Đồ án tốt nghiệp kỹ sư thiết kế hồ chứa nậm ngần

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

LỜI MỞ ĐẦU
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 PGS.TS. Lê Xuân Khâm, em
đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Với đề tài: ’’ Thiết kế hồ chứa Nậm Ngần– Phương án 2’.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều
kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào
thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi.
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 còn hạn chế 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 trân trọng cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo TS. Đào Tuấn Anh
đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 12 tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1. Vị trí địa lý:
Hồ Sĩ Bình là một công trình thuộc cụm công trình trong dự án đầu tư xây dựng
công trình thuỷ lợi 6 xã của huyện Bạch Thông – tỉnh Bắc Kạn bằng nguồn vốn ADB.
Toạ độ địa lý nằm trong khoảng: - Từ 22o05’ đến 22o15’ vĩ độ bắc.
Từ 105o45’ đến 105o55’ kinh độ đông.
1.2. Đặc điểm địa hình:
Vùng dự án có địa hình tương đối phức tạp, địa hình chủ yếu là đồi núi được
chia cắt bởi các thung lũng, khe lạch, sông suối thành nhiều loại địa hình khác nhau,
chia căt các cánh đồng màu mỡ, gây khó khăn cho việc thiết kế bố trí các công trình
thuỷ lợi. Chi tiết có thể chia địa hình toàn vùng thành 2 loại địa hình như sau:
- Địa hình bị chia cắt bởi các sông suối và thung lũng nhỏ hẹp và ruộng bậc
thang được hình thành trên các sườn dốc, chênh lệch độ cao 5÷15 m, có nơi lên đến
20m. Đại diện cho loại địa hình này là khu vực Pò Deng, Vang Ngần thuộc xã Tú Trĩ;
khu vực – xã Vũ Muộn; khu vực Nà Đinh xã Quang Thuận.
- Địa hình có độ chênh cao 2÷5 m. Đại diện cho loại điạ hình này là khu vực
thuộc xã Quân Bình. Ruộng đất trong khu vực tương đối bằng phẳng và tập chung, độ
dốc trung bình 1o÷3o. Đây là loại địa hình rất thích hợp cho canh tác đất nông nghiệp.
Trong vùng có sông Cầu chảy giữa huyện và trung tâm thị xã Bắc Kạn vì vậy
địa hình khu vực này có hướng dốc về phía sông Cầu.
Độ cao trung bình của khu vực lớn, trung bình là 350 m, cao nhất là 1350m và
thấp nhất là 300m.
Có thể thấy địa hình khu vực dự án là phức tạp, tuy ruộng đất ở đây màu mỡ và
tập chung, song việc xây dựng công trình thuỷ lợi cấp nước sinh hoạt và phục vụ sản
xuất khá khó khăn.
1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng:
Nhóm đất phù sa

Đất phù xa bao gồm: Đất phù xa được bồi lắng hang năm bởi hệ thống sông
suối và đất phù xa không bồi lắng hàng năm. Các loại đất này có màu vàng tươi, độ
phì trung bình, rất thích hợp cho việc trồng các cây lương thực như lúa, lạc…. và cây
công nghiệp ngắn ngày.
Trang 2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Đất feralit phủ trên nền
Đất feralit mùn trên núi, có độ cao từ 200÷700 m. Đất này có màu vàng, vàng
nhạt ,vàng đỏ, đỏ nâu phủ trên phù xa cổ, sa thạch, đá granit, đá biến chất, đá vôi….
Đất này phù hợp với sự phát triển của cây lương thực, cây ăn quả và cây công nghiệp.
Đất feralit mùn:
Nằm ở trên núi ở độ cao trên 700m. Loại đất này hầu như chỉ phù hợp với trồng rừng.
1.4. Đặc điểm địa chất.
Địa chất vùng tuyến đập.
Địa chất vùng tuyến đập có thể chia thành các lớp địa chất như sau:
-

Lớp 1: Lớp cuội, sỏi lòng sông, có chiều dày 0.5÷1 m. Lớp này có hệ số thấm nước
lớn.

-

Lớp 2: Là lớp đá phong hoá có chiều dày khoảng 8m. Hệ số thấm tương đối lớn
(K = 10-4 m/s). Đây là tầng gây mất nước nhiều nhất khi xây dựng đập.

-

Lớp 3: Là lớp đá phong hoá ít, có chiều dày nhỏ 0.2÷0.5 m.
Lớp 4: Lớp đá gốc cứng và nứt nẻ ít, hệ số thấm của lớp này nhỏ, gần như không
thấm nước.
Địa chất tuyến tràn và tuyến cống:
Địa chất 2 khu vực này không có gì thay đổi nhiều so với địa chất tuyến đập,

tuy nhiên tuyến tràn có điạ hình cao, và nằm hoàn toàn trên núi nên dưới lớp đá phong
hóa là lớp đá bị phong hoá ít.
1.5. Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn.
Toàn tỉnh Bắc Kạn có 4 trạm đo đạc là : trạm Chợ Rã, trạm Ngân Sơn, trạm
Chợ Đồn, trạm Thị xã Bắc Kạn. Tuy nhiên trạm gần nhất và đáng tin cậy nhất là trạm
đo đạc thị xã Bắc Kạn, vì vậy ta lấy số liệu đo đạc của trạm này để tính toán thiết kế
sau này.
a. Khí tượng.
Nhiệt độ:
Nhiệt độ trung bình, cao nhất và thấp nhất của thị xã Bắc Kạn như sau:

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Bảng 1.
Đặc

TT

Nhiệt độ trung bình các tháng.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14.4 16.0 19.2 23.0 26.2 27.2 27.4 27.0 25.8 23.0 19.3 15.8
30.8 33.2 34.4 37.8 38.8 39.4 37.8 37.4 36.6 34.1 33.6 30.7
-0.9 3.6 5.3 10.4 15.3 16.5 18.7 19.8 13.7
8.5 4.0 -1.0

trưng
TTB
Tmax
Tmin

1
2
3

Nhiệt độ trung bình nhiều năm của thị xã Bắc Kạn.

năm
22.0
39.4
-1.0

Qua bảng thống kê nhiệt độ trên ta thấy rằng: Khí tượng khu vực xây dựng
công trình có thể chia thành 2 mùa nóng, lạnh rõ rệt:
- Mùa nóng bắt đầu từ tháng IV đến tháng X, nhiệt độ trung bình 22 oC, tháng nóng
nhất là tháng VI có nhiệt độ tới gần 40oC.
- Mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng III năm sau, nhiệt độ trung bình tháng lạnh
nhất là -1 oC vì vậy nhiệt độ có ảnh hưởng không tốt tới trồng trọt và chăn nuôi trong
khu vực.
b. Độ ẩm.
Bảng 2.

