thiết kế hồ chứa bạch đằng

Đồ án tốt nghiệp

1

Ngành Kỹ thuật công trình

PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN


ỏn tt nghip

2

Ngnh K thut cụng trỡnh

CHNG I: IU KIN T NHIấN
I.1. V trớ a lý:
Cao bằng là một tỉnh miền núi biên giới phía Đông Bắc Việt Nam, có toạ độ địa
lý: 22021 ữ 23008 vĩ độ Bắc, 105016 ữ 106051 kinh độ Đông, nằm sâu trong đất liền,
cách bờ biển khoảng 250 km. Phía Bắc và phía Đông giáp tỉnh Quảng Tây (Trung
Quốc), phía Tây giáp tỉnh Hà Giang và tỉnh Tuyên Quang, phía Nam giáp tỉnh Lạng
Sơn và Bắc Cạn.
Sông Hiến là nhánh sông cấp I của sông Bằng Giang bắt nguồn từ các dãy núi
cao trên 2000 m và thấp dần về phía Đông có độ cao trung bình là 600 m, thấp nhất tại
lòng suối Bản Kha Tác thuộc xã Lê Chung là 200 m.
Cụng trỡnh Hụ cha nc Bch ng d kin nm trờn sụng Hin, thuc xó
Bch ng huyn Ho an, tnh Cao Bng. Lu vc sụng Hin tớnh n tuyn p H
cha nc Bch ng cú din tớch lu vc l 438 km2, cú to :
22035 v Bc
106009 Kinh ụng.
Sụng Hin cú din tớch lu vc khỏ ln, dc dc lũng sụng ln v l mt

trong cỏc con sụng cú ngun nc di do v cú tr lng thy nng vo loi phong
phỳ, h cha diu tit mựa nờn tim nng phỏt in ca cụng trỡnh khụng nh.
I.2. iu kin a hỡnh :
I.2.1. Khỏi quỏt v a hỡnh
Sụng Hin bt ngun t hai con sụng nh ú l sụng N M v sụng Nhiờn
chỳng hp nhau ti xó Tam Kim, huyn Nguyờn Bỡnh tnh Cao Bng. Sụng N M bt
ngun t Cc Bú xó Quang Thnh cao gn 1000.0 m, l con sụng cú rt nhiu
nhỏnh ph cp vo. T Cc bú n ch hp lu Tam kim vi sụng Nhiờn Sụng N
m cú chiu di khong 13 km ch yu i qua vựng nỳi ỏ trm tớch cỏt kt, bt kt v
phin sột, lũng sụng cú dc tng i n nh, n ch hp lu Tam Kim cao
lũng sụng cũn khong 300.0m. on u N M chy theo hng Tõy Bc ụng Nam
, sau 3km chuyn sang hng ch yu l hng ụng, on ny khỏ dc, dc trung
bỡnh 10%.
Sụng Nhiờn cú on u l sui Bn s, bt ngun t cao 950.0m chy theo
hng Bc Nam hn 5.0km , ri khi cú khe Cang nhp vo t phớa bờn phi ti cao
480.0m Bn s chuyn hng sang Tõy ụng, sau ú chy theo hng Tõy Nam
-ụng Bc tr thnh sụng Bn ng, tip theo l sụng Nhiờn trc khi nhp lu vo
sụng Hin. Nh vy Sụng nhiờn tuy ớt ph cp hn sụng N M nhng hng chy


Đồ án tốt nghiệp

3

Ngành Kỹ thuật công trình

thường xuyên thay đổi. Cũng như sông Nà Mạ các con sông nguồn của sông Nhiên,
trừ khe Cang, chủ yếu chạy qua vùng núi đá trầm tích bột kết, sét kết không có thảm
phủ thực vật.
Từ Tam Kim đến chân công trình Hồ chứa Bạch đằng sông Hiến có độ dài khoảng

16 km chạy qua các vùng có thảm phủ thực vật một bên, bên kia là các vùng núi đá có
sườn rất dốc. Nhưng đến vùng công trình sông Hiến uốn khúc liên tục, hai bờ thường
bên khuyết, bên bồi. Tại tuyến công trình sông uốn khúc mạnh, uốn đi rồi uốn lại tạo
ra bải bồi từ cả hai phía, làm cho địa hình tuyến trở nên rất phức tạp. Khi khẳng định
tuyến và lựa chọn loại công trình đầu mối ở đây cần phải phân tích kỹ điều kiện địa
hình khu vực vùng tuyến. Cao trình đáy sông tại tuyến đầu mối là 215.0m nhưng có
một bước thụt địa hình ngay chổ uốn khúc lần hai khoảng hơn 3.0 m, tạo thuận lơi về
cho việc gia tăng cột nước phát diện và giảm giá thành công trình dâng nước.
I.2.2. Công tác trắc đạc địa hình.
Công tác đo đạc địa hình được thực hiện theo tiêu chuẩn ngành 14TCN 116-1999
‘Thành phần khối lượng khảo sát địa hình trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế
công trình thuỷ lợi’ và theo vị trí các phương án tuyến đầu mối do thiết kế đặt ra sau
đây:
+ Vị trí 1: Tuyến 1, Trục tuyến đập được xác định bởi 3 điểm có toạ độ
(X1=2499983, Y1=18619756); (X2=2499875, Y2=18619800). (X3=2499545,
Y3=18619867) .
+ Vị trí 2: Tuyến 2, trục tuyến đập được xác định bởi 2 điểm có toạ độ
(X1=2499556, Y1=18619896 ); (X2=2499693, Y2=18619649). Trục của tuyến này
lệch với tuyến 1 một góc 300.
Công tác trắc đạc địa hình đã được Viện quy hoạch thuỷ lợi đo vẽ các bình đồ
1:10000 ở lòng hồ, bình đồ 1: 5000 và 1: 500 tại khu vực các tuyến công trình.
Bảng 1.1 Quan hệ F~Z,V~Z
Z(m)
215
220
230
240
250
260
270

280
300

F(km2)
0.00
0.02
0.21
0.63
1.20
2.10
3.14
4.47
8.42

V(106m3)
0.00
0.05
0.99
4.96
13.91
30.17
56.20
94.07
220.94


Đồ án tốt nghiệp

4

Ngành Kỹ thuật công trình

Hình 1.1:Quan hệ V~Z của hồ chứa

Hình 1.2 Quan hệ F~Z của hồ chứa


Đồ án tốt nghiệp

5

Ngành Kỹ thuật công trình

I.3. Điều kiện địa chất:
I.3.1. Tổng quan toàn vùng

Địa chất địa tầng
Khu vực dự án chủ yếu nằm trên nền đá gốc có nguồn gốc đá trầm tích. Đó là
các hệ tầng đá cát kết, bột kết, phiến sét, cuội, sạn kết...v.v.
Có thể địa tầng địa chất khu vực dự án thành hai phân vị sau:
Hệ tầng sông Hiến (T1sh). Toàn bộ lưu vực sông Hiến đến chân công trình chủ
yếu nằm ở hệ tầng này. Hệ tầng này có thể chia làm hai phân hệ:
a) Phân hệ tầng dưới (T1 sh1) gồm ba tập.
- Tập 1: spilit, điabas porphyr, ryolit porphyr, felsit và felsit porphyr, đôi nơi có cuội
kết tuf, cát bột kết tuf, đá phiến sét và các thấu kính mỏng đá vôi, sét vôi xen kẽ; dày
150-300m. Trong bột kết của tập này tìm thấy Cúc đá bảo tồn xấu, có thể là
(?)Dieneroceras sp. tuổi Trias sớm. Đi về phía tây, hầu như không gặp đá phun trào
mà chỉ có các lớp chứa tuf.
- Tập 2: bột kết tuf, cát kết tuf xen đá phiến sét và các thấu kính cuội kết; dày 150 220m.
- T ập 3: cát kết tuf, bột kết tuf, tuf ryolit xen với đá phiến sét xám sẫm, phân lớp

