Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh bà nà

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP
NƯỚC KHU VỰC ĐỈNH BÀ NÀ. .................................................................................2
1.1. Giới thiệu chung . .................................................................................................2
1.2. Phạm vi, địa điểm và điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng . ..............................2
1.2.1 Vị trí địa lý ......................................................................................................2
1.2.2. Địa hình khu vực Bà Nà ................................................................................3
1.3. Hiện trạng cấp hệ thống cấp nước khu vực đỉnh Bà Nà . .....................................3
1.3.1. Trạm xử lý cấp nước......................................................................................3
1.3.2. Nguồn nước thô .............................................................................................3
1.3.3. Mạng lưới phân phối .....................................................................................4
1.4. Hiện trạng khu vực xây dựng công trình . ............................................................5
1.4.1. Vị trí xây dựn lòng hồ- đập tràn dâng nước ..................................................5
1.4.2. Vị trí xây dựng các trạm bơm và tuyến đường ống bơm ..............................5
1.5. Dự báo nhu cầu sử dụng nước . ............................................................................5
1.6. Mục tiêu đầu tư xây dựng . ...................................................................................5
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN......................................6
2.1. Nhiệm vụ tính toán . .............................................................................................6
2.2. Tình hình lưới trạm và quan trắc . ........................................................................6
2.2.1. Tài liệu khí tượng ..........................................................................................6
2.2.2. Tài liệu đo dòng chảy ....................................................................................6
2.3. Mô hình thủy văn phân bố tất định-mike she . .....................................................7
2.4 . Tính toán lưu lượng lũ tại khu vực công trình. ...................................................8
2.4.1. Mưa ngày max. .............................................................................................8
2.4.2. Các đặc địa hình thủy lý của lưu vực ............................................................9
2.4.3. Tính toán lưu lượng lũ thiết kế ......................................................................9


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

2.5. Tính toán cân bằng nước đến và nước dùng ......................................................10
2.5.1. Lưu lượng dòng chảy đến và lưu lượng cần ................................................10
2.5.2. Xác định dung tích lòng hồ và MNDBT .....................................................12
CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH.................................................13
3.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng công trình đập dâng ngăn lấy nước . ...................13
3.2. Giải pháp kết cấu công trình . .............................................................................13
3.2.1. Đập tràn .......................................................................................................13
3.2.2. Trạm bơm chính ..........................................................................................13
3.2.3. Các trạm bơm trung gian .............................................................................14
3.2.4. Hệ thống đường ống bơm nước thô.............................................................14
3.2.5. Hệ thống điện điều khiển và vận hành ........................................................15
3.2.6. Trạm biến áp 400KVA và hệ thống điện hạ thế ..........................................15
3.2.7. Hệ thống chống sét đánh và nối đất an toàn ................................................15
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THỦY LỰC ......................................................................16
4.1. Tính toán thủy lực đập tràn . ..............................................................................16
4.1.1 Chỉ tiêu thiết kế và nội dung tính toán cơ bản ..............................................16
4.1.3. Kiểm tra khả năng tháo cửa vào ..................................................................16
4.1.4 Tính toán tiêu năng sau tràn ......................................................................17
4.2. Tính toán thủy lực ống đẩy của máy bơm. .........................................................21
4.2.1. Xác định đường ống kinh tế của máy bơm .................................................21
4.2.2 Chọn loại ống ............................................................................................21
4.2.3. Lựa chọn vị trí đặt các tổ máy bơm .............................................................21
4.2.4. Lựa chọn loại máy bơm và các thông số kỹ thuật .......................................22
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH ...........................23
5.1. Tính toán kiểm tra ổn định cho đập tràn . ..........................................................23
5.1.1. Nội dung kiểm tra ........................................................................................23
5.1.2. Trường hợp kiểm tra. ...................................................................................23
5.1.3. Các chỉ tiêu thiết kế. ....................................................................................23
5.1.4. Lực tác dụng lên tràn. ..................................................................................23
5.1.5. Kiểm tra ổn định lật của tràn .......................................................................25

5.1.6. Kiểm tra ổn định trượt của tràn. ..................................................................25
5.1.7. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền. ......................................................25
5.2. Tính toán kiểm tra ổn định cho nhà máy bơm ...................................................26
5.2.1. Nội dung kiểm tra ........................................................................................26
5.2.2. Trường hợp kiểm tra. ...................................................................................26
5.2.3. Các chỉ tiêu thiết kế. ....................................................................................26


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

5.2.5 Lực tác dụng lên nhà trạm ............................................................................27
5.2.6. Kiểm tra ổn định lật của nhà trạm ...............................................................30
5.2.7. Kiểm tra ổn định trượt của nhà trạm. ..........................................................30
5.2.8. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền. ......................................................30
5.3. Đường ống dẫn nước thô D150 . ........................................................................32
5.3.1. Các thông số đường ống ..............................................................................32
5.3.2. Tải trọng. .....................................................................................................32
5.3.3. Sơ đồ và kết quả tính toán ...........................................................................33
5.3.4. Các đặc trưng hình học của đường ống. ......................................................33
5.3.5. Kiểm tra khả năng chịu lực của đường ống.................................................34
5.3.6. Kiểm tra độ võng đường ống. ......................................................................34
CHƯƠNG 6. THÔNG SỐ PHỤ TẢI & THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM ..........35
6.1. Các thông số về phụ tải và các yêu cầu công nghệ vận hành. ............................35
6.1.1. Mô hình cấp nước thô ..................................................................................35
6.1.2. Các yêu cầu về công nghệ vận hành ............................................................35
6.2. Các thiết bị điều khiển trong tủ điều khiển . ......................................................36
6.2.1. Xác định phụ tải tính toán của từng trạm (tủ điện) .....................................36
6.2.2 Chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ ............................................................36
CHƯƠNG 7. ..................................................................................................................48
HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TIÊN ĐẠO CÔNG NGHỆ PHÁT XẠ SỚM NLP 110-15,

