ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỒ CHỨA SỬ PÁN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.18 MB, 35 trang )
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 1
PHẦN I
Ngành Kỹ thuật công trình
TÌNH HÌNH CHUNG
CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1. Vị trí địa lý
Dự án hồ chứa Sử Pán 1 dự kiến xây dựng và khai thác nguồn thủy năng trên
dòng chính suối Tả Van là đoạn thượng nguồn của sông Ngòi Bo thuộc địa phận xã
Sử Pán, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai. Khu vực xây dựng công trình nằm cạnh đường số
4 từ Sa Pa đi Mường Bồ, cách thị trấn Sa Pa khoảng 12km. Hồ chứa Sử Pán 1 là công
trình bậc trên của hồ chứa Sử Pán 2 thuộc hệ thống bậc thang hồ chứa Ngòi Bo.
Lưu vực Ngòi Bo thuộc dãy núi Hoàng Liên Sơn, nơi có đỉnh núi Fansipan cao
3143m. Địa hình núi nơi đây có sườn rất dốc, trung bình 25o. Trên các bề mặt sườn có
nhiều đá lăn, lớp phủ thực vật thưa và mỏng, mật độ chia cắt ngang và đứng của mạng
lưới thủy văn khá cao. Lưu vực Ngòi Bo giáp với lưu vực sông Nậm Mu ở phía Bắc,
lưu vực sông Nậm Chăn ở phía Tây, lưu vực Ngòi Đương và Ngòi Đum ở phía Đông
và sông Hồng ở phía Nam.
Tuyến đập và lòng hồ của công trình thuỷ điện Sử Pán 1 có toạ độ địa lý như
sau:
Toạ độ địa lý tuyến đập: 103054'03'' kinh độ Đông; 22017'50'' vĩ độ Bắc.
Toạ độ địa lý tuyến nhà máy: 103055'35'' kinh độ Đông; 22017'02'' vĩ độ Bắc
1.2. Đặc điểm địa hình.
1.2.1. Địa hình.
Lưu vực Ngòi Bo thuộc loại địa hình miền núi cao với độ dốc sườn núi và độ dốc lòng
sông khá lớn, địa hình bị chia cắt mạnh.
Lưu vực có dạng hình nan quạt với đường phân lưu ở thượng nguồn đi qua các đỉnh
có cao độ từ 2700 m đến 3000 m, độ cao được hạ dần tới cửa sông ở cao độ <100m.
Địa hình núi cao và chia cắt đó tạo nên nhiều nhánh suối, phân bố không đều dọc hai
bên bờ dòng chính, trong đó bờ tả tập trung nhiều suối và có độ dốc lớn hơn bờ hữu.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 2
Ngành Kỹ thuật công trình
1.3. Đặc điểm địa chất.
1.3.1. Tổng quan toàn vùng xây dựng.
Đặc điểm cấu trúc địa chất toàn khu vực khá phức tạp,công trình nằm trên cả hai
tổ hợp thạch kiến tao là macma và trầm tích.
Từ khu vực suối theo hạ lưu về đến khu vực cầu treo ,cầu mây bao gồm chủ yếu
các loại đã macma xâm nhập nông Granosyenit porphyry chuyển tiếp từ axit sang á
kiềm xuyên cắt qua hệ tầng đá Đinh gồm các lớp đá Đôlômit biotit ,các đá có cường
độ kháng nén trung bình đến cao.Đá ít nứt nẻ đến nứt nẻ trung bình được phủ lấp bởi
các lớp trầm tích apQ và edQ.
Nối tiếp với các đá Granosyenit porphyry ,xuyên cắt qua các đá này theo đại
mạch là loại đá xâm nhập trung tính có cấu tạo phân phiến thuộc phức hệ kiến tạo Yê
Yên Sun (γ E ys).Đá Gơnei biotit ,trong đá này theo phân tích lát mỏng thạch học có
chứa lượng cacbonat cần quan tâm.
Mức độ phong hóa giữa các đá gốc khác nhau giữa đập đầu mối, tuyến kênh và
bể áp lực, chính vì vậy mà nền công trình rất không đồng nhất.
Về cấu trúc uốn nếp: Các tập đá có thế nằm không đồng nhất, có chỗ có thế nằm
đơn nghiêng, có chỗ có thế nằm dạng khối. Dạng khối thì khả năng sạt trượt ít xẩy ra,
dạng đơn nghiêng đổ về phía bờ suối nên hiện tượng sạt trượt có thể xảy ra.
Vùng công tác chưa phát hiện thấy có các dấu hiệu hoạt động đương đại của
các đứt gãy.Theo tài liệu bản đồ phân vùng động đất toàn quốc của Viện Vật Lý Địa
Cầu thì vùng công tác có động đất cấp V-VI theo thang động đất MSK – 64
1.3.2. Đặc điểm địa chất vùng xây dựng.
Gồm lòng hồ và khu vực công trình đầu mối.
Về đặc điểm địa chất thủy văn và khả năng giữ nước của hồ chứa :đặc điểm địa
chất thủy văn của khu vực rất phong phú và phức tạp.Các đới chứa nước thường liên
thông qua khe nứt.Thông qua hai mẫu nước thí nghiệm cho thấy nước không có hàm
lượng CO2 ăn mòn.Do đó lòng hồ không có khả năng xuất hiện các hang Karst đi
xuống hạ lưu và đi qua lưu vực khác, vì vậy không gây mất nước hồ chứa do hiện
tượng Karst
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 3
Ngành Kỹ thuật công trình
Về khoáng sản: Không có mỏ khoáng sản nào gần khu vực công trình. Nhưng lưu
ý trong khu vực công trình là bãi đá cổ là di tích văn hóa đã được xếp hạng và cần
được bảo tồn gìn giữ. Cần nghiên cứu những tác động của công trình tới bãi đá cổ này.
Về điều kiện địa chất tuyến công trình đầu mối :Tuyến đập nằm trên đới địa chất
tốt ( chủ yếu là nền đá ).Tuy rằng tại lũng suối tồn tại lớp cuội,đá tảng lăn ,cát ,sỏi ,
thành phần không đồng nhất ( lớp apQ ) có tính thấm mạnh, theo tài liệu khoan khảo
sát thì chổ dày nhất của lớp edQ là 6m – nhưng dự kiến bóc bỏ hoàn toàn.Khu vực hai
vai đập và bờ suối : vai phải đập là vách đá nhỏ cao,phía vai trái đập là lớp phủ sườn
tàn tích (edQ).Vai trái có địa hình thoải bao gồm á sét lần dăm sạn đá lăn.có bề dày tối
đa khoảng 10m sẽ được xử lý bóc bỏ khi đào hố móng.