mỏng; dày 100 - 180m.
Bề dày chung của phân hệ tầng dưới đạt khoảng 400 - 700m.
b) Phân hệ tầng trên (T1 sh2) gồm 4 tập.
- Tập 1: cát kết, bột kết xen lớp mỏng đá phun trào felsic và cuội kết tuf; dày 150
m.
- Tập 2: đá phiến sét, bột kết xen cát kết với các thấu kính puđing và sạn kết tuf;
dày 120m.
- Tập 3: sạn kết, cát kết tuf, bột kết và đá phiến sét; dày 180m. Chứa Cúc đá tuổi
Olenec: Anasibirites cf. multiformis, Anakashmirites sp., Dieneroceras sp.,
Paraceltites sp..
- Tập 4: đá phiến sét, bột kết; dày 110m.
Bề dày của phân hệ tầng trên khoảng 550-600m. Như vậy, bề dày chung của hệ
tầng ở mặt cắt này là 950-1300m.
Ở vùng Pác Giài - Mã Phục đã quan sát thấy hệ tầng Sông Hiến phủ không
chỉnh hợp trên đá vôi Carbon-Permi. Còn ở nhóm tờ bản đồ Bình Gia tỷ lệ 1:50.000
nằm sát ngay cạnh phía nam, đã quan sát thấy hệ tầng nằm không chỉnh hợp dưới hệ
tầng Lân Pảng. Đồng thời, ở nhóm tờ đó đã tìm được hoá thạch Claraia sp. tuổi Inđi
trong đá phiến sét nằm ngay trên tập đá phun trào cơ sở của phân hệ tầng dưới. Dựa
trên những cơ sở đó, hệ tầng Sông Hiến được định tuổi là Trias sớm.
c) Hiện tượng phong hoá .


Đồ án tốt nghiệp

6

Ngành Kỹ thuật công trình

Như đã biết tại đây nền đá gốc thuộc họ đá trầm tích rộng khắp trong và ngoài
khu vực nghiên cứu. Theo mức độ phong hoá có thể chia làm 5 đới sau:

Lớp sườn tàn tích bề mặt (edQ): Đây là sản phẩm phong hoá từ đá gốc của đá
bột kết, sét kết và cát kết. Bề dày trung bình khoảng từ 3 m đến hơn chục mét. Đất ở
trạng thái từ nửa cứng đến cứng. Ở dưới lòng sông đất có trạng thái sét bảo hoà.
Đới phong hoá mãnh liệt (IA1): Đá trầm tích đã bị phong hoá hoàn toàn thành đất
ở trạng thái cứng, dạng đất diệp thạch, có thể đào bằng biện pháp thủ công. Đất thường
ở trạng thái cứng. Chiều dày của đới này thay đổi mạnh, có chỗ dày 2 - 3 m, có chỗ
lại dày vài chục mét. Đặc điểm chung của đới này là hàm lượng sét cao, lực dính kết
lớn. Trong nước dễ bị chuyển sang trạng thái dẻo.
Đới phong hoá mạnh (IA2): Đá trầm tích đã bị phong hoá, màu sắc hoàn toàn
biến đổi, thường trở thành màu gạch nhạt. mật độ khá dày chia cắt đá thành những
khối nhỏ có kích thước khoảng 15 - 30 cm. Đới này thường có chiều dày hơn chục
mét, phân bố phổ biến trên đới IB.
Đới phong hoá trung bình đến nhẹ (IB): Đá trầm tích đã bị biến màu nhẹ (thường
là màu chì), các khe nứt bị thay đổi màu sắc, mặt khe nứt bị oxy hoá, có chỗ lấp nhét
sét, bề mặt khe nứt tương đối phẳng. Đá nứt nẻ trung bình. RQD = 15 - 80%, Mt = 3 5. Đới này có chiều dày khoảng hơn chục mét.
Đới nứt nẻ (IIA): Đá trầm tích giữ nguyên màu sắc và độ bền, thuộc loại cứng
chắc. Đây là đới giảm tải nên khe nứt phát triển khá mạnh. Ở khu vực vùng tuyến của
dự án đới này nằm rất sâu, thường dưới độ sâu 30 đến 40m.
Đới tương đối nguyên khối (IIB): Đá trầm tích rất cứng chắc, ít nứt nẻ, ở độ sâu
khoảng 60 đến 70.0m.
I.3.1.1. Điều kiện địa chất khu vực lòng hồ:
Dự tính hồ chứa nằm trong thung lũng có 2 triền núi cao, kéo dài khoảng 22 km
theo sông Hiến về phía thượng lưu. Với mực nước dâng tới mức cao + 270 m, mặt
thoáng hồ chứa có chiều rộng trung bình 140 m, chỗ lớn nhất có thể tới 550 m. Đặc
biệt trên đoạn này gần như không có dân cư sinh sống, hai bên sườn thung lũng rất
dốc. Độ dốc trung bình 25- 400, có chỗ lớn hơn.
I.3.1.1. Đặc điểm địa chất công trình và ổn định của bờ hồ
Khu vực dự án nằm chủ yếu trên khối đá trầm tích. Hồ chứa, cũng như lưu vực
đều nằm trên nền đá trầm tích có mức độ phong hoá thường không sâu ở 12km đầu và
mức độ phong hoá sâu cộng với bồi tích ở 10km cuối gàn tuyến công trình. Hiện

trạng các sườn dốc ở đây tương đối ổn định, không có các hiện tượng sạt lở. Một vài
điểm có góc dốc >300, song tầng phủ mỏng, nếu có xảy ra mặt trượt thì chỉ là trượt nhỏ
cục bộ.


Đồ án tốt nghiệp

7

Ngành Kỹ thuật công trình

I.3.1.2 Đặc điểm địa chất thuỷ văn và khả năng giữ nước của hồ chứa
Trên cơ sở địa hình địa mạo và địa chất có thể đánh giá hồ chứa được bao quanh
bởi 2 thành núi cao, không có điểm nào trũng thấp để mất nước sang thung lũng bên
cạnh. Đáy và 2 bờ hồ đều được cấu tạo bởi đá cát kết,bột kết, cuội kết nên không thể
hình thành dòng thấm thẳng đứng cũng như thấm ngang. Mực nước dưới đất cao hơn
mực nước hồ chứa nên cũng không thể hình thành hiện tượng thẩm lậu do sự vận động
của nước ngầm.
I.3.1.3. Điều kiện địa chất công trình của các hạng mục công trình theo các
phương án tuyến :
Các phương án tuyến của công trình Hồ chứa nước Bạch đằng đã được trình
bày trong phần giới thiệu địa hình. Bộ phận khảo sát địa chất đã cho tiến hành tất cả 11
mũi khoan, bố trí khắp các tuyến này. Sau đây sẽ giới thiệu điều kiện địa chất của các
hạng mục công trình trong các phương án tuyến.
I.3.2 Điều kiện ĐCCT của tuyến 1
Về địa hình địa mạo thung lũng sông tại vị trí tuyến đập tương đối hẹp, 2 sườn
không cân xứng. Lòng sông rộng khoảng 50 m. Sườn dốc bờ phải thoải hơn sườn dốc
bờ trái. Sườn dốc bờ phải là một bải bồi có góc dốc khoảng 30 0. Sườn dốc bờ trái có
điều kiện địa chất tốt hơn, góc dốc khoảng 450.
Tỷ số chiều rộng thung lũng theo bề mặt địa hình và chiều cao theo các cao