NỐI ĐẤT AN TOÀN ĐIỆN & CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN DEHN . .....................48
7.1. Thiết bị chống sét phát xạ sớm tia tiên đạo ESE NLP 1100-15 . .......................48
7.1.1. Thiết bị thu sét NLP 1100. ..........................................................................48
7.1.2. Cáp dẫn sét ..................................................................................................50
7.1.3. Bộ đếm sét CDR 2000 .................................................................................51
7.1.4. Hộp kiểm tra tiếp địa ...................................................................................51
7.2. Hệ thống nối đất chống sét & nối đất an toàn điện . ..........................................51
7.2.1. Hệ thống nối đất chống sét gồm có .............................................................51
7.2.2. Hệ thống nối đất an toàn điện ......................................................................53
7.3. Chống sét lan truyền nguồn điện . ......................................................................55
7.3.1. Sự cần thiết về chống sét lan truyền. ...........................................................55
7.3.2. Giải pháp chống sét lan truyền ....................................................................56
7.3.3. Tính chọn các thiết bị chống set lan truyền .................................................58
CHƯƠNG 8 . BIỆN PHÁP VÀ TIẾN ĐỘ THI CÔNG ...............................................64
8.1. Tổ chức thi công . ...............................................................................................64
8.1.1. Mặt bằng và công trình phục vụ thi công ....................................................64


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

8.1.2. Nguồn vật liệu xây dựng .............................................................................64
8.2. Yêu cầu kỹ thuật thi công ...................................................................................64
8.2.1.Công tác dẫn dòng thi công đập tràn ............................................................64
8.2.2. Công tác đào, đắp đất ..................................................................................65
8.2.3. Công tác bê tông ..........................................................................................65
8.3. Trình tự thi công. ................................................................................................66
8.3.1. Thi công đập tràn .........................................................................................66
8.3.2. Thi công nhà trạm bơm chính .....................................................................66
8.3.3. Thi công các nhà trạm trung gian ................................................................66
8.3.4. Thi công lắp đặt máy bơm, đường ống bơm ...............................................66

8.4.2. Bảo vệ môi trường và an toàn lao động ......................................................67
8.4.3. Vật liệu phục vụ thi công.............................................................................67
CHƯƠNG 9 . .................................................................................................................68
CHUYÊN ĐỀ : THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM & HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ..........68
9.1. Khái quát hệ thống cấp nước khu vực đỉnh Bà Nà . ...........................................68
9.1.1. Trạm xử lý cấp nước....................................................................................68
9.1.2. Nguồn nước thô ...........................................................................................68
9.1.3. Mạng lưới phân phối ...................................................................................68
9.1.4. Dự báo nhu cầu sử dụng nước .....................................................................70
9.2. Thiết kế hệ thống bơm . ......................................................................................70
9.2.1. Lựa chọn phương thức bơm ........................................................................70
9.2.2. Vị trí đặt các nhà máy bơm .........................................................................71
9.2.3. Lựa chọn hãng máy bơm và tính toán số lượng máy bơm trong từng
giai đoạn ................................................................................................................72
9.2.4. Tính toán xác định đường kính ổng đẩy của máy bơm ...............................73
9.2.5. Xác định tổn thất cột nước đường ống mỗi trạm bơm ................................75
9.2.6. Lựa chọn máy bơm và các thông số kỹ thuật máy bơm ..............................78
9.2.7. Xác định kích thước nhà máy bơm..............................................................81
9.3. Thiết kế hệ thống điều khiển . ............................................................................86
9.3.1. Mô hình hệ thống cấp nước thô ...................................................................86
9.3.2. Các yêu cầu về công nghệ vận hành ............................................................86
9.3.3. Phương án khởi động máy bơm ..................................................................87
CHƯƠNG 10. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA DỰ ÁN ...................88
10.1. Các tác động có lợi . .........................................................................................88
10.2. Các tác động có hại ..........................................................................................88
CHƯƠNG 11. KIẾN NGHỊ & KẾT LUẬN .................................................................89


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................90
1. Tài liệu Tiếng Việt .................................................................................................90
2. Tài liệu nước ngoài ................................................................................................91


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

MỞ ĐẦU

Khu du lịch sinh thái Bà Nà-Suối Mơ thuộc địa phận huyện Hòa Vang, thành phố
Đà Nẵng, cách trung tâm thành phố khoảng 20km về phía tây. Nằm ở đồi núi cao
+1453m, khí hậu quanh năm mát mẻ, nhiệt độ trung bình vào mùa hè khoảng 18 0C, Bà
Na-Suối Mơ là khu du lịch sinh thái nghĩ dưỡng lý tưởng ở miền Trung. Đến đây bạn
sẽ được chiêm ngưỡng cáp treo đạt 4 kỷ lục thế giới và tận hưởng cảm giác bồng bềnh
trên mây khói khi đi trên cáp treo.
Với việc khu du lịch sinh thái Bà Nà-Suối Mơ ngày càng mở rộng và phát triển
nhiều loại hình du lịch khác nhau đặt ra nhiều vấn đề khác nhau để đảm bảo phục vụ
tốt cho khách du lịch. Một trong những yếu tố quan trong hàng đầu là hệ thống cấp
nước cho khu vực đỉnh Bà Nà. Theo báo cáo sơ bộ từ Bộ phận Hạ tâng- Công ty CP
Dịch vụ Cáp treo Bà Nà cho ta thấy việc gia tăng nhu cầu sử dụng nước từ 855m3/ngđ
lên 1645 m3/ngđ khi đi vào sử dụng các hạng mục công trình của khu Làng Pháp, khu
Lâu Đài và Khu M’Galary. Để đáp ứng nhu cầu đó, Công ty CP Du lịch Cáp treo Bà
Nà tiến hành nâng cấp cải tạo hệ thống cấp nước cho khu vực đỉnh Bà Nà.
❖ Mục tiêu của đề tài :
- Khảo sát hiện trường, thu thập số liệu thủy văn, dòng chảy trong khu vực, phân
tích tính toán để xác định vị trí xây dựng một đập ngăn nước nhằm đảm bảo
nguồn nước phục vụ cấp nước cho toàn thể quần thể khu du lịch Ba Nà.
- Nâng cấp cải tạo hệ thống cấp nước khu vực đỉnh Bà Nà lên 2000m3/ngđ.
❖ Phương pháp nghiên cứu.
- Dự án được tiến hành nghiên cứu theo các phương pháp luận của khoa học về

nguồn nước dựa trên đặc điểm tự nhiên khu vực. Riêng các đặc trưng về tính
toán khí tượng thủy văn sử dụng phương pháp tương tự thủy văn kết hợp với các
mô hình thủy văn tất định, bán phân bố MIKE NAM, HEC-HMS, SWAAT,
WATFLOOL…
- Các đặc trưng thủy văn thiết kế sử dụng phương pháp thống kế xác suất và
phương pháp phân tích nguyên nhân hình thành.
- Các công tác tính toán chuyên nghành khác về thủy lực, kết cấu, ổn định…Phân
tích tính toán chuyên ngành theo các phần mềm trên máy tính tự lậy.
❖ Cấu trúc đồ án tốt nghiệp.

