Đồ án tốt nghiệp thủy công hồ chưa cà tang pa2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

LỜI CẢM ƠN
Công tác thủy lợi đóng vai trò quan trọng và có tính chất chiến lược đối với sự
nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Hồ chứa nước Cà Tang thuộc huyện
Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận được xây dựng nhằm giải quyết nhu cầu về nước nông
nghiệp, nước sinh hoạt cho nhân dân trong vùng và nâng cao đời sống, cải thiện môi
trường. Huyện Bắc Bình vốn là một huyện thiếu nước nghiêm trọng, nhất là vào mùa
khô, có thể xảy ra hạn hán. Vì vậy việc xây dựng hồ chứa nước Cà Tang là rất quan
trọng, phục vụ trực tiếp cho lợi ích nhân dân và phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế
toàn vùng trong tương lai.
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và được sự dạy
dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn thủy công cũng như toàn thể
các thầy cô giáo trong trường đã dạy dỗ và chỉ bảo em trong suốt những năm học vừa
qua, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến, em đã hoàn
thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Với đề tài: ’’Thiết kế hồ chứa Cà Tang – Phương án 2’’.
Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận dụng
tổng hợp các kiến thức đã học. Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng vì điều kiện thời
gian nên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp có thể xảy ra. Mặt khác
kinh nghiệm bản thân trình độ còn hạn chế nên trong đồ này không tránh khỏi những
thiếu sót.
Em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáo giúp
cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũng được hoàn
thiện và nâng cao.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo GS.TS Nguyễn
Chiến đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

MỤC LỤC.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Chương 1: TỔNG

Ngành Kỹ thuật công trình

QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1. VỊ TRÍ, NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH.
1.1.1. Vị trí địa lý công trình:

1.1.1.1. Vùng dự án:
Hồ chứa Cà Tang dự kiến xây dựng ở lưu vực sông Cà Tang, một nhánh của
sông Lũy, có tọa độ địa lý như sau:
11o12’00” đến 11o17’00” – vĩ độ Bắc.
108o10’00” đến 108o15’00” kinh độ Đông.
Vùng dự án có phía Bắc giáp Phan Sơn, Phía Đông giáp xã Lương Sơn, phía Nan
giáp xã Thuận Hòa, Hồng Liêm, Phía Tây giáp huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng.
Hồ chứa Cà Tang bắt nguồn từ các dãy núi thuộc huyện Di Linh, Lâm Đồng.
Dòng sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, đổ ra sông Lũy tại xã Sông Lũy
cách quốc lộ 1A khoảng 2km về phía Tây. Vị trí cụm công trình đầu mối thuộc xã
Phan Tiến, Bắc Bình, Bình Thuận, cách quốc lộ 1A khoảng 20km theo tuyến đường
nhựa bắt đầu từ quốc lộ 1A tại thị trấn Tịnh Xá, Bình Tân.

1.1.1.2. Vùng hưởng lợi:
Toàn bộ công trình thuộc huyện Bắc Bình của lưu vực sông Lũy với diện tích là
1825.53km2.
Khu hưởng lợi của dự án gồm 3 xã: Phan Tiến, Sông Lũy, Bình Tân.
Ranh giới địa chính của huyện như sau: Phía Bắc, Tây, Tây Bắc, giáp tỉnh Lâm
Đồng; phía Tây và Tây Nam giáp huyện Hàm Thuận Bắc; Phía Đông và Đông Bắc
giáp huyện Tuy Phong; phía Đông Nam, Nam và Tây Nam Giáp biển Đông.
1.1.2. Nhiệm vụ công trình:
Hồ chứa Cà Tang đảm nhận các nhiệm vụ sau:
+ Cung cấp nước tưới ổn định cho 1600ha đất canh tác của các xã thuộc huyện
Bắc Bình.
+ Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho 11000 người dân trong khu tưới.
+Kết hợp nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ và cải tạo môi trường sinh thái.
1.2. Điều kiện tự nhiên:
1.2.1. Tài liệu về địa hình:

1.2.1.1. Vùng lòng hồ:
Vùng hồ chứa là thung lũng được hình thành từ các dãy núi đá hai bên bờ sông
Kà Tang. Bờ trái và phải là các dãy núi đá kết hợp với các dãy đồi có độ dốc không
lớn lắm, cao độ từ 100120m, cách bờ sông khoảng 400500m. Trong lòng hồ địa hình
có cao độ từ 80(lòng sông)100m(chân đồi).

1.2.1.2. Vùng công trình đầu mối:
Vùng dự kiến công trình đầu mối là ranh giới giữa vùng núi và vùng bán địa sơn
địa, địa hình trung du. Dự kiến tuyến đập có hướng gần Bắc Nam, vuông góc với sông
Kà Tang (hướng 178o), hình chữ U mở rộng, 2 vai đập gói lên 2 dải đồi lớn, sườn dốc


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

thoải có cao trình từ 100120m. Phần lòng sông rộng 40m, phần 2 bên thềm rộng
khoảng 900m, không có bãi bồi. Tuyến tràn xả lũ bố trí bên bờ trái dọc theo chân núi
với địa hình từ thượng lưu +95m đến hạ lưu +100. Tuyến cống bố trí bên bờ phải tại
chân núi dốc thoải.

1.2.1.3. Khu tưới của dự án:
Địa hình khu tưới không có dãy núi cao nhưng biến đổi khá phức tạp do bị chia
cắt bởi các gò cao xen kẽ. Địa hình nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Nhìn chung
địa hình khu tưới hình lòng máng,cao ở phía Tây Bắc và thấp dần về phía Đông Nam
và phía Nam.
1.2.2. Quan hệ địa hình kho nước W~Z và F~Z theo các tuyến:
Từ bình đồ tổng thể khu vực đầu mối, qua đo vẽ tính toán ta xác định được quan
hệ Z~W~F lòng hồ tại 2 tuyến đập. Kết quả như bảng sau:
Bảng 1: Quan hệ Z~W~F lòng hồ.
Tuyến I
Tuyến II
2
6 3
Z (m)
F (km )
W (10 m )
Z (m)
F (km2)
W (106m3)
87
0.09
0

81
0.08
0
88
0.1
0.09
84
0.1
0.28
90
0.14
0.32
86
0.11
0.49
92
0.25
0.7
88
0.16
0.76
94
0.49
1.43
90
0.25
1.16
96
0.93
2.83

92
0.61
2.00
98
1.45
5.19
94
0.97
3.61
100
1.86
8.5
96
1.38
6.00
102
2.26
12.61
98
1.87
9.24
104
2.62
17.48
100
2.32
13.49
106
3.07
23.17

102
2.77
18.72
108
3.58
29.81
104
3.22
24.8
110
4.1
37.48
106
3.69
31.74
112
4.7
46.27
108
4.22
39.64
114
5.23
56.19
112
5.36
58.76
1.2.3. Tài liệu về địa chất:

1.2.3.1. Khu vực lòng hồ:

Vùng hồ nằm trong vùng phân bố các đá có cấu tạo dạng dải, chạy theo phương
Đông Bắc – Tây Nam. Theo kết quả đo vẽ địa chất công trình tỷ lệ 1:10000 vùng hồ,
kết quả khoan đào ngoài hiện trường thì trong khu vực lòng hồ, từ dưới lên trên chủ
yếu là các loại đất đá sau:
- Đá gốc: Trong lòng hồ có 2 loại đá chính, phân bố từ dưới lên trên một cách liên
tục như sau:
+ Đá phiến sét xen kẹp cát kết, bột kết phân bố chủ yếu trong lòng hồ ở Phía Nam
và Đông Nam, khu vực công trình đầu mối. Đá có màu xám, xám nâu, xám ghi, cấu
tạo phân phiến, kiến trúc ẩn tinh, tái kết tinh.
+ Đá cát bột kết xem kẹp phiến sét phân bố chủ yếu trong lòng hồ ở Bắc và Tây
Bắc. Đá có màu xám, xám vàng, xám lục, cấu tạo khối, kiếm trúc cát bột.
- Tầng phủ đệ tứ:


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

Trần tích nguồn gốc sông (aQ) phân bố dọc theo 2 bờ sông Kà Tang là thềm bậc
I có độ cao tuyệt đối từ +80 đến +95, thành phần chủ yếu bên trên là á cát, á sét, phần
dưới là trầm tích hạt thô dày từ 2-5m.
Trần tích bãi bồi sông hiện đại (aQ) có thánh phần chủ yếu là trầm tích hạt thô
gồm cát, cuội sỏi, sạn…
Tầng phủ của đá gốc là các sản phẩm pha tàn tích bao gồm á sét chứa dăm, sạn
đến hỗn hợp dăm sạn tảng lăn. Dăm sạn là thành phần phong hóa của đá gốc chiếm
hàm lượng từ 20-50% chiều dày từ 1-3m.