trình gần bằng nhau và bằng 6.
Các tầng địa chất tại tuyến được phân bố như sau:
Đới (edQ) có thành phần chủ yếu là sét chỉ có ở sườn dốc bờ phải, dày khoảng 3
- 6 m và biến mất khi đến lòng sông.
Tại bờ phải đới phong hoá hoàn toàn IA 1 xếp ngay dưới lớp edQ, đó là loại đất
diệp thạch màu nâu, có độ cứng vừa phải, dày khoảng 12m phía trên bờ và giảm
xuống 3.0m khi đến lòng sông. Giữa lớp này phía trên bờ có xuất hiện một thấu kính
sét xen kẹp, bị tắt ngay khi cao trình tự nhiên của bờ bắt đầu hạ thấp. Tại bờ trái đới
phong hoá IA1 có chiều dày nhỏ hơn một ít, phủ từ cao trình mặt đất tự nhiên xuống và
có độ dốc đáng kể.
Đới phong hoá mãnh liệt (IA2) chỉ tồn tại cả hai sườn dốc 2 bờ, là loại đất diệp
thạch cứng. Đới này phát triển cả hai bờ và có chiều dày tương đối lớn: lớn nhất là
20.0m. Nhưng tại lòng sông lớp này có chiều dày giảm mạnh chỉ còn khoảng 3-5m.
Lớp IB có chiều dày rất lớn đi hết chiều sâu còn lại của tất cả các mũi khoan.
Sang giai đoạn TKKT cần khoan bổ sung để xác định chiều dày của lớp này.


Đồ án tốt nghiệp

8

Ngành Kỹ thuật công trình

I.3.3 Điều kiện ĐCCT của tuyến II
Nếu đi theo tuyến này thì bờ phải lại dốc hơn bờ trái, lòng sông rộng khoảng
30.0m. Góc dốc bờ phải khoảng 450, còn góc dốc bờ trái khoảng 300. Lớp edQ có
chiều dày trung bình khoảng 4.0m phân bố khá đều cả hai bờ và lòng sông. Lớp IA 1,
IA2 cũng phân bố đều ở cả hai bờ. Chiêù dày trung bình của lớp IA 1 là 6.0m, của IA2 là
15.0m. Cũng tương tự như tuyến 1 lớp IB phân bố rất sâu, chiều dầy vượt qua chiều
sâu của các hố khoan tại thực địa.

Bảng 1.2. Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp địa chất phân bố trong các tuyến thiết kế.
Bảng chi tiêu cơ lý đất nền đập
Hệ số C Góc Phi
(kg/cm2)
(độ)

K
Hệ số
thấm
(cm/s)

Dung
trọng
ướt
(T/m3)

Dung
E Mô
trọng
đun
khô
đàn hồi
3
(T/m ) (kg/cm2)

STT

Tên đới địa chất

1

Eq

0.15- 20

5 - 10

2.5.10-6

1.77

1.57

17

2

IA1

0.25- 28

15 - 12

2.10-6

1.85

1.65

17

3 IA2

0.5

20

1.10-6

4 B Thế nằm ngang

2.0- 4.0 25

1.10-6

5

IB Thế cắt theo lớp 0.5- 0.7

12

1.10-6

1.85

1.65

30

1.82

1.622

250

I.4. Điều kiện khí tượng thủy văn
Chiều dài chính của lưu vực là Ls= 43km, chiều rộng lớn nhất của lưu vực bằng
Blv =13.0 km, lưu vực nằm trong vùng ít mưa. Số liệu mưa được quan tâm thu thập từ
8 trạm đo mưa là trạm Cao Bằng, Nguyên Bình, Pác Luông, Tà Sa, Tĩnh Túc, Phia
Đen, Ngân Sơn và Đức Thông. Trong số các trạm đo mưa, đại đa số đều nằm trong lưu
vực hứng nước của sông Hiến và phân bố chủ yếu phía thượng lưu của tuyến công
trình đầu mối.
Do trong và xung quanh khu vực dự án có rất ít các trạm thủy văn đo mực nước
và lưu lượng dòng chảy, cho nên tài liệu thủy văn được thu thập từ trạm Cao Bằng trên
sông Bằng Giang và trạm Pắc Luông ngay trên sông Hiến.
I.4.1.Điều kiện khí hậu

I.4.1.1. Chế độ mưa
Chế độ mưa trên lưu vực liên quan chặt chẽ đến chế độ gió mùa, lượng mưa
trong khu vực thay đổi khá lớn theo không gian và thời gian. Tỉnh Cao Bằng có lượng


Đồ án tốt nghiệp

9

Ngành Kỹ thuật công trình

mưa nhỏ, lượng mưa trung bình năm khoảng từ 1200 ÷ 1800 mm. Lượng mưa lớn nhất
trung bình năm là trạm Nguyên Bình (1830 mm).

Mùa mưa trong khu vực thường bắt đầu từ tháng V đến tháng IX lượng mưa
chiếm từ 75 ÷ 85% lượng mưa cả năm. mùa khô từ tháng X đến tháng IV năm sau,
lượng mưa khá nhỏ từ 15 ÷ 25%. Lượng mưa trung bình tháng nhiều nhất là tháng VII
(250 ÷ 325 mm/tháng), chiếm trên 20% lượng mưa cả năm. Lượng mưa trung bình
tháng nhỏ nhất là tháng XII (20 ÷ 30 mm/tháng).
1.4.1.2.Chế độ gió
Dựa vào số liệu quan trắc của trạm Cao Bằng xác định tốc độ gió lớn nhất ứng
với các tần suất thiết kế theo 8 hướng như trong bảng sau:
Bảng 1.3 Tốc độ gió lớn nhất 8 hướng ứng với tần suất thiết kế trạm Cao Bằng
P%

N

NE

E

SE

S

SW

W

NW

VH

2

29.9

29

34.2

32.7

23.7

28.2

23.2

33.1

36.7

4

27.6

27.2

24.9

28.9

21.3

25.9

21.2

30.5

34.2

10

24

24.2

23.6

23.4

17.8

22.3

18.1

26.5

30.3

20

20.9

21.7

18.9

19.4

15.2

19.2

15.4

23.2

27.1

50

15.9

17.1

12.3

14.3

11.4

14.2

10.9

17.4

22.1

I.4.1.1 Nhiệt độ
Sự biến động nhiệt độ trung bình các tháng trong năm được ghi trong các bảng
sau:
Bảng 1.4 Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm tại trạm khí tượng Cao Bằng
(0C)
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Năm

Min

10.2

9.9

15.4

19.8

24.1

25.5

24.1

25.0

23.9

20.6

16.1

12.1

20.9

TB

13.8

15.2

18.9

23.0

25.9

27.0

27.1

26.7

25.4

22.5

18.6

15.1

21.6

Max

16.3

19.2

21.9

25.2

27.6

28.5

28.2

28.2

26.6

23.9

20.4

19.3

22.5

I.4.1.2 Độ ẩm
Bảng 1.5 Độ ẩm không khí tương đối TB nhiều năm tại trạm khí tượng Cao Bằng (%)