1


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP
NƯỚC KHU VỰC ĐỈNH BÀ NÀ.

1.1. Giới thiệu chung .
Dự án Khu du lịch sinh thái Bà Nà- Suối Mơ do Công ty CP Du lịch Cáp treo Bà
Nà làm chủ đầu tư nằm trên đỉnh núi cao +1453m, các trung tâm thành phố Đà Nắng
20km.
Dự án Bà Nà – Suối Mơ có thể chia thành 02 khu vực chính :
- Khu vực chân núi Bà Nà : Khu vực các nhà ga đi,bãi đổ xe, khối văn phòng và
các hạng mục phụ trợ
- Khu vực đỉnh Bà Nà : Có tổng diện tích 219ha, bao gồm các nhà ga đến của các
tuyến cáp, khu vui chơi giải trí, nhà hàng khách sạn, khu bán lẻ, khu lưu trú nhân
viên.
- Được xây dựng và đi vào khánh thành từ năm 2004, đến nay, khu du lịch sinh
thái Bà Nà – Suối mơ đã phát triển không ngừng, trở thành điểm du lịch nổi

tiếng trong nước cũng như quốc tế.
1.2. Phạm vi, địa điểm và điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng .
1.2.1 Vị trí địa lý
Khu vực Bà Nà- Núi Chúa nằm ở 15055’ đến 16008’độ vĩ bắc ; 107048’ đến 108005’
độ kinh đông, với tổng diện tích tự nhiên khoảng 43,327ha.
- Phía bắc giáp khu vực rừng đặc dụng nam Hải Vân.
- Phía nam giáp huyện Đại Lộc với các sông Túy Loan và sông Lỗ Đông.
- Phía tây giáp lâm trường sông Côn và tỉnh Thừa Thiên Huế.

Hình 1.1. Bản đồ hành chính Thành Phố Đà Nẵng
2


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

1.2.2. Địa hình khu vực Bà Nà
Bà Nà là một vùng đồi núi cao, với địa hình khá phức tạp, bị chia cắt bằng
nhiều khe suối nhỏ. Phía Tây Bắc có đỉnh khe Kha To cao 1038m ,khe Bao Cao 982m
chạy theo hướng Tây- Đông. Dãy Cà Nhông nối từ đỉnh khe Xương (1150m), theo
hướng Tây- Đông, tạo thành các khe suối chảy theo hướng Bắc-Nam.
Phía nam là ngọn núi Bà Nà (1482m), có hình dạng gần tròn, tạo nhiều khe suối
ở 3 phía : Phía đông có những mảnh suối đổ ra sông Túy Loan, phía tây có các nhánh
suối đổ ta sông Vàng, phía nam các nhanh suối đổ ra sông Lỗ Đông, phía bác có một
dòng sông chính nói với đỉnh khe Xương của núi Cà Dong.
Địa hình Bà Nà- Núi Chúa khá phúc tạp, bị chia cắt mạnh theo chiều dài của
sườn núi, độ dốc sườn núi khá lớn- phổ biến từ 25 đến 350.
Với địa hình núi cao, dốc, lại bị chia cắt về 3 phía : băc, tây và đông bắc, nên
chế độ khí hậu ở đây khá đặc sắc và khác biệt nhiều với khí hậu các vùng trong cùng
một vĩ tuyến và cũng khác biệt khá nhiều so với khí hậu nội thành Đà Nẵng.
Bà Nà- Núi Chúa nằm về phía tây- tây nam Đà Nẵng nên có những đặc điểm

chung của khí hậu Đà Nẵng là cùng chịu ảnh hưởng của chế độ hoàn lưu, có cũng chế
độ khí hậu nhiệt đới gió mùa. Một năm có một mùa mưa và một mùa ít mưa, có một
nền nhiệt độ và bức xạ nhiệt cao. Tuy nhiên, đây là một vũng núi có độ cao trung bình
trên 1000m, riêng khu khai thác du lịch có độ cao gần 1500m, vì vậy chế độ bức xạ,
nhiệt độ, mưa và gió ở đây có nhiều điểm khác biệt so với khu vực đồng bằng ven biển
của Đà Nẵng.
1.3. Hiện trạng cấp hệ thống cấp nước khu vực đỉnh Bà Nà .
1.3.1. Trạm xử lý cấp nước
Hiện có hai trạm xử lý nước với công suất xử lý mỗi trạm là 30m3/h : Trạm Gia Long
và Trạm Miếu Bà.
1.3.2. Nguồn nước thô
Nguồn nước thô 02 trạm xử lý nước cấp được lấy từ nguồn nước mặt từ 03 đập thuộc
lưu vực Suối Mơ lân cận gồm :
- Đập Gia Long : Diện tích vùng chứa 25x30=750m2,chiều cao đập 2.7m. Thể
tích điều hòa 2025m3. Công suất tính toán 50m3/ngđ.
- Đập Pháp : Diện tích 40x50=200m2, chiều cao đập 4m. Thể tích điều hòa
8000m3. Công suất tính toán : 150m3/ngđ. Tuy nhiên trên thực tế nếu 15 ngày
không mưa thì chỉ có thể áp cung cấp được 50m3/ ngđ.
- Đập Vọng Nguyệt : diện tích 30x50 = 1500 m2,chiều cao đập 1.8m . Thể tích
điều hòa 2700 m3. Công suất tính toán : 550m3/ ngđ. Tuy nhiên trên thực tế nếu
15 ngày không có mưa thì chỉ có thể cung cấp được 400m3/ ngđ.
3


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Việc sử dụng nguồn nước ngầm bổ sung cho nguồn nước thô xem ra khó khăn và chưa
được đề cập đến trong các nghiên cứu trước đây.
1.3.3. Mạng lưới phân phối
Mạng lưới được kết nối bởi cả 02 trạm xử lý Gia Long và Miếu Bà và một hệ

thống nhằm đảm bảo an toàn dùng nước. Chất liệu ống nước sử dụng đa dạng : HDPE,
PPR, thép tráng kẽm. Ống trục chính sử dụng lớn nhât có đường kính D100 xem ra hơi
bé so với yêu cầu :
Việc kiểm soát lưu lượng tiêu dùng được thực hiện theo từng khu với các đồng hồ đo
đếm lưu lượng, số liệu đo đếm được thực hiện liên tục đến thời điểm hiện tại.
Bảng 1.1. Bảng các thông số đo đếm các điểm tiêu dùng tháng 8/2015
STT