1.2.3.2. Vùng tuyến đập:
•
•

•
•
•

Tại khu vực công trình đầu mối có địa tầng và tính chất địa chất công trình các
lớp đất từ trên xuống dưới như sau:
Lớp bồi tích hiện đại lòng sông aQ (lớp 1): cát hạt thô chứa cuội sỏi - hỗn hợp cuội
sỏi lẫn cát màu xám vàng, vàng nhạt bão hòa nước.
Lớp bồi tích thềm sông aQ ( lớp 2): Đất á sét trung nhẹ chứa nhiều cát hạt mịn màu
xám đen. Trangh thái thiên nhiên nửa cứng nửa dẻo, có chỗ cứng.
Lớp bồi tích đáy thềm sông aQ ( lớp 3 ):cuội sỏi chứa cát hạt thô màu xám trắng, xám
vàng, vàng nhạt, bão hòa nước, kết cấu chặt vừa.
Lớp pha tàn tích sườn đồi deQ (lớp 4): Đất á sét trung có chỗ là á sét nặng chứa nhiều
dăm sạn, á sét màu nâu đỏ, trạng thái thiên nhiên của đất nửa cứng và cứng.
Đá gốc: Có 2 loại chính là đá phiến sét và đá cát bột kết arko xen kẹp.
Địa chất nền tại khu vực tuyến đập trên (theo phương án I): phân bố các lớp
1,2,3,4 và đá gốc là đá phiến sét xen kẹp cát bột kết arko với đầy đủ các đới phong hóa
từ phong hóa hoàn toàn đến phong hóa nhẹ tươi. Điều kiện địa chất nền thuận lợi cho
việc xây dựng đập đất hỗn hợp nhiều khối với móng đập nêm đặt trong đới đá gốc
phong hóa mạnh đảm bảo an toàn và ổn định lâu dài. Chiều sâu bóc bỏ từ 2-7m gồm
lớp 1 ở lòng sông, lớp 2 và lớp 3 ở thềm sông, lớp 4 và đá phong hóa hoàn toàn ở 2 vai
đập.
Theo phương án II: Tuyến đập dưới cũng có điều kiện địa chất tương tự như trên,
chiều sâu bóc bỏ trên toàn bộ tuyến đập từ 3-10m gồm 1 lớp ở lòng sông, lớp 2 và lớp
3 ở thềm sông, lớp 4 và đa phong hóa hoàn toàn ở 2 vai đập.

1.2.3.3. Tuyến tràn:
Tuyến tràn xả lũ theo phương án I: Tại khu vực tuyến tràn phân bố lớp 4, đá
phiến xen kẹp đá cát bột kết arko với đầy đủ các đới phong hóa hoàn toàn và phong
hóa nhẹ.

Khu vực tuyến tràn theo phương án II có phân bố lớp 4, đá phiến xen kẹp đá cát
bột kết arko với đầy đủ các đới phong hóa hoàn toàn và phong hóa nhẹ.

1.2.3.4. Tuyến cống:
Tại khu vực tuyến cống có phân bố lớp 4, đá phiến xen kẹp đá cát bột kết arko
với đầy đủ các đới phong hóa hoàn toàn và phong hóa nhẹ. Chiều dày bóc bỏ từ 4-6m.

1.2.3.5. Chỉ tiêu cơ lý của đất, đá nền tại các tuyến:
Bảng 1.2: Các chỉ tiêu cơ lý đất đá nền tại các hạng mục công trình đầu mối


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Tên lớp

Ngành Kỹ thuật công trình
Lớp 1

Lớp2

36.0
27.0
37.0

0.3
33.6
28.0
38.1

Lớp3

Lớp4

Đá gốc
phong
hóa hoàn
toàn

15.8
16.6
67.6
28.7
18.1
10.60
0.245
20.70
1.85
1.53

20.6
17.5
41.7
16.1
4.1
32.90
20.90
12.00
0.108
19.60
1.9
1.59

17.7
17.7
47.0
14.3
3.3
29.10
18.10
11.00
0.145
19.70
1.90
1.59

2.69
43.0
0.755

2.73
41.8
0.718

2.73
41.9
0.720

Chỉ tiêu
Thành phần hạt (%)
Sét
Bụi

Cát
Sỏi sạn
Cuội dăm
Giới hạn chảy WT
Giới hạn lăn Wp
Chỉ số dẻo WN
Độ đặc B
Độ ẩn thiên nhiên We (%)
Dung trọng ướt gw (T/m3)
Dung trọng khô gc (T/m3)
Dung trọng khô lớn nhất
Dung trọng khô nhỏ nhất gcmin
Tỷ trọng D
Độ khe hở n (%)
Tỷ lệ khe hở tự nhiên eo
Tỷ lệ khe hở lớn nhất emax
Tye lệ khe hở nhỏ nhất emin
Độ bão hòa G (%)
Lực dính C (kg/cm2)
Góc ma sát trong j (độ)
Góc nghỉ khô (độ)
Góc nghỉ ướt (độ)
Hệ số ép lún a (cm2/kg)
Hệ số thấm K (cm/s)

1.72
1.32
2.66

2.68

1.030
0.558

35o30
27o30
2.10

-2

73.7
74.5
0.10
0.24
o
16 00
o
35 00
15o00
28o00
0.031 0.024
-2
1.10
1.10-4 2.10-5

0.18
15o00
0.025
1.10-4

1.2.4. Địa chất thủy văn:
Trong khu vực lòng hồ có hai loại nguồn nước chính là nước mặt và nước ngầm.
• Nước mặt: tồn tại ở sông Kà Tang, sông Nhum, suối Nhăn và các khe suối nhỏ. Về
mùa mưa nước thường đục do có lượng phù sa lớn, về mùa khô nước có màu hơi đen,
trong suốt không mùi vị, ít lắng cặn. Nước mặt có quan hệ thủy lực với nước ngầm
trong trầm tich thềm sông và trong khe nứt của đá gốc. Mùa mưa nước mặt là nguồn
cung cấp nướ chỉ yếu cho nước ngầm và ngược lại, về mùa khô nước ngầm lại cấp
nước cho nước mặt. Mực nước và thành phần hóa học thay đổi theo mùa.
• Nước ngầm: Trong khu vực lòng hồ có 2 phức hệ chứa nước ngầm chính là:
+ Nước ngầm trong các bồi tích và thềm bậc 1 phân bố ở độ sâu 2-4m kể từ mặt
đất, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa và nước mặt, mực nước dao động theo
mực nước sông Kà Tang.
+ Nước ngầm trong khe nứt của đá gốc: Thường xuất hiện ở độ sâu 7-10m kể từ
mặt đất, hơi đục,không mùi vị và lắng cặn, nguông cung cấp chủ yếu là nước mưa


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

và nước mặt vào mùa mưa và nước sông nếu vào mùa khô. Nhìn chung nước chỉ
tập trung trong các khe nứt nên khá nghèo nàn.
1.2.5. Khả năng vật liệu xây dựng tự nhiên tại chỗ:

1.2.5.1. Vật liệu xây dựng đất:
• Vị trí và trữ lượng: Căn cứ theo yêu cầu về vật liệu đất đắp đã tiến hành khảo sát với 4
mỏ vật liệu đất xây dựng cho đầu mối (kí hiệu VL I, VL II, VL III, VL IV) và 3 mỏ
vật liệu đất xây dựng cho tuyến kênh (kí hiệu VLK 1, VLK 2, VLK 3). Khối lượng vật
liệu đất ở bảng sau:
Bảng 1.3: Khối lượng vật liệu đất đắp cho vùng đầu mối đã khảo sát

Tên mỏ
Lớp khai Diện tích Khối
Trữ lượng Cấp trữ Cự li vận
thác
khai thác lượng bóc khai thác lượng
chuyển
2
3
3
(m )
bỏ (m )
(m )
đến chân
đập (m)
VL I
Lớp 2a
20 600
228 180
35 020
C1
1700
Lớp 4a
740 000
814 000
Lớp
đá 84 000
50 400
PHHT
VL II
Lớp 4a