Đồ án tốt nghiệp

10

Ngành Kỹ thuật công trình
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII IX

X

XI

XII

Năm

Min

67.0

66.0

70.0

75.0

74.0

74.0

79.0

78.0

78.0

76.0

68.0

71.0

78.8

TB

80.5

80.6

80.1

79.9

79.8

82.4

84.5

85.5

83.5

82.1

81.4

80.0

81.7

88.0

89.0

89.0

85.0

88.0

86.9

90.0

90.0

89.0

87.8

89.0

87.0

84.2

Max

I.4.1.3 Bốc hơi
Lượng bốc hơi trung bình tháng lớn nhất xuất hiện vào tháng 5 đo được tại Cao
Bằng là 115 mm. Lượng bốc hơi trung bình tháng nhỏ nhất tại Cao Bằng vào tháng 2
là 67.7 mm. Lượng bốc hơi từ bề mặt lưu vực ở trạng thái tự nhiên, được xác định theo
phương trình cân bằng nước Zo = 807 mm. Từ tài liệu bốc hơi quan trắc được cùng
thời kỳ giữa bốc hơi chậu và ống Piche đã xác định được lượng bốc hơi mặt hồ Bạch
Đằng là: Zmh = 1079mm.
Lượng tổn thất bốc hơi từ mặt hồ chứa bằng hiệu số lượng bốc hơi mặt hồ và
lượng bốc hơi lưu vực:
∆Z = Z mh − Z o = 272mm.

Bảng 1.6 Phân phối tổn thất bốc hơi sau khi xây dựng hồ chứa Bạch Đằng
§
T

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

∆
Z

18.3

18.7

25.1

28.9

31.1

24.3

22.8

20.6

21.5

22.2

19.5

19.2

N¨
m
272

I.4.2.Điều kiện thủy văn :

I.4.2.1. Dòng chảy năm
Chế độ thủy văn Lưu vực sông Hiến chịu sự chi phối chủ yếu bởi chế độ mưa.
Mưa là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho quá trình dòng chảy.
Hàng năm mùa lũ thường bắt đầu chậm hơn mùa mưa khoảng xấp xỉ một tháng,
bắt đầu vào tháng 6 và kết thúc vào tháng IX. Lượng dòng chảy năm tại lưu vực sông
Hiến trong năm phân bố tương đối đều, chiếm tới 30% trong mùa kiệt và 70% trong
mùa lũ.
Tuyến công trình Hồ chứa nước Bạch Đằng chưa có trạm thủy văn quan trắc
dòng chảy trọn vẹn. Hạ lưu TĐ Bạch đằng có trạm thủy văn Pắc Luông chỉ quan trắc
được 3 năm, trạm thủy văn Cao Bằng chỉ quan trắc được 16 năm. Phương pháp tính


Đồ án tốt nghiệp

11

Ngành Kỹ thuật công trình

toán cho trường hợp không có tài liệu lưu vực tuyến đập Bạch Đằng là: Phương pháp
công thức kinh nghiệm, phương pháp lưu vực tương tự, phương pháp mô hình toán.
Phương pháp mô hình Tank xác định theo tài liệu mưa của các trạm trên lưu
vực Nguyên Bình và Ngân Sơn, mô hình được kiểm định qua số liệu thực đo của các
trạm hạ lưu có hệ số NASH trên 90%. Đồng thời phương pháp này cho số liệu dòng
chảy ngày, tháng, năm với chuỗi dài trên 40 năm rất thuận lợi cho việc tính toán thủy
năng, chuỗi dòng chảy này đủ dài để đại diện cho cả chu kỳ nhiều nước và ít nước.
Trong giai đoạn Lập Dự án đầu tư CTTĐ Bạch Đằng kiến nghị chọn kết quả tính toán
dòng chảy năm theo phương pháp mô hình Tank.
Bảng 1.7 Dòng chảy năm thiết kế tuyến đập Bạch Đằng phương pháp mô hình Tank

Tuyến

Bạch
Đằng

Đặc trưng thống
kê

Qp%(m3/s)

Qo

Cv

Cs

10
%

15%

25
%

50
%

75
%

80
%

85
%

90%

13.
1

0.21

2Cv

16.7

16.0

14.8

12.9

11.2

10.8

10.3

9.72

Sử dụng chuỗi số liệu trung bình ngày có chiều dài 44 năm được khôi phục
bằng mô hình TANK, đường duy trì lưu lượng trung bình ngày đêm tại tuyến công
trình đã được xây dựng với kết quả trình bày trong Bảng sau:
Bảng 1.7 Đường duy trì lưu lượng trung bình tháng tuyến đập Hồ chứa Bạch
Đằng
TuyÕn

B¹ch
§»ng

Qp(m3/s)
0.2

1

5

10

15

25

40

50

75

85

90

95

47.2

39.0

32.6

28.5

24.9

20.5

14.2

9.71

3.74

3.32

3.09

2.75

I.4.2.2. Dòng chảy lũ.
Dòng chảy lớn nhất lưu vực suối Hiến trong hệ thống sông Bằng Giang nguyên
nhân là do mưa rào. Những trận mưa lớn xảy ra do sự hoạt động mạnh của gió mùa
mùa Hạ kết hợp ảnh hưởng từ các trận bão lớn đổ bộ vào đất liền từ biển Đông cũng
như các nhiễu loạn thời tiết biển khác, đáng kể là áp thấp nhiệt đới. Lũ lớn trên sông
Hiến thường xuất hiện vào tháng VII và tháng VIII hàng năm, diễn biến lũ khá phức
tạp, lưu lượng đỉnh lũ thường không lớn lắm, do lưu vực lớn và lòng sông dài, thảm
phủ thực vật tốt nên thời gian tập trung dòng chảy chậm.
a.Lưu lượng đỉnh lũ


Đồ án tốt nghiệp

12

Ngành Kỹ thuật công trình

Lưu vực tuyến công trình Hồ chứa nước Bạch Đằng không có số liệu thực đo
về dòng chảy lũ nên tính toán lũ thiết kế trong trường hợp không có tài liệu. Theo Qui
phạm thủy lợi QPTL C - 6 – 77 đối với những lưu vực có diện tích trên 100km 2 có thể
dùng công thức XôKôLôpXKi, công thức triết giảm để xác định lũ thiết kế.
Kết quả tính toán giữa hai phương pháp chênh lệch nhau không nhiều. Phương
pháp triết giảm từ bản đồ đẳng trị Qmax10% của Viện Khí Tượng Thủy Văn xác định
theo đường Qmax 10% kết quả tính toán có độ chính xác cho phép nhưng không cao
so với phương pháp XôkôlôpxKi. Công thức Xôkôlôpxki được đưa vào Quy phạm
QPTL. C – 6 – 77, các tham số của nó được chuẩn hoá theo một số nghiên cứu gần
đây của Viện KTTV nên kết quả tính theo phương pháp này là đáng tin cậy. Vì vậy
chọn kết quả tính toán theo công thức XôkôlôpXKi để tính toán như bảng sau:
Bảng 1.8 Lưu lượng lũ thiết kế tuyến đập Bạch Đằng theo công thức XôkôlôpxKi
Qmaxp(m3/s)

