Thiết kế hồ Quỳnh-Bắc Giang

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
1
LỜI CẢM ƠN
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp,với sự hướng dẫn tận tình đầy tâm huyết của thầy
giáo,GS.TS.Ngô Trí Viềng và sự cố gắng,nỗ lực của bản thân,đến nay em đã hoàn thành
Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế hồ Quỳnh I” thuộc tỉnh Bắc Giang
Nội dung đồ án gồm những phần sau :
 Chương 1 : Tình hình chung
 Chương 2 : Quy mô công trình đầu mối
 Chương 3 : Thiết kế các phương án
 Chương 4 : Tính toán điều tiết lũ cho phương án chọn
 Chương 5 : Thiết kế đập đất
 Chương 6 : Thiết kế tràn xả lũ
 Chương 7 : Thiết kế cống lấy nước
 Chương 8 : Thiết kế mặt bằng thi công và tổ chức thi công
 Chương 9 : Chuyên đề kỹ thuật
Mặc dù trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng,nỗ lực rất nhiều nhưng do trình độ
kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót.Kính
mong nhận được sự góp ý,chỉ bảo của thầy cô.
Để hoàn thành được đồ án này em đã nhận được sự hướng dẫn,chỉ bảo hết sức tận tình
và đầy tâm huyết của thầy giáo,GS.TS.Ngô Trí Viềng .Em xin gửi tới thầy lòng biết ơn
chân thành,kính chúc thầy cùng gia đình luôn mạnh khỏe,hạnh phúc.
Em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Khoa cũng như trong
trường đã giảng dạy,truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cho em trong quá trình học tập tại
trường.
Em xin chân thành cám ơn!
Lê Văn Cường

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
2

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG………………………………………………….…2
1.1. Đặc điểm tự nhiên………………………………………………………………….....2
1.2. Tình hình xã hội ……………………………………………………………….……16
1.3 Phương hướng phát triển của vùng…………………………………………………19
1.4. Nhu cầu dùng nước của vùng và nhiệm vụ công trình………………………...….20
CHƯƠNG 2: QUY MÔ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI…………………………………..30
2.1. Cấp công trình………………………………………………………………………30
2.2. Nhiệm vụ công trình………………………………………………………………..30
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN………………………………………...32
3.1.Tính toán điều tiết lũ……………………………………………………………..…..32
3.2.Xác định các kích thước cơ bản…………………………………………………..…35
3.3.Tính toán khối lượng giá thành các hạng mục công trình ứng với các
phương án…………………………………………………………………………….….51
3.4. Phân tích lựa chọn Btr kinh tế……………………………………………..……….59
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN…………...60
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT…………………………………………...……….64
5.1Các kích thước cơ bản của đập đất …………………………………………………64
5.2.Tính thấm qua đập …………………………………………………………………..69
5.3.Tính toán ổn định đập đất………………………………………………………..…74
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ……………………………………………….78
6.1. Bố trí chung đường tràn……………………………………………………….……78
6.2. Tính toán thủy lực ngưỡng tràn……………………………………………..……..81
6.3. Tính toán thủy lực dốc nước………………………………………………………..81

6.4. Tính toán tiêu năng bằng bể tiêu năng……………………………….……………84
6.5.Chọn cấu tạo chi tiết đập tràn………………………………………………………87
6.6.Tính toán ổn định đập tràn…………………………………………………………94
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC……………………………………….105
7.1.Chọn tuyến và hình thức cống……………………………………..………………105
7.2.Thiết kế kênh hạ lưu cống………………………………………………………….106
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
3
7.3 Tính khẩu diện cống…………………………………………………….…………107
7.4.Kiểm tra trạng thái chảy trong cống.......................................................................112
7.5. Chọn cấu tạo cống....................................................................................................120
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MẶT BẰNG THI CÔNG VÀ BIỆN PHÁP
THI CÔNG.......................................................................................................................125
8.1. 8.2. Điều kiện thi công…………………………………………………...…………125
8.2. Điều kiện thi công……………………………………………………….………….125
8.3. Tiến độ và biện pháp thi công………………………………………………….….126
CHƯƠNG 9: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT TÍNH TOÁN KẾT CẤU
CỐNG NGẦM ………………………………………………………………………….129
9.1. Mục đích và trường hợp tính toá.............................................................................129
9.2 Tài liệu cơ bản và yêu cầu thiết kế………………………………………………...129
9.3.Xác định các lực tác dụng lên cống..........................................................................131
9.4. Xác định nội lực cống ngầm……………………………………………………….137
9.5 Tính toán cốt thép…………………………………………………………………..144
9.6. Tính toán và kiểm tra nứt…………………………………………………………155
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………..………158
PHỤ LỤC.......................................................................................................................159

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
4


CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG

1.1. Đặc diểm tự nhiên.
1.1.1. Điều kiện khí tượng,khí hậu
Đây là vùng trung du núi thấp giáp với đồng bằng Bắc Bộ nên gió mang cả đặc điểm
khí hậu vùng núi Đông Bắc lẫn khí hậu vùng đồng bằng Bắc Bộ. Đó là kiểu khí hậu nhiệt
đới gió mùa có mùa đông lạnh,cuối mùa ẩm ướt với hiện tượng mưa phùn,mùa hạ nóng và
nhiều mưa.
1.1.1.1. Nhiệt độ
Toàn vùng có nền nhiệt độ hơi thấp: nhiệt độ trung bình năm 32,1
0

C, tổng nhiệt độ năm
khoảng 8.400
o
C. Hàng năm có 4 tháng(từ tháng XII đến tháng III năm sau) nhiệt độ trung
bình xuống dưới 20
o
C. Tháng I lạnh nhất,gnhiệt độ trung bình chỉ đạt 15,8
o
C. Mùa hè nhiệt
độ tương đối dịu hơn: có 5 thang(tư tháng V đến tháng XI)nhiệt độ trung bình trên 20
o
C.
tháng VII,VIII là những tháng nóng nhất có nhiệt độ trung bình lên tới 28,6
o
C.
Bảng 1.1- Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm vùng dự án (
o
C)
Tháng I II III IV V VI
Ttb 15,8 16,5 19,8 23,6 27,2 28,2
Ttb max 19,6 19,8 22,6 26,6 31,1 32,4
Ttb min 13,3 14,8 17,8 21,3 24,3 25,7

Tháng VII VIII IX X XI XII
Ttb 28,6 28,6 27,0 25,2 20,6 17,1
Ttb max 32,7 31,9 31,1 28,7 25,4 22,0
Ttb min 26,1 25,7 24,4 21,5 17,6 14,2
1.1.1.2 Mưa
Đây là vùng mưa ít. Tổng lượng mưa trung bình năm giảm dần từ vung thượng nguồn về
hạ lưu. Mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X vời tổng lượng mưa chiềm tới 85%

lượng mưa cả năm. Mưa lớn trong mùa mưa đã gây nên tình trạng lũ lụt,đặc biệt ở vùng
ven sông làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống nhân dân.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
5



Bảng 1.2-Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm vùng dự án(mm)
Tháng I II III IV V VI
Lượng mưa 16,10 19,30 36,40 112,90 184,20 229,6

