Công trình hồ chứa nước lộ lá
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.56 MB, 127 trang )
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
1
Gửi tin nhắn qua email or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản
cad và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1:
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ................................................................. 3
1.1 Vị trí công trình. ............................................................................................. 3
1.2 Điều kiện tự nhiên. ........................................................................................ 3
1.3 Điều kiện địa chất. ......................................................................................... 6
1.4 Tình hình vật liệu xây dựng. ........................................................................... 9
CHƯƠNG 2:
ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ .............................................. 10
2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế. ........................................................................... 10
2.2 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt
trong vùng. ......................................................................................................... 11
2.3. Nhu cầu dùng nước. .................................................................................... 11
2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi. .................................................................. 11
CHƯƠNG 3:
NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH. .................................. 13
3.1 Nhiệm vụ công trình..................................................................................... 13
3.2 Giải pháp công trình. .................................................................................... 13
3.3 Thành phần công trình. ................................................................................ 13
3.4 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế. ................................................... 13
3.5 Xác định các thông số hồ chứa. ................................................................... 14
3.6 Các phương án tuyến cụm công trình đầu mối. ............................................ 21
3.7 Hình thức công trình đầu mối. ..................................................................... 22
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO CÁC
PHƯƠNG ÁN 24
4.1 Tính toán điều tiết lũ. ................................................................................... 24
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT ...................................................................... 32
5.1 Xác định các kích thước cơ bản của đập. ...................................................... 32
5.2 Tính thấm qua đập đất. ................................................................................. 37
5.2.8. Tính tổng lượng thấm ............................................................................... 44
5.3 Kiểm tra ổn định đập đất. ............................................................................. 45
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN ............................................................. 32
6.1 Bố trí chung đường tràn. .............................................................................. 62
6.2 Tính thủy lực đường tràn. ............................................................................. 63
6.3 Chọn cấu tạo các bộ phận tràn. ..................................................................... 74
6.4 Kiểm tra ổn định tràn. .................................................................................. 77
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC .......................................... 83
7.1 Nhiệm vụ và các thông số tính toán .............................................................. 83
7.2 Xác định khẩu diện cống. ............................................................................. 85
7.3 Kiểm tra trạng thái chảy trong cống và tính toán tiêu năng. .......................... 90
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
2
7.6 Chọn cấu tạo cống ........................................................................................ 98
CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT ..................................................................................... 101
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM ....................................... 101
8.1 Mục đích và trường hợp tính toán .............................................................. 101
8.2 Tài liệu cơ bản và các yêu cầu thiết kế ....................................................... 101
8.3. Xác định các lực tác dụng lên cống ........................................................... 103
8.4 Xác định nội lực cống ngầm. ...................................................................... 108
8.5 Tính toán cốt thép. ..................................................................................... 115
8.6 Tính toán kiểm tra nứt. ............................................................................... 123
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 126
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
3
CHƯƠNG 1:
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1 Vị trí công trình.
Công trình hồ chứa nước Lộ Lá được xây dựng ở thượng nguồn suối Lộ Lá trên địa
bàn xã Kỳ Hoa cách thị trấn huyện Kỳ Anh khoảng 8 km về phía Tây và có vị trí địa lý
như sau:
+ Kinh độ Đông: 106015' 106030'
+ Vĩ độ Bắc: 17057' 18006'
+ Phía Bắc giáp xã Kỳ Hải, Kỳ Hà
+ Phía Nam giáp dãy núi Hoành Sơn và Kỳ Nam
+ Phía Đông giáp với Biển Đông
+ Phía Tây giáp với Kỳ Tân, Kỳ Thư
1.2 Điều kiện tự nhiên.
1.2.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo.
1.2.1.1 Địa hình của khu vực.
+ Địa hình, địa mạo vùng dự án:
- Dốc dần theo hướng Đông Bắc- Tây Nam.
- Phía Đông Bắc là dãi đất ven biển có cao độ từ +1 đến +5, tương đối rộng và bằng
phẳng thuận lợi cho bố trí khu công nghiệp.
- Phía Tây Nam là dãy Hoành Sơn có đỉnh cao nhất ở độ cao 1020m.
+ Địa hình, địa mạo vùng xây dựng:
Hồ Lộ Lá dự kiến nằm trên thượng nguồn suối Lộ Lá .Địa hình khu vực lòng hồ dốc
dần từ Đông sang Tây. Lòng hồ có diện tích khá rộng, khả năng chứa tương đối lớn.
1.2.1.2 Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Lộ Lá .
Bảng 1-1:Quan hệ Z ~F ~ V hồ chứa nước Lộ Lá
Z(m)
7,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00
24,00
F( 106 m2 )
0,000
0,056
0,175
0,242
0,346
0,454
0,583
0,974
1,392
Z(m)
26,00
28,00
30,00
32,00
34,00
36,00
38,00
40,00
V( 106 m3 )
0,000
0,019
0,058
0,081
0,115
0,151
0,194
1,735
4,088
F( 106 m2 )
2,027
2,592
3,467
4,066
4,762
5,283
5,897
6,588
V( 106 m3 )
7,487
12,090
18,130
25,660
34,480
44,510
55,700
68,150
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
4
Bảng 1-2
Biểu đồ quan hệ Z-F
7,000
6,000
Cao độ
5,000
4,000
Z-F
3,000
2,000
1,000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Diên tích
Bảng 1- 3
Cao độ
Biểu đồ quan hệ Z-V
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
Z-V
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17
Dung tích
1.2.2 Tình hình khí tượng thủy văn.
1.2.2.1 Khái quát điều kiện chung của lưu vực.
- Khí hậu nhiệt đới gió mùa
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10.
- Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
- Lượng mưa trung bình nhiều năm: Xo = 3100 (mm)
- Mạng lưới sông ngòi dày đặc, sông chảy ngoằn ngoèo, uốn khúc, có độ dốc tương
đối lớn.
- Diện tích lưu vực
: F=36.2 (km2)
- Chiều dài sông chính
: L = 18,5 (km)
- Tổng chiều dài sông nhánh
: l=25 (km)
- Độ dốc lòng sông chính tính đến tuyến công trình: 17%o
- Độ dốc sườn dốc 295%o.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
5
1.2.2.2 Điều kiện khí tượng.
+ Nhiệt độ: - Nhiệt độ năm trung bình
: 24oC
- Nhiệt độ trung bình cao nhất
: 29,8 oC.
- Nhiệt độ trung bình thấp nhất
: 17,5 oC.
