. Tính toán tổn thất thủy lực qua cửa lấy nước..133
CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ CỬA VAN CUNG………………………………..…136
7.1. Mục đích và yêu cầu thiết kế….……………………………………137
7.1.1. Mục đích..137


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 6 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

7.1.2. Các yêu cầu thiết kế..137
7.2. Tài liệu tính toán………………..……………………………….….137
7.3. Phương pháp tính toán…………………….…………………….138
7.4. Phương pháp tính toán cửa van cung theo dạng bài toán phẳng…142
7.4.1. Thiết kế sơ bộ..138
7.4.2. Tính toán các lực tác dụng lên cửa van…143
7.4.3. Xác định vị trí đặt dầm chính..145
7.4.4. Xác định vị trí đặt dầm phụ ngang..145
7.4.5. Xác định vị trí đặt dầm đứng…146
7.4.6. Tính toán xác định và kiểm tra các chi tiết..147
7.4.7. Tính toán dầm đứng trong nhịp..150
7.4.8. Tính toán khung chính…154
7.4.9. Tổng hợp thông số các bộ phận cửa van cung..163
7.5. Tính toản cửa van cung bằng phần mềm SAP2000……………...164
7.5.1. Giới thiệu khái quát về phần mềm SAP2000..164
7.5.2. Mục đích và yêu cầu tính toán..164
7.5.3. Phương pháp tính toán..164

7.5.4. Trường hợp tính toán..165
7.5.5. Số liệu tính toán..165
7.5.6. Phân tích nội lực và chuyển vị cửa van cung..167
Phụ lục……………………………………………………………180
Phụ lục 1. Tài liệu công trình..181
Phụ lục 2. Tính toán điều tiết lũ..196
Phụ lục 3. Tính toán ổn định đập dâng..204
Phụ lục 4. Phân tích ứng suất thân dập dâng bằng phần mềm SAP2000..220
Phụ lục 5. Tính toán đường mặt nước trên tràn..229
Phụ lục 6. Tính toán ổn định đập tràn…232



ỏn tt nghip k s

Trang 7 Thit k p thy in Ngũi Phỏt

CHNG1
IUKINTNHIấNVNGDN

xã Trịnh Tường

xã Cốc Mỳ

xã Cốc Mỳ

NMTĐ Ngòi Phát

s.

Thủy điện
ngòi phát

ò
ng

iP

há

t

xã Bản Vược
ốc
qu
g
m
un
na
tr
ệt
vi

ng
Sô
ng
hồ

xã Dền Thàng
Đập Bản Xèo

H. Bát Xát
xã Bản Xèo

xã Mường Vi

xã Mường Hum
xã Pa Cheo

xã Quang Kim



Hỡnh 1-1. V trớ d ỏn

V trớalý,ahỡnh,amokhuvcxõydngcụngtrỡnh
Ti liu a hỡnh lũng h
c im khớ tng thy vn
c im a cht
Tỡnh hỡnh vt liu






Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

1.1

Trang 8 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Vịtríđịalý,địahình,địamạokhuvựcxâydựngcôngtrình

1.1.1 Vịtríđịalýtựnhiênkhuvực
Công trình thủy điện Ngòi Phát dự kiến xây dựng trên sông Ngòi Phát
huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai. Toàn bộ công trình thuộc hai xã Bản Xèo và Bản
VượchuyệnBátXát.
Tọađộđịalýcủacôngtrình:Từ103045’đến103047’kinhđộĐôngvàtừ
22033’đến22036’vĩđộBắc.
NgòiPhátlàmộtngòilớnnằmphíahữungạnsôngHồngthuộctỉnhLào
Cai.NgòiPhátbắtnguồntừvùngnúicaonằmgiữahaihuyệnPhongThổtỉnh
Lai Châu và huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai từ trên cao độ 3000 (m) chảy theo
hướngchínhTâyNam-ĐôngBắcđổrasôngHồngởcaođộkhoảng100(m)
giữahaixãCốcMỳvàBảnVược(huyệnBátXát).CáchthịxãLàoCai25(km)về
phíaTâyBắc.
Giáp với lưu vực Ngòi Phát có sông Nậm Mu ở phía Tây, lưu vực Ngòi
ĐumởphíaNamvàsôngHồngởphíaBắcvàphíaĐông.
DiệntíchtoànbộlưuvựcNgòiPhátlà485(km2),tínhđếntuyếnđậplà
398(km2).Chiềudàidòngchínhtừnguồnđếncửasông37,5(km),đếntuyến
đậplà25,6(km)vàđếnnhàmáyxấpxỉ33(km).
1.1.2 Địahình,địamạo
Khuvựcdựánnằmtrongvùngnúicao,phâncắtmạnh,thuộcsườnphía
ĐB của dãy Hoàng Liên Sơn. Đỉnh cao nhất trong vùng có cao độ+2829 nằm
cách vị trí tuyến đập khoảng 19 (km) về phía TB. Từ đỉnh này, địa hìnhthấp
dầnvềphíaĐBvàĐN,caođộgiảmdầnvềphíabờphảisuốiNgòiPhátvàhạ
thấpdầnxuốngđến+100+130dọctheobờphảisôngHồng.
NhìnchungđịahìnhkhuvựcDựáncóđặcđiểmchunglàcácsườnnúicó
độ dốc lớn,từ 3045o, nhiều chỗ vách gần như dựng đứng. Chạy dọc phía bờ
phảisuốiNgòiPhátlàdãynúiPoSenvớiđỉnhcaonhấtcócaotrình+1575,với