Độ ẩm không khí trung bình năm tại trạm thị xã Bắc Kạn.

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Độẩm(%)

82

82

83 84 82 84 86 86 85 83 83 82

Năm
84

c. Bốc hơi
Bảng 3.

Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm thị xã Bắc Kạn.
1

Tháng

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

57.9

73.53

∆Z
(mm)

55.8 54.4 58.1 60.5 78.4 66.5 61.3 55.8 61.1 65.7 59.8

d. Nắng.
Trong khu vực công trình mặt trời chiếu sáng quanh năm và phân bố không
đồng đều. Bình quân mỗi ngày có 4÷5 giờ nắng. Mùa đông cũng có 2 giờ/ngày, mùa
hè có tới 6 giờ/ ngày.
e. Mưa.

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Qua tài liêu quan trắc nhiều năm của trạm đo thị xã Bắc Kạn ta thấy khu vực
xây dựng công trình có 2 mùa mưa nắng rõ rệt. Mùa mưa bắt đầu từ tháng V đến tháng
IX, mùa khô bắt đầu từ tháng X đến tháng IV năm sau. Lượng mưa mùa mưa chiếm
70÷80 % lượng mưa cả năm.
Bảng 1.4. Kết quả quan trắc lượng mưa trung bình tháng trạm thị xã Bắc Kạn
Tháng
X
(mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

22.2

31.5

50.8

110.0

173.7

261.9

282.8

291.1

161.9

83.4

44.6

18.6

1532.0

Lượng mưa trung bình năm ở Bắc Kạn thuộc vùng mưa nhỏ, phân bố không
đồng đều. Chính vì vậy nó ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất và phát triển kinh tế của
tỉnh, đồng thời cũng là nguyên nhân gây ra hạn hán, lũ lụt kéo dài.
- Lượng mưa bình quân năm: Xo = 1532.0 mm.
- Lượng mưa năm ứng với tần suất 85%: X85% = 1342.08 mm.
f. Gió.
Vận tốc gió theo hướng chủ yếu tại tuyến đập ứng với các tần suất thiết kế
được thể hiện trong bảng.
Bảng 1.5. Vận tốc gió ứng với các tần suất thiết kế
p%

2

3

5

25

50

V (m/s)

32

30

29

23

16

g. Thuỷ văn.
Dòng chảy năm.
- Dòng chảy bình quân năm: Qo=0.127 m3/s
Bảng 1.6. Phân phối lượng nước với tần suất
Tháng
W
(106m3)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0.024 0.036 0.051 0.083 0.132 0.881 0.654 0.512 0.467 0.282 0.057

12
0.043

h. Đường quá trình lũ.
Đường quá trình lũ đến tuyến đập ứng với các tần suất thiết kế được thể hiện
trong bảng 1.7
Bảng 1.7. Đường quá trình lũ đến tuyến đập
Trang 5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

TT

Thời gian

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

0
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12

Lưu lượng đến
P = 0.2%
p = 1%
0
0
14.32
27.48
40.63
53.82
47.24
40.66
34.08
27.5
20.93
14.35
7.77
0
0

11.69
22.19
32.69
43.19
37.94

32.69
27.44
22.19
16.94
11.69
6.44

i. Đường đặc tính lòng hồ.
Bảng 1.8. Đường đặc tính quan hệ lòng hồ Bắc Quang.
Z(m)
(1)
501
503
505
507
509
511
513
515

F(104m2)
(2)
0
0.1290
1.0105
1.9780
3.0100
3.6550
5.2675
6.2565

V(105m3)
(3)
0
0.009
0.109
0.402
0.896
1.563
2.451
3.601

Z(m)
(4)
517
519
521
523
525
527
529
531

F(104m2)
(5)
7.3100
8.8150
11.1800
13.2440
14.8990

16.8770
18.7910
20.7260

Hình 1.1. Biểu đồ quan hệ: Z~V

Trang 6

V(105m3)
(6)
4.956
7.488
9.486
11.930
14.740
17.938
21.478
25.428


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa
Hình 1.2. Biểu đồ quan hệ: Z~F

1.6. Vật liệu xây dựng:
Vật liệu xây dựng thiên nhiên sử dụng cho công trình bao gồm: cát, đá các loại,
đất đắp… vì vậy cần nghiên cứu khảo sát các loại vật liệu tại chỗ, nếu không có thể
phải mua tại các mỏ vật liệu gần nhất nhằm giảm giá thành xây dựng. Nhu cầu vật liệu
xây dựng thiên nhiên chủ yếu cho công trình bao gồm:

- Đất đắp các loại.
- Đá các loại.
- Cát xây dựng.
a. Bãi vật liệu đất đắp đập:
- Yêu cầu: Đảm bảo trữ lượng, đạt yêu cầu chất lượng, gần đập và đền bù giải
toả dễ dàng.
- Nguồn gốc đất đắp: Lớp phủ bởi rời đệ tứ (edQ) á sét bột pha cát lẫn dăm sạn
màu nâu đỏ dày 5.0m tương ứng với chiều sâu khai thác (5-5.5)m.
- Chất lượng: Đạt yêu cầu (xem phụ lục kết quả phân tích mẫu đất đắp)
- Khối lượng đất bóc bỏ thuộc lớp thổ nhưỡng (dQIV)
120.000m2 x 0.5 m (sâu) = 60.000m3
- Khối lượng đất đắp (edQI-III)
120.000m2 x 5.0m (sâu) = 600.000m3
Đá xây dựng các loại
Đá xây dựng có thể khai thác tại mỏ cách công trình khoảng 12km
Trang 7


