Thiết kế hồ chứa nước khuối khoản PA2

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

Mục Lục
PHẦN THỨ NHẤT: TÌNH HÌNH CHUNG .............................................................. 6
CHƢƠNG 1: Điều Kiện Tự Nhiên .............................................................................. 6
1.1: Vị trí địa lý. ......................................................................................................... 6
1.2: Địa hình, đặc điểm địa hình. ............................................................................. 6
1.3: Đặc điểm địa chất. .............................................................................................. 6
1.3.1. Địa chất công trình .................................................................................... 6
1.3.2. Địa chất thủy văn. ..................................................................................... 9
1.3.3: Đánh giá điều kiện địa chất công trình. .................................................... 9
1.4. Tài liệu, điều kiện khí tƣợng thủy văn .............................................................. 9
1.4.1. Điều kiện khí tƣợng. ................................................................................. 9
1.4.2. Điều kiện thủy văn. ................................................................................. 10
1.5. Tài liệu về vật liệu xây dựng ............................................................................ 11
CHƢƠNG 2: TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI .................................. 12
2.1: Dân Sinh – Xã Hội ............................................................................................ 13
2.1.1: Đặc điểm tình hình dân cƣ trong vùng dự án ......................................... 13
2.1.2. Tình hình dân số và xã hội dự án. ........................................................... 13
2.1.3. Tình hình lao động việc làm ................................................................... 13
2.1.4. Văn hóa, giáo dục ................................................................................... 13
2.1.5. Y tế .......................................................................................................... 13
2.1.6. Nƣớc uống và vệ sinh môi trƣờng .......................................................... 14
2.2. Tình hình kinh tế .............................................................................................. 14
2.2.1. Nông nghiệp ............................................................................................ 14
2.2.2. Công nghiệp. ........................................................................................... 14
2.2.3. Dịch vụ. ................................................................................................... 14
2.3. Hiện trạng các công trình thủy lợi trong vùng. ............................................. 15
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG

TRÌNH ......................................................................................................................... 15
3.1. Phƣơng hƣớng, định hƣớng phát triển ........................................................... 15
3.2 Phƣơng hƣớng phát triển từ ngành kinh tế. ................................................... 16

1


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

3.3. Nhiệm vụ công trình. ........................................................................................ 16
3.4. Các giải pháp thủy lợi. ..................................................................................... 16
3.5. Các phƣơng án công trình. .............................................................................. 16
3.5.1. Chọn tuyến. ............................................................................................. 16
3.5.2. Phƣơng án bố trí tổng thể. ....................................................................... 17
3.5.3. Phƣơng án hình thức kết cấu. .................................................................. 17
3.5.4. Phƣơng án vật liệu xây dựng. ................................................................. 18
3.5.5. Phƣơng án cao trình ngƣỡng tràn............................................................ 18
3.5.6. Phƣơng án bề rộng tràn. .......................................................................... 18
3.6. Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu. ......................................................... 19
3.6.1. Cấp công trình. ........................................................................................ 19
3.6.2. Xác định các chỉ tiêu thiết kế. ................................................................. 19
PHẦN THỨ 2: THIẾT KẾ CƠ SỞ, CHỌN PHƢƠNG ÁN ................................... 20
CHƢƠNG 4: XÁC ĐỊNH MỰC NƢỚC CHẾT, MỰC NƢỚC DÂNG BÌNH
THƢỜNG .................................................................................................................... 20
4.1. Xác định mực nƣớc chết (MNC). ..................................................................... 20
4.2. Xác định mực nƣớc dâng bình thƣờng. .......... .............................................. 21
CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ........................................................... 24
5.1. Mục đích, yêu cầu, nguyên tắc điều tiết lũ. .................................................... 24

5.2. Tính toán điều tiết lũ theo phƣơng pháp đồ giải Potapop. ........................... 24
5.3. Vận dụng phƣơng pháp để tính điều tiết lũ cho công trình. ........................ 25
5.3.1. Bảng tính toán xây dựng quan hệ phụ trợ. .............................................. 25
5.3.2. Bảng tính toán điều tiết lũ. ...................................................................... 25
CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ ĐẬP CHẮN ..................................................................... 30
6.1. Chọn tuyến, hình thức đập. ............................................................................. 30
6.2.1. Xác định hình thức cơ bản của đập. ........................................................ 31
6.2.2. Chiều rộng đỉnh đập: ............................................................................... 35
6.2.3. Mái đập và cơ đập: .................................................................................. 35
6.3. Cấu tạo của đập. ............................................................................................... 36
6.3.1. Bảo vệ mái. ............................................................................................. 36

2


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

6.3.2. Thiết bị thoát nƣớc thân đập. .................................................................. 37
6.4. Tính thấm với đập vật liệu địa phƣơng. ............................................................ 38
6.4.1. Tính toán thấm. ....................................................................................... 39
6.5. Tính ổn định. ..................................................................................................... 44
6.5.1. Mục đích tính toán. ................................................................................. 44
6.5.2. Trƣờng hợp tính toán. ............................................................................. 44
6.4.3. Phƣơng pháp tính toán. ........................................................................... 45
CHƢƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XẢ LŨ ........................... 49
7.1. Chọn tuyến và hình thức tràn. ........................................................................ 49
7.1.1. Chọn tuyến. ............................................................................................. 49
7.1.2. Hình thức tràn và quy mô công trình tràn. .............................................. 49

7.2. Xác định mặt cắt tràn ...................................................................................... 50
7.3. Tính toán thủy lực. ........................................................................................... 50
7.3.1. Cửa vào. .................................................................................................. 50
7.3.2. Ngƣỡng tràn. ........................................................................................... 50
7.3.3. Dốc nƣớc ................................................................................................. 51
7.3.4. Kênh tháo hạ lƣu. .................................................................................... 58
7.3.1. Thiết kế công trình tiêu năng cuối dốc. .................................................. 58
7.4. Chọn cấu tạo chi tiết. ........................................................................................ 60
7.5. Tính ổn định. ..................................................................................................... 62
7.5.1. Mục đích: ................................................................................................ 62
7.5.2. Tính ổn định tƣờng bên dốc nƣớc: .......................................................... 62
7.5.3. Tính toán ổn định cho trƣờng hợp mới thi công xong. ........................... 63
CHƢƠNG 8. THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH LẤY NƢỚC .......................................... 66
8.1. Chọng tuyến và hình thức công trình. ............................................................ 66
8.1.1. Chọn tuyến cống. .................................................................................... 66
8.1.2. Hình thức cống. ....................................................................................... 66
8.2. Thiết kế kênh hạ lƣu cống. ............................................................................... 66
8.3. Tính toán thủy lực. ........................................................................................... 69
8.3.1. Xác định khẩu diện cống......................................................................... 69
8.3.2. Xác định chế độ chảy. ............................................................................. 74

3


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

8.3.3 Tính toán tiêu năng sau cống. .................................................................. 78
8.4. Cấu tạo chi tiết .................................................................................................. 79

8.4.1. Bộ phận cửa vào cửa ra ........................................................................... 79
8.4.2. Bộ phận lấy nƣớc .................................................................................... 80
8.4.3. Nối tiếp thân cống với nền ...................................................................... 80
8.4.4. Bộ phận thân cống .................................................................................. 80
8.5. Tính toán các lực tác dụng lên cống................................................................ 81
8.5.1. Lực tác dụng lên cống trong trƣờng hợp tính toán ................................. 81
8.5.2. Xác định các ngoại lực tác dụng lên cống.................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 87

Gửi tin nhắn qua email or sdt 0986012484 để mình tặng bạn bản
cad và word nha - chúc bạn làm đồ án vui vẻ!

4


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2
LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian mƣời tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân và đƣợc sự
hƣớng dẫn nhiệt tình, khoa học của thầy giáo GS. TS Phạm Ngọc Quý, em đã hoàn thành đồ
án tốt nghiệp của mình. Với đề tài : “ Thiết kế hồ chứa nƣớc Khuối Khoản - phƣơng án 2”.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức
đã đƣợc học tại trƣờng, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết đã đƣợc học vào thực tế. Những
điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiến thức chuyên ngành để chuẩn bị cho tƣơng lai và
giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bƣớc vào nghề với công việc thực tế sau này.
Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi, vận dụng tổng hợp các kiến
thức đã học. Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng nhƣng do điều kiện thời gian hạn chế nên
trong đồ án em chƣa giải quyết đƣợc đầy đủ và sâu sắc các trƣờng hợp trong thiết kế cần tính,

mặt khác do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong đƣợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho
đồ án của em đƣợc hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em
đƣợc hoàn thiện.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn Thủy Công
đặc biệt là thầy giáo GS. TS Phạm Ngọc Quý đã tận tình hƣớng dẫn, tạo mọi điều kiện để em
hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 08 tháng 12 năm 2013

5


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2
PHẦN THỨ NHẤT: TÌNH HÌNH CHUNG
Chƣơng I: Điều Kiện Tự Nhiên

1.1: Vị trí địa lý.
Dự án hồ chứa nƣớc Khuổi Khoản xây dựng trên ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi
Hoi thuộc địa phận các xã Ngũ Lão, Vinh Quang, Bế Triều, huyện Hòa An tỉnh Cao Bằng.
Công trình đầu mối có tọa độ:
22º43’ - 22º45’ vĩ độ Bắc.
106º12’ - 106º14’ kinh độ Đông.
Vị trí đầu mối công trình cách thị xã Cao Bằng khoảng 15km về phía Tây-Bắc.
Vùng hƣởng lợi: Khu tƣới bao gồm diện tích đất canh tác của các xã Vinh Quang,
Hƣng Đạo và Đề Thám.
1.2: Địa hình, đặc điểm địa hình.
- Các tài liệu:
Bình đồ vị trí khu đầu mối tỷ lệ 1:500, h = 1m.