TÊN CÔNG TRÌNH

m3/ngđ

m3/tháng

GHI CHÚ

1

Khu tâm linh

12

372

2

Khu làng Pháp

231

7161

3

KS Morin

34

1054

4

Nhà hàng Morin

47

1457

5

Club + FEC

240

7440

6

Vườn hoa

32

992

7

Ga 2

7

217

8

Ga 3

7

217

9

Hầm rượu

7

217

10

Nhà hàng Dumer

27

837

11

Nhà Chùa

0

320

12

Ga 7

6

186

13

Ga 8

4

124

14

KS Debay

9

279

15

Hoàng Lan 1

68

2108

16

Hoàng Lan 2

22

682

17

Biệt thự Hoàng Lan

7

217

18

Lán trại công nhân

54

1674

19

M’Galary

Đang xây dựng

20

Khu Lâu đài

Đang xây dựng

Đang xây dựng

4


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

1.4. Hiện trạng khu vực xây dựng công trình .

1.4.1. Vị trí xây dựn lòng hồ- đập tràn dâng nước
Khu vực dự kiến xây dựng hồ nước để cung cấp nước cho khu vực Bà Nà có
địa hình tương đối dốc : tuy nhiên tại vị trí dự kiến xây dựng nằm ngay ngã ba suối, có
mặt bằng tương đối rộng ; diện tích khoảng 500m2.
Cao độ tự nhiên khu vực lòng hồ từ + 783,0m đến + 784,0m ; tuy nhiên trong
lòng hồ có nhiều đá lăng , đá tảng có đường kính từ 1,0 đến 2,5m ; cao từ 0,5m đến
1,5m ; sẽ chiếm hết dung tích hồ; vì vậy cần phải phá hết các hòn đá tảng đó để tăng
dung tích hồ.
1.4.2. Vị trí xây dựng các trạm bơm và tuyến đường ống bơm
Địa hình từ đỉnh Bà Nà đến vị trí dự kiến xây dựng hồ chứa nước và đập tràn có
độ dốc tương đối lớn; độ chệnh từ đỉnh Bà Nà ( đồi Vọng Nguyệt ) đến lòng hồ
H= 514,0 m; khoảng cách L=1500m ( đo trên bản vẽ chủ đầu tư cung cấp );
Dọc theo tuyến, hầu như không có vị trí nào có mặt bằng nằm ngang, độ dốc địa hình
>300 ; cây cối rậm rạp ; do vậy công tác thi công trên tuyên sẽ gặp nhiều khó khăn.
1.5. Dự báo nhu cầu sử dụng nước .
Với sự khan hiếm của nguồn nước, hiện tại, tại các thời điểm cao điểm, để đảm bảo
yêu cầu phục vụ nước cho khu vực trên đỉnh, kịch bản yêu cầu nhận viên lưu trú tại 02
nhà lưu trú Hoàng Lan không ở lại ban đêm trên đỉnh đã được áp dụng. Việc này ảnh
hưởng đến sự xác thực của chỉ số đo đếm lưu lượng tiêu dùng nước tại các thời điểm
hiện tại.
Các báo cáo sơ bộ từ Bộ phận Hạ Tầng- Công ty CP Dịch vụ Cáp treo Bà Nà cho
thấy việc gia tăng nhu cầu sử dụng nước từ 855m3/ngđ lên 1645m3/ngđ khi đưa vào sử
dụng các hạng mục công trình của khu Làng Pháp, khu Lâu Đài và Khu M’Galary.
Các đánh giá về nhu cầu dài hạn so với kỳ tính toán 2017 chưa hề được đề cập.
Từ việc phân tích về biểu đồ sử dụng nước trong các tháng cao điểm, ngày cao điểm,
giờ cao điểm để xác định các hệ số K trong tính toán chưa được xem xét một cách tích
cực như một yếu tố quan trọng trong việc tính toán công suất xử lý nước các trạm xử
lý, dung tích bể chứa nước sạch, dung tích hồ ( hoặc bể ) chứa nước thô.
1.6. Mục tiêu đầu tư xây dựng .
Khảo sát hiện trường, thu thập số liệu thủy văn, dòng chảy trong khu vực, phân

tích, tính toán để xác định vị trí xây dựng một đập ngăn nước nhằm đảm bảo nguồn
nước phục vụ cho cấp nước cho toàn thể quần thể khu du lịch Bà Nà.
Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước cho khu vực đỉnh Bà Nà lên 2000m3/ng-đêm.

5


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN

2.1. Nhiệm vụ tính toán .
- Tính toán lưu lượng dòng chảy đến ứng với tần suất P=95%.
- Tính toán lưu lượng dòng chảy lũ ứng với tần suất P=2%.
- Tính toán cân bằng điều tiết nước để đảm bảo cung cấp nước.
2.2. Tình hình lưới trạm và quan trắc .

Hình 2.1. Bản đồ vị trí các trạm đo mưa và các biên tính toán.
2.2.1. Tài liệu khí tượng
Trong vùng có các trạm đo khí tượng sau:
- Trạm khí tượng Đà Nẵng: Cách trung tâm lưu vực 15 km về phía Đông Nam.
Có đầy đủ các yếu tố khí tượng từ năm 1976 đến nay.
- Trạm đo mưa Hòa Trung: (đặt tại tuyến đập chính) nằm bên sườn phía Đông
Bắc có số liệu đo mưa từ 1982 đến nay.
- Trạm đo mưa Bà Nà: Có tài liệu mưa dài từ 1976 đến 1995. Trạm Bà Nà cách
lưu vực 6 km về phía Bắc, có lượng mưa tương đương với lượng mưa của lưu
vực đo được tại Hòa Trung. Bởi vậy có thể ghép tài liệu của Hòa Trung trong
trường hợp có ít tài liệu quan trắc.
2.2.2. Tài liệu đo dòng chảy
Tại khu vực Quang Nam – Đà Nẵng chỉ có 2 trạm thủy văn cơ bản Thành Mỹ

trên sông Cái và Nông Sơn trên sông Thu Bồn. Các trạm này cũng chỉ có tài liệu từ