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Cát xây dựng các loại
- Yêu cầu: Đủ trữ lượng, chất lượng và gần công trình
- Vị trí có hai mỏ gồm: Mỏ một ở đáy suối nhánh bờ trái tại vị trí ngã ba chảy
vào suối lớn từ cao trình 548 - 560m thuộc lớp 2a1/aQII - III , bồi tích cát lòng sông cổ
thêm bậc II dày 5 - 6m, mỏ hai ở bờ phải cùng thuộc lớp cát bồi tích lòng sông cổ
thềm bậc II 2a1/aQII - III dày 2.0m. Chất lượng cát hai mỏ là rất tốt chủ yếu là cát
thạch anh hạt mịn đến trung, hai mỏ đều có điều kiện khai thác thuận lợi và trữ lượng
thì vô cùng lớn đặc biệt là mỏ một và có thể khai thác bằng máy hút cát.

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH, KINH TẾ VÀ HIỆN TRẠNG THỦY
LỢI
2.1.Tình hình dân sinh kinh tế:
Dân số hưởng lợi trực tiếp từ công trình hồ chứa nước Bắc Quang bao gồm: xã Bắc
Quang, thôn Nà Lạng và thôn Nà Cạp thuộc xã Vũ Muộn với tổng dân số là 1500 người,
trong đó thành phần dân tộc chủ yếu là người kinh, ngoài ra có một số dân tộc thiểu số khác.
Đời sống nhân dân trong vùng: Người dân trong vùng sống chủ yếu dựa vào
trồng trọt và chăn nuôi, gần như không có một nghề phụ nào. Nguồn sống chủ yếu của
người dân trong vùng là trồng lúa nước và hoa màu như: đỗ tương, ngô, sắn, khoai và
một số loại cây trồng khác.
2.2. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp.
- Tình hình sản xuất.
Khu vực dự án có tổng diện tích đất nông nghiệp là 1153.45 ha, chiếm 8.8% đất
tự nhiên. Hiện tại việc phát triển sản xuất lúa 2 vụ chủ yếu tập trung vào 3 xã: Quân
Bình, Tân Tiến và Bắc Quang, các xã còn lại có rất ít. Nguyên nhân chủ yếu là chưa
chủ động được nguồn nước tưới phục vụ sản xuất.
Năng suất bình quân đạt được 37÷38.5 tạ/ha. Nhìn chung năng suất cây trồng
còn thấp, chưa đáp ứng được tình hình sản xuất lương thực hiện nay.
- Hiện trạng sử dụng đất.
Tổng diện tích đất tự nhiên của xã là 2715 ha. Trong đó,
+ Đất sử dụng cho nông nghiệp khoảng 200 ha.
+ Đất trồng cây hàng năm khoảng 120 ha.

+ Đất trồng lúa, hoa màu khoảng 100 ha.
+ Đất nương dẫy khoảng 14 ha.
+ Đất lâm nghiệp có rừng khoảng 2250 ha.
Ngoài ra còn đất chưa sử dụng và sông suối
Bảng phân phối nhu cầu dùng nước
Tháng
Wq
(106m3)

1

2

3

0.303

0.361

0.308

Trang 9

4

5

6

7

8

9

10

11

0.381 0.107 0.191 0.232 0.237 0.241 0.234 0.110

12
0.119


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

2.3. Hiện trạng công trình thuỷ lợi trong vùng.
Hiện trạng công trình thuỷ lợi của xã Bắc Quang.
Trong 2 năm qua nhà nước đã đầu tư xây dựng 4 đập dâng trên suối để lấy nước
tưới cho diện tích đất nông nghiệp của xã, tuy nhiên do đập dâng không có khả năng
điều tiết về mùa khô nên không đáng kể..
2.4. Phương hướng phát triển kinh tế, xã hội:
* Phương hướng phát triển nông, lâm nghiệp
- Nâng cao diện tích tưới.
- Thâm canh tăng vụ từ 1 vụ lên 2, 3 vụ.
- Hỗ trợ tưới cho hoa màu và cây công nghiệp.
- Cấp nước sinh hoạt.

- Góp phần xoá đói, giảm nghèo cho gần 320 hộ tương đương 1500 người thuộc
vùng hưởng lợi.
* Phương hướng phát triển lâm nghiệp.
-

Tiếp tực thực hiện giao đất, giao rừng để bảo vệ rừng hiện có. Trồng và khoanh
nuôi bảo vệ rừng, phấn đấu đến năm 2013 nâng độ che phủ của rừng lên đến
75% tổng diện tích 5 triệu ha rừng..
2.5. Nhiệm vụ công trình

* Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng công trình:
Vùng dự án đất đai màu mỡ, có tiềm năng nông nghiệp thích hợp cho các cây
lương thực, cây công nghiệp và cây ăn quả, tuy nhiên diện tích đất được khai thác còn
hạn chế mà nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nước cung cấp cho sản xuất nông nghiệp.
Việc nghiên cứu xây dựng công trình thuỷ lợi tạo nguồn nước tưới và cấp cho
các nhu cầu khác sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vùng dự án phát triển mạnh, tăng diện
tích sản xuất nông nghiệp, tăng năng suất và sản lượng các loại cây trồng, góp phần cải
tạo môi trường và thay đổi đời sống kinh tế - xã hội cho một vùng rộng lớn thuộc 6 xã
thuộc huyện Bạch Thông - tỉnh Bắc Cạn.

