Tải bản đầy đủ (.pdf) (155 trang)

Thiết kế hồ chứa nước suối sập

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.99 MB, 155 trang )

ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

MC LC
CHNG I: IU KIN T NHIấN......................................................................6
1.1 V TRA L ..................................................................................................6
1.2 C IM A HèNH ...................................................................................6
1.3 C IM KH TNG...............................................................................7
1.4. CC C TRNG THY VN .................................................................8
1.4.1)Dòng chảy năm thiết kế ............................................................................8
1.4.2)Dòng chảy lũ .............................................................................................9
1.4.3)Dòng chảy bùn cát ....................................................................................9
1.5. C IM A CHT CễNG TRèNH .......................................................9
1.5.1)Địa chất vùng hồ .......................................................................................9
1.5.2)Địa chất thuỷ văn ....................................................................................10
1.5.3)Đất đắp đập .............................................................................................10
1.5.4)Các loại vật liệu khác ..............................................................................11
1.6. CC C TRNG LU VC H CHA ...............................................11
1.7. quỏ Tớnh v v ng quỏ trỡnh x l ...........................................................13
1.7.1 Dng ng quỏ trỡnh l .........................................................................13
CHNG 2 : PHNG HNG QUY HOCH ................................................13
2.1.TèNH HèNH DN SINH - KINH T - X HI. .........................................13
2.1.1,Dân cư và đời sống..................................................................................13
2.1.2,Phân bố ruộng đất và sản lượng nông nghiệp ........................................13
2.1.3,Giao thông vận tải ...................................................................................14
2.2. HIN TRNG THY LI TRONG VNG ...............................................14
2.2.1. Hiện trạng thuỷ lợi trong khu vực ..........................................................14
CHNG III: CC PHNG N S DNG NGUN NC V NHIM V
CA CễNG TRèNH................................................................................................14
3.1.PHNG N S DNG NGUN NC .................................................14


GVHD:

Page 1


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

3.2NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH..................................................................14
CHƯƠNG IV : QUY MÔ CÔNG TRÌNH ..............................................................15
4.1.CÁC THÔNG SỐ CÔNG TRÌNH.................................................................15
4.2.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ .................................15
4.2.1. Xác định cấp công trình .........................................................................15
4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế.................................................................................15
4.3.LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐỂ XÂY DỰNG ..................................................16
4.3.1. Chọn tuyến đập đất ................................................................................16
4.3.2 Chọn tuyến tràn xả lũ..............................................................................16
4.3.3. chọn tuyến cống .....................................................................................17
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ..........................................................17
5.1. ĐIỀU TIẾT LŨ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PÔ – TA – PÔP ........................17
5.1.1.Nguyên lý điều tiết lũ..............................................................................17
5.1.2.Xây dựng biểu đồ phụ trợ .......................................................................18
5.2. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ ......................................................................19
5.2.1Tài liệu tính toán ......................................................................................19
5.2.2.Tính toán điều tiết lũ ...............................................................................19
5.2.3. kết quả tính toán điều tiết lũ ..................................................................30
5.2.4. Kiểm tra khả năng tháo: ........................................................................30
CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ ĐẬP CHÍNH ...............................................................32
6.1.NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG..........................................................................32

6.1.1. Nhiệm vụ công trình ...............................................................................32
6.1.2. Chọn tuyến đập ......................................................................................32
6.1.3.Chỉ tiêu thiết kế .......................................................................................32
6.2. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐẬP ĐẤT .........................................33
6.2.1. Đỉnh đập.................................................................................................33
GVHD:

Page 2


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

6.2.3. Mái đập và cơ ........................................................................................39
6.2.4.Thiết bị chống thấm ................................................................................40
6.2.5.THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC CHO THÂN ĐẬP .........................................40
6.2.6. Bảo vệ mái..............................................................................................42
6.3. TÍNH TOÁN THẤM QUA THÂN ĐẬP VÀ NỀN .....................................43
6.3.1 Nhiệm vụ và các trương hợp tính toán ...................................................43
6.3.2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN THẤM ...........................................................44
6.4.TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CHO MÁI ĐẬP .....................................................58
6.4.1. MỤC ĐÍCH ............................................................................................58
6.4.2. CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN ........................................................59
6.4.3. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH MÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CUNG TRƯỢT
..........................................................................................................................60
CHƯƠNG VII:THIẾT KẾ CỐNG NGẦM LẤY NƯỚC .......................................71
7.1.CHỌN TUYẾN VÀ HÌNH THỨC CHỌN TUYẾN CỐNG ........................71
7.1.1.Chọn tuyến cống .....................................................................................71
7.1.2.Hình thức cống ........................................................................................71