6


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

năm 1976 đến nay. Trên sông Tam Kỳ có 3 năm đo lưu lượng. Các lưu vực có tài liệu
đo lưu lượng đều có diện tích lưu vực lớn trừ trạm Tam Kỳ.
Trên sông Cu Đê, giáp với lưu vực Hòa Trung có tài liệu đo kiệt tại Cu Đê
(257km2) từ năm 1978 đến năm 1993 đáng tin cậy. Nhưng lưu lượng đo được không
phủ hết thời gian mùa kiệt.
2.3. Mô hình thủy văn phân bố tất định-mike she .
Mô hình MIKE SHE đã khẳng định được tính ưu việt của mình trong việc mô
phỏng chế độ thủy văn của lưu vực.
Cấu trúc của mô hình MIKE SHE thể hiện được hầu như tất cả các quá trình
quan trọng trong quá trình thủy văn lưu vực như bốc hơi, dòng chảy mặt, dòng chảy
không bão hòa, dòng chảy ngầm, dòng chảy trong kênh, và sự tương tác giữa các quá
trình này. Mỗi quá trình có thể được biểu diễn ở các cấp độ khác nhau như sự phân bố
theo không gian, theo các mục tiêu nghiên cứu của mô hình, và cơ sở dữ liệu. Các đặc
trưng của lưu vực có thể được thể hiện thông qua các ô lưới. Việc này sẽ tăng tính xác
thực và sự linh hoạt cho mô hình mô phỏng.
+ Kết quả mô hình tính toán :
- Mô hình được xây dựng trong 20 năm từ 01/01/1991 đến 31/12/2011 và mô
phỏng tất cả các yếu tố hình thành chế độ thủy văn của lưu vực.
- Kết quả lưu lượng được xuất theo ngày từ năm 1991 đến 2011, riêng năm 1990
dùng để làm ấm mô hình.

Hình 2.2. Kết quả mô phỏng đường quá trình lưu lượng
đến tại các vị trí tuyến đập.

7


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Hình 2.3. Biểu đồ đường tần suất ứng với lưu lượng trung bình năm.
Bảng 2.1. Kết quả tính toán lưu lượng trung bình năm ứng với các tần suất.
Lưu lượng

Tần suất (%)

(m3/s)

(l/s)

50

0,0705

70,5

75

0,0531

53,1

80

0,0486

48,6

85

0,0427

42,7

90

0,0325

32,5

95

0,0225

22,5

2.4 . Tính toán lưu lượng lũ tại khu vực công trình.
2.4.1. Mưa ngày max.
Sử dụng giá trị mưa 01 ngày max của 29 năm trạm Hòa Trung. Các giá trị được vẽ trên
giấy tần suất, sau đó dựa trên những giá trị này vẽ đường tần suất lý luận – thích hợp
theo phân bố PearSon III. Kết quả như sau.
Bảng 2.2. Kết quả tính toán theo tần suất mưa 1 ngày max
P%

0,001

0,01

0,05

0,1

1

2

5

Xng-max

847,8

770,3

708,8

679,9

572,89

540,27

476,07

8


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

2.4.2. Các đặc địa hình thủy lý của lưu vực
Vị trí công trình dự kiến nằm trên khu vực Bà Nà – Núi Chúa, thành phố Đà Nẵng.
Diện tích lưu vực Flv = 2,3 km2. Vị trí công trình nằm ở cao trình +785,00 m.
Bảng 2.3. Các đặc trưng lưu vực
No

Các đặc trưng của lưu vực

Giá trị

1

Diện tích lưu vực F(km2)

2,30

2

Chiều dài suối chính L(km)

1,0

3

Chiều dài suối nhánh Ln(km)

1,20

4

Độ dốc lòng suối chính Js(‰)

162

5

Độ dốc sườn lưu vực Jd(‰)

343

2.4.3. Tính toán lưu lượng lũ thiết kế
Đối với lưu vực nhỏ có diện tích Flv < 100km2; ta chọn công thức cường độ giới hạn
(Alecxayep) để tính toán: Qp% = Ap.α.Hp.Flv.δ
(2.1)
- α : Hệ số dòng chảy lũ (chọn α = 0,9).
- Ap : Module dòng chảy lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện chưa xét ảnh
hưởng của ao hồ.
- δ : Hệ số ảnh hưởng của ao hồ và đầm lầy.
- Các tham số tính toán:
• Hệ số đặc trưng địa mạo sườn dốc được xác định như sau :
Φsd =

(1000.bsd)0.6
msd.isd 0.3 .( .Hp)0.4

(2.2)

• Hệ số đặc trưng nhám sườn dốc msd
• Độ dốc của sườn dốc lưu vực isd (‰)
• Chiều dài trung bình của sườn dốc lưu vực xác định theo công thức sau :
bsd =

F
1,8.( L   l )

(2.3)

 l : Tổng chiều dài các suối nhánh
Hp: Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với các tần suất
Flv (km2) = 2,3

δ=

1,0

mls=

7

α=

0,7

msd=

0,15

L (km) =

l

(km)=

1,0

Jls(‰) =

162

1,2

Jd(‰) =

343

9


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Bảng 2.4. Tóm tắt các đặc trưng của lưu vực
P% =

1

2

5

10 (tiểu mãn)

Hmp (mm)

572,9

540,27

476,1

109,0

bsd (km)

0,58

0,58

0,58

0,58

Φsd

4,791

4,905

5,160

9,305

τsd

40,12

41,15

43,60

85,66

Φls

4,755

4,825

4,980

7,200

Ap

0,0723

0,0716

0,0699

0,0551

Qmp (m3/s)

66,64

62,24

53,56

9,67

Mp (m3/s-km2)

28,98

27,06

23,29

4,20

Vậy lưu lượng đỉnh lũ thiết kế: Qp=2% = 62,24 (m3/s); Qp=10%(tiểu mãn) = 9,67 (m3/s).
2.5. Tính toán cân bằng nước đến và nước dùng .
2.5.1. Lưu lượng dòng chảy đến và lưu lượng cần
Với dữ liệu dòng chảy đến trong 20 năm (từ năm 1991 đến năm 2011) và lưu

lượng nước cần cung cấp thường xuyên là 2000 (m3/ngày đêm) ( như dưới hình 2.2).
Ta thấy có những thời đoạn thiếu nước liên tục không đảm bảo cung cấp nước cho khu
vực dự án.

Hình 2.4. Lưu lượng nước đến và cần theo thời gian
Theo hình 2.4 có 3 khoảng thời gian thiếu nước liên tục, riêng khoảng thời gian từ
19/08 đến 29/08/2005 (hình 2.6) là thiếu nước lớn nhất với lượng nước thiếu là
1257,08 (m3).