551 300
165 390
606 430
B&C1
1500
VL III
Lớp 4a
217 500
65 250
108 750
600
B&C1
Lớp
đá
190 350
PHHT
VL IV
Lớp 4a
250 000
75 000
275 000
B&C1
500
Tổng
1 779 400 553 820
2 079 950
• Chỉ tiêu cơ lý chủa vật liệu đất xây dựng vùng đầu mối:
Bảng 1.4: Các chỉ tiêu cơ lý đất vật liệu xây dựng vùng đầu mối dùng trong tính toán
Tên lớp
Lớp 2a

Lớp 4a
Đá phong hóa hoàn toàn
Chỉ tiêu
Thành phần hạt (%)
Sét
Bụi
Cát
Sỏi sạn
Cuội dăm
Giới hạn chảy WT
Giới hạn lăn Wp
Chỉ số dẻo WN
Độ ẩn thiên nhiên We (%)
Độ ẩm tốt nhất Wop
Dung trọng ướt tự nhiên gw (T/m3)
Dung trọng khô tự nhiên gc (T/m3)
Dung trọng khô lớn nhất
Độ ẩm chế bị Wcb (%)
Dung trọng khô chế bị gccb (T/m3)

22.5
21.0
56.0
0.5
31.10
19.80
11.30
15.20
14.00
1.78

1.55
1.83
13-15
1.75

20.3
16.8
43.3
18.4
1.2
30.10
20.00
10.10
16.80
14.56
1.83
1.57
1.82
14-16
1.8

12.7
10.1
22.3
51.6
3.3
32.70
21.00
11.70
13.70

12-14
1.90


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

Tỷ trọng D
Lực dính C (kg/cm2)
Góc ma sát trong j (độ)
Hệ số ép lún a (cm2/kg)
Hệ số thấm K (cm/s)

2.7
0.20
14o00
0.028
1.10-5

2.72
0.25
16o00
0.030
5.10-6

2.74
0.2
16o00

0.029
5.10-5

1.2.5.2. Vật liệu cát cuội sỏi:
Căn cứ theo yêu cầu về vật liệu cát cuội sỏi đã tiến hành khảo sát 3 mỏ cát sỏi
sau:
• Mỏ cát sỏi đập Đồng Mới nằm trên sông Lũy Tại khu vực đập Đồng Mới, bên trái
đường quốc lộ 1 từ ngã ba Lương Sơn đi về phía Nha Trang khoảng 4km. Mỏ có chiều
dài khoảng 1.5km, rộng khoảng 70m và nằm dưới mực nước sông 2m.
• Mỏ cát sỏi thôn Đá Trắng trên sông Cà Tang cách ngã ba gặp sông Lũy về phía thượng
lưu khoảng 2km. Mỏ có chiều dài khoảng 150m, rộng 30m, và nằm sâu dưới mực
nước sông khoảng 1m.
• Mỏ cát sỏi Suối Bay ở hạ lưu vai trái đập khoảng 4km trên suối Bay, mỏ có chiều dài
khoảng 150m, rộng 20m và nằm sâu dưới mực nước 0.5m.

1.2.5.3. Vật liệu đá xây dựng:
Căn cứ theo yêu cầu cảu thiết kế đã tiến hành khảo sát 3 mỏ vật liệu đá xây dựng
với chủ yếu là đá Granit và GranoDiorit:
• Mỏ đá núi Ông (VLĐ1) thuộc địa phận xã Bình Tân ở bờ trái tuyến kênh chính, cách
tim kênh chính (K12) khoảng 1.3km. Mỏ có chiều dài khoảng 500m, rộng khoảng
600m.
• Mỏ đá núi Đá Dại (VLĐ 2) thuộc địa phận xã Bình Tân và Thuận Hòa ở bờ phải tuyến
kênh chính, cách tim kênh chính (K12) khoảng 300m. Mỏ có chiều dài khoảng 1000m,
rộng khoảng 500m.
• Mỏ đá bên phải đường đi sông Lũy (VLĐ 3) thuộc địa phận xã Phan Tiến và sông Lũy
cách cầu treo xã Phan Tiến khoảng 1.8km. Mỏ gồm hai núi đá có tổng chiều dài
khoảng 500m, rộng khoảng 200m.
1.2.6. Đặc điểm khí tượng thủy văn:

1.2.6.1. Tài liệu khí tượng:

Ở lưu vực sông Cà Tang không có trạm đo nêm không có tài liệu khí tượng thủy
văn. Trong và ngoài hệ thống lưu vực sông Lũy có các trạm khí hậu, trạm đo mưa và
trạm đo thủy văn do tổng cục KTTV quản lí, chất lượng tài liệu đảm bảo. Các trạm đo
và thời gian có trong bảng sau:
Bảng 1.5: Thống kê các trạm KTTV và thời gian có tài liệu:
Tên trạm
VỊ trí
Yếu tố đo
Thời gian
o
o
Phan Thiết
10 56’-108 06’ Các yếu tố khí hậu Từ 1957 đến nay
Mưa
1925-1941,
1957-1975,
1977-nay
Di Linh

11o35’-108o05’

Mưa

1952-1960,
1978-1993,
2002-nay

1965-1974,
1997-1999,

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Sông Mao
Phan Rí Chàm
Liên Khương
Sông
Lũy
2
(F=964km )

11o15’-108o30’
11o13’-108o31’
10o45’-108o23’
11o23’-108o21’

Ngành Kỹ thuật công trình

Mưa
Mưa
Mưa
Mưa
Thủy văn

Từ 1978 đến nay
Từ 1981 đến nay
Từ 1981 đến nay
Từ 1978 đến nay
Từ 1981 đến nay

Các đặc trưng khí tượng:
• Yếu tố khí hậu trung bình tháng:
Căn cứ vào tài liệu của trạm Pham Thiết, tính toán được đặc trưng các yếu tố
khí tượng, khí hậu trung bình tháng ở bảng 1.6:
Bảng 1.6: Đặc trưng các yếu tố khí hậu tỉnh Pham Thiết
Tháng
Nhiệt độ
Độ ẩm
Số giờ nắng Tốc độ gió
Bốc hơi
I
24.8
74.4
253
3.8
136
II
25.5
72.6
252
3.8
126
III
27.0
75.9
275
3.7
139
IV
28.4

77.9
261
3.5
127
V
28.8
79.4
234
2.5
124
VI
28.3
81.9
222
2.6
113
VII
27.5
83.0
204
2.6
110
VIII
27.4
83.1
208
3.0
111
IX
27.1

84.4
177
2.2
88
X
27.1
82.6
203
2.3
86
XI
26.4
80.4
191
3.1
101
XII
25.8
76.4
199
3.2
120
Trung bình 27.0
79.3
267.8
3.0
137.9
• Lượng mưa bình quân lưu vực:
Căn cứ vào tài liệu lượng mưa của 3 trạm Di Linh, sông Lũy, Phan Thiết đến
năm 2004, tính lượng mưa bình quân lưu vực sông Cà Tang bằng giá trị bình quân số

lượng học của 3 trạm này:
Với:
Xo Sông Lũy = 1082.2mm
Xo Di Linh = 1620.0mm
Xo Phan Thiết = 1604.3mm
Tính được = 1255.5mm. Lượng mưa bình quân ở lưu vực hồ Cà Tang lấy tròn =
1255mm.
• Tốc độ gió lớn nhất:
Tốc độ gió lớn nhất không kể hướng được tính từ trạm Pham Thiết cho kết quả:
Bảng 1.7: Tốc độ gió lớn nhất:
P (%)
2
4
25
50
Vmaxp (m/s)
24.9
23.7
19.9
17.7
• Lượng tổn thất bốc hơi:
Phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo dạn phân phối bốc hơi đo bằng ống Piche
Bảng 1.8: Phân phối lượng tổn thất bốc hơi theo tháng


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Tháng
Z
(mm)

I
74

II
68.
5

III
75.
5

Ngành Kỹ thuật công trình
IV
68.
9

V
67.
4

VI
61.
4

VII
59.
7

VIII IX
60. 48.