Tuyến
công
trình
Bạch
Đằng

0.02

0.1

0.2

0.5

1

5

10

1950

1760

1690

1560

1450

1250

1140

b.Tổng lượng lũ
Tổng lượng lũ thiết kế tuyến đập Bạch Đằng theo quan hệ đỉnh lượng trạm Pắc
Luông được trình bày trong bảng sau.
Bảng 1.9 Tổng lượng lũ

3

Tần suất P(%)

Qp%(m /s)

0.02

Tổng lượng lũ thời đoạn Wp% (106m3)
W1p

W3p

1950

91.4

209

0.1

1760

82.6

189

0.2

1690

79.3

181

0.5

1560

73.3

168

1

1460

68.7

157

5

1250

58.9

135

10

1140

53.8

123

c. Lũ thi công


Đồ án tốt nghiệp

13

Ngành Kỹ thuật công trình

Mùa dẫn dòng thi công công trình Hồ chứa nước Bạch Đằng trong 8 tháng mùa
kiệt: từ tháng 10 năm trước đến tháng 5 năm sau. Tại vị trí tuyến công trình chưa có tài
liệu thực đo, do vậy để tính dòng chảy lớn nhất của các tháng mùa kiệt phục vụ thi
công công trình, đã sử dụng tài liệu của trạm Cao Bằng nằm trên sông Bằng Giang để
tính toán. Trong đó có xét đến sự triết giảm của mô đuyn đỉnh lũ theo diện tích, kết
quả tính toán cụ thể như sau:
Bảng 1.10 Lưu lượng lớn nhất mùa kiệt ứng với tần suất thiết kế tuyến đập Bạch Đằng
P%

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

Maxmk

5

123

81.1

37.9

27.3

21.5

59.7

64.1

186

188

10

104

65.0

26.8

19.8

17.1

46.2

50.9

153

158

I.4.2.3.Dòng chảy bùn cát
Trong giai đoạn Lập dự án đầu tư công trình Hồ chứa nước Bạch Đằng đối với
tuyến công trình đã chọn tỷ lệ tổng lượng phù sa di đẩy so với tổng lượng phù sa lơ
lửng là 40% và tỷ trọng của phù sa lơ lửng là 1,182 tấn/m 3, của phù sa di đẩy bằng
1,554 tấn/m3. Với khả năng lắng đọng của hồ khoảng 80% phù sa di đẩy và 20% phù
sa lơ lửng
I.4.3.Quan hệ Q = f(Z)
Tại các tuyến công trình Hồ chứa nước Bạch đằng không có số liệu đo đạc trực tiếp
về lưu lượng và mực nước sông. Do đó đã áp dụng các phương pháp gián tiếp và tài
liệu địa hình mặt cắt ngang và bình đồ lòng sông Bạch đằng.
Đường quan hệ Q = f(H) tại tuyến tính toán trên mô hình Heastad cuả Mỹ độ nhám

có thể thay đổi theo từng đoạn mặt cắt nên độ chính xác khá cao, mô hình được xây
dựng bằng công thức thủy lực Sedi Maninh. Đường quan hệ Q = f(H) tại tuyến đập và
tuyến nhà máy (cùng chung một đồ thị) như sau:
Hình 1.3 Đường quan hệ Q = f(H)


Đồ án tốt nghiệp

14

Ngành Kỹ thuật công trình

I.5.Tình hình vật liệu xây dựng:
Qua khảo sát cho thấy mỏ vật liệu đất đắp thân đập - đất diệp thạch sét được
tìm thấy trong lòng hồ ở trên đồi núi bờ trái, sau trái núi chắn sóng sát đập. Trử lượng
tại đây có thể lấy đến hàng chục triệu khối, thừa đủ để đắp thân đập. Lùi phía sau một
ít là mỏ vật liệu đất sét, trử lượng trên ba triệu khối cũng thừa đủ dùng để đắp các bộ
phận chống thấm của đập. Đất diệp thạch sét là loại đất có tính chống thấm cao, tính
dễ đầm chặt đạt tiêu chuẩn nên dùng để đắp thân đập rất tốt. Trong đất diệp thạch sét
thường hàm lượng chất hoà tan rất ít, hàm lượng chất hữu cơ chưa phan huỷ hết rất
hạn chế (chỉ tiêu cụ thể sẽ qua thí nghiệm mẫu trong giai đoạn TKKT).
I.5.1 Vật liệu đất :
Khối lượng đất đắp của công trình rất lớn chủ yếu dùng để đắp thân đập đất, sau
đó là các đê quai trong các giai đoạn thi công và đắp lại các hố móng. Vật liệu đất đắp
đê quai và đắp trả lại các hố móng chủ yếu lấy từ lớp đất đào hố móng các công trình.
Còn vật liệu đắp đập như trên đã nói có thể khai tác tại các mỏ đất diệp thạch sét và
đất sét tại lòng hồ bên trái, vận chuyển theo đường thi công.
Bảng 1.11. Bảng chỉ tiêu cơ lý đất đắp đập
Bảng chi tiêu cơ lý đất đắp đập
K

Góc
Hệ số C
Hệ số
STT
Tên đất
Phi
2
(kg/cm )
thấm
(độ)
(cm/s)
1
Đất diệp thạch sét thân đập 0.20 - 0.25 20 3.10-5
2
Lõi sét chống thấm
0.25 - 0.28 15 - 12 1.10-7

Dung
trọng
ướt
(T/m3)
1.80
1.85

Dung E Mô
trọng
đun
khô đàn hồi
(T/m3) (kg/cm2)
1.60

15
1.65
17


Đồ án tốt nghiệp

15

Ngành Kỹ thuật công trình

I.5.2.Vật liệu đá
Đá xây và làm dăm có thể khai thác tại mỏ đá xã Bình Long, huyện Hoà an cách
công trình chừng 20Km, chất lượng đảm bảo theo yêu cầu vủa thiết kế, điều kiện khai
thác thuận lợi.
Vật liệu cát, sỏi mua ở thị xã Cao Bằng cách công trình 13 Km, khối lượng phong phú,
chất lượng đảm bảo. Ngoài ra cso thể khai thác cát, sỏi ngay tại sông Hiến để sử dụng.
1.5.3.Các vật liệu xây dựng khác
Xi măng được chuyên chở từ thị xã Cao bằng, sắt thép và các loại vật tư kỹ
thuật khác có thể cung ứng từ các cơ sở cung cấp vật liệu của tỉnh Cao Bằng.
Đường quốc lộ 3 là tuyến đường chính cho việc chuyển chở thiết bị vật tư kỹ thuật
cho công trình. Vật liệu tre, gỗ được cung ứng tại chỗ.