- Nhiệt độ cao nhất
: 42oC
- Nhiệt độ thấp nhất
: 6,6oC
+ Bốc hơi: - Lượng bốc hơi lớn nhất
: 237,4 mm (tháng 7)
- Lượng bốc hơi nhỏ nhất :
: 33.3 mm (tháng 2)
+ Độ ẩm: - Độ ẩm tương đối năm trung bình : 44%
- Mùa mưa độ ẩm đạt
: 88-91%
- Mùa nắng nóng độ ẩm thấp nhất : 70% (tháng 7)
+ Mưa: - Lượng mưa năm lớn nhất : Xo = 3100 mm/năm
- Lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 11.
- Lượng mưa lớn nhất vào tháng 10 hàng năm.
+ Gió: - Từ tháng 5 đến tháng 10 : Gió Đông Nam, Tây Nam.
- Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau: Gió Đông Bắc.
Theo số liệu thống kê quan trắc gió lớn nhất các hướng tại trạm Kỳ Anh như sau:
- Tốc độ gió lớn nhất trong năm:
Vmax=30,0 m/s
- Tốc độ gió lớn nhất trung bình nhiều năm Vtb=26,4 m/s
- Thời gian gió thổi liên tục: t=6 giờ.
1.2.2.3 Điều kiện thuỷ văn công trình.
+ Lượng mưa: - Lượng mưa năm trung bình Xtb=2899 m
- Lượng mưa năm thiết kế X80%=2316 mm
+ Kết quả phân phối lượng nước năm thiết kế:
Bảng 1-2:Phân phối lượng nước năm thiết kế
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII VIII
3
Q m /s 1,634 1,190 0,657 0,648 0,687 0,556 0,538 1,971
IX
3,963
X
5,521
XI
5,111
XII
4,628
WQ
4.377 2.879 1.760 1.680 1.840 1.441 1.441 5.279 10.272 14.787 13.248 12.396
(106 m3)
- Mưa 1 ngày max trung bình : Xtbmax=285,8 mm
- Mưa 1 ngày max P=0,2% : X0.2% = 960 mm
- Mưa 1 ngày max P=1% : X1% = 763 mm
Bảng 1-3:Bảng phân phối bốc hơi
Tháng I
II
III
IV V
VI
VII
VIII IX
X
XI
XII Tổng
∆Z
44,6 33,3 44,6 66,3 138,4 185,6 237,4 177,0 93,6 72,0 65,0 63,2 1221
(mm)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
6
1.3 Điều kiện địa chất.
1.3.1 Địa chất toàn lưu vực.
Lòng hồ Lộ Lá có đất đá có tuổi Jura trung thuộc hệ Đồng Trầu gồm có các loại
Ryôlít có kiến trúc phoc phia dạng khối cuội kết, sạn kết, thành phần chủ yếu là Thạch
Anh xen các lớp mỏng bột kết đá phiến sét….Đáy hồ tầng trầm tích đệ tứ có chổ dày
5m, chủ yếu là a sét nặng tạo thành sân phủ chống thấm rất tốt.
1.3.2 Địa chất tuyến đập.
+ Lớp 1- Đất bề mặt – kí hiệu (1)
Đất bề mặt, á sét lẫn sạn sỏi, 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.
+ Lớp2 – Bùn á sét kí hiệu (1a)
Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy. Lớp này chỉ gặp ở
hố KT1 (K1+296m) dày 1.5m.
+ Lớp 3- Cát cuội sỏi – kí hiệu (1b)
Cát cuội sỏi lòng sông, màu xám vàng đốm đen, trạng thái rời rạc. Diện phân bố
hẹp, chỉ gặp ở hố khoan KM3, dày 3,0m.
+ Lớp 4 – Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)
Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp toàn
tuyến. Chiều dày: dày nhất 2.5m (HĐ7) bé nhất 0,6m (KM1).
+ Lớp5 – Đất sét – kí hiệu (2a)
Đất sét, màu vàng nhạt, thành phần chủ yếu là hạt bụi, trạng thái cứng. Nguồn
gốc bồi tích (aQ). Lớp này chỉ gặp ở hố đào HĐ6 dày 1,3m.
+ Lớp 6 – Đất sét lẫn vón kết laterit - kí hiệu ( 2b)
Đất sét lẫn vón kết laterít, màu xám xanh nhạt, đốm đen, trạng thái nữa cứng.
Lớp này chỉ gặp ở hố đào (HĐ6) dày 1,3m.
+Lớp 7 – Cát pha - ký hiệu (3a)
Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm. Diện phân bố hẹp chỉ gặp ở hố đào
HĐ2 dày 0.4m và hố khoan máy KM2 dày 2.5m, chiều dày trung bình 1,5m.
+Lớp 8 – Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)
Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng. Diện phân bố từ
K0 đến K1+8. Dày nhất 2,5m (HK2) bé nhất 2.4 (HK1).
+Lớp 9 – Đá cát bột kết phong hoá mạnh – kí hiệu (4)
Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng. Diện phân bố từ hố
HĐ1 đến hố KM3, chiều dày trung bình 4m. Hệ số thấm K = 1.6*10-5
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
7
+Lớp 10 – Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa – Kí hiệu (5)
Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen. Diện phân bố rộng
từ hố KM1 – KM3. Hệ số thấm K= 2.6*10-5
+Lớp 11 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – kí hiệu (6)
Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh cứng. Diện phân bố kéo dài
từ K0-K1+008.
+Lớp 12 – Sét pha - kí hiệu (3b)
Sét pha màu nâu đỏ lẫn ít sạn, trạng thái nén chặt vừa. Trong tuyến đập lớp này
gặp ở hố HĐ7 dày 0.5m.
+Lớp 13- Đá granit phong hoá mãnh liệt - kí hiệu (4a)
Đá granit phong hoá mãnh liệt, màu xám xi măng, vàng, nâu đỏ, trạng thái
cứng. Trong tuyến đập lớp này chỉ gặp ở hố HD7, chiều dày chưa xác định.
1.3.3 Địa chất tuyến tràn.
+Lớp 1- Đất bề mặt – kí hiệu (1)
Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, 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 – Bùn á sét – kí hiệu (1a)
Bùn á sét lẫn thân cây lá cây, màu xám đen, trạng thái chảy. Lớp này chỉ gặp ở
hố HĐ13, và HĐ14, dày trung bình 1m.
+Lớp 3 – Hỗn hợp sạn sỏi – kí hiệu (1c)
Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu xám đen, xám vàng, trạng thái kém chặt. Phân bố
từ HĐ13 đến HĐ14, dày trung bình 1,3m.