4
1

X XI
47 54.
9

XII
65.
2

Năm
751

1.2.6.2. Tài liệu thủy văn:
Trong khu vực Cà Tang không có trạm đo nên không có tài liệu thủy văn. Vì vậy
việc tính toán các đặc trưng thủy văn như dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảy
phù sa…được thực hiện trong trường hợp lưu vực nghiên cứu không có tài liệu.
a)Dòng chảy năm:
• Lưu lượng trung bình nhiều năm:
Trên sông Lũy khống chế diện tích lưu vực F=964km2 là trạm thủy văn sông Lũy
với chuỗi tài liệu thực đo từ 1981-2004 tính được các đặc trưng dòng chảy năm như
sau:
Tuyến đập
Flv(km2)
Xo(mm) Yo(mm) QTB(m3/s) Mo(l/s.km2)
TV Sông Lũy
141.5
1300
507.4

15.5
16
0.39
• Lưu lượng bình quân tính đến tuyến đập Cà Tang:
Q0 = 2.19 m3/s, Y0 = 489.0mm, M0 = 15.51 l/s.km2
Các thông số thống kê dòng chảy năm:
+ Hệ số biến động: Cv = CvaMoa/M0 = 0.5*16/15.5 = 0.52
Với Ca = 0.5: là hệ số biến động của trạm sông Lũy.
M0 = 15.5 l/s.km2 là mooduyn dòng chảy năm tại tuyến đập Cà Tang
+ Hệ số thiên lệch Cs = 2Cv
• Phân phối dòng chảy năm thiết kế:
Dạng phân phối dòng chảy điển hình được chọn cho lưu vực Cà Tang là dạng
phân phối dòng chảy thực đo tại trạm sông Lũy năm 1990. Dạng phân phối này phù
hợp với chế độ dòng chảy trong hệ thống sông Lũy nói chung và hẹ thống lưu vực Cà
Tang nói riêng.
Bảng 1.9: Phân phối dòng chảy năm thiết kế với P=85% tính đến tuyến đập Cà Tang
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII
I
0.7
9

I
X
4

X

XI

XI Nă
I
m
0.5 1.4

Q85%(m3/s) 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.4 0.2
4. 6.1
3
1
6
4
7
7
6
1

7
b) Dòng chảy lũ:
Trong lưu vực không coa trạm thủy văn nên không có tài liệu thủy văn, dòng
chảy lũ đến tuyến đập Cà Tang được tính toán trong điều kiện không có tài liệu.
• Lưu lượng đỉnh lũ:
Lưu lượng đỉnh lũ tại Cà Tang có thể được tính toán theo 3 cách: tính theo
chuỗi tài liệu thực đo trạm thủy văn Sông Lũy, hoặc tính từ mưa theo phương pháp
đường đơn vị tổng hợp, hoặc tính từ mưa theo công thức Xôkôlôpxki.
Kết quả tính toán lưu lượng đỉnh lũ theo 3 phương pháp trên được tổng hợp
trong bảng sau:
Bảng 1.10: Lưu lượng đỉnh lũ tại tuyến đập Cà Tang


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TT

Phương pháp

Ngành Kỹ thuật công trình
Qp(m3/s)
0.2%
538
1169
1408

1%
426
876
1024

10%

1
Theo trạm sông Lũy
2
Đường đơn vị tổng hợp
486
3
Công thức Xôkôlôpxki
565
Nhận xét:
+ Kết quả tính theo trạm sông Lũy thiên nhỏ do chuỗi số liệu ngắn, không có lũ
lớn.
+ Kết quả tính toán từ mưa sai khác không nhiều. Kết quả tính theo đường đơn vị
tổng hợp phù hợp với đặc điểm lũ và đọ lớn của lũ ở vùng lưu vực sông Lũy nói chung
và sông Cà Tang nói riêng.
• Đường quá trình lũ (Q~t) ứng với các tuần suất lũ khác nhau:
Bảng 1.11: Đường quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập Cà Tang
T (giờ)
Q p% (m3/s)
0.1%
0.2%
1%
1
19.2
16.0
12.3
2
42.6
35.5

27.6
3
71.0
59.2
46.2
4
109.6
91.3
71.5
5
162
135
106
6
233
194
153
7
332
277
218
8
466
388
291
9
643
536
402
10

848
707
532
11
1054
878
658
12
1232
1027
765
13
1351
1126
841
14
1403
1169
876
15
1332
1110
849
16
1169
974
745
17
958
798

608
18
726
605
463
19
518
432
339
20
378
315
244
21
282
235
178
22
235
196
147
23
223
186
138
24
218
182
135
25

200
167
124
26
176
147
110
27
149
124
92.9
28
118
98.7
74.0
29
82
68.1
51.2
30
42
34.7
26.1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

• Lưu lượng lũ mùa thi công ứng với các tuần suất và các tháng mùa kiệt:

Mùa thi công ở lưu vực Cà Tang có thể bắt đầu vào tháng XII và kết thúc vào
thángVII hàng năm. Lưu lượng lớn nhất trong mùa và lưu lượng lớn nhất mùa được
tính từ trạm sông Lũy sau đó chuyển về tuyến đập theo tỷ lệ diện tích.
Kết quả tính toán như ở bảng 1.12
Bảng 1.12: Lưu lượng lớn nhất mùa thi công
Tháng XII
I
II
III
IV
V
VI
VII XII-VII
Q5%
32.0
2.20
0.8
15.0
16.0
53.0
59.0
47.0 63.0
Q10%
16.0
2.0
0.6
8.0
12.0
39.0
43.0

36.0 53.0
c) Dòng chảy rắn:
Trong lưu vực nghiên cứu không có tài liệu độ đục dòng nước, tham khảo các
lưu vực lân cận, chọn độ đục bình quân = 120 (g/m3). Hàng năm lượng bìn cát qua mặt
tuyến đập là V = 8467 m3/năm.
d) Quan hệ Q~Z tại các tuyến đập:
Căn cứ vào mặt cắt ngang sông tính được quan hệ Q = f(Z) như bảng sau:
Bảng 1.13: Quan hệ Q~Z tại hạ lưu tuyến đập
Tuyến I
Tuyến II
Z
Q
Z
Q
82.31
0
80.68
0
82.50
0.59
81.00
0.474
83.00
6.23
81.50
5.92
83.50
20.8
82.00
17.2

84.00
44.0
82.50
36.3
84.50
77.4
83.00
88.8
85.00
125
83.50
256
85.50
204
84.00
506
86.00
309
84.50
850
86.50
594
85.00
1238
87.00
979
85.50
1635
87.50
1438

1.3. TÀI LIỆU VỀ DÂN SINH KINH TẾ:
1.3.1. Dân sinh và kinh tế:
Xã có vùng dự án là nơi sinh sống của nhiều dân tộc anh em chủ yếu gồm Kinh,
Nùng Hoa, K’Ho, Rắc Lây và Tày. Tổng dân số huyện tính đến năm 2005 là 16.659
người, trong đó nam là 8.496 người, nữ 8163 người, chiếm 49%, mật độ dân số trung
bình là 72 người/km2, tốc độ phát triển dân số là 1.3%.
Thực trạng lao động trong khu vực dự án: Tỷ lệ lao động nông nghiệp chiếm từ
80-90%, còn lại là phi nông nghiệp.
Do những đặc trưng riêng về phân bố dân cư không đều nên việc đầu tư cơ sở hạ
tầng còn thấp, trình độ lao động còn hạn chế, chất lượng lo động còn nhiều bất cập so
với yêu cầu phát triển của xã hội, hầu hết lao động tại chỗ là lao động phổ thông.
Nông nghiệp là ngành kinh tế chính của xã có vùng dự án nhưng do công trình
thủy lợi chưa có, trình độ dân trí thấp nên kết quả sản xuất nông nghiệp còn yếu kém.
Sản xuất nông nghiệp tập trung chủ yếu vào cây lương thực gồm các cây: lúa, ngô,
khoai, sắn, và các cây như:lạc, đậu tương, vừng, mía, cà phê, nhãn…