Tháng VII VIII IX X XI XII Cả năm
Lượng mưa 257,6 266,3 165,0 121,9 26,20 12,40 1448
1.1.1.3.Bốc hơi
Bốc hơi vùng này khá lớn,bình quân năm khoảng 1012mm.Các tháng II đến IV trùng với
thời kỳ ẩm ướt nên lượng bốc hơi thấp.Hai tháng VI,VII là tháng có lượng bốc hơi cao
nhất, đạt trên 100mm mỗi tháng.
1.1.1.4.Độ ẩm
Độ ẩm bình quân năm vùng khá thấp,đạt khoảng 82%. Ba tháng đầu mùa đông(tháng XI,
XII, I)là những tháng khô nhất. Độ ẩm bình quân tháng I chỉ đạt 78%. Thời kì ẩm ướt rơi
vào tháng cuối đông (tháng IV) và tháng đầu mùa thu (tháng VIII) với độ ẩm trung bình
85% hoặc hơn.
1.1.1.5.Mây
Lượng mây trung bình năm chiếm khoảng 75% bầu trời. Tháng III u ám nhất có lượng
mây cực đại, chiếm trên 90% bầu trời. Tháng V là tháng quang đãng nhất, lượng mây
trung bình chiếm khoảng 60% bầu trời.
1.1.1.6.Nắng
Số giờ nắng hàng năm trên 1600 giờ. Các tháng mùa hè (tù tháng V đến X) có nhiều nắng

nhất, trên dưới 200 giờ mỗi thánh. Các tháng II,III trùng với thời gian u ám nên rất ít nắng,
chỉ đạt 50-60 giờ mỗi tháng.
1.1.1.7. Gió
Hướng gió thịnh hành ở vùng này phù hợp vơi hướng gió chung của toàn miền Bắc: gió
mùa đông chủ yếu là hướng đông bắc, gió mùa hè chủ yếu là hướng nam va đông nam.
Tốc độ gió nhìn chung không lớn,bình quân khoảng 1,5 2m/s. Mùa hè thường có gió
mạnh trong giông bão .Trong cơn giông xảy ra vào các tháng VII,VIII tốc đọ gió có thể đạt
trên 30m/s.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
6
1.1.1.8. Mưa phùn
Hàng năm có khoảng 25 đến 30 ngày mưa phùn. Tháng III có nhiều ngày mưa phùn nhất
sau đó là tháng II và các tháng khác trong mùa đông.
1.1.1.9.Sương mù
Trung bình mỗi năm có khoảng 20 ngay có sương mù. Hiện tượng này chủ yếu xảy ra vào
các tháng cuối mùa hạ,đầu mùa đông. Tháng X có nhiều ngày sương mù nhất(từ 9 đến 10
ngày)
1.1.1.10.Sương muối
Hiện tượng này đôi khi xảy ra. Hàng năm có khoảng một vài ngày sương muối và thường
xuất hiện vào tháng I.
1.1.2.Điều kiện thủy văn sông ngòi
1.1.2.1.Sông Sỏi
Sông Sỏi là con sông chính quan trọng nhất của huyện Yên Thế và khu vực nghiên cứu.
Sông dài 38km.Lưu vực có diện tích 303km
2
,dài 33,5km, rộng trung bình 9,5km,cao độ
binh quân 105m,độ dốc bình quân 89%. Sông Sỏi bắt nguồn từ chân núi Bồ Cu(Thái
Nguyên),nơi có cao độ trên 400m, chảy qua khu tưới đổ vào sông Thương tại ngã ba cống
Máy thuộc xã Bố Hạ. Với mật độ lưới sông 0,79km/km

2
,sông Sỏi có khá nhiều nhánh đổ
vào tạo nên mạng lưới sông suối khá chằng chịt.Chính vì vậy mà vùng nghiên cuwusbij cắt
xẻ nhiều và có nhiều thung lũng hẹp.
1.1.2.2.Ngòi Cầu Liềng
Ngòi Cầu Liềng dài hơn 20km,bắt nguồn từ rừng Phe thộc xã Tam Tiến,chảy qua khu tưới
rồi đổ ra sông Thương.
Nhìn chung sông ngòi vung này khá phong phú trong đó sông Sỏi là vùng cung cấp nước
chủ yếu cho Yên Thế nhưng chưa được khai thác do vậy nền sản xuất nông nghiệp của địa
phương còn phụ thuộc vào thiên nhiên. Các suối nhỏ phân bố tương đối đều,không chỉ có
tác dụng hỗ trợ nước tưới cho các thung lũng nhỏ mà còn là trục tiêu thiên nhiên rất tốt cho
khu tưới.
1.1.3.Điều kiện địa hình
Địa hình vùng khá phức tạp,có đủ các địa hình: đồng bằng, trung du và miền núi. Tuy
nhiên phổ biến nhất là kiểu địa hình trung du và đồng bằng.
Địa hình trung du là kiểu địa hình phổ biến nhất,phân bố trên hầu khắp khu tưới. Đất canh
tác trải dài theo đường 379, ven sông Sỏi và các sông suối nhỏ khác…,Hai bên bờ sông Sỏi
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
7
là các dãy đồi thấp có cao độ từ 20 đến 30m trồng các loại cây công nghiệp, cây ăn quả có
giá trị kinh tế tương đối cao.
Kiểu địa hinh đồng bằng tập trung chủ yếu ở phía nam khu tưới và ven sông Sỏi,ruộng đất
canh tác tập trung thành những cánh đồng lớn,khá rộng và băng phẳng,cao độ phổ biến từ
10 12m, có nơi chỉ 56m.
Kiểu địa hình núi thấp xuất hiện một vài khu vực nhỏ ở phía bắc và phía tây khu tưới. Tại
những khu vực này ruộng đất canh tác không tập trung mà phân bố rải rác ven các thung
lũng và sườn núi thấp. Đất canh tác theo kiểu ruộng bậc thang,thường có địa hình hơi
dốc,bị bào mòn và rửa trôi mạnh.Cao độ mặt ruộng phổ biến trên dưới 30m.Nhìn chung
khu tưới có cao độ không đồng đều,nơi cao,nơi thấp,phổ biến từ cốt 24 đến 5,0 m và tạo

thành 3 vùng rõ rệt:
+ Vùng 1: nằm ở phía đông bắc khu tưới giới hạn bởi đường sắt và sông Sỏi thuộc địa
phận các xã Đông Kỳ,Hương Vĩ và Đông Sơn. Hiện tại khu vưc này đã có một số hồ đập
nhỏ đang phát huy tác dụng như Bãi Cháy,Suối Cấy và Rừng Tổ. Cao độ mặt ruông phổ
biến từ cốt 20 đến cốt 10. Địa hình có xu hướng nghiêng về sông Sỏi. Sông Sỏi là trục tiêu
thiên nhiên chủ yếu của vùng và toàn hệ thống.
+ Vùng 2: Nằm kẹp giữa sông Sỏi và ngòi Cầu Liềng,có tỉnh lộ 265 chạy qua, bao gồm
địa dư hành chính các xã Tam Hiệp,Phồn Xương,Đong Lạc va Tân Sỏi.Địa hình chủ yếu là
đồi trọc, ruộng đất canh tác tạo thành các dải bậc thang.Cao độ khu tưới không đồng đều,
thay đổi tù cốt 20,0 đến cốt 6,0. Sông Sỏi và ngòi Cầu Liềng là các trục tiêu tự chảy của
vùng.
+ Vùng 3: Nằm kẹp giữa ngòi Cầu Liềng và kênh 3-5 của hệ thống sông Cầu gồm 2 xã
Tam Hiệp,Phồn Xương. Địa hình vùng này khá phức tạo,cao độ mặt ruộng thay đổi từ 25,0
đến 8,0m. Kiểu địa hình phổ biến hơn cả là địa hình trung du và núi thấp. Ngòi Cầu Liềng
là trục tiêu tự chảy chủ yếu của vùng.
1.1.4.Điều kiện thổ nhưỡng
Đất vùng tưới có hai nhóm chính: Đất đồng bằng thung lũng và đất đồi núi.
1.1.4.1.Đất đồi núi
Nhóm này chiếm phần lớn diện tích vùng nghiên cứu có nguồn gốc phát sinh từ đá sa
thạch, sa phiến thạch màu nâu đỏ thuộc hệ Trias. Do phát triển trên nền sản phẩm phong
hóa thô có thành phần cát bụi là chủ yếu lại bị xói mòn rửa trôi nên đất thường có thành
phần nhẹ, quá trình laterit phatf triển mạnh.
1.1.4.2. Đất đồng bằng và thung lũng
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
8
Nhóm này chiếm tỉ lệ ít hơn, tập trung chủ yếu ở các vùng thấp ven sông Sỏi va sông
Thương. Đây là loại đồng bằng bồi tụ trũng, phù sa cổ đã bạc màu. So với loại đất đỏ vàng
trên đá sét,vloại này có thành phần cơ giới nặng hơn và giàu chất hữu cơ hơn nên tầng mặt
thường có màu xám đen. Tuy nhiên do phần lơn loại đất này có địa hình trũng thấp, về