10


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Hình 2.5. Lưu lượng nước đến và cần trong thời gian từ 16/09/1992 đến
28/09/1992 (Vthiếu = 1158,445 m3)

Hình 2.6. Lưu lượng nước đến và cần trong thời gian từ 19/08/2005 đến
29/08/2005 (Vthiếu = 1257,088 m3)

Hình 2.7. Lưu lượng nước đến và cần trong thời gian từ 01/10/2005 đến 07/10/2005
(Vthiếu = 507,171 m3)
11


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Kết luận: Do vậy để đảm bảo cung cấp nước đầy đủ và liên tục. Đề xuất phương án
xây dựng hồ chứa trữ nước để cung cấp lượng nước thiếu lớn nhất là 1257,08 (m3) và
cộng thêm lượng tổn thất khi xây dựng hồ chứa (tổn thất do bốc hơi và thấm, lấy bằng

2% lượng nước thiếu) là 25,142 (m3). Vậy dung tích hồ chứa cần xây dựng là: 1285,23
(m3).
2.5.2. Xác định dung tích lòng hồ và MNDBT
- Tại phần tính toán trên thì cần xây dựng một hồ chứa trữ nước để cung cấp lượng
nước thiếu lớn nhất là: 1282,230 (m3).

Hình 2.8. Biểu đồ xác định đường đặc tính lòng hồ : Z F; Z W
- Tuy nhiên theo ý kiến của chủ đầu tư, dung tích lòng hồ sau khi xây dựng đập là:
W = 500 (m3). Vì vậy cao trình đỉnh đập tràn bằng cao trình MNDBT=+785,30 (m);
Cao trình đỉnh không tràn là +786,30 (m).

12


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH

3.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng công trình đập dâng ngăn lấy nước .
Nguồn cung cấp nước thô hiện nay trên đỉnh Bà Nà được lấy từ nguồn nước mặt từ 03
đập thuộc lưu vực Suối Mơ gồm :
- Đập Gia Long : Diện tích vùng chứa 25x30=750m2,chiều cao đập 2.7m. Thể
tích điều hòa 2025m3. Công suất tính toán 50m3/ngđ. Tuy nhiên vào mùa khô thì
đập không có nước.
- Đập Pháp : Diện tích 40x50=200m2, chiều cao đập 4m. Thể tích điều hòa
8000m3. Công suất tính toán : 150m3/ngđ. Tuy nhiên trên thực tế nếu 15 ngày
không mưa thì chỉ có thể áp cung cấp được 50m3/ ngđ.
- Đập Vọng Nguyệt : diện tích 30x50 = 1500 m2,chiều cao đập 1.8m . Thể tích
điều hòa 2700 m3. Công suất tính toán : 550m3/ ngđ. Tuy nhiên trên thực tế nếu
15 ngày không có mưa thì chỉ có thể cung cấp được 400m3/ ngđ.

Nguồn nước ngầm từ trước đến nay chưa được nghiên cứu đến. Tuy nhiên, đơn vị tư
vấn đã kiểm tra thăm dò địa vật lý khu vực thì đỉnh Bà Nà là một vùng núi đá, lưu
lượng nước trong các khe nứt khoảng 0,3 l/s. Do vậy giải pháp lấy nước ngầm rất phức
tạp và khó khăn.
Từ đó đơn vị tư vấn đi khảo sát thực địa và chọn một vị trí tại sườn núi phía Đông
các trụ cáp treo số 17 ( về phía nhà ga đi ) 210,0 m và cách tuyến cáp treo ( về phía
nam ) 100,0 m. Tại vị trí này có lưu vực đến 2,3 km2 ; lưu lượng dòng chảy đến dồi
dào, qua tính toán : lưu lượng nước cần khoảng 2000m3/ngđ (23 l/s).
Do vậy,lựa chọn giải pháp khai thác nguồn nước mặt tại vị trí chọn như trên là hợp lý.
3.2. Giải pháp kết cấu công trình .
3.2.1. Đập tràn
Xây dựng đập dâng ngăn suối để tạo một hồ chứa nước; do đó, đập có kết cấu
bê tông – bê tông cốt thép, hình thức đập thực dụng, thân đập tràn và không tràn đầu
bằng bê tông, cho phép nước tràn qua; tiêu năng sau đập theo kiểu mũi phun kết hợp
bậc thụt ; cửa xả cát bằng Van mặt bích D500.
- Phía trước đập (lòng hồ) có nhiều đá lăng, đá tảng nên cần phải khai thác để tạo lòng
hồ, đảm bảo cho việc chứa nước.
- Bên vai của đập, ở cao trình 791,0 m, bố trí nhà bảo vệ cấp IV khoảng 15m2.
3.2.2. Trạm bơm chính
- Đặt tại vị trí thượng lưu đập dâng ngăn nước .

13


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

- Gồm 02 tầng : tầng dưới là bể thu nước, kết cấu bê tông cốt thép ; thể tích bể chứa
B.L.H= ( 2,5x4,0x5,0)m ; tầng trên là tầng vận hành, kết cấu: trụ,sàn bê tông cốt thép,
tường gạch xây dựng, cửa Pa nô sắt kích thước a.b.h=( 3,0x4,5x5,2)m.
- Giai đoạn 1:Bố trí 01 tổ máy bơm trục đứng Franklin (một tổ có 02 máy bơm) có lưu

lượng Q= (40  60)m3/h; cột nước H= (150  200)m ; hoạt động luân phiên trong
ngày,và hệ thống điều khiển các tổ máy bơm .
- Tầng dưới bố trí 01 van lấy nước D400 và 01 van xả bùn cát D300 ( có bố trí hố van
để dễ vận hành và bảo dưỡng )
3.2.3. Các trạm bơm trung gian
3.2.3.1. Tổ máy bơm trung gian 01 và 02
- Vị trí tổ bơm trung gian 01 cách tổ máy bơm chính khoảng 740m về phía đỉnh Bà
Nà, cao độ đặt nhà máy +960,0 m.
- Vị trí tổ bơm trung gian số 02 cách tổ máy bơm trung gian 1 khoảng 370m về phía
đỉnh Bà Nà, cao độ đặt nhà máy +1130,0 m.
- Tương tự như tổ máy bơm chính, mỗi tổ máy cũng gồm 02 tầng : tầng dưới là bể
chứa nước, kết cấu bê tông cốt thép ; thể tích bể chứa nước B.L.H= (2,5x4,0x5,0)m ;
tầng trên là tầng vận hành, kết cấu : trụ, sàn bê tông cốt thép, tường gạch xây, cửa Pa
nô sắt, kích thước a.b.h = ( 3,0x4,5x5,2)m.
- Giai đoạn 1 : Bố trí 01 tổ máy bơm chìm Franklin (mỗi tổ gồm 02 máy bơm) có lưu
lượng Q= (40  60) m3/h; cột nước H=(100  120)m ; hoạt động luân phiên trong ngày
và hệ thống điều khiển các tổ máy bơm.
3.2.3.2. Tổ máy trung gian 03
- Vị trí tổ bơm trung gian 3 đặt tại vị trí bể nước cũ ( đồi Vọng Nguyệt ), cao độ đặt
nhà máy +1302,50 m.
- Khác với nhà máy bơm trung gian số 01 và 02 nhà máy trạm bơm chính nhà máy
trung gian số 03 bể chứa nước và nhà vận hành được đặt sát kề nhau :bể chưa nước
được kết cấu bê tông cốt thép; thể tích bể chứa nước: B.L.H=2,5x5,0x3,0)m; nhà vận
hành đặt sát bể chứa có kết cấu : trụ, sàn bê tông cốt thép, tường gạch xây, cửa Pa nô
sắt, kích thước a.b.h = ( 3,5x5,5x5,2)m.
- Giai đoạn 1 : Bố trí 01 tổ máy bơm chìm Franklin (mỗi tổ gồm 02 máy bơm) có lưu
lượng Q= (40  60) m3/h;
cột nước H=(100  120)m ; hoạt động luân phiên trong ngày ; và hệ thống điều khiển
các tổ máy bơm.
3.2.4. Hệ thống đường ống bơm nước thô