Đồ án tốt nghiệp

16

Ngành Kỹ thuật công trình

CHƯƠNG II:
ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ

II.1.Tình hình dân sinh kinh tế :
Cao Bằng có diện tích tự nhiên 6.690,72 km 2, chiếm 2,12% diện tích cả nước,
phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Quảng Tây (Trung Quốc), có đường biên giới dài 311
km, phía Tây giáp tỉnh Hà Giang và Tuyên Quang, phía Nam giáp tỉnh Bắc Kạn, phía
Đông Nam giáp tỉnh Lạng Sơn. Là tỉnh miền núi vùng cao biên giới, xa các trung tâm
kinh tế lớn của vùng Đông Bắc và cả nước. Cao Bằng lại có ba cửa khẩu là Tà Lùng,
Hùng Quốc và Sóc Hà. Đây là lợi thế quan trọng, tạo điều kiện cho tỉnh giao lưu kinh
tế với bên ngoài, nhất là Trung Quốc.
Dân số toàn tỉnh Cao Bằng theo thống kê đến hết năm 2006 là 504241 người, tỉnh
Cao Bằng có 13 huyện thị (thị xã Cao Bằng là trung tâm chính trị và kinh tế xã hội của
tỉnh, các huyện: Bảo Lạc, Bảo Lâm, Hà Quảng, Thông Nông, Trà Lĩnh, Trùng Khánh,
Nguyên Bình, Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An) với 189 xã,
phường, thị trấn. Dân tộc Tày, Nùng, Dao, H'Mông, Việt (kinh), Sán Chay...
Địa hình Cao Bằng chia cắt mạnh và phức tạp, hình thành 4 tiểu vùng kinh tế
sinh thái: tiểu vùng núi đá vôi ở phía bắc và đông bắc chiếm 32%, tiểu vùng núi đất ở
phía tây và tây nam chiếm 18%, tiểu vùng núi đất thuộc thượng nguồn sông Hiến
chiếm 38%, tiểu vùng bồn địa thị xã Cao Bằng và huyện Hoà An dọc sông Bằng
chiếm 12% diện tích tự nhiên của tỉnh.
Hiện nay, toàn tỉnh có khoảng 140.942 ha đất có khả năng phát triển nông
nghiệp, chiếm 21% diện tích tự nhiên. Phần lớn đất được sử dụng để phát triển cây
hàng năm, chủ yếu là cây lương thực, cây ăn quả, cây công nghiệp còn ít. Hiệu quả sử
dụng đất còn thấp, hệ số sử dụng đất mới đạt khoảng 1,3 lần.
II.2. Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội
II.2.1. Mục tiêu tổng quát
Phấn đấu duy trì tăng trưởng kinh tế cao và bền vững, tạo chuyển biến mạnh mẽ
về chất lượng phát triển, hiệu quả và sức cạnh tranh của nền kinh tế, đưa địa phương
vượt nhanh ra khỏi tình trạng kém phát triển; phát triển mạnh nguồn lực con người,

giáo dục đào tạo khoa học và công nghệ; chủ động và chuẩn bị tốt cho hội nhập quốc
tế và khu vực. Tạo bước phát triển mới trên con đường công nghiệp hoá rút ngắn theo
hướng hiện đại.giữ vững ổn định chính trị và trật tự an toàn xã hội, bảo vệ vững chắc
độc lập chủ quyền, toàn vẹn lãnh thổ và an ninh quốc gia


Đồ án tốt nghiệp

17

Ngành Kỹ thuật công trình

II.2.2 Các mục tiêu chủ yếu phát triển kinh tế, xã hội 5 năm 2006 - 2010
a. Tốc độ tăng trưởng kinh tế (GDP) bình quân hàng năm 18,85%.
b. Thu nhập GDP bình quân đầu người 700 USD vào năm 2010 (tương ứng với
tốc độ tăng trưởng bình quân năm 18,85% cả thời kỳ 5 năm).
c. Tỷ trọng cơ cấu kinh tế năm 2010: công nghiệp xây dựng là 35%; dịch vụ là
36%; nông, lâm nghiệp 29%.
d. Tổng sản lượng lương thực đạt 230 ngàn tấn.
e. Giá trị sản xuất nông nghiệp/ha đạt 20 triệu đồng.
f. Tổng kim ngạch xuất nhập khẩu: 60 triệu USD (năm 2010).
g. Thu ngân sách trên địa bàn tăng bình quân trên 10%/năm.
h. Tỷ lệ độ che phủ của rừng: 52%
i. Điện lưới đến trung tâm xã: 100%
j. Dân cư được dùng nước sạch hợp vệ sinh: 100% ở thành thị và 80 - 85% ở
nông thôn.
k. Đến 2010 toàn tỉnh có trên 300 hợp tác xã.
l. Đến 2010: 100% thôn bản có cán bộ y tế trình độ sơ cấp; 80% trạm y tế xã có
bác sỹ.
m. Giảm tỷ lệ trẻ em dưới 5 tuổi suy dinh dưỡng bình quân mỗi năm 2%.

n. 30% xã phường có nhà văn hoá, 80% gia đình đạt tiêu chuẩn văn hoá.
o. Phát triển máy điện thoại cố định: bình quân tăng 18%/năm.
p. Tỷ lệ hộ nghèo đến 2010: 5%
Tỷ lệ lao động qua đào tạo 25% (năm 2010), trong đó đào tạo nghề 18,5%.
Giảm tỷ lệ thất nghiệp ở thị xã, thị trấn còn dưới 4% (năm 2010); tỷ lệ sử dụng thời
gian lao động ở nông thôn 88%.
II.3. Hiện trạng thủy lợi:
II.3.1 Tình hình nguồn nước:
Nguồn nước chủ yếu trong khu vực là con Sông Hiến và chảy từ sông Nà mạ và
sông Nhiên, về mùa khô dòng chảy ít nhưng về mùa mưa lúc mưa to thì lưu lượng
dòng chảy tương đối lớn .
II.2.2 Hiện trạng về tưới:
Khu tưới hồ Bạch Đằng phục vụ tưới cho các Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng
Uyên, Hạ Lang và Thạch An với diện tích 17289 ha. Địa hình rất phức tạp xen kẽ các


Đồ án tốt nghiệp

18

Ngành Kỹ thuật công trình

khu dân cư và làng xóm. Hiện tại nguồn nước chủ yếu lấy qua con Sông Hiếu. Nhân
dân tự đào đắp những phai nhỏ dẫn nước vào tưới và trạm bơm. Vì vậy 70% diện tích
chỉ canh tác một vụ lúa mùa.
Về vấn đè ngập úng, cũng như các khu tưới miền núi khác rất ít khi xảy ra vì địa hình
khu tưới dốc va chênh lệch độ cao lớn. Nước thoát rất nhanh theo khe lạch, suối không
ảnh hưởng đến cây trồng.
Yêu cầu dùng nước của khu vực được thống kê qua bảng sau:
Bảng 2-1 : Yêu cầu dùng nước của khu vực

Tháng
Wd106(m)

V
12.891

VI
0

VII
9.76
3

VIII
21.515

IX
21.515

X
49.75
4

XI
21.515

XII
0

I

9.572

II
31.66
3

III
22.556

IV
18.893

II.2.3 Hiện trạng thủy lợi:
Hệ thống đập dâng, trạm bơm và kênh mương được nhân dân địa phương tự
đào đắp những phai đập dâng bằng đất vật liệu tạm, kênh là kênh đất. Những phai đập
nhỏ này tận dụng dòng chảy thường xuyên để tưới khắc phục phần nào tình trạng thiếu
nước, không giải quyết triệt để lượng nước tưới cho toàn khu vực. Vì vậy vấn đề xây
dựng một số hồ chứa trên thượng lưu suối Bạch Đằng, hệ thống đập dâng và các tuyến
kênh thì sẽ giải quyết cho 5 Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và
Thạch An đảm bảo đủ nước tưới cho 17289 ha đất canh tác. cấy Vụ mùa 100% lúa
mùa muộn; vụ chiêm cấy 50% lúa chiêm và 50% trồng màu. Nhằm phát triển nông
nghiệp ổn định đời sống nhân dân.