Các đới đá Granosyenit porphyry ( IB –IIA ) phong hóa nhẹ, có kết cấu Porphyr
nửa tự hình, có màu xám trắng hoặc nâu hồng , nằm khá nông bề mặt bị phủ bởi lớp
apQ và edQ, đá tương đối cứng,có cường độ kháng nén khô = 645.5 kG/cm 2 ,cường độ
kháng nén bão hòa = 597,4 kG /cm2 ,đá không hóa mềm có bề dày tương đối lớn
( khoảng 10m )
Đới đá Granosyenit porphyry ( IIB ) màu xám ,hồng , có cấu tạo khối ,đá rắn chắc
, là lớp đá gốc nằm sâu ,phía dưới lớp đá IB –IIA
Bảng 1-1: Các chỉ tiêu đất nền vùng công trình đầu mối.
Lớp chỉ tiêu
Hạt sét %
Hạt bụi %
Hạt cát %
Hạt sạn %
W T%
WP %
Wtt %
Wc %
W (T/m3)
c (T/m3)
∆
n (%)
C(Kg/cm2)
(0)
K (m/s)
Lớp2a
10.1
17.0
68.5
4.4
32.00
16.00
16.00
6.33
1.68
1.85
2.68
41.05
0.07
22
2×10-7
Lớp2b
25.6
21.6
52.0
0.8
33.80
18.80
15.00
20.48
1.90
1.85
2.69
41.37
0.15
21
1×10-7
Lớp4
35.0
21.7
41.4
1.9
37.31
20.37
16.94
18.31
1.80
1.82
2.69
43.44
0.19
21
1×10-7
Lớp4b
27.0
20.7
32.5
19.8
37.00
19.17
17.83
23.01
1.90
1.84
2.77
44.24
0.17
22
2×10-7
Lớp5
24.0
16.1
29.6
29.3
41.88
23.15
18.73
21.38
1.92
1.85
2.81
43.71
0.16
22
2×10-7
Lớp5a
23.4
21.7
53.0
1.9
31.72
17.63
14.09
18.68
1.86
1.85
2.69
41.74
0.15
22
1×10-7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 4
Ngành Kỹ thuật công trình
Do địa chất dưới tuyến công trình khá phức tạp, nên khi tính toán thấm cho đập ta
quy về một lớp đất để tính toán, có hệ số thấm trung bình l K = 2×10-7(m/s)
1.3.3. Đánh giá điều kiện địa chất vùng hồ.
1.3.3.1. Khả năng trữ nước.
Về đặc điểm địa chất thủy văn và khả năng giữ nước của hồ chứa :đặc điểm địa
chất thủy văn của khu vực rất phong phú và phức tạp.Các đới chứa nước thường liên
thông qua khe nứt.Thông qua hai mẫu nước thí nghiệm cho thấy nước không có hàm
lượng CO2 ăn mòn.Do đó lòng hồ không có khả năng xuất hiện các hang Karst đi
xuống hạ lưu và đi qua lưu vực khác, vì vậy không gây mất nước hồ chứa do hiện
tượng Karst
1.3.3.2. Vấn đề về tái tạo lòng hồ.
Hồ chứa Sử Pán 2 có địa hình khá bằng phẳng. Ở sườn bờ hồ thường < 1,5m, lại
được phủ bởi lớp thảm thực vật là rừng Khộp cây to, rễ trùm ăn rộng gần mặt đất. Vì
vậy khả năng tái tạo bờ hồ và bồi lấp lòng hồ l không có gì đáng lo ngại.
1.3.3.3. Vấn đề về bán ngập và ngập.
Trong lòng hồ không có khoáng sản quý có giá trị công nghiệp, không có dân cư
sinh sống, nên vấn đề ngập và bán ngập không ảnh hưởng đến việc xây dựng hồ.
1.3.4. Địa chất thủy văn khu vực.
Nước ngầm trong vùng này nghèo nàn và chủ yếu nằm trong đới phong hóa nứt
nẻ của đá cát kết.
Mực nước ngầm ổn định thường cách mặt đất từ 5m đến 8m, và dao động theo
mùa với biên dao động từ 2m đến 4m.
Qua đánh giá tính ăn mòn của nước ngầm đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt
thép cho thấy nước có tính ăn mòn kiềm khử và ăn mòn CO 2, pH.
1.4. Điều kiện khí tượng thủy văn.
1.4.1. Đặc điểm khí tượng khu vực.
1.4.1.1. Nhiệt độ.
Nhiệt độ không khí trung bình cả năm là 23,7 oC. Nhiệt độ cao nhất 39,4o (vào
tháng 4), nhiệt độ thấp nhất là 7,4oC (vào tháng 12)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 5
Ngành Kỹ thuật công trình
1.4.1.2. Độ ẩm
Độ ẩm tuyệt đối trung bình là 23%, độ ẩm tương đối trung bình là 81,8%, độ ẩm
thấp nhất là 11%.
1.4.1.3. Tốc độ gió.
Bảng 1-2. Bảng đo tốc độ gió.
P%
2
4
30
50
Vmax(m/s)
27,8
23,6
17,3
15,2
+ Tốc độ gió lớn nhất bình quân nhiều năm: Vmax = 17,2 m/s.
+ Tốc độ gió lớn nhất quân trắc được ngày 20-3-1978: Vmax = 34 m/s.
+ Tốc độ gió bình quân nhiều năm: V = 3,05 m/s.
1.4.1.4. Bốc hơi
- Lượng bốc hơi lưu vực Zo tính theo phương pháp cân bằng nước:
Zo = Xo – Yo
(3-1).
Trong đó:
- Xo: lượng mưa bình quân nhiều năm của lưu vực, Xo = 1542,6 mm.
- Yo: Độ sâu dòng chảy bình quân nhiều năm của lưu vực,Yo=695,7mm
- Zo: lượng bốc hơi lưu vực, Zo = 846,9mm.
- Bốc hơi mặt nước Zn: Zn = 1567mm.
Bảng 1-3. Bảng phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo tháng.
Thng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
∆Z
(mm)
75.
7
99.
9
110.
5
101.
4
55.
4
38.
8
33.
4
31.
5
27.
8
33.
8
49.
9
57.
1
1.4.2. Đặc điểm về thủy văn khu vực đầu mối.
1.4.2.1. Dòng chảy năm.
a. Lượng mưa sinh dòng chảy trên lưu vưc:
Ở vùng hồ chứa Sử Pán 2, mùa mưa bắt đầu từ tháng 4, tháng 5 và kết thúc vào
tháng11. Lượng mưa thường được tập trung vào 3 tháng 8, 9, 10; là vùng có lượng
mưa năm nhỏ so với các vùng khác của tỉnh Đaclak.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 6
Ngành Kỹ thuật công trình
b. Tiêu chuẩn dòng chảy năm:
Từ số liệu mưa và mượn hệ số dòng chảy của trạm khí tượng Sapa có ao = 0,451
Yo = ao. Xo = 0,451.1542,6 = 695,7mm.
Mo = 22 l/s-km2.
Qo = 9,92 m3/s; Cv = 0,31; Cs = 2Cv.
c. Dòng chảy năm thiết kế:
Tài liệu dòng chảy năm ứng với các tần suất thiết kế:
Bảng 1-4. Bảng dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế.