cácsườncóđộdốclớnđổvềphíasuốiNgòiPhát.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 9 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Hìnhtháiđịahìnhphảnánhrõnétđặcđiểmcấutạođịamạovàđịachất:
-

Cácdãynúidạngsốngtrâu,cósườndốckhoảng30400thườngđược

hìnhthànhtrêncácloạiđámagmanhưgranit,granodioritthuộchệtầng
Posen.
-

Cácdạngđịahìnhvớisựthayđổiđộtngộtvềcaođộtạonêncáccánh

đồng nhỏ, dốc xoải đi liền với các vách đá rất dốc hoặc dựng đứng chỉ
gặptrênđávôi,đáđôlômithoặcđáhoacủahệtầngSaPa.
-

Địahìnhsườnnúidạngrăngcưagặpởphíabêntráivùngtuyếnđập

NgòiPhátđặctrưngchođáphiếnthuộchệtầngLũngPô.
Địahìnhbịphâncắtmạnhbởihệthốngsuối,nhánhtronglưuvựcsuối
NgòiPhátvàsuốiLàngHo.CácsuốichínhcóhướngchảyTN-ĐBvàđổrasông
Hồng.CácsuốinhánhcóhướngchảyphổbiếnTB-ĐNhoặcĐN-TB,tạonênmột
mạnglướitiêuthoátnướcgầnvuônggócvớihướngsuốichính.
TrongphạmvikhuvựcDựánlòngsuốiNgòiPhátcóđộdốctới4%.Quá

trìnhxâmthựcpháttriểnkhôngđồngđềutrêncácnềnđácóthànhphầnvàđộ
cứng khác nhau, tạo nên các ghềnh thác nhỏ trên dòng chảy chính và thung
lũngcómặtcắtnganghẹpvớicácsườnnúihaibêncóđộdốclớn.Quátrìnhbồi
lắngtíchtụhầunhưkhôngđángkể,cácbãibồithềmsuốivàlòngsuốichỉgặp
tạicácđoạnsuốinằmngaythượnglưuvùngtuyếnđậpvàhạlưuvịtrínhàmáy,
nơilòngsuốicóđộdốcnhỏ,tốcđộdòngchảychậm.
Địahìnhlưuvựckháphứctạp,cónhữngdãynúicao.Vùngnàyđượcđặc
trưng bởi sự chia cắt sâu của địa hình, độ dốc của các sườn núi lớn. Độ cao
trung bình lưu vực là 1400 (m). Lưu vực sông đến tuyến công trình có dạng
hìnhnanquạtvớicaođộ27003000(m)ởthượngnguồnvàđượchạdẫntới
cửasôngởcaođộdưới100m.Địahìnhnúicaovàbịchiacắtđãtạonênnhiều
nhánhsuối.
VùngdựánNgòiPhátnằmtrongkhuvựcđịahìnhđồinúicao.Lưuvực
củacôngtrìnhcóhìnhrẻquạtmàcaođộcácđỉnhnúitrêndưới3000mxuống


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 10 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

đến cánhđồng thung lũng Bản Xèo có cao độ +425+415, cácsườnnúiđều
dốc,cónơirấtdốc.
Sôngsuốikhádày,lòngsônghẹpvàhaibờsôngdốc,lộđágốc,cóchỗcó
đálăn,cónhiềughềnh.Haibênbờnơiđịahìnhtươngđốithoảivàcónướcthì
hìnhthànhcácruộngbậcthang,trêncaocólúanươnghoặchoamàu.
Đoạnsôngtừvùngtuyếnđậpvềđếnvịtrínhàmáythuỷđiệncóchênh
lệchcaođộtựnhiêngần300(m),dòngchảyxiết.Địahìnhvùngtuyếnđậplà
khu vựccuối cùng của thung lũng Bản Xèo, càng về hạlưu địahìnhsườnnúi
càngdốcvàthuhẹplại.
1.2

Tàiliệuđịahìnhlònghồ



Vùng hồ tạicao trình +435(m) có diện tích mặt thoáng là0,3(km2) với

chiềudàikhoảng1,5(km)vàchiềurộngtrungbình200(m),chỗrộngnhất300
(m).