- Toàn bộ đường ống dùng ống thép mạ kẽm có đường kính D=150mm, dày 3.96mm,
các mối nối bằng phương pháp hàn và phương pháp khớp nối có rãnh ; đường ống
14


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

được đặt nổi trên mặt đất, gối trên các mố đỡ bê tông, khoảng cách các mố đỡ là : Mỗi
đoạn 30m bố trí 3 mố đỡ ; các đoạn được nối với nhau bằng khớp nối có rãnh.
3.2.5. Hệ thống điện điều khiển và vận hành
- Mỗi tổ máy bơm có một tủ điều khiển dồm có các thiết bị cần thiết :
- Các tủ điện của các tổ máy được nối về tổ máy trung tâm đặt tại khu trung tâm trạm
xử lý Miếu Bà để điều khiển vận hành toàn bộ hệ thống.
3.2.6. Trạm biến áp 400KVA và hệ thống điện hạ thế
- Đường dây trung thế 22KV kết nối với hệ thống điện Bà Nà tại trụ điện sau nhà ga ;
chiều dài đường dây trung thế khoảng 510m .
- Trạm biến áp 400KVA được đặt tại trạm bơm trung gian 02, cách đỉnh đồi Vọng
Nguyệt khoảng 450m về phía đông.
- Hệ thống điện hạ thế được kết nối từ trạm biến áp 400KVA về các tủ điện trung tâm
đặt tại trạm xử lý Miếu Bà ; các trạm trung gian 1,2,3 và trạm chính dọc theo tuyến
cáp treo xuống đến trụ cáp số 16 ; chiều dài khoảng L=2617,80m.
3.2.7. Hệ thống chống sét đánh và nối đất an toàn
- Mỗi nhà trạm bơm có một hệ thống chống sét và nối đất an toàn để phòng sét đánh.
- Mỗi nhà bảo vệ có một hệ thống chống sét để phòng sét đánh.
- Bên cạnh đó, bố trí 01 hệ thống chống sét đánh lan truyền cho toàn bộ 05 trạm trong
đó 4 nhà trạm bơm và 01nhà điều khiển trung tâm.

15

Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THỦY LỰC

4.1. Tính toán thủy lực đập tràn .
4.1.1 Chỉ tiêu thiết kế và nội dung tính toán cơ bản
4.1.1.1. Chỉ tiêu thiết kế
- Cấp công trình
- Tần suất lũ thiết kế
- Tần suất lũ kiểm tra
4.1.1.2. Nội dung tính toán

: Cấp IV
: P = 2,0%
: P = 1,0%

- Tính toán kiểm tra khả năng tháo qua tràn.
- Tính toán tiêu năng ở hạ lưu công trình.
4.1.2. Tài liệu cơ bản
- Đường đặc tính lòng hồ.
- Mực nước MNDBT = cao trình ngưỡng tràn = + 787,00 (m).
- Vật liệu làm tràn : Bê tông cốt thép M200.
- Chiều rộng Btr = 28 ,00 (m); Chiều cao ngưỡng tràn P = 5,0 (m).
4.1.3. Kiểm tra khả năng tháo cửa vào
Hình thức kết cấu tràn kiểu thực dụng nên:
- Lưu lượng tháo qua tràn: Q = σn.ε.m  b . 2g .H03/2

(4.1)

Trong đó:

• σn: Hệ số ngập, khi
•

hn
 0 thì σn = 1
H0

b : Tổng chiều rộng tràn xả lũ.

• H0: Cột nước tràn có kể lưu tốc tiến dần, mặt thoáng trước tràn rộng nên
chọn H0  MNDGC – MNDBT
• m : Hệ số lưu lượng, chọn như sau: m = σΦ.σH.mr
Với: mr: Hệ số lưu lượng dẫn suất = 0,504.
σΦ: Hệ số sửa chữa hình dạng.
σH: Hệ số sửa chữa do thay đổi cột nước.
Lấy theo (QPTL C8-76; bảng 17 và 18) khi:
αT = 30°; αH = 45°; a/CT = 0,945 thì σΦ = 0,993.
αH = 45°; HTT/HTK = 1 thì αH = 1,0.
• ε: Hệ số co hẹp bên (đập tràn có trụ pin); ε = 1
 Y  (n  1) P Ho
.
ε = 1  0, 2
n

b

(4.2)
16

Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

• Ho: Cột nước thiết kế trên ngưỡng tràn.
Với b = 28,00 (m) : Chiều rộng tràn,
B = 40 (m)
: Chiều rộng đập tràn
Bảng 4.1. Lưu lượng tháo qua tràn ứng với phương án Btràn = 28,0 (m).