Tần suất P%
50
75
90
95
Qp ( m3/s)
9.58
7.63
6.13
5.38
d. Phân phối dòng chảy năm:
Phân phối dòng chảy năm theo phân phối dòng chảy năm của năm đại biểu 1993.
Bảng 1-4. Phân phối dòng chảy theo thời đoạn 10 ngày trong năm, với P= 75%.
Thng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q75%
2.9
3
1.0
6
0.6
7
0.7
4
1.4
8
2.8
6
1.3
1
6.9
4
9.3
3
37.
5
16.
4
10.3
4
3
(m /s)
1.4.2.2. Dòng chảy lũ.
a. Lũ thiết kế:
Ti liệu về dạng chảy lũ thực đo tại trạm thủy văn SaPa.
Bảng 1-5. Lũ thiết kế tính theo số liệu dòng chảy lũ thực đo ở SaPa
P%
0.2
0.5
1
1.5
2
5
10
Qmax Sử Pán 2
(m3/s)
2030
1500
1350
1272
1210
988
831
WmaxSử Pán 2
(106m3)
162.18
120
108
104.3
99.2
79.04
66.48
b. Quá trình lũ với P = 1%.
Thời đoạn tính toán chọn ∆t = 1h.
Bảng 1-6. Đường quá tình lũ với P = 1%.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
STT
1
2
Trang 7
3
4
5
6
Ngành Kỹ thuật công trình
7
8
9
10
11
12
13
Q1% 36.8 140 410 565 712 503 358 293 207 135 123 180 240
STT 14
Q1%
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
211 223 382 717 1070 1450 890 561 356 236 139 60
11
d. Quá trình lũ với P = 0,2%.
Thời đoạn tính toán ∆t = 1 giờ.
Bảng 1-7. Quá trình lũ với P = 0,2%.
ST
T
1
Q2%
46.
9
1
ST
T
2
3
5
6
7
179 511 719
908
641
457
373 624 172 156 229 306
2
5
6
7
8
3
4
4
8
9
28 48 91 137 187 114 71
4
7
4
0
0
0
6
Dòng chảy chất rắn và quan hệ mực nước lưu lượng
Q2% 269
10
11
12
13
9
10
11
12
13
45
3
30
1
17
8
76.
4
13.
4
939
940
- Dòng chảy rắn: có độ đực bình quân nhiều năm: o = 98,3 g/m3.
- Quan hệ Q ~ H:
Bảng 1-8. Quan hệ Q ~ H ở các vị trí.
H(m)
929.7
930
931 932 933 934 935 936 937 938
Q(m3)
0.0
0.25
12
44
90
165 288 440 630 910 1350 2130
1.4.3. Đặc tính lòng hồ.
Bảng 1-9. Quan hệ F ~ Z ~ W của hồ.
Z(m)
W
(106m
94
0
94
1
94
2
94
3
94
4
94
5
94
6
94
7
94
8
94
9
95
0
95
1
95
2
95
3
10
15
21
29
37
46
57
68
80
93
10
6
12
1
13
7
15
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 8
Ngành Kỹ thuật công trình
3
)
F(km2
)
Z(m)
3.
8
95
4
W
17
(106m 2
3
)
F(km2 18.
4
)
5. 6. 7.9 9. 10. 11. 12. 13. 14. 14. 15. 16.
3
6
2
2
2
3
3
3
2
9
8
8
95 95 95 95 95 96 96 96 96 96
965
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
19
1
21
1
23
2
25
3
27
5
29
8
32
2
34
5
36
9
39
3
417
19.
2
20
20.
8
21.
6
22.
4
23.
2
24
24.
8
25.
6
26.
4
27.2
17.
6
1.5. Tình hình vật liệu
1.5.1. Vật liệu đắp đập
+ Nhìn chung vật liệu tại chỗ cho công trình gần như không có.
+ các mỏ đất ở khu vực dọc thung lũng Mường Hoa rất hiếm và có kết cấu không đồng
nhất ,chỉ tiêu cơ lý kém chỉ có thể dùng để đắp đê quai ,đắp trả hố móng...
+ khu vực gần tuyến công trình đầu mối không có mỏ đá.Tuy nhiên vật liệu đá có thể
khai thác ở các mỏ đá thuộc công trình Séo Chông Hồ đang khai thác.ngoài ra có thể
tận dụng các tác đá lăn khi đào hố móng và khu vực xung quanh nghiền nhỏ thay cho
cuội sỏi,vấn đề này cần được nghiên cứu và so sánh sau.
1.5.2. Vật liệu cuội sỏi
Khu vực gần tuyến công trình đầu mối không có mỏ đá.Tuy nhiên vật liệu đá có thể
khai thác ở các mỏ đá thuộc công trình Séo Chông Hồ đang khai thác.ngoài ra có thể
tận dụng các tác đá lăn khi đào hố móng
1.5.3. Vật liệu khác
Xi măng được chuyên chở từ Sapa cách chân công trình 15Km, sắt thép và các
loại vật tư kỹ thuật khác có thể cung ứng từ các cơ sở cung cấp vật liệu của tỉnh Lào
Cai. Đường số 4 đi Mường Bồ là tuyến đường chính cho việc chuyển chở thiết bị vật
tư kỹ thuật cho công trình.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 9
Ngành Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1. TỔNG QUAN CHUNG
2.1.1. Điều kiện tự nhiên
Tỉnh Lào Cai là một tỉnh vùng cao miền biên giới, phía Bắc của tỉnh Lào Cai
giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) với 203km đường biên giới, phía Tây giáp tỉnh Lai
Châu, phía Đông giáp tỉnh Hà Giang, phía Nam giáp tỉnh Yên Bái và Sơn La. Lào Cai
có cửa khẩu quốc tế Hà Khẩu.
Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh Lào Cai là 8057,0km 2. Khí hậu chia ra làm
nhiều vùng, ở các vùng thấp khí hậu mang tính chất nhiệt đới; ở các vùng cao từ 700m
trở lên so với mực nước biển khí hậu mang tính chất nhiệt đới pha ôn đới. Nhiệt độ
trung bình năm từ 18-220, riêng ở Sa Pa (Lào Cai) có năm nhiệt độ xuống dưới 00C.
Lào Cai là một tỉnh có diện tích đất trồng rừng lớn và phong phú, trữ lượng gỗ
các loại khá lớn như pơmu, lát hoa, chò chỉ…
Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Lào Cai năm 2006
TT
Danh mục
Số lượng (ha)
Tỷ trọng (%)
Đất tự nhiên
805700
100,00
1
Đất nông nghiệp
92000
11,42
2
Đất lâm nghiệp
288700
35,83
3
Đất khu dân cư
3300
0,41
4
Đất chuyên dùng
13500
1,68
5
Đất chưa sử dụng
408200
50,66
Trích “Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai năm 2007”
Đường giao thông chính của Lào Cai đi đường bộ cách thành phố Hà Nội
khoảng 330km, đường bộ đường sắt nối với các tỉnh trong cả nước và tỉnh Vân Nam
(Trung Quốc) nên Lào Cai có vị trí quan trọng cả về kinh tế, chính trị, văn hóa, quân
sự đối ngoại.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 10
Ngành Kỹ thuật công trình
2.2. TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ
2.2.1. Đặc điểm dân cư của vùng dự án
Tỉnh Lào Cai bao gồm có 1 Thành phố Lào Cai và 8 huyện trực thuộc (huyện
Mường Khương, Bát Xát, Bắc Hà, Bảo Thắng, Sa Pa, Bảo Yên, Văn Bàn và Si Ma
Cai). Toàn tỉnh có 9 phường, 8 thị trấn và 146 xã.