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

Bình quân lương thực đầu người của các xã trong khu vực dự án còn thấp,
khoảng 450kg/năm trong khi bình quan lương thực đầu người của huyện là
550kg/năm. Số hộ nghèo chiếm khoảng 20-25%. Cơ cấu kinh tế còn chưa hợp lí nên
tài nguyên thiên nhiên dù phong phú nhưng chủ yếu còn ở dạng tiềm năng, chưa khai
thác được nhiều, thu nhập của người dân chủ yếu dựa vào nông nghiệp và lâm nghiệp.
Về giáo dục và y tế nói chung vẫn còn kém phát triển, cơ sở hạ tầng còn thấp,
trình độ chuyên môn chưa cao, song cũng đã góp phần đáp ứng được các nhu cầu tối
thiểu của nhân dân trong vùng dự án như: phần lớn trẻ em điều được đến trường, tỷ lệ
xóa mù chữ đã đạt yêu cầu được nhà nước công nhận, đã tiến hành phổ cập giáo dục

tiểu học, đáp ứng được tương đối về nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân trong xã
và sơ cấp cứu trong các trường hợp khẩn cấp, tiêm phòng cho trẻ em…
1.3.2. Phương hướng phát triển kinh tế:
Mục tiêu phát triển kinh tế vùng là quy hoạch xây dựng các công trình thủy lợi
ổn định và từng bước nâng cao mức sống của người dân, tạo điều kiện chuyển đổi cơ
cấu cây có hiệu quả kinh tế cao để có sản phẩm hàng hóa, góp phần cho việc trồng
rừng phủ xanh đất trống, đồi trọc bảo vệ môi trường sinh thái.
1.3.3. Biểu đồ nhu cầu dùng nước:
Lượng nước dùng cho sản xuất nông nghiệp là lượng nước dùng lớn nhất trong
vùng gồm nước tưới cho từng loại cây trồng và nước dùng cho chăm nuôi. Ngoài ra
còn nước dùng cho sinh hoạt và nước cung cấp cho hạ du để bảo vệ môi trường sinh
thái.
Nhu cầu sử dụng nước cho các hộ dùng nước tính đến đâu mối công trình được
tổng hợp tại bảng sau:
Bảng 1.14: Tổng hợp nhu câu dùng nước.
Đơn vị: 106m3
Thán I
II
III IV V
VI VII VII IX X
XI XII Năm
g
I
Wq
3.3 3.5 2.0 1.6 1.2 1.5 1.1 0.9 0.1 0.2 1.0 2.1 18,8
7
7
0
0
1

5
5
0
5
3
6
9
1.4. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế:
1.4.1. Cấp công trình:
Căn cứ vào quy phạm thiết kế các công trình thủy lợi QCVN 04-05:2012, cấp
công trình được xác định theo 2 điều kiện:
+ Theo nhiệm vụ chính của công trình.
+ Theo chiều cao công trình và loại nền.

1.4.1.1. Theo nhiệm vụ chính của công trình:
Công trình có nhiệm vụ tưới cho 1600ha đất canh tác nông nghiệp nên theo
QCVN 04-05:2012 ta tra được công trình cấp IV.

1.4.1.2. Theo chiều cao công trình và loại nền:
Theo kết quả nghiên cứu ở giai đoạn thiết kế sơ bộ, xác định chiều cao đập trong
khoảng 25-30m, loại đất nền thuộc nhóm B, tra QCVN 04-05:2012 được công trình
cấp II
Vậy từ hai điều kiện trên ta xác định cấp công trình là cấp II.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

1.4.2. Các chỉ tiêu thiết kế:

Với công trình là công trình cấp II, tra QCVN 04-05:2012 được các tần suất và
hệ số tính toán như sau:

1.4.2.1. Tần suất tính toán:
Tần suất lũ thiết kế: P = 1%
Tần suất lũ kiểm tra: P = 0.2%
Tần suất lũ vượt kiểm tra: P = 0.1%
Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất: Pmax= 4%, Pbq = 50%
Tần suất tưới đảm bảo: P = 85%
Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng: P = 10%

1.4.2.2. Hệ số tính toán:
Hệ số tin cậy: Kn = 1.15
Tuổi thọ công trình: T = 75 năm.
Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất (Theo TCVN8216-2009):
+ Tổ hợp tải trọng cơ bản: K=1.3
+ Tổ hợp tải trọng đặc biệt: K = 1.1
Độ vượt cao an toàn của đỉnh đập đất:
+ Với MNDBT: a = 0.7m
+ Với MNLTK: a’ = 0.5m
+ Với MNLKT; a” = 0.2m

Chương 2: TÍNH TOÁN THỦY LỢI


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

2.1. LỰA CHỌN VÙNG TUYẾN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

Dựa vào các tài liệu địa hình, bình đồ và các kết quả khảo sát trên thực địa, vùng
tuyến đầu mối công trình được đề nghị chọn tại xã Phan Tiến thuộc huyện Bắc Bình,
tỉnh Bình Thuận, cách đường quốc lộ 1A khoảng 20 km, dọc theo đường nhựa về phía
Tây. Vùng tuyến khu vực đầu mối được lựa chọn khá bằng phẳng và thuận lợi cho
việc bố trí các công trình. Trong vùng tuyến nghiên cứu bố trí hai vị trí tuyến công
trình, hai vị trí tuyến công trình cách nhau khoảng 500 m.
• Tuyến I : Vị trí tuyến đầu mối gần vuông góc với suối Kà Tang, nằm về phía thượng
lưu cách ngã ba suối Kà Tang với sông Cà Tang khoảng khoảng 1.5 km thuộc xã Phan
Tiến và cách UBND xã Phan Tiến 3 km về phía Tây Bắc. Cao độ đáy sông khoảng từ
82-85 m.
• Tuyến II : Vị trí tuyến đầu mối cách vị trí tuyến I khoảng 500 m về phía thượng lưu
thuộc xã Phan Tiến. Cao độ đáy sông 82 m.
Qua so sánh các điều kiện địa hình, địa chất của các phương án tuyến đập theo
yêu cầu thiết kế thấy rằng cả hai phương án tuyến trên đều có điều kiện địa hình, địa
chất tương tự nhau và thuận lợi cho thiết kế, xây dựng đập đất. Nhưng xét về mặt bố
trí thì tuyến I là hợp lí nhất vì diện tích ngập lụt ít hơn, tuyến gần vuông góc với lòng
suối Kà Tang nên cũng dễ dàng hơn trong việc thiết kế, thi công công trình.
Vậy chọn vị trí tuyến đập chính là tuyến I.
2.2. TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC CHẾT VÀ DUNG TÍCH CHẾT :
2.2.1. Khái niệm :
Dung tích chết (V0) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết
dòng chảy. Phần dung tích nằm ở phần dưới cùng của kho nước nên còn gọi là dung
tích lót đáy, giới hạn dưới của kho nước hay hồ chứa.
Mực nước chết (MNC), kí hiệu là Z 0 là mực nước nhỏ nhất đảm bảo công trình
hoạt động bình thường và là mực nước tương ứng với dung tích chết V 0 (mực nước
chết và dung tích chết có quan hệ với nhau qua đường đặc trưng địa hình hồ chứa
Z~V).
Dung tích chết và mực nước chết phải đảm bảo chứa hết được phần bùn cát lắng
đọng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình,đồng thời đảm bảo yêu
cầu tưới tự chảy.

2.2.2. Nội dung tính toán:

2.2.2.1. Xác định MNC theo yêu cầu tưới tự chảy:
MNC không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu để có thể đảm bảo được
tưới tự chảy :


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

MNC = + ∆Z
Trong đó :
+ Zkc : Mực nước khống chế đầu kênh tưới phải thoả mãn yêu cầu khống chế tưới
tự chảy, theo tài liệu tính toán thuỷ nông Zkc = 93,2 m
+ ∆Z : Tổng tổn thất tính từ đầu kênh tưới đến cửa vào của cống lấy nước (bao
gồm tất cả tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường). Sơ bộ lấy ∆Z=0,5÷0,6 m. Ta chọn
∆Z=0,5 m.
Thay vào công thức trên ta được : MNC= 93,2 + 0,5 = 93,7 m.

2.2.2.2. Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng bùn cát :
MNC = Zbc + hd + h
Theo kết quả tính toán dòng chảy rắn và bồi lắng lòng hồ, với tuổi thọ công
trình cấp II là 75 năm ( Bảng 11mTCVN 04-05 :2012) thì tổng lượng bùn cát lắng
đọng trong hồ chứa tại tuyến I theo tính toán thủy văn là W bc = V .T = 8467 . 75 =
0,635.106 m3. Tra quan hệ địa hình lòng hồ được cao trình bùn cát tương ứng là Zbc =
91,6 m.
•

hd

: Chiều dày lớp nước đệm từ cao trình bùn cát đến đáy cống, là độ cao vượt an toàn
để bùn cát không chảy vào cống
Theo kinh nghiệm hd = (0, 4 ÷ 0, 7)m , chọn hd =0,5m.