Hồchứađượchìnhthànhtrongmộtđoạnthunglũngcóđộdốcnhỏvà

mởrộngdosựhợplưucủanhánhsuốiBảnXèođổvàosuốiNgòiPhát.Mặtcắt
ngang lòng hồ có dạng chữ U mở rộng với đáy suối tại cao trình từ +418 
+422.Từcaotrình+425+428(m)làdảithềmhẹpvensuốitươngđốibằng
phẳng,tiếpđếntừ+428(m)trởlênlàsườnđồivớiđộdốc2530o.


Hầuhếtdiệntíchngậpcủalònghồlàruộnglúanướchoặcnươngrẫycủa

đồngbàođịaphương.Hồchứađượccácdảinúicócaođộtrên+550baoquanh
vớiphânthuỷlĩnhdày.KhoảngcáchtừhồNgòiPhátsangthunglũnggầnnhất
làsuốiGiaHocũngtrên9(km).
1.3

Đặcđiểmkhítượngthủyvăn
Lưu vực Ngòi Phát nằm ở khu vực chuyểntiếptừ vùng Đông Bắc sang

vùngTâyBắc.Trênkhuvựcnày,vùngnúicaotrên1000(m)ởthượngnguồn

có khí hậu núi cao nhiệt đới, ôn hoà như vùng ôn đới, còn ở hạ lưu địa hình
thấp,khíhậumangđậmnétđặcđiểmcủachếđộkhíhậunhiệtđớigiómùa.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 11 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Trạm khí tượng SaPa đặt ởđộ cao trên 1000 (m) có thể phản ánh đặc
trưngkhíhậunúicaonhiệtđới,còntrạmkhítượngLàoCaiởhạlưucóthểtiêu
biểuchovùngkhíhậunhiệtđớigiómùa.Dođósốliệuđođạcvàthốngkêcủa
haitrạmnàyđượcđặctrưngchokhíhậucủatoànvùng.
1.3.1 Nhiệtđộvàđộẩmkhôngkhí
Theo tài liệu quan trắc khí tượng, chế độ nhiệt trong khu vực biến đổi theo 
mùa và theo độ cao địa hình một cách rõ rệt.
Tương tự như các vùng miền núi khác ở phía Bắc, mùa hè ở đây thường kéo 
dài từ tháng 4 tới tháng 10, và mùa đông từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau. Các vùng 
cao ở thượng lưu có mùa đông khá lạnh, nhiệt độ có khi xuống dưới 0oC nhưng lại 
có mùa hè mát mẻ, nhiệt độ trung bình từ 1720 (oC). Các vùng thấp ở hạ lưu có 
chế độ nhiệt giống như ở các vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa khác, nghĩa là có một 
mùa đông lạnh và một mùa hè nóng bức. 
Độ ẩm tương đối trung bình năm thay đổi không nhiều giữa các vùng khoảng 
từ 8587%. Độ ẩm tương đối nhỏ nhất ở Sa Pa là 9% xuất hiện vào tháng 3.
1.3.2 Mưa
Mưa trong năm trên toàn khu vực được phân thành hai mùa: mùa mưa và mùa 
khô.  Mùa  mưa  kéo dài  từ tháng  5  tới  tháng 10  có  thể  tập  trung  tới 75% đến  85% 
lượng mưa của cả năm. Các trận mưa rào cường độ cao có thể gây ra lũ lớn trên lưu 
vực thường xảy ra trong tháng 7 và tháng 8. Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 
4  năm  sau.  Trong  thời  kỳ  này,  mưa  chủ  yếu  là  mưa  nhỏ,  lượng  mưa  hạn  chế  chỉ 
chiếm khoảng 15% đến 25% lượng mưa năm. 

1.3.3 Gió
Do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió thịnh hành chung cho toàn khu vực là 
hướng Tây và Tây Nam. Trong năm có hai mùa gió phân biệt: Gió mùa Đông với 
gió  thịnh  hành  là  gió  mùa  Đông  Bắc,  kéo  dài  từ  tháng  11  đến  tháng  4  năm  sau, 
mang không khí lạnh và khô, gió mùa hè hướng gió thịnh hành Tây Nam xuất hiện từ 
tháng 5 tới tháng 10. 


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 12 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Vận tốc gió ứng với tần suất P=4%: V=40 (m/s). 
Vận tốc gió ứng với tần suất P=50%: V=26 (m/s). 
 





Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 13 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

1.3.4 Bốchơi
Do độẩm không khí trênlưu vựccao,nênlượng bốc hơi trong lưu vực
không lớn. Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm từ mặt nước được xác định
theosốliệuquantrắccủatrạmkhítượngLàoCainhưsau:
Bảng 1-1. Tổn thất bốc hơi mặt nước khu vực Ngòi Phát (mm)
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

Năm

Z(mm) 18,34 19,74 29,85 31,17 35,59 29,62
Tháng

VII

VIII

IX

X

XI

XII

300

Z(mm) 27,76 26,29 23,88 21,21 18,49 18,07
1.3.5 Dòngchảynămvàlưulượngbìnhquânnăm
Bảng 1-2. Bảng tổng hợp kết quả tính toán dòng chảy năm
Phương pháp 

Qo ( m3/s )  Mo(l/s.km2)  Hệ số CV 

Hệ số CS 

Q 90% 

QPTL C6-77 

18,0 

45,2 

0,19 

2Cv 

13,7 

Mô hình TANK 

18,5 

46,5 

0,21 

0 

13,5 

Mô hình HEC 

17,7 

44,5 

0,20 

0,84 

13,6 

Từ những lần đi thực địa, thấy rừng nguyên sinh không còn, chỉ còn những 
rừng  cây  vừa  và  nhỏ  mới  tái  sinh.  Do  đó  có  khả  năng  dòng  chảy  năm  ngày  càng 
giảm đi và lượng dòng chảy lũ lại tăng lên, dao động dòng chảy qua các năm sẽ lớn, 
chọn CV = 0,2. 
Tổng hợp các phương pháp tính ta chọn kết quả sau làm trị số tính toán thiết 
kế: Qo = 18,0 (m3/s); CV = 0,2;CS = 0,4. 
Lưu lượng bình quân năm tại tuyến đập cho ở bảng 1-3. 
Bảng 1-3. Lưu lượng bình quân năm tại tuyến đập Ngòi Phát
P% 

10 

QoP(m3/s)  22,8 

15 

25 

50 

21,8 

20,3 

17,8 


 

 

75 

85 

90 

15,5  14,4  13,6 


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 14 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

1.3.6 Đườngquátrìnhlũđến
Số liệu lưu lượng lũ đến ứng với tần suất thiết kế P= 1%, Bảng 1, Phụ lục 1. 
Bảng 1-4. Lưu lượng đỉnh lũ và tổng lượng lũ 1,3,5 ngày lớn nhất ứng với
tần suất P% tại tuyến đập Ngòi Phát
P% 

0,5 

1 

2 

5 

Q1(m3/s) 

3819 

3414 

2466 

2052 

W1(106m3) 

95,3 

87,9 

78,5 

69,1 

W3(106m3) 

128,5 

119,6 

108,4 

97,2 

W5(106m3) 

142,7 

133,9 

122,8 

111,8 

 
4000
3500

Lưu lượng (m3/s)

3000
2500
2000
Quá trình lũ đến
1500
1000
500

0
10
22
28
32
36
39
43
47
53
61
69
79
91
103
115
127
139

0

Thời điểm (h)

 

Hình 1-2. Biểu đồ đường quá trình lũ đến ứng với tần suất P1% theo mô
hình lũ năm 1971





Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 15 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

1.3.7 Dòngchảybùncátđếncôngtrình
Lưu lượng bùn cát tại tuyến đập Ngòi Phát: R =  4,392 (Kg/s). 
Khối lượng chất lơ lửng đến tuyến đập: W1 =138,506 .103 (Tấn/năm). 
Khối lượng bùn cát di đẩy đến tuyến đập: W2 = 41,552 .103 (Tấn/năm). 
Tổng khối lượng: W = W1 + W2 = 180,058 .103 (Tấn/năm). 
Thể tích chất lơ lửng: V1 = 

W1
3
3
 173,132 .10  (m ). 
1

Thể tích chất di đẩy : V2 = 

W2
3
3
 29,68 .10  (m ). 
2

Tổng thể tích hàng năm:  V = V1 + V2 = 202,812.103 (m3). 
1.3.8 Đặctrưnghồchứa
Quan hệ mực nước ~ lưu lượng (Q ~ H) ( bảng 2; 3 Phụ lục 1). 
Với đường quan hệ Q  ~ H đã xây dựng, tiến hành kiểm tra  kết quả tính  lũ 
thiết kế dựa theo vết lũ lớn của các trận lũ đã từng xảy ra và đã được xác định bằng 
khảo sát thực địa. Qua thăm hỏi nhiều người dân địa phương vết lũ lớn nhất còn ghi 
nhớ được ở vị trí cầu treo do một ông già khoảng 70 tuổi cung cấp là 426 (m). Vị trí 
cầu treo mằm cách tuyến đập về phía thượng lưu khoảng 500m, do đó cao trình vết 
lũ ở vị trí tuyến đập ước tính khoảng 421,2 (m) tương ứng với lưu lượng Q tra trên 
đồ thị quan hệ Q ~ H ở vị trí tuyến đập là 3220 (m3/s).
Căn cứ theo tuổi của người cung cấp thông tin, thời kỳ xuất hiện lại của trận 
lũ khoảng 70 năm. Như vậy lưu lượng đỉnh lũ thiết kế P = 1% tại tuyến đập là Qmax 
= 3414 (m3/s) như đã tính toán là hợp lý. 
Số liệu quan hệ địa hình lòng hồ cho ở bảng 4; 5 và hình 4; 5 Phụ lục 1.
1.4

