Thiết kế hồ chứa nước đá vách – PA1

LỜI CẢM ƠN
Với đề tài: “ Thiết kế hồ chứa nước Đá Vách – PA1”, sau thời gian 14 tuần
làm đồ án tốt nghiệp, với sự hướng dẫn nhiệt tình, khóa học của thầy giáo TS Lê
Văn Thịnh cùng sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của
mình.
Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng nghiên cứu, vận dụng kiến thức đã
học, tham khảo các tài liệu có liên quan, các quy trình, quy phạm hiện hành ….học
hỏi những kinh nghiêm quý báu của thầy cô hướng dẫn đề hoàn thanh tốt đồ án.
Quá trình làm đồ án thực sự giúp me tổng hợp nâng cao kiến thức nắm bắt được
những kiến thức đã học trong thời gian ngồi trên giảng đường đại học và những nội
dung cơ bản trong việc thiết kế một công trình thủy lợi.
Tuy nhiên trong thời gian làm đồ án có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên
em chưa giải quyết được hết các trường hợp trong thiết kế công trình thủy lợi. Chắc
chắn trong đồ án này không tránh khỏi sai sót, vì vậy em kính mong được sự thông
cảm của các thầy cô giáo, sự chỉ bảo, bổ sung những phần thiếu sót để đồ án tốt
nghiệp của em được hoàn thiện hơn.Giúp em bổ sung kiến thức, nâng cao hiểu biết
để có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ sau khi tốt nghiệp ra trường .
Để đạt được kết quả này, em đã được các thầy cô trong trường ĐHTL, từ các
thầy ở các bộ môn cơ học cơ sở đến các thầy cô ở các môn chuyên ngành dạy bảo
tận tình. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Thủy Công
và đặc biệt là thầy giáo Ts Lê Văn Thịnh đã tận tình hướng dẫn tạo mọi điều kiện để
em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 03 tháng 1 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đồng Mạnh Quang

1

PHẦN I TÀI LIỆU CƠ BẢN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Vị trí địa lý
Hồ Đá Vách được xây dựng trên Nghĩa Phương thuộc địa phận xã Nghĩa
Phương, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang, cách thị trấn Lục Nam khoảng 12,0 km
về phía Đông - Đông Nam, phía Bắc giáp đường 293.
Vị trí lưu vực giới hạn từ :
106o27'07" đến 106o29'50" kinh độ Đông
21o13' 30" đến 21o15'35" vĩ độ Bắc.
Khu hưởng lợi vùng dự án có vị trí địa lý như sau:
21°16′10″ ÷ 21°17′50″ vĩ độ Bắc
106°26′50″ ÷ 106°30′10″ kinh độ Đông.
Ranh giới khu tưới được xác định như sau:
Phía Bắc giáp xã Trường Giang và bờ tả sông Lục Nam.
Phía Nam giáp dãy núi Tây Ngải.
Phía Đông giáp xã Vô Tranh.
Phía Tây giáp xã Cường Sơn và Huyền Sơn.
Khu hưởng lợi vùng dự án thuộc địa bàn của 8 thôn: Mã Tẩy, Thôn Dùm, Đồng
Man, Tân Hương, Làng Quỷnh, làng Cầu Gạo, làng ứng Hoè, Làng Chí Yên.
1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo
a. Vùng lòng hồ và đầu mối.
Đá Vách là dòng suối nhỏ bắt nguồn ở độ cao >500m vùng Đá Vách và Trại
Xoan của núi Tây Ngải, núi Bà thuộc dãy Huyền Đinh - Yên Tử, chảy theo hướng
Nam Bắc vào Ngòi Gừng - một phụ lưu cấp 1 của sông Lục Nam.
Lưu vực Đá Vách thuộc vùng đồi núi, có độ dốc lưu vực lớn, diện tích đồi
núi chiếm khoảng 3/5 diện tích.
2
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Khu vực tuyến công trình là vùng đồi núi thấp có độ cao trung bình từ 130 ~
150m.
Địa hình vùng đầu mối rất hẹp và dốc. Hai vai đập có độ dốc từ 400÷500.
b. Khu tưới.
Khu tưới Hồ Đá Vách có cao độ thấp dần theo hướng từ phía Nam xuống
phía Bắc. Địa hình khu tưới không dốc lắm, vùng cao nhất có cao trình +22,0m,
vùng thấp nhất có cao trình +6,0m.
Các đặc trưng lưu vực tính đến tuyến đập được xác định như sau:

Lưu vực
Suối Mỡ

Diện tích
F (km2)

Chiều dài
sông Ls(km)

10,2

4,95

Độ dốc sông Độ dốc sdốc
Js(%o)
Js(%o)
24,85

Độ cao
nguồn
536 m

3
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng quan hệ Z - V, Z - F - Tuyến 1
F (104m2) V (103m3)