7.1.3.Sơ bộ bố trí cống :...................................................................................71
7.2. THIẾT KẾ KÊNH HẠ LƯU CỐNG ............................................................72
7.2.1.Thiết kế mặt cắt kênh ..............................................................................72
7.2.2. kiểm tra điều kiện không xói ..................................................................73
7.3.TÍNH TOÁN KHẨU DIỆN CỐNG ..............................................................74
7.3.1. Trường hợp tính toán .............................................................................74
7.3.2. Tính bề rộng cống bc ..............................................................................75
7.3.3.Tổn thất cửa ra........................................................................................76
7.3.4.Tổn thất dọc đường .........................................................................................76
7.3.5. Tổn thất cục bộ.......................................................................................77
GVHD:

Page 3


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

7.3.6.Tổn thất cửa vào .....................................................................................79
7.3.7. Xác định khẩu diện cống ........................................................................79
7.4. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO CỐNG VÀ CAO TRÌNH ĐẶT CỐNG .............80
7.4.1. Chiều cao mặt cắt cống..........................................................................80
7.4.2. Cao trình đặt cống .................................................................................81
7.5. KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHẢY VÀ TÍNH TOÁN TIÊU NĂNG .........81
7.5.1. Trường hợp tính toán .............................................................................81
7.5.2. xác định độ mở của cống .......................................................................82
7.6. KIỂM TRA CHẢY TRONG CỐNG ............................................................83
7.6.1. Vẽ đường mặt nước ................................................................................83
7.7. CHỌN CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO ..............................................................91

7.7.1. Bộ phận cửa vào và cửa ra:...................................................................91
7.7.2. Bộ phận thân cống: ................................................................................92
7.7.3. Bộ phận tháp van: ..................................................................................93
7.8 Tính Toán Kết Cấu Cống. ..............................................................................94
7.8.1 Tài Liệu Tính Toán..................................................................................94
7.8.2 Các Lực Tác Dụng Lên Mặt Cắt Cống ...................................................95
CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRÀN DỌC XẢ LŨ ................................103
8.1. BỐ TRÍ CHUNG ĐƯỜNG TRÀN .............................................................103
8.1.1. Vị trí đường tràn ..................................................................................103
8.1.2.Hình thức công trình .............................................................................103
8.1.3. Quy mô công trình ...............................................................................103
8.2.TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG TRÀN ...............................................105
8.2.1.Mục đích tính toán ................................................................................105
8.2.2.Các trường hợp tính toán......................................................................105
8.2.3.Tính toán thủy lực đoạn thu hẹp ...........................................................106
GVHD:

Page 4


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

8.2.4.Tính toán thủy lực với đoạnkhông đổi ..................................................117
8.2.5.Tính toán tiêu năng sau dốc ..................................................................134
8.3. CẤU TẠO CHI TIẾT CỦA TUYẾN TRÀN .............................................140
8.3.1. Tường cánh thượng lưu .......................................................................140
8.3.2. Ngưỡng tràn .........................................................................................140
8.3.3. Dốc nước ..............................................................................................140

8.3.4. Bể tiêu năng .........................................................................................141
8.4. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRÀN .................................................................141
8.4.1. Mục đích...............................................................................................141
8.4.2. Các trường hợp tính toán kiểm tra tính ổn định:.................................141
8.4.3. Phương phán tính toán: .......................................................................142
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................149

GVHD:

Page 5


ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

CHNG I: IU KIN T NHIấN

1.1 V TRA L

Hồ chứa nước Suối Sập nằm trên địa phận xã Quất Đông huyện Móng Cái
tỉnh Quảng Ninh. Phía tây cách thị xã Móng Cái 10 Km, phía nam cách đường
quốc lộ số 4 khoảng 600 m, phía bắc giáp với lưu vực sông Ka Long, diện tích lưu
vực hồ vào khoảng 11 km2.
1.2 C IM A HèNH

Lưu vực của hồ nằm trong vùng đồi trọc, tầng phủ mỏng. Địa hình ở đây thấp dần
từ Bắc xuống Nam. Nhìn chung trong lưu vực này, sông suối có chiều dài tương đối
nhỏ nên lưu lượng của nó cũng nhỏ.
Sông suối của vùng này thường uốn khúc quanh co, quanh các sườn đồi.