Đặcđiểmđịachất

1.4.1 Tổngquanvềcấutạođịachất
CôngtrìnhthủyđiệnNgòiPhátnằmtrongvùngcócấutrúcđịachấtcổ
cấuthànhbởicácđábiếnchấtđộnglựccónguồngốcchủyếutừcácxâmnhập
magmacổ,cáctrầmtíchlụcnguyênvàcarbonatbiếnchấtkhuvực.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 16 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Phủlêntoànbộđágốclàcáctrầmtíchđệtứbaogồmcáclớpmỏngcát
cuộisỏihoặcásétlẫncuộisỏicónguồngốcAluvigặptạicácthềmsôngnhỏhai
bênsuốiNgòiPhátvàcáctíchtụnguồngốceluvi,deluvitạisườnvàchândốc.
Cáclớpnàycódiệntíchphânbốhẹpvàbềdàynhỏ.
Tạilòngsuốigặplớpđátảngvàcátcuộisỏi(lớp1),bềdàytừ0,31(m).
Tạithềmsuốilàlớpphủđệtứ,nguồngốcAluvi(lớp2)phânbốtừcao
trình+425+428,chủyếuởbờphảisuốihạlưuBảnXèovàNgòiPhátvàbên
bờ trái, ngay thượng lưu cầu treo. Thành phần lớp này là cát cuội sỏi ở phía
dướilàsétpha,màuvàngởphíatrênvớibềdàytổngcộng45(m).
Lớp phủ eluvi - deluvi (lớp 3) phân bố sườn đồi từ cao trình +428 trở
lên, có thànhphầnsét pha lẫn dăm sạn màu nâu, nâu xám đếntối, bề dày từ
24(m).
Đágốcbaogồm3loạichính:
-

ĐáphiếnAmphibolit,phiếnGonaibiotit-amfibol,phiếnmica,thạch

anh mica thuộc hệtầng Lũng Pô (PR1lP),lộ liêntục tại vùng tuyếnđập,
mặtphiếncóhướngvàdốccắmtừthượngvàhạlưuvàchếchsangbờ
phải.
-

Tiếp theo về phía thượng lưu trên chiều dài khoảng 600 (m) dọc

theo suối là đá đá hoa màu trắng sữa thuộc phụ hệ tầng SaPa trên
(PR3sp2),thếnằmdốcthoảivềĐB.TạicácvếtlộdọcsuốiđáhoabịKrast
hoá mạnh nhưng phân bố ở tầng thấp nhất của hồ. Trên sườn đồi bên
tráingoàiphạmvingậpcủahồchứaquansátđượcmộtsốphễuKarst
nhỏ.Xétvềtổngthể,diệnphânbốcủađávôihẹp,khôngpháttriểnliên
tụcsangthunglũngbêncạnhhoặcvềhạlưutuyếnđậpdựkiến.
-

Nằmdướiđávôilàđáphiếnthạchanh-xerixit-clorit,màuxámlục,

phânlớpmỏngthuộcphụhệtầngSaPadưới(PR3sp1).Cáclớpđáphiến
lộraliêntụcdọcsuốitừngãbasuốiBảnXèo-NgòiPhátđếnthượnglưu


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 17 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

cầu treo 50 (m) với mặt phiến cắm về hướng ĐB. Các lớp này có sản
trạngổnđịnh,ítnứtnẻ,khảnăngchốngthấmmấtnướctốt.
 

 


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 18 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

1.4.2 Điềukiệnđịachấtcôngtrìnhởcáctuyếncôngtrình

1.4.2.1

TuyếnII(Tuyếnhạlưu)

Dự kiến bố trí tại khúc cong của suối Ngòi Phát. Mặt cắt địa hình dọc
tuyếnkhôngcânđối,độdốcsườnđồibêntrái30350.Sườnđồibênphảidốc
40450,phầnsátmépsuốitừ+411+420rấtdốc,cóchỗgầnnhưdựngđứng.
Đáylòngsuối+411+412,rộng2225(m).Sátmépsuốibờphảigặpmộtkhối
sạtcổ,dài2030(m),dày56(m).
MặtcắtđịachấttuyếnIIbaogồm:
-

LớpAluvilòngsuối(lớp1):đátảnglẫnítcuộisỏi,kíchthướctảnglăn
0,20,7(m),lớpdày12(m).

-

Lớp phủ eluvi - deluvi (lớp 3): có thành phần sét pha, chứa nhiều

dămsạnvàđátảnglăn.Bềdàylớp1,52(m)bênvaitráivà00,6(m)
bênvaiphải.
-

Đá gốc: Hai bên vai đập và lòng suối đều gặp đá phiến bao gồm

granitogơnai, phiến amfibol, phiến thạch anh xêrixit và các dải đá
quaczit,màutừxámsángđếnxámsẫm.
-

Bênvaiphảicóđáphonghoávừaxuấtlộliêntụctừmépnướclên

+445. Đá khá cứng chắc nhưng thường bị nứt nẻ mạnh theo mặt phân
phiến.Đớiđáphonghoávừađếnđộsâu45(m).Khốisạttrọnglựccổ
dài2530(m),cao7(m),từmépsuốilêntới+420,cầnđượcbócbỏ.
-

Bên vai trái đá phiến phong hoá vừa lộ ra từ mép nước đến +417.

Lớpđáphonghoámạnhdày5m,tiếptheolàđáphonghoávừadày710
(m),dướicùnglàđáphonghoánhẹ.Từcaotrình+417trởlênđágốcbị
phủbởilớpphatàntích(lớp3)dày12(m).
Kếtquảthínghiệmépnướcchothấytrongđớiphonghoámạnhvàvừa,
đábịnứtnẻvàmấtnướctươngđốilớn.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 19 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

ĐánhgiáđiềukiệnđịachấtcôngtrìnhtuyếnIIcónhữngđiểmthuậnlợi
vàbấtlợinhưsau:
-

Tuyếnđậpnằmphíahạlưuđứtgãypháhuỷkiếntạophânchiađịa

tầngsố1,vìvậy,nềntuyếnđậptuybaogồmnhiềuloạiđácóthànhphần
thạchhọckhácnhautrongquátrìnhbiếnchất,nhưngvềtổngthểlàmột
lớpđátươngđốiđồngnhấtvềthànhphầnvàcấutrúc.
-

Sản trạng của đá dốc thoải, cắm về phía hạ lưu bờ phải là yếu tố

thuậnlợichoổnđịnhvàchốngthấmnềnđập.
-

Đáphonghoávừatuybịnứtnẻmạnhnhưngkhácứngchắc,cókhả

năngchịutảicao,cóthểthíchhợplàmnềnđậpbêtông,songcầnxửlý
chốngthấmnhưkhoanphụtximăngđếnhếtđớiphonghoávừa.
-

Bềdàylớpphủeluvi-deluvivàđớiđáphonghoámạnhởhaivaiđập

khônglớn,khốilượngbócbỏkhôngnhiều.
Bảngtổnghợpchỉtiêucơlícủađấtnềnvàđánềnbảng6;7Phụlục1.
1.4.2.2

Tuyếnđườngdẫnvànhàmáythủyđiện

1. Cửa vào:nằm bên phải thượng lưu của tuyến đập I và II, vách dốc
40430,lớpphủthựcvậtkhôngđángkể.
Mặtcắtđịachấttạicửavào,từtrênxuốngnhưsau:đớiđágranitơgơnai
phonghoánhẹ,cứngchắc,liềnkhốidày3,3(m);đáquaczitcứngchắcdày5,5m
vàdướicùnglàđáphiếnthạchanh-mica,phonghoánhẹkhácứngchắc.
Nền cửa vào từ cao trình +427 trở xuống là hoàn toàn trong đá phong
hoánhẹ.
2. Tuy nen dẫn nước:
Mặtcắtđịachấtdọctuynentừtrênxuốnggồmcáclớpđấtđánhưsau:
-

Lớpđấtphủdày27(m).

-

Đớiphonghoámạnh,nứtnẻnhiều,dày315(m).

-

Đớiđáphonghoávừa,dày540(m).

-

Đágốctươi,cứngchắc.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 20 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

ĐoạnđầutừK0K1+200:PhổbiếnlàđábiếnchấtcủahệtầngLũngPô
(PR1lp),đábịépphânphiếnhóamạnh,tạothànhtấmtrùnghợpvớimặtphân
phiến,thếnằmkháổnđịnhtừ6065045500tứclàcắtgầnvuônggócvớitim
tuynenvàmặtphânphiếnlàmvớitrầnvàsàntuynenmộtgóc40450.Đágốc
phonghoánhẹ.
ĐoạntừK1+200đếnthápđiềuáp:nằmhoàntoàndảicấutrúccổPoSen,
cắtngangkhốimagmabatolitPoSenvớicácphânvịđịatầngcấutạotừđábiến
chấtcổvàgranitoitcổ.Dọctuyếncòncóhiệntượngcàirănglượccácthểgranit
biotitkềcácđứtgãynộitầngtừsố5đếnsố14.
Trongđoạnnàycógặpcácđớiđáxungyếutạicácđứtgãysố5vàtạicác
đứtgãynộitầngsố6vàsố14.Cácđớiđánàycầnđượctínhđếnkhiđàotuy

nen,đểcóbiệnphápxửlýổnđịnhvòmvàchốngthấm.
Điều kiện địa chất thuỷ văn dọc tuy nen: dọc tuyến nước mặt gặp tạm
thờitạicáckherãnhxóitrênsườnnúivàomùamưa.
Nước dưới đất có thể gặp trong đới đá phong hoá và cũng có thể gặp
trongmộtsốkhenứt-đứtgãydẫnhoặcngậmnướccắtngangtuyếnvàsâutới
khuvựctuynen,nhấtlàkhuvựclâncậncácđứtgãysố5,số6vàsố14.
3. Giếng điều áp và đường ống áp lực
Tạivịtríthápđiềuáp,địatầngbaogồm10mlàđấtsétphanâuđỏ,ngay
bên dưới là đới đá granito gơnai phong hóa mạnh đến rất mạnh dày khoảng
10m,saucùnglàđágranitôgơnaiphonghoávừađếnnhẹxenlẫncáclớpđá
quaczitdàyrấtcứngchắc.Đểtránhxakhỏiđớixungyếucủađánềngặptạiđứt
gãy - khe nứt số 14, vị trí tháp điều áp nên dịch về phía hạ lưu tuyến 5075
(m).
Đườngốngáplựcbắtđầutừthápđiềuápởlưngchừngsườndốcvớiđộ
cao+497+500,kéodài850900(m)vớiđộdốctrungbình25300,đếnnhà
máyởchânnúibờphảisuốiNgòiPhátởcaođộ+140+142.Sườnđồiđược
phủbởicáccâycỏnhỏthưathớt.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 21 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Cấutrúcđịachấttạiđâytươngtựnhưtạicuốituyếntuynen,gồmcácđá
granitôgơnaivàgranitôgơnaibiotitamfibol.
Lớpphủdọctuyếnđườngốngdày15(m),bêndướilàđágranitogơnai
phonghoámạnh,dày810(m),dướicùnglàđágranitogơnaiphonghoánhẹ
đếntươi.
Tuycógặpkhenứt-đứtgãynộitầngsố15,nhìnchungđánềndọctuyến
cócấutạoổnđịnh,tínhliềnkhốicao.

Chưapháthiệnthấyhiệntượngtrượtsạtnàođángkểtạikhuvựcsườn
dốcđườngống.
Nước ngầm gặp dưới nền tháp điều áp thuộc loại bicacbonat canxi có
tínhxâmthựcyếu.
4. Nhà máy thuỷ điện
Vịtrínhàmáyđặtdướichânnúi,tạidảiđấttươngđốibằng,rộng2070
(m)caođộmặtđất+137+142(m).
Địatầngbaogồmlớpphủđấtsétđếnsétpha,gầnsátméprãnhsuốicạn
phíabênphảilàlớpsỏisạn,lẫnnhiềutảnglăn,dày13,5(m).Ngaydướilàđá
gốcgranithạtmịndạngkhối,rấtcứngchắc.
1.4.3 Điềukiệnđịachấtcôngtrìnhhồchứa
Khảnănggiữnướccủahồchứa:từcácđiềukiệnđịahình,địachấtthuỷ
vănvàđịachấtchophépkếtluậnkhôngcókhảnăngmấtnướctừhồNgòiPhát
sangcácthunglũngbêncạnh.Hướngduynhấtcóthểxảyralàtừthượnglưu
vềhạlưuđậpquakhenứt,mặtphânphiếntrongđáphiếnthuộchệtầngLũng
Pô.
Khảnăngsạtlởtáitạobờhồ:diệntíchmặthồnhỏ,lònghồthấp,sườn
đồitiếpxúcvớilònghồthoải,vìvậykhảnăngsạtlởvàtáitạobờhồkhócóthể
xảyra.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 22 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Khả năng ngập và bán ngập: trong phạm vi MNDBT +431, ven hồ Ngòi
Phátkhôngcóbấtcứmộtcơsởcôngnôngnghiệpnào.Diệntíchngậpchủyếu
làruộnglúanướccủanhândânđịaphương.
TrongkhuvựcdựánthuỷđiệnNgòiPhátchođếnnaychưapháthiệnmỏ
khoángsảnnàocótrữlượngcôngnghiệp.