mùa mưa hay bị úng ngập không được tiêu thoát kịp thời , mực nước ngầm ở tầng nông đã
tạo ra tình trạng đất bị yếm khí thường xuyên, quá trình glây phát triển mạnh làm cho đất
bị loang lổ.
1.1.4.3.Đánh giá chung về đặc điểm thổ nhưỡng
Vùng này có đặc tính chung là dễ hạn và dễ úng do khả năng giữ nước kém. Nếu để đất
trong điều kiện tự nhiên, không chủ động được chế độ tưới tiêu và giữ ẩm sẽ gây nên quá
trình thoái hóa do xói mòn, bạc màu, chua hóa,glây hóa và đá ong hóa. Vì vậy giải quyết
nguồn nước tưới tiêu chủ động và khoa học cho toàn bộ diện tích đang canh tác là rất cần
thiết và cấp bách vì chẳng những giải quyết được vấn đề lương thưc cho đồng bào các dân
tộc trong vùng mà còn có tác dụng bảo vệ và cải tạo đất, góp phần tạo ra một hệ sinh thái
nông nghiệp phát triển ổn định, có năng suất sinh học cao.
1.1.5. Điều kiện địa chất công trình
1.1.5.1.Đặc điểm địa chất chung của khu vực
a) Điều kiện địa mạo
Vùng dự án thuộc vùng trung du miền núi tạo bởi các dãy đồi núi thấp đã được khai thác
mạnh, sườn đồi thoải . Sông Sỏi rộng trung bình 30 m uốn khúc nhiều đoạn với mặt cắt
không đối xứng: một bên là sườn đồi bị xâm thực khá dốc, một bên là thềm sông rộng hơi
nghiêng, bờ sông gần như dốc đứng với độ cao từ 4 đến 9 m. Có thể chia ra hai dạng địa
mạo khác nhau:
1. Đia mạo vùng xâm thực: Là dạng phổ biến ở vùng dự án gồm các dãy đồi cao trung
bình nối tiếp nhau, xen giữa là thung lũng hẹp, kéo dài hai bên bờ sông. Do bị xâm
thực nên khu vực lòng suối đá gốc lộ ra ở nhiều nơi.
2. Địa mạo tích tụ: Phân bố ở dạng bãi bồi, thềm sông xen kẽ giữa các đồi tạo thành các
bãi đất rộng tương đối bằng phẳng men theo sông.
b) Cấu trúc địa chất
 Địa tầng
Theo bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam, vùng dự án nằm trong điệp Nà Khuất thuộc đới
An Châu gồm:
+ Đá có tuổi Triat thuộc hệ ta M Sơn T
3

ms. Phụ hệ tầng dưới gồm cát kết hạt trung và
thô màu xám, đôi chỗ có cuội thạch anh, có các lớp kẹp mỏng sét kết màu phớt vàng và đỏ,
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
9
các thấu kính sét vôi. Phụ hệ tầng trên bao gồm sét kết,bột kết màu vàng hơi đỏ lẫn với các
ánh tím và hơi tím màu phớt vàng xanh , đôi khi lốm đốm hoặc có màu không đều, ành tơ
và các đá phiến sét màu xám xẫm và xám phớt lục có các tầng kẹp cát kết hạt nhỏ và các
thấu kính sét vôi màu xám trắng. Các đá thường có cấu tạo phân phiến.
+ Đá có tuổi thuộc hệ đệ tứ gồm đất tàn tích , sườn tích và đất bồi tích. Đất tàn tích, bồi
tích phủ lên các sườn đồi , thường là đất sét, á sét chứa dăm sạn có bề dày thay đổi từ vài
chục cm đến trên dưới 3m. Đất bồi tích gồm cát cuội sỏi ở đáy sông, bbaix bồi, thềm bậc
một.
 Kiến tạo
Chưa phát hiện được các đưt gãy kiến tạo. Theo tài liêu phân vùng động đất của Viện
Khoa học Việt Nam, vùng dự án có cấp động đất VII.
c) Địa chất thủy văn
- Phức hệ chứa nước trong trầm tích Q, tồn tại trong các lớp cát cuội sỏi ở bãi bồi, thềm
sông. Do các lớp cát cuội sỏi vùng dự án thường có bề dày mỏng nằm kẹp giữa hai tầng
thấm nước kém tạo thành nước có áp nhưng trữ lượng không lớn.
- Phức hệ chứa nước trong đá gốc T
3
ms nứt nẻ, mực nước dưới đất thường nằm sâu cách
mặt đất trên dưới 5m.
1.1.5.2.Điều kiện địa chất công trình hồ Quỳnh
a) Hồ chứa nước
 Khả năng thấm nước
Đất đá vùng lòng hồ bao gồm các loại đá tàn tích cát bột kết và sét kết điệp Nà Khuất
(T
2

nk) và các sản phẩm sườn tích,tàn tích eQ,dQ. Tầng trên mặt chủ yếu là loại á sét và sét
dày vài ba mét có khả năng thấm nước yếu nên giữ được nước. Nước ở hồ có khả năng
thấm về hạ lưu đập qua lớp cuội sỏi lòng suối và lớp đất á cát và á sét chứa cuội sỏi trên
thềm sông.
 Khả năng phá hoại bờ và bồi lắng lòng hồ
Vật liệu bồi lắng ở đáy sông khá mỏng chứng tỏ khả năng đất đá do nước chảy bề mặt
mang đến không nhiều. Các sườn đồi thường có độ dốc nhỏ, hiện tượng sạt lở bớ sông
không phát triển. Do vậy khi làm hồ Quỳnh vùng bờ có khả năng ổn định và vật liệu bồi
lắng không lớn.
 Khả năng thay đổi chất lượng nước hồ
Vùng hồ không có khoáng sản cũng như các loại đất đá đặc biệt có khă năng làm thay đổi
chất lượng nước hồ. Kết quả phân tích nước mặt và nước ngầm cho thấy nước có chất
lượng tốt.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
10
b) Tuyến đập chính và cống lấy nước
 Điều kiện địa mạo
Hai bờ đập là hai quả đồi thấp. Tuyến đập đặt trên hai vùng địa mạo khác nhau là địa mạo
bồi tích va địa mạo xâm thực. Địa mạo bồi tích gồm cát cuội sỏi và bãi bồi ở lòng sông,
rộng khoảng 20m. Hai thềm sông là các loại á cát và á sét có chứa cuội sỏi. Địa mạo xâm
thực phân bố ở hai bên sườn đồi, là sản phẩm do quá trình phong hóa,vận chuyển của dòng
chảy bề mặt dưới dạng lớp tàn tích, sườn tích. Cống lấy nước nằm ở bờ phải thềm bậc 1 có
địa hình tương đối bằng phẳng.
 Cấu trúc lớp địa chất
Lớp 1: Lớp bồi tích
Lớp 1a: Cát chứa cuội sỏi, thành phần chủ yếu là thạch anh, 22,66% là sạn sỏi còn
lại là cát, phân bố ở lòng sông, dày 0,6m, thấm nước mạnh.
Lớp 1b: Đất á cát vàng nhạt, ẩm, không chặt, phân bố ở thềm sông.
Thềm phải rộng 10 30m, dầy 3,8 4,3m. Thềm trái rộng 5,0 35,0m, dầy từ 2,0 4,2m.

Lớp này có C=0,08kg/cm
2
,

=22
o
, k=2,1.10
-4
cm/s.
Lớp 1c:cát chứa cuội sỏi, cát hạt thô,sạn cuội thạch anh, phân bố ở bờ phải, dầy từ
1,8 2,0m, có k=1,4.10
-4
m/s.
Lớp 2: Đất pha tàn tích, đất sét và á sét phân bố ở 2 vai đập. Bề dày của lớp ở bờ
phải từ 3,0 3,2 m , bờ trái từ vài cm đến 2,0 hoặc 3,0 m, có C=0,18 0,21kg/cm
2
,

=
16
0’
40’ 10
0
30’, k= 3,1.10
-5
4,15.10
-5
cm/s.
Lớp 3: Đá gốc bột, cát và sét kết điệp Nà Khuất xen kẽ nhau có màu xanh nhạt,
vàng nhạt, tím nhạt, phong hóa mạnh đến vừa.