28,00

Lưu tốc
V (m/s)
2,28

Qkiểm tra
(m3/s)
66,64

28,00

2,23

62,24

ε

m

Ho (m)

Btràn (m)

P = 1,0%

Qtràn
(m3/s)
66,64

1,00

0,496

1,04

P = 2,0%

62,24

1,00

0,504

1,00

Trường hợp

Kết luận: Đập tràn thiết kế với phương án

b

= 28 (m) đủ khả năng tháo lũ

thiết kế và lũ kiểm tra.
4.1.4 Tính toán tiêu năng sau tràn
Tính toán tiêu năng là nội dung quan trọng trong tính toán thủy lực công trình
tháo lũ để xác định biện pháp hợp lý tiêu hủy toàn bộ năng lượng thừa, điều chỉnh lại
sự phân bố lưu tốc và giảm mạch động, khử dòng chảy xiên để cho dòng chảy trở về
trạng thái tự nhiên, rút ngắn đoạn gia cố ở hạ lưu, nhưng vẫn đảm bảo sự làm việc ổn
định của công trình.
4.1.4.1. Xác định đường quan hệ Q~H hạ lưu công trình
- Giả thiết dòng chảy qua tràn có lưu lượng Qi.
- Lòng suối hạ lưu đập có mặt cắt ngang tương đối giống nhau.
- Chọn độ dốc suối bình quân i = 1%.
- Xem dòng chảy hạ lưu như dòng chảy đều trong sông hở có:
• Bề rộng đáy suối b = 30 (m).
• Mái ngiêng bờ chọn m = 2.
• Chọn hệ số nhám n = 0,03.
• Chọn độ dốc đáy suối i = 0,01.
Bảng 4.2. Kết quả tính đường quan hệ Q ~ Hh
ω
(m2)

Qh
B (m)
(m3/s)

m

66,64

30,00

2

0,03 0,01 0,791

24,98 33,537 0,745 30,916 66,66

2,67

62,24

30,00

2

0,03 0,01 0,761

23,99 33,403 0,718 30,620 62,24

2,59

53,56

30,00

2

0,03 0,01 0,699

21,96 33,128 0,663 29,976 53,61

2,44

46,78

30,00

2

0,03 0,01 0,647

20,26 32,896 0,616 29,389 46,74

2,31

30,00

30,00

2

0,03 0,01 0,505

16,66 32,258 0,485 27,529 30,04

1,92

n

i

h (m)

χ (m)

R (m)

c

Qktr
V
(m3/s) (m/s)

17


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Từ bảng kết quả trên, ta thấy Hmax = 0,791 (m); mà chiều cao mũi phun so với
đáy hạ lưu H > 1,0 (m); như vậy luồng chảy mũi phun tràn không bị ngập phía hạ lưu.
4.1.4.2. Xác định vị các kích thước hố xói
-

-

Năng lượng dòng chảy cuối tràn E0 = H0 + P +

V2
2g

(4.3)

Trong đó:
• H0
: Cột nước tràn trên ngưỡng.
• P
: Chênh lệch cao trình giữa ngưỡng tràn và chân đập tràn.
Độ sâu co hẹp tại cuối dốc nước:
hc =

q
 2g(P+Ho-hc)

(4.4)

• q : Lưu lượng đơn vị

-

Độ sâu liên hiệp hc’’:



hc’’ = 0,5.hc  1 



2


8 q
.
 1
g.hc  hc 



(4.5)

Độ phóng xa của luống chảy:


1
 Z0 
L = k.Z1. 2 .sin 2 1  1    1 . 2

 Z1   .sin  


(4.6)

Trong đó:
• Z1
: Độ chênh lệch MNTL với điểm cuối dốc tràn.
• k
: Hệ số xét đến ảnh hưởng hàm khí và tách dòng khi phóng xa.
•

-

VH 2
:Hệ số vận tốc, xét đến tổn thất cột nước trên toàn tuyến xả.

2.g.ZH

• VH : Vận tốc tại mũi phun.
Góc đổ của luồng chảy vào mặt nước hạ lưu
1

2g  hH.cos +a-h 
2

tg1  tg 2   2
2
VH .cos 

(4.7)

+ Khoảng cách từ điểm cuối mũi phun đến hõm xói sâu nhất ở lòng dẫn hạ lưu
L1  L+

t
tg1

(4.8)

+ Chiều sâu hố xói lòng dẫn bằng đá có nứt nẻ
• Luồng chảy phóng ra từ mũi phun hình trụ không bị ngập



h
t =  0,1  0, 45. 4 Fr. 4 .h H 
d



(4.9)

18


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Trong đó:

Fr 

VH2
g.hH

19


Nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước khu vưc đỉnh Bà Nà

Bảng 4.3. Kết quả tính toán xác định độ sâu co hẹp cuối dốc tràn.
Q (m3/s)

q (m3/s.m)

Ht (m)

Vt (m/s)

Ho (m)

P (m)

Hh (m)

hpg (m)

hc (m)

hc’’ (m)

VH (m3/s)

66,640

2,221

1,04

2,28

1,09

3,30

0,79

0,80

0,22

2,04

10,20

62,240

2,075

1,00

2,23

1,05

3,30

0,76

0,76

0,20

1,97

10,17

53,560

1,785

0,90

2,12

0,95

3,30

0,70

0,69

0,18

1,83

10,11

46,780

1,559

0,82

2,03

0,87

3,30

0,65

0,63

0,15

1,71

10,06

30,000

1,000

0,61

1,75

0,66

3,30

0,50

0,47

0,10

1,37

9,92

Bảng 4.4. Kết quả tính toán xác định khả năng xói ở hạ lưu.
Hh
(m)

hc
(m)

hc’’
(m)

q
(m /s.m)

H0o
(m)

P
(m)

2,221

1,09

5

0,79 0,22 2,04 5,64 6,62 10,20 0,895 7,11

0,53

0,28

0,96

48,72 5,93 10,34 0,4983 24°54’ 2,20 1,91 9,04

2,075

1,05

5

0,76 0,20 1,97 5,60 6,58 10,17 0,895 7,10

0,53

0,28

0,96

51,73 5,92 10,14 0,5040 25°23’ 2,13 1,87 8,81

1,785

0,95

5

0,70 0,18 1,83 5,50 6,48 10,11 0,897 7,06

0,53

0,28

0,96

59,06 5,89

9,74

0,5159 26°18’ 1,99 1,79 8,34

1,559

0,87

5

0,65 0,15 1,71 5,42 6,40 10,06 0,898 7,04

0,53

0,28

0,96

66,64 5,86

9,42

0,5258 26°38’ 1,87 1,72 7,94

1,000

0,66

5

0,50 0,10 1,37 5,21 6,19

0,53

0,28

0,96

99,65 5,79

8,55

0,5543 27°24’ 1,53 1,53 6,83

3

Z1
(m)

ZH
(m)

VH
(m/s)

9,92

φ

Z0

0,900 6,97

Sin2α Sinα Cosα

Fr

L

L1
(m)

 Kết luận: Độ sâu hố xói và chiều dài đường bao hố xói không ảnh hưởng đến chân công trình.
- Khoảng cách tâm hố xói đến đỉnh hố xói phía công trình : bx/2 = 9,04/2 = 4,02m < L1 = 10,34m.
- L1:Chiều dài từ chân công trình đến tâm hố xói sâu nhất.

20

tgα1

α1

t
(m)

hx
(m)

bx