GVHD:

Page 6


ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

Khu hồ chứa là một khu đồi núi thấp và thấp dần từ Bắc xuống Nam. Khu vực tưới:
độ dốc thấp dần từ Tây sang Đông, ruộng đất ở đây đại bộ phận là bậc thang, và có
địa hình cao thấp không đều.
1.3 C IM KH TNG

Lưu vực của hồ nằm trong vùng có khí hậu Đông Bắc, chịu ảnh hưởng của khí hậu
nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, khí tượng vùng này chia làm hai mùa rõ rệt mùa mưa
và mùa khô.
a) Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10.
b) Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4.

Tình hình khí tượng ở đây được xác định ở trạm khí tượng Móng Cái cách lưu vực
10 km
c) Nhiệt độ

- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 20o5C.
- Nhiệt độ ngày lớn nhất: 39oC.
- Nhiệt độ ngày nhỏ nhất: 11oC.
d) Gió


- Gió được chia làm 2 mùa:
- Gió mùa Đông Bắc ảnh hưởng từ tháng 10 đến tháng 4. Hướng gió chính là BắcĐông Bắc.
- Gió mùa Đông Nam ảnh hưởng từ tháng 5 đến tháng 9. Hướng gió chính là
Nam-Đông Nam.
- P4% V = 28 (m/s)
- P50% V = 16 (m/s)
e) Mưa

Lượng mưa ở đây phân bố tương đối đều, do lưu vực của hồ là nhỏ mặt khác lại
nằm ở giữa các đồi núi thấp.
GVHD:

Page 7


ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

- Lượng mưa trung bình nhiều năm : 2800 (mm)
- Lượng mưa năm lớn nhất

: 4118.9 (mm)

- Lượng mưa nhỏ nhất min

: 1732.5 (mm)

- Lượng mưa ngày lớn nhất


: 384.6 (mm)

f) Lượng bốc hơi

Do đặc điểm của lưu vực là mưa nhiều độ ẩm tương đối lớn do đó nhiệt độ giảm
dẫn đến lượng bốc hơi cũng giảm so với vùng khác.
- Lượng bốc hơi bình quân tháng : 62 (mm)
- Lượng bốc hơi lớn nhất

: 89 (mm)

- Lượng bốc hơi nhỏ nhất

: 46 (mm

Bảng 1.1: Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm được phân bố như sau
Tháng

I

II

III

IV

V

VI


VII

VIII

IX

X

XI

XII

h(mm)

12.7

11.5

12.6

14.1

19.5

18.4

18.5

16.9


16.7

17.1

14.2

13.7

1.4. CC C TRNG THY VN

Trong khu vực địa bộ phận là đồi trọc, sông suối ở đây đều ngắn và ít nước. Sông
dài nhất là sông Quất Đông với chiều dài 6.13 km với độ dốc trung bình là 0.0072.
Lưu vực này nằm trên vùng đá cổ và được phủ một lớp đất thịt lẫn cát sỏi hạt thô.
1.4.1)Dòng chảy năm thiết kế

Căn cứ vào dòng chảy hàng năm trong lưu vực tính toán được lượng nước đến của
các tháng trong năm tương ứng với tần suất P = 85% như sau
Bảng 1.2: Dòng chảy năm thiết kế

Tháng

VI

VII

VIII

IX

X


XI

XII

I

II

III

IV

V

12.41

33.8

23.8

11.214

7.91

1.51

0.937

0.887


0.937

0.775

1

4.84

Cả
năm

Tần số phân
phốiP =
85%

GVHD:

Page 8

100


ỏn tt nghip
Wđến(106m3)

2.01

Thit k h cha nc Sui Sp
5.46


3.85

1.82

1.82

0.24

0.15

0.142

0.15

0.117

0.162

0.785

16.17

1.4.2)Dòng chảy lũ

Đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế có liên quan mật thiết tới sự an toàn của công trình.
Lưu lượng đỉnh lũ và tổng lượng lũ ứng với các tần suất khác nhau được cho ở bảng
sau:
Đường quá trình lũ dạng tam giác có txuống = 2tlên
Bảng 1.3: Dòng chảy lũ

Tần suất

P = 0.2 %

P=1%

P=5%

P = 10 %

Lưu lượng Q(m3/s)

376.8

314.4

264

237.6

Tổng lượng W.106(m3)

6.104

5.0932

2.997

2.495


Tlũ (giờ)