Đồ án tốt nghiệp

19

Ngành Kỹ thuật công trình

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ VÀ
NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH

III.1 Phương hướng và mục tiêu sản xuất :
Diện tích đất nông nghiệp đối với miền núi rất hạn hẹp vì vậy vấn đề lương
thực đối với đồng bào các dân tộc miền núi hết sức quan trọng và cần thiết.
Từ trước tới nay các tỉnh miền núi nói chung và Cao Bằng nói riêng chưa tự sản
xuất đủ lương thực mà phải điều hòa từ các tỉnh khác. Các biện pháp tác động vào diện
tích trồng lúa nhằm tăng năng suất và sản lượng, trong đó công tác thủy lợi là hàng
đầu và cấp bách. Khi đã chủ động về nước tưới tiêu kết hợp với các biện pháp khuyến
nông khác như giống, phân bón... sẽ đưa 27000 ha diện tích nông nghiệp cho 5 Huyện
Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An chắc chắn 1 vụ lúa và 1 vụ
màu có năng suất cao như những vùng lúa cao sản khác trong tỉnh Cao Bằng. Năng
suất đạt từ 35 tạ/ha đến 65 tạ/ha.
III.2 Mục đích của dự án:
Các xã Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An, địa hình
đồi núi chiếm đa số, dân trí của đồng bào còn thấp, đời sống kinh tế của người dân còn
gặp nhiều khó khăn.Hệ thống công trình thủy lợi xã lấy nước từ Sông Hiến qua tạm
bơm và các khe lạch trong vùng. Khi được đầu tư xây dựng kiên cố hóa hệ thống các
công trình thủy lợi các xã huyên Hòa An và huyện Phục Hòa thì 27000 ha ruộng lúa
cấy 1 vụ bấp bênh nâng lên cấy được 1 vụ lúa mùa ăn chắc và 1 vụ màu... Chuyển đổi
cơ cấu cây trồng, áp dụng khoa học kỹ thuật, áp dụng giống mới vào nông nghiệp
thâm canh tăng vụ tăng năng suất cây trồng, đẩy mạnh phát triển chuồng trại chăn nuôi
gia súc gia cầm. Phát triển kinh tế đồi rừng cây ăn quả. Đẩy mạnh phát triển trồng cây
công nghiệp như cây thuốc lá cao sản có giá trị kinh tế cao và cây đậu tương. Để cuộc
sống của nhân dân trong vùng dần ổn định và nâng cao mức sống của nhân dân, xóa
được đói giảm được nghèo. Phù hợp với chủ trương của Đảng và của nhà nước là:
“xóa đói giảm nghèo” nâng cao đời sống của nhân dân. Tăng thêm niềm tin của nhân
dân đối với Đảng.
Bạch Đằng là bản vùng cao với Dân tộc Tày, Nùng, Dao, H'Mông, Việt (kinh) sinh

sống và đã được Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch công nhận Làng văn hóa truyền
thống tiêu biểu dân tộc ít người, bản sắc văn hóa truyền thống của các dân tộc sẽ trở
thành điểm nhấn về phát triển du lịch văn hóa và du lịch sinh thái bền vững, đồng thời
giới thiệu, quảng bá các giá trị văn hóa truyền thống đặc sắc của địa phương với du
khách trong và ngoài nước.


Đồ án tốt nghiệp

20

Ngành Kỹ thuật công trình

Vậy để nhanh chóng ổn định sản xuất, cải thiện đời sống nhân dân các dân tộc, đẩy
mạnh phát triển nông nghiệp, để tiến nhanh tiến kịp tốc độ phát triển nông nghiệp
chung của cả tỉnh cũng như cả nước và đồng thời phát triển du lịch trong tương lai việc
đầu tư xây dựng hồ chứa nước Bạch Đằng là cần thiết và cấp bách.Dự án công trình hồ
chứa nước Bạch Đằng được đầu tư xây dựng sẽ giải quyết nước tưới cho 27000 ha đất
canh tác nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt cho khoảng 30 000 dân các xã thuộc huyên
Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An, tạo điều kiện cho phát
triển chăn nuôi thủy sản, cải thiện môi trường sinh thái, du lịch, bảo vệ an ninh biên
giới, góp phần thúc đảy nền kinh tế phát triển, ổn định cuộc sống nhân dân, thực hiện
từng bước “Xóa đói, giảm nghèo” của Đảng và Chính Phủ.
III.3 Nhiệm vụ của công trình :
Dự án Hồ chứa nước Bạch Đằng sau khi hoàn thành có các nhiệm vụ sau:
- Cấp nước tưới cho 27000 ha đất trồng lúa và hoa màu của xã thuộc huyên
Huyện Hoà An, Phục Hoà, Quảng Uyên, Hạ Lang và Thạch An Cấp nước sinh hoạt
cho khoảng 30000dân cho 5 huyên.
- Nuôi trồng thuỷ sản.
- Tạo cảnh quan cho khu vực.

- Cải tạo điều kiện môi sinh, môi trường theo hướng có lợi cho đời sống của con
người.
III.4. Các phương án công trình đầu mối :
Để thực hiện nhiệm vụ công trình nêu trên ta đưa vào một số phương án sau:
III.4.1. Phương án xây dựng đập dâng:
Đập dâng là loại công trình thuỷ lợi nằm trực tiếp trên lòng sông. Nhiệm vụ của
đập dâng là nâng cao cao trình mực nước trong sông, từ đó kết hợp hệ thống kênh
mương dẫn nước tưới vào ruộng.
* Về ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, khối lượng tính toán ít, thi công nhanh, vấn đề giải phóng mặt
bằng và đền bù tuyến công trình đi qua không nhiều.
- Các hạng mục công trình phụ trợ đầu mối ít đơn giản, kinh phí đầu tư xây dựng
ít.
- Quản lý và vận hành công trình đơn giản.
- Diện tích ngập úng vùng thượng nguồn không lớn. Không ảnh hưởng đến tình
hình dân sinh kinh tế trong vùng.
- Việc điều tiết lũ có làm giảm hạ lưu trung du.
* Về nhược điểm:
- Về mùa mưa lượng nước thừa bị xả đi, mùa khô không đủ điều tiết nước phục vụ
cho sản xuất và cấp nước sinh hoạt.


Đồ án tốt nghiệp

21

Ngành Kỹ thuật công trình

- Không tận dụng được vật liệu tại chỗ nên giá thành xây dựng công trình cao.
- Dung tích chứa trong hồ ít, không đảm bảo điều tiết cho những tháng mùa khô.