• h: Độ sâu cột nước trước cống để lấy đủ lượng nước thiết kế (thường từ
bộ chọn h=1,4 m.
Thay vào công thức trên ta được:
MNC = 91,6 + 0,5 +1,4 = 93,5 m.
So sánh 2 kết quả trên ta chọn MNC = +93,7 m

1-1,5m). Sơ

2.2.2.3. Xác định dung tích chết V0:
Tra quan hệ Z ~ V ứng với MNC = +93,7 m được dung tích chết V c = 1.32*106
m3.
2.3. TÍNH TOÁN MNDBT VÀ DUNG TÍCH HỒ:
2.3.1. Khái niệm:
MNDBT là thông số chủ chốt của công trình. Đây là mực nước trữ cao nhất
trong hồ ứng với các điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường.
Dung tích hồ (Vh) là phần dung tích nằm phía trên phần dung tích chết, làm
nhiệm vụ điều tiết dòng chảy. Về mùa lũ nước được cấp vào phần dung tích V h để bổ
sung nước dùng cho thừi kì mùa kiệt, khi nước đến không đáp ứng đủ yêu cầu dùng
nước.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

2.3.2. Xác định hình thức điều tiết hồ :
Theo tài liệu thủy văn về phân phối dòng chảy năm thiết kế (P=85%) và nhu cầu
dùng nước trong năm có :
Lượng nước đến trong năm : Wđến = 44.060.000 m3
Lượng nước dùng trong năm : Wdùng=18.680.000 m3
So sánh thấy Wđến> Wdùng, do đó trong một năm lượng nước đến luôn đáp ứng đủ
nhu cầu dùng nước. Vậy ta tiến hành điều tiết năm đối với hồ chứa nước Cà Tang.
Khi tính toán điều tiết năm, ta sử dụng năm thủy văn để tính, tức là đầu năm là
đầu mùa lũ mực nước trong hồ là MNC đến cuối mùa lũ mực nước trong hồ là
MNDBT và cuối năm là cuối mùa kiệt mực nước trong hồ là MNC.
2.3.3. Tính toán điều tiết kho nước năm theo phương pháp lập bảng :

2.3.3.1. Nguyên lí tính toán :
Tính toán điều tiết năm theo phương án lập bảng dựa trên nguyên lí cân bằng
nước : Hiệu số lượng nước đến và đi khỏi một lưu vực bằng sự thay đổi trữ lượng
nước trong lưu vực đó trong thời đoạn tính toán bất kì.
 Q1 + Q2 
 q1 + q2 

÷∆t − 
÷∆t = V2 − V1
 2 
 2 

Hay : Q.∆t − q.∆t = ∆V
Trong đó :
+ Q1, Q2 :là lưu lượng nước chảy vào kho nước ở đầu và cuối thời đoạn tính toán.
+ q1, q2 : là lưu lượng xả đầu và cuối thời đoạn tính toán.
+ ∆t : thời đoạn tính toán
+ ∆V : dung tích thay đổi trong từng thời đoạn tính toán ∆t .

+ V1, V2 : là dung tích nước trong kho đầu và cuối thời đoạn tính toán.

2.3.3.2. Tài liệu tính toán:
Tính toán điều tiết năm cho hồ chứa nước sông Cà Tang với các tài liệu như sau :
+ Đặc trưng địa hình kho nước : Bảng 1.1
+ Dòng chảy năm thiết kế.
Phân phối dòng chảy năm thiết kế (Q~t) cho trong Bảng 1.9
+Lượng bốc hơi ở hồ chứa.
Lượng bốc hơi cả năm ∆Z = 751mm.
Phân phối bốc hơi thiết kế (∆Z~t) trong Bảng 1.8
+ Yêu cầu cấp nước.
Diện tích khu tưới là 1600 ha, mức bảo đảm cấp nước là P=85%, lượng nước cần
tưới cho từng tháng được cho trong bảng 1.14. Lượng nước yêu cầu tưới này nhỏ hơn
lượng dòng chảy năm thiết kế nên ta phải điều tiết năm.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

+ Mực nước chết và dung tích chết.
Theo kết quả tính ở trên ta có : MNC = 93,7m ; Vc = 1,32.106m3.

2.3.3.3. Nội dung tính toán :
a) Tính dung tích hiệu dụng Vhchưa kể đến tổn thất.
Bảng 2.1 : Bảng tính dung tích hiệu dụng hồ chưa kể tổn thất.

Số
Tháng

ngày

1

2

VIII
IX
X
XI
XII

31.0
0
30.0
0
31.0
0
30.0
0
31.0
0

I
II
III

31
29
31

IV

30

V
VI
VII
Tổng

31
30
31

Tổng lượng nước
Nước
Nước
Nước
đến
đến
dùng
6
6
W
(10
W
Q
q (10
Q (m3/s)
3

3
m)
m)
3
4
5

∆V=(Q-q)∆t
Nước
Nước
thừa
thiếu
V+ (106
V- (106
m3)
m3)
6
7

Phương án trữ
Dung tích
Xả thừa
kho
Wx (106
V2 (106 m3)
m3)
8
9

0.79

2.12

0.9

1.22

1.22

4

10.37

0.1

10.27

11.48

4.1

10.98

0.25

10.73

12.01

10.20

6.17

15.99

1.03

14.96

12.01

14.96

0.5

1.34

2.16

0.82

11.19

0.23
0.11
0.06
0.04
0.07
0.47
0.26

0.62
0.28
0.16

3.37
3.57
2
1.6
1.21
1.55
1.15

2.75
3.29
1.84

8.44
5.14
3.30

1.50

1.81

1.02
0.33
0.45

0.79

0.45
0.00

0.10
0.19
1.22
0.70
44.06

18.890

vhi=12.01

Trong bảng trên :
+ Cột (1) : thứ tự các tháng xếp theo năm thủy văn.
+ Cột (2) : số ngày của từng tháng.
+ Cột (3) : Lưu lượng đến theo tần suất thiết kế của tháng tương ứng.
+ Cột (4) : Tổng lượng nước đến của từng tháng.
WQ = Q.∆t với Q lấy ở bảng 1.9 và ∆t là thời gian tháng tính bằng giây.
+ Cột (5) : lượng nước dùng của từng tháng.
+ Cột (6) : lượng nước thừa ( khi WQ>Wq thì (6) =(4) - (5) )


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

+ Cột (7) : lượng nước thiếu ( khi WQ+ Cột (8): dung tích hồ khi chưa kể đến tổn thất.
+ Cột (9) : Lượng nước xả khi chưa kể đến tổn thất.

Tổng cột (7) chính là dung tích nước cần trữ để điều tiết đảm bảo yêu cầu cấp
nước, đó cũng là dung tích hiệu dụng chưa kể đến tổn thất : Vh= 12,01.106 m3.
b) Tính tổn thất trong kho nước.
Giải thích các giá trị từng 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 + VKi +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)
- Cột 6: Lượng tổn thất do bốc hơi: Wbh = ∆Z .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%
- Cột 8: Lượng tổn thất tổng cộng: Wtt = Wbh + Wth (106m3)
- Cột 9: Lượng nước đến từng tháng lấy từ cột (4) của lần tính lặp đầu tiên chưa
kể tổn thất (bảng 5-1).
- Cột 10: Lượng nước dùng hàng tháng chưa kể đến tổn thất cột (5) của bảng (51) cộng với lượng nước tổn thất ở cột (8) của bảng (5-2).
- Cột 11: Lượng nước thừa hàng tháng (khi Wd>Wq): cột (11) = cột (9) – cột (10)
- Cột 12: Lượng nước thiếu hàng tháng của thời kỳ thiếu nước (khi Wd≤ Wq): cột

(12) = cột (5) – cột (4)
- Cột 13: Là quá trình làm việc (tích nước) hàng tháng của hồ khi có kể đến tổn
thất
- Cột 14: Lượng nước xả thừa
Kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:

W
Vi () Vtb
Fh
Dzi
Wbh Wth
Wtt
đen
Wq
DV
Vho
Vxa
6 3
6 3
2
6 3
6 3
6 3
6 3
6 3
6 3
10 m 10 m
km
(mm) 10 m 10 m 10 m 10 m 10 m DV+ DV- 10 m 106m3
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1.32
2.54
1.928 0.647 60.4 0.039 0.019 0.058 2.12
0.9
1.16
VIII
1.16
12.80 7.670 1.757 48.1 0.085 0.077 0.161 10.37
0.1
11.26
IX
10.11
13.33
13.068
2.294
47
0.108