Dân số và lao động: theo số liệu thống kê năm 2003, Lào Cai có 639300 người,
bao gồm 27 dân tộc đang sinh sống. Mật độ dân số 79.3 người/km 2, dân cư phân bố
không đều, tại các huyện vùng cao dân số chỉ đạt 40 người/ km2.
Dân số trong độ tuổi lao động chiếm khoảng 45%; 85% trong số đó là lao động
nông lâm nghiệp. Lao động công nghiệp, xây dựng chỉ đạt hơn 5%, một số ít là lao
động dịch vụ. Nhìn chung năng suất và hiệu quả lao động cũng thấp, đời sống cũng
gặp nhiều khó khăn.
2.2.2. Tình hình lao động – Việc làm
Tỉnh Lào Cai là tỉnh chịu hậu quả nặng nề trong cuộc chiến tranh bảo vệ biên
giới, lại vừa tái thiết lập nên nền kinh tế cũng trong tình trạng yếu kém, chưa bắt kịp
cơ chế kinh tế thị trường. Tỷ lệ huy động vốn ngân sách từ GDP rất thấp. Trong những
năm gần đây nền kinh tế của Lào Cai tiếp tục tăng trưởng, một số ngành, lĩnh vực có
bước phát triển khá với kết quả thực hiện năm 2002 như sau:
-
Tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 10,37%.
-
Tổng sản lượng lương thực có hạt đạt 177 nghìn tấn; lương thực có hạt/ đầu
người đạt 280kg/ năm, hình thành nhiều vùng sản xuất hàng hóa chuyên
canh.
-
Giá trị sản xuất công nghiệp có mức tăng trưởng khá đạt 436 tỷ đồng.
-
Kim ngạch xuất nhập khẩu đạt 26 triệu USD.
-
Số khách du lịch đến Lào Cai đạt 335.000 lượt khách.
2.2.3. Văn hóa – Giáo dục
Duy trì phổ cập giáo dục và chống mù chữ có 25 xã đạt chuẩn phổ cập giáo dục
tiểu học, 13 xã đạt chuẩn phổ cập trung học sơ sở, tỷ lệ huy động trẻ em trong
độ tuổi đến trường đạt 94%. Tuy nhiên chất lượng phòng học cũng hạn chế, số
phòng học tạm còn nhiều (3.358 phòng).- Duy trì, củng cố và nâng cao chất
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 11
Ngành Kỹ thuật công trình
lượng phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và trung học cơ sở tại 100% số
xã, phường, thị trấn trên địa bàn.
- Tỷ lệ huy động trẻ em 6 - 14 tuổi đến trường: 99,5%, tăng 0,1% so thực hiện
2010; tỷ lệ huy động trẻ 5 tuổi đi học mẫu giáo 99,8%.
- Tăng số trường đạt chuẩn quốc gia về giáo dục thêm 31 trường.
- Đào tạo, bồi dưỡng cán bộ công chức, viên chức: Đào tạo văn hoá cho 500
người; lý luận chính trị cho 10.041 người, tăng 24%; quản lý nhà nước cho 6.568
người, giảm 2%; chuyên môn nghiệp vụ cho 21.011 người, tăng 21 % so ước thực
hiện 2010.
+Phát thanh - Truyền hình:
- Tỷ lệ hộ nghe được Đài tiếng nói Việt Nam: 95%.
- Tỷ lệ hộ xem được Đài Truyền hình Việt Nam: 80%.
Văn hoá: Phấn đấu 1.120 số làng bản, tổ dân phố được công nhận đạt chuẩn văn
hóa; 93.500 gia đình được công nhận gia đình văn hóa.
2.2.4. Y tế
Đến nay 100% các trạm xã được kiên cố hóa và có cán bộ y sỹ trong đó có 30 xã
có trình độ bác sỹ.
2.2.5. Vấn đề nước uống – Vệ sinh môi trường
Nguồn nước uống chủ yếu của người Kinh là từ nước giếng, toàn vùng có 964
giếng nước, trong đó có 4 giếng khoan và 960 giếng đào. Bình quân cứ 3 hộ dân mới
có 1 giếng nước. Đối với đồng bào dân tộc, nguồn nước sinh hoạt lấy từ sông suối,
kênh tưới. Vào mùa khô, nước sông suối cạn kiệt, họ lấy nước từ hồ Sử Pán 2, hoặc
phải đào hố dưới lòng suối cạn để lấy nước, cũng có khi phải đi xa 4km ÷ 5km mới có
nước. Nước sử dụng trực tiếp, không qua lọc hoặc khử trùng, chưa đảm bảo điều kiện
vệ sinh, nhất là trong điều kiện chăn nuôi thả rong của đồng bào dân tộc.
2.2.6. Tình hình cơ sở hạ tầng
a. Giao thông:
Đường giao thông chính của Lào Cai đi đường bộ cách thành phố Hà Nội khoảng
330km, đường bộ đường sắt nối với các tỉnh trong cả nước và tỉnh Vân Nam (Trung
Quốc) nên Lào Cai có vị trí quan trọng cả về kinh tế, chính trị, văn hóa, quân sự, đối
ngoại
b.Tình hình cung cấp điện:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 12
Ngành Kỹ thuật công trình
Nguồn cung cấp điện chủ yếu cho tỉnh Lào Cai hiện nay là lưới điện 110KV từ
thành phố Yên Bái qua trạm Tằng Loỏng 110KV với hai máy biến áp 40MVA. Từ đây
lưới 35KV sẽ cấp điện cho các trạm trung gian 35/10 hoặc 35/6.
2.2.7. Yêu cầu dùng nước của khu vực dự án
Lượng nước yêu cầu tại đầu mối công trình thủy lợi Sử Pán 2 được thể hiện :
Bảng 2-1: Yêu cầu dùng nước của khu vực dự án:
Wycsinh hoạt,
Wyêu
chăn nuôi
cầu
I
II
III
( 106 m3)
29.6688
29.6688
31.5851
( 106 m3)
0.210
0.210
0.210
( 106 m3)
29.878
29.878
31.795
IV
17.8448
0.210
18.054
V
22.2747
0.210
22.484
VI
0.83066
0.210
1.040
VII
2.49008
0.210
2.700
VIII
0
0.210
0.210
IX
1.2327
0.210
1.442
X
0.3108
0.210
0.520
XI
XII
2.625
28.161
0.210
0.210
2.835
28.371
Tháng
Wyc cầu tuới
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 13
Ngành Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 3 NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH VÀ PHƯƠNG HƯỚNG ÁN KỸ
THUẬT
3.1. NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH
Hồ chứa Sử Pán 2 thượng được xây dựng với nhiệm vụ là hồ trung chuyển cung
cấp nước cho hồ Sử Pán 2 hạ có nhiệm vụ trữ nước và cung cấp nước cho vùng hạ du:
- Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 639300 dân cư sinh sống trong vùng dự án.
- Cấp nước tưới cho 92000ha đất canh tác của 2 vụ lúa Đông xuân và hè thu và
hoa màu, bằng biện pháp tưới tự chảy, chủ động và ổn định.
- Cắt một phần lũ và cải thiện điều kiện lũ lụt cho vùng hạ du công trình.
- Cấp nước cho chăn nuôi gia súc, gia cầm và tạo nguồn nước uống cho các loại
động vật hoang dã quy tụ và phát triển trở lại.
- Nuôi trồng thủy sản.
- Tạo cảnh quan cho khu vực, phát triển du lịch, làm nơi tham quan nghỉ ngơi,
bồi dưỡng sức khỏe cho nhân dân địa phương và người lao động.
- Kết hợp phát điện.
- Cải tạo điều kiện môi sinh môi trường theo hướng có lợi cho đời sống của con người
3.2. Phương án kỹ thuật của dự án.
3.2.1. Giải pháp thủy lợi.
+ Khu vực thung lũng Mường Hoa là khu du lịch sinh thái và văn hóa nổi tiếng
với những kỳ quan ruộng bậc thang và đặc biệt là dọc con suối Hoa ( suối Mường Hoa
) trên địa phận các xã Hầu Thào ,Sử Pán và Tả Van … có những bãi đá cổ được chạm
khắc những hoa văn ,ký tự đặc biệt rất có giá trị trong tham quan du lịch và nghiên
cứu về văn hóa và lịch sử người việt cổ.Do vậy hồ chứa phải đảm bảo không làm ngập
các bãi đá cổ này.tức là công trình đầu mối phải có khả năng thoát lũ nhanh
+ Dựa vào điều kiện địa hình và đặc điểm của lòng sông dốc nên chỉ phù hợp với
loại thủy điện kiểu đường dẫn nếu xây dựng thủy điện.
+ Việc xây dựng và vận hành công trình phải tạo được việc làm cho một bộ phận
dân cư địa phương và tăng thu ngân sách cho vùng
Căn cứ vào điều kiện thực tế của vùng dự án, có thể nghiên cứu theo các phương
án nguồn nước tưới như sau:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 14
Ngành Kỹ thuật công trình
- Giải pháp 1: giữ nguyên hiện trạng hồ hạ, cải tạo hệ thống kênh tưới.
- Giải pháp 2: sửa chữa và nâng cấp hồ hạ, cải tạo hệ thống kênh tưới.
- Giải pháp 3: xây dựng mới đồng thời nâng cấp sửa chữa hồ hạ.
So sánh và lựa chọn các pháp :
+ Giải pháp1: Nếu giữ nguyên hồ hạ thì sẽ không đủ nước để đáp ứng được
nhiệm vụ cấp nước tưới cho 48000ha diện tích đất canh tác và cấp nước sinh hoạt cho
639300 dân định cư theo đánh giá hiện trạng thủy lợi ở trên. Do đó phương án 1 được
loại bỏ.
+ Giải pháp 2: Việc nâng cấp hồ hạ và cải tạo hệ thống kênh tưới để cung cấp
nước tưới cho vùng đ được đề cập đến nhưng sẽ phải kéo dài tuyến đập đến 3km và
đỉnh đập sẽ phải cao hơn đập cũ khoảng 2 đến 3m. Tràn xả lũ của hồ hạ sẽ rất lớn vì
nó phải chặn một lưu vực khoảng 500km 2, do đó sẽ không kinh tế. Và một lý do nữa l
với quy mô tràn xả lũ lớn như vậy sẽ rất nguy hiểm cho nhân dân trong vùng hồ hạ vì
hồ hạ nằm ở vị trí gần huyện nếu gặp sự cố sẽ gây thiệt hại rất lớn về người và của. Vì
vậy giải pháp này không được kinh tế và không đảm bảo được yêu cầu về an toàn.
+ Giải pháp 3: có nhiều ưu điểm như điều kiện địa chất và điều kiện về vật liệu
xây dựng rất thuận lợi. Trong vùng hồ thượng có nguồn nước dồi dào đáp ứng nhu cầu
tưới cho vùng. Tràn xả lũ không qua hồ hạ nên sẽ rất an toàn cho hạ du. Để tận dụng
nguồn sinh thủy của khu vực trung gian nằm giữa tuyến hồ Thượng và hồ Hạ, sẽ cần
phải tôn cao đập tràn hồ hạ để tăng thêm dung tích hữu ích cho hồ Sử Pán 2 hạ, cải
thiện điều kiện lấy nước qua cống đã cósẵn và cải tạo điều kiện giao thông qua đập để
thi công và quản lý hồ thượng sau này. Xây dựng hồ Sử Pán 2 Thượng và tôn cao
MNDBT hồ hạ là giải pháp công trình hợp lý, tận dụng được triệt để dòng chảy cơ bản
của suối Mường Hoa theo hình thức lòng hồ.
3.2.2. Các phương án xây dựng tuyến công trình.
Công trình xây dựng mới hồ chứa Sử Pán pa1 bao gồm:
- Một đập chính và 2 đập phụ ngăn suối Mường Hoa..
- Một tràn xả lũ.
- Một cống lấy nước dưới đập chính.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 15
Ngành Kỹ thuật công trình
3.2.3. Các phương án tuyến bố trí công trình đầu mối
Công trình đầu mối nằm trên suối Mường Hoa, phía dưới khe cạn, tại vị trí h hẹp
nhất của suối Mường Hoa.
3.2.3.1. Phương án tuyến:
Từ các giải pháp công trình vừa nêu chúng ta đề ra các thành phần công trình
như sau :
+ Tuyến đầu mối gồm 1 đập dâng ngăn sông tạo hồ chứa nhằm tạo ra dung tích
điều tiết để lấy được lưu lượng ổn định phục vụ mục đích phát điện.Có bố trí công
trình xả lũ đảm bảo thoát lũ nhanh ,hạn chế ngập lụt thượng lưu, và cống ngầm cung
cấp nước cho đất nông nghiệp, nước sinh hoạt của dân và một phần cho công nghiệp.
3.2.3.2. So sánh lựa chọn phương án tuyến:
Độ dốc trung bình của đoạn sông nghiên cứu ( sông Tả Van ) là 61,40/00 .Do đó
phương án khai thác điện năng cho đoạn sông này bằng biện pháp thủy điện đường
dẫn là hợp lý.Đoạn sông nghiên cứu nhằm khai thác tiềm năng Thủy điện Sử Pán 1 bị
khống chế mực nước ở 2 phía :
+ Phía hạ lưu bị khống chế bởi MNDBT của thủy điện Sử Pán 2 là 680.0 m.Vị trí
đặt nhà máy phía hạ lưu của Thủy điện Sử Pán 1 cũng bị Thủy điện Séo Chông Hồ hạn
chế khi Thủy điện này này đặt nhà máy ngay tại vị trí cửa ra của suối Séo Chông Hồ
nhập vào sông Tả Van.
+ Phía thượng lưu : tuyến đập chặn dòng khai thác Thủy điện Sử Pán 1 không
thể đẩy quá lên trên bản Tả Van Đáy - xã Tả Van vì các lý do sau :
Gây ngập lụt các xã phía trên, chênh lệch cột nước dòng chảy phía trên không
đáng kể,tuyến đập lớn trên nền địa chất xấu làm tăng kinh phí của dự án.
Mực nước thượng lưu của Thủy điện Sử Pán 1 bị khống chế bởi vị trí các bãi đá
cổ phía trên tuyến đập.Theo tài liệu khảo sát đo đạc được thì vị trí viên đá cổ
thấp nhất phía thượng lưu là có cao độ 939,4 m.Vậy ta lấy cao trình 939,4 m
làm cao trình khống chế mực nước thượng lưu để tính toán phương án chọn
quy mô công trình.
+ Do đó cần bố trí vùng tuyến đập nơi bản Thảo Hồng Dền với tọa độ địa lý
tuyến đập như sau : 103054'03'' kinh độ Đông; 22017'50'' vĩ độ Bắc.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 16
Ngành Kỹ thuật công trình
+ Việc bố trí tuyến đập ở vị trí này có các điều kiện thuận lợi về biện pháp công
trình như sau :
- Tuyến đập tương đối hẹp
- Điều kiện địa hình đủ chiều rộng và thuận lợi về dòng chảy để bố trí tuyến
tràn
- Từ tuyến đập này về sau độ dốc lòng sông lớn ( trên 500/00).Ngay sau tuyến
này có một số bãi đá cổ có cao độ vị trí thấp sẽ khống chế mực nước thượng lưu Thủy
điện Sử Pán 1 làm giảm cột nước thượng lưu rất lớn.
- Lợi dụng được bụng hồ chứa tương đối lớn ngay phía trước.
- Tuyến đập nằm trên đới địa chất tốt ( chủ yếu là nền đá .Tuy rằng tại lũng suối
tồn tại lớp cuội, đá tảng lăn ,cát sỏi ,thành phần không đồng nhất,có tính thấm
mạnh(lớp apQ).Theo tài liệu hố khoan địa chất thì lớp apQ này có chiều dày tương đối
lớn khoảng 6m – nhưng dự kiến sẽ bóc bỏ hoàn toàn.Khu vực hai vai đập và bờ suối :
vai phải đập là vách đá nhỏ cao,phía trên là lớp phủ sườn tàn tích edQ.Vai trái có địa
hình thoải hơn bao gồm lớp đất á sét lẫn dăm sạn đá lăn và lớp phủ sườn tàn tích có
chiều dày lớn nhất khoảng 10m sẽ được xử lý khi đào hố móng.Biên xử lý thấm tương
đối sâu.Các đới đá IB-IIA nằm dưới lớp apQ và edQ có cường độ kháng nén khô =
645.5 kG/cm2 ,cường độ kháng nén bão hòa = 597,4 kG/cm2,đá không hóa mềm
Nhìn chung điều kiện địa chất được đánh giá là thuận lợi,khối lượng đào bóc hố
móng không lớn.Với chiều cao đập vừa phải chọn loại đập bê tông trọng lực ở đây là
hoàn toàn khả thi về mặt kinh tế - kỹ thuật
3.2.3.3. Các phương án bố trí tổng thể công trình
Trên cơ sở phương án tuyến đã chọn (tuyến II) ta có thể đề xuất 2 phương án bố
trí tổng thể công trình:
- Phương án 1: Đập ở tuyến II và tràn đặt tại đoạn cuối bờ phải đập, cống đặt tại
vị trí cách tuyến tràn khoảng vài chục mét về phía sông.
- Phương án 2: đập ở tuyến II và tràn đặt tại eo bờ phải đập chính cách tuyến đập
chính về phía thượng lưu là 4 km, cống đặt ở vị trí bờ phải đập.
So sánh lựa chọn :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 17
Ngành Kỹ thuật công trình
Trong điều kiện bố trí tổng thể công trình phải bố trí sao cho công trình phải hài
hoà, tao điều kiện thuận lợi cho thực hiện nhiệm vụ của hồ chứa là cấp nước cho vùng
hồ Sử Pán 2. Trong khi bố trí tuyến tràn phải chú ý đến vùng hạ du để không ảnh
hưởng. Khi bố trí cống phải đảm bảo cống đặt ở trên nền có điều kiện địa chất thuận
lợi.
Để an toàn cho hồ thượng và giảm nhẹ điều kiện làm việc cho hồ hạ, chọn vị trí
đập tràn nằm ở eo phải, có điều kiện địa hình, địa chất thuận lợi, cách xa đập khoảng
4km về phía bờ phải của hồ chứa. Từ vị trí này, lũ từ hồ thượng được xả về suối
Mường Hoa,. Cống đặt ở vị trí bờ phải của đập vì vùng này là vùng có điều kiện địa
hình, địa chất thuận lợi hơn so với vị trí đặt ở bờ trái. Cụ thể điều kiện địa chất của các
thành phần công trình như sau:
a. Đập chính:
+ Tuyến đập dâng lựa chọn phải đảm bảo đủ các điều kiện chống trượt ,chống lật
,ổn định về thấm , thấm qua nền và 2 vai đập
+ Vị trí tuyến đập phải đủ mặt bằng để bố trí các hạng mục công trình : tràn
,cống đường thi công ,đồng thời đủ mặt bằng để bố trí nhà xưởng ,máy móc thiết bị
phục vụ thi công
+ Vị trí tuyến đập phải có khả năng bố trí công trình dẫn dòng thi công sao cho
an toàn trong thi công và chi phí cho dẫn dòng thi công là thấp nhất
+ Tuyến đập phải chọn nơi có diện tích ngập lụt thượng lưu nhỏ,vấn đề chi phí
cho công tác giải phóng mặt bằng và di dân tái định cư là nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo lợi
ích cao nhất
.
b. Tràn:
Đối với đập vật liệu bê tông và bê tông cốt thép : tràn xả lũ là tràn lòng sông bố trí
ngay thân đập vì có ưu điểm là khả năng tháo nước lớn
+ Khi có nền đá ,phải tìm mọi cách bố trí đập tràn trên nền đá.Nếu không có nền
đá hoặc nền đá xấu thì cũng có thể xem xét bố trí tràn trên nền không phải là đá.
+ Cần tạo cho điều kiện thiên nhiên của lòng sông không bị phá hoại ,do đó trước
tiên cần nghiên cứu bố trí đập tràn tại lòng sông hoặc gần bãi sông.Nếu rút ngắn chiều
rộng đập tràn thì điều kiện thủy lực ban đầu có thể bị phá hoại ,do đó phải có biện
pháp tiêu năng phức tạp.Tuy nhiên nhiều trường hợp ,phương án rút ngắn chiều rộng
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 18
Ngành Kỹ thuật công trình
đập tràn vẫn kinh tế hơn.Nếu lưu lượng tháo quá nhỏ hoặc dòng chảy đã điều tiết tốt
thì không nhất thiết phải bố trí đập tràn giữa lòng sông
+ Bố trí đập tràn phải phù hợp với điều kiện tháo lưu lượng dẫn dòng thi công và
phương pháp dẫn dòng thi công.
c. Cống lấy nước:
Như vậy tim cống sẽ đặt trên các lớp đất đá có cường độ khác nhau. Vì vậy mà có
thể dẫn đến hiện tượng lún không đều và sẽ làm gãy kết cấu cứng. Như vậy để thiết kế
cần có biện pháp chống hiện tượng lún không đều. Móng công trình nằm trên mực
nước ngầm nên không ảnh hưởng đến việc thi công hố móng.
Do những điều kiện thuận lợi của phương án bố trí tổng thể công trình theo
phương án hợp lý nhất nên ta chọn đặt cống ở bên phải đập, cống đặt tại vị trí cách
tuyến tràn khoảng vài chục mét về phía sông.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 19
Ngành Kỹ thuật công trình
CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
4.1. Cấp công trình:
4.1.1.1. Theo năng lực phục vụ của công trình
Cung cấp nước tưới cho 48000 ha đất canh tác thuộc công trình cấp II
3.5.1.2. Theo chiều cao công trình và loại nền
Sơ bộ chọn chiều cao lớn nhất của đập chắn trong khoảng 35m, đập được đặt trên
nền A, theo bảng 1 QCVN 04-05: 2012/BNNPTNT cấp công trình là cấp II.
=> Tổ hợp lại ta có công trình là công trình cấp II.
4.2. Các chỉ tiêu thiết kế
Căn cứ vào TCVN 04-05với công trình cấp II chúng ta có các chỉ tiêu thiết kế sau:
- Tần suất lưu lượng lũ thiết kế: P = 1%
- Tần suất lưu lượng lũ kiểm tra: P = 0,2%
- Tần suất gió thiết kế.(TCVN 8216-2009)
+ Với MNDBT P = 2%
+ Với MNLTK P = 25%
- Mức đảm bảo tưới: P= 85%
- Đối với tổ hợp lực cơ bản:
+ Hệ số tổ hợp tải trọng:nc = 1.0
+ Hệ số điều kiện làm việc: m = 1.0
+ Hệ số tin cậy:kn = 1.15
-
Đối với tổ hợp lực đặc biệt
+ Hệ số tổ hợp tải trọng: nc = 0.95
+ Hệ số điều kiện làm việc: m = 1.0
-
Tuổi thọ công trình là: 75 năm.
- Hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất của mái đập [Kcp]:
+Tổ hợp tác dụng cơ bản: [Kcp] = 1.35.
+Tổ hợp tác dụng đặc biệt: [Kcp] = 1.15.
-
Độ vượt cao an toàn ( Bảng 2. Mục 6.1.3. TCVN 8216-2009)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
a = 0.7 m ứng với MNDBT
a’ = 0.5 m ứng với MNLTK
a’’ = 0.2m ứng với MNLKT
Trang 20
Ngành Kỹ thuật công trình
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 21
Ngành Kỹ thuật công trình
PHẦN II THIẾT KẾ SƠ BỘ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
CHƯƠNG 5 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT VÀ MỰC NƯỚC DÂNG BÌNH
THƯỜNG
5.1. Xác định mực nước chết.
5.1.1. Khái niệm mực nước chết.
Mực nước chết là mực nước khai thác thấp nhất của hồ chứa nước mà ở mực
nước này công trình vẫn đảm bảo khai thác vận hành bình thường.
Dung tích chết Vc là phần dung tích của hồ chứa nước nằm dưới cao trình mực
nước chết, nó không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy.
Mực nước chết và dung tích chết có quan hệ với nhau qua đường đặc trưng địa
hình hồ chứa Z~V.
5.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới mực nước chết.
Mực nước chết phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng nước của các ngành:
- Đối với sản xuất nông nghiệp: đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy và trữ hết lượng bùn
cát lắng đọng trong suốt thời gian sử dụng hồ chứa.
- Đối với trạm thủy điện: đảm bảo cột nước H tối thiểu phục vụ cho phát điện.
- Đối với giao thông thủy thì đảm bảo độ sâu cần thiết cho thuyền bè hoạt động được.
- Đối với nuôi trông thủy sản: đảm bảo độ sâu, mặt thoáng nuôi trồng.
- Đối với yêu cầu về du lịch và bảo vệ môi trường, mực nước chết và dung tích chết đảm
bảo yêu cầu tối thiểu cho du lịch và yêu cầu vệ sinh thượng và hạ lưu hồ chứa.
5.1.3. Nội dung tính toán:
5.1.3.1. Tính toán bồi lắng hồ chứa:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 22
Ngành Kỹ thuật công trình
Hồ chứa Sử Pán pa2 có tuổi thọ T = 75 năm (xác định dựa vào cấp công trình cấp
II ). Sau 75 năm làm việc, lượng bùn cát lắng đọng lại trong hồ được xác định theo
công thức sau:
Vbc = (Vll + Vdd )xT
(6 – 2)
Trong đó :
Vll =2,015.105 m3: thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng lại trong hồ năm(m3)
Vdd : thể tích bùn cát di đẩy lắng đọng lại trong hồ/năm (m3)
Do không có tài liệu về bùn cát di đẩy, để tính toán thuận lợi ta xác định
lượng bùn cát di đẩy thông qua một hệ số đối với bùn cát lơ lửng đó là β.
Đối với các sông miền núi thường: β = (0,1 ÷0,3) => chọn β = 0,2
Vdd = β.Vll =0,2 ×2,015 × 105 = 40300 m3
Vậy: thể tích bùn cát lắng đọng lại trong hồ sau 75 năm làm việc:
Vbc = ( 2,015. 105 + 40300 ) . 75 = 18,14 .106 m3
Xác định được Vbc = 18,14. 106 m3 , dựa vào biểu đồ quan hệ( Z ∼ V) của lòng hồ
ta tìm được cao trình bùn cát lắng đọng sau 75 năm: Zbc = 941,5 m.
5.2.4.3.Xác định MNC theo yêu cầu khống chế tưới tự chảy:
MNC theo điều kiện khống chế tưới tự chảy phải thỏa mãn điều kiện sau:
MNC = Z dk + ∆Z
Trong đó:
Zđk: Mực nước khống chế đầu kênh tưới phải thỏa mãn yêu cầu khống chế tưới tự
chảy. Zđk =941,5(m).
∆Z: Tổng tổn thất tính từ đầu kênh tưới đến cửa vào của cống lấy nước. Để xác
định cao trình mực nước chết trong hồ, sơ bộ chọn tổn thất cột nước qua cống lấy nước
dưới đập là: ∆Z = 0,25(m)
Vậy cao trình MNCtheo khả năng tưới tự chảy là:
Z MNC = Z dk + ∆Z = 941, 5 + 0, 25 = 941, 75( m)
Để thỏa mãn cả hai điều kiện đã nêu trên ta có cao trình MNC là: ZMNC =941,75m.
Tra trên đường quan hệ đặc trưng lòng hồ (Z ~ V). xác định được dung tích chết là:
Vc =19,5.106(m3).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 23
Ngành Kỹ thuật công trình
5.2.4.4.Kết luận:
Kết hợp cả hai điều kiện trên ta có: - Mực nư ớc chết: + 941,75 (m)
- Dung tích chết là: V c = 19,5. 106(m3).
5.2. Xác định mực nước dâng bình thường.
5.2.1. Khái niệm MNDBT.
Mực nước dâng bình thường (MNDBT): Mực nước hồ cần phải đạt được ở cuối
thời kỳ tích nước để đảm bảo cung cấp đủ nước theo mức đảm bảo thiết kế.
Ứng với MNDBT là dung tích hiệu dụng (Vh) phần dung tích được giới hạn bởi
MNDBT và MNC. Đây là thành phần dung tích cơ bản làm nhiệm vụ điều tiết dòng
chảy.
5.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới mực nước dâng bình thường:
MNDBT phụ thuộc vào điều kiện về kỹ thuật và hiệu quả về kinh tế khi xây dựng
công trình:
Về kỹ thuật bao gồm các điều kiện ràng buộc về địa hình, địa chất và giới hạn
cho phép ngập lụt vùng thượng lưu hồ. Dung tích hiệu dụng và mực nước dâng bình
thường không thể vượt quá giới hạn cho phép do có yêu cầu về ngập lụt thượng lưu
hoặc điều kiện địa chất công trình.
Về kinh tế cần phân tích các chỉ tiêu kinh tế và các ràng buộc về môi trường, các vấn
đề liên quan đến xã hội, chính trị .v..v.. Cần phân tích nhu cầu về nước và chi phí cho xây
dựng công trình để chọn thông số mực nước dâng bình thường. Các chi phí bao gồm kinh
phí cho xây dựng công trình, chi phí vận hành, thiệt hại do thượng lưu bị ngập lụt và
những thiệt hại do không đảm bảo các yêu cầu về nước v..v...
5.2.3. Nguyên lý tính toán:
Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế (P = 85%) và yêu cầu sử
dụng nước ở hạ du trong năm ta có:
Lượng nước đến trong năm: WQ= 242.425. 106 m3
Lượng nước dùng trong năm: Wq = 169,207.106 m3.
So sánh ta thấy WQ > Wq, ta thấy trong một năm lượng nước đến luôn đáp ứng được
nhu cầu dùng nước. Vậy ta tiến hành điều tiết năm đối với hồ chứa nước Sông Móng,
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 24
Ngành Kỹ thuật công trình
theo phương pháp lập bảng dựa trên phương trình cân bằng nước và các quan hệ
Z~F~V lòng hồ. Phương trình cân bằng nước như sau:
Q1 + Q2
q + q2
∆t − 1
∆t = V2 − V1
2
2
Trong đó:
Q1, Q2 : là lưu lượng đến đầu và cuối thời đoạn
∆
t.
q1, q2 : là lưu lượng nước dùng đầu và cuối thời đoạn.
V1, V2 : là dung tích hồ tại thời điểm đầu và cuối thời đoạn.
∆
t
: thường lấy bằng 1 tháng.
5.2.4. Nội dung tính toán
5.2.4.1. Tính toán dung tích hồ khi chưa kể tổn thất theo phương án trữ sớm
Có nhiều phương pháp để tính toán điều tiết hồ, tuy nhiên mục đích của việc tính
toán đều nhằm mục đích xác định được dung tích hiệu dụng của hồ, từ đó xác định
được MNDBT của hồ chứa.Ở đây ta tiến hành tính toán điều tiết hồ theo phương pháp
lập bảng.
Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể tổn thất hồ chứa.
Trong đó:
-
Cột 1: Thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thuỷ văn.
Cột 2: Số ngày trong từng tháng.
Cột 3: Lượng nước đến trong từng than
Cột 4: Tổng lượng nước đến trong từng tháng.
Cột 5: Tổng lượng nước yêu cầu trong từng tháng.
Cột 6: Lượng nước thừa (WQ> Wq), cột(6) = cột(4) – cột(5)
Cột 7: Lượng nước thiếu (WQ
Cột 9: Lượng nước xả thừa
Cách tính toán thể hiện trong bảng sau
-
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 25
Ngành Kỹ thuật công trình
Bảng5.1. Cách tính dung tích hiệu dụng của kho nước khi chưa kể tổn thất
hồ chứa.
Thán
g
(1)
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
Σ
⇒
Δt
Qi
WQ
(ngày) (m3/s) (106m3)
(2)
(3)
(4)
7.413
30
2.86
3.509
31
1.31
18.588
31
6.94
24.183
30
9.33
100.44
0
31
37.5
42.509
30
16.4
27.695
31
10.34
7.848
31
2.93
2.564
28
1.06
1.795
31
0.67
1.918
30
0.74
3.964
31
1.48
242.42
5
ΔW Wq
ΔW
(106m3
(106m3) (106m3)
)
(5)
(6)
(7)
6.373
1.040
0.809
2.700
18.379
0.210
22.741
1.442
+
0.520
2.835
28.371
29.878
29.878
31.795
18.054
22.484
99.920
39.674
169.207
187.9
0.7
22.031
27.314
30.000
16.136
18.520
ΣΔW
(106m3)
(8)
6.37
7.18
25.56
48.30
xả thừa
(106m3)
(9)
114.68
114.68
114.00
91.97
64.66
34.66
18.52
0.00
33.54
39.67
0.68
114.68
73.9
Dung tích hiệu dụng : Vh = maxVh- = 114.10^6 (m3)
5.3.5.Tính Vh có kể tổn thất:
Giải thích các giá trị trng bảng tính:
-
-
Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thuỷ văn
Cột 2: Dung tích kho (Vk) lấy theo cột (8) của lần tính lặp đầu tiên chưa kể tổn
thất ( bảng 5-1),cộng với Vc
V Ki + V Ki +1
2
-
Côt 3: Dung tích bình quân trong kho chứa nước: Vtb =
(106m3).
Cột 4: Diện tích mặt hồ chứa F h(106m3) tương ứng với Vtb (Tra quan hệ lòng
hồ).
-
Cột 5:
∆Z i
là lượng bốc hơi phụ thêm hàng tháng (mm)
∆Z
- Cột 6: Lượng tổn thất do bốc hơi: Wbh =
.Fh (106m3)
- Cột 7: Lượng tổn thất do thấm: Wth = k.Vtb
(106m3)
Trong đó : k là tiêu chuẩn thấm trong kho nước, theo chỉ tiêu thiết kế lấy k = 1%