 Điều kiện địa chất thủy văn
Tại 4 hố khoan máy cho thấy mực nước ngầm phía bờ phải cách mặt đất từ 4,8 đến 5,1m,
ở bờ trái cách mặt ddaats1,8m. Dưới lòng hồ mực nước ngầm dâng cao trên mặt đất 0,1m.
Kết quả phân tích thành phần hóa học của các mẫu nước cho thấy nước ngầm không có
khả năng ăn mòn cacbonat còn nước mặt thì có khả năng ăn mòn cacbonat.
c) Tuyến tràn
 Điều kiện địa mạo
Nằm ở bờ trái một yên ngựa , cách vai đập chính khoảng 120m về phía đông bắc, nằm
trên địa hình xâm thực tạo bởi lớp phủ là lớp tàn tích phong hóa từ đá bột kết, sét kết.
 Cấu trúc địa chất
Lớp 1b: Đất á cát màu vàng ,ẩm, không chặt, dày khoảng 1,5m.
Lớp 1b’: Đất sét xám đen, dẻo chảy, dầy khoảng 1,0m.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
11
Lớp 1c: Cát chứa cuội sỏi dầy khoảng 0,5m.
Lớp 2c: Đất sét tàn tích eQ vàng nhạt, nâu đỏ, tím, phân bố trên mặt tuyến, dầy từ
2,7 đến 3,5m , C = 0,26kg/cm2 , φ = 15
0
48’ k= 3,7.10
-6
cm/s.
Lớp 3: Đá gốc bột, cát và sét điệp Nà Khuất . Phía trên của lớp dày từ 2,6 đến
3,4m phong hóa rất mạnh xen phong hóa vừa. Phía dưới là loại bột kết ít bị phong hóa có
xen kẹp phong hóa vừa lẫn phong hóa mạnh.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Nước dưới đất nằm trong tầng đá gốc nứt nẻ cát bột kết,mực nước ngầm xuất hiện cách
mặt đất từ 2,9 đến 4,5m.
d) Vùng tuyến đập phụ
 Điều kiện địa mạo

Khu vực đập phụ I có 2 tuyến. Vai trái của tuyến 1 tựa vào sườn đồi phía bên kia đập
chính. Tuyến 2 gần như vuông góc với tuyến 1, cách tuyến 1 khoảng 250m về phía nam
tây nam. Vùng đập phụ 1 nằm trên địa hình xâm thực tạo bởi lớp phủ là đất tàn tichseQ
phong hóa từ đá bột, cát kết.
 Cấu trúc địa chất
Lớp thổ nhưỡng: á cát vàng nâu, khô rời, dày chừng 0,3m.
Lớp 2d: Đất á sét tàn tích eQ màu vàng nâu, xms vàng, tím đỏ xen kẽ dày từ 0,5
đến 2,4m có C=0,2kg/cm
2
;

=17
0
30’, k 2,8.10
-5
m/s.
Lớp 3a: Đá gốc cát kết, bột kết màu tím nhạt, phong hóa rất mạnh xen phong hóa
vừa.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Nước dưới đất nằm trong tầng đá gốc nứt nẻ cát bột kết,mực nước ngầm xuất hiện cách
mặt đất từ 4,0 đến 5,0m.
e) Vùng tuyến đập phụ II
 Điều kiện địa mạo
Khu vực có 3 đập phụ IIA, IIB và IIC, phía bờ trái suối Diễn, là một thung lũng sông khá
bằng phẳng, một số nhà dân, đất nông nghiệp, làm gạch.
 Cấu trúc địa chất
Lớp thổ nhưỡng: á cát màu vàng nâu, khô rời chừng 0,2m.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
12

Lớp 2c-tàn tích eQ: Đất sét màu vàng, xám vàng, nâu đỏ xen kẽ dày từ 1,0 đến
4,0m có C=0,31kg/cm
2
;

=16
o
15’, k=5,5.10
-6
cm/s.
Lớp 3: Đá gốc sét kết màu xám xanh, cát kết màu vàng nhạt, bột kết màu tím đỏ,
phân lớp, phong hóa rất mạnh.
 Điều kiện địa chất, thủy văn
Nước dưới đất tồn tại trong tầng đá gốc phong hóa, mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu từ
4,0 đến 5,0m.
1.1.5.3.Điều kiện địa chất công trình đập dâng
a) Vùng tuyến đập phương án I
 Điều kiện địa mạo
Đoạn sông qua tuyến này tương đối bằng phẳng với bề rộng lòng trung bình 30m. Ở bờ
trái đồi chạy sát ra bờ sông, góc dốc trên 70
0
với độ cao gần 10m sau đó mới giảm xuống
còn 35 đến 40
0
lên tới cao độ trên 33m. Tuyến đập ngắn. Tuyến cống bờ phải nằm trên
thềm bậc 1 có cao độ ít chênh lệch và dốc thoải dần về hạ lưu. Tuyến cống bờ trái nằm trên
sườn đồi dốc 60 đến 70
0
, dốc về hạ lưu.
 Cấu trúc địa chất

Lớp 1: Cát cuội sỏi bồi tích phân bố ở lòng sông có thành phần chủ yếu là thạch
anh, dầy 0,8 đến 1,0m, thấm nước mạnh.
Lớp 2b: Loại đất cát pha bồi tích phân bố ở vai phải, vàng nhạt, rắn, chặt vừa, dày
0,7m, C=0,18kg/cm
2
;

=25
0
43’; k=7,8.10
-4
cm/s.
Lớp 3: Sét pha bồi tích có màu vàng nhạt, nâu nhạt phân bố ở vai phải tuyến đập,
trạng thái nửa rắn đến rắn, kết cấu chặt. Bề day lớp tới 9m và giảm dần về phía sông.
Lớp 4: Tầng cát bồi tích gồm cát hạt mịn đến hạt trung màu vàng nhạt, trắng xám.
Đáy lớp chứa lớp cuội thạch anh có đường kính 2 đến 3cm, dầy 10cm. Bề dầy lớp 0,4m
phân bố ở bờ phải tuyến đập. Hệ số thấm lớn; K=1,5.10
-3c
m/s
Lớp 5: Đất tàn tích gồm đất sét pha màu xám chứa dăm sạn màu nâu đỏ, trạng
thái nửu rắn đến rắn, phân bố ở vai trái tuyến đập dầy khoảng 2m
Lớp 6: Đá gốc bột kết màu tím, vàng nhạt, cát kết màu vàng nhạt, trắng xám,
phong hóa mạnh đến vừa.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
13
Nước dưới đất nằm sâu, chứa trong tầng cát cuội sỏi lòng hồ cổ và đá trầm tích bột cát kết
nưt nẻ. Bờ phải nước ngầm xuất hiện ở độ sâu 7,2m bờ trái xuất hiện ở độ sâu 6,8m. Tại
bãi đất gần sông nước ngầm nằm sâu hơn, chỉ cách mặt đất chừng 1,7m

b) Vùng tuyến đập phương án II
 Điều kiện địa mạo
Vùng tuyến phương án II cách phương án I khoảng 450m về phía hạ lưu. Địa hình mở
rộng hơn tuyến I, hai bên bờ là thềm sông. Bờ trái là thềm bậc 1 có cao trình từ 16,5 đến
18,5m, bờ trái là thềm bậc 2 có cao trình 20 đến 22m tạo địa hình không đối xứng. Các
dãy đồi ở xa mép sông từ 80 đén 100m. Đoạn sông chảy qua vùng tuyến khá thẳng, rộng
30m. Khu vực bờ phải trồng chè còn bờ trái trồng mía. Tuyến cống bờ phải nằm trên thềm
bậc 2 có độ cao ít chênh lệch, dốc thoải về hạ lưu, là đất trồng chè. Tuyến cống bờ trái
nằm trên sườn đồi thấp hơi dốc, đồi trọc, dốc dần về phía hạ lưu.
 Cấu trúc địa chất
Lớp 1: Cát cuội sỏi bồi tích phân bố ở lòng sông, chủ yếu là cát hạt thô chứa cuội
sỏi thạch anh, dầy 1,2 đến 1,5m, k=5,78.10
-5
cm/s.
Lớp 2a: Sét bồi tích, nâu vàng, nâu xám, rắn, phân bố ở bờ phải. Bề dày lớp từ
3,0 đến 6,2m, có C=0,24kg/cm
2
;

=21
0
19’; k=2,2.10
-5
cm/s.
Lớp 2b: Cát pha bồi tích phân bố 2 bờ, màu vàng nhạt, trạng thái rắn, kết cấu chặt
vừa. Bề dày lớp ở bờ phải tới 3,9m nhưng ở bờ trái từ 1,2 đến 2,2m.
Lớp 3: Sét pha bồi tích màu vàng, vàng nâu phân bố ở bờ trái, trạng thía nửa rắn
đến rắn, kết cấu chặ, dày khoảng 2,0m.
Lớp 5: Sét pha tàn tích màu xám, nâu vàng, nâu xám chứa dăm sạn màu nâu đỏ
trạng thái nửa rắn đến rắn, kết cấu chặt vừa đôi chỗ mềm yếu, dày khoảng 2,2 đến 3,2m.