Việc xây dựng đập dâng đối với vùng này do đặc thù khí tượng thuỷ văn phân 2
mùa, mùa mưa và mùa khô, nên xây dựng đập dâng không khả thi, không đáp ứng
được nhiệm vụ yêu cầu trong vùng đặt ra. Nên việc xây dựng đập dâng mang tính khả
thi thấp.
III.4.2. Phương án xây dựng trạm bơm.
* Về ưu điểm:
Kết cấu công trình đơn giản, thi công nhanh, sớm khai thác vận hành công trình
đưa vào sử dụng.
Giá thành xây dựng công trình nhỏ.
Không gây ngập úng vùng thượng nguồn, không làm ảnh hưởng đến tình hình
dân sinh kinh tế trong vùng.
Thiết bị máy bơm sản xuất trong nước thuận tiện cho quá trình lắp ghép và trùng
tu bảo dưỡng thay thế.
* Về phần nhược điểm:
Không điều tiết được dòng chảy trong mùa mưa lũ.
Không đảm bảo chủ động nguồn nước vì do đặc thù khí tượng thuỷ văn trong
vùng chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô từ tháng 6 đến tháng 11, chiếm 82%
lượng mưa cả năm và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5.
Không lợi dụng nguồn nước để nuôi trồng thuỷ sản.
Không cải tạo môi sinh môi trường trong vùng hưởng lợi.
Nếu chọn vị trí xây dựng trạm bơm xa vùng dân cư, việc kéo dây điện đến công
trình xa, ảnh hưởng đến kinh tế đầu tư xây dựng công trình lớn.
Vậy phương án xây dựng trạm bơm ít tính khả thi, và việc xây dựng trạm bơm
không đáp ứng được yêu cầu vùng hưởng lợi.
III.4.3. Xây dựng hồ chứa nước :
* Về ưu điểm:
- Chủ động điều tiết được lưu lượng cấp nước theo yêu cầu.
- Đảm bảo khống chế tưới tự chảy cho vùng công trình đảm nhiệm.
- Cải tạo môi sinh, môi trường trong vùng.
- Có thể tận dụng mặt hồ để phát triển du lịch.

- Trữ nước lại trong hồ, điều tiết lũ làm giảm ngập úng vùng hạ lưu trong mùa mưa
lũ.
- Lợi dụng lòng hồ để phát triển nuôi trồng thuỷ sản.
* Về nhược điểm:


Đồ án tốt nghiệp

22

Ngành Kỹ thuật công trình

- Gây ngập úng vùng thượng lưu, làm ảnh hưởng đến tình hình dân sinh kinh tế
trong vùng.
- Khối lượng xây dựng công trình lớn, giá thành xây dựng cao.
- Các hạng mục công trình xây dựng phải đồng bộ, đầu tư xây dựng một lần như
đập, tràn, cống… nên nguồn vốn đàu tư xây dựng cao.
- Thời gian thi công công trình kéo dài, chậm đưa công trình vào khai thác sử
dụng.
- Căn cứ vào điều kiện tự nhiên của khu vực về địa hình, địa mạo, khí tượng thuỷ
văn, nguồn nước và hiện trạng thuỷ lợi của vùng.
Qua phân tích ưu nhược điểm các phương án xây dựng công trình trên và nghiên
cứu điêu kiện về điều kiện tự nhiên khu lòng hồ và khu đầu mối cũng như xem xét
nhiệm vụ cung cấp nước tưới nông nghiệp đảm bảo điều tiết lưu lượng, tích nước vào
mùa mưa và điều tiết phục vụ chống hạn vào mùa khô. Ta chọn phương án xây dựng
“Hồ chứa nước Bạch Đằng ” phù hợp yêu cầu nhiệm vụ công trình chủ động tưới
cho 27000 ha đất canh tác và lợi dụng tổng hợp nguồn nước cho những vùng hưởng
lợi của dự án.

Đồ án tốt nghiệp

23

Ngành Kỹ thuật công trình

CHƯƠNG 4
CẤP BẬC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ
4.1 Cấp công trình:
a) Xét theo nhiệm vụ công trình :
Dự án hồ chứa Bạch Đằng có nhiệm vụ cấp cho 27000 ha .Tra bảng QCVN-0405-2012 ta được cấp công trình là cấp II
b) Xét theo chiều cao đập :
Cao trình đỉnh đập lấy sơ bộ là : 35-75 m
Tra bảng QCVN-04-05-2012 với chiều cao đập 35-75 m và đất nền thuộc nhóm B
ta được cấp công trình là cấp I
Kết luận : ta chọn cấp công trình là cấp I
5.2 .Các chỉ tiêu thiết kế
Với cấp công trình là cấp I và đặc điểm của công trình, theo các quy phạm và các
tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi tra QCVN-04-05-2012 .công trình có các chỉ
tiêu thiết kế như sau:
- Tần suất lũ thiết kế: P=0,5%
-

Tần suất lũ kiểm tra: P=0,1%

-

Tần suất tưới bảo đảm: P=85%

-

Tần suất gió bình quân lớn nhất : P=25%

-

Tần suất gió lớn nhất : P=2%

-

Hệ số tổ hợp tải trọng (nc) (theo QCVN 04-05:2012)

-

nc =1.0_đối với tổ hợp cơ bản.

-

nc = 0,9_ đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt.

-

Hệ số điều kiện làm việc m =1.

-

Hệ số đảm bảo (kn) ứng với cấp công trình là cấp I ,ta có Kn= 1.15.

-

Gradien cho phép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của thân đập là [J] = 0.85

-

Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất:

-

K=1.35_Tổ hợp tải trọng chủ yếu

-

K= 1.15_ Tổ hợp tải trọng đặc biệt.

-

+Độ vượt cao an toàn ( Tra TCVN 8216-2009 bảng 2- trang 20):

-

Với MNDBT: a = 1,2m

-

Với MNLTK: a’= 1,0 m

-

Với MNLKT: a”= 0,3 m

Đồ án tốt nghiệp
Ngành Kỹ thuật công trình

24


Đồ án tốt nghiệp

25

Ngành Kỹ thuật công trình

CHƯƠNG 5:
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HỒ CHỨA
5.1 Mục đích :
Điều tiết hồ để xác định dung tích hiệu dụng qua đó xác định được mực nước dâng
bình thường trong hồ .
5.2 Tính toán mực nước chết của hồ (MNC) :
5.2.1 Khái niệm về mực nước chết và dung tích chết :
- MNC là mực nước thấp nhất mà hồ chứa có thể làm việc bình thường.
- Các yếu tố ảnh hưởng tới MNC của hồ: đảm bảo yêu cầu lấy nước tưới tự chảy,
tại cửa lấy nước không bị bồi lấp trong thời gian tuổi thọ của công trình. Dung tích
chết Vc là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết dòng chảy.
- Mực nước chết là mực nước tương ứng với dung tích chết. Mực nước chết và
dung tích chết có quan hệ với nhau qua đường đặc trưng địa hình hồ chứa Z ~V.
5.22. Nguyên tắc xác định mực nước chết và dung tích chết :
Với hồ chứa có nhiệm vụ vụ tưới là chủ yếu thì việc xác định MNC và dung tích
chết tuân theo các nguyên tắc sau:
- Dung tích chết ( Vc ) phải chứa được hết bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong
thời gian công trình hoạt động.

Vc ≥ Vbc. T
Vbc: Thể tích bồi lắng hàng năm của bùn cát
T: Số năm hoạt động của công trình (tuổi thọ công trình). ....
- Mực nước chết (MNC) không nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu để đảm bảo
tưới tự chảy. MNC ≥ Zmin+ΔZ
Zmin: Cao trình mực nước tối thiểu để đảm bảo tưới tự chảy.
ΔZ : Tổng tổn thất qua cống lấy nước .
VI.2.3 Các tài liệu cơ bản:
- Tài liệu địa hìnhCác đặc trưng quan hệ hồ chứa W∼F∼Z.
VI.2.4 Nội dung tính toán:
6.2.4.1 Tính toán bồi lắng hồ chứa:
Lượng bùn cát bồi lắng hang năm tại vị trí tuyến công trình bao gồm:

Trong suốt thời gian hoạt động của công trình (100 năm), dung tích bùn cát lắng
đọng là: