DATN thủy điện

mục lục

mục lục................................................................................................................1
lời nói đầu..........................................................................................................2
Phần I: tổng quan và các tàI liệu cơ bản.......................................3
Chơng 1: tổng quan công trình........................................................3
Chơng 2: điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến công
trình..................................................................................................................4
2.1. Đặc điểm địa hình ....................................................................................4
2.2. Đặc điểm địa chất......................................................................................6
1.Đặc điểm Địa chất công trình vùng tuyến đập II....................8
Tại vị trí tuyến đập II, lòng sông rộng 30(m), thung lũng
dạng chữ V, hai bờ có độ dốc 35ữ45o. Chiều dài đỉnh đập ứng
với MNDBT 475(m) khoảng 406(m), chiều cao đập khoảng
120ữ125(m). Nền đập đặt trên đá phun trào octofia, trachit,
riolit porphyr, thuỷ tinh núi lửa bị clorit hoá và biến
chất nhiệt dịch không đồng đều hệ tầng Văn chấn (J3K1vc), tạo nên khối đá gốc cứng chắc trung bình đến cứng
chắc bị nứt nẻ ép phiến mạnh, cao trình bề mặt đới đá IIA
biến đổi lớn với chiều dày của các đới phong hoá không
đồng đều ở 2 bờ sông Nậm Mu.................................................................8
2. Đặc điểm Địa chất công trình vùng tuyến đập III..................9
Chơng 3: điều kiện khí tợng thuỷ văn.........................................12
3.1.Các đặc trng dòng chảy............................................................................12
3.2. Đặc điểm khí hậu....................................................................................14
Chơng 4: Tài liệu dân sinh kinh tế.................................................18
Phần Ii: Tính toán Thuỷ năng................................................................19
Chơng 1:những vấn đề chung............................................................19
1.1. Các thông số chủ yếu..............................................................................19
1.2. Chọn tuyến đập và Phơng pháp khai thác thuỷ năng.............................19
1.3. Chọn mức bảo đảm tính toán..................................................................20
Chơng 2: xác định các thông số chủ yếu của trạm thuỷ

điện...................................................................................................................21
2.1. Xác định mực nớc dâng bình thờng.......................................................21
2.2. Xác định mực nớc chết...........................................................................23
2.3. Xác định công suất bảo đảm...................................................................26
2.4. Xác định công suất lắp máy....................................................................26
2.5. Xác định các cột nớc đặc trng ...............................................................27
Phần III: lựa chọn thiết bị cho nhà máy thuỷ điện..................31
Chơng 1: Chọn số tổ máy......................................................................32
1.1. Các phơng án số tổ máy (Z)...................................................................32
1.2. Tính toán với các phơng án.....................................................................33
1.3. Phân tích lựa chọn phơng án số tổ máy..................................................43
Chơng 2: các thông số của turbin và Máy phát...................44
2.1. Các thông số của turbin .........................................................................44
2.2. Các thông số của máy phát ....................................................................44
Chơng 3: Chọn thiết bị dẫn và thoát nớc.................................48
3.1.Thiết bị dẫn nớc cho nhà máy thuỷ điện ( buồng xoắn).........................48
3.2.Thiết bị thoát nớc cho nhà máy................................................................52
Chơng 4: Chọn thiết bị điều chỉnh Turbin..................................54
4.1. Nhiệm vụ của điều chỉnh Turbin ...........................................................54
4.2. Hệ thống điều chỉnh turbin ....................................................................55
Chơng 5: Chọn sơ đồ đấu điện chính, Thiết bị nâng hạ......59
5.1. Sơ đồ đấu điện chính...............................................................................59
5.2.Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ L2..............................................60
5.3.Chọn thiết bị nâng chuyển cho TTĐ L2..................................................69
trang 1


Phần IV: Công trình thuỷ công............................................................70
Chơng 1: những vấn đề chung..........................................................70
1.1. Nhiệm vụ và cấp thiết kế của công trình ...............................................70

1.2 Chọn tuyến và bố trí tổng thể công trình.................................................71
1.3. Tính toán điều tiết lũ...............................................................................72
Chơng 2: thiết kế đập dâng nớc.......................................................76
2.1. Xác định mặt cắt cơ bản ........................................................................76
2.2. Xác định cao trình đỉnh đập....................................................................78
2.3. Bề rộng đỉnh đập.....................................................................................79
2.4. Thiết bị thoát nớc và hành lang trong thân đập......................................79
2.5. Xử lý chống thấm và gia cố nền đập......................................................80
Chơng 3: thiết kế đập tràn và tiêu năng...................................81
3.1. Mặt cắt đập tràn .....................................................................................81
3.2. Tính toán tiêu năng ................................................................................82
Chơng 4: thiết kế tuyến năng lợng..............................................88
4.1. Các công trình chuyển nớc vào nhà máy thuỷ điện...............................88
4.2. Công trình chuyển nớc từ nhà máy thuỷ điện xuống hạ lu....................95
4.3. Nớc va trong đờng ống áp lực.................................................................95
Phần V: nhà máy thuỷ điện..................................................................102
Chơng 1: các kích thớc cơ bản của nhà máy........................102
1.1. Vị trí và loại nhà máy............................................................................102
1.2. Kết cấu và kích thớc phần dới nớc của TTĐ L2..................................103
1.3. Kết cấu và kích thớc phần trên nớc của TTĐ L2.................................106
Chơng 2: các Thiết bị và phòng phụ trong nhà máy thuỷ
điện.................................................................................................................109
2.1. Các thiết bị bố trí trong nhà máy thuỷ điện.........................................109
2.2. Các phòng phụ của nhà máy.................................................................112
kết luận...........................................................................................................113
tài liệu tham khảo....................................................................................114
phụ lục đồ án tốt nghiệp......................................................................115

lời nói đầu
Năng lợng điện có vai trò vô cùng to lớn trong sự phát triển văn hoá và

đời sống nhân loại. Nhu cầu điện năng của cả thế giới tăng trởng ngày
càng mạnh hoà nhịp với tốc độ tăng trởng nền kinh tế chung, có thể nói
một trong những tiêu chuẩn để đánh giá sự phát triển của một quốc gia
đó là nhu cầu sử dụng điện năng. Nguồn điện năng chủ yếu là nhiệt điện
than, nhiệt điện khí đốt, thuỷ điện, điện nguyên tử và một số nguồn năng
lợng khác nh năng lợng gió, năng lợng mặt trời ....
trang 2


ở nớc ta, điện năng luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát
triển kinh tế của đất nớc. Để đáp ứng sự phát triển của nền kinh tế đất nớc thì yêu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng nhiều. Hiện nay ở nớc ta
nguồn năng lợng thuỷ điện chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống điện
Việt Nam. Nó chiếm tỷ trọng khoảng 60% công suất của hệ thống điện
Việt Nam. Tuy nguồn thuỷ điện chiếm một tỷ trọng lớn nhng chúng ta
cũng mới chỉ khai thác đợc khoảng 20% trữ năng lý thuyết của các con
sông ở Việt Nam.
Mặt khác nhu cầu sử dụng điện của các hộ dùng điện thay đổi từng
giờ vì vậy để đáp ứng sự thay đổi đó thì trong hệ thống điện không thể
thiếu các trạm thuỷ điện có khả năng thay đổi công suất trong thời gian
ngắn.
Chính vì tầm quan trọng cũng nh tiềm năng của thuỷ điện là rất lớn, do
đó đòi hỏi ngời thiết kế và thi công các trạm thuỷ điện phải nắm vững
những kiến thức về thuỷ điện.
Để củng cố và hệ thống lại những kiến thức về thuỷ điện, đợc sự đồng
ý của nhà trờng và Hội đồng thi tốt nghiệp khoa Thuỷ Điện, em đợc giao
đề tài Thiết kế trạm thuỷ điện L2 trên sông Nậm Mu. Đây là trạm thuỷ
điện đầu tiên trong bậc thang hệ thống Sông Đà.
Cấu trúc của đề tài Thiết kế trạm thuỷ điện L2 trên sông Nậm Mu
gồm sáu phần:
Phần I: Tổng quan và các tài liệu cơ bản.

Phần II: Tính toán thuỷ năng.
Phần III: Lựa chọn thiết bị cho nhà máy thuỷ điện.
Phần IV: Công trình thuỷ công.
Phần V: Nhà máy thuỷ điện.
Phần VI: Chuyên đề đồ án tốt nghiệp.

Phần I: tổng quan và các tàI liệu cơ bản
Chơng 1: tổng quan công trình
Sông Nậm Mu là nhánh cấp I phía tả ngạn của Sông Đà bắt nguồn từ
vùng núi cao hơn 3000m của dãy núi Hoàng Liên Sơn, dòng chính sông
Nậm Mu chảy theo hớng Tây Bắc - Đông Nam sau đó nhập vào sông Đà
tại vị trí có toạ độ 21031 vĩ Bắc và 103050 kinh độ Đông, cách tuyến đập
thủy điện Sơn La khoảng 6 Km về phía thợng lu. Sông Nậm Mu có diện
tích lu vực tính đến cửa ra tại Sông Đà là 3200 km2, theo kết quả tính toán
thuỷ văn tổng lợng dòng chảy sông Nậm Mu là 6.10 9 (m3), chiếm khoảng
11% tổng lợng dòng chảy sông Đà.
trang 3


Đặc trng của sông Nậm Mu là độ dốc trung bình lòng sông tơng đối
lớn 3,8o/oo. Tại tuyến Huội Quảng nơi gần cửa ra sông Đà có thác Huội
Quảng với độ chênh cao địa hình khoảng 800 (m). Vì vậy tiềm năng thủy
điện trên sông Nậm Mu rất lớn. Theo tính toán qui hoạch trên sông Nậm
Mu có thể khai thác từ 700(MW) đến 1000(MW).
Việc sử dụng tổng hợp sông Nậm Mu về các mặt phát điện, cắt lũ, cấp
nớc đã đợc các cơ quan chuyên ngành nghiên cứu trong các báo cáo:
quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng, quy hoạch sử dụng nớc sông Hồng và quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Đà. Các nghiên
cứu đều chỉ rõ tầm quan trọng và sự cần thiết của các dự án thuỷ điện L 2
trên sông Nậm Mu.
Công trình thuỷ điện L2 là công trình đợt đầu của bậc thang thuỷ điện

trên sông Nậm Mu thuộc hệ thống sông Đà, đợc nghiên cứu ở giai đoạn
quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Đà và đã đợc Thủ tớng Chính phủ
thông qua tại văn bản số 1320/CP-CN ngày 22 tháng 10 năm 2002. Hồ
chứa của dự án thuỷ điện L2 có vị trí rất quan trọng vì nó có dung tích lớn,
không chỉ có nhiệm vụ điều tiết cho thuỷ điện L 2 mà còn điều tiết bổ sung
cho các công trình phía dới là Huội Quảng, Sơn La và Hoà Bình .
Công trình thủy điện L2 nằm trên sông Nậm Mu, thuộc địa phận xã Mờng Kim, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Vị trí công trình thủy điện L 2
cách thành phố Hà Nội khoảng 320(km) theo Quốc lộ 32. Diện tích lu
vực sông Nậm Mu đến tuyến công trình là 1929 (km 2), chiếm 60% diện
tích lu vực của toàn bộ sông Nậm Mu.

Chơng 2: điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến công trình.
2.1. Đặc điểm địa hình .
Khu vực công trình đợc bố trí trên sông Nậm Mu thuộc xã Mờng Kim
huyện Than Uyên tỉnh Lai Châu cách thị trấn huyện Than Uyên 16(km)
về phía Tây Nam. Khu vực này thể hiện rõ nét đặc điểm của địa hình
vùng miền núi phía Bắc. Địa hình núi cao bị chia cắt bởi các suối hẹp và
dốc. Bờ trái phía thợng lu tuyến đập khoảng 400(m) là suối Chát lòng
suối hẹp và có nhiều thác cao. Bờ phải cách tuyến đập 200(m) về phía
thợng lu cũng có một suối lớn lòng suối hẹp và rất dốc. Chênh cao trong
khu vực lớn chỗ thấp nhất 365(m) , đỉnh cao nhất 860(m). Độ dốc trung
bình từ 25o đến 30o, dốc nhất lớn hơn 45o (không kể các vách đá). Độ cao
trung bình khu vực vùng tuyến khoảng 450(m). Hai vai của tuyến đập
đều dựa trên sờn núi cao trên 600(m) dốc đều khoảng 37,5 o xuống sông
Nậm Mu.
Căn cứ vào đặc trng địa hình của vùng hồ, trên cơ sở đo vẽ từ bản đồ
địa hình tỷ lệ 1/10.000, ngời ta đã xây dựng đợc các quan hệ tại vùng hồ
và đặc trng tuyến công trình nh sau:
Bảng quan hệ lòng hồ F, W = f (Z).
trang 4

Z (m)

35
4
0

F(km2)
W(106m3
)

0

440

445

450

455

460

465

470

475

480

27,2
2
648,
2

30,9
3
793,
5

35,1
2
958,
5

39,5
3
1145

44,3
6
1355

49,5
5
1589

54,7

60,4
3
2138

66,6
2
2455

185
0

Quan hÖ h¹ lu Q = f(Zhl)
Q
(m3/s)
Zhl (m)
Q
(m3/s)
Zhl (m)

0

12,4

36

61.8

95

131.9

172.1

215.4

362
262,5

367,7
311,1

368
360,3

368,2
410,8

368,4
465

368,6
522,4

368,9
583

369,1
650,7

369,3

369,5

369,7

369,9

370,1

370,3

370,5

370,7

trang 5


2.2. Đặc điểm địa chất.
2.2.1. Đặc điểm địa chất chung.
1. Địa tầng kiến tạo.
Vùng nghiên cứu đợc xếp vào một phần Võng Sông Đà và Máng
chồng Tú Lệ thuộc cấu trúc Miền uốn nếp Bắc Bộ, bao gồm các tổ
hợp đá lục nguyên, phiến sét và cacbonat tuổi Triat sớm và giữa- Rift nội
lực sông Đà, tổ hợp các đá lục nguyên vụn thô đỏ sau Rift Triat muộn.
Suối Bàng, tổ hợp các đá núi lửa, á núi lửa Mezozoi muộn bồn trũng
núi lửa Tú Lệ, tổ hợp các đá vụn thô màu đỏ Kreta muộn- điệp Yên
Châu, tổ hợp các trầm tích nguồn gốc aluvi Đệ Tứ dọc các thung lũng
sông suối dới dạng bậc thềm và bãi bồi.

Trong phạm vi vùng hồ phân bổ các đá trầm tích, macma có thành
phần thạch học khác nhau bao gồm:
+ Các đá phiến sét, bột kết, cát kết, phiến sét vôi, đá vôi phân lớp
thuộc hệ tầng Mờng Trai (T2mt) chiếm > 50% diện tích vùng nghiên cứu.
+ Các đá cát kết thạch anh phân lớp, bột kết, sét kết hệ tầng Nậm Mu
(T3knm). Đá sạn kết, cát kết hạt thô, sét kết bột kết có chứa các thấu
kính than mỏng thuộc điệp Suối Bàng (T 3nr-sb). Đá cuội kết, sạn kết xen
kẹp các lớp cát kết bột kết phân lớp dày màu nâu đỏ thuộc điệp Yên
Châu (K2yc).
+ Các đá phun trào bazan olivin hệ tầng Suối Bé (J 2sb), đá Octophia,
Octophia thạch anh, riolit, trachitpofia.... hệ tầng Văn Chấn (J 3-K1vc); đá
granosienit, sienit thạch anh phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) phân bổ chủ
yếu tại vùng tuyến II.
+ Các trầm tích hệ Đệ Tứ gồm cát, cuội sỏi nhỏ phân bố trên các bãi
bồi và thềm sông suối với diện tích nhỏ, chiều dày mỏng.
Các hệ tầng phá huỷ kiến tạo chủ yếu phát triển theo 3 hệ thống
chính: Tây Bắc - Đông Nam, Đông Bắc - Tây Nam và á kinh tuyến có quy
mô từ bậc II đến bậc IV, trong đó đáng kể nhất là các đứt gãy bậc II Mờng La - Bắc Yên cách tuyến II về phía Đông - Đông Bắc 2,5(km) và đứt
gãy Than Uyên cách 4,2(km). Đứt gãy Nậm Mu (III.1) cách tuyến đập
4(km) về phía Tây. Các đứt gãy trên đều có biểu hiện hoạt động với mức
trang 6


độ tơng đối bình ổn. Dọc theo đứt gãy là các đới dập vỡ, milonit hóa làm
biến đổi đất đá, ảnh hởng đến điều kiện địa chất công trình nền.
2. Địa mạo.
Đặc điểm địa mạo vùng nghiên cứu mang đặc tính chung của miền
Tây Bắc Việt Nam, bao gồm các dạng sau:
+ Địa hình xâm thực bóc mòn (85% diện tích) có độ cao tuyệt đối từ
400ữ1200(m), độ dốc bề mặt 20ữ35o, 40ữ450. Các quá trình ngoại sinh,

xâm thực bóc mòn phát triển mạnh tạo thành các khe hẻm, rãnh xói, mơng xói cắt sâu vào bề mặt sờn. Các thung lũng sông, suối có dạng chữ
V, chảy theo phơng trùng với phơng các hệ thống đứt gãy trong vùng.
+ Địa hình bóc mòn: Là các dải đồi thấp có độ cao 250ữ600(m), thung
lũng dạng chữ V, độ dốc thoải. Quá trình ngoại sinh chủ yếu là bóc mòn,
rửa trôi bề mặt làm phát triển các mơng xói trong tầng phủ.
+ Địa hình tích tụ: Chủ yếu là các dạng bề mặt proluvi, bãi bồi, các
bậc thềm, bề mặt tích tụ proluvi- deluvi phân bổ dọc theo sông Nậm Mu
và các suối nhánh.
3. Động đất Khoáng sản.
Theo Báo cáo đánh giá nguy hiểm của động đất do Viện Vật lý địa
cầu Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, vùng dự kiến xây dựng thủy
điện L2 có giá trị dao động của động đất cực đại tin cậy tại là 230(cm/s 2)
tơng ứng với cờng độ chấn động cấp VIII theo thang MSK-64.
Theo tài liệu bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 200000 tờ Điện Biên Phủ và Lào
Cai-Hoà Bình, vùng hồ thuỷ điện L 2 nằm trong đới quặng Than UyênMờng Trai ít có khả năng có các mỏ khoáng sản triển vọng.
4. Đánh giá độ mất nớc của hồ chứa.
Hiện nay cha có đủ tài liệu để tính toán lợng thấm mất nớc này nên
tạm lấy theo kinh nghiệm nghiệm bằng 0,3% dung tích trung bình của hồ
trong mỗi thời đoạn. Lợng tổn thất này chỉ diễn ra một thời gian đầu vận
hành và sẽ giảm dần do quá trình bồi lắng, thời gian này dài hay ngắn
phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ và bờ hồ. Do không xác định đợc thời gian mất nớc này nên trong tính thuỷ năng xem nh lợng tổn thất
này tồn tại vĩnh viễn.
Tổn thất thấm qua tuyến áp lực và rò rỉ qua cửa van cũng lấy theo
kinh nghiệm bằng 0,1 (l/s.m) và cũng không thay đổi theo thời gian.
2.2.2. Đặc điểm địa chất khu vực tuyến công trình.
Tiến hành khảo sát đánh giá điều kiện địa chất công trìng theo các phơng án tuyến đập II và III. Đặc điểm địa chất công trình tại các tuyến cụ
thể nh sau:

trang 7

1.Đặc điểm Địa chất công trình vùng tuyến đập II.
Tại vị trí tuyến đập II, lòng sông rộng 30(m), thung lũng dạng chữ V,
hai bờ có độ dốc 35ữ45o. Chiều dài đỉnh đập ứng với MNDBT 475(m)

khoảng 406(m), chiều cao đập khoảng 120 ữ125(m). Nền đập đặt trên đá
phun trào octofia, trachit, riolit porphyr, thuỷ tinh núi lửa bị clorit hoá và
biến chất nhiệt dịch không đồng đều hệ tầng Văn chấn (J3-K1vc), tạo nên
khối đá gốc cứng chắc trung bình đến cứng chắc bị nứt nẻ ép phiến
mạnh, cao trình bề mặt đới đá IIA biến đổi lớn với chiều dày của các đới
phong hoá không đồng đều ở 2 bờ sông Nậm Mu.
a.Vai trái :
Tầng phủ d-eQ+IA1+IA2 mỏng từ 10ữ15(m), tăng lên đến 25ữ40(m).
Hệ số thấm K =0,1ữ1,5 (m/ngđ).
Đới đá phong hóa IB: Đá octophia, trachit bị phong hoá nứt nẻ mạnh.
Chiều dày từ 10ữ20(m), tăng lên đến 30ữ40(m). Lợng mất nớc đơn vị
q=0,2ữ0,4(l/ph.m).
Đới đá nứt nẻ IIA: Đá octophia, trachit bị phong hoá nứt nẻ mạnh.
Chiều dày lớn hơn 35ữ58(m). Lợng mất nớc đơn vị q=0,01ữ0,09 (l/ph.m).
Đới đá tơng đối nguyên khối IIB: Đá octophia, trachit bị phong hoá nứt
nẻ mạnh.
b.Lòng sông :
Lộ đá gốc cục bộ, đôi chỗ gặp lớp phủ aluvi gồm cát hạt mịn đến trung
lẫn 15ữ25% cuội sỏi của đá cát kết, bột kết và macma cứng chắc, dày
1ữ3(m).
Đới phong hóa IB: Đá riolit, octophia nứt nẻ vỡ vụn rất mạnh. Nõn
khoan chủ yếu dạng dăm cục. Chiều dày từ 5ữ6 (m).
Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Đá riolit, octophia cứng chắc, nứt nẻ rất
mạnh. Lợng mất nớc đơn vị q= 0,02ữ0,04 (l/ph.m).
Đới tơng đối nguyên vẹn IIB : Đá riolit, octophia cứng chắc, nứt nẻ mạnh.

Từ 95ữ130(m), đá bị ép phiến mỏng, mặt khe nứt phẳng, nhẵn, dốc 35-50 o.
Lợng mất nớc đơn vị q 0,01 (l/ph.m).
c. Vai phải :
Lớp sờn tàn tích (edQ): Đất á sét lẫn dăm sạn đá gốc chiều dày
5ữ8(m). Hệ số thấm K =2ữ8 (m/ngđ).
Đới đá phong hóa mãnh liệt (IA 1): Đá riolit, octophia bị phong hoá rất
mạnh đến trạng thái đất á sét lẫn dăm sạn chiều dày trung bình 4ữ5(m),
tăng lên tới 16ữ32(m) trong các đới phá huỷ kiến tạo. Hệ số thấm K
=0,2(m/ngđ).
Đới đá phong hóa mạnh (IA 2): Đá riolit, octophia bị phong hoá mạnh,
nõn khoan dạng dăm cục nhét sét, á sét. Chiều dày 8ữ11(m), tăng lên
trang 8


đến 77(m) trong các đới phá huỷ kiến tạo (BC13, BC34). Hệ số thấm
K=0,1ữ0,5(m/ngđ).
Đới đá phong hóa (IB): Đá riolit, octophia bị phong hoá mạnh, nõn
khoan dạng dăm cục. Chiều dày 8ữ12(m), tăng lên đến 17(m) trong các
đới phá huỷ kiến tạo. Lợng mất nớc đơn vị q= 0,1ữ0,2 (l/ph.m).
Đới đá nứt nẻ mạnh (IIA): Đá riolit, octophia bị nứt nẻ mạnh, nõn
khoan dạng dăm cục, ít thỏi 10ữ20(cm). Lợng mất nớc đơn vị q=
0,02ữ0,1(l/ph.m).
Đới đá tơng đối nguyên khối (IIB): Đá riolit, octophia bị nứt nẻ trung
bình đến mạnh. Bề mặt đới thờng gặp ở độ sâu 45(m) đến lớn hơn 80(m).
Lợng mất nớc đơn vị q= 0,01ữ0,02 (l/ph.m).
Nhận xét : Nền có điều kiện địa chất công trình phù hợp với các kết
cấu đập bêtông trọng lực và đập đá đổ bêtông bản mặt, vật liệu địa phơng.
2. Đặc điểm Địa chất công trình vùng tuyến đập III.
Tại vị trí tuyến đập dự kiến, sông rộng 70(m), thung lũng dạng chữ V,
hai bờ có độ dốc 30ữ35o. Khu vực nghiên cứu phân bố các loại đá phun

trào sau:
a.Vai trái: gồm các đá xâm nhập granit, granosienit, sienit cứng chắc
phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp). Đá có cấu tạo khối, kiến trúc dạng hạt
không đều. Thành phần khoáng vật gồm fenspat kali (40-45%),
plagiocla (15-20%), piroxen (7-10%), biolit (10-12%), thạch anh (810%), quặng (hố khoan BC15). Tại hố khoan BC20 quan sát đợc ranh
giới giữa đá octofia hệ tầng Văn Chấn với đá granophia phức hệ Phu
Sa Phin ở độ sâu 21,0(m).
b.Vai phải: gồm các đá phun trào octofia, trachit, riolit porphyr cấu tạo
khối hệ tầng Văn chấn ( J3-K1vc) tơng tự tuyến Bản Chác II.
2.2.3. Đặc điểm địa chất khu vực vùng hồ.
Điều kiện địa chất công trình đất đá nền không đồng nhất do phân bố
các loại đất đá có đặc điểm thạch học, tính chất cơ lý khác nhau.
Các hoạt động địa chất công trình xảy ra mạnh, hoạt động cactơ từ
trung bình đến mạnh ở vùng I, ở vùng II xảy ra mạnh trên các thành tạo
đất đá hệ tầng suối Bàng và các thành tạo xâm nhập.
Hiện tợng sạt lở tầng phủ phát triển trung bình đến mạnh trên các sờn
dốc bờ sông, suối.
Theo dự báo tái tạo (Khositabili) các dải bờ hồ đều có khả năng tái tạo
trung bình ( S = 0,51ữ0,63), xảy ra ở mức độ cục bộ, quy mô nhỏ, chủ
yếu xảy ra trong phạm vi phân bố các đá của hệ tầng Suối Bàng, Mờng
Trai.
Không có khả năng thấm mất nớc từ hồ chứa sang các lu vực khác do
tại khu vực phân thủy có cao trình lớn hơn 1000(m) phân bố các đá thấm
nớc yếu, đợc coi là cách nớc.
ít có khả năng thấm mất nớc về hạ lu đối với các phơng án tuyến đập
II, III, vì các khối vôi cắt qua hồ chứa dới cao trình 470(m) đều phần lớn
trang 9


kết thúc ở cao trình > 470(m) ở khu vực phân thủy. Các suối nhánh ở khu

vực phân thủy có nớc xuất lộ ở cao trình > 475(m).
2.2.4. Vật liệu xây dựng.
1. Các mỏ đá.
Các loại đá có trong vùng đợc tìm kiếm, khảo sát để sử dụng làm cốt
liệu cho bê tông hoặc phụ gia cho các kết cấu đập khác nhau.
a. Mỏ đá số 1A.
Mỏ dự kiến bố trí ở vai trái tuyến đập III. Mỏ nằm trên sờn đồi có độ
dốc 40ữ45o, cao trình 410ữ440(m) phân bố các đá granosienit, granit
phức hệ Phu Sa Phìn .Diện tích khai thác cấp B của mỏ đá IA khoảng
30.000ữ31.000(m2).Trữ lợng khai thác cấp B đến cao trình 380(m)
khoảng 1,5ữ1,8 (triệu m3). Đá của mỏ đợc dùng làm cốt liệu bê tông
CVC. Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi. Mỏ đợc dùng làm mỏ dự
phòng.
b. Mỏ đá bazan số 2.
Mỏ bố trí trên sờn đồi (cao trình 460ữ620m) phía thung lũng suối Nậm
Kim, cách tuyến đập II, III khoảng 1,5ữ2,0(km). Độ dốc sờn đồi từ
10ữ25o, cây cối tha thớt, chủ yếu là cây thân nhỏ. Diện tích mỏ khoảng
140.000ữ150.000(m2). Đá cứng trong mỏ là đá bazan olivin hệ tầng Suối
Bé (J1sb) đợc sử dụng để nghiên cứu làm phụ gia (puzolan) cho đập bê
tông đầm lăn. Trữ lợng khai thác (tính đến cao trình 470m) khoảng 11
(triệu m3).Cờng độ kháng nén của mẫu đá R n=300ữ400(kg/cm2) phù hợp
đề nghiền thành bột đá nghiên cứu làm phụ gia cho bê tông đầm lăn.
Điều kiện khai thác và vận chuyển thuận lợi.
c. Mỏ đá số 3.
Nằm bên bờ phải sông Nậm Mu, độ dốc sờn đồi 40ữ45o, cách tuyến
đập II khoảng 1,5ữ2,0(km) về phía hạ lu. Đá ở mỏ là đá bazan olivin hệ
tầng Suối Bé (J2sb). Phạm vi khảo sát mỏ có diện tích 100.000(m 2), đợc
chia làm 2 vùng khai thác.
- Vùng I: Diện tích khoảng 30.000(m 2), chiều dày bóc bỏ trung bình
14,5(m) (min 9.0m; max 25.0m). Khối lợng bóc bỏ khoảng 0,5 (triệu m3).

Trữ lợng khai thác đến cao trình 440(m) khoảng 3,4(triệu m 3). Vùng I đợc
u tiên khai khác trớc.
- Vùng II: Diện tích khoảng 70.000(m 2), chiều dày bóc bỏ 18(m).
Khối lợng bóc bỏ khoảng 1,3 (triệu m 3), trữ lợng khai thác đến cao trình
440(m) khoảng 3,4 (triệu m3).
Mỏ đợc kiến nghị là mỏ chính dùng để cung cấp đá xay xát và dăm
cho bê tông
d. Mỏ đá số 4.
Dự kiến bố trí trên sờn đồi bên bờ trái sông Nậm Mu có độ dốc 40ữ50o,
bề mặt địa hình bị phân cắt mạnh, nhiều đoạn tạo thành các thác đá cao
10ữ20(m) trên suối Chát, cách tuyến đập II khoảng 1,5ữ2,5(km) về phía
thợng lu. Đất đá trong mỏ đá là đá riolit của hệ tầng Văn Chấn. Thảm
trang 10


thực vật chủ yếu là cây thân nhỏ và ruộng nơng của dân địa phơng.Diện
tích tìm kiếm dự kiến khoảng 100.000ữ200.000(m2). Khối lợng bóc bỏ
quá lớn, không có hiệu quả kinh tế.
e. Đá tận dụng từ các hố móng.
Đá đới IIA đào từ các hố móng khối lợng tơng đối lớn, cần nghiên cứu
tận dụng làm cốt liệu cho bê tông thông thờng và bê tông đầm lăn.
2. Các mỏ đất.
Mỏ bố trí trên sờn đồi thấp, độ dốc 20ữ30o cách tuyến đập II khoảng
0,6ữ1,0(km) về phía thợng lu. Thảm thực vật chủ yếu cây thân nhỏ và
ruộng nơng của dân địa phơng. Đất của mỏ là đất sét, á sét của hệ tầng
Mờng Trai, đợc sử dụng làm vật liệu chống thấm ở đê quai các hố móng
công trình. Trữ lợng khai thác cấp B, C khoảng 0,5 (triệu m 3). Điều kiện
khai thác vận chuyển bằng cơ giới thuận lợi, đất đảm bảo điều kiện kỹ
thuật đắp lõi đập. Ngoài mỏ đất dính số 1, trong các hành trình đo vẽ địa
chất đã xác định một số vị trí làm các mỏ dự phòng, có cự li vận chuyển

về tuyến đập II từ 3-5 km. Đất của các mỏ này là đất sét, á sét của hệ
tầng Mờng Trai, có tính chất cơ lý tơng tự mỏ số 1. Trữ lợng cấp C
khoảng 0,5ữ0,8 (triệu m3).
3. Vật liệu cát cuội sỏi.
Các bãi cát phân bố dọc theo sông Hồng từ Lào Cai đến Bảo Hà phần
lớn là cát hạt nhỏ, về mùa ma thờng ngập dới mực nớc sông. Các bãi cát
tại cửa Ngòi Bo là cát hạt mịn đến trung, chất lợng đảm bảo cho bê tông,
cần thiết khảo sát để tính trữ lợng. Dọc theo Khe Lêch từ Bảo Hà đi Văn
Bàn, Than Uyên phân bố các bãi cát nhỏ, chỉ đủ cho xây dựng dân dụng
của địa phơng. Các phơng án khai thác cát từ Sông Hồng đều không
hiệu quả kinh tế do vận chuyển đến công trình quá xa (100ữ150km). Do
đó kiến nghị xay đá bazan mỏ đá số 3 làm cát, dăm sử dụng làm cốt liệu
cho các loại bêtông CVC, RCC. Các hạng mục thi công sớm có thể dùng
cát tự nhiên lấy từ Ngòi Bo , cự li vận chuyển 140(km).

trang 11


Chơng 3: điều kiện khí tợng thuỷ văn
3.1.Các đặc trng dòng chảy.
3.1.1. Dòng chảy năm.
Lu lợng tại tuyến thuỷ điện L2 (Qbc) đợc tính từ lu lợng lu vực khu giữa
(Qbc) theo biểu thức :

Q bc = Q kg .

Fbc
Fkg

(m3/s)

Trong đó :
-Fbc, Fkg là diện tích lu vực sông Nậm Mu tính đến tuyến thuỷ
điện L2 và diện tích lu vực khu giữa Bản Chát Mù Căng Chải.
-Qkg đợc tính từ lu lợng trạm Mù Căng Chải (Qmcc) và trạm Bản
Củng (Qbc) bằng biểu thức cân bằng nớc đoan sông : Qkg = Qbc - Qmcc
Thống kê kết quả tính các đặc trng dòng chảy năm thuỷ văn tại
tuyến công trình
Thời kỳ tính

Năm thuỷ văn
Tổng năm thuỷ
văn
Tổng mùa lũ (VI-IX)
Tổng mùa kiệt
Tổng
hạn

kiệt

giới

Tổng
tiếp

TK.chuyển

Thông số dòng chảy năm
Qtb
(m3/s)

Cv

Cs

117,1

0,15
6
0,15
6

3,0Cv

0,25
3
0,30
5

3,0Cv

1406
1053
353
129
223

3,0Cv

2,0Cv

Lu lợng bình quân năm ứng với p
%
Q10
Q50
Q90
(m3/s)
(m3/s)
(m3/s)

141,4

115,7

94,8

1696
1225

1389
1047

1137
889

472

341

248

182

125

82,2

290

216

166

3.1.2. Đặc trng dòng chảy lũ tại tuyến công trình.
trang 12


1. Lu lợng đỉnh lũ thiết kế (Qmaxp).
Lu lợng lũ thiết kế tại tuyến thuỷ điện L 2 đợc tính chuyển từ lu lợng lợng lũ thiết kế tại trạm thuỷ văn Bản Củng theo công thức:
F

Q max p = Q max pbc ( Fbc ) (1 n ) (m3/s)
Trong đó:
Qmaxp, Qmaxpbc, F, Fbc: lu lợng lũ thiết kế, diện tích lu vực sông Nậm
Mu tính đến các tuyến đập L2 và trạm thuỷ văn Bản Củng.
n là hệ số biểu thị sự chiết giảm của mô đuyn đỉnh lũ theo diện tích.
Qmaxp đợc tính theo phơng pháp thống kế dựa vào chuỗi số liệu lu lợng đỉnh lũ lớn nhất thời kỳ 1940, 1961-2004.
Lu lợng lũ thiết kế tại trạm Bản Củng và tuyến L2
Tuyến nghiên
cứu

Q0.01%
(m3/s)

Q0,02%
(m3/s)

Q0,1%
(m3/s)

Q0,2%
(m3/s)

Q0,5%
(m3/s)

Q1%
(m3/s)

Q5%
(m3/s)

Q10%
(m3/s)

Bản Củng
(1- n)

21637
0,544

19120
0,552

14043
0,567

12052
0,582

10069
0,579

8614
0,586

5726
0,607

4654
0,618

L2

18578

16348

12113

10238

8563

7310

4830

3915

2. Tổng lợng lũ thiết kế (Wmaxp) .
Tổng lợng lũ thiết kế đợc xác định theo lu lợng đỉnh lũ thiết kế bằng
các quan hệ đỉnh lợng.
Tổng lợng lũ lớn nhất thời đoạn ứng với tần suất thiết kế tại tuyến L 2
Đặc Trng
Qmax (m3/s)
W1 (106m3)
W3 (106m3)
W5 (106m3)
W9 (10 m )
6

0,01
18578
1112,9
2165,7
2672,3

3

3485,4

0,02
16348
982,1
1914,
8
2368,
4
3092,
7

0,1
12113
720,2
1412,
4
1760,
0
2306,
6

0,2
10239
616,5
1213,
5
1519,
2
1995,

5

0,5
8561
516,7
1022,
0
1287,
3
1695,
8

1,0
7310
442,2

5
4830
294,6

10.0
3914
240,0

879,1
1114,
2
1472,
3

596,0

491,3

771,4
1029,
3

644,7
865,6

3. Quá trình lũ thiết kế (Q - t)maxp.
Quá trình lũ (Q- t)maxp tại các tuyến đập nghiên cứu đợc thu phóng từ
quá trình lũ đại biểu Trong chuỗi tài liệu thực đo từ 1961-2004 có các trận
lũ có đỉnh, lợng lớn là: VII- 1966, VIII-1969 của trạm Bản Củng và lũ VIII2002 của trạm Tà Gia. Qua tính toán điều tiết cho thấy quá trình lũ tính
theo dạng lũ kép năm 1969 bất lợi hơn.

trang 13


3.1.3.Đặc trng dòng chảy bùn cát.
Theo số liệu đo phù sa tại trạm bản củng, độ đục trung bình nhiều
năm là 285,7(g/m3). Nếu coi độ đục phù sa lơ lửng trung bình tại các
tuyến công trình bằng độ đục phù sa lơ lửng trung bình hàng năm tại
trạm Bản Củng và bằng 285,7(g/m 3) và tổng lợng phù sa di đáy lấy bằng
40% tổng lợng phù sa lơ lửng. Qua tính toán ngời ta đã xác định đợc tổng
lợng phù sa bồi lắng hàng năm là : Wbl = 1,22.106 (m3/năm). .
3.2. Đặc điểm khí hậu.
Là một lu vực nằm ở vùng núi cao bên sờn Tây Nam của dãy Hoàng
Liên Sơn nên khí hậu lu vực sông Nậm Mu vừa mang những nét chung

của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa có những đặc điểm riêng biệt
của khí hậu vùng núi cao. Trong năm khí hậu chia làm hai mùa: mùa
đông khô lạnh kéo dài từ tháng X đến tháng III, mùa hè nóng ẩm ma
nhiều kéo dài từ tháng IV đến tháng IX. Là lu vực nằm lân cận trung tâm
ma lớn Hoàng Liên Sơn và trong vùng ma lớn của lu vực sông Đà nên lợng ma trung bình năm của lu vực sông Nậm Mu lớn hơn hẳn
trang 14


3.2.1. Chế độ nhiệt ẩm không khí.
Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm dao động trong khoảng
(18,8ữ21,0)0c, có xu thế giảm theo độ cao, từ thợng lu về hạ lu.
Đặc trng nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm tại
các trạm đại biểu trên lu vực sông Nậm Mu
Đơn vị : (OC)
Trạm

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

TB
năm

Mù căng Chải
Trung
bình

12,7

14,4

17,8

20,7

22,3

22,8

22,7

22,5

21,4

19,3

15,9

12,9

18,8

Max

28,1

30,3

32,7

34,1

34,0

32,7

32,2

33,0

31,3

30,4

29,2

28,6

34,1

Min

-2,0

2,0

2,9

7,4

11,2

12,2

14,3

15,5

11,0

7,9

2,8

-1,3

-2,0

Than Uyên
Trung
bình

14,5

15,9

19,2

22,5

24,7

25,3

25,2

25,2

24,3

22,0

18,3

15,3

21,0

Max

30,8

34,2

35,8

36,9

37,3

35,6

36,2

35,3

35,1

33,2

32,4

30,0

37,3

Min

-1,3

3,0

4,3

9,5

14,1

15,2

17,7

18,0

13,1

6,4

1,0

-1,5

-1,5

Độ ẩm không khí tơng đối trung bình tháng tại các trạm đại biểu
trên lu vực sông Nậm Mu
Đơn vị : (%)
Trạm

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

TB
năm

Mù Căng
Chải

80,2

77,3

73,4

74,9

79,6

85,0

87,0

86,2

83,1

82,1

81,1

79,9

80,8

81,9

80,1

78,2

79,4

81,6

85,9

87,1

86,3

83,0

81,8

82,
1

81,2

82,4

Than Uyên

3.2.2. Chế độ gió.
Trong năm hớng gió thịnh hành chủ yếu là hớng Đông Bắc vào mùa
đông và Tây Nam vào mùa hè. Tốc độ trung bình hàng tháng tại Than
Uyên là (1ữ1,7)m/s, Mù Căng Chải là (1,5ữ2,6)m/s.
Tần suất các hớng ứng gió trong năm tại trạm Than Uyên
Đơn vị:(%)
Hớng

Lặng
gió

N

NE

E

SE

S

SW

W

NW

T.bình năm

61,3

3,73

10,53

2,58

2,88

4,64

10,87

1,93

1,55

Tốc độ gió lớn nhất các hớng ứng với tần suất thiết kế tại trạm Than
Uyên
Đơn vị:(m/s)
Đặc trng
P=2%

Vôhớng

N

NE

E

SE

S

SW

35,01

23,92

30,01

33,44

24,26

25,85 26,86

W

NW

28,4
4

31,7
8

trang 15


P = 4%
P=5%
P = 10%
P = 20%
Trung
bình

31,77

20,70

27,35

29,00

21,10

22,08 23,83

30,69

19,66

26,45

27,55

20,06

20,87 22,84

27,25

16,42

23,53

22,90

16,80

17,09 19,72

13,15

20,28

17,97

13,43

13,29

16,48 16,43

10,98

10,14

15,65

12,26

9,91

9,88

13,05

25,0
0
23,8
7
20,2
6
17,2
4
11,9
8

27,5
6
26,1

8
21,8
1
23,5
4
12,2
6

3.2.3. Chế độ ma.
Lu vực sông Nậm Mu nằm bên trái và trong vùng ma lớn của lu vực
sông Đà. Lợng ma trung bình nhiều năm biến thiên từ 1700 mm đến
2800 mm và có xu thế tăng dần từ hạ lu lên thợng lu theo hớng Đông
Nam-Tây Bắc. Lợng ma trung bình năm ở phần hạ lu biến đổi từ
(1700ữ2000) mm, ở thợng lu từ (2200ữ2800) mm. Lợng ma trung bình
thời kỳ (1961-2004) bình quân lu vực X = 2361,5mm.
Trong năm phân ra làm hai mùa rõ rệt, mùa ma bắt đầu từ tháng VI và
kết thúc vào tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng V năm sau. Lợng
ma trong mùa ma chiếm khoảng (77ữ80)% lợng ma năm. Ma lớn thờng
xảy ra vào ba tháng VI, VII, VIII với lợng ma mỗi tháng đều lớn hơn
300mm, tổng lợng ma ba tháng này chiếm (57ữ60)% tổng lợng ma năm.
Lợng ma trong 7 tháng mùa khô chỉ chiếm (20ữ23)% tổng lợng ma năm,
tháng có lợng ma nhỏ nhất năm là tháng XII, tháng I với lợng ma trung
bình các tháng này không quá 45 mm.
Lợng ma ngày lớn nhất đã quan trắc đợc ở Than Uyên là 192,4mm
(1966), Sìn Hồ 188,2 mm (1969), Mù Căng Chải 228,6 mm (1992), Bản
Củng 157,9 mm (1966), Tam Đờng 157mm.
Lợng ma trung bình tháng tại các trạm đại biểu trên lu vực Nậm Mu
Đơn vị : (mm)
Trạm
Sìn Hồ

Tà Tủ
Tam Đờng
Bình L
Nậm Cuội
Quỳnh Nhai
Mù
Chải

Căng

Than Uyên
Bản Củng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

TB năm

44,2

48,2

75,6

17
9

330

506

597

473

242

148

80,5

43,1

2767,0

32,7

39,3

52,9

15
0

257

406

430

400

201

127

79,4

32,1

2209

40,3

44,0

80,2

16
5

35
5

468

553

34
7

190

145

77,4

33,1

2499

38,6

46,1

73,9

15
6

30
7

481

583

35
1

124

90,0

42,5

28,9

2322

25,9

37,5

70,9

13
8

21
3

318

395

33
2

180

94,7

48,9

30,8

1884

25,9

32,2

60,0

13
9

21
6

307

339

31
4

150

79,2

41,1

20,4

1724,8

27,1

35,4

66,6

12
8

22
2

349

388

32
5

126

68,5

33,6

18,8

1791,6

29,8

37,4

66,1

15
3

23
8

390

404

36
1

134

71,6

40,0

22,4

1945,4

31,1

31,1

57,4

14
8

24
0

334

364

33
7

147

65,9

41,1

20,5

1816,1

trang 16


Mờng Trai

Mờng Mít

24,7

19,9

67,4

17
0

25
2

387

404

50
0

143

66,9

45,
7

19,9

2101

26,8

33,2

38,4

11
9

26
5

315

385

41
5

200

76,6

48,9

10,4

1933,2

Lợng ma ngày lớn nhất ứng thiết kế trạm Than Uyên, Mù Căng Chải
Trạm tính toán
0,02%
496
492

Mù Căng Chải
Than Uyên

0,1%
390
386

Lợng ma thiết kế (mm)
0,5%
1%
5%
299
265
194
296
264
197

10%
167
171

Số ngày ma ứng với từng cấp lợng ma trung bình từng tháng trong

năm tại trạm Bản Củng
Đơn vị : (ngày)
TB
năm

Trạm

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

0,0mm
(5-10) mm
(1020)mm
(2040)mm
>40mm

28
2

24
2

25
3

19
4

16
5

12
7

10
7

12
7

19
5

24
4

26
2

28
2

242
50

1

1

2

2

3

3

3

3

2

1

1

0

21

0
1

0
1

0
1

1
3

2
3

1
3

2
4

2
3

0
2

0
1

0
1

0
1

7
24

3.2.4. Bốc hơi.
Phân phối lợng bốc hơi lu vực thuỷ điện Bản Chát
Đơn vị : (mm)
Đặc Trng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

TB
năm

Zpiche

62,
5

78,
5

112

101

79,
5

55,
6

49,
9

55,
8

63,9

66,3

58,
2

58,
5

842,1

Zmặt nớc

76,9

97

138

124

98

68,5

61,4

68,7

78,6

81,6

71,7

72,0

1036

Tổn
Z

39,2

49,2

70,4

63,3

49,8

34,9

31,3

35,0

40,1

41,6

36,5

36,7

589,1

thất

trang 17

Chơng 4: Tài liệu dân sinh kinh tế
Lào Cai là một tỉnh miền núi vùng cao, biên giới, thuộc vùng Đông Bắc
Việt Nam có vị trí đặc biệt quan trọng về an ninh, quốc phòng và quan
hệ kinh tế đối ngoại.
+Phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam Trung Quốc.
+Phía Đông giáp tỉnh Hà Giang.
+Phía Nam giáp tỉnh Yên Bái.
+Phía Tây giáp tỉnh Sơn La và Lai Châu.
Tổng diện tích tự nhiên 8049,54 (km 2), bao gồm hai thị xã, tám huyện
với 180 phờng xã - trong đó: 120 xã vùng cao có rất nhiều khó khăn. Đến
năm 1998 dân số trung bình toàn tỉnh khoảng 60,8 vạn ngời, mật độ 75
ngời/km2. Trên địa bàn hiện có 27 dân tộc cùng sinh sống trong đó:
64,8% là dân tộc ít ngời. Tổng số lao động của tỉnh: 266874 ngời, chiếm
48% dân số. Lao động kỹ thuật chỉ chiếm 8,2% lao động xã hội, lao
động nữ chiếm tỷ lệ 51,5% tổng số lao động của tỉnh .
Hơn 80% dân số của tỉnh Lào Cai có nguồn kinh tế chủ yếu là Nông
Lâm Nghiệp. Tổng GDP trên đầu ngời bình quân 107USD/ngời năm .
Trình độ dân trí nói chung thấp, chỉ có 48,7% dân số từ 5 tuổi trở lên
biết đọc, biết viết. Các cơ sở hạ tầng nh trờng học, trạm xá còn rất ít
và nghèo nàn.
Một điều đáng lu ý là có một bộ phận dân c không nhỏ còn đang du
canh du c hay định canh du c gây nhiều ảnh hởng xấu tới môi trờng, kinh
tế, xã hội. Vì vậy, cần phải có kế hoạch xây dựng các công trình thuỷ lợi,
thuỷ điện để cấp nớc cho nông nghiệp, sinh hoạt. Xây dựng các cơ sở hạ
tầng khác để tập trung và ổn định đời sống nhân dân thì mới giải quyết đợc hiện tợng du canh du c hiện nay .

trang 18

Phần Ii: Tính toán Thuỷ năng
Chơng 1:những vấn đề chung
1.1. Các thông số chủ yếu.
Mục đích của tính toán thủy năng là từ tài liệu Thuỷ văn, khí tợng Thuỷ
văn, địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình, tình hình địa chất,
địa chất thuỷ văn, các đặc trng lòng hồ, tính toán để xác định các thông
số cơ bản sau:
- Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT).
- Mực nớc chết ( MNC ), hay là độ sâu công tác (hct).
- Công suất bảo đảm (Nbđ).
- Công suất lắp máy (Nl m).
- Điện lợng bình quân nhiều năm (Enn).
- Số giờ lợi dụng công suất lắp máy (h).
- Cột nớc lớn nhất (H max ).
- Cột nớc nhỏ nhất (H min ).
- Cột nớc bình quân gia quyền (H bq ).
- Cột nớc tính toán (H tt ).
Từ những thông số tính toán thuỷ năng làm cơ sở cho việc tính toán
chọn thiết bị cho nhà máy thuỷ điện, xác định kích thớc nhà máy thuỷ
điện, công trình thuỷ công và các vấn đề có liên quan khác.
1.2. Chọn tuyến đập và Phơng pháp khai thác thuỷ năng.
1.2.1. Chọn tuyến đập.
Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất vùng công trình, tôi đa ra hai
phơng án tuyến đập, đó là phơng án tuyến II và III để so sánh chọn phơng án.
Tuyến II ở thợng lu đoạn tuyến có toạ độ tim tuyến đập nh sau.
Toạ độ
Điểm
X
Y
D1

2419484,64 378956,32
D2
2418558,15 378675,33
Tuyến III cách tuyến II khoảng 700(m) về phía hạ lu có toạ độ tim
tuyến đập nh sau.
Toạ độ
Điểm
X
Y
D3
2419037,22 379461,12
trang 19


D4
2418239,84 378665,75
Trên cơ sở các tài liệu địa hình, địa chất tôi có một số nhận xét về các
phơng án tuyến công trình nh sau.
- Các phơng án tuyến đập đều có phần lòng sông hẹp, hai bờ có độ
dốc lớn, hình thái các phơng án tuyến đập không có sự khác biệt lớn. Phơng án tuyến đập III do nằm cuối đoạn tuyến nên có địa hình ở khu vực
hạ lu bờ phải thoải hơn đáng kể so với tuyến đập II.
- Các phơng án tuyến đập nằm trong vùng phân bố của đá phun trào
riolit, chatxit, octophia hệ tầng văn chấn, riêng vai trái tuyến III có một
phần nằm trong đá xâm thực granit hệ tầng phù sa phìn. Bên bờ phải
tầng phong hoá của hai tuyến khá dầy, đối với tuyến II là 10 ữ 30 (m), đối
tuyến III là 10 ữ 50 (m). Trên quan điểm địa chất công trình, về cơ bản
hai tuyến nh nhau, nhng tuyến III có bề rộng lòng sông lớn hơn, tầng
phong hoá vai phải dầy hơn và do đó chiều dài tuyến lớn hơn đáng kể.
- Do chênh lệch cao độ đáy sông giữa đầu và cuối đoạn tuyến không
đáng kể, cho nên với cùng MNDBT, chiều cao đập của các phơng án

tuyến đập là không có sự khác biệt đáng kể. Dung tích hồ chứa với cùng
mực nớc xấp xỉ nhau, nên về mặt năng lợng các tuyến chênh lệch nhau
không đáng kể.
- Về điều kiện thi công, hai tuyến đều có hai bờ khá giống nhau, nên
việc bố trí các đờng thi công đến các cao trình về cơ bản nh nhau.
Tóm lại, về điều kiện địa chất, thi công, năng lợng của cả hai tuyến là
tơng tự nhau, nhng do tuyến III dài hơn, nên khối lợng thi công lớn hơn,
tiến độ thi công chậm hơn. Qua những phân tích trên tôi lựa chọn tuyến
II để tính toán.
1.2.2. Chọn phơng thức khai thác thuỷ năng.
Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất tuyến II của TTĐ L 2 cho thấy
địa chất tại tuyến đập phù hợp với khả năng xây dựng đập cao để tạo cột
nớc, hơn nữa địa hình có khả năng tạo hồ chứa và khi tăng MNDBT thì
không phải làm đập phụ. Mặt khác, độ dốc đáy sông hạ lu tơng đối nhỏ
cho nên việc lợi dụng độ dốc lòng sông để tạo ra cột nớc địa hình là
không kinh tế. Vì vậy với TTĐ L2 tôi chọn phơng thức khai thác thủy năng
kiểu đập và nhà máy thuỷ điện kiểu sau đập.
1.3. Chọn mức bảo đảm tính toán.
1.3.1. Khái niệm về mức bảo đảm tính toán.
Trạm thuỷ điện luôn phụ thuộc vào tình hình nguồn nớc. Trong điều
kiện thuỷ văn thuận lợi, trạm làm việc bình thờng; gặp mùa rất kiệt, lu lợng rất nhỏ, công suất của trạm sẽ giảm; nếu lũ rất to, trạm kiểu đập cột
nớc thấp cũng có thể bị giảm công suất do chênh lệch mực nớc thợng hạ
lu bị giảm đáng kể.
Để đánh giá khả năng cung cấp điện của trạm thuỷ điện ngời ta dùng
khái niệm mức bảo đảm tính toán nó đợc biểu thị theo công thức sau:
P=

Thời gian làm việc binh thờng
ì 100%
Tổng thời gian vận hành

trang 20


ý nghĩa của biểu thức trên là trong suốt thời gian làm việc (vận hành),
TTĐ sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thờng trong P% tổng thời gian, còn
(100-P)% thời gian không thể cung cấp đầy đủ công suất và điện lợng do
tình hình thủy văn bất lợi.
Khi ta chọn mức bảo đảm thấp thì công suất của TTĐ tăng, dẫn đến
công suất lắp máy của TNĐ giảm, làm cho tổng đầu t vào hệ thống giảm
nhng thời gian phá hoại tăng, thiệt hại do mất điện lớn. Do đó việc chọn
mức bảo đảm tính toán phải thông qua phân tích kinh tế. Việc phân tích
kinh tế gặp rất nhiều khó khăn, vì vậy để chọn mức bảo đảm tính toán ta
phải dựa trên các qui phạm hiện hành.
1.3.2. Chọn mức bảo đảm tính toán cho TTĐ L 2.
Theo tiêu chuẩn TCXD VN 285:2002, cấp công trình đợc xác định nh
sau:
- Cụm công trình đầu mối:
Đập đặt trên nền đá cứng, với chiều cao lớn nhất trên 100(m), cấp
công trình là cấp I. Theo TCXD VN 285:2002, tần suất lu lợng, mực nớc
lớn nhất để tính toán thiết kế công trình chính là 0,1%, tần suất lũ kiểm
tra là 0,02%.
- Nhà máy thuỷ điện .
Trạm thuỷ điện L 2 có công suất lắp máy khoảng 200MW, cấp công
trình là cấp II, do đó theo TCXD VN 285:2002 ta có mức bảo đảm tính
toán cho công trình là 90%.

Chơng 2: xác định các thông số chủ yếu của trạm thuỷ điện
2.1. Xác định mực nớc dâng bình thờng.
2.1.1. Khái niệm (MNDBT).