Lớp 6: Bột kết trắng xám, tím nhạt, phân phiến, phân lớp, mặt lớp nghiêng từ 10
0

đến15
0
, phong hóa mạnh đến vừa. các khe nứt kín, đầy sét.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Tại các bãi đất gần sông mực nước ngầm nông, xuất hiện ở độ sâu 0,9 đến 2,1m. Hai thềm
sông mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu 6,2 đến 8,5m.
c) So sánh điều kiện địa chất công trình 2 phương án tuyến
 Điều kiện địa mạo
Mặc dù tuyến I ngắn hơn tuyến II nhưng thi công cống bờ trái của tuyến I khó khăn hơn
và khối lượng đào lớn hôn tuyến II do địa hình dốc.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
14
 Điều kiện cấu trúc địa chất
- Tuyến I có lớp cát cuội sỏi lòng sông dày từ 0,8 đến 1,4m, thành phần chủ yếu là cát hạt
trung dày 0,4m tại độ sâu 9,7 đến 10,0m. Kết quả ép nước cho thấy đá mềm thuộc loai
thấm nước mạnh (ở dọc sông) đến thấm nước yếu (ở 2 bờ).
- Tuyến II cũng có lớp cát cuội sỏi lòng sông dày 1,2m, lớp hỗn hợp cát pha chứa sạn sỏi
tại độ sâu 3,7 đến 7,6m nhung kết quả cho thấy đá thuộc loại thấm nước yếu.
Tại bờ trái của tuyến I có đá gốc lộ ra ở đáy bờ sông, hướng đá đổ về hạ lưu không lợi cho
ổn định và thấm.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Các khu vực gần bờ sông, nước dưới đất tại các tuyến đều gặp ở tầng nông: Tuyến I từ 1,1
đến 1,8m; Tuyến II từ 0,9 đến 2,1 m.
Tại các thềm sông và vùng đồi, mực nước dưới đất đều nằm khá sâu: Tuyến I gặp ở độ sâu
từ 6,8 đến 7,2 m còn tuyến II từ 6.2 đến 8,0m.
 Đánh giá chung

Mặc dù đập dâng có dài hơn nhưng xét về yếu tố địa chất thì tuyến II có nhiều ưu điểm
hơn tuyến I.
1.1.5.4. Điều kiện địa chất khu tưới
 Điều kiện địa chất công trình
Kết quả đào hố thăm dò, lấy mẫu đất thí nghiệm trong phòng, đổ nước thí nghiệm ngoài
hiện trường tại 3 tuyến kênh chính và công trình trên kênh cho thấy toàn bộ đáy kênh nằm
trên nền đá phong hóa gồm các loại chủ yếu sau:
- Đất sét pha sỏi phong hóa có hệ số thấm trung bình.
- Đá diệp thạch phong hóa mạnh, hệ số thấm nhỏ.
- Đất sét pha cát màu vàng có hệ số thấm trung bình.
- Đá cuội sỏi pha sét có hệ số thấm trung bình.
 Điều kiện địa chất thủy văn
Mực nước ngầm trong khu vực các tyến kênh tưới đi qua đều thấp hơn đáy kênh. Như vậy
quá trình thấm xảy ra chủ yếu là nước từ trong lòng kênh thấm ra ngoài. Nhìn chung nước
ngầm không làm ảnh hưởng đến công tác thi công hệ thống kênh. Tuy nhiên đối với miền
núi thì kênh mương và công trình trên kênh nên thi công vào mùa mưa thì tốt hơn.
 Điều kiện địa chất công trình tuyến kênh Đông
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
15
Địa tầng địa chất tuyến kênh đi qua chủ yếu là đất sỏi pha sét, đất sét pha sỏi, đất sét pha
cát, đất thịt pha cát và đá diệp thạch phong hóa. Đất có dung trọng khô trung bình
k

=1,4T/m
3
, góc ma sát trong

=15
0

50’, C=0,178kg/cm
2
; hệ số thấm k=2,5.10
-4
cm/s
Kết quả khảo sát tăm dò 3 công trình chủ yếu trên tuyến kênh Đông là cầu máng qua
đường sắt, cầu máng qua suối Trại Bốn và cầu máng qua suối Cấy cho thấy nền dưới đáy
móng các công trình này đều tốt. Tất cả các hố đào sâu từ 2,0 đến 2,5m đều gặp tầng đất
tốt: tầng đá gốc sa diệp thạch, tầng đá phong hóa hoặc tầng đất tốt có thể đặt móng công
trình mà không cần xử lý nền phức tạp.
 Điều kiện địa chất tuyến kênh Giữa
Các hố đào địa chất dọc tuyến kênh có địa tầng chủ yếu sau: Đất sét pha sỏi, đất sỏi pha
cát, đất sét pha cát, đất thịt pha cát, đá cuội sỏi pha cát và đấ diệp thạch phong hóa,
k

=1,63 T/m
3
,

=17
0
57’,C=0,282kg/cm
2
.
Các lớp đất sét pha sỏi , đá diệp thạch phong hóa có k=4,86.10
-4
cm/s. Lớp đất sét pha cát,
đất thịt pha cát có k= 3,31.10
-5
cm/s.

 Đánh giá chung
+ Đối với những đoạn kênh đi qua khu vực có địa hình cao, các hố thăm dò đều đào tới
tầng địa chất tốt: nếu không là sỏi pha sét thì cung là đá diệp thạch phong hóa đảm bảo ổn
định tốt cho nền và mái kênh.
+ Những đoạn kênh đi qua địa hình thấp hơn đáy kênh thiết kế thường phải xây hoặc tôn
cao nền kênh trên nền địa chất là sét pha cát, đất thịt pha cát mức độ ổn định kém nên cần
chú ý trong khâu thiết kế.
+ Các vị trí dự kiến xây dựng công trình chuyển tiếp đều có địa chất tốt. Các hố thăm dò
phần lớn đào tới tầng đá gốc sa diệp thạch phong hóa hoặc tầng địa chất tốt đảm bảo đủ
điều kiện đặt móng xây dựng công trình.
1.1.6. Vật liệu xây dựng
1.1.6.1. Đất
 Khu vực hồ Quỳnh
+ Khu vực đầu mối và đập phụ I có 2 bãi đất : Bãi 1A nằm ở phía thượng lưu khu vực đầu
mối, trữ lượng khai thác khoảng 150.000m
3
. Bãi đất 1B nằm ở phìa hạ lưu đập chính, trũ
lượng khai thác khoảng 62.000m
3
.
+ Khu vực đập phụ II có 2 bãi đất nằm ở thượng lưu: Bãi 2A có trữ lượng khai thác
khoảng 25.000
3
. Bãi 2B có trữ lượng 4.000m
3
.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
16
 Khu vực đập dâng

Đất đắp có thể sử dụng 2 loại:
+ Lớp 3: Đây là loại sét pha bồi tích màu vàng nhạt,nâu nhạt,trạng thái rắn đến nửa rắn.
Lớp này phân bố rộng rãi trên thềm bậc 1. Sau khi bóc bỏ lớp cát pha dày 0,7 m ở phía
trên, bề dày khai thác có thể tới 3 4 m. Trữ lượng khoảng 10.000 m
3
.
+ Lớp 5: Sét pha tàn tích màu nâu , xám nhạt chứa sạn bột kết màu đỏ. Đất ở trạng thái
rắn đến nửa rắn. Lớp đất này phân bố trên các sườn đồi . Bề dày khai thác được từ 1,7 đến
3,2 m. Trữ lượng khai thác dồi dào từ 70.000 đến 80.000 m
3
.
1.1.6.2. Đá
Đá xây lát có thể khai thác ở Bố Hạ, Hữu Lũng, cách tuyến công trình từ 20 đến 30 km,
chuyên chở thuận tiện bằng ô tô.
1.1.6.3.Cát cuội sỏi
Trên sông Sỏi, cách vị trí công trình 10km về phía hạ lưu có các bãi cát nhỏ lẫn vỏ hến, lá
cây, chất lượng không tốt. Vì thế cát cuội sỏi dùng để xây dựng công trình nên khai thác ở
Hà Châu trên sông Cầu, cách vị trí công trình khoảng 20km có chất lượng tốt, trữ lượng
nhiều.
1.2. Tình hình kinh tế xã hội
1.2.1. Điều kiện về dân sinh
1.2.1.1. Dân số và dân tộc
Theo số liệu thống kê, đến 12-2004 Yên Thế có 93.083 người. Năm 1995, tốc độ tăng dân
số bình quân của cả huyện là 1,53% nhưng đến năm 2004 giảm xuống chỉ còn 1,39%. Đây
là vùng cư trú của nhiều dân tộc an hem như Kinh, Tày, Nùng, Sán Chỉ, Cao Lan,…
1.2.1.2. Nghề nghiệp chính
Phần lớn nhân dân vùng dự án sống bằng nghề nông. Theo số liệu thống kê và điều tra thì
trong số 9.430 hộ gia đình có tới 86,94% làm nông nghiệp, 0,8% làm dịch vụ, 0,3% làm
thủ công nghiệp, còn lại là các hộ khác . Đặc biệt với đặc tù của vùng trung du núi thấp,
phần lớn các gia đình vùng dự án đều phát triển nghề làm vườn, trồng các loại cây ăn quả

quý như vải, cam, chanh,…
1.2.2. Điều kiện về trình độ sản suất nông nghiệp và tập quán canh tác
So với mặt bằng chung của cả nước thì trình độ sản xuất nông nghiệp của vùng dự án vẫn
còn thấp. Phần lớn diện tích đấy canh tác còn sử dụng nước trời là chính. Một số công
trình thủy lợi nhỏ tuy đã đáp ứng được một phần nhu cầu tưới nhưng cũng không chủ động
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
17
đươc. Chính vì vậy mà trình độ thâm canh tăng vụ còn ở mức độ thấp so với các huyện
đồng bằng. Hệ số sử dụng đất của vùng dự án hiện tại mới chỉ đạt mức 1,5 đến 1,7.
Theo số liệu thống kê và điều tra hiện tại trong tổng số 2.125 ha đất canh tác của vùng dự
án, vụ đông xuân do không có nước tưới nên chỉ có 64,59% diện tích được sản xuất trong
đó diện tích trồng lúa nước chiếm 27,41%, trồng màu chiếm 37,18% còn lại là bỏ hoang.
Vụ mùa do có mưa nên hầu hết diện tích đất nông nghiệp đều được đưa vào sản xuất trong
đó 71,06% là lúa nước, 28,94% là hoa màu . Vụ đông sản xuất được trên 24,79% diện tích
canh tác chủ yếu là trồng màu và các loại rau quả phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt cho nhân
dân địa phương.
Trong cơ cấu giống lúa hiện nay ở miền Bắc đặc biệt là vùng đồng bằng bắc bộ, nhờ áp
dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật nên năng suất và sản lượng lúa vụ đông bao giờ cũng rất
cao và hơn vụ mùa . Tuy thế nhưng ở vùng dự án thì ngược lại : Năng suất và sản lượng vụ
đông trước năm 2000 thấp hơn vụ mùa, sau năm 2000 năng suất tuy có cao hơn một chút
nhưng sản lượng vẫn rất thấp. Sở dĩ có hiện tương bất thường như vậy là do vụ đông xuân
không chủ động được nguồn nước, phần lớn diện tích đất canh tác còn phụ thuộc vào thiên
nhiên nên diện tích cấy lúa và năng suất đều thấp. Vụ mùa do canh tác trong mùa mua ,
nguồn nước tưới tuy không dồi dào nhưng vẫn dồi dào, diện tích canh tác được mở rộng
nên diện tích, năng suất và sản lượng lúa vụ mùa đều cao.
1.2.3. Tình hình úng, hạn và thiên tai
1.2.3.1. Hạn
Phần lớn diện tích canh tác của vùng dự án chưa có công trình thủy lợi cấp nước tưới, còn
phụ thuộc vào thiên nhiên nên tình trạng hạn và thiếu nước xảy ra thường xuyên. Tình

trạng hạn còn xảy ran gay cả những khu vực đã có công trình thủy lợi. Bởi vì các công
trình thủy lợi đã xây dựng chủ yếu là công trình nhỏ do nhân dân tự làm, diện tich lưu vưc
bé không có khả năng điều tiết. Bắt đầu vào vụ đông xuân các hồ đập này hầu như đã cạn
kiệt nguồn nước. Ngay cả hồ Suối Cáy là một trong 3 hồ lớn của Yên Thế có dung tích gần
2,7 triêu m
3
hầu như năm nào cũng cạn khô ngay từ đầu vụ đông xuân. Nhiều năm hồ cạn
nước nhân dân trong vùng vào lòng hồ để cấy. Mặt khác do rừng đầu nguồn song Sỏi bị
tàn phá chỉ còn trơ đất trống dồi trọc nên cùng với tình trạng các hồ cạn nước là nguồn
nước sông Sỏi về mùa cạn cũng không đủ cấp nươc cho các trạm bơm tưới.
1.2.3.2. Úng
Mặc dú có hệ thống sông suối khá dày, địa hình cao và dốc thoải về các sông suối nhưng
tình trạng úng vẫn thường xuyên xảy ra tại các vùng nghiên cứu với mức độ không
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
18
nghiêm trọng. Theo kết quả điều tra , đến nay mặc dù vẫn còn nhiều tồn tại nhưng vấn đề
tiêu úng đã cơ bản giải quyêt xong. Tuy nhiên do chưa có hồ trên sông Sỏi nên hiện tượng
lũ quét vẫn xảy ra hang năm gây nhiều thiệt hại về mùa màng và của cải cho nhân dân các
vùng ven sông.


1.2.3.3. Thiên tai
So với các khu vực khác của tỉnh Bắc Giang thì Yên Thế là một trong những khu vực ít
chịu ảnh hưởng của lụt, bão. Tuy nhiên, trong những năm gần đây tình trạng tự phát phá
rừng đầu nguồn để lấy đất nông nghiệp, trồng cây ăn quả đã diễn ra một cách ồ ạt làm cho
lưu vực sông Sỏi mất khả năng điều tiết. Tình trạng lũ quét thường xuyên xảy ra.
1.2.4. Điều kiện về cơ sở hạ tầng
1.2.4.1. Các công trình thủy lợi đã có của vùng
Các công trình thủy lợi đã xây dựng trong vùng tưới tập trung ở khu vực cuối kênh Đông

còn các khu khác hầu như không có.
Bảng 1.3- Các công trình thủy lợi đã xây dựng ở vùng cuối kênh Đông
Thứ tự Tên công trình Địa điểm Diện tich lưu Diện tích tưới
vực(km2 (ha)
1 Hồ Suối Cấy Đồng Kỳ 15,2 250
2 Hồ Đồng Ninh Đồng Kỳ 1,8 50
3 Hồ Bãi Cháy Đồng Kỳ 1,2 50
4 TB Bồi Quýt Đồng Kỳ 12
5 TB Trại Nhì Đồng Kỳ 9
6 TB Đông Kỳ Đồng Kỳ 90
7 Hồ Hưng Phong Hương Vĩ 1,0 25
8 Hồ Rừng Tổ Hương Vĩ 1,0 25

Tổng cộng 511
Bảng 1.4- Các công trình thủy lợi đã xây dựng ở vùng cuối kênh Đông
Thứ tự Tên công trình Địa điểm
Diện tich
lưu
Diện tích
tưới
vực(km2 (ha)
1 TB Sỏi Tân Sỏi 34
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
19
2 TB Trúc Tân Sỏi 16
3 TB Đồng Lạc Đồng Lạc 150
4 TB Phồn Xương Phồn Xương 90
5 TB Cầu Quay Phồn Xương 40
6 Hồ Am Gà Phồn Xương 10

Tổng cộng 340
1.2.4.2. Giao thông vận tải
 Đường sắt: Có tuyến Kép-Lưu Xá dài 22 km chạy dọc huyện từ xã Đông Sơn lên
Xuân Lương qua hai ga Mỏ Trạng và Bo Lon.
 Đường bộ: Chủ yếu là đường đất nối liền trung tân huyện với các xã và các địa
phương khác. Tuyến đường quan trọng nhất là tỉnh lộ 265 nối liền quốc lộ 1A tại
Kép và quốc lộ 1B tại Đồng Hỷ qua hầu hết các xã của Yên Thế với tổng chiều dài
31 km
 Đường thủy: Sông Thương là tuyến đường thủy quan trọng nhất. Các tàu trọng tải
dưới 100T có thể đi lại dễ dàng.
Nhìn chung giao thông chưa phát triển. Hầu hết cá đường bộ kể cả đường cấp quốc gia và
cấp tỉnh đi qua đều có chất lượng xấu, đi lại trong mùa mưa rất khó khăn.
1.2.4.3.Công nghiệp
Mặc dầu có tiềm năng lớn nhưng công nghiệp của Yên Thế vẫn kém phát triển, hầu như
chưa có gì đáng kể ngoài 2 xí nghiệp xi măng Bố Hạ và Lâm Nghiệp ở gần khu tưới với
sản lượng hàng năm từ 40.000 đến 60.000taans, một só xí nghiệp gạch ngói, vôi, chế biến
nông lâm sản và cơ khí nhỏ.
1.2.4.4.Năng lượng
Mạng lưới điện quốc gia đã về đến trung tâm các khu dân cư lớn của huyện. Phần lớn các
gia đình vùng dự án đã có điện dùng cho sinh hoạt.
1.3 Phương hướng phát triển của vùng
Phương hướng phát triển kinh tế xã hội đến năm 2010 của huyện Yên Thế và vùng dự án
là : ổn định và nâng cao đời sống vật chất , văn hóa, tinh thần cho đồng bào các dân tộc
trong huyện. Coi trọng điện khí hóa, thủy lợi hóa để tập trung phát triển nông nghiệp toàn
diện theo hướng hiện đại hóa. Đồng thời với việc duy trì diện tích cấy lúa nước hiện có,
đẩy mạnh thâm canh tăng vụ, phát triển kinh tế vùng đồi. Những vùng cao khó khăn về
nguồn nước tưới thay thế cây màu bằng cây ăn quả , cây lấy gỗ, cây công nghiệp có giá trị
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4

20
kinh tế cao. Xây dựng và phat triển cơ sơ hạ tầng. Giảm tỉ lệ phát triển dân số, từng bước
nâng cao đời sống nhân dân trong huyện.
Phấn đấu đến năm 2010 đạt được một số chỉ tiêu sau:
- Tổng sản lượng lương thực quy thóc từ 33.300 T năm 2004 lên 40.000 T
- Thu nhập bình quân đầu người từ 200 USD năm 1998 lên 350 USD.
- Hệ số sử dụng đất tăng từ 1,7 năm 1998 lên 2,5
- Diện tích cây ăn quả tăng từ 50640 ha năm 2004 lên 9.000 ha.
- Tỷ lệ tăng dân số duy trì mức 1,2%.
- Các công trình thủy lợi bảo đảm tưới chủ động cho 3.200 ha lúa chiêm xuân,
1.800ha cây vụ đông, 4.000 ha cây vụ mùa và 4.000 ha cây ăn quả, cây công
nghiệp.
1.4. Nhu cầu dùng nước của vùng và nhiệm vụ công trình
Do đặc điểm thổ nhưỡng của vùng là dễ hạn và dễ úng do khả năng giữ nước kém, nếu để
trong điều kiện tự nhiên, không chủ động tưới tiêu và giữ ẩm sẽ gây ra quá trình thoái hóa
do xói mòn, bạc màu, chua hóa.
Hiện tại phần lớn diện tích đất nông nghiệp còn sử dụng nước trời là chính, các công trình
thủy lợi sẵn có không chủ động được nguồn nước, một mặt do lưu vực và dung tích quá
bé, một mặt do thiết bị cũ và hư hỏng nhiều, công trình bị xuống cấp nên mức đảm bảo
tưới rất thấp. Qua nghiên cứu điều tra khảo sát thực trạng 9 hồ chứa nước và 9 trạm bơm
thuộc diện loại lớn của vùng Yên Thế cho thấy các công trình này mới chỉ đảm bảo gần
50% so với nhiệm vụ đặt ra . Tình hình hạn hán, thiếu nước xảy ra thường xuyên và
nghiêm trọng trên hầu hết diện tích canh tác của Yên Thế do không có nguồn nước tưới. .
Hệ số sử dụng đất của vùng còn thấp, diện tích đất nông nghiệp vụ đông xuân bị bổ hoang
do thiếu nước còn nhiều.
Giải quyết vấn đề nước tưới cho vùng này đang là vấn đề thời sự cấp bách .
1.4.1. Các phương án sử dụng đất và lựa chọn phương án cấp nước
1.4.1.1 Phương án 1: Tưới theo hiện trạng sử dụng cho toàn khu tưới
Phương án này áp dụng trong trường hợp không đủ nguồn tưới. Nhu cầu nước tưới cho
diện tích vườn tạp và trồng cây lâu năm tính như trồng vải thiều.

1.4..1.2. Phương án 2: Thâm canh tăng vụ, tăng hệ số sử dụng đất . Tạo nguồn nước để
phát triển vùng đồi và các diện tích cao không thỏa mãn yêu cầu tự chảy khi nguồn nước
dồi dào.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
21
Nội dung của phương án:
- Chuyển toàn bộ diện tích đang canh tác 1 vụ lúa + vụ màu chiêm thành diện tích 2
vụ lúa .
- Chuyển toàn bộ diện tích vườn tạp thành vườn vải thiều.
- Chuyển toàn bộ diện tích đang cấy 2 vụ lúa thành diện tích 2 vụ lúa và 1 vụ màu
đông.
1.4.1.3. Phương án 3: Phương án chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất
Nội dung của phương án:
- Giữ nguyên diện tích đang cấy 2 vụ lúa, trồng thêm 1 vụ màu đông.
- Chuyển diện tích đang cấy 1 vụ lúa mùa thành 2 vụ lúa.
- Chuyển diện tích trồng màu và vườn tạp thành vườn trồng vải thiều.
- Tạo nguồn nước tưới cho các đồi hoang dã và sẽ trồng vải thiều.
1.4.1.4.Phương án 4: Phương án chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất
Nội dung của phương án:
- Giữ nguyên diện tích đang cấy 2 vụ lúa, trồng thêm 1 vụ màu đông.
- Chuyển diện tích đang cấy 1 vụ lúa mùa và diện tích trồng màu, vườn tạp thành vườn
trồng vải thiều.
- Tạo nguồn nước tưới cho các đồi hoang dã và sẽ trồng vải thiều.
Mặc dầu tỷ lệ diện tích các loại cây trồng ở mỗi tuyến kênh có khác nhau nhưng do vùng
nghiên cứu không lớn, nhaanh dân có cùng tập quán canh tác nên trong tính toán đã sử
dụng cùng một tỷ lệ diện tích cho từng tuyến kênh và cả hệ thống. Tỷ lệ diện tích ghi ở
bảng 2.1 dưới đây là số liệu tính dựa trên số liệu thống kê ở các xã thuộc vùng hưởng lợi:
Bảng 1.5- Tỷ lệ diện tích cây trồng chủ yếu trên vùng tưới
TT

Phương án Fcanh tác
Vụ Đông
Xuân

Vụ mùa
Màu vụ
đông
Cây ăn
quả
Lúa Màu Lúa Màu

Phương án1

1 Diện tích
2.125 631 811 915 527 0 683
Tỷ lệ(%) 100 29,7 38,16 43,07 24,97 0 32,13

Phương án2

2 Diện tích
2.806 1.442 0 1.442 0 631 1.364
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
22
Tỷ lệ (%) 100 51,39 0 51,39 0 22,49 48,61

Phương án3

3 Diện tích
2.806 915 0 915 0 631 1.891

Tỷ lệ(%) 100 32,61 0 32,61 0 22,49 67,39

Phương án4

4 Diện tích
2.806 631 0 631 0 631 2.175
Tỷ lệ(%) 100 22,49 0 22,49 0 22,49 77,51
Căn cứ vào hiện trạng và phương hướng phát triển kinh tế xã hội của vùng cũng như khả
năng nguồn nước của sông Sỏi, phương án sử dụng đất để xác định nhu cầu cấp nước và
tính toán điều tiết hồ Quỳnh là phương án 4.
1.4.2.Mực nước yêu cầu tưới thiết kế
Mực nước thỏa mãn yêu cầu tưới tự chảy cho diện tích canh tác của từng tuyến kênh phụ
trách và đầu hệ thống được xác định theo công thức sau:
Z
yc
= A
0
+ h
0
+ ( )
i
i
L i

 
 

Trong đó:
A
0

: Cao độ mặt ruộng yêu cầu tưới tự chảy.
h
0
: Chiều sâu lớp nước mặt ruộng.
( )
i
L i

: Tổng tổn thất cột nước dọc đường từ mặt ruộng đến đầu kênh.

i


: Tổng tổn thất cục bộ qua các công trình trên kênh.
Căn cứ vào điều kiện địa hình vùng tưới, khả năng nguồn nước của sông Sỏi và mức độ
ngập lụt phía thượng lưu đập dâng khi thoát lũ, chọn mực nước thiết kế đầu kênh +19,1m
với diện tich tưới tự chảy là 1.614 ha.
1.4.3.Tính toán điều tiết hồ Quỳnh cho phương án cấp nước đã chọn (PA4)
1.4.3.1. Đường quan hệ Z  F và Z  V



Bảng 1.6- Quan hệ giữa cao độ mực nước với diện tích mặt hồ và dung tích hồ
Z(m) 24 25 26 27 28 29
F(m
2
) 0 30.054 51.465 94.283 164.8 332.375
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
23

V(m
3
) 0 15.027 55.787 128.661 258.202 506.79
Z(m) 30 31 32 33 34 35
F(m
2
) 636.23 1.094.540 1.391.345 1.696.380 1.909.357 2.263.753
V(m
3
) 991.09 1.856.477 3.099.420 4.643.282 6.446.151 8.532.706

1.4.3.2. Tính mực nước chết và khẩu diện cống xả
 Cao trình bùn cát và cao trình ngưỡng cống xả
Hồ Quỳnh trên sông Sỏi có diện tích lưu vực F
lv
=99,0 km
2
. Theo tài liệu thủy văn, lượng
nước đến hồ Quỳnh với tần suất 75% là 33,067.106 m
3
. Theo kết quả tính toán cân bằng
nước, lượng nước yêu cầu tưới đối với hồ Quỳnh là 3.739.663 m
3
. Lượng nước đến tần
suất 75% tại hồ Quỳnh ttrong 3 tháng 10, 11, 12 là 4.088.241 m
3
. Lượng nước này đủ cung
cấp cho 4 tháng kiệt là các tháng 12,1,2 và 3. Do đó không cần phải tích nước sớm gây
lắng đọng và ảnh hưởng tới tuổi thọ của hồ mà chỉ cần tích nước từ cuối tháng 9 hàng năm.
Các tháng còn lại từ cuối tháng 5 đến cuối tháng 9 là các tháng mùa mưa, nhất là các thang

đầu mùa mưa nước chưa nhiều phù sa được xả qua cống xả để về hạ lưu . Như vậy lượng
bùn cát lắng đọng chủ yếu là bùn cát đáy. Tuy nhiên để an toàn trong tính toán có thể lấy
thêm 10% lượng phù sa lơ lửng được giữ lại trong lòng hồ cùng với bùn cát di đẩy.
Theo tính toán thủy văn, hàng năm có 1.161 T bùn cát di đẩy và 5.805 T bùn cát lơ lửng
chuyển qua hồ Quỳnh. Tổng lượng bùn cát có thể lắng đọng trong hồ hàng năm là
1.161+581=1.742 (T). Với dung trọng khô trung bình

k
= 1,2 T/m
3
. Thì thể tích bùn cát
lăng đọng trong hồ trong khoảng thời gian 75 năm là: W= 1.742* 75/1,2=108.850 (m
3
).
 Cao trình bồi lắng bùn cát là Z
bc
=26.61 (m). Để bùn cát không chảy vào cống, chọn cao
trình ngưỡng cống: Z
ngưỡng
= 27,0 m.
 Cao trình mực nước chết và khẩu diện cống
Cao trình mực nước chết và khẩu diện cống phải đảm bảo lấy được lưu lượng lớn nhất
theo yêu cầu tưới. Lưu lượng yêu cầu Q
yc
= 1,343 m
3
/s. Chọn lưu tốc dòng chảy trong
cống v= 1,5m/s.
- Diện tích mặt cắt ướt yêu cầu là:


yc
=1,343: 1,50 = 0,895 (m
2
)
- Chọn khẩu diện cống thỏa mãn điều kiện thi công: B=0,9m và H= 1,2m
- Chiều sâu nước trong cống thỏa mãn yêu cầu cấp nước: H= 0,895:0,9= 0,995 (m)
- Độ nhám của bê tông cốt thép trong điều kiện trung bình n=0,015.
- Độ dốc đáy cống:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
24
i=
2
2 2
. .
Q
C R

(1.1)

=0,895 m
2

= 0,9+2*0,995=2,89 (m)
R=

/

= 0,3098(m)
C

1/6 1/6
1 1
0,3098 54,84
0,015
R
n
  

Thay số vào công thức (1.1) ta được i= 0,00242  chọn i= 0.003 tình được h=0,91 m.
Kết quả tính thủy lực cho kết quả như sau:
Bảng 1.7- Kết quả tính thủy lực dòng chảy trong cống lấy nước
H

(m
2)


(m)
R(m) C
C
R

V(m/s) Q(m
3
/s)
0,91 0,819 2,72 0,301 54,579 29,949 1,640 1,343

Với h= 0,91m ; b=0,90 m coi nước chảy từ hồ vào cống như chảy qua đập tràn đỉnh
rộng chảy ngập với


=0,95m.
Q= . . . 2 .B h g Z


1,343=0,950,900,914,43
Z

Tính được Z = 0,152 m.
Như vậy mực nước chết trong hồ là:
MNC =

ngưỡng cống
+ h + Z
MNC = 27,0 + 0,91 + 0,152 = 28,062 (m). Để an toàn chọn:
MNC = 28,1m  tương ứng với dung tích hồ W
ch
= 0,283.10
6
m
3

1.4.3.3.Tính toán cân bằng nước hồ Quỳnh
Tổng lượng bốc hơi năm theo tài liệu tính toán thủy văn là 1.012mm/năm. Như vậy cần
tính toán lượng bốc hơi mặt nước hồ. Tại vị trí Diễn đã biết diện tích lưu vực là
F
lv
=116km
2
, tổng lượng dòng chảy bình quân W
o

Diễn
= 57,63.10
6
m
3
/năm, Z
max
= 1.012
mm/năm.
Độ sâu dòng chảyY
o
:
Y
o
=
6
6
W 57,63.10
0,497
116.10F
  (m/năm) ≈ 500mm/năm
Tổng lượng mưa bình quân năm X
o
= 1.600 mm. Như vậy:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