+Lớp 4 – Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2c)
Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét, màu nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp toàn
tuyến. Chiều dày, dày nhất 2.0m (KM5) bé nhất 0.7m (HĐ9).
+Lớp 5 – Cát pha - Kí hiêu (3a)
Cát pha màu xám vàng, lẫn ít sạn, trạng thái mềm, lớp này gặp ở hố HĐ9 đến
HĐ12, dày trung bình 1,2m.
+Lớp 6 – Đá granít phong hoá mãnh liệt thành đất – kí hiệu (4a)
Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám xi măng, nâu đỏ, trạng
thái cứng. Diện phân bố rộng khắp khu vực, chiều dày trung bình 3.5m
+Lớp 7 – Đá Granít phong hoá mạnh – Kí hiệu (5a)
Đá Granít phong hoá mạnh, màu nâu vàng đốm đen, đá nứt nẻ vỡ vụn, trạng
thái kém cứng chắc.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
8
+Lớp 8 - Đá Granít phong hoá vừa – nhẹ- kí hiệu (6a)
Đá Granít phong hoá vừa – nhẹ, màu xám đốm đen. Lớp này gặp ở hố KM4, và
KM5 chiều dày chưa xác định
1.3.4 Địa chất tuyến cống.
+Lớp 1- Đất bề mặt – kí hiệu (1)
Đất bề mặt, á sét lãn sạn sỏi, 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 – Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét - kí hiêu (2)
Hỗn hợp sạn sỏi và đất á sét , màu nâu vàng. Diện phân bố gần rộng khắp toàn
tuyến. Chiều dày trung bình1.3m
+Lớp 3 – Cát pha - ký hiệu (3a)
Cát pha màu xám vàng, trạng thái mềm. Thành phần chủ yếu là hạt cát. Diện
phân rộng khắp toàn tuyến, chiều dày trung bình 2,5m
+Lớp 4 – Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt - Kí hiêu (3)
Đá cát bột kết phong hoá mãnh liệt thành đất, màu xám vàng, xám xi măng.
Trạng thái cứng. Diện phân bố rộng khắp khu vực, dày trung bình 2,5m.
+Lớp 5 – Đá cát bột kết phong hoá mạnh – kí hiệu (4)
Đá cát bột kết phong hoá mạnh, màu xám đen, nâu vàng. Diện phân bố rộng
khắp toàn tuyến, chiều dày 4.0m. Hệ số thấm K = 1.6*10-4
+Lớp 6 – Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa – Kí hiệu (5)
Đá cát bột kết xen phiến sét phong hoá vừa, màu xám đen. Diện phân bố rộng
khắp toàn tuyến, dày 10m. Hệ số thấm K= 2.6*10-5
+Lớp 7 - Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – kí hiệu (6)
Đá cát bột kết phong hoá nhẹ – tươi, màu xám xanh. Diện phân bố rộng khắp toàn tuyến,
chiều dày chưa xác định
1.3.5 Điều kiện địa chất thủy văn.
-
Nguồn nước mặt:
Khu vực dự án chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều. Vùng cửa sông Quyền,
suối Lộ Lá đều bị nhiểm mặn xẩy ra trong khoảng tháng 4 đến tháng 8. Sự xâm nhập
mặn gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt của vùng hạ lưu
của các con sông.
Qua thăm dò một số công trình đã xây dựng trong vùng dự án, như các giếng
khoan, giếng đào với các chiều sâu khác nhau từ 5 m đến 40 m nhưng trử lượng và
chất lượng được đánh giá không đảm bảo nên việc khai thác nước ngầm khó có thế
đáp ứng được cho yêu cầu của dự án.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
9
1.4 Tình hình vật liệu xây dựng.
Vật liệu đất đắp đập gồm 3 bãi.
+ Bãi vật liệu A: Bãi nằm phía thượng lưu vai hữu tuyến đập, với diện tích
530.000 m2. Cự ly vận chuyển trung bình khoảng 1,5 km.
+ Bãi vật liệu B: Bãi nằm phía thượng lưu vai tả tuyến đập, với diện tích
272.000 m2.
+ Bãi vật liệu C: Bãi nằm phía hạ lưu vai hữu tuyến đập, với diện tích 70.000 m2.
*Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp.
Đất đắp có các chỉ tiêu cơ lý sau:
-
Góc ma sát trong: bh 16,80 tn 19, 20
-
Lực dính đơn vị: Cbh 1, 74(T / m 2 ) Ctn 2, 79(T / m 2 )
-
Dung trọng : tn 1,8(T / m3 ) , bh 2, 03(T / m3 )
- Hệ số thấm : K=3.10-7 (m/s)
+ Đá : mỏ đá cách đầu mối khoảng 5km hiện đang khai thác, trữ lượng và chất
lượng đảm bảo.
+ Cát: các mỏ cát ngay khu vực công trinhh hiện đang được khai thác phục vụ
xây dựng trữ lượng dồi dào.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
10
CHƯƠNG 2:
ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế.
2.1.1 Dân số và xã hội.
+ Dân số toàn vùng dự án : 42.598 người
Trong đó: - Tổng số hộ: 10.075 hô
-
Thành phần dân tộc: kinh
+ Ngành nghề chính: Sản xuất nông nghiệp, khai thác lâm sản và hải sản (nhựa
thông, trồng rừng, đánh cá..)
Bảng 2-1: Tình hình dân sinh kinh tế.
Dân số
42598
Số hộ
10075
Số hộ nghèo
2767
Số hộ đói
62
2.1.2 Tình hình sản xuất công nghiệp.
Ngày 23/10/1997 Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định số 904TTG về việc
phê duyệt định hướng quy hoạch Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng. Quyết định
nêu rõ: '' Khu công nghiệp cảng biển Vũng áng là một trong những khu công nghiệp
tập trung thuộc vùng Bắc Trung Bộ, là đầu mối giao thông liên vùng và quốc tế. Một
trung tâm thương mại của vùng Bắc Trung Bộ''.
Giai đoạn từ nay đến 2020 dân số 120.000 người
Hiện nay khu công nghiệp cảng Vũng áng đang trong thời gian xây dựng. Vấn
đề cấp nước sinh hoạt và nước cho công nghiệp của vùng dự án hiện tại mới có một hồ
Kim Sơn nhưng trữ lượng còn ít. Do đó nước để cung cấp cho khu công nghiệp và
dân dụng trong vùng dự án là hết sức cần thiết, cấp bách và là một đòi hỏi rất bức thiết.