Số TT

Z (m)

1

92

0.00

2

93

3

F (104m2) V (103m3)

Số TT

Z (m)

0.0

16

107

11.80

672.4

0.07

0.2

17

108

12.89

795.8

94

0.09

1.0

18

109

14.49

932.7

4

95

0.13

2.1

19

110

16.10

1085.5

5

96

0.16

3.6

20

111

18.40

1257.9

6

97

1.92

12.4

21

112

21.10

1455.3

7

98

2.85

36.1

22

113

24.30

1682.1

8

99

3.68

68.6

23

114

28.20

1944.3

9

100

4.51

109.5

24

115

32.30

2246.6

10

101

5.55

159.7

25

116

36.81

2591.9

11

102

6.40

219.4

26

117

40.01

2975.9

12

103

7.50

288.8

27

118

43.65

3394.1

13

104

8.45

368.5

28

119

47.85

3851.4

14

105

9.60

458.7

29

120

51.56

4348.3

15

106

10.68

560.1

30

121

55.39

4883.0

4
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng quan hệ Z ~ V, Z ~ F - tuyến 2

F (104m2) V (103m3)

Số TT

Z (m)

F (104m2)

V (103m3)

0.0

16

108

11.75

666.8

0.05

0.2

17

109

12.82

789.7

95

0.08

0.8

18

110

14.45

925.9

4

96

0.12

1.8

19

111

16.05

1078.4

5

97

0.15

3.1

20

112

18.32

1250.1

6

98

1.90

11.7

21

113

21.01

1446.6

7

99

2.80

35.1

22

114

24.25

1672.7

8

100

3.60

67.0

23

115

28.15

1934.4

9

101

4.50

107.4

24

116

32.26

2236.3

10

102

5.50

157.3

25

117

36.75

2581.1

11

103

6.39

216.7

26

118

39.95

2964.5

12

104

7.45

285.9

27

119

43.51

3381.6

13

105

8.40

365.1

28

120

47.80

3838.0

14

106

9.50

454.5

29

121

51.50

4334.4

15

107

10.62

555.0

30

122

55.25

4868.0

Số TT

Z (m)

1

93

0.00

2

94

3

5
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


1.3 Tình hình khí tượng thủy văn :
Các trạm đo thuỷ văn thuộc khu vực trạm nghiên cứu thực nghiệm Sơn Động nằm
phía Đông Bắc lưu vực từ 30 ~ 35km, có tài liệu đo đạc dòng chảy không dài từ
năm 1969 đến năm 1975, 1978 ~ 1982 nhưng khá đồng bộ và có độ tin cậy cao. Các
trạm đo có diện tích không lớn, xấp xỉ diện tích lưu vực thiết kế, có điều kiện hình
thành dòng chảy tương tự, đó là một thuận lợi cho tính toán thiết kế. Các yếu tố đo
đạc khí tượng thuỷ văn được thống kê trong bảng 3

Bảng 3. Cỏc trạm đo đạc thuỷ văn
TT

Trạm đo

F ( km2 )

Thời gian đo

Các yếu tố đo đạc

1

Vực Ngà

53,1

1969 - 1975

Lưu lượng, mực nước,mưa

2

Đá Cổng

125,0

1969 - 1975

Lưu lượng, mực nước,mưa

3

Làng Gà

23,7

1969 - 1975

Lưu lượng, mực nước,mưa

4

Làng Bài

29,9

1969 - 1975

Lưu lượng, mực nước,mưa,bùn cát

5

Suối Mây

9,86

68,77 - 1982

Lưu lượng, mực nước,mưa,bùn cát

6

Lục Nam

1932 - 1979

Mực nước

- Các đặc trưng khí tượng:
Lưu vực nằm trong miền nhiết đới ẩm, giú mựa. Độ ẩm trung bỡnh trờn 81%, lớn
nhất vào cỏc thỏng mựa mưa độ ẩm trung bỡnh từ 82 ~ 86%. Mựa mưa bắt đầu từ
thỏng V đến thỏng IX, lượng mưa chiếm khoảng 76% lượng mưa năm, mựa khụ bắt
đầu từ thỏng X đến thỏng IV năm sau.
Bảng 4. Độ ẩm tương đối (% ) trung bỡnh thỏng và năm An Chừu
Thỏn
g

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII
I

IX

X

XI

XII

Nă
m

%

78`

80

82

81

79

82

82

86

84

82

79

77

81

6
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng 5. Lượng mưa trung bình tháng và năm An Chừu và Lục
Nam
Thỏn
g

I

II

III

IV

LNam

16
.5

15
.4

35
.1

97. 161 217 232 239 159
41
.4
.6
.9
.5
.8

21
.3

23
.9

AnCh
ừu

V

VI

VII

VII
I

IX

X

XI

XI
I

Nă
m

91.
16

25
.9

11

133
4.