1.5

Tìnhhìnhvậtliệu
Trongkhuvựcđầumốigặpphổbiếnhailoạiđất:
-

Đấtsétphanguồngốceluviởbờphảithềmsuốidày12(m),tận

dụnglàmvậtliệudính.
-

Đất eluvi - deluvi có thành phần sét pha lẫn dăm sạn phân bố ở

sườnđồibờphải,thượnglưucủatuyếnIIvàIIIvớibềdày24(m).
Dokhốilượngđấtđắpyêucầukhônglớn,trữlượngcácloạiđấtnêutrên
hoàntoànđápứngyêucầu.
-

Cát sỏi: Dọc lòng suối Ngòi Phát cát sỏi hầu như không có hoặc

khôngđángkểvàphânbốrảirác.Chủyếukhaitháctừmỏcáttrênsong
Chảy;cáchvịtrítuyếncôngtrìnhkhoảng60km.
-

Đá:tươngđốiphongphú.Đáxâmnhậpphânbốrấtrộngrãidọc

theohaisườnnúiPosen,sátbênphảiđườngtừBảnVượcvàoBảnXèo
và cách công trình đầu mối không xa. Tại khu vực nhà máy, đá granit
phânbốrấtphổbiến,cóthểlàmvậtliệutạichỗrấtthuậnlợi.
Cách tuyến đập khoảng 3km, trên đường Bản Xèo đi Mường Hum đá

Granitogơnaiphânbốrộng,đátươikhácứngchắc,thíchhợpdùngđáđểxây
hoặclàmđádăm.
Đáđàotừhốmóngcôngtrìnhvàtuynencókhốilượngtươngđốilớn,có
thểtậndụngđểxâydựng.
Bảngchỉtiêucơlícủavậtliệuđấtnềnvàđánềnbảng8;9Phụlục1.




Đồ án tốt nghiệp kỹ sư



Trang 23 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát




Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 24 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

CHƯƠNG2
TÌNHHÌNHDÂNSINHKINHTẾVÀHƯỚNGPHÁTTRIỂN
2.1

Dânsốvàxãhội
DựánthủyđiệnNgòiPhátđượcbốtrítạiđịabàn2xãBảnXèovàBản

Vược huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai. Hạ lưu nhà máy thuỷ điện Ngòi Phát là mỏ

đồngSinhQuyền.Vớikíchthướcvàquymôcôngtrìnhnhỏ,cácảnhhưởngvề
kinhtếxãhộidocôngtrìnhtrựctiếpgâyrachỉxảyratrongnộibộhuyệnBát
XátvàchủyếutạihaixãBảnXèovàBảnVược.
Bảng 2-1. Tình hình dân cư khu vực dự án
Thôngsốxãhội

Đơnvị

BảnXèo

Dền

BảnVược

Thàng
+Sốhộ

Hộ

274





+Dânsố

người

1534

2601

2434





tộc:

%

12,8

-Kinh

%

35,7

-Giáy

%

51,5

+ Thành phần dân

-Daođỏ

2.2

Tìnhhìnhpháttriểnkinhtế
CácthôngsốxãhộichủyếucủahuyệnBátXát:
-

Diệntíchđấttựnhiên105.021ha.

-

Dânsố(năm2000)là57.949người.

-

Mậtđộdânsố55,18người/km2.

-

Tỷlệtăngdânsốhàngnăm2,5%

2.2.1 Vềkinhtế
Nông nghiệp là hoạt động kinh tế chính. Trong bảng 2.2 thống kê diện
tíchvàsảnlượngcácloạicâytrồngcủahuyệntínhđếnnăm2000.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 25 Thiết kế đập thủy điện Ngòi Phát

Diệntíchnuôitrồngthuỷsản(cá)87,4ha

Vềchănnuôi:
-

Giacầm 140.180con.

-

Dê

2.390con.

-

Ngựa

5.125con.

-

Trâu

11.760con.

-

Bò

1.230con.

-

Heo

26.428con.

Bảng 2-2. Diện tích và sản lượng các loại cây trồng (đến năm 2000)
No.



Loạicây

Diệntích(ha)

Sảnlượng(tấn)





1

Câylươngthực



-Lúa

3380

14.523



-Ngô

2410

4.391



-Khoai

101

505



-Sắn

498

5.970

2

Cácloạicâykhác

287,3

Tínhchunggiátrịsảnlượngnôngnghiệpđạtkhoảng85tỷđồng.
TổngdiệntíchđấtlâmnghiệpcủahuyệnBátXáttínhđếnnăm2000là:

25.100ha, sản lượng khai thác lâm sản đạt 160m3 khối gỗ, 53.200secte củi
thước,262.000câytrenứaluồng.
Cơcấucôngnghiệpvàtiểucôngnghiệpcònnhỏbétrongcáchoạtđộng
kinhtếcủahuyện.Hiệnnaychỉcómộtvàicơsởchếbiếnnhỏnhư:
-

Xí nghiệpliêndoanhđồng ở xã BảnVượccó nhiệmvụ khaithác

quặngđồng,khaithácmỏsắtởxãAmứcsung
-

Khaithácđávàvậtliệuxâydựng

-

Sảnsuấtđồgỗ.