2.1.3 Tình hình sản xuất nông nghiệp.
Trong 8 xã vùng hưởng lợi thì chỉ có thị trấn Kỳ Anh, các xã Kỳ Thịnh, Kỳ
Trinh, Kỳ Hoa đã phần nào chủ động được nguồn nước tưới, nước sinh hoạt, còn lại
các xã khác như Kỳ Long, Kỳ Phương, Kỳ Liên, Kỳ Lợi, nước sản xuất nông nghiệp
và nước sinh hoạt đang là vấn đề gay gắt, bức súc. Về mùa khô hạn nhiều xã phải đi xa
3-4 km để chở nước về ăn uống. Còn nước cho sản xuất, nước cho Trâu Bò, thì hoàn
toàn bó tay, nhìn trời. Vì vậy năng xuất cây trồng thấp: Lúa 3 tấn/ha; màu 2 tấn/ha.
2.1.4 Cơ sở hạ tầng.
+ Về y tế: Vùng dự án có 8 trạm y tế nằm ở trung tâm của xã, chất lượng điều
trị và phòng chống dịch bệnh tương đối tốt.
+ Về giáo dục: Vùng giáo dục có 11 trường tiểu học, 9 trường phổ thông cơ sở
và 2 trường phổ thông trung học (trong đó 1 trường bán công).
+ 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 2 trục đường chính đi qua đó là tuyến
đường quốc 1A chạy từ Bắc vùng dự án đến Nam dự án và đường Việt Lào bắt đầu từ
thị trấn Kỳ Anh. Còn lại là các đường liên thôn, liên xã có 1 số đường đã được rải
nhựa. Cảng biển nước sâu Vũng áng đã đi vào hoạt động nên giao thông thuỷ cũng rất
thuật lợi.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
11
2.2 Hiện trạng các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt
trong vùng.
Bảng 2-2: Hiên trạng các công trình thủy lợi.
Năng lực thiết kế
TT
Tên công trình
1
2
3
4
5
Đập dâng Suối Lộ Lá
Hồ Tàu Voi
Hồ Mộc Hương
Hồ Kim Sơn
Tổng cộng
Diện tích thực tưới
DT Tưới
(ha)
Cấp nước SH
(m3)
DT Tưới
(ha)
Cấp nước SH
(ha)
700
932
250
540
2422
0
0
0
3,6 Triệu
3,6 Triệu
460
932
150
540
2082
0
0
0
3,6 Triệu
3,6 Triệu
2.3. Nhu cầu dùng nước.
- Giai đoạn từ nay đến năm 2020 công suất 200.000m3/ngày đêm. Tương ứng
73.000.000 m3/năm.
Bảng 2-3: Nhu cầu dùng nước trong năm.
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
W q
3.408 3.896 4.619 5.565 6.677 6.780 3.674 2.652 3.947 5.514 5.627 5.642
(106m3/s)
2.4 Sự cần thiết phải đầu tư thủy lợi.
2.4.1 Yêu cầu phát triển kinh tế:
Trong Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã khẳng định: Phấn đấu cho ra
đời các khu công nghiệp như: Vũng áng, Hồng Lĩnh, Gia Lạch ….Tốc độ tăng trưởng
giá trị công nghiệp kể cả xây dựng 20 22%. Để làm được điều đó phải cần thiết tập
trung xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặc biệt là các công trình thuỷ lợi để cấp nước
cho sản xuất, nước cho sinh hoạt trong các khu công nghiệp.
2.4.2 Yêu cầu phát triển xã hội.
Đại hội Đảng bộ tĩnh Hà Tĩnh lần thứ 15 đã khẳng định:
+ Về dân số: ổn định 1,32 triệu người.
+ Về văn hoá: Tập trung làm tốt công cuộc vận động toàn dân đoàn kết xây
dựng đời sống văn hoá, nâng cao mức hưởng thụ văn hoá cho nhân dân.
+ Về giáo dục-đào tạo: Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, quan tâm đào
tạo nghề, tập trung phổ cập cơ sở, thực hiện xã hội hoá giáo dục.
+ Về y tế và chăm sóc sức khoẻ nhân dân: Quan tâm đến các chương trình y tế
quốc gia, nâng cao chất lượng khám chữa bệnh của các tuyến từ tĩnh đến cơ sở.
+ Tập trung xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm một cách tích cực, thiết
thực có hiệu quả.
+ Giải quyết tích cực các vấn đề tiêu cực xã hội.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
12
2.4.3 Yêu cầu bảo vệ môi trường.
Về địa hình, địa mạo vùng dự án rất đa dạng, đồng bằng có, trung du có, rừng
núi có nên hệ sinh thái thực vật ở đây rất phong phú. Hiện tại nhân dân trong vùng một
phần sống nhờ khai thác hải sản, lâm sản, buôn bán thú rừng. Để có thể bảo vệ tài
nguyên ngăn chặn khai thác lâm sản, buôn bán thú rừng trái phép thì cần phải tạo
công ăn việc làm, tạo lập một cuộc sống ổn định cho nhân dân. Như vậy cần phải hình
thành các khu công nghiệp.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
13
CHƯƠNG 3:
NHIỆM VỤ VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH.
3.1 Nhiệm vụ công trình.
Theo tài liệu qui hoạch của khu công nghiệp Vũng áng, cấp nước theo:
- Giai đoạn nay đến năm 2020 công suất 200.000m3/ngày đêm. Tương ứng
73.000.000 m3/năm.
Cung cấp nước tưới cho 540ha đất nông nghiệp.
3.2 Giải pháp công trình.
Như đã phân tích ở phần tài nguyên nước và nhiệm vụ công trình:
+ Về nguồn nước ngầm trong vùng dự án trữ lượng ít, chất lượng nước không
đảm bảo.
+ Về nguồn nước mặt trong vùng dự án từ 2 con sông Quyền và Suối Lộ Lá về
mùa khô bị nhiễm mặn, phạm vi ảnh hưởng lớn.
+Dựa vào lượng nước đến và nhu cầu dùng nước hàng tháng trong năm từ
tháng VIII đến tháng I lượng nước đến lớn hơn lượng nước dùng. Còn tháng II đến
tháng VII lượng nươc đến nhỏ hơn nước dùng nên ta phải xây dựng hồ chứa để điều
tiết nguồn nước dùng nhằm đáp ứng nhu cầu dùng nước của toàn vùng nằm trong khu
vực hưởng lợi.
3.3 Thành phần công trình.
Công trình hồ chứa nước Lộ Lá bao gồm 3 hạng mục chính sau:
Công trình đầu mối gồm: - Đập dâng nước tạo hồ bằng vật liệu đất đắp.
- Tràn xả lũ.
- Cống lấy nước
- Hệ thống kênh tưới để dẫn nước tới khu tưới.
3.4 Cấp bậc công trình và các chỉ tiêu thiết kế.
3.4.1 Cấp công trình.
- Theo năng lực phực vụ công trình phục vụ tưới cho 540ha, tra bảng 2.1
TCXDVN 285–2002 thi diện tích tưới < 2000ha →Công trình cấp IV.
- Dựa vào dung tích hồ chứa 58 triệu m3, ta tra bảng quan hệ Z-V, nên ta sơ bộ chọn
chiều cao đập trong khoảng (30÷ 35) (m), tra bảng 2 - 2 TCXDVN 285 – 2002 với
loại công trình thủy là đập, vật liệu đất đá, lọai đất nền cuội sỏi (nhóm B ) → Công
trình cấp III.
Dựa theo hai điều kiện trên ta sơ bộ xác định được công trình cấp III.
3.4.2 Các chỉ tiêu thiết kế.
sau:
Công trình cấp III, dựa vào các tiêu chuẩn ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế
+Tra TCXDVN 285 – 2002 ta có:
- Tần suất thiết kế:
P = 1%
- Tần suất kiểm tra:
P = 0,2%
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
14
- Tần suất đảm bảo tưới:
P = 75%
- Tần suất đảm bảo cấp nước: P = (80÷95) %
+Hệ số lệch tải:
- Trọng lượng bản thân công trình:
n = 1,05; 0,95
- Áp lực thẳng do trọng lượng đất gây ra:n = 1,1
- Áp lực bên của đất:
n = 1,2
- Áp lực bùn cát:
n = 1,2
- Áp lực thủy tĩnh, sóng, gió, thấm:
n = 1
- Tải trọng gió:
n = 1,2; 0,8
- Tải trọng do động đất:
n = 1,1
+Hệ số tổ hợp tải trọng:
- Tổ hợp tải trọng cơ bản: nc = 1
- Tổ hợp tải trọng đặc biệt: nc = 0,9
+Hệ số điều kiện làm việc: m =1
+Tuổi thọ công trình: T = 75 năm.
+Tra 14TCN 157 – 2005, ta có:
- Chiều cao an toàn của đập:
Ứng với MNDBT a = 0,7 (m)
Ứng với MNLTK a = 0,5 (m)
Ứng với MNLKT a = 0,2 (m)
- Tần suất gió thiết kế:
Ứng với MNDNT: P = 4%
Ứng với MNLTK: P = 50%
+Hệ số an toàn ổn định của mái đập [K]:
- Tổ hợp tải trọng cơ bản: [K] = 1,30
- Tổ hợp tải trọng đặc biệt: [K] = 1,10
- Hệ số đảm bảo: Kn = 1,15
3.5 Xác định các thông số hồ chứa.
3.5.1 Tính toán cao trình mực nước chết (MNC).
3.5.1.1 Khái niệm.
- Dung tích chết (Vo) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết
dòng chảy, là phần dung tích nằm ở dưới cùng của hồ chứa nên còn gọi là dung tích lót
đáy. Dung tích chết chính là giới hạn dưới của hồ chứa.
- Mực nước chết (Ho) là mực nước tương ứng với dung tích chết Vo. Mực nước
chết và dung tích chết có quan hệ với nhau theo đường quan hệ Z – V.
3.5.1.2 Nguyên tắc tính toán.
Do hồ chứa có nhiệm cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt nên MNC
trong hồ được xác định theo 2 điều kiện:
- ĐK 1: Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
15
- ĐK 2: Đảm bảo tuổi thọ công trình thì Vc phải đảm bảo lớn hơn dung tích bùn
cát lắng đọng trong suốt thời gian hoạt động của công trình.
3.5.1.3 Tính toán cụ thể.
a. Xác định theo nhiệm vụ trữ bùn cát.
MNC = Zbc + δ + h.
(4-1)
Trong đó: Zbc – Cao trình lắng đọng bùn cát.
δ – Chiều dày lớp đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống, là khoảng cách cần
thiết để tránh bùn cát bị cuốn vào cống. Theo kinh nghiệm, δ = (0,4 – 0,7) m, ta chọn
δ = 0,5 (m)
h – Độ sâu cần thiết để lấy nước vào cống, chọn h = 1(m).
Dung tích chết có nhiệm vụ tích hết phần bùn cát bồi lắng trong hồ chứa trong
thời gian hoạt động của công trình.Tức là :
Vc Vbl VL Vd
(4-2)
Trong đó : Vbl là tổng dung tích bùn cát bồi lắng
VL là dung tích bồi lắng cùa bùn cát lơ lửng
Vd là dung tích bồi lắng của bùn cát di đáy
Dung tích bồi lắng bùn cát lơ lửng:
VL Kbl
RL .T
(4-3)
Trong đó :
+ Kbl là hệ số phản ánh khả năng bồi lắng của bùn cát lơ lửng đến hồ.
Lấy Kbl = 0,8 (tức là 80% bùn cát lơ lửng bồi lắng còn 20% sẽ chuyển xuống hạ
lưu công trình)
+ là dung trọng riêng của bùn cát, = 0,65 (T/m3)
+T là thời gian tính toán. T = 75 năm
+RL là lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân nhiều năm : RL Q0
là mật độ bùn cát. = 159 (g/m3)
Qo là lưu lượng dòng chảy bình quân trong thời gian tính toán.
Qo = 1,350 m3/s
→ RL = 159.1,35 = 214,65 (g/s)
Thay các giá trị vào (4-2) ta được :
0,21465.75.365.24.60.60
VL 0,8
624849,45m3
650
Dung tích bồi lắng bùn cát di đẩy được tính theo một tỷ lệ nào đó so với bùn cát
lơ lửng : Vd VL
(4-4)
Đối với vùng núi thì hệ số tỷ lệ 0,1 0,3 .Lấy 0,2
Vd 0, 2.624849, 45 124969,89 m 3
Vậy tổng dung tích bùn cát bồi lắng là :
Vbl = 624849,45 + 124969,89 = 749819,34 m3.
Từ giá trị Vbl = 749819,34 m3 tra Z~V ta được cao trình bùn cát lắng đọng là:
bc 20, 72 (m) →MNC = 20,72 + 0,5 + 1 = 22,22 (m)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
16
b. Xác định theo điều kiện tự chảy.