40 106 181 230 288 293 178 104
.9
.9
.2
.1
.4
.1
.3
.9

29
.5

24
.4

152
2

Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm là 992 mm ( đo bằng ống Piche ), cao
nhất là vào tháng V, thấp nhất vào tháng I,II
Bảng 6 Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm ( Piche )
Tháng
Z mm

I

II

III

71.1 62.7 74.7

IV
87

V

VI

111 97.7

VII

VIII

IX

X

XI

95 81.1 71.8 81.3 79.7

XII
79

Năm
992.

7
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 22,6o C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất vào
tháng VI tháng VII, nhiệt độ cao nhất là 39,1o C (tháng 5 năm 1966), nhiệt độ trung
bình thấp nhất vào tháng I, thấp nhất là -2,8oC xuất hiện vào tháng I năm 1974. Bình
quân một năm có 1 ngày có sương muối.

Bảng 7. Nhiệt độ không khí trung bình, lớn nhất và nhỏ nhất tháng và năm
Tháng

I

II

III

IV

V

XII

Năm

Tbình

15.0 16.5 19.8 23.7 27.0 27.9 28.2 27.4 26.2 23.4 19.7 16.4

22.6

Max

31.6 35.3 36.0 37.0 39.1 37.8 38.7 36.6 35.8 34.7 33.4 30.3

39.1

66

NN

Min

-2.8

2.0

5.1

10.6 15.6 17.9 21.1 21.1 14.5

Năm

74

74

NN

72

NN

IX

73

67

67

VIII

69

84

83

VII

Năm

69

66

VI

66

63

66

X

XI

66

74

NN

66

8.0

3.6

-1.2

-2.8

78

75

73

74

8
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Gió mạnh nhất đạt trên 20 m/s xuất hiện ở nhiều hướng, nhiều năm, tốc độ
gió trung bình là 1,1m/s.
Bảng 8. Tốc độ gió trung bình, lớn nhất tháng và năm
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

Tbình

1.0

1.1

1.2

1.4

1.4

1.2

1.2

0.9

0.9

0.9

0.9

Max

12

16

>20

>20

>20

>20

>20

>20

>20

>20

>20

15

>20

Hướng

nh

ne

ne

nh

nh

nh

nh

nh

nh

nw

ne

ne

nh

Năm

nn

62

74

nn

nn

nn

nn

nn

64

63

77

nn

nn

XII

Năm

1.0

1.1

Vận tốc gió bình quân lớn nhất 14,2 m/s
Vận tốc gió lớn nhất 20 m/s .
Bảng 9

Số giờ nắng ( ngày ) trung bình nhiều năm

Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Nắng

2.30

1.81

1.86

3.19

6.05

5.82

6.42

5.25

5.37

4.93

4.54

3.92

Bảng 10:

Các đặc trưng dòng chảy thiết kế của công trình

Đặc trưng thống kê

Lưu lượng ứng với các tần suất

Qo m3/s

Cv

Cs

Q25%

Q50%

Q75%

0,216

0,49

0,98

0,27

0,199

0,14

9
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Phân phối dũng chảy năm thiết kế tần suất 85% được xỏc định theo dạng phân phối
điển hỡnh của Suối Mỡ, chọn điển hỡnh bất lợi và cú lượng dũng chảy trung bỡnh
xấp xỉ lượng dũng chảy 85% là năm 1977 ta có bảng 11.
Bảng 11
Thán
g
γ%

1

Phân phối dũng chảy năm thiết kế tần suất 85% ( l/s )

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Nă
m

0.02 0.01 0.01 0.02
0.04
0.03 0.01 0.01
1
2
6
2 0.117
0 0.567 0.062 0.082
0
5
7 1.00

Q85 38.2 23.1 29.2 40.3 212.6 75.5 1027.9 111.8 154.2 54.4 27.2 30.2
%
9
8
3
2 0
8
5
7
2
2
1
3 140

Bảng 12. Đường quá trình lũ kiểm tra và lũ thiết kế
Qđến (m3/s) ( P= 0,2%)
∆t = 1344 giây
0
59.7
119.4
179.1
238.8
298.5
268.7
238.8
209
179.1
149.3
119.4

89.55
59.7
29.85
Đường quan hệ H ~Qhạ lưu
Bảng 13- Kết quả tính Đường H ~ Q hạ lưu hồ Đá Vách
Độ dốc sông:
Z