12

12

12

12

1.4.3)Dòng chảy bùn cát
- Wll: Bùn cát lơ lửng: Wll = 550 ( tấn/năm).
- Wđ: Bùn cát đáy, Wđ = 20%Wll = 0.2*550 = 110 ( tấn/năm).
- ll trọng lượng riêng bùn cát lơ lửng ll = 0.9 ( tấn/năm)
- đ trọng lượng riêng bùn cát đáy đ =1.6 ( tấn/năm)

1.5. C IM A CHT CễNG TRèNH

Toàn bộ lưu vực hồ nước nằm trên vùng đá cổ rắn chắc phủ trên mặt là loại đá dăm
sỏi hoặc sét pha do bị phong hoá.
1.5.1)Địa chất vùng hồ
1) Khả năng mất nước

Lưu vực nằm trên nền đá cổ các hang Karsto đã được sét lấp đầy nên việc mất nước
do thấm là không đáng kể.

GVHD:

Page 9



ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

2) Sạt lở bờ

Khả năng sạt lở bờ ở đây vẫn có thể xảy ra nhưng mức độ sạt lở là rất ít. Do ở đây
toàn là đồi trọc và có độ cao không lớn.
3) Bồi lắng

Theo tài liệu địa chất cho thấy tại lưu vực hồ không có rãnh xói, dốc trượt, do đó
việc hình thành dòng chảy rãnh là không có. Đất đai vùng hồ khả năng sinh ra bồi
lắng nhỏ, không đáng kể.
4) Khoáng sản, khả năng ngập

Vùng hồ chứa không có mỏ khoáng nào quý hiếm nên ở đây chúng ta không đề cập
đến vấn đề này.
Về ngập lụt: Căn cứ vào cao trình mặt đất khu vực hồ chứa khi mực nước trong hồ
ngập thường xuyên ở cao trình (+25.0) trở xuống thì diện tích bị ngập lụt là 159 ha
trong đó có 47 ha đất canh tác.
5) Chỉ tiêu cơ lý của đất nền
- = 1.84 ( T/m3)
- C = 2.5 ( T/m2)
- = 16o
1.5.2)Địa chất thuỷ văn

Lưu vực hồ Suối Sập nằm trong vùng khí hậu Đông Bắc và nằm trên nền đá cổ.
1.5.3)Đất đắp đập


Qua khảo sát ta thấy các bãi vật liệu nằm phân tán ở các đồi hoặc hai bên bở suối.
Cự ly các bãi đến vị trí đập từ 400 500 m. Loại đất ở đây hầu hết là đất sét pha cát.
Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp như sau:

GVHD:

Page 10


ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

- TN = 1.8( T/m3)
- bh = 2.01( T/m3)

- K = 7.10^-5 cm/s
-Ko=10^-6 cm/s

- Ctn = 2.5 ( T/m2)

- Cbh = 2( T/m2)
-

tn = 19o

-

bh = 17.5o


1.5.4)Các loại vật liệu khác
1)Đá

Đối với đá dùng để lát mái khai thác cách vị trí đập 800m.
Đá xây:Các bãi xung quanh công trình không có đá đạt yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật
mà phải khai thác ở mỏ đá hoa cương cách công trình khoảng 5 km,
đá ở đây có chất lượng tốt, trữ lượng tương đối dồi dào.
2)Cát

Tại khu vực lân cận qua thăm dò cho ta thấy các bãi gần công trình thì chất lượng
thấp không sử dụng được mà phải khai thác ở xa. Cự ly khai thác cách chân công
trình khoảng 10 km. Trữ lượng cát tương đối nhiêu.
1.6. CC C TRNG LU VC H CHA

1.6.1)Lượng nước cần
Bảng 1.4: Bảng lượng nước cần

Tháng
6

I

II

III

IV

V


VI

3

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Cả
năm

Wcần(10 m ) 0.04 0.04 0.837 0.64 1.858 0.082 0.082 0.49 3.45 0.875 1.11 1.568 14.5

GVHD:

Page 11


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập


1.6.2)§­êng ®Æc tÝnh dung tÝch hå chøa
B¶ng 1.5: §­êng ®Æc tÝnh dung tÝch hå chøa
Z(m)

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

F(106m2)

0

1


2.5

4.2

6.5

8.4

10

14

16.8

19

Z(m)

10

12

14

16

18

20


22

24

26

28

W(106m3)

0

0.2

0.3

0.65

2.5

4.0

6.3

9.2

12.5

16


GVHD:

Page 12


ỏn tt nghip

Thit k h cha nc Sui Sp

1.7. quỏ Tớnh v v ng quỏ trỡnh x l
1.7.1 Dng ng quỏ trỡnh l
Quỏ trỡnh l Q~t ng vi tn sut thit k p = 0.2%, v tn sut kim tra p = 1.0%

CHNG 2 : PHNG HNG QUY HOCH
2.1.TèNH HèNH DN SINH - KINH T - X HI.

2.1.1,Dân cư và đời sống
Dân cư của toàn huyện là 59000 người, nghề nghiệp chủ yếu của họ là làm ruộng,
khai thác rừng và trồng rừng, ngoài ra họ còn có một số nghề truyền thống và chăn
nuôi.
2.1.2,Phân bố ruộng đất và sản lượng nông nghiệp
Diện tích canh tác của toàn huyện là 5515 ha. Hồ Suối Sập phụ trách tưới cho 1300
ha lúa, hoa màu và một số cây công nghiệp.

GVHD:

Page 13


ỏn tt nghip


Thit k h cha nc Sui Sp

2.1.3,Giao thông vận tải
Lưu vực của hồ gần đường quốc lộ 4 nên rất thuận lợi cho trở vật liệu bằng đường
bộ khi thi công công trình. Do đó giảm được rất nhiều các chi phí khác khi thi công
công trình.
2.2. HIN TRNG THY LI TRONG VNG

2.2.1. Hiện trạng thuỷ lợi trong khu vực
Các công trình thuỷ lợi phục vụ sản xuất ở đây là tương đối ít và chưa được đầu tư
đứng mức. Cũng có một số công trình nhưng đã được xây dựng từ lâu do vậy khi đi
vào khai thác nó không thể phục vụ được nhu cầu dùng nước của nhân dân.
- Phng ỏn 2( tuyn di) : Cỏch phng ỏn 1 l 500m, khng ch din tớch lu
vc l 5,2 km2.
- Trờn c s phõn tớch nhiu iu kin v kinh t v k thut ó chn phng ỏn 2
l v trớ thit k cho cm u mi h cha nc Phc Bỡnh. c im a hỡnh vựng
tuyn ny l tuyn ngn, vai trỏi cú nỳi cao, vai phi p l i thp cú mt bng rng,
cao hn lũng sui 9m, ni lin mt yờn nga nh cao hn lũng sui 4m v sau ú ni
tip mt vai i cao khỏc - l b phi ca lũng h.

CHNG III: CC PHNG N S DNG NGUN NC V NHIM
V CA CễNG TRèNH
3.1.PHNG N S DNG NGUN NC
Dõn c s dng nc giờng cho nhu cu sinh hot nờn ngun nc h ch yu
phc v cho nhu cu nụng nghip
Cỏc cụng trỡnh thy li ch yu phc v ti , tiờu cho sn xut nụng nghip v
phc v chng l , chng hn hỏn cho khu vc.
3.2NHIM V CA CễNG TRèNH


Hồ chứa nước Suối sập có nhiệm vụ là cung cấp nước tưới cho 1300 ha ruộng
canh tác. Ngoài ra công trình còn có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho nhân
dân phía hạ lưu, kết hợp thả cá. Công trình còn có khả năng điều tiết khí hậu.
GVHD:

Page 14


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

CHƯƠNG IV : QUY MÔ CÔNG TRÌNH
4.1.CÁC THÔNG SỐ CÔNG TRÌNH
Mực nước dâng bình thường : 24 m
Bề rộng tràn : 35 m
4.2.CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
4.2.1. Xác định cấp công trình
Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi QCVN 04 – 05 :
2012/BNNPTNT cấp của công trình hồ chứa được xác định theo 2 điều kiện:
1. Theo nhiệm vụ của công trình
Công trình có nhiệm vụ tưới cho 150 ha đất canh tác nông nghiệp. Theo tiêu chuẩn
QCVN 04 – 05 : 2012/BNNPTNT xác định được cấp công trình là cấp IV.
2. Theo điều kiện nền và chiều cao của công trình
-Để xác định chiều cao đập, sơ bộ định cao trình đỉnh đập như sau:
Theo thiết kế sơ bộ ta có chiều cao
HĐập =MNDBT + d – đáy
d : độ cao an toàn, d = 1,5 ÷ 3,0m, chọn d = 2,5(m)
Mặt khác, từ bình đồ ta có: đáy đập = 8 – 0,5=7,5m (bóc bỏ 0,5m)
Vậy chiều cao đập: HĐập = MNDBT + d – đáy

=24 + 2,5 – 7,5 = 16(m)
Đất nền thuộc nhóm B. Tra bảng 1QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT ta được
cấp công trình là cấp II.
-Dung tích hồ chứa ứng với MNDBT là V = 9,2.106 m3
Tra bảng 1 QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT ta được cấp công trình là cấp IV.
Từ các điều kiện trên em chon cấp công trình là công trình cấp II.
4.2.2.Các chỉ tiêu thiết kế.
Các chỉ tiêu thiết kế được xác định theo tiêu chuẩn QCVN 04 - 05 :
2012/BNNPTNT ứng với công trình cấp 3 gồm:
GVHD:

Page 15


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

4.2.2.1. Tần suất thiết kế.
-Tần suất lũ thiết kế : P = 1%
-Tần suất lũ kiểm tra : P = 0,2%
- Tần suất tưới đảm bảo : P = 85%
4.2.2.2. Các hệ số an toàn cho phép của đập đất.
-Hệ số tin cậy về ổn định : Kn = 1,15
-Hệ số an toàn về độ bền :
+Tổ hợp tải trọng cơ bản : K = 1,3
+Tổ hợp tải trọng đặc biệt : K = 1,4
(Theo QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT Bảng 10 - Hệ số an toàn nhỏ nhất về độ bền
của các công trình bê tông và bê tông cốt thép trong công trình thủy lợi.)
4.3.LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐỂ XÂY DỰNG

4.3.1. Chọn tuyến đập đất
Tuyến đập đất duy nhất chỉ có một phương án hợp lý về địa hình có đủ điều kiện
thuận lợi để tạo hồ chứa và bố trí các công trình liên quan khác như tràn tháo lũ, cống lấy
nước, nhà quản lý cũng như các khu vực bố trí công trường xây dựng. Đó là tuyến đập
đất theo phương án 2.
Đặc điểm của tuyến này là ngắn, mặt bằng rộng cao hơn lòng suối 9m, nối liền
một yên ngựa cao hơn lòng suối 4m sau đó tiếp một vai đồi cao khác- là bờ phải của hồ.
Tại đây lòng suối cao từ (+16m) đến (+17m).
4.3.2 Chọn tuyến tràn xả lũ
Vị trí tràn xả lũ được bố trí ở đồi thấp vai phải đập đất có cao độ (+24m) để đưa lũ
hồ về ngay suối cũ cách chân đập hạ lưu >150m.
Điều kiện địa hình tại vị trí tuyến tràn chỉ cho phép bố trí một đường tràn dọc
vuông góc với tuyến đập chính.
Loại tràn : Chọn tràn là kiểu đập tràn đỉnh rộng. Theo sự phân công của cô giáo
hướng dẫn em chọn tràn là tràn tự do, không có cửa van điều tiết, có dốc nước sau tràn.
GVHD:

Page 16


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

4.3.3. chọn tuyến cống
Cống được bố trí tại vai trái của đập để cấp nước cho một khu tưới nằm bên trái
của đập.

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
5.1. ĐIỀU TIẾT LŨ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PÔ – TA – PÔP

5.1.1.Nguyên lý điều tiết lũ

-Nguyên lý điều tiết dựa vào phương trình:
V
q
V
q
1
( Q1  Q 2 )  ( 1  1 )  ( 2  2 )
2
t
2
t
2
t là thời đoạn tính toán là hằng số , tức là chọn như cả các thời đoạn tính toán

Q1 ,Q2 là lưu lượng đến của thời điểm đầu và thời điểm cuối cùng một thời thời đoạn t
Giá trị q1, V1 trong phương trình , là ở đầu mỗi thời đoạn t , q2,V2 là những giá trị cần
xác định

GVHD:

Page 17


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

Trong phương trình trên các đại lượng trong dấu ngoặc đơn đều là hàm của q và

vế trái phương trình trên luôn biết còn vế phải chứa các đại lượng chưa biết. Do đó nếu
lập quan hệ giữa q với (

V1 q1
V
q
 ) và ( 2  2 ) , bởi vậy ta xây dựng biểu đồ phụ trợ
t 2
t 2

Nội dung phương pháp

Q(m3/s)
f1

f2

q2
q1

Q12

t (h)

0

Hình5-1. Các quan hệ q  f1  V  1 q  và q  f 2  V  1 q 
 t 2 
 t 2 
5.1.2.Xây dựng biểu đồ phụ trợ

Biểu đồ phụ trợ được xây dựng theo các bước sau
Bước 1: Xây dựng các biểu đồ phụ trợ:
- Lựa chọn thời đoạn tính toán ∆t, sau đó giả thiết nhiều mực nước trong kho để tính
lưu lượng xả lũ tương ứng
- Dựa vào đường quan hệ Z-V của kho nước để xác định V với các Z đã giả thiết.
- Tính các giá trị f1 = ( V  q ) , và f2 = ( V  q ) ,
t

t

2

2

- Vẽ đường quan hệ q ~ f1, q ~ f2
Bước 2: Sử dụng biểu đồ phụ trợ để tính điều tiết:
- Với mỗi thời đoạn  t tính Q  1 ( Q1  Q 2 )
2

- Từ q1 đã biết tra biểu đồ phụ trợ xác định f1. Thay f1, q1 vào phương trình cân băng
nước để tìm f2
- Từ f2 tra biểu đồ phụ trợ ngược lại tìm được q2. Như vậy ta đã xác định được q xả
cuối thời đoạn thứ nhất, và nó cũng là q đầu cho thời đoạn tiếp theo.
GVHD:

Page 18


Đồ án tốt nghiệp


Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

Bước 3: Lặp lại bước 2 cho đến khi kết thúc
Bước 4: Từ quá trình lũ đến, quá trình xả xác định được cột nước siêu cao (Hsc), và dung
tích siêu cao trong kho (Vsc)
5.2. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
5.2.1Tài liệu tính toán
-Các đặc trưng của hồ chứa bảng quan hệ Z~F~V (bảng 1-8 , 1-9 )
-Quá trình lũ đến với tần suất lũ thiết kế P =1% , và tần suất lũ kiểm tra P= 0,2%
-MNDBT = 24 m tra quan hệ Z~V được VMNDBT = 1,467 (m3)
-Tràn đỉnh rộng chảy tự do không có cửa van điều tiết .
-Tính toán với phương án bề rộng tràn B = 35 (m)
5.2.2.Tính toán điều tiết lũ
Bước 1 : Xây dựng biểu đồ phụ trợ :
+ chọn thời đoạn tính toán Δt = 0,5 giờ và giả thiết nhiều trị số mực nước trong hồ
Z (từ Hbt trở lên ) tính ra lưu lượng xả tương ứng theo công thức

q  m.B. 2.g .H 03/2
Trong đó
(+) H0 = H= Z-Ztr (Với Ztr =24 m)
(+) vì đập tràn đỉnh rộng chọn theo quy phạm
QPLC8-76 Ta có m = 0,35
(+) Với g =9,81m/s2
Trong đó :

Cột (1) : số thứ tự
Cột (2) :Các mực nước giả định từ Ztràn
Cột (3): Cột nước tràn h = Z - Ztràn
Cột (4): Lưu lượng xả q :
Cột (5)dung tích hồ trên ngưỡng tràn V = Vk - Vbt

Cột (6) Giá trị

GVHD:

Page 19


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

Cột (7) Giá trị
Cột (8) Dung tích hồ ứng với mực nước Z (tra quan hệ Z~V)

Bảng 5.1: Bảng tính giá trị đặc trưng của biểu đồ phụ trợ

h(m)

Vk.10⁶(m3) Vsc.10⁶(m3)

qx(m3/s)

f1(m3/s)

f2(m3/s)

(3)

(4)


(5)

(6)

(7)

(8)

0

14.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.2

14.280

0.280

4.853

75.351


80.204

0.4

14.560

0.560

13.727

148.692

162.419

GVHD:

Page 20


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

0.6

14.840

0.840

25.218


220.724

245.942

0.8

15.120

1.120

38.826

291.698

330.524

1

15.400

1.400

54.261

361.759

416.019

1.2


15.680

1.680

71.328

431.003

502.330

1.4

15.960

1.960

89.883

499.503

589.386

1.6

16.240

2.240

109.816


567.314

677.130

1.8

16.520

2.520

131.037

634.481

765.519

2

16.800

2.800

153.473

701.042

854.514

2.2


17.020

3.020

177.060

750.359

927.419

2.4

17.240

3.240

201.745

799.128

1000.872

2.6

17.460

3.460

227.481


847.370

1074.852

2.8

17.680

3.680

254.228

895.108

1149.336

3

17.900

3.900

281.947

942.360

1224.307

3.2


18.120

4.120

310.607

989.141

1299.748

3.4

18.340

4.340

340.176

1035.467

1375.644

3.6

18.560

4.560

370.629


1081.352

1451.981

3.8

18.780

4.780

401.940

1126.808

1528.748

4

19.000

5.000

434.086

1171.846

1605.932

GVHD:


Page 21


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

Hình 5.2 : Biểu đồ quan hệ phụ trợ q~f1,f2
*

Bảng tính điều tiết lũ P = 0.2%

Cột 1:số thứ tự
Cột 2: Thời đoạn tính toán t=0,5h
Cột 3: Qđến lấy theo tài liệu thủy văn
Cột 4: Lưu lượng trung bình thời đoạn

Q


tb

Qđ  Qc
2

Cột 5: Từ qxả 1→ f1 nội suy theo đường quan hệ phụ trợ
Cột 6 và 7: giá trị của hai hàm phụ trợ ứng với mỗi thời đoạn :
f2(q)= Q  f1 (q)
Cột 8:lưu lượng lũ xả cuối thời đoạn (tra f2(q) trên đường phụ trợ)

Cột 9:lưu lượng lũ xả trung bình của từng thời đoạn:
q

q1  q2 3
(m / s )
2

Cột 10: tổng lượng nước xó của từng thời đoạn
W  (Q  q)t (106 m3 / s)

Cột 11:thể tích siêu cao
Cột 12:tổng thể tích trong hồ
GVHD:

Page 22


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

Cột 13:cao trình mực nước trong hồ
Cột 14:cột nước trên tràn
Các tính toán cụ thể như sau:
* Đối với tần suất kiểm tra P=0,2:

GVHD:

Page 23



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

TT

T

Q

Qtb

Qx

f1

f2

Htr(m)

Z(m)

V(m3)*10^6

Vn-Vo

(1)

(2)


(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(11)

(12)

(13)

(14)

1

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000


24.000

9.200

0.000

2

0.500

46.800

23.400

0.000

0.000

23.400

0.000

24.000

9.200

0.000

3


1.000

93.600

70.200

1.415

21.984

92.184

0.088

24.088

9.345

0.145

4

1.500

140.400 117.000

6.145

86.035


203.035

0.234

24.234

9.586

0.386

5

2.000

187.200 163.800

19.314

183.720

347.520

0.502

24.502

10.028

0.828


6

2.500

234.000 210.600

41.894

305.625

516.225

0.842

24.842

10.589

1.389

7

3.000

280.800 257.400

74.289

441.936


699.336

1.233

25.233

11.234

2.034

8

3.500

327.600 304.200

115.147

584.188

888.388

1.651

25.651

11.924

2.724


9

4.000

376.800 352.200

164.432

723.956

1076.156

2.094

26.094

12.664

3.464

10

4.500

351.000 363.900

227.949

848.205


1212.105

2.604

26.604

13.557

4.357

11

5.000

327.600 339.300

277.435

934.669

1273.969

2.968

26.968

14.194

4.994


12

5.500

304.200 315.900

300.813

973.155

1289.055

3.132

27.132

14.481

5.281

13

6.000

280.800 292.500

306.544

982.51


1275.010

3.172

27.172

14.551

5.351

14

6.500

257.400 269.100

301.209

973.8

1242.900

3.135

27.135

14.486

5.286


15

7.000

234.000 245.700

289.010

953.899

1199.599

3.050

27.050

14.337

5.137

16

7.500

210.600 222.300

272.811

926.787


1149.087

2.935

26.935

14.136

4.936

17

8.000

187.200 198.900

254.138

894.948

1093.848

2.799

26.799

13.898

4.698


18

8.500

163.800 175.500

234.302

859.544

1035.044

2.652

26.652

13.641

4.441

19

9.000

140.400 152.100

213.632

821.411


973.511

2.493

26.493

13.362

4.162

GVHD:

Page 24


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hồ chứa nước Suối Sập

20

9.500

117.000 128.700

192.549

780.961


909.661

2.327

26.327

13.072

3.872

21

10.000

93.600

105.300

171.314

738.346

843.646

2.152

26.152

12.766


3.566

22

10.500

70.200

81.900

150.733

692.913

774.813

1.976

25.976

12.46

3.260

23

11.000

46.800


58.500

133.380

641.432

699.932

1.821

25.821

12.204

3.004

24

11.500

23.400

35.100

115.290

584.641

619.741


1.653

25.653

11.927

2.727

25

12.000

0.000

11.700

96.778

522.962

534.662

1.471

25.471

11.627

2.427


Bảng 5.2: Kết quả tính toán điều tiết lũ hồ Phước Bình (Lũ kiểm tra P=0,2%)

GVHD:

Page 25


×