0.131
0.238
10.98
0.25
13.21
X
10.49
8.55
thán
g


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII

13.33
12.51
9.76
6.46

13.333
12.922

11.135
8.111

4.62

5.544

3.13
2.11
1.77
1.32

3.876
2.617
1.939
1.547

2.313
2.283
2.116
1.812
1.49
4
1.160
0.863
0.650
0.527

Ngành Kỹ thuật công trình
54.9

65.2
74
68.5

0.127
0.149
0.157
0.124

0.133
0.129
0.111
0.081

0.260
0.278
0.268
0.205

15.99
1.34
0.62
0.28

1.03
2.16
3.37
3.57

75.5

0.113

0.055

0.168

0.16

68.9
67.4
61.4
59.7

0.080
0.058
0.040
0.031

0.039
0.026
0.019
0.015

0.119
0.084
0.059
0.047

0.10

0.19
1.22
0.70

⇒ Dung tích hiệu dụng : Vh = maxVh- = 13,21x10^6 (m3)

1.10
2.98
3.50

13.21
12.11
9.13
5.63

2

2.01

3.62

1.6
1.21
1.55
1.15

1.55
1.07
0.41
0.59

2.07
1.00
0.59
0.00

14.70

14.70

Tính sai số giữa 2 lần tính dung tích hiệu dụng (trường hợp chưa kể đến tổn thất và
trường hợp chưa kể tổn thất)
ΔV % =

13,21-12,01
.100% = 9,1%
13, 21

 Không đạt giá trị yêu cầu của tính toán.
Ta tính toán lại điều tiết lần 2 có kể tới tổn thất.
thán
g
1
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII

I
II
III
IV
V
Tổn
g

Vi ()
106m

Vtb

3

106m3
3

2
1.32
2.48
12.58
14.53
14.53
13.43
10.45
6.95
4.94
3.39
2.32

1.91
1.32

1.899
7.531
13.55
5
14.52
5
13.97
6
11.93
7
8.698
5.944
4.165
2.853
2.114
1.615

Fh
106m

Dzi
106m

Wbh
106m

Wth

106m

3

3

3

3

4

5

0.637

60.4

1.740

48.1

2.330

47

2.402

54.9

2.361

65.2

2.194

74

1.879

68.5

1.543

75.5

1.224

68.9

0.935

67.4

0.705

61.4

0.548

59.7

6

7

0.038

0.019

0.084

0.075

0.110

0.136

0.132

0.145

0.154

0.140

0.162

0.119

0.129

0.087

0.117

0.059

0.084

0.042

0.063

0.029

0.043

0.021

0.033

0.016

106m

W
đen
106m

Wq
106m

3

3

3

Wtt

8

9

0.057

2.12

0.159

10.37

0.245

10.98

0.277

15.99

0.294

1.34

0.282

0.62

0.216

0.28

0.176

0.16

0.126

0.10

0.092

0.19

0.064

1.22

0.049

0.70

DV
Vho
Vxa
DV 106m 106m
3
3
DV+ 10
11
12
13
14

0.9
0.1
0.25
1.03
2.16
3.37
3.57
2
1.6
1.21
1.55
1.15

1.16
10.1

1
10.4
9
14.6
9

1.16
11.27

1.1
1
3.0
4
3.5
1
2.0
2
1.6
2
1.1
1
0.4
0
0.5
0

13.31

8.44

13.31

14.69

12.20
9.16
5.65
3.64
2.01
0.90
0.50
0.00


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

⇒ Dung tích hiệu dụng : Vh = maxVh- = 13,31x10^6 (m3)
Tính sai số giữa 2 lần tính dung tích hiệu dụng.
ΔV % =

13,31-13,21
.100% = 0.75%
13,31

 Đạt giá trị yêu cầu của tính toán.
c) Tính MNDBT :
Từ kết quả điều tiết kho nước năm đối với hồ Cà Tang trên, với MNDBT là :
Vbt = Vhi + Vc= (13,31 + 1,32)*106 =14,63.106 m3.

Tra quan hệ địa hình lòng hồ ta được : MNDBT = 102,83 m.
Hạng mục

Đơn vị

Giá trị

Mực nước chết (MNC)

m

93,7

Dung tích chết (Vc)

106m3

1,32

Mực nước dâng bình thường (MNDBT)

m

102,83

Dung tích hiệu dụng (Vhd)

106m3

13,31

Dung tích hồ ứng với MNDBT (Vh)

106m3

14,63

2.4. Bố trí tổng thể công trình đầu mối :
2.4.1. Vị trí và hình thức đập chính :

2.4.1.1. Hình thức đập chính :
Địa hình,địa chất thủy văn ở khu vực công trình đầu mối, đặc trưng dòng chảy
và điều kiện bố trí các công trình dẫn dòng thi công cho thấy tuyến đập lựa chọn
không thích hợp với các loại đập như : đập đá đổ, đập bê tông, đập bản chắn, đập
vòm…
Trong điều kiện địa chất nền không tốt lắm, vật liệu địa phương là đất, cát, sỏi đá
các loại khá sẵn có, chiều cao sơ bộ của đập không lớn, vậy để tiết kiệm được các
loại vật liệu quý như sắt thép, ximăng và giảm giá thành công trình, dễ thi công quản
lí, vận hành ta chọn hình thức đập chắn nước là đập đồng chất bằng vật liệu địa
phương.

2.4.1.2. Vị trí đập chính :
+ Phương án 2 : Đập chính bằng vật liệu địa phương (đập đồng chất). Vị trí
tuyến đầu mối gần vuông góc với suối Kà Tang. Đập tràn xả lũ bằng bê tông cốt thép
đặt bên bờ trái, tràn có van điều tiết lưu lượng. Cống dẫn nước là cống hộp có mặt cắt
chữ nhật bằng bê tông cốt thép đặt bên bờ phải.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

2.4.2. Vị trí và hình thức đường tràn :
Căn cứ vào điều kiện địa hình có hai phương án hình thức tràn: Đập tràn có cửa
van điều tiết và đập tràn không có cửa van điều tiết. Mỗi phương án đều có ưu và
nhược điểm khác nhau:
• Đập tràn có cửa van điều tiết:
+ Do ngưỡng tràn thấp hơn MNDBT nên giảm được diện tích ngập lụt ở thượng
lưu.
+ Điều tiết lũ tốt và mực nước lũ không vượt quá nhiều so với MNDBT, có thể
kết hợp xả bớt một phần mực nước hồ khi cần thiết.
+ Quản lý vận hành phức tạp.
• Đập tràn không có cửa van điều tiết:
+ Tăng mức độ ngập lụt ở thượng lưu, không thể kết hợp xả bớt một phần nước
hồ khi cần thiết.
+ Quản lý vận hành đơn giản.
Ta thấy với mặt bằng công trình đầu mối hiện nay và địa chất đã khảo sát thì
việc bố trí tràn không có cửa van rất khó khăn và không hiệu quả. Tràn có cửa van có
nhiều ưu điểm nên ta chọn hình thức đập tràn có cửa van điều tiết.
Dựa vào đặc điểm địa hình và địa chất của khu vực, trong phần thiết kế sơ bộ ta
đã xác định được vị trí tuyến tràn đặt bên bờ trái tuyến đập. Tuyến tràn nằm vuông góc
với tuyến đập, nằm trên khu vực có địa chất tốt.
Qua phần thiết kế sơ bộ chọn hình thức tràn có van điều tiết, ngưỡng tràn đỉnh
rộng, nối tiếp sau ngưỡng là dốc nước, tiêu năng bằng mũi phun.
2.4.3. Vị trí và hính thức cống lấy nước:
Tuyến cống được bố trí thẳng góc với đập, đáy cống thượng lưu được đặt tại vị
trí cao hơn cao trình bùn cát lắng đọng và thấp hơn MNC trong hồ.
Hình thức cống là cống ngầm lấy nước không áp có tháp van để điều tiết lưu
lượng.
2.5. Tính toán điều tiết lũ:

2.5.1. Khái niệm, mục đích:
a) Khái niệm: Điều tiết lũ là tìm cách phân bố lại dòng chảy lũ đến sao cho phù hợp với
yêu cầu thực tế đặt ra như yêu cầu chống lũ và phòng lũ cho hạ lưu.
b) Mục đích: Xác định được lưu lượng xả lớn nhất qua tràn (Q max), mực nước cao nhất
trong hồ (Zmax), đường quá trình xả lũ (Q~t).
- Tính toán điều tiết lũ nhằm mục đích xác định dung tích phòng lũ trong hồ chứa, từ
đó xác định chiều cao đập ngăn nước, kích thước quy mô công trình xả lũ và biện pháp
phòng chống lũ ở hạ lưu.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

- Công trình xả lũ giữ một vị trí quan trọng trong hệ thống công trình thuỷ lợi,
kích thước công trình tràn ảnh hưởng trực tiếp đến quy mô và kích thước của đập ngăn
nước, cống lấy nước và mước độ ngập ở hạ lưu công trình.
- Nhiệm vụ của điều tiết lũ là tính toán xác định đường quá trình lũ (q~t) , xác
định được MNDGC, từ đó xây dựng đường quan hệ (Btr~Htr). Bởi đường quan hệ này
quyết định đến khối lượng công trình, vốn đầu tư xây dựng công trình.