0.009

ω

χ

Hệ số nhám
C

0.03
R

Q

10
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


92

20.99

38.8

30.089

0.541

24.069

93

72.67

66.24

33.852

1.0971

104.44

94

159.11

104.94

35.728

1.5162

162.05

96

396.57

136.76

39.805

2.8998

2550.1

98

689.41

165.97

42.262

4.1538

5633.5

100

1036.2

195.18

44.027

5.3091

9972.5

102

1429.7

217.7

45.615

6.5673

15855

104

1862.5

240.22

46.895

7.7533

23072

106

2333.9

261.4

48.011

8.9283

31763

108

2839.2

281.25

49.004

10.095

41937

110

3377.7

301.09

49.873

11.218

53528

11
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


- Dòng chảy bùn cát :
Độ đục bùn cát bình quân đo được trung bình năm ở Làng Bài là ρ = 130 g/m3. Do vậy
lượng ngậm cát của Nghĩa Phươnglà:
-Lưu lượng bùn cát lơ lửng là:
R = ρ. Q (kg/s x10-3)
Wll = Rx31,5x0,70x106 kg/năm.
Xét tới:
-Lưu vực thuộc vùng đồi núi, sông ngắn, các sườn dốc chảy trực tiếp vào sông, độ
dốc sườn dốc và độ dốc lòng sông lớn. Do đó lượng bùn cát di đẩy W dđ lấy bằng 30% tổng
lượng bùn cát lơ lửng.
- Một phần bùn cát lơ lửng hạt nhỏ chảy theo dòng chảy xuống hạ lưu, ước tính
khoảng 20%.
Như vậy thể tích bùn cát lắng đọng hàng năm là:
0,8 * Wll + Wdd

γc

Vbc =
γc - Dung trọng bùn cát lấy bằng 0,85T/m3 ta được kết quả tính toán như bảng sau:
Bảng 14 - Lượng bùn cát và dung tích bùn cát Đá Vách
Đặc trưng
Trị số

gr/m3

Q (m3/s)

R (kg)

130

0.216

0.0281

Wll(T/n) Wdđ(T/n) Wbc(T/n) Vbc(m3/n)
884.5

265.4

973.0

1295.2

Dòng chảy năm thuộc loại trung bình. Mô đuyn dòng chảy bình quân nhiều năm Mo
= 21,2l/s.km2 . Mùa lũ kéo dài từ tháng V đến tháng IX hàng năm, lớn nhất vào 3
tháng VII, VIII, IX. Lượng dòng chảy các tháng mùa lũ chiếm từ 82 ~ 85% lượng
dòng chảy trong năm. Mùa cạn từ tháng X đến tháng IV năm sau, chiếm từ 15 ~
18% dòng chảy năm, kiệt nhất là vào tháng I, II, III.
1.4 Điều kiện địa chất:
Hồ Đá Vách dự định xây dựng nằm trong khu vực cấu tạo địa chất tương đối phức
tạp. Theo các kết quả đã được nghiên cứu, đất đá khu vực này được xếp trong tầng
An Châu có tuổi Trias hệ tầng Mẫu Sơn, bao gồm cát bột kết xen kẹp sạn sỏi kết
màu nâu đỏ, nâu vàng. Đến giai đoạn đầu kỷ Jura vùng này chịu tác động của hoạt
12
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


động tạo núi Indoxini do đó đất đá bị uốn nếp, vò nhàu. Dưới tác dụng của các quá
trình phong hoá đất đá lại tiếp tục bị phá huỷ với mức độ tương đối phức tạp, cần
khảo sát bổ sung để làm sáng tỏ.
Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của Viện Vật lý địa cầu, khu vực xây dựng nằm
trong vùng có động đất cấp 7/12 với tần suất 150 năm 1 lần.
A. Các vấn đề địa chất công trình của hồ chứa.
1.Vấn đề mất nước của hồ chứa.
Hồ Đá Vách nằm trong vùng có cấu tạo địa chất tương đối phức tạp. Bờ hồ và đáy
hồ được cấu tạo là các đá cát bột kết xen kẹp sét kết, sỏi cuội kết mức độ phong hoá
nhẹ. Phủ phía trên là các lớp tàn tích, sườn tích, thành phần là sét pha màu nâu, nâu
vàng, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng đến cứng, chứa dăm sạn, bề dày khoảng 1 m đến 3
m, có hệ số thấm nhỏ (10-4 cm/s đến 10-5 cm/s) tác dụng chống thấm cho bờ và đáy
hồ. Chúng tôi không phát hiện thấy dấu hiệu của các đứt gẫy nên hồ chứa không có
khả năng thấm mất nước.