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

2.6. Giải pháp về công trình:
a. Sử dụng trạm bơm
Qua tài liệu thuỷ văn cho thấy lượng nước đến trong mùa kiệt rất nhỏ so với

nhu cầu dùng nước mùa kiệt vì vậy phương án này không khai thác triệt để nguồn đất
đai màu mỡ vào trong sản xuất. Phương án dùng trạm bơm không hiệu quả.
b. Sử dụng nguồn nước ngầm bằng các giếng khoan
Nước ngầm trong khu vực khá nghèo nàn, có quan hệ trực tiếp đến nước sông
và nước mặt trong vùng vì vậy đào giếng khoan để lấy nước phục vụ cho sản xuất là
hết sức khó khăn. Hơn nữa nếu sử dụng nguồn nước này cạn kiệt nhanh chóng và làm
ảnh hưởng đến nước mặt trong lưu vực.
c. Sử dụng hồ chứa
Đây là biện pháp thuỷ lợi phổ biến, lợi dụng địa hình được bao bọc bởi các
thung lũng; kết hợp với điều kiện địa chất, vật liệu xây dựng và kinh tế cho phép, tiến
hành xây dựng hồ chứa để tích nước mùa mưa, xả nước phục vụ tưới mùa khô; tích
nước ở năm nhiều nước phục vụ cho năm ít nước.
Thành phần công trình: Công trình bao gồm các thành phần chính sau:
- Đập chắn chính.
- Tràn xả lũ.
- Cống lấy nước

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH
3.1. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế
3.1.1. Cấp công trình
3.1.1.1. Theo nhiệm vụ của công trình:
Nhiệm vụ chính của công trình là cấp nước tưới cho 145 ha lúa và 60 ha cây ăn
quả, theo bảng 1 quy chuẩn QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT ta được cấp công trình là

cấp IV.
3.1.1.2. Theo đặc tính kĩ thuật của công trình:
Theo tính toán sơ bộ ta được chiều cao lớn nhất của đập chắn là 25m, đập được
đặt trên nền B, theo bảng 1 QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT ta được cấp công trình là
cấp II.
Dựa trên 2 điều kiện thì cấp công trình là cấp II.
3.1.2 Các chỉ tiêu thiết kế:
Theo quy chuẩn QCVN 04-05 : 2012/BNNPTNT với công trình cấp II ta có:
- Mức bảo đảm thiết kế của công trình (%) :Theo Bảng 3 QCVN 0405:2012/BNNPTNT. Với công trình cấp IV phục vụ tưới thì mức bảo đảm thiết kế của
công trình là P% = 85%.
- Lưu lượng mực nước lớn nhất thiết kế và kiểm tra: (Bảng 4 QCVN 04-05 :
2012/BNNPTNT).
- Tần suất thiết kế: p = 1%.
- Tần suất kiểm tra: p = 0.2%.
- Tần suất gió lớn nhất khi tính toán sóng do gió gây ra ( Bảng 3 TCVN 82162009).
Ở MNDBT : p = 2%
Ở MNLTK : p = 25%
- Hệ số tổ hợp tải trọng nc :Theo phụ lục B QCVN 04-05:2012/BNNPTNT. Khi
tính toán với trạng thái giới hạn thứ nhất :
+ nc = 1,00 - đối với tổ hợp tải trọng cơ bản.
+ nc = 0,9 - đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt.
+nc = 0,95 - đối với tổ hợp tải trọng trong thời kỳ thi công và sửa chữa.

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số nc = 1,00.
- Hệ số độ tin cậy Kn :Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT với công trình cấp II :
+ Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ nhất : Lấy hệ số Kn = 1,15.
+ Khi tính toán với trạng thái giới hạn thứ hai : Lấy hệ số Kn = 1,00.
- Hệ số vượt tải n : Theo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT khi tính ổn định công
trình và độ bền công trình, do công trình chủ yếu chịu tác dụng của trọng lượng bản
thân nên lấy : n = 1,05.
- Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập đất: 1.2
- Hệ số điều kiện làm việc: Theo phụ lục B QCVN 04-05:2012/BNNPTNT
Các mái dốc tự nhiên và nhân tạo => m = 1,00.
- Hệ số an toàn cho phép về ổn định của mái đập đất [K] :
Theo bảng 7 TCVN 8216-2009 Công trình cấp II :
+ Tải trọng chủ yếu [K] = 1,30.
+ Tải trọng đặc biệt [K] = 1,10.
- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng hồ ( Theo bảng 11 QCVN 0405:2012/BNNPTNT) : T = 75 năm
3.2. Vị trí tuyến công trình đầu mối
3.2.1. Bố trí tuyến đập
Bố trí tổng thể công trình là bố trí các vị trí các hạng mực công trình sao cho
hợp lí. Việc bố trí xây dựng tuyến công trình phải xem xét, phân tích nhiều yếu tố và
tuân theo nguyên tắc sau: thuận lợi khi khai thác sự dụng; an toàn,hiệu ích, và đáp ứng
được sự phát triển trong tương lai,thuận lợi cho thi công; mỹ thuật và phát triển du
lịch…
Theo phương án tuyến đươc giao , tuyến đập đươc thiết kế ở đây là tuyến II.
3.2.3. Bố trí tuyến cống
Dựa vào bình đồ bố trí tuyến đập và mặt cắt địa chất tuyến đập ta thấy bên vai
phải đâp hướng nhìn hạ lưu lên thượng lưu địa hình bằng phẳng hơn so với bên phải
đập và khu tưới tiêu chủ yếu nằm bên vai trái đập. Nên ta chọn phương án bố trí cống
lấy nước bên vai phải đập.
3.3.3. Bố trí tuyến tràn
Dựa vào mặt cắt điạ chất tuyến đập ta thấy bờ trái tương đối rộng thuận lợi để

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

xây dựng công trình tháo lũ (nhìn từ hạ lưu lên thượng lưu). Mặt khác do điều kiện
địa chất nền bên vai phải đập không cho phép bố trí cả công trình tháo lũ và công trình
lấy nước cùng một bên.Nên ta sẽ bố trí công trình tháo lũ ở bên trái vai đập
3.4. Xác định các thông số hồ chứa
3.4.1.Tính toán cao trình mực nước chết (MNC hay Zc)
a. Khái niệm
Dung tích chết (Vc) là phần dung tích không tham gia vào quá trình điều tiết
hồ. Đó là phần dung tích nằm ngay dưới cùng của kho nước nên gọi là dung tích lót
đáy
b. Nguyên tắc xác định
Nguyên tắc lựa chọn:
1. Chứa đựng toàn bộ bùng cát đến hồ chứa trong thời gian hoạt động công
trình : Vc> Vbc
2. Bảo đảm đầu nước tự chảy: Zc> Zcống
3. Đảm bảo cột nước tối thiểu để phát điện.
4.Đảm bảo cột nước tối thiểu để giao thong trong mùa kiệt.
5. Đảm bảo dung tích tối thiểu để nuôi trồng thủy sản.
6. Đảm bảo dung tích tối thiểu để du lịch và môi trường
c. cách xác định mưc nước chết
1.6.1.

4.1.3. Xác định mực nước chết

1) Xác định mực nước chết theo điều kiện lắng đọng bùn cát
Bùn cát lắng đọng trong hồ chứa gồm có bùn cát lơ lửng và bùn cát di đẩy
Vlđ = Vll + Vdđ
(4-2)
Trong đó:
Vlđ - thể tích bùn cát lắng đọng trong hồ chứa.
Vll - thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng trong hồ chứa.
Vdđ - thể tích bùn cát di đẩy.
1. Xác định thể tích bùn cát lơ lửng lắng đọng trong hồ chứa
Dung tích bùn cát lơ lửng lắng đọng tính theo công thức sau:

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Vlđ = Vlđ . T

(4-3)

Trong đó:
T - tuổi thọ của công trình (theo QCVN04_05 lấy T = 75 năm).
Vlđ là lượng bùn cát lắng đọng bình quân trong một năm.
Thay số ta được như sau:

Vlđ = 218 . 75 = 0.0163. 106 m3
2. Xác định thể tích bùn cát di đẩy
Bùn cát di đẩy theo kinh nghiệm lấy bằng 30% dung tích bùn cát lơ lửng. Vậy ta

có:
Vdđ = 0,0163.106.30% = 0.0049.106 (m3).
3. Thể tích bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động của công trình
Vlđ = Vll + Vdđ = 0,0163.106 + 0.0049.106 = 0.0212.106 (m3).
Với V = 0.01417. 106 (m3) tra trên đường đặc tính hồ chứa Đak Yên ta được:
Zbc = 151,212 m
h – Chiều cao đảm bảo không cho không khí chui vào cống lấy nước, giả
thiết h = 1 m
a : là chiều cao an toàn, chọn a = 0.5 m
MNC

h
a

Zbc

Vậy MNC = Zbc + a + h = 151,212+ 0.5+1 = 151,712 (m)
*Xác định theo yêu cầu tưới tự chảy.
Để đảm bảo yêu cầu nước tự chảy thì : MNC= Zkc + ΔZ
Trong đó:
-Tổn thất cột nước dọc cống và các công trình lấy nước.
Sơ bộ chọn

=0.5 (m)

-Mực nước khống chế đầu kênh
Trang 15


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Theo kết quả tinh toán thủy nông ta có Zkc = 510,3 m
Vậy cao trình mực nước chết là MNC=510,3+0.5=510,8 (m)
 Kết luận : Từ kết quả của 2 phương pháp trên, ta chọn giá trị lớn nhất
Cao trình mực nước chết Zc=81.524 (m)
Với Zc =151,712 m. Tra quan hệ lòng hồ Z~V ta được dung tích chết Vc= 0,0712.10 6
m3
3.4.2.Xác định mực nước dâng bình thường và dung tích hiệu dụng Vh
3.4.2.1. Khái niệm MNDBT và dung tích hiệu dụng
- Dung tích hiệu dụng (V h) là phần dung tích nằm trên dung tích chết (V 0).
Dung tích hiệu dụng làm nhiệm vụ điều tiết nước trong hồ.
- Mực nước dâng bình thường (MNDBT) là mực nước trong kho khống chế
phần dung tích chết và dung tích hiệu dụng.Đây là mực trữ nước cao nhất trong hồ ứng
với các điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường như đã thiết kế hồ
Giá trị của MNDBT được rút ra từ quan hệ Z ~ V
3.4.2.2. Cách xác định MNDBT
* Xác định hình thức điều tiết hồ chứa:
Căn cứ vào tần suất đảm bảo cấp nước phục vụ nông nghiệp P = 85% để tính
toán cân bằng nước.
Nhận xét: lượng nước đến lớn hơn lượng nước yêu cầu tức là W 0 > Wq→lượng nước
đến năm thiết kế còn thừa nên hồ chứa làm việc với chế độ điều tiết năm.
*Nguyên lý tính toán
Dùng nguyên lý cân bằng nước viết cho hồ chứa trong từng thời đoạn tính toán.
Thời đoạn tính toán thường chọn là tháng, theo thời gian năm thuỷ văn (1 năm thuỷ
văn bắt đầu từ tháng đầu mùa lũ năm trước tới tháng cuối mùa kiệt năm sau).
Trên cơ sở đó dựa vào nhu cầu dùng nước từng thời đoạn để xác định được thời kỳ
thiếu nước và thời kỳ thừa nước, từ đó xác định được phần dung tích cần thiết để thiết
kế (dung tích hiệu dụng Vh) .

Phương trình cân bằng nước như sau :
(Q – q).∆t = V2 – V1 = ±∆V
Trong đó:
- Q: là lưu lượng trung bình đến hồ trong thời đoạn ∆t.
- ∆t: thời đọan tính toán.
Trang 16


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

- q : là lưu lượng nước ra khỏi hồ chứa
q = qyc + qbh + qth + qxả
- qyc: là lưu lượng nước yêu cầu.
- qbh : là lưu lượng tổn thất do bốc hơi.
- qtham : là lưu lượng tổn thất do thấm.
- qxả : là lưu lượng nước xả thừa.
- V1,V2 : dung tích hồ tại đầu và cuối thời đoạn tính toán.
*Trình tự tính toán
Bước 1 : Sắp xếp lượng nước đến tháng theo trình tự năm thuỷ văn ứng với tần suất
P=85% theo trình tự năm thuỷ văn bắt đầu tháng mùa lũ là tháng VIII, kết thúc là
tháng VII năm sau.
Bước 2 : Tính tổng lượng nước đến và lượng nước yêu cầu hàng tháng
W=Q.∆t
Trong đó :
- Q: lưu lượng nước đến hoặc lưu lượng nước yêu cầu hàng tháng.
- ∆t: thời gian trong tháng tính bằng giây (s).
Bước 3 : Từ tổng lượng nước đến và tổng lượng nước yêu cầu hàng tháng tính toán
cân bằng nước xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa (chưa kể tổn thất).

WQ – Wq= ± ∆V .
−
∑ (∆V ) = Vh (dung tích hiệu dụng chưa kể tổn thất).
Bước 4: Tính toán tổn thất :
a.

Wtt= Wth+ Wbh.

Tổn thất do thấm : Wth=K .Vbq

Trong đó:
-

K: hệ số thấm của hồ phụ thuộc vào địa chất lòng hồ.Tra bảng 8-2: Tiêu chuẩn

thấm trong hồ chứa, trang 337 giáo trình thủy văn công trình với điều kiện địa chất
lòng hồ bình quân,chọn K=1%.
- Vbq: dung tích bình quân hồ trong tháng tính toán
 Vđthang − Vcthang
2


Vbq= 
b.


 + Vc


Tổn thất do bốc hơi : Wbh= ∆Z . Ftb

Trong đó :
- ∆Z : là lượng tổn thất bốc hơi hàng tháng.
- Ftb: là diện tích mặt hồ bình quân trong tháng tra từ quan hệ Z~V bq→Z, sau đó tra
quan hệ Z~F→Ftb

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Bước 5 : Tính tổng lượng nước đi trong tháng :
Wq=Wyc +Wtt
Bước 6 : Tính cân bằng nước khi đã kể tổn thất :
WQ –Wq= ± ∆V .
−
Bước 7: Xác định dung tích hiệu dụng : Vh = ∑ ( ∆V ) .

Bước 8 : Tính sai số giữa hai lần tính dung tích hiệu dụng( trường hợp đã kể tổn thất
và chưa kể tổn thất) theo công thức (9-25), trang 351 giáo trình thuỷ văn công trình:
n
V − V n −1h
∆V (%) = h
.100%
n
Vh
n

Trong đó: Vh và Vh

n −1

lần lượt là dung tích hiệu dụng của lần tính thứ n và lần tính thứ

n-1 trước đó.
Nếu ∆V (%) nhỏ hơn sai số cho phép (thường chọn bằng 5%), thì được coi sai số hai
n

lần tính không lớn và Vh là dung tích cần tìm.
Bước 9 : Xác định MNDBT suy ra từ quan hệ Z~V khi biết Vbt = Vh
a.Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể tổn thất
Cách tính thể hiện trong bảng sau:
Tổng lượng

Tháng Số ngày
1

2

3

4

+

-

5

6

nước
7

Xả thừa nước
8




 Giải thích các cột trong bảng:
Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thủy văn (bắt đầu từ tháng đầu tiên của
mùa lũ)
Cột 2: Số ngày trong tháng ứng với cột 1
Cột 3: Tổng lượng nước đến từng tháng ứng với P = 85%
Cột 4: Tổng lượng nước yêu cầu từng tháng ứng với P=85 %
Cột 5: Lượng nước thừa hàng tháng ∆ W+, tính theo công thức:
∆ Wi+ = WQ – Wq nếuWQ ≥ Wq
Cột 6:Lượng nước thiếu hàng tháng ∆ W-, tính theo công thức:
∆ Wi- = Wq – WQ nếu WQ ≤ Wq
Cột 7:Tổng lượng nước
Cột 8:Xả thừa nước
Bảng 2.2 : Kết quả tính dung tích hiệu dụng của hồ chưa kể tổn thất
Trang 18


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Tháng

Thiết kế hồ chứa

Ngày

ΔW+
W(đến)
(106m3)

VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V
Tổng

30
31
31
30
31
30
31

31
28
31
30
31

W(y/c)
(106m3)

24.261
43.283
60.210
50.5958
38.7832
19.9065
11.7635
11.8921
10.9734
9.9315
8.1492
11.6349

Vậy khi chưa kể tổn thất

ΔW-

9.763
0
1.515
21.515

49.754
21.515
0
9.572
31.663
22.556
22.556
12.891

W(tích)
(106m3)
14.498
43.284
58.695
29.081
10.971
1.609
11.764
2.32
20.609
12.625
10.744
1.256
45.234

W(xả)
(106m3)

14.498
45.234

45.234
45.234
34.263
32.654
44.418
45.234
24.625
12
1.256
0

12.548
45.234
29.081

1.504

=45,234.106m3

b. Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất
hồ chứa
*Tính tổn thất hồ chứa thể hiện trong bảng sau
Bảng 2.3 Tính tổn thất của hồ chứa
Tháng

VI
VII
VIII
IX
X

XI
XII
I
II
III
IV
V

Trang 19

Vhồ

Vbq

F

Zbôc hoi

Wboc hoi

(106m3)

(106m3)

(106m2)

(m)

(106m3)

K

(106m3)

Tổng tổn
thất
(106m3)

14.498
45.234
45.234
45.234
34.263
32.654
44.418
45.234
24.625
12
1.256
0.0712

7.2846
29.866
45.234
45.234
39.7485
33.4585
38.536
44.826
34.9295

18.3125
6.628
0.6636

1.969876
5.039796
6.413682
6.413682
6.014234
5.42585
5.924787
6.385864
5.57295
3.530294
1.852379
0.33088

0.0484
0.0429
0.0457
0.034
0.0271
0.0252
0.0231
0.0256
0.0281
0.03
0.04
0.0455

0.095342
0.216207
0.293105
0.218065
0.162986
0.136731
0.136863
0.163478
0.1566
0.105909
0.074095
0.015055

1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%

0.072846
0.29866
0.45234
0.45234

0.397485
0.334585
0.38536
0.44826
0.349295
0.183125
0.06628
0.006636

0.0728
0.2987
0.4523
0.4523
0.3975
0.3346
0.3854
0.4483
0.3493
0.1831
0.0663
0.0066

W thấm


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Tổng

3.4472

Trong đó :
- Cột 1 : Thứ tự các tháng sắp sếp theo năm thủy lợi
- Cột 2 : Dung tích hồ chứa bao gồm cả dung tích chết
- Cột 3 : Dung tích bình quân của hồ chứa
Vbq =

Vi −1 +Vi
2

- Cột 4 : Diện tích hồ ứng với dung tích hồ ( tra quan hệ V-F)
- Cột 5 : Lượng bốc hơi tương ứng với các tháng ở cột 1
- Cột 6 : Tổn thất bốc hơi tương ứng với các tháng ở cột 1
Wbh= Zi . F
-Cột 7 : Chỉ tiêu tổn thất thấm
Ta lấy K = 1%.
-Cột 8 : Tổn thất thấm tương ứng với các tháng ở cột 1
Wthấm= k.
-Cột 9 : Tổng tổn thất
Wtổng= Wbốc hơi +W thấm
*Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổng tổn thất của hồ
Bảng 2.4 : Dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất của hồ
Tháng

VI
VII
VIII
IX

X
XI
XII
I
II
III
IV
V

Số ngày W(đến)
(106m3)
30 24.261
31 43.283
31
60.21
30 50.5958
38.783
31
2
19.906
30
5
11.763
31
5
11.892
31
1
10.973
28

4
31 9.9315
30 8.1492
11.634
31
9

Tổng

W(y/c)

Wq'

(106m3)

(106m3)

ΔW+

ΔW-

(103m3)
0.0712
14.4964
49.6535
49.6535
49.6535

9.763
0

1.515
21.515

9.83585
0.29866
1.96734
21.9673

14.4252
42.9843
58.2427
28.6285

49.754

50.1515

11.3683

38.2853

21.515

21.8496

1.94309

36.3422

0

0.38536

9.572

10.0203

31.663

32.0123

21.0389

28.6146

22.556
22.556

22.7391
22.6223

12.8076
14.4731

15.807
1.33394

12.891

12.8976

1.26274

0.0712

11.378
1
1.8718
4

Vxa
(106m3)

7.827
58.243
28.628

47.7203
49.6535

49.5823

Trang 20

Vtích

0.0712


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Trong đó :
Cột 1: Thứ tự các tháng xếp theo năm thủy lợi
Cột 2: Số ngày trong tháng ứng với cột 1
Cột 3: Tổng lượng nước đến từng tháng
Cột 4: Tổng lượng nước yêu cầu từng tháng chưa kể đến tổn thất
Cột 5: Tổng lượng nước yêu cầu từng tháng có kể đến tổn thất
Cột 6: Lượng nước thừa hàng tháng
∆ W i+

tính theo công thức:

= WQ – Wq nếuWQ ≥ Wq

Cột 7:Lượng nước thiếu hàng tháng
∆ W i-

∆ W+,

∆ W -,

tính theo công thức:

= Wq – WQ nếu WQ ≤ Wq

Cột 8: Lượng nước tích trong hồ
Cột 9: Xả thừa nước
Từ kết quả tính trên ta có

=49,5832.106 m3
=49,6544. 106.m3

Kiểm tra Vhd của hồ khi có tổn thất và chưa có tổn thất :
49,5832 − 45, 234
x100% = 9, 61%
45, 234

Trang 21

> 5% nên ta phải điều tiết lại


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Bảng 2.5 :Tính lại tổn thất hồ chứa

Vhồ

Vbq

(106m3)

(106m3)

Tháng

F
(106m2)

Zbôc hoi

Wboc hoi

(m)

(106m3)

W thấm
K

(106m3)

Tổng
tổn thất
(106m3)

0.0712
VI

14.4964

7.2838

1.969733

0.0484

0.095335

1%

0.072838

0.0728

VII

49.6535

32.07495

5.282347

0.0429

0.226613

1%

0.32075

0.3207

VIII

49.6535

49.6535

6.715011

0.0457

0.306876

1%

0.496535

0.4965

IX

49.6535

49.6535

6.715011

0.034

0.22831

1%

0.496535

0.4965

X

38.2853

43.9694

6.325611

0.0271

0.171424

1%

0.439694

0.4397

XI

36.3422

37.31375

5.811375

0.0252

0.146447

1%

0.373138

0.3731

XII

47.7203

42.03125

6.182633

0.0231

0.142819

1%

0.420313

0.4203

I

49.6535

28.6146
15.807
1.33394
0.0712

48.6869

6.649107

0.0256

0.170217

1%

0.486869

0.4869

39.13405

5.968905

0.0281

0.167726

1%

0.391341

0.3913

22.2108

4.106679

0.03

0.1232

1%

0.222108

0.2221

8.57047

2.179113

0.04

0.087165

1%

0.085705

0.0857

0.70257

0.362056

0.0455

0.016474

1%

0.007026

0.0070

II
III
IV
V
Tổng

Trang 22

3.8129


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Bảng 2.6 :Tính lại dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất hồ chứa
Tháng

Số
ngày

W(y/c)

W(đến)
(106m3)

VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V

30 24.261
31 43.283
31
60.21
30 50.5958
38.783

31
2
19.906
30
5
11.763
31
5
11.892
31
1
10.973
28
4
31 9.9315
30 8.1492
11.634
31
9

Tổng

Ta tính lại sai số của hồ

Trang 23

(106m3)

Wq'
6

ΔW+

ΔW-

Vtích
(103m3)

3

(10 m )

0.0712
14.4964
49.7544
49.7544
49.7544

9.763
0
1.515
21.515

9.83584
0.32075
2.01154
22.0115

14.4252
42.9623

58.1985
28.5843

49.754

50.1937

11.4105

38.3439

21.515

21.8881

1.98164

36.3622

0

0.42031

11.3432

47.7054

9.572

10.0589

1.83323

49.7544

31.663

32.0543

21.0809

28.6734

22.556
22.556

22.7781
22.6417

12.8466
14.4925

15.8268
1.33433

12.891

12.898

1.26313

0.0712

49.6832

49.6832 − 49.5823
x100% = 0.2% thỏa mãn
49.5823

Vxa
(106m3)

7.704
58.198
28.584

0.0712


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Từ bảng 2-6 ta thấy để đảm bảo yêu cầu điều tiết thì hồ chứa phải đảm bảo :
-Dung tích hiệu dụng : Vhd=49,6832 m3
-Dung tích trữ cao nhất của hồ chứa trong điều kiện làm việc bình thường là:
Vtích=(49,6832+0,0712).106=49,7544.106 m3
Tra quan hệ V ~Z ta được MNDBT= 171,82m
Vậy MNC=151,712 m
MNDBT=171,82 m

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
4.1. Mục đích – nhiệm vụ - phương pháp:

4.1.1. Mục đích
Mục đích của công việc tính toán điều tiết lũ để ta xác định được đường quá
trình xả lũ ( q~t ), dung tích phòng lũ ( Vpl ) hợp lý, lưu lượng xả lũ lớn nhất (qmax), cột
nước siêu cao (Hsc) ứng với từng phương án chiều rộng Btr trên cơ sở dung tích phòng
lũ đó ta xác định được cao trình đỉnh đập, quy mô kích thước của công trình tràn sao
cho phù hợp với yêu cầu phòng lũ ở hạ lưu, và lựa chọn phương thức vận hành hợp lý.
4.1.2. Nhiệm vụ
Tính toán điều tiết lũ có nhiệm vụ cơ bản là nghiên cứu cách hạ thấp đỉnh lũ,
nhằm đáp ứng yêu cầu phòng lũ cho các công trình ven sông và khu vực hạ lưu.
4.1.3. Phương pháp
Hiện nay có rất nhiều phương pháp tính toán điều tiết lũ:
- Phương pháp lập bảng(thử dần)
- Phương pháp bán đồ giải potapop
- Phương pháp đơn giản kotrerin
- Phương pháp runge-kutta bậc ba.
• Phương pháp thử dần (lập bảng)
- Ưu điểm: Dùng cho trường hợp ∆t thay đổi, với mọi hình thức công trình xả lũ
-

cũng như các nhu cầu vận hành khác nhau.
Nhược điểm: Số lượng tính toán lớn do phải tính lặp nhiều lần.
Phạm vi áp dụng: Dùng cho các công trình xả lũ đã xác định hình thức và quy
mô.
Kết luận:Qua phân tích ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng cho từng phương

pháp thì chọn phương pháp thử dần là phù hợp nhất.

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

4.2. Chọn tuyến – hình thức ngưỡng – kết cấu tràn :
4.2.1.Chọn tuyến tràn :
- Căn cứ vào nguyên tắc chọn tuyến tràn - đường tràn dọc (trang 23 Giáo trình
thủy công Tập II).
+) Điều kiện địa chất: tránh bị sạt lở,ảnh hưởng tới an toàn của công trình.
+) Điều kiện địa hình: Tốt nhất nên chọn chỗ lõm của bờ sông bằng phẳng hoặc
eo núi bố trí đường tràn có cao độ gần bằng mực nước dâng của hồ và lợi dụng đất đá
đào làm vật liệu để giảm tối đa khối lượng đào đắp đất,đá,bê tông.
+) Vị trí và hướng vào và ra của đường tràn phải thích hợp không làm xói lở
đâp,công trình khác đảm bảo hệ thống làm việc bình thường.đường tràn nên tách khỏi
đập dâng để sự nối tiếp giữa công trình bê tông với đập bằng vật liệu địa phương.
→ Căn cứ vào bình đồ tuyến đập, địa chất khu vực xây dựng công trình ta chọn
đường tràn nằm bên vai trái của tuyến đập.
4.2.2.Chọn hình thức ngưỡng: Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do
- Cao trình ngưỡng: Bằng MNDBT
∇ngưỡng = 171,82 m
- Chiều rộng tràn: phải đảm bảo tháo lưu lượng lớn nhất trong trường hợp hồ
làm việc bình thường, ngoài ra cần xét đến yêu cầu t háo vật nổi về hạ lưu thỏa mãn
điều kiện.
+) Nếu Btr lớn đập thấp dẫn đến khối lượng đập đất giảm, cống ngắn hơn, diện
tích ngập lụt lòng hồ nhỏ,cột nước tràn nhỏ nhưng khối lượng tràn lớn.
+) Nếu Btr nhỏ đập cao kinh phí tăng, cống dài thêm, diện tích ngập lụt lòng hồ

lớn, cột nước tràn cao tiêu năng khó.
Có thể sơ bộ xác định bề rộng tràn theo ba phương án sau: 10m, 12m, 14m.
4.2.3. Kết cấu ngưỡng tràn :
Bộ phận nối tiếp hạ lưu có nhiệm vụ đưa nước từ thượng lưu về hạ lưu được an
toàn
Do chênh lệch địa hình lớn có thể có các hình thức nối tiếp và tiêu năng :
+

Nối tiếp bằng dốc nước, tiêu năng bằng bể tiêu năng
 Ta chọn hình thức : Nối tiếp bằng dốc nước, tiêu năng bằng bể tiêu
năng

Trang 25