Bình đồ lòng hồ tỷ lệ 1:2000, h = 1m.
Bình đồ bãi vật liệu tỷ lệ 1:2000, h = 1m.
Bình đồ khu tƣới tỷ lệ 1:5000, h = 1m.
- Đặc điểm địa hình.
Là vùng sa cổ địa hình bằng, đồi thấp xen kẽ các cánh đồng rộng, độ cao trung bình so với
mặt biển từ 150 ÷ 250m thuận tiện cho sản xuất nông lâm nghiệp kết hợp.
- Thuật lợi đặc điểm gây ra: Vật liệu xây dựng đất, đá đều có sẵn tại địa phƣơng, thuận lợi
cho việc khai thác xây dựng. Khu vực dự án gần đƣờng giao thông, thuận lợi cho việc vận
chuyển vật liệu cũng nhƣ quản lý vận hành. Dân cƣ trong khu vực ít diện tích canh tác không
lớn nên việc tái định cƣ, đền bù không khó khăn.
- Khó khăn: Địa hình không bằng phẳng, chênh cao lớn, các con suối chảy qua chia khu tƣới
thành nhiều vùng nhỏ, vách dựng, lòng suối hẹp có độ dốc lớn.
1.3: Đặc điểm địa chất.
- Tài liệu gồm có bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền.
Bảng 1.1: Bảng chỉ tiêu cơ lý đất nền
- Đặc điểm địa chất: Toàn bộ hồ chứa nƣớc Khuổi Khoản phần lớn nằm trong vùng trầm tích,
trầm tích biến chất, chủ yếu là cát kết, bột kết, sét kết, dăm kết, đá vôi và đá cuội kết biến
chất, đối với các trầm tích (cát, bột, sét kết) không cứng lắm nứt nẻ nhiều, đá vôi phần lớn
nằm dƣới sâu, diện phân bố không lớn chỗ đá lộ xuất hiện nhiều hang, khe nứt lớn đá tƣơng
đối cứng, đá biến chất ( dăm kết cuội sỏi ) khá cứng, nứt nẻ ít, trong vùng nghiên cứu phần
lớn gặp đá lộ dạng cát kết, bột kết, sét kết có thế nằm 110 - 170º < 55 - 75 º, 190 - 260 º < 80
- 110 º.
1.3.1. Địa chất công trình
Vùng tuyến đập Hồ Khuổi Khoản là vùng núi thấp đỉnh cao 300 – 400m sƣờn thoải với
góc dốc 25 - 35º có chỗ thoải hơn. Vùng núi cây cối phát triển thƣờng là cây nhỏ, cây cỏ sim
mua và cây dân trồng, vùng chân núi là bãi bồi của suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi đƣợc
nhân dân trồng lúa và cây ngắn ngày. Về mùa mƣa lũ nƣớc dâng lên cao vùng ruộng lúa, bãi
bồi và chân sƣờn đồi bị ngập.
Trong phạm vi khỏa sát địa tầng vùng tuyến đập cống tràn các phƣơng án tuyến tràn đƣợc
mô tả nhƣ sau.

6


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

a. Tuyến đập
Lớp 1a: hỗn hợp cuội sỏi cát, lòng suối màu nâu vàng, nâu nhạt.
Lớp 1b: Đất trồng trọt – là á sét nặng đến sét màu nâu xám, xám nhạt lẫn rế cây, kém chặt
dẻo mềm có chỗ dẻo cứng.
Lớp 1b1: Hỗn hợp cuội sỏi, tảng, á sét trung màu, nâu vàng, nâu vàng nhạt, xám đen.
Lớp 2a: Sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ, đất ẩm đòng nhất.
Lớp 2b: sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám vàng xám xi măng.
Lớp 2b1: Sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám xi măng.
Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp phong hóa hòn toàn.
Lớp 3d: Đá vôi phong hóa hoàn toàn, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen.
Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh.
Lớp 4d: Đá vôi phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen.
Lớp 5b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét xen kẹp, phong hóa vừa.
Lớp 5d: Đá vôi phong hóa vừa, đá bị biến thành màu xám đen, xám xanh, xám trắng.
Lớp 6d: Đá vôi phong hóa nhẹ đôi chỗ đá còn tƣơi, đá hơi bị biến màu thành xám.
b.Tuyến tràn.
Lớp 1b: Đất trồng trọt – là á sét nặng đến sét màu nâu xám, xám nhạt lẫn rế cây.
Lớp 1b1: Bồi tích - hỗn hợp cuội sỏi, tảng, á sét trung màu.
Lớp 1b2: Bồi tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng nhạt.
Lớp 2b: Pha tích - sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ.
Lớp 2c: Tàn tích là – Sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ.
Lớp 3a: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp phong hóa hòn toàn.

Lớp 3c: Đá granit phong hóa hoàn toàn, đá bị biến màu hoàn toàn.
Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh.
Lớp 4c: Đá granit phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám vàng.
Lớp 5b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét xen kẹp, phong hóa vừa.
c.Tuyến cống.
Lớp 2a: Pha tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng nâu đỏ, đất ẩm đồng nhất.
Lớp 2b1: Pha tích – sét đến á sét nặng màu nâu vàng, nâu đỏ, xám vàng xám xi măng.
Lớp 4b: Đá bột kết, cát kết đôi chỗ là sét kết xen kẹp, phong hóa mạnh.
Lớp 4d: Đá vôi phong hóa mạnh, đá bị biến màu hoàn toàn thành xám đen.
Lớp 6d: Đá vôi phong hóa nhẹ đôi chỗ đá còn tƣơi, đá hơi bị biến màu thành xám.

7


ỏn tt nghip

Thành phần hạt

Thit k h cha nc Khui Khon - PA2

Hạn độ Atterberg
Độ

Tên

Sét

Bụi

Cát

lớp
%

%

%

Sỏi Cuội
sạn dăm

Wt

Wp

Wn

%

%

%

%

%

đặc
B

Độ
ẩm
thiên
nhiên
We (%)

Dung trọng
3

(T/m )

Tỷ
trọng

-ớt

Khô

w

c



Độ Tỷ lệ
lỗ
lỗ
rỗng
rỗng
n

(%)

Trạng thái II Hệ số Hệ số
Độ Trị trung bình Trị tiêu chuẩn Trạng thái I
bão
ép lún thấm
hòa C

K
a1-2
C
(1)
C
(2)
TC
TC

(1)

(2)
Tb
Tb C

2
G
cm /KG cm/s
2
2
2

2
(%) KG/cm (độ) KG/cm (độ) KG/cm (độ) KG/cm (độ)
-5

1a

25.5 23.8

47.7 3.0

41.03 25.83 15.20 0.533 33.93

1.85

1.38

2.72

49.22

0.969 95.23

0.20

11.47

1a1

27.4 24.0

39.9 8.7

46.13 30.41 15.72 0.663 40.83

1.77

1.26

2.69

53.28

1.140 96.32

0.13

7.03

1c

27.4 25.2

42.4 5.0

40.66 25.32 15.34 0.405 31.54

1.86

1.41

2.71

47.82

0.917 93.26

0.22

1d

29.6 19.0

42.8 8.6

45.38 28.54 16.84 0.393 35.16

1.82

1.35

2.72

50.49

1.020 93.76

2

28.5 26.4

40.3 4.8

42.90 26.67 16.23 0.201 29.94

1.86

1.43

2.72

47.37

2a

26.7 26.4

41.1 5.8

45.79 29.17 16.62 0.154 31.73

1.82

1.38

2.73

2a1

17.5 16.5

47.7 18.3

42.13 27.48 14.65 -0.126 25.63

1.83

1.46

2b

27.0 26.5

44.5 2.0

41.75 26.00 15.75 -0.140 23.80

1.88

3a

22.8 25.8

51.2 0.2

35.18 21.84 13.34 0.229 24.90

4a

10.5 13.5

56.0 20.0

24.80 16.30 8.50

0.565 21.10

5a

9.5

29.0 51.0

10.5

0.082

5 x10

0.114

3 x10-5

13.24

0.033

2 x10-5

0.20

12.07

0.035

1 x10

0.900 90.47

0.25

13.25

0.245 13.48

0.203 12.45

0.219 13.09 0.034

1 x10-5

19.39

0.976 88.76

0.24

14.26

0.244 14.32

0.206 13.36

0.220 13.57 0.040

5 x10-5

2.74

46.84

0.881 79.71

0.18

14.29

0.048

1 x10-4

1.52

2.70

43.76

0.778 82.60

0.29

16.58

0.044

5 x10-5

1.92

1.54

2.73

43.69

0.776 87.61

0.19

16.56

0.024

3 x10-4

1.78

1.47

2.68

45.15

0.823 68.68

0.10

20.12

0.025

5 x10-4

2.68

Bng 1.1: Bng ch tiờu c lý t nn

8

0.12

7.41

0.10

7.14

0.11

7.18

-4

4 x10-4


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

1.3.2. Địa chất thủy văn.
Nƣớc mặt: Đƣợc cung cấp bởi nƣớc mƣa và nƣớc ngầm thấm ra từ thƣợng nguồn chảy về
khu tuyến đập, về mùa khô nƣớc mặt đƣợc tập trung ở hai nhánh suối Khuổi Khoản và Khuổi
Hoi.
Nƣớc ngầm: Có quan hệ mật thiết với nƣớc mặt, về mùa mƣa nƣớc mặt bù cấp cho nƣớc
dƣới đất, về mùa khô nƣớc ngầm bù cấp cho nƣớc mặt. Tại vùng tuyến đập nƣớc dƣới đất
chứa trong tất cả tầng đá trong vùng.
1.3.3: Đánh giá điều kiện địa chất công trình.
Lớp cuội sỏi lòng hồ phân bố trọng phạm vi hẹp thƣờng tập trung ở lòng suối dày từ 0.54.5m ngƣợc lên phía thƣợng lƣu.
Điều kiện địa hình thuận lợi cho việc thiết kế kênh mƣơng tự chảy do độ dốc kênh tƣơng
đối lớn, không gặp lớp đất mềm yêu cầu phải xử lý
Tại đây tầng phủ khá dày, tầng ổn định ở khá sâu mức độ phong hóa không đều, nếu đáy
cống phải đặt trên nền đá tƣơng đối ổn định (đá phong hóa nhẹ đến vừa) thì phải bóc một
khối lƣợng đất khá lớn.
1.4. Tài liệu, điều kiện khí tƣợng thủy văn
1.4.1. Điều kiện khí tƣợng.
a, Chế độ mƣa, nhiệt độ, độ ẩm
Nằm ở vùng địa cầu Đông Bắc của lãnh thổ, đây là nơi tiếp nhận sớm nhất gió mùa Đông
Bắc tràn xuống Việt Nam. Nhiệt độ không khí bình quân hằng năm T = 21,5ºC, nhiệt độ
không khi cao nhất Tmax = 40,5ºC, nhiệt độ thấp nhất Tmin = -1,3ºC.
Bảng 1.2: Đặc trƣng trung bình của các yếu tố khí tƣợng.

Tháng

Số giò
nắng

Nhiệt độ
không khí
(T0C)

Độ ẩm
tƣơng đối
(U%)

Tốc độ gió
(Vm/s)

Lƣợng
mƣa (X
mm)

Lƣợng bốc
hơi (Z
mm)

1

65.6

14.2

80

1.6

16

68.6

2

63.5

15.1

80

1.8

34

70.4

3

80.1

19

80

2.1

48

93.9

4

114.3

23

80

2.3

94

107

5

148.7

25.9

80

1.8

173

115

6

148.7

27

82

1.7

213

90

7

159.4

27.3

84

1.5

291

83.6

8

179.7

26.8

86

1.2

263

75.4

9

166.6

25.5

83

1.3

182

79.1

10

137.7

22.7

82

1.4

89

82.7

11

121.9

18.5

81

1.4

27

72.6

12

114.9

15.1

80

1.5

20

71.3

21.5
40.5
-1.3

81

2.0
40

1450

1009.6

Bình quân
Max
Min

9

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

Tần suất
P = 2% P = 4% P = 10% P = 30% P = 50%
Tốc độ (m/s)
25,8
25,5
21,6
17,8
16
Bảng 1.3: Bảng tần suất gió
Lƣợng tổn thất bốc hơi đƣợc phân phối từng tháng trong năm theo tỉ lệ phân phối bốc hơi đo
bằng ống Piche ở bảng 1.4.
Bảng 1.4: phân phối lƣợng tổn thất bốc hơi
Tháng
Z
(mm)

I

II

III

IV

V

22.8 23.4 31.2 35.7 38.2

VI

VII

XII

Năm

30

27.8 25.1 26.3 27.5 24.1 23.7

336

VIII

IX

X

XI

b. Tài liệu đƣờng đặc tính lòng hồ.
Bảng 1.5: Quan hệ V ~ Z, F ~ Z tuyến 2a.
Số TT
Z(m)

W (106 m3 )
F(Km2)
1
208
0,0
0,0
2
217
0,2
0,11
3
219
0,35
0,12
4
223
0,66
0,17
5
228
1,40
0,22
6
233
2,90
0,28
7
238
4,80
0,32

8
241
6,70
0,39
1.4.2. Điều kiện thủy văn.
Hệ thống sông trong khu vực: Sông Bắc Vọng, Sông Vi Vọng, Sông Bé và các nhánh nhỏ
của nó, tất cả nằm trong hệ thống Sông Bằng, chảy qua tỉnh Cao Bằng bắt nguồn từ Quảng
Tây – Trung Quốc.
a. Dòng chảy hàng năm
Gần với lƣu vực nghiên cứu nhất trên sông Bé có trạm thủy văn Đức Thông, khống chế
diện tích lƣu vực F = 65 km², có tài liệu dòng chảy thực đo từ 1969 ÷ 1983 (15 năm) là lƣu
vực không có đá vôi – đƣợc chọn làm lƣu vực tƣơng tự.
Chính vì vậy, chỉ có thể sử dụng trực tiếp chuỗi lƣu lƣợng bình quân năm của trạm Đức
Thông dài 15 năm tính toán các đặc trƣng dòng chảy năm, sau đó chuyển về tuyến đập theo
tỷ lệ diện tích. Kết quả các đặc trƣng dòng chảy năm tại tuyến đập hồ Khuổi Khoản.
Bảng 1.6: Đặc trƣng dòng chảy năm
M0
Q85%
Vị trí
F (km2)
Q0 (m3/s)
CV
CS
2
(l/skm )
(m3/s)
Đức Thông

65

1.40

21.5

0.33

0.6

1.05

Tuyến 2a

21

0.452

21.5

0.33

0.6

0.339

b. Phân phối dòng chảy năm thiết kế P = 85%
Bảng 1.7: Phân phối dòng chảy năm thiết kế 85%
Tháng
1
2
3

4
5
6

7

8

9

10

11

12

Q(m3/s) 0.145 0.104 0.086 0.185 0.106 0.433 0.447 1.504 0.534 0.242 0.168 0.114

10


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

c. Dòng chảy lũ
* Lƣu lƣợng đỉnh lũ
Bảng 1.8: Lƣu lƣợng đỉnh lũ tại tuyến đập
Q (m3/s)

Tuyến
2a

0,2%

1%

124

90

* Tổng lƣợng lũ
Kết quả quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập hồ Khuổi Khoản nhƣ bảng 1.9.
Bảng 1.9: Quá trình lũ thiết kế
T (giờ)
Q (m3) 0,2%
Q (m3) 1%
T (giờ)
Q (m3) 0,2%
Q (m3) 1%
T (giờ)
Q (m3) 0,2%
Q (m3) 1%

1
3,0
2,6
9
73,2
63,2

17
25,6
22,1

2
29,5
25,5
10
65,1
56,3
18
23,3
20,2

3
51,4
44,4
11
61,2
52,9
19
21,9
18,9

4
74,3
64,2
12
46,8
40,4

20
20,6
17,8

5
124
90,0
13
38,7
33,5
21
19,9
17,2

6
80,2
69,3
14
33,0
28,5
22
19,0
16,4

7
74,6
64,4
15
29,2
25,3

23
18,1
15,7

8
76,0
65,7
16
27,0
23,3
24
17
14,7

d. Dòng chảy bùn cát.
Ở Khuổi Khoản không có tìa liệu đo phù sa. Căn cứ vào một số lƣu vực trong vùng có: 0
3
3
3
Bản Giốc = 112 g/m , 0 Bản Co = 144 g/m , chọn cho lƣu vực Khuổi Khoản 0 = ρll = 130 g/m .
Chất di đáy bằng 0,30 chất lơ lửng. Tỷ trọng phù sa lơ lửng γll = 1,10 T/m3, tỷ trọng phù sa di
đáy γdd = 1,5 T/m3. Qbc đến = 0,452 m3/s.
e. Quan hệ Q ~ H hạ lƣu tuyến đập
Bảng 1.10: Quan hệ Q = f(Z) hạ lƣu tuyến đập
Z(m)
Q(m3)

205,5
0

206
4,47

206,5
16,2

207
34,8

207,5
70

208
120

208,5
195

209
303

1.5. Tài liệu về vật liệu xây dựng
a. Vật liệu xây dựng đất
Các mỏ đều nằm ven những quả đồi, cao độ đỉnh đồi cao nhất khoảng 265m.Ta chọn mỏ số 2
a1. Mỏ vật liệu số 2.
- Vị trí và quy mô: Mỏ nằm bên trái suối Khuổi Hoi cách vai trái tuyến đập khoảng 350m450m về phía thƣợng lƣu, mỏ đất hoàn toàn là sƣờn đồi có độ dốc không lớn. Lớp phủ thực
vật là cây thảo mộc và cây nhỏ đi vào mỏ bằng đƣờng mòn bên trái suối vào trong lòng hồ.
- Các lớp dùng làm vật liệu:
Lớp 2: phân bố trung bình từ 1,7 – 2,2m. Thành phần là á sét nặng đến á sét trung màu nâu
vàng nâu đỏ. Trữ lƣợng mỏ cụ thể nhƣ sau:

Chiểu dày khai thác trung bình:
1,7m – 2,2m
Khối lƣợng khai thác:
108 992 m³
Khối lƣợng bóc bỏ:
11 932 m³
Các chỉ tiêu chế bị đề nghị dùng trong tính toán: Wcb =28%;  cb =1,42 KG/cm2; k=3.10-6 cm/s
Bảng 1.11: Bảng chỉ tiêu cơ lí đất VLXD dùng trong tính toán

11


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2
Lớp

Chỉ tiêu thí nghiệm
Thành phần hạt
- Sét ( % )

28,5

- Bụi ( % )

26,4

- Cát( % )

40,3

- Sạn Sỏi ( % )

4,8

- Cuội dăm (%)
Giới hạn Atterberg
-Wt ( % )

42,9

- Wp ( %)

26,67

- Wn ( %)

16,23

Độ đặc B

0,201

Độ ẩm thiên nhiên We ( % )
3

29,94

Dung trọng ƣớt γw ( T/m )

1,86

Dung trọng khô γc ( T/m3 )

1,43

Tỉ trọng 

2,72

Độ lỗ rỗng n ( %)

47,37

Tỉ lệ độ rỗng o

0.900

Độ bão hòa G (%)

90,47
2

Lực dính kết C ( KG/cm )

0,25

Góc ma sát trong  ( độ )

13,25

2

Hệ số ép lún a (1-2 ) (cm /KG)

0.034

Hệ số thấm k ( cm/s )

1x10-5

b.Vật liệu xây dựng cát sỏi
Trong phạm vi công trình không tìm thấy mỏ cát sỏi đủ trữ lƣợng và chất lƣợng làm vật liệu,
với khôi lƣợng thiết kế yêu cầu nhƣ trên yêu cầu mua vật liệu này tại Cao Bằng, vận chuyển
bằng đƣờng bộ vào công trình cự li vận chuyển 15 – 16km.
b. Vật liệu xây dựng đá
Trong vùng nghiên cứu có đá vôi có thể sử dụng cho xây dựng đập vị trí mỏ đá nằm cách tim
tuyến 1 về thƣợng lƣu 400m bên trái suối, mỏ đá có sƣờn núi dốc trên mặt đƣợc phủ lớp pha
tàn tích dày 1.0 đến 1.5m.
Khả năng khai thác vận chuyển: Mỏ đá sƣờn dốc nằm sát đƣờng mòn xa khu dân cƣ có thể
khai thác bằng nổ mìn vận chuyển bằng đƣờng bộ vào công trình.

CHƢƠNG 2: TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ XÃ HỘI

12


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

2.1: Dân Sinh – Xã Hội
2.1.1: Đặc điểm tình hình dân cƣ trong vùng dự án
Toàn bộ dân cƣa trong vùng dự án là ngƣời dân tộc, bao gồm các dân tộc chủ yếu là Tày,
Nùng, Kinh, v.v...
Đặc điểm chủ yếu của ngƣời dân tộc là:
Sản xuất độc canh cây lƣơng thực, du canh du cƣ, phá rừng làm nƣơng rẫy và chăn nuôi thả
rông.
Có ý thức tự cung, tự cấp, tƣ tƣởng còn lac hậu, phong tục tập quán nặng nề, nhiều ngƣời mù
chữ, thậm chí không biết tiếng phổ thông, do đó rất hạn chế đến việc chuyển gia tiến bộ kỹ
thuật và giao lƣu văn hóa giữa ngƣời Kinh và ngƣời dân tộc.
2.1.2. Tình hình dân số và xã hội dự án.
Số đơn vị hành chính, diện tích, dân số của xã SiPaPhìn, tính đến 1/6/2002.
+ Số bản: bản Sân Bay, Vân Hồ, Long Dạo, Nậm Chim 1, Chăn Nuôi, Mo Công, Mải Hốc,
Hồ Quang 1, Hồ Quang 2, Khuổi Hạ.
+ Diện tích: 312,1 km2
+ Tổng số dân: 6064 ngƣời (962 hộ)
+ Mật độ dân số: 19 ngƣời/km2
+ Nam: 3044 ngƣời
+ Nữ: 3020 ngƣời
+ Tỉ lệ tăng tự nhiên: 1%
+ Số ngƣời trong đọ tuổi lao động: 4850 ngƣời
+ Tổng sản phẩm: 2,5 tỷ đồng/ năm
+ Thu ngân sách: 7 triệu đồng/ năm
2.1.3. Tình hình lao động việc làm
Theo số liệu tháng 6/2001, lao động ở vùng dự án là 4850 ngƣời chiếm tỷ lệ 70 ÷ 80% dân
số vùng dự án.
Hoạt động sản xuất chính của vùng dự án là sản xuất nông nghiệp cho nên phần lớn số lao
động là lao động nông nghiệp, chiếm 80% và thu nhập chủ yếu của họ cũng từ sản phẩm
nông nghiệp.

Số còn lại khoảng 20% lao động ở các nghành nghề khác nhƣ giáo dục, y tế, tiểu thủ công
nghiệp, dịch vụ v.v..
Ngoài sản xuất nông nghiệp, trong vùng dự án còn có một số các cơ sở, nghành nghề khác
nhƣ: khai thác đá, chế biến gỗ, sản xuất VLXD (gạch, ngói)... nói chung, các nghành nghề ở
vùng dự án còn ít, quy mô nhỏ.
2.1.4. Văn hóa, giáo dục
Toàn xã SiPaPhìn có 3 trƣờng học gồm 1 trƣờng phổ thông trung học và 2 trƣờng tiểu học.
Hiện tại, trƣờng lớp chƣa đủ về số lƣợng, đồng thời chất lƣợng trƣờng lớp cũng xuống cấp
nghiêm trọng. Hơn nữa một nửa số trƣờng lớp làm bằng vật liệu tạm (tranh tre nứa lá ...) đã
hƣ hỏng nhiều và rất thiếu các trang thiết bị phục vụ cho giảng dạy và học tập.
2.1.5. Y tế
Hiện tại, xã SiPaPhìn chỉ có 1 trạm y tế ở trung tâm xã cách các bản xa nhất xã nhƣ Hồ
Quang 1, Hồ Quang 2 đến 20km.
Do đời sống vật chất của nhân dân trong vùng còn nhiều khó khăn, điều kiện thời tiết khắc
nghiệt, vệ sinh môi trƣờng kém, nên ngƣời dân có mắc nhiều loại bệnh tật, chủ yếu là suy
dinh dƣỡng, sốt rét, bƣớu cổ v.v...

13


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

2.1.6. Nƣớc uống và vệ sinh môi trƣờng
Nguồn nƣớc uống chủ yếu của ngừoi Kinh là từ các giếng khoan hoặc đào. Đối với đồng
bào dân tộc, nguồn nƣớc sinh hoạt lấy từ sông suối, kênh tƣới. Vào mùa khô nƣớc sông suối
cạn kiệt, họ lấy nƣớc từ hồ Sân Bay hoặc đào hố dƣới lòng suối cạn để lấy nƣớc, cũng có khi
phải đi xa 6 ÷ 7km mới có nƣớc.
2.2. Tình hình kinh tế

2.2.1. Nông nghiệp
* Thời vụ gieo trồng.
Lúa vụ Đông Xuân thƣờng đƣợc gieo vào khoảng giữa tháng 12 đến cuối tháng 1, thu
hoạch vào tháng 4, tháng 5. Sản lƣợng khoảng 28 tạ/ha.
Ngoài ra tại những chân ruộng cao đồng bào còn trồng đƣợc 1 vụ lúa rẫy bắt đầu trồng vào
tháng 7 và thu hoạch và tháng 11, tháng 12 khả năng thu hoạch bấp bênh.
Ngô Hè Thu thƣờng trồng vào tháng 7, tháng 8. Đậu đỏ có thời vụ gieo trồng nhƣ khoai lang.
Sản lƣợng thu hoạch khoảng 60 tạ/ha.
* Kỹ thuật canh tác.
Giống lúa: Đƣợc trồng hầu hết là loại cao sản, các giống lúa này có thời gian sinh trƣởng
từ 115 đến 125 ngày. Ngoài ra, đồng bào dân tộc còn trồng các giống địa phƣơng, có thời
gian sinh trƣởng từ 150 đến 170 ngày. Còn các giốn lúa rẫy là giống địa phƣơng, có thời gian
sinh trƣởng khoảng 3 đến 4 tháng.
Thu hoạch: Ruộng lúa thƣờng đƣợc tháo khô trƣớc khi thu hoạch khoảng 10 – 15 ngày.
Lúa thƣờng đƣợc gặp hái bằng liềm, sau đó đập và phơi ngay ngoài ruộng, đóng bao và vận
chuyển về nhà bằng các phƣơng tiện thô sơ. Tỷ lệ hao hụt tƣơng đối lớn trong quá trình thu
hoạch.
Đối với hoa màu, chủ yếu là ngô, đậu, lạc. Ngô và đậu xanh thƣờng trồng từ tháng 5 đến
tháng 7. Đậu nành và khoai lang trồng từ tháng 8 đến tháng 11, sau khi thu hoạch vụ đầu tiên
ngô và đậu xanh.
2.2.2. Công nghiệp.
a, Hiện trạng công nghiệp vùng dự án.
Sản xuất công nghiệp trong vùng dự án nhìn chung còn nhỏ bé, chủ yếu tập trung tại
huyện Mƣờng Lay. Nghành nghề chủ yếu là sản xuất vật liệu xây dựng (sản xuất gạch, khai
thác đá, cát....), chế biến gỗ (xẻ gỗ, mộc dân dụng...), chế biến thức ăn gia súc, xay xát lƣơng
thực, gia công may mặc v.v..
b, Năng lƣợng.
Hiện tại chỉ có trung tâm xã, khu tái định cƣ của dân từ òng hồ thủy điện Sơn La về là có
lƣới điện quốc gia. Hầu hết các bản thuộc xã đều chƣa có điện, dân hầu hết đều làm các trạm
thủy điện nhỏ quanh các suối để lấy điện. Nhìn chung số hộ dân đƣợc hƣởng lợi về điện còn

thấp.
2.2.3. Dịch vụ.
* Thị trƣờng: Toàn vùng dự án có 1 chợ ở trung tâm huyện Mƣờng Lay. Ngoài ra còn một số
cửa hàng nhỏ tại trung tâm xã SaPaPhìn. Tại trung tâm huyện có 1 cửa hàng cung ứng vật tƣ,
thu mua nông sản.
* Khuyến nông: Hiện nay ở vùng dự án chƣa có trung tâm khuyến nông, vì vậy nhiều vấn đề
liên quan đến kỹ thuật sản xuất chƣa đƣợc giải quyết, chƣa chuyển giao tiến bộ kỹ thuật đến
ngƣời dân.

14


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

* Tín dụng: Nhằm tạo điều kiện để nhân dân trong vùng có vốn đầu tƣ cho việc phát triển sản
xuất nông nghiệp, ngân hàng nhà nƣớc đã huy động nguồn vốn từ ngân hàng phát triển nông
nghiệp, quỹ Quốc gia giải quyết việc làm để cho nhân dân vay vốn tín dụng với chế độ lãi
suất ƣu tiên sử dụng vào việc trồng rừng, chăn nuôi trâu, bò, lợn...
2.3. Hiện trạng các công trình thủy lợi trong vùng.
Qua khảo sát hiện trạng vào tháng 6/2005 có một số nhận xét:
a. Trạm bơm Cao Bình.
Đƣa vào sử dụng đã nhiều năm và qua nhiều lần sửa chữa nâng cấp, bể hút gần sông Bằng
nên hàng năm phải nạo vét nhiều, cao trình đặt máy thấp, khi mùa mƣa lũ đến đơn vụ quản lý
phải tháo động cơ chạy lũ nhiều lần. Bể xả của trạm bơm xả đƣợc xây với 2 cao độ khác
nhau, ngoài ra vẫn phải dùng thêm 1 bơm cấp 2 để tƣới cho 8ha đất ở cao trình 206 dẫn đến
việc vận hành và quản lý phức tạp tốn kém.
Hiện trạng cho thấy trạm nàu vẫn còn làm việc bình thƣờng nhƣng chi phí quản lý và vận
hành phức tạp và không kinh tế.

b. Trạm bơm Bản Ngần.
Trạm này cung cấp nƣớc cho diện tích đất canh tác của xã Vinh Quang, xây dựng tại Bản
Ngần bên bờ sông Bằng. Hàng năm cũng phải chuyển động cơ lên cao khi có lũ về vì tƣờng
chống thấm của trạm đã bị rò rỉ không đủ khả năng ngăn nƣớc.
Nhìn chung trạm còn làm việc tốt, có điều kiện để nâng cấp và sủa chữa cho hoàn thiện hơn.
c. Các bãi lấy nƣớc và hệ thống kênh dẫn từ bãi về khu tƣới.
Qua điều tra thực địa, kết quả cho thấy các bãi lấy nƣớc nằm trên Khuổi Khoản và Khuổi
Hoi là các bãi bằng đá xây do nhân dân địa phƣơng xây dựng có quy mô nhỏ, chất lƣợng
không cao, hàng năm phải duy tu sửa chữa và phải làm mới khi xuất hiện mƣa lũ lớn trong
khu vực. Kênh dẫn nhỏ do đó chỉ đảm bảo dẫn đƣợc lƣu lƣợng tƣới cho từng khu cục bộ.
d. Hệ thống kênh dẫn từ trạm bơm đến khu tƣới.
Qua khảo sát thấy hệ thống kênh chính và kênh cấp 1,2 từ trạm bơm Cao Bình và Bản
Ngần mới đƣợc xây dựng năm 2001, đƣợc kiên cố hóa bằng đá xây và bê tông. Hệ thống
đang làm việc bình thƣờng, ngoại trừ tại các cống chia nƣớc trên kênh chính van lấy nƣớc
bằng thép đã bị hỏng do các trục vít bị bẻ cong không hoạt động đƣợc.

CHƢƠNG 3: PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
3.1. Phƣơng hƣớng, định hƣớng phát triển.

15


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

Góp phần ổn định nâng cao đời sống của nhân dân các xã miền núi huyện Hòa An (xã
Vinh Quang, Hƣng Đạo, Đề Thám). Thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội chung của toàn huyện
Hòa An đến năm 2020.
Phát huy hết tiềm năng đất đai, cải thiện môi trƣờng sinh thái, cắt giảm lũ cho hạ lƣu.

Do đó cần có các công trình giữ nƣớc trong mùa mƣa và điều tiết (tự chảy) nƣớc trong mùa
khô.
3.2 Phƣơng hƣớng phát triển từ ngành kinh tế.
Phƣơng hƣớng phát triển kinh tế trong vùng dự án tập trung chủ yếu vào nông lâm, ngƣ
nghiệp. Việc điều tiết nƣớc hợp lí sẽ góp phần nâng cao năng suất trồng trọt qua đó làm giảm
tỉ lệ thiếu lƣơng thực cho dân cƣ trong vùng và đẩy mạnh trao đổi buôn các mặt hàng thực
phẩm lấy các nhu cầu thiết yếu của ngƣời dân. Phát triển ngƣ nghiệp cũng nằm trong phƣơng
án phát triển của vùng thế nên cải tạo thủy lợi sẽ giúp cho cƣ dân trong vùng có cơ hội cải
thiện điều kiện sống cũng nhƣ nâng cao thu nhập. Cải tạo lại công tác thủy lợi trong vùng
cũng góp phần cải tạo cây rừng thay thế cho đất trống đồi trọc nhƣ hiện nay làm thay đổi môi
trƣờng sinh thái quan trọng theo hƣớng tích cực. Thay đổi này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho
việc phát triển du lịch sinh thái. Hƣớng phát triển kinh tế mới này rất phù hợp với quy hoạch
của huyện Hòa An.
3.3. Nhiệm vụ công trình.
- Cấp nƣớc tƣới cho 454ha đất trồng lúa và hoa màu của các xã Vinh Quang, Hƣng Đạo và
Bế Triều.
- Nuôi trồng thủy sản.
- Tạo cảnh quan khu vực.
- Cải tạo điều kiện môi sinh, môi trƣờng theo hƣớng có lợi cho đời sống con ngƣời.
Nhu cầu sử dụng nƣớc hàng tháng trong năm nhƣ sau:
Bảng 3.1. Nhu cầu dùng nƣớc các tháng trong năm
Đơn vị: 106 m3
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tổng

0,25

0,24

1,68

0,86

0,85

0,56

0,82

0,50

0,26

0,49

0,46

0,33

7,3

- Cao trình mực nƣớc đầu kênh là: 218 m.
3.4. Các giải pháp thủy lợi.
Sử dụng các trạm bơm : hiện tại trong vùng có 3 trạm bơm hoạt động,nhƣng chi phí hoạt
động và tu sửa cá trạm bơm này tốn kém. Một số trạm bơm đã đi vào hoạt động lâu năm nên
đã xuống cấp. Mặt khác do nằm trong vùng mƣa ít nên mùa khô thƣờng xuyên thiếu nƣớc để
các trạm bơm hoạt động.
Giếng khoan : vào mùa khô, các lòng sông suối trong khu vực thiếu nƣớc và đều cạn kiệt,
vì vậy lấy nƣớc là rất khó khăn.
Xây dựng hồ chứa : trong khu vực có 2 con suối chảy qua, bên cạnh các con suối có nhiều
đồi núi thuận tiện cho việc xây dựng hồ chauws nƣớc. Việc xây dựng hồ chứa giúp tích nƣớc
vào mùa mƣa để sử dụng cho mùa cạn, ngoài ra còn có thể điều tiết lũ cho phía hạ lƣu.
* So sánh 3 phƣơng án trên viêc xây dựng hồ chứa mới là hợp lý và hiệu quả kinh tế
cao. Vì vậy em chọn phƣơng án xây dựng hồ chứa mới.
3.5. Các phƣơng án công trình.

3.5.1. Chọn tuyến.

16


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

Trong vùng tuyến nghiên cứu 3 phƣơng án tuyến. tuyến 1 xây dựng trên suối Khuổi
Khoản cách ngã ba Khuổi Khoản và Khuổi Hoi 400m, cao độ đáy suối 214,5m. Tuyến 2a
nằm trên ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi cao độ đáy suối 210,0m. Cách tuyến 2a
khoảng 200 về phía hạ lƣu, cao độ đáy suối là 205,0m
So sánh ƣu nhƣợc điểm của 3 phƣơng án tuyến:
a. Tuyến 1
Tuyến đập ngắn, nhƣng do vách núi hai bên dựng đứng, đáy suối có độ dốc lớn nên bụng
hồ nhỏ dẫn đến đập có chiều cao lớn. Tại vị trí này có đá vôi xuất lộ có thể nằm từ thƣợng
lƣu về hạ lƣu gây bất lợi cho công trình. Tràn xả bố trí tại sƣờn đồi, cách vai đập khoảng
30m, cửa vào thuận lợi dốc nƣớc sau tràn nhỏ, tuy nhiên để đảm bảo việc xả lũ không ảnh
hƣởng đến chân đập hạ lƣu, dốc nƣớc phải kéo dài đến nhánh suối Khuổi Hoi cho nên khối
lƣợng bêtông lớn.
b. Tuyến 2.
Hai bên bờ suối là ruộng bậc thang nên chiều dài đập lớn, lòng hồ rộng, đập nằm trên nền
đất tốt. Lòng hồ thuộc hai nhánh suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi. Diện tích ngập ruộng và
hoa màu lớn hơn các tuyến khác.
Đƣờng thi công bố trí đƣợc cả hai đầu đập. Phía bên trái sẽ làm đƣờng mới nối với đƣờng đi
vào xã Ngũ Lão dài khoảng 600m.
Nhìn chung tại vị trí này có những thuận lợi về việc bố trí công trình đầu mối nhƣng diện tích
đất mất vĩnh viễn lại lớn hơn cả, do đó giá trị đền bù sẽ tăng nhiều.
c.Tuyến 2a.

Tuyến đập xây dựng tại ngã ba suối Khuổi Khoản và Khuổi Hoi nên tận dụng đƣợc lƣu
lƣợng của hai nhánh suối. Vai đập tựa vào hai đỉnh đồi nhỏ tạo ổn định cho đập. Đập có chiều
dài tƣơng đƣơng tuyến 2 và có chiều cao đập thấp hơn tuyến 1. Vai đập là sƣờn đồi tƣơng đối
dốc. Nền đập là đất pha tàn tích có chiều dày lớn, phía dƣới là đá vôi phong hóa có hệ số
thấm nhỏ. Do đó chỉ cần làm chân khay đến lớn 4a.
Tràn xả lũ bố trí bên vai trái đập, nền đặt trên lớn đất.
- Kết luận: Dựa trên các phân tích về thuận lợi, bất lợi, yêu cầu tài chính và việc thi công ta
quyết định chọn xây dựng đập chính theo tuyến 2a.
3.5.2. Phƣơng án bố trí tổng thể.
Công trình đầu mối gồm có Đập, Tràn xả lũ, Cống thoát nƣớc.
Các phƣơng án bố trí đầu mối:
Phƣơng án 1: Đập, tràn xả lũ bên bờ vai trái đập, và cống bên bờ vai phải đập.
Phƣơng án 2: Đập. tràn xả lũ bên bờ vai phải cống nằm bên bờ vai trái của đập.
Dựa vào bình đồ khu vực. Đập chính chặn ngang dòng suối, bờ vai trái của đập có địa hình
thoải và thấp, thuận tiện cho việc xây dựng bờ tràn, bên bờ vai phải là khu vực có độ dốc và
dịa hình cao sử dụng phƣơng án cống ở đây giảm bớt đƣợc khối lƣợng đào đắp. dựa vào các
điều trên nên chọn phương án 1.
3.5.3. Phƣơng án hình thức kết cấu.
a. Đập.
Khu vực đầu mối sử dụng phƣơng án Phƣơng án 1: Đập, tràn xả lũ bên bờ vai trái đập, và
cống bên bờ vai phải đập
- Đập: + Sử dụng đập bê tông trọng lực
+Sử dụng đập đất đông chất

17


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

* So sánh 2 phƣơng án trên, do đƣờng đi còn khó khăn và tại khu vực không có vật liệu đá
tại chỗ phải vận chuyển từ xa tới còn đập đất đồng chất xung quanh khu dự án đã khảo sát
đƣợc những mỏ vật liệu đất có khối lƣợng lớn. Chính vì vậy sử dụng phƣơng án đập đồng
chất.
b. Tràn.
Với đặc điểm là hố chứa miền núi, lòng suối dốc, lũ tập trung nhanh để thuận lợi cho việc vận
hành và đảm bảo an toàn cho công trình hình thức tràn hợp lí là tràn tự do không cửa.
+ Tràn đỉnh rộng
+ Tràn thành mỏng
* Dựa vào đặc điểm địa hình địa chất khu vực, và các mỏ vật liệu xung quanh khu dự án lựa
chọn hình thứa đập tràn là tràn đỉnh rộng, nối tiếp là dốc nƣớc mặt cắt hình thang bằng BTCT
có mố nhám, tiêu năng đáy kênh, kênh dẫn sau dốc nƣớc mặt cắt hình thang đáy bằng BTCT,
mái lát tấm BTCT.
c. Cống lấy nƣớc.
Có 2 phƣơng án lựa chọn:
+ Cống ngầm
+ Cống lộ thiên
Khu vực đầu mối có địa hình cao nên nếu sử dụng phƣơng án cống lộ thiên thì khối lƣợng
đất bóc bỏ rất lớn, chi phí đầu tƣ lên cao. Từ các yếu tố trên nên em quyết định chọn phƣơng
án xây cống ngầm.
3.5.4. Phƣơng án vật liệu xây dựng.
Vật liệu đất đƣợc lấy ở các mỏ vật liệu đất cách công trình 400-600m dọc theo đƣờng đi quốc
lộ 13. Chiều dày bóc bỏ trung bình 0,2 – 0,3m. Chiều sâu khai thác trung bình 1,7 – 2,2m.
Vật liệu đá mua tại mỏ đang khai thác, cách cụm đầu mối khoảng 5km.
Vật liệu cát sỏi và loại vật tƣ, vật liệu xây lát khác (xăng dầu, xi măng, thép,....) phải mua từ
Mƣờng Lay, cự ly vận chuyển khoảng 35km.
3.5.5. Phƣơng án cao trình ngƣỡng tràn.
Cao trình ngƣỡng tràn
+ Phƣơng án 1 : Cao trình ngƣỡng tràn = MNDBT

+ Phƣơng án 2 : cao trình ngƣỡng tràn = MNDBT-3m
Nhận xét : Với Phương án 1 thì đảm bảo lƣợng nƣớc dung trong mùa khô nhƣng khi có lũ
đến khả năng tích nƣớc không tốt bằng phƣơng án 2.
Với Phương án 2 khả năng tích nƣớc khi lũ đến tốt nhƣng không đảm bảo lƣợng nƣớc
dùng nhất là trong mùa kiệt.
Do trong khu vực ít xảy ra cá trận lũ lớn và để đảm bảo cho lƣợng nƣớc dùng trong mùa
kiệt. Vì vậy em chọn Phương án 1
3.5.6. Phƣơng án bề rộng tràn.
Bề rộng tràn
+ Phƣơng án 1: Chiều rộng B = 14m
+ Phƣơng án 2: Chiều rộng B = 18m
+ Phƣơng án 3: Chiều rộng B = 22m
- Kết luận: với 3 phƣơng án bề rộng tràn nêu trên, với phƣơng án 1 độ khối lƣợng đào đấp
đập ít nhƣng không đảm bảo an toàn khi lũ đến, phƣơng án 2 khối lƣợng đắp đập không quá
lớn và an toàn khi lũ về, với phƣơng án 3 đảm bảo về độ an toàn khi có lũ xảy ra nhƣng khối
lƣợng đất đặp đập lớn.

18


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Khuối Khoản - PA2

Vì vậy quyết định chọn phương án 2 với B=18 m
3.6. Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu.

3.6.1. Cấp công trình.
Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi QCVN 04 – 05 -2012 cấp của công
trình hồ Khuổi Khoản đƣợc xác định theo các điều kiện:

- Theo nhiệm vụ công trình, vai trò của công trình trong hệ thống.
-Theo điều kiện nền và chiều cao công trình.
a. Theo nhiệm vụ công trình, vai trò của công trình trong hệ thống.
Nhiệm vụ của công trình hồ chứa là cấp nƣớc tƣới cho 454 ha đất canh tác nông nghiệp,
theo QCVN 04 – 05 -2012 thì cấp công trình đƣợc xác định là cấp III.
b. Theo điều kiện nền và chiều cao công trình.
Giả thiết chiều cao đập Hđ  (15÷35m), nền đất thuộc nhóm B, ta xác định đƣợc cấp công
trình là cấp II.
3.6.2. Xác định các chỉ tiêu thiết kế.
Theo QCVN 04 – 05 -2012 các tần suất và hệ số đối với công trình cấp II đƣợc lấy nhƣ
sau:
Tần suất tính toán.
- Tần suất lũ thiết kế:
P = 1%
- Tần suất lũ kiểm tra:
P = 0,2%
- Tần suất gió lớn nhất và bình quân lớn nhất:
Pmax = 4%, Pbq = 50%
- Tần suất mực nƣớc khai thác thấp nhất:
P = 85%
- Tần suất tƣới đảm bảo:
P = 85%
- Tần suất lƣu lƣợng mực nƣớc mƣợc nƣớc lớn nhất để tính toán ổn định và kết cấu : P = 1%.
Tần suất tính toán:
- Hệ số tin cậy: Kn = 1,15 (Bảng 9 QCVN 04 – 05 -2012)
- Hệ số điều kiện làm việc: m= 1,0 (Bảng B.1 QCVN 04 – 05 -2012)
- Tuổi thọ công trình : 75 năm
- Độ vƣợt cao an toàn:
+Với MNDBT: a =0,7 m
+Với MNLTK: a =0,5 m

+Với MNLKT: a =0,2 m
Mức đảm bảo sóng khi xác định sóng leo: P = 1%.

19


Đồ án tốt nghiệp

Nghành: Kỹ thuật Công trình

PHẦN THỨ 2: THIẾT KẾ CƠ SỞ, CHỌN PHƢƠNG ÁN
Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH MỰC NƢỚC CHẾT, MỰC NƢỚC DÂNG BÌNH THƢỜNG
4.1. Xác định mực nƣớc chết (MNC).
a. Định nghĩa.
Mực nƣớc chết (MNC) là mực nƣớc khai thác thấp nhất của hồ chứa nƣớc mà ở mực nƣớc
này công trình vẫn đảm bảo khai thác vận hành bình thƣờng.
b. Các yếu tố ảnh hƣởng.
- Lƣợng bùn cát đến hồ trong thời gian hoạt động của công trình.
- Mực nƣớc phục vụ giao thông trong mùa kiệt.
- Đảm bảo dung tích trong hồ để phục vụ công tác nuôi trồng thủy sản trong cả năm.
- Đảm bảo dung tích để phục vụ du lịch và môi trƣờng.
c. Tính mực nƣớc chết theo yêu cầu.
* Xác định mực nƣớc chết (MNC) theo mức độ lắng đọng bùn cát.
Hình 4-1: Vị trí cao trình MNC

MNC
BC

h
a

d
Ta xác định mực nƣớc chết theo công thức sau:
ZMNC = Zbc + h + a.
Trong đó:
- Zbc: cao trình bùn cát lắng đọng đƣợc xác định từ Wbc.
- a: khoảng cách an toàn tính từ cao trình bùn cát đến đáy cống để tránh
không cho bùn cát cuốn vào cống trong quá trình làm việc. Chọn a = 0,5m
- h: khoảng cách theo phƣơng đứng tính từ đáy cống đến mực nƣớc chết
nhằm đảm bảo yêu cầu làm việc của cống. Chọn h = 1m.
Xác định cao trình bùn cát lắng đọng.
Hồ chứa Khuổi Khoản có tuổi thọ T = 75 năm (công trình cấp II). Sau 75 năm làm
việc, lƣợng bùn cát lắng đọng lại trong hồ đƣợc xác định theo công thức sau:
Wbc = Vll + Vdd

Vll 

ll .Qbc 130.106.0, 452.3600.24.365

 1685 (m3/năm)
 ll
1,1

Vdd 

dd .Qbc 0,3.130.106.0, 452.3600.24.365

 371 (m3/năm)
 dd
1,5

 Wbc = 1685 + 371 = 2056 (m3/năm)
 Wbc 75 = 2056 * 75 = 154200 (m3)

20


Đồ án tốt nghiệp

Nghành: Kỹ thuật Công trình

Vll : thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ (m3).
Vdd : thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ (m3)
Từ tổng lƣợng bùn cát (Wbc) tra quan hệ (Z ~W ) ta đƣợc cao trình bùn cát lắng đọng trong
hồ Zbc = 215 m.
Thay giá trị Zbc vào công thức ta xác định đƣợc cao trình mực nƣớc chết
ZMNC = Zbc + h +a = 215 + 1 + 0,5 = 216,5 m
+ Cao trình MNC1 : + 216,5 m
* Xác định mực nƣớc chết (MNC) theo yêu cầu tƣới tự chảy.
MNC2 = ZKC + ΔZ
Trong đó:
- ZKC: cao trình mực nƣớc khống chế tại đầu kênh tƣới
- ΔZ: tổng tổn thất qua cống, sơ bộ chọn ΔZ = 0,5m

MNC2 = 218,0 + 0,5 = 218,5 m
Kết luận : Cao trình mực nƣớc chết chọn : MNC = max (đk1,đk2) = +218,5m
Tra quan hệ VZ ta có : VMNC =0,3125 (106 m3)
4.2. Xác định mực nƣớc dâng bình thƣờng.
a. Định nghĩa.
Mực nƣớc dâng bình thƣờng là mực nƣớc hồ cần phải đạt đƣợc ở cuối thời kì tích nƣớc để

đảm bảo cung cấp đủ nƣớc theo mức đảm bảo thiết kế.
b. Các yếu tố ảnh hƣởng.
- Đƣờng quá trình lũ đến thiết kế.
- Đƣờng quá trình nƣớc dùng thiết kế.
- Điều kiện địa hình, địa chất vùng hồ chứa
- Yêu cầu về điều kiện kinh tế và kỹ thuật.
c. Xác định mực nƣớc dâng bình thƣờng.
- Do hồ chứa nhỏ phục vụ cho mục đích cấp nƣớc là chủ yếu nên chọn phƣơng án tích
nƣớc vào hồ là phƣơng án trữ nƣớc sớm (tức là nƣớc đƣợc tích vào hồ ngay từ tháng thừa
nƣớc đầu tiên và tích hết lƣợng nƣớc thừa hàng tháng cho đến khi đầy hồ mới xả thừa).
Tính toán MNDBT theo phƣơng pháp lập bảng.
* Xác định Vh khi chưa có tổn thất.
Bảng 4.1: Tính Vh khi chƣa kể đến tổn thất
WQ
Wq
∆V
PA trữ sớm
Q85%
6
6
Số
(10
(10
3
Tháng
(m /s)
ngày
m3)
m3)
V+

VTích
Tháo
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
VI
30
0,433
1,122
0,56
0,562
0,562
VII
31
0,447
1,197
0,82
0,377
0,939
VIII
31
1,504
4,028
0,50

3,528
2,397
2,07
Trong đó :

IX

30

0,534

1,384

0,26

1,124

2,397

1,124

X

31

0,242

0,648

0,49

2,397

0,158

XI

30

0,168

0,435

0,46

0,158
V1  5,749

0,025

2,372

XII

31

0,114

0,305

0,33

2,347

I

31

0,145

0,388

0,25

0,138

0,025
V1  0,05

21

2,397

0,088


Đồ án tốt nghiệp

Nghành: Kỹ thuật Công trình

II

28

0,104

0,252

0,24

III

31

0,086

0,230

1,68

IV

30

0,185

0,479

V

31

0,106

0,284

Tổng

10,744
Có: V1 > V1 ; V2 <

V - V
 Vh = Max ( V + V


V


1

+



2


1



2

2

0,012
V2  0,150

2,397
1,45

0,947

0,86

0,381

0,566

0,85

0,566
V2  2,397

0

0,012

7,30
V2 . Hồ điều tiết 2 lần không độc lập.

= 0,05 + 2,397 – 0,15 = 2,297 (106 m3)


-

V

2



,

V


1

,

V

2



)=

V

2



= 2,397 (106 m3)

Trong đó:
Cột (1): Các tháng sắp xếp theo năm thủy văn (từ đấu thời kỳ thừa nƣớc đến cuối thời kỳ
thiếu nƣớc)
Cột (2): Số ngày trong tháng.
Cột (3): Lƣu lƣợng nƣớc đến theo tần suất thiết kế, đƣợc lấy trong bảng 1.7
Cột (4): Tổng lƣợng nƣớc đến trong tháng.
Cột (5): Tổng lƣợng nƣớc dùng trong tháng.
Cột (6) và (7) : Chênh lệch giữa lƣợng nƣớc đến và lƣợng nƣớc dùng
WQ - Wq > 0 thì ghi vào cột (6)
WQ - Wq < 0 thì ghi vào cột (7)
Cột (8) : Quá trình lƣợng nƣớc có trong hồ (kể từ mực nƣớc chết).Cột (8) là luỹ tích của cột
(6) với điều kiện lƣợng nƣớc trữ không quá Vh.
Cột (9) : Lƣợng nƣớc xả thừa (khi lƣợng nƣớc trữ vƣợt quá Vh).
* Xác định Vh có tổn thất.
a. Tính toán lƣợng nƣớc tổn thất.
Trong phạm vi đồ án này ta chỉ tính tới tổn thất bốc hơi
Lƣợng nƣớc tổn thất bốc hơi đƣợc tính trong bảng sau:
Bảng 4.2: Bảng tính tổn thất
Tháng
(1)

Vhồ
(106m3)

(2)

Vbq
(106m3)
(3)

F
(ha)
(4)

VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV

0,912
1,289
2,747
2,747
2,747
2,722
2,697
2,747

2,747
1,297
0,916

0,631
1,101
2,018
2,747
2,747
2,734
2,710
2,722
2,747
2,022
1,107

0,165
0,20
0,245
0,274
0,274
0,273
0,272
0,273
0,274
0,245
0,200

22

∆Z
(mm)
(5)
30
27,8
25,1
26,3
27,5
24,1
23,7
22,8
23,4
31,2
35,7

Wbh
(m3)
(6)

Wth
(103m3)
(7)

Wtt
(103m3)
(8)

49,50
55,60
61,50

72,06
75,35
65,80
64,46
62,24
64,12
76,44
71,40

6,31
11,01
20,18
27,47
27,47
27,34
27,10
27,22
27,47
20,22
11,07

6,36
11,07
20,24
27,54
27,55
27,41
27,16
27,28
27,53

20,30
11,14


Đồ án tốt nghiệp

Nghành: Kỹ thuật Công trình

38,2
V
0,35
0,633
0,166
63,41
6,33
6,39
Trong đó: Cột (1) : Các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn
- Cột (2) : Quá trình dung tích hồ,là cột (8) của Bảng 4.1 cộng với dung tích chết Vc
V  Vc
- Cột (3) : Dung tích hồ bình quân trong tháng . Vbq  đ
2
- Cột (4) : Dịên tích mặt hồ ứng với Vbq (tra từ quan hệ Z ~ F ~ V)
- Cột (5) : Bốc hơi mặt nƣớc
- Cột (6) : Tổn thất bốc hơi. Wbh = ∆Z.F
- Cột (7) : Tổn thất thấm. Wth = K.Vbq ( K  1%  3% .Lấy K = 1%)
- Cột (8) : Tổng tổn thất. Wtt = Wbh + Wth
b. Xác định Vh có kể tới tổn thất.
Bảng 4.3 giống nhƣ Bảng 4.1 chỉ khác là lƣợng nƣớc yêu cầu hàng tháng có kể tới tổn
thất, tức là cột (5) của Bảng 4.3 bằng cột (5) của Bảng 4.1 cộng với cột (8) của Bảng 4.2
Bảng 4.3 - Tính Vh có kể tới tổn thất

WQ
Wq
∆V
PA trữ sớm
Q85%
6
6
Số
(10
(10
3
Tháng
(m /s)
ngày
m3)
m3)
V+
VTích
Tháo
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
VI
30

0,433
1,122
0,57
0,552
0,562
VII
31
0,447
1,197
0,83
0,367
0,939
VIII
31
1,504
4,028
0,52
3,508
2,397
2,07
IX

30

0,534

1,384

0,29

1,094

2,397

1,124

X

31
30
31

0,648
0,435

0,52
0,49

0,128
Ʃ V1+ = 5,649

0,055

2,397
2,372

0,158

XI
XII

0,242
0,168
0,114

0,305

0,36

0,055

2,347

I

31

0,28

0,108

Ʃ V1 = 0,11

2,397

0,088

II

28

Ʃ V2 = 0,108

31
30

2,397
0,947

0,012

III
IV

0,018
1,47

V

31

0,145

0,388

-

+

0,104

0,086

0,252
0,230

0,27
1,70

0,185

0,479

0,87

0,391

0,566

0,106

0,284

0,86

0,576

0

Tổng

10,744
7,30
Ʃ V2 = 2,455


Có: V > V ; V2 < V2 . Hồ điều tiết 2 lần không độc lập.
-


1


1

V + V - V = 0,11 + 2,455 – 0,108 =
 Vh = V + V - V = 2,457 (106 m3)



1





2


1

2



2

2,457 (106 m3)



2

Từ bảng 4.3 ta thấy dung tích hiệu dụng khi kể tới tổn thất là :
V   Vh
2, 457  2,397

 0,025 = 2,5%
Tính sai số: Vh  h
Vh
2,397

Vh = 2,457 (106 m3).

Dung tích hồ ứng với MNDBT: Vbt =Vh+Vc =2,457+0,3125=2,7695 (106 m3)  2,77 (106 m3)
Ứng với Vbt = 2,770.106 m3 tra quan hệ Z~V ta đƣợc MNDBT = 232,57 m.

23


Đồ án tốt nghiệp

Vậy

Nghành: Kỹ thuật Công trình
Vh = 2,770(106 m3)

MNDBT = 232,57(m)

CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
5.1. Mục đích, yêu cầu, nguyên tắc điều tiết lũ.
Thông qua tính toán điều tiết lũ, tìm ra dung tích phòng lũ cần thiết của hồ chứa,
phƣơng pháp trữ và tháo nƣớc thích hợp, từ đó thiết kế công trình đạt đƣợc yêu cầu đặt
ra.(thỏa mãn yêu cầu về kinh tế, đảm bảo yêu cầu phòng lũ ở hạ lƣu). Trong đồ án này, tính
toán điều tiết lũ để xác đinh các thông số mực nƣớc, lƣu lƣợng dùng để thiết kế công trình.

5.2. Tính toán điều tiết lũ theo phƣơng pháp đồ giải Potapop.
Tính toán điều tiết lũ dựa trên 2 phƣơng trình:
- Phƣơng trình cân bằng nƣớc hồ chứa.
Q1  Q2
q q
.t  1 2 .t  V2  V1
2
2
(5-1)
Trong đó:
Q1,Q2: Lƣu lƣợng đến đầu và cuối thời đoạn.
q1,q2: Lƣu lƣợng xả tƣơng ứng.
V1,V2: Lƣợng nƣớc có trong kho ở đầu và cuối thời đoạn tính toán.
- Phƣơng trình thủy lực của công trình xả lũ.

q   .m. n .n.b. 2.g .H

3
2
o

(5-2)

Trong đó:
: Hệ số co hẹp bên, lấy sơ bộ  = 0,95
m: Hệ số lƣu lƣợng.
b: Bề rộng tràn.
Ho: Cột nƣớc xả lũ có kể đến lƣu tốc tới gần.
* Các bƣớc tính toán.
+ Bƣớc 1: Chia quá trình lũ đến ra nhiều thời đoạn Ti (Ti có thể là hằng số).
+ Bƣớc 2: Xây dựng đƣờng quan hệ phụ trợ f1, f2.
+ Bƣớc 3: Tiến hành đồ giải tìm q2 hay đƣờng quá trình lũ đến (q ~ t) theo phƣơng
trình.
f2(q) = Q + f1(q).
+ Bƣớc 4: Xác định Vsc, Hsc.

24


Đồ án tốt nghiệp

Nghành: Kỹ thuật Công trình

Q,q (m3/s)

f1

Q~t

Q2

f2

qxa~t

Vsc

Q1
q2
q1
f1,f2 (m3/s)

Qtb

T(phut)

q=0

Hình 5-1: Biểu thị cách tính q1,q2 thông qua đƣờng quan hệ f1,f2

5.3. Vận dụng phƣơng pháp để tính điều tiết lũ cho công trình.
5.3.1. Bảng tính toán xây dựng quan hệ phụ trợ.
Bảng 5-1: Bảng quan hệ phụ trợ với BT = 18 (m)
TT
Z(m)
h(m)

q(m3/s) V(106m3)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
- Cột 1: thứ tự
- Cột 2: giả thiết các giá trị Z từ Cao trình ngƣỡng tràn
- Cột 3: cột nƣớc tràn Htr = Z – Ztràn

f1
(6)

f2
(7)

3

q   .m. n .n.b. 2.g .H 2 o

- Cột (4): Lƣu lƣợng xả qua tràn

Trong đó:
: hệ số co hẹp bên
m: hệ số lƣu lƣợng, sơ bộ chon m = 0,35
B: bề rộng tràn, B = 2x9 =18m
Ho: Cột nƣớc trên tràn tại thời điểm tính toán i, Ho = Zi – Ztràn
- Cột (5): Dung tích hồ chứa trên ngƣỡng tràn, V tra từ quan hệ Z ~ W (m3)
V1 1
- Cột (6):

f1(q) = (  q1)
t 2
V1 1
- Cột (7):
f2(q) = (  q 2) .
t 2
Trong đó ∆t = 1h = 3600 (s)
Vẽ quan hệ cột (4) với cột (6) và (7) sẽ đƣợc biểu đồ phụ trợ (hình 5-1)

5.3.2. Bảng tính toán điều tiết lũ.
Bảng 5-2: Tính toán điều tiết lũ thiết kế
TT
(1)

T
(h)
(2)

Q
Qtb
q1
f1
3
3
3
(m /s) (m /s) (m /s) (m3/s)
(3)
(4)
(5)
(6)

- Cột 1: thứ tự
- Cột 2: thời gian tính toán t = 1h

f2
(m3/s)
(7)

25

q2
(m3/s)
(8)

V
(106m3)
(9)

Vk
(106m3)
(10)

Z
(m)
(11)

Hsc
(m)
(12)