2.Vấn đề ngập và bán ngập.
2.1. Ngập:
Dung tích của hồ chứa khoảng 2,2 triệu m3. Hồ chứa dạng phân nhánh kéo dài, diện
tích vùng ngập trong lòng hồ là 31,55ha (ứng với MNDBT). Tuy nhiên trong vùng
ngập chỉ có 40 hộ dân cư sinh sống dưới hình thức hợp đồng bảo vệ rừng với lâm
trường hoặc tự khai hoang và ngôi đền Trần, còn lại phần lớn diện tích là cây công
nghiệp và cây ăn quả nên hiện tượng ngập ít gây ảnh hưởng cho dân sinh kinh tế và
môi trường.
2.2. Bán ngập:
Xung quanh bờ hồ, sườn núi có độ dốc khá lớn, mực nước ngầm nằm sâu nên vùng
bán ngập khá nhỏ, hơn nữa trong khu vực lòng hồ không có khu dân sinh kinh tế
hoặc công trình nào quan trọng, vì vậy vấn đề bán ngập xem như không gây thiệt
hại.
2.3. Các vấn đề khác.
13
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Hồ chứa nước không lớn, lớp phủ bao quanh bờ hồ là sét pha kết cấu chặt. Thảm
thực vật phát triển khá rậm rạp vì thế bờ hồ ít có khả năng gây mất ổn định. Tuy
nhiên bờ hồ có độ dốc khá lớn nên có khả năng gây ra những hiện tượng sạt lở nhỏ
và bồi lắng nhưng khối lượng không lớn.
Trong lòng hồ không có các loại đất đá đặc biệt, các mỏ khoáng sản, vì thế chất
lượng nước trong hồ có thể ít bị thay đổi.
B. Điều kiện địa chất công trình của cụm công trình đầu mối.
B.1. Phương án tuyến I.
1. Điều kiện địa hình, địa mạo.
Đập dâng phương án tuyến I dự kiến xây dựng theo hướng Tây Bắc - Đông Nam,

tại nơi lũng suối mở rộng, mặt cắt có dạng không đối xứng, lòng suối uốn cong bất
lợi cho vấn đề ổn định của đập. Địa hình hai bên vai đập có dạng xâm thực bóc
mòn. Bờ trái, cách mép nước khoảng 10 m vách đá dốc đứng cao khoảng 20 m. Bờ
phải là sườn dốc với độ dốc lớn khoảng 400 - 450. Địa hình tích tụ chỉ phát triển
dưới lòng suối, lớp hỗn hợp cuội sỏi và cát hạt vừa, thô phân bố ở tầng trên cùng
của lòng suối với bề dày khoảng 4m và mỏng dần về 2 phía bờ suối. Tiếp ngay dưới
lớp này là lớp á sét vừa ÷ nhẹ, màu xám, xám nâu lẫn dăm sạn, trạng thái nửa cứng
÷ cứng, chặt vừa ÷ chặt. Dăm sạn thành phần là cát bột kết, cứng chắc, hàm lượng
dăm sạn tăng dần theo chiều sâu. Nguồn gốc pha tàn tích (deQ). Diện phân bố của
lớp gặp ở khu vực lòng suối, bề dày khoảng 6,1m và cũng mỏng dần về hai bên bờ
suối. Cao trình lòng suối khoảng +92,5m.
Nước được trữ trong một thung lũng hẹp, bao quanh là các dãy núi cao nằm liên
tiếp có độ cao trên cao trình mực nước dâng của hồ khá nhiều. Trong khu vực lòng
hồ không có các khe hẻm liên thông sang thung lũng bên cạnh nên không cần đập
phụ giữ nước.

14
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Đường vào vị trí tuyến đập là đường mòn do dân mở. Vào những ngày mưa đường
rất khó đi, địa hình khu vực khảo sát rất dốc, lòng suối gồm nhiều đá tảng lớn. Nhìn
chung địa hình khu vực không thuận lợi cho công thiết kế và thi công xây dựng
công trình.
2. Điều kiện cấu trúc địa chất.
Từ kết quả khảo sát ngoài thực địa và thí nghiệm mẫu trong phòng, đất đá trong khu
vực cụm công trình đầu mối phương án tuyến I được chia thành các lớp từ trên
xuống dưới như sau:

- Lớp 1: Tàn tích sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng phía dưới
cứng lẫn dăm sạn.
Lớp này phân bố gần như rộng khắp trong khu vực khảo sát, tại lòng suối không
có mặt lớp đất này. Lớp đất này nằm trên cùng, bề dày của lớp biến đổi từ 1.0 m
đến 1.6 m, bề dày trung bình khoảng 1.5 m. Thành phần là đất sét pha màu nâu
đỏ, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng, đáy lớp cứng lẫn dăm sạn, hàm lượng sạn
tăng dần theo chiều sâu, trên mặt lớp có chứa hữu cơ.
Các tính chất cơ lý của lớp số 1 cho trong bảng 2.2.
Bảng 2.2 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 1
TT