2.5.1.1. Phương thức vận hành của van
Trước khi lũ về mực nước trong hồ là MNDBT .Khi lũ về ta mở cửa van từ từ
đều chỉnh cửa van sao cho lưu lượng lũ xả bằng lưu lượng lũ đến nghĩa là q x = Qđến .
Khi mở hết cửa van mà nước vẫn tiếp tục tăng thì một phần lượng nước lũ sẽ
được tích lại trong hồ ,mực nước hồ sẽ tăng lên,lưu lượng xả cũmg tăng ,lúc này
đường tràn làm việc ở chế độ chảy tự do .
Sau khi lưu lượng xả đạt giá trị lớn nhất qx max= Qđến ,cả lưu lượng đến và lưu
luợng xả đều giảm đồng thời , mực nước trong hồ giảm từ MNDGC xuống . Khi mực
nước hồ giảm đến MNDBT thì tiến hành điều chỉnh độ mở cửa van để duy trì chế độ

tháo qx = Qđến và giữ mực nước trong hồ ngang với MNDBT cho đến khi hết lũ thì tiến
hành đóng cửa van hoàn toàn .
Quá trình xả lũ trong trường hợp có cửa van chọn như sau :
Q
(Q~t)

Q

(q~t)

0

t0

t1

t2

t

3

- Từ t0 – t1 : Ta điều chỉnh cửa van có độ mở sao cho lượng nước lũ đến đâu xả
hết đến đó nghĩa là q = Q
- Từ t1 – t2 : Có Q > q lưu lượng xả tăng, lưu lượng xả q đạt giá trị max tai t2,
sau đó giảm dần nhưng q xả > Q lũ, mực nước trong kho giảm dần.
- Tại thời điểm t3 mực nước trong kho bằng MNDBT và sau đó điều tiết để
khống chế q=Q nhưng vẫn giữ mực nước trong kho bằng MNDBT cho đến khi hết lũ .
2.5.2. Phương pháp tính điều tiết lũ
Theo giáo trình tính toán thuỷ văn công trình có nhiều phương pháp tính toán

khác nhau như:
- Phương pháp lập bảng thử dần
- Phương pháp bán đồ giải POTAPÔP
- Phương pháp KOTRERIN...
Trong đồ án này theo yêu cầu của thầy giáo hướng dẫn tính toán điều tiết lũ
bằng phương pháp lập bảng thử dần:
2.5.3. Tính toán điều tiết lũ hồ chứa bằng phương pháp thử dần
2.5.3.1. Các thông số tính toán
1. Mực nước dâng bình thường của hồ (Zbt = 102,83m).
2. Quan hệ V = V(Z) của hồ (Vi : Dung tích)


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

3. Các thông số đường tràn xả lũ (loại tràn mặt)
- Cao trình ngưỡng tràn : Zng = MNDBT-5=97,83m
- Tổng bề rộng tràn : ∑B = 3 x 6m
- Hệ số lưu lượng (có kể co hẹp bên): ε x m=0,324
4. Đường quá trình lũ đến: Q = Q(t).
2.5.3.2. Các phương trình cơ bản
- Phương trình cân bằng nước:
dV = (Q - Qx)dt.
(2-5)
- Phương trình thủy lực (khả năng xả qua tràn):
Qx = f(Ωt, Z, Zh)
(2-6)
Trong đó:
Ωt – các thông số của đường tràn.

Z – mực nước thượng lưu.
Zh – mực nước hạ lưu.
- Ở đây giới thiệu trong phạm vi đường tràn mặt, và chỉ có 1 cao trình ngưỡng
3

Qx = ε .m.∑ B 2 g H 2

tràn. Khi đó:
(2-7)
Trong đó:
Qx – Lưu lượng xả
ε .m - Là hệ số lưu lượng có kể đến co hẹp bên
B – Là tổng bề rộng tràn nước
H – Cột nước tràn: H = Z – Zng
2.5.3.4. Trình tự tính toán
- Chọn thời đoạn tính toán Δt; sai số cho phép về dung tích hồ (SSV).
- Bắt đầu tính từ thời điểm mực nước hồ bằng ZBT (MNDBT) cột nước trên
3

Qx1 = ε .m.∑ B 2 g H12

ngưỡng H1 =Zbt- Zng ; khả năng xả khi mở hết van tương ứng là:
Trong đó:
m: Hệ số lưu lượng chảy qua tràn. Lấy theo bảng 14-3 của Cumin sách bảng tra
thủy lực. Sơ bộ chọn m = 0,36.
ε : Hệ số co hẹp bên. Theo quy phạm thủy lợi C8-76 – Tính toán thủy lực đập
tràn hệ số co hẹp tính theo công thức sau:
rộng các khoang tràn nước,
ε=

∑d

18
= 0,9
18 + 2

ε=

∑b
∑b + ∑ d

trong đó

∑b

là tổng chiều

là tổng chiều dày của tất cả mố trụ (d=1). Tràn có

3khoang nên ta có
Btr: Bề rộng ngưỡng tràn. B = 18m
H1: Cột nước tràn ứng với MNDBT
+ Với tràn không van: bắt đầu tính từ t1 = 0; H1 = 0.
+ Với tràn có van: bắt đầu tính từ t1 = t(Q1).
- Giai đoạn t = 0 ; t1: mở van từ từ để khống chế Qx = Q và giữ mực nước hồ
bằng ZBT.
- Xét thời đoạn từ t1 đến t2 = t1 + Δt:
+ Xác định Q2 = Q(t2);

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành Kỹ thuật công trình

+ Giả thiết Z2
+ Tính H2 theo công thức H2 = Z2 - Zng ;V2 = V(Z2);
+ Kiểm tra điều kiện (2-8) theo sai số cho phép:
|VT – VP|
SSV

(2-9)

Trong đó: VT = V2 – V1; VP = (Q1 + Q2 – Qx1 – Qx2)
Nếu chưa đạt thì giả thiết lại Qx2; nếu đạt thì chuyển sang thời đoạn tiếp theo.
Sau đó xá định : Qxmax = max(Qxi); Zmax = max(Zi).
2.5.3.5. Nội dung tính toán
Cột (1): Số thứ tự
Cột (2): Thời điểm : T (h)
Cột (3): Thời đoạn tính toán: ∆T ( s )
Cột (4): Lưu lượng lũ đến tại thời điểm thứ i: Qi (m3/s)
Cột (5) Lưu lượng lũ trung bình thời đoạn: Qtb (m3/s)
Cột (6) Giả thiết lưu lượng xả đầu thời đoạn: qgt (m3/s)
Cột (7)Lưu lượng xả trung bình thời đoạn: qtb (m3/s)
Cột (8): Dung tích lũ đến (m3)
∆v = (

Q1 + Q2
qgt + qgt
).∆T − (
).∆T

2
2

Cột (9): Dung tích hồ khi lũ đến (106m3)
Cột (10): Mực nước thượng lưu tra quan hệ V~ Z ứng với V (m)
Cột (11): Cột nước trên tràn H0 = ZTL- ∇ nguongtran (m)
Cột (12) : Lưu lượng xả lũ tính toán (m3/s): q2tt =

m.ε ∑ b. 2 g .H 03

.

-ε x m=0,324
-n = 3 ( số khoang tràn); b=(3x6)m; (sơ bộ chọn ở trên) ;
-H0 cột nước tràn: H0 = Z -Zngưỡng
qtt − q gt

Cột (12) : Dq=

qtt

( | δ | < 5% ). Nếu | δ | > 5% phải giả thiết lại .
Bảng điều tiết lũ thiết kế 1%

ST

Tgian

t1

Q1

Qtb

qgt

qtbgt

V

Z

H

qtt

sai so