Theo yêu cầu tự chảy thì MNC cần phải đáp ứng yêu cầu mực nước tự chảy ở
đầu kênh: Ho ≥ Zmin
(4-5)
Z
= Z
+ h
(4-6)
min
đk
tt
Trong đó: Zmin – Cao trình tự chảy.
Zđk – Cao trình mực nước tự chảy ở đầu kênh, Zđk=22,5 m
htt – Tổn thất cột nước qua cống, htt = 0,5 (M).
=>Zmnc= Zđk + htt =22,5 + 0,5 = 23,0 m. Tra (ZW) => Vc = 2,91.106m3
Kết hợp 2 trường hợp ta chọn Zmnc= 23,0 m => Vc = 2,91.106m3
3.5.2 Xác định MNDBT và dung tích hiệu dụng Vh.
3.5.2.1 Khái niệm.
- MNDBT là mực nước cao nhất cho phép ở trong hồ trong thời gian dài ứng
với điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường của hồ chứa.
- Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT và
MNC. Vh chính là phần dung tích tham gia vào đều tiết dòng chảy.
3.5.2.2 Nguyên lý tính toán.
+ Dựa vào phương trình cân bằng nước:
Q1 Q2
q q
Dt 1 2 Dt V2 V1
2
2
Δt: Thường lấy là 1 tháng.
Q1, Q2: Lưu lượng nước đến đầu và cuối tháng.
q1, q2: Lưu lượng nước dùng đầu và cuối tháng.
V1, V2: Dung tích hồ đầu và cuối tháng.
+ Dựa vào các đặc trưng địa hình: Quan hệ Z ~ V; Z ~ F.
(4-7)
3.5.2.3 Trường hợp tính toán.
Bảng 3 -1: Lượng nước đến và nhu cầu dùng nước của năm thiết kế
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
XI
XII
WQ
4.377 2.879 1.760 1.680 1.840 1.441 1.441 5.279 10.272 14.787 13.248 12.396
(106m3)
Wq
3.408 3.896 4.619 5.565 6.677 6.780 3.674 2.652 3.947 5.514 5.627 5.642
(106m3)
3.5.2.4 Nội dung tính toán.
a. Tính dung tích hồ khi chưa kể tổn thất.
Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 3-2. Diễn giải Bảng 3-2 như sau :
- Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn.
- Cột (2): Số ngày trong từng tháng.
- Cột (3) : Tổng lượng nước đến trong tháng.
- Cột (4) : Tổng lượng nước dùng trong tháng.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
17
- Cột (5) và (6) : Chênh lệch giữa lượng nước đến và lượng nước dùng.
WQ - Wq > 0 thì ghi vào cột (5)
WQ - Wq < 0 thì ghi vào cột (6)
- Cột (7) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết). Cột (7) là luỹ
tích của cột (5) với điều kiện lượng nước trữ không quá Vh.
- Cột (8) : Lượng nước xả thừa (khi lượng nước trữ vượt quá Vh).
- Cột (9): Dung tích hồ khi chưa kể tổn thất.
Bảng 3-2: Bảng tính Vh khi chưa kể tổn thất.
Tháng
Số
ngày
1
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII
Tổng
2
31
30
31
30
31
30
29
31
30
31
30
31
365
Tổng lượng nước
Nước
Nước
đến
dùng
WQ
Wp
6
3
(10 m ) (106 m3)
3
4
5.279
2.652
10.272
3.947
14.787
5.514
13.248
5.627
12.396
5.642
4.377
3.408
2.879
3.896
1.76
4.619
1.68
5.565
1.84
6.677
1.441
6.78
1.441
3.674
71.400
58.001
∆V=(Q-q) ∆t
Phương án trữ
Dung tích
V+
V-
kho
Xả thừa
6 3
6 3
(10 m ) (10 m )
Vtru
Wxa
6
3
(10 m ) (106 m3)
5
6
7
8
2.627
2.627
6.325
8.952
9.273
18.225
7.621
20.17
5.676
6.754
20.17
6.754
0.969
20.17
0.969
1.017
19.153
2.859
16.294
3.885
12.409
4.837
7.572
5.339
2.233
2.233
0
Vh =
20.170
13,399
Vho
(106
m3)
9
5.537
11.862
21.135
23.08
23.08
23.08
22.063
19.204
12.409
10.482
5.143
2.91
b. Tính dung tích hồ khi có kể đến tổn thất.
Kết quả tính toán thể hiện trong Bảng 3-3. Diễn giải Bảng 3-3 như sau :
- Cột (4) : Dung tích hồ khi chưa kể đến tổn thất.
- Cột (5) : Dung tích hồ trung bình khi chưa kể tổn thất. Vtb
-
Vd Vc
2
Cột (6) : Diện tích mặt thoáng trung binh, tra theo F – V.
Cột (7): Tổn thất bốc hơi từng tháng.
Cột (8) : Lượng tổn thất bốc hơi từng tháng Wbh = ∆Zi . Fi
Cột (9) : Lượng tổn thất thấm từng tháng. Wth = 1%Vh
Cột (10) : Tổng tổn thất trong từng tháng, (10) = (8) + (9)
Cột (11), (12) : Lượng nước thừa và thiếu trong từng tháng có kể đến tổn
thất.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
18
- Cột (13) : Quá trình lượng nước có trong hồ (kể từ mực nước chết) khi đã kể
đến tổn thất.
- Cột (14): Lượng nước xả thừa.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
19
Bảng 3-3: Bảng tính Vh khi có kể đến tổn thất
WQ
Tháng (106
m3)
1
2
VIII 5.279
IX
10.27
X
14.79
XI
13.25
XII
12.4
I
4.377
II
2.879
III
1.76
IV
1.68
V
1.84
VI
1.441
VII
1.441
Tổng 71.400
Wq
Vho
Vhtb
Ftb
∆Zbh
(mm)
Wbh
Wth
Wtt
W'q
V+
(106m3)
V-
Vtru
Vxa
4
2.91
5.537
11.86
21.14
23.08
23.08
23.08
22.06
19.2
15.32
10.48
5.143
2.91
5
4.224
8.700
16.499
22.108
23.080
23.080
22.572
20.634
17.262
12.901
7.813
4.027
6
1.4173
2.1758
3.2307
3.7834
3.8608
3.8608
3.8203
3.6662
3.3412
2.7094
2.067
1.3811
7
177
93.6
72
65
63.2
44.6
33.3
44.6
66.3
138.4
185.6
237.4
8
0.251
0.204
0.233
0.246
0.244
0.172
0.127
0.164
0.222
0.375
0.384
0.328
9
0.055
0.119
0.211
0.231
0.231
0.231
0.221
0.192
0.153
0.105
0.051
0.029
10
0.306
0.322
0.444
0.477
0.475
0.403
0.348
0.356
0.375
0.480
0.435
0.357
2.958
4.269
5.958
6.104
6.117
3.811
4.244
4.975
5.940
7.157
7.215
4.031
12
1.365
3.215
4.260
5.317
5.774
2.590
22.520
13
2.321
8.323
17.153
22.520
22.520
22.520
21.155
17.941
13.681
8.364
2.590
0.000
14
1.776
6.279
0.566
8.621
(106m3)
3
2.652
3.947
5.514
5.627
5.642
3.408
3.896
4.619
5.565
6.677
6.78
3.674
58.001
11
2.321
6.003
8.829
7.144
6.279
0.566
Vh =
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
20
Bảng 3-4: Bảng tính Vh khi có kể đến tổn thất
V+
V-
Vtru
Vxa
11
12
13
14
0.052 0.298
2.950
2.329
2.329
0.198
0.112 0.311
4.258
6.014
8.343
3.1074 72
0.224
0.201 0.424
5.938
8.849
17.192
22.746
3.8342 65
0.249
0.254 0.504
6.131
7.117
22.646 1.663
25.43
25.430
4.0477 63.2
0.256
0.254 0.510
6.152
6.244
22.646 6.244
3.408
25.43
25.430
4.0477 44.6
0.181
0.254 0.435
3.843
0.534
22.646 0.534
2.879
3.896
24.07
24.748
3.9934 33.3
0.133
0.241 0.374
4.270
1.391
21.255
III
1.76
4.619
20.85
22.458
3.8113 44.6
0.170
0.209 0.378
4.997
3.237
18.018
IV
1.68
5.565
16.59
18.721
3.514
0.233
0.166 0.399
5.964
4.284
13.734
V
1.84
6.677
11.27
13.932
2.8589 138.4
0.396
0.113 0.508
7.185
5.345
8.389
VI
1.441
6.78
5.5
8.387
2.1375 185.6
0.397
0.055 0.452
7.232
5.791
2.598
VII
1.441
3.674
2.91
4.205
1.4139 237.4
0.336
0.029 0.365
4.039
2.598
0.000
Tổng
71.400
58.001
Vh = 22.65
8.441
Vho
Vhtb
Ftb
∆Zbh
Wbh
Wth
Wtt
WQ
Wq
Tháng
(106
m3)
(106m3)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.91
VIII
5.279
2.652
5.231
4.070
1.3889 177
0.246
IX
10.27
3.947
11.23
8.232
2.1185 93.6
X
14.79
5.514
20.06
15.648
XI
13.25
5.627
25.43
XII
12.4
5.642
I
4.377
II
W'q
(106m3)
66.3
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
21
- Từ Bảng 3-3 ta thấy dung tích hiệu dụng khi kể tới tổn thất là :
Vh V 22,52.106 m3
22,52 20,17
.100% 10, 43% 5%
22,52
- Tính sai số :
- → Sai số lớn nên phải tính lại lần 2 (bảng 3–4).
- Từ bảng 3-4 ta thấy dung tích hiệu dụng khi kể tới tổn thất là :
Vh V 22.65.106 m3
- Tính sai số :
22,65 - 22,52
-
.100% 0,57% 5%
22,65
- Với sai số tính toán là 0,57% thì sai số tính toán đạt giá trị cho phép và không
cần tính lại.
- Dung tích hồ ứng với MNDBT là :
- Vbt = Vh + Vc = 22,65 + 2,91 = 25,6.106 (m3)
- Ứng với Vbt = 25,6.106 m3 tra quan hệ Z~V được Z =32 m.
3.6 Các phương án tuyến cụm công trình đầu mối.
3.6.1 Đề xuất phương án.
Có 2 phương án:
- Tuyến I: Cách tuyến đường điện 500KV về phía thượng lưu 200m. Tuyến đập
có chiều dài 1360 m
- Tuyến II: Cách tuyến đường điện 500KV về phía hạ lưu 2200m. Tuyến có
chiều dài 1050 m.
3.6.2 Phân tích.
a. Tuyến I:
Cách tuyến đường điện 500KV về phía thượng lưu 200 m. Tuyến có chiều dài
1360 m. Lưu vực hứng nước 36,2 km2
+ Ưu điểm:
- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn xả lũ.
- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt. Cát cuội sỏi lòng khe phần
đập đất tương đối mỏng.
- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện.
- Đền bù, giải phóng mặt bằng tương đối ít
+ Nhược điểm: - Tuyến đập dài, dẫn đến khối lượng đào lớn.
- Tuyến đường ống dài hơn phương án II, lưu vực, khả năng trữ nước và dung
tích hồ nhỏ hơn phương án II.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
22
b.Tuyến II:
Nằm dưới tuyến đường điện 500KV khoảng 2200m. Tuyến có chiều dài 1090
m. Lưu vực hứng nước 40,5 km2.
+ Ưu điểm:
- Tuyến đập ngắn dẫn đến khối lượng đào đắp ít.
- Phía bên trái đập có yên ngựa thuận lợi cho việc bố trí tràn.
- Địa chất nền tại vị trí xây dựng đập, tràn, cống tốt.
- Mặt bằng thi công rộng rãi, dẫn dòng thi công thuận tiện.
- Lưu vực hứng nước lớn, lòng hồ rộng, dung tích lớn
- Tuyến đường ống ngắn.
+ Nhược điểm:
- Địa hình lòng khe thấp. Tầng cuội sỏi lòng khe khá dày.
Từ phân tích trên ta đi sâu vào tuyến đầu mối theo phương án II.
3.6.3 Lựa chọn phương án kỹ thuật công nghệ.
a.Lựa chọn phương án loại công trình.
Công trình ở đây là xây dựng hồ chứa để trữ nước trong những tháng mùa mưa
và cấp điều tiết cho những tháng mùa khô.
b.Lựa chọn hình thức các hạng mục công trình.
Công trình đầu mối bao gồm: Đập đất, cống lấy nước và tràn xả lũ
+ Đập đất: Đập đất đồng chất.
+ Cống lấy nước: Kiểu cống hộp chảy bán áp.
+ Tràn xả lũ: Tràn sâu có cửa van, ngưỡng tràn đỉnh rộng nối tiếp hạ lưu bằng
dốc nước, tiêu năng đáy.
c.Bố trí tổng thể công trình.
+ Đập đất: Bố trí từ vai phải cắt qua lòng sông sang vai trái đập.
+ Tràn xã lũ có cửa van bằng bê tông cốt thép bố trí bên vai trái đập.
+ Cống lấy nước bố trí vai phải đập.
3.7 Hình thức công trình đầu mối.
3.7.1 Đập ngăn sông:
Tại vị trí xây dựng đập vật liệu chủ yếu là đất đắp đập, trữ lượng dồi dào, cự ly
vận chuyển gần => Hợp lý là phương án xây dựng đập đất đồng chất.
3.7.2 Công trình tháo lũ.
a.Tuyến tràn.
Tuyến tràn bố trí ở eo núi vai trái đập đất, đổ xuống lòng khe chính, cách xa
chân đập khoảng 400m. Tuyến tràn được bố trí vuông góc tuyến đập.
b. Hình thức tràn, kết cấu.
Hình thức tràn đỉnh rộng có cửa van.
-Hình thức tháo nước.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
23
Vị trí tuyến tràn nằm trên địa hình nền đất có độ dốc tự nhiên không quá lớn
nên ta chọn hình thức dốc nước.
-Hình thức tiêu năng. Làm bể tiêu năng.
3.7.3 Cống lấy nước.
Để thuận lợi cho việc cung cấp nước tưới cho khu vực tưới. Tuyến cống được
chọn ở phía vai trái của đập. Chạy gần như vuông góc với tuyến đập. Hình thức cống
là cống hộp không áp, tiêu năng bằng bể.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
24
CHƯƠNG 4:
THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI THEO
CÁC PHƯƠNG ÁN
4.1 Tính toán điều tiết lũ.
4.1.1 Mục đích.
- Thông qua việc tính toán điều tiết lũ tìm ra các biện pháp phòng chống lũ
thích hợp và hiệu quả nhất.
- Xác định dung tích phòng lũ của kho nước Vsc và cột nước siêu cao Hsc.
- Xác định đường quá trình lũ thiết kế (qx ~ t)p từ đó lập PA vận hành.
- Xác định lưu lượng xả lũ lớn nhất xuống hạ lưu: qxảmax
- Xác định MNLTK, MNLKT.
4.1.2 Tài liệu tính toán.
- Quan hệ Z – V.
- Lưu lượng lũ thiết kế theo giờ.
Bảng 4-1: Lưu lượng lũ theo giờ.
TG (giờ)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50
4,75
5,00
5,25
5,50
5,75
6,00
Q lũ TK
0,00
85,14
171,37
278,08
420,79
532,84
648,93
739,38
826,14
904,35
978,90
1 036,34
1 093,79
1 102,31
1 051,01
952,02
849,37
728,38
611,05
527,95
455,84
393,51
349,98
315,30
287,78
Q lũ KT
0,00
114,48
230,45
373,92
565,83
716,49
872,61
994,22
1 110,89
1 216,06
1 316,32
1 393,55
1 470,78
1 482,25
1 413,26
1 280,16
1 142,12
979,42
821,67
709,92
612,96
529,16
470,61
423,98
386,99
TG (giờ
6,25
6,50
6,75
7,00
7,25
7,50
7,75
8,00
8,25
8,50
8,75
9,00
9,25
9,50
9,75
10,00
10,25
10,50
10,75
11,00
11,25
11,50
11,75
12,00
Q lũ TK
260,30
243,20
223,07
202,87
180,87
160,09
142,99
133,21
122,21
107,55
100,21
95,33
87,99
83,11
74,55
69,66
67,22
62,33
59,88
57,44
52,55
48,88
45,22
40,33
Q lũ KT
350,03
327,03
299,94
272,80
243,21
215,27
192,27
179,12
164,33
144,61
134,75
128,17
118,33
111,75
100,25
93,68
90,39
83,82
80,53
77,23
70,66
65,74
60,81
54,22
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang Công trình hồ chứa nước Lộ Lá
25
4.1.3 Đề xuất phương án tràn.
Sơ bộ chọn khẩu diện tràn theo phương án
- Phương án : Btr = 24 (m)
4.1.4 Thiết kế các phương án tràn.
Có nhiều phương pháp điều tiết lũ như phương pháp lập bảng trực tiếp, phương
pháp đồ giải….ở đây ta chọn phương pháp điều tiết lũ pô-ta-pôp.
4.1.5 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ theo phương pháp Pô-ta-pôp.
Phương pháp điều tiết dựa trên nguyên lý cơ bản là 2 hệ phương trình:
dV
Q q
- Phương trình cân bằng nýớc :
(4-1)
dt
Trong đó : Q là quá trình lũ đến
q: là tổng lưu lượng xả xuống hạ lưu đập
dV
: là sự thay đổi dung tích hồ theo thời gian
dt
- Phương trình quan hệ giữa dung tích kho và lưu lượng xả: q= f(V)
4.1.6 Nội dung tính toán.
+Bước 1: Chia quá trình lũ đến thành nhiều thời đoạn Dt ( Dt là hằng số).
Chọn thời điểm tính toán D t = 0,25 (giờ).
+Bước 2: Xây dựng quan hệ phụ trợ f1, f2.
- Giả thiết mực nước kho (Z) từ cao trình ngưỡng tràn. Từ quan hệ Z – V ta tính
được dung tích kho nước Vk
- Cột nước tính toán h = Z - Zn
3
- Lưu lượng tháo lũ: q = m.B. 2 gh 2
- Dung tích tính toán: V* = Vk - Vn
V
V
0,5q và f 2 0,5q
- Và f1
Dt
Dt
Từ hai quan hệ này ta xây dựng được biểu đồ phụ trợ: f 2 f1 Q
+Bước 3: Tiến hành đồ giải tìm đường quá trình lũ đến (q~t).
+Bước 4: Xác định qmax, Hsc, Vsc
a. Xây dựng quan hệ phụ trợ f1, f2.
- Cột (1) : Số thứ tự
- Cột (2) : Các mực nước giả định
- Cột (3) : Cột nước tràn Htr = Z - Ztr
- Cột (4) : Dung tích hồ ứng với mực nước Z (tra quan hệ Z ~ V)
- Cột (5) : Dung tích hồ trên ngưỡng tràn V* = Vk – Vnt
- Cột (6) : Lưu lượng xả q mBtr 2 g H tr 3 / 2 .
Trong đó:+ m: Hệ số lưu lượng chảy qua tràn. Lấy theo bảng 14-3 của Cumin
sách bảng tra thủy lực.