Tên chỉ tiêu

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

1

Hàm lượng hạt sét

P

%

18.0

2

Hàm lượng hạt dăm sạn

P

%

15.0

3

Độ ẩm tự nhiên

W

%

17.6

4

Khối lượng thể tích tự nhiên

γn

g/cm3

1.80

5

Khối lượng thể tích ướt

γư

g/cm3

1.91

6

Khối lượng thể tích khô

γk

g/cm3

1.62

15
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


∆

g/cm3

2.68

Độ ẩm giới hạn chảy

Wc

%

33.8

9

Độ ẩm giới hạn dẻo

Wd

%

20.4

10

Chỉ số dẻo

Id

%

13.4

11

Độ sệt

B

-0.21

12

Hệ số rỗng

ε0

0.65

13

Độ lỗ rỗng

n

%

39.4

14

Độ bão hoà

G

%

72.6

15

Lực dính kết

C

kG/cm2

0.23

16

Góc ma sát trong

ϕ

độ

16015'

17

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/kG

0.043

18

Hệ số thấm

K

cm/s

1.6x10-5

7

Tỷ trọng

8

- Lớp 2: Bồi tích cát, sỏi, cuội màu xám vàng, xám đen kết cấu chặt vừa đến
chặt.
Lớp số 2 chỉ phân bố ở lòng suối, bề dày của lớp biến đổi phức tạp, bề dày trung
bình khoảng 4,2m. Thành phần không đồng nhất bao gồm cát hạt trung, sỏi,
cuội, màu xám vàng, xám đen kết cấu chặt vừa đến chặt, độ mài tròn từ trung
bình đến cao. Càng xuống sâu hàm lượng sỏi cuội càng tăng, kích thước hạt
càng lớn, có nơi tới 20cm. Kết quả thí nghiệm cho trong bảng 2.3.
Bảng 2.3 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 2
TT

1
2

Chỉ tiêu
Thành phần hạt (%)
Tỷ trọng (g/cm3)

Sỏi, cuội

Cát

36.5
-

63.5
2.66

3

Dung trọng chặt nhất (g/cm3)

-

1.90

4

Dung trọng xốp nhất (g/cm3)

-

1.32

5

Dung trọng viên sỏi (g/cm3)

2.49

-

16
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


6
7

Độ lỗ rỗng (%)
Hệ số rỗng

-

45.6
0.837

8
9

Hệ số rỗng ở trạng thái xốp nhất
Hệ số rỗng ở trạng thái chặt nhất

-

1.004
0.405

10

Độ chặt tương đối

-

0.278

11

Góc nghỉ khô αk

-

36000'

12

Góc nghỉ ướt αư

-

28000'

- Lớp 3 Tàn tích: Sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng phía dưới cứng lấn
dăm sạn.
Lớp số 3 nằm trực tiếp dưới lớp số 2, diện phân bố nhỏ hẹp, chỉ bắt gặp tại lòng
suối. Bề dày của lớp trung bình khoảng 6.1 m, thành phần là đất sét pha màu xám
nâu trạng thái nửa cứng, phía dưới đáy lớp cứng chắc lẫn dăm sạn, hàm lượng dăm
sạn tăng theo chiều sâu. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý cho trong bảng 2.4.

17
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng 2.4 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 3
TT

Tên chỉ tiêu

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

1

Độ ẩm tự nhiên

W

%

22.29

2

Khối lượng thể tích

γn

g/cm3

1.95

3

Khối lượng thể tích khô

γk

g/cm3

1.6

4

Tỷ trọng

∆

g/cm3

2.69

5

Hệ số rỗng

ε0

6

Độ rỗng

n

%

41.18

7

Độ bão hoà

G

%

85.78

8

Giới hạn chảy

Wch

%

43.69

9

Giới hạn dẻo

Wd

%

26.89

10

Chỉ số dẻo

Id

%

16.82

11

Độ sệt

B

12

Lực dính đơn vị

C

kG/cm2

0.309

13

Góc ma sát trong

ϕ

độ

17025'

14

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/kG

0.021

15

Hệ số thấm

k

cm/s

2.5x10-5

0.70

-0.28

- Lớp 4: Đá cát bột kết xen kẹp sỏi sạn kết màu nâu đỏ, nâu vàng, tím gan gà
mức độ phong hoá vừa đến nhẹ