MNDBT là một thông số quan trọng của TTĐ, đây là mực nớc cao
nhất trong hồ ứng với các điều kiện thuỷ văn và chế độ làm việc bình thờng nh đã tính toán. Mực nớc dâng bình thờng có ảnh hởng quyết định
đến dung tích hồ chứa, cột nớc, lu lợng, điện lợng hàng năm của TTĐ. Về
mặt công trình, nó quyết định đến chiều cao đập, quy mô công trình xả
lũ.
2.1.2. Các yếu tố ảnh hởng đến MNDBT.
1. Quan hệ giữa lợi ích với MNDBT.
trang 21


Đối với các ngành lợi dụng tổng hợp khi MNDBT tăng thì V hi tăng dẫn
đến lợi ích cho các ngành cấp nớc, phòng lũ, giao thông thuỷ và nuôi
trồng thuỷ sản tăng.
Đối với lợi ích về phát điện khi MNDBT tăng thì công suất của TTĐ
ban đầu tăng nhanh, nhng khi MNDBT tăng đến một giới hạn nào đó thì
độ tăng công suất của TTĐ giảm mạnh vì khi đó lợng nớc sử dụng để
phát điện tăng không nhiều và vị trí của TTĐ chuyển dần xuống làm việc
phần thân của biểu đồ phụ tải.
MNDBT
Nty

Nty

Nty

Biểu đồ quan hệ giữa MNDBT với chỉ tiêu năng lợng
2. Quan hệ giữa chi phí với MNDBT.
Khi MNDBT càng tăng thì vốn đầu t và chi phí hàng năm của TTĐ
cũng tăng nhanh vì:
- Khối lợng đập tăng nhanh.

- Khi đập càng cao thì chi phí vào xử lý nền đập càng lớn.
- Ngập lụt phía thợng lu tăng nhanh dẫn đến đền bù vào việc di dân
tái định c, môi trờng cũng tăng lên.
MNDBT

MND
Ktđ

MND
Ktđ

Ktđ

trang 22


Biểu đồ quan hệ giữa chi phí với MNDBT
2.1.3. Các bớc xác định MNDBT .
- Xác định giới hạn trên MNDBT max và giới hạn dới MNDBTmin của
MNDBT.
MNDBTmax đợc xác định trên cơ sở phân tích điều kiện địa hình, địa
chất, môi trờng.
MNDBTmin đợc xác định theo yêu cầu tối thiểu của các ngành LDTH.
- Giả thiết các phơng án MNDBT trong giới hạn từ
MNDBTminữMNDBTmax.
- Với mỗi phơng án MNDBT ta sẽ xác định đợc mực nớc chết, công
suất tất yếu, công suất lắp máy tối u của TTĐ: MNC0 , Nty0 , Nlm0 .
- MNDBT đợc xác định trên cơ sở phân tích kinh tế, vì vậy ta phải xác
định đợc công trình thay thế hoặc giá của điện năng bảo đảm và điện
năng thứ cấp.

- Xác định đợc giá trị thu nhập ròng (ENPV) cho từng phơng án
MNDBT .
ENPV = B C =

N

bt ct

(1 + i )
t =1

t

Trong đó :
B : thu nhập của công trình quy về thời điểm hiện tại. Thời

điểm hiện tại có thể là lúc bắt đầu xây dựng công trình hoặc khi kết thúc
việc xây dựng công trình. Trong phân tích kinh tế B chính là chi phí quy
về hiện tại của công trình thay thế hoặc là tổng giá trị kinh tế của điện
năng bảo đảm và điện năng thứ cấp quy về hiện tại.
C : chi phí trực tiếp vào việc xây dựng công trình quy về thời
điểm hiện tại .
- Phơng án MNDBT đợc chọn là phơng án cho NPV max.
Trong đồ án này tôi đợc giao nhiệm vụ tính toán với MNDBT = 475 (m).
2.2. Xác định mực nớc chết.
2.2.1. Khái niệm (MNC).
MNC là mực nớc thấp nhất của hồ chứa trong điều kiện làm việc bình
thờng của hồ chứa. Khoảng cách từ MNDBT đến MNC gọi là độ sâu
công tác của hồ chứa (h ct). Phần dung tích nằm giữa MNDBT và MNC
gọi là dung tích hữu ích của hồ chứa (Vhi). Phần dung tích nằm dới MNC

gọi là dung tích chết(Vc).
2.2.2. Các yếu tố ảnh hởng đến MNC.
1. Quan hệ giữa lợi ích với MNC.
Đối với các ngành lợi dụng tổng hợp (LDTH): khi h ct tăng thì Vhi tăng
làm cho lợi ích của các ngành LDTH phía hạ lu tăng, đối với các ngành
LDTH phía thợng lu thì chỉ có ngành nuôi trồng thuỷ sản là có lợi, còn các
ngành khác không có lợi.
trang 23


Đối với phát điện : ban đầu khi h ct tăng thì điện năng bảo đảm tăng,
nhng nếu tiếp tục tăng hct đến một giá trị nào đó thì điện năng bảo đảm
sẽ giảm. Mặt khác, nếu dới TTĐ thiết kế có một số TTĐ nằm trong hệ
thống bậc thang thì độ sâu công tác của hồ trên càng lớn càng làm tăng
sản lợng điện của các hồ dới.
2. Quan hệ giữa chi phí với MNC.
Khi thay đổi hct thì vốn đầu t vào đập dâng, công trình xả lũ, di dân tái
định c không thay đổi vì MNDBT = const, chỉ có phần vốn đầu t vào
cửa lấy nớc, nhà máy, thiết bị, đờng ống thay đổi, nhng thay đổi không
đáng kể so với tổng vốn đầu t vào công trình.
2.2.3. Xác định MNC khi đã biết trớc MNDBT.
Qua sự phân tích trên, ta thấy phải phân tích tính toán kinh tế kỹ thuật
có xét tới mọi ảnh hởng của sự biến đổi độ sâu công tác ở trạm thiết kế
và các trạm trong hệ thống bậc thang để xác định độ sâu công tác có lợi
nhất. Trong thiết kế sơ bộ, ta xác định h ct có lợi nhất theo tiêu chuẩn điện
lợng bảo đảm lớn nhất.
1. Xác định độ sâu công tác cho phép hctcf.
a. Xác định độ sâu công tác (hct) theo điều kiện làm việc của turbin:
Theo công thức kinh nghiệm thì:
Khi : Hmax < 170 m thì hTBct = 40% . Hmax

Hmax > 170 m thì hTBct = 30% . Hmax
Trong đó :
Hmax là cột nớc lớn nhất của TTĐ
Hmax = MNDBT Zhl(Qmin)
Qmin: Lu lợng nhỏ nhất chảy qua tổ máy về hạ lu. Sơ bộ có
thể lấy Qmin bằng lu lợng nhỏ nhất của liệt năm tính toán:
Qmin = 14,25 ( m3/s).
Tra quan hệ Qhl~Zhl ta đợc:
Zhl(Qmin) =367,7 (m).
Hmax = 475 367,7 = 107,3 (m) .

hTBct = 40%.107,3 = 42,92 (m).
Chọn hTBct = 43 (m).
b. Xác định hctcf theo điều kiện bồi lắng (tuổi thọ của công trình).

trang 24


MNDBT

MNC
d2
Zbc

D
d1

Hàng năm lợng bùn cát lắng đọng xuống lòng hồ là W bl = 1,22.106
(m3/năm). Lợng bùn cát bồi lắng trong thời gian đời sống kinh tế của
công trình là:

Wbc = Wbl .Tkt
Trong đó : Tkt là đời sống kinh tế của công trình (chọn Tkt = 100 năm).
Wbc = 122.106 (m3)
Tra quan hệ W = f(z) ta có cao trình bùn cát bồi lắng : Z bc = 409 (m).
Theo điều kiện bồi lắng ta có :
hblct = MNDBT (Zbc + d1 + D + d2)
Trong đó:
hblct - Độ sâu công tác cho phép theo điều kiện bồi lắng hồ chứa.
d1- khoảng cách đảm bảo không cho bùn cát chảy vào đờng ống.
d2 - khoảng cách đảm bảo không cho không khí lọt vào đờng ống.
D - Chiều cao của cửa lấy nớc.
Chọn sơ bộ : d1 = 3 (m) , d2 = 2 ( m ).
Chiều cao cửa lấy nớc xác định theo công thức sau .
D=

4Q T max
Vcv

Trong đó : Vcv : vận tốc trong cửa lấy nớc , chọn Vcv = 0,7 (m).
QTmax : lu lợng lớn nhất chảy trong một đờng ống.
Q T max =

Q TD max
Z

Z : số tổ máy của TTĐ. Sơ bộ chọn z = 2.
QTĐ max : lu lợng lớn nhất của TTĐ . Sơ bộ lấy:
QTĐ max = 3.( Qtnmk +

QTĐ max = 3.( 29,38 +

Vhi
K.2,62.10 6

)

1721.10 6
) = 370 (m3/s).
7.2,62.10 6

trang 25