18
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3

Đây là lớp đá trầm tích có diện phân bố rộng khắp trong khu vực khảo sát. Cao
độ mặt lớp biến đổi theo bề mặt địa hình. Lớp này nằm gần mặt đất, dưới lòng
suối có nơi đá lộ ra trên mặt hoặc bị phủ bởi lớp bồi tích lòng suối. Đá có màu
nâu đỏ, nâu vàng, tím gan gà, cấu tạo lớp, kiến trúc hạt, cường độ tương đối cao,
các khe nứt thường được lấp nhét bởi sét pha màu vàng nhạt. Kết quả phân tích
các chỉ tiêu cơ lý mẫu đá cho các giá trị trung bình trong bảng 2.5.
Bảng 2.5 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 4
Loại đá
Chỉ tiêu cơ lý
Cát kết

Sỏi, sạn kết

Dung trọng khô (g/cm3)

2.62

2.59

Tỷ trọng (g/cm3)

2.69

2.67

Hệ số rỗng

0.035

0.027

Độ lỗ rỗng (%)

3.4

2.7

Mức hút nước (%)

0.54

0.61

Khô (kG/cm2)

513.5

556.8

Bão hoà (kG/cm2)

468.2

512.3

Khô (kG/cm2)

53.1

57.2

Bão hoà (kG/cm2)

50.5

53.3

50.2

56.9

36005'

42025'

45.6

50.1

34010'

38055'

0.94

0.95

Cường độ kháng nén

Cường độ kháng kéo

Cường độ kháng cắt khô

Cường độ kháng cắt bão hoà

C (kG/cm2)
ϕ (độ)
C (kG/cm2)
ϕ (độ)

Hệ số biến mềm
3. Điều kiện địa chất thuỷ văn.
19
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Phần lớn các hố khoan không gặp nước dưới đất, chỉ gặp nước dưới đất tại một
số hố khoan dưới lòng suối. Nước dưới đất chứa trong lớp trầm tích ven suối.
Tại các hố khoan ở lòng suối, mực nước ngầm xuất hiện khá nông, cách mặt đất
khoảng từ 1.5 m đến 2.0 m. Để xác định tính thấm của đất đá, chúng tôi tiến
hành thí nghiệm đổ nước trong hố đào, trong hố khoan và ép nước thí nghiệm
trong hố khoan. Kết quả được trình bày trong bảng sau:
Bảng 2.6 - Kết quả đổ nước thí nghiệm trong các hố đào
STT

Lớp số

Hố đào

K (cm/s)

1

3

HĐ1

4.1x10-4

2

3

HĐ2

4.5x10-3

3

3

HĐ3

5.3x10-4

4

3

HĐ4

3.2x10-3
2.16x10-3

Trung bình

Bảng 2.7 - Kết quả đổ nước thí nghiệm trong các hố khoan
Lưu lượng tổn hao
q (l/ph)

Hệ số thấm theo lưu
lượng ổn định K (cm/s)

HK4

1.40

1.39x10-4

4

HK5

1.10

1.45x10-4

4

HK6

1.17

1.56x10-4

1.22

1.47x10-4

STT

Lớp số

Hố khoan

1

4

2
3

Trung bình

20
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng 2.8 - Kết quả thí nghiệm ép nước trong hố khoan
STT

Lớp số

Hố khoan

Lượng hấp thụ đơn vị
q (l/ph.m)

Hệ số thấm K(cm/s)

1

4

HK1

0.110

2.5x10-4

2

4

HK2

0.088

2.0x10-4

3

4

HK3

0.065

1.5x10-4

0.088

2.0x10-4

Trung bình

Công tác ép nước thí nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn ngành: 14TCN 83-91
Theo tiêu chuẩn ngành 14TCN 83-91, thì lớp số 4 thuộc loại thấm nước yếu.
B.2. Phương án tuyến II.
1. Điều kiện địa hình, địa mạo.
Tuyến đập phương án II kéo dài theo hướng Đông Bắc- Tây Nam, gần như vuông
góc với dòng suối. Tại vị trí dự định đặt tuyến đập, mặt cắt lũng suối thu hẹp có
dạng đối xứng. Hai bên vai đập là dạng địa hình xâm thực bóc mòn, sườn khá dốc
với góc khoảng 30o - 400. Lòng suối rộng khoảng 6m đến 8m, lớp bồi tích lòng suối

khá dày gồm có cát pha, cuội, sỏi và đá tảng.
Địa mạo khu vực được chia làm 2 dạng chính:
Dạng địa mạo bóc mòn: Chiếm phần lớn diện tích khu vực, cấu tạo nên dạng địa
mạo này là các dãy núi đá cao, sườn dốc, che phủ phía trên mặt là tầng tàn tích.
Dạng địa mạo tích tụ: Phân bố hạn hẹp trong khu vực lòng suối và chân núi, địa
hình khá bằng phẳng, cấu tạo nên dạng địa mạo này là trầm tích lòng suối gồm cát
pha, sỏi, cuội.

21
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Nước được trữ trong một thung lũng hẹp, bao quanh các dãy núi cao nằm liên
tiếp có độ cao trên cao trình mực nước dâng của hồ khá nhiều. Trong khu vực
lòng hồ không có khe hẻm liên thông sang thung lũng bên cạnh nên không cần
đập phụ để giữ nước.
2. Điều kiện cấu trúc địa chất.
Từ kết quả khảo sát ngoài thực địa và thí nghiệm mẫu trong phòng, đất đá trong khu
vực được chia thành các lớp từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1: Tàn tích sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng phía dưới
cứng lẫn dăm sạn.
Lớp này phân bố rộng khắp trên các sườn núi, tại lòng suối không có mặt lớp đất
này. Lớp đất này nằm trên cùng, bề dày của lớp biến đổi từ 1.2 m đến 2.7 m, bề dày
trung bình khoảng 2.0 m. Thành phần là đất sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng
thái dẻo cứng đáy lớp trạng thái cứng lẫn dăm sạn, hàm lượng sạn tăng dần theo
chiều sâu, trên mặt lớp có chứa hữu cơ. Các tính chất cơ lý của lớp số 1 cho trong
bảng 2.9.

22
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Bảng 2.9 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 1

23
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


Tên chỉ tiêu

TT

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

1

Hàm lượng hạt sét

P

%

15.0

2

Hàm lượng hạt dăm sạn

P

%

30.0

3

Độ ẩm tự nhiên

W

%

14.4

4

Khối lượng thể tích tự nhiên

γn

g/cm3

1.80

5

Khối lượng thể tích ướt

γư

g/cm3

1.94

6

Khối lượng thể tích khô

γk

g/cm3

1.70

7

Tỷ trọng

∆

g/cm3

2.68

8

Độ ẩm giới hạn chảy

Wc

%

35.1

9

Độ ẩm giới hạn dẻo

Wd

%

22.8

10

Chỉ số dẻo

Id

%

12.3

11

Độ sệt

B

-0.62

12

Hệ số rỗng

ε0

0.60

13

Độ lỗ rỗng

n

%

36.5

14

Độ bão hoà

G

%

68.5

15

Lực dính kết

C

kG/cm2

0.15

16

Góc ma sát trong

ϕ

độ

18030'

17

Hệ số nén lún

a1-2

cm2/kG

0.055

18

Hệ số thấm

K

cm/s

5.0x10-3

24
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3


- Lớp 2: Bồi tích cát, sỏi, cuội màu xám vàng, xám trắng, xám đen, kết cấu chặt
vừa đến chặt
Lớp số 2 phân bố dọc lòng suối, bề dày của lớp biến đổi phức tạp, bề dày trung bình
khoảng 4.5 m và mỏng dần về hai bên bờ suối. Thành phần của lớp không đồng

nhất bao gồm cát hạt trung, sỏi, cuội màu xám vàng, xám trắng, xám đen, kết cấu
chặt vừa đến chặt, độ mài tròn từ trung bình đến cao. Càng xuống sâu hàm lượng
sỏi cuội càng tăng, kích thước hạt càng lớn, có hạt tới 50cm, cứng chắc. Kết quả thí
nghiệm cho trong bảng 2.10.
Bảng 2.10 - Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý lớp 2
TT
1

Chỉ tiêu
Thành phần hạt (%)

Sỏi, cuội

Cát

45.2

54.8

2

Tỷ trọng (g/cm3)

-

2.66

3

Dung trọng chặt nhất (g/cm3)

-

1.90

4

Dung trọng xốp nhất (g/cm3)

-

1.32

5

Dung trọng viên sỏi (g/cm3)

2.50

-

6

Độ lỗ rỗng (%)

-

45.6

7

Hệ số rỗng

-

0.837

8

-

1.012

9

Hệ số rỗng ở trạng thái xốp
nhất
Hệ số rỗng ở trạng thái chặt

-

0.417

10

nhất
Độ chặt tương đối

-

0.284

11

Góc nghỉ khô αk

-

34040'

12

Góc nghỉ ướt αư

-

27020'

- Lớp 3 Tàn tích: Sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng phía dưới cứng lấn
dăm sạn.
Lớp số 3 nằm trực tiếp dưới lớp số 2, diện phân bố nhỏ hẹp, chỉ bắt gặp tại lòng
suối. Bề dày của lớp trung bình khoảng 6.2 m, thành phần là đất sét pha màu xám
nâu trạng thái nửa cứng, phía dưới đáy lớp cứng chắc lẫn dăm sạn, hàm lượng dăm
sạn tăng theo chiều sâu. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý cho trong bảng 2.11
25
Sinh viên: ĐỒNG MANH QUANG

Lớp: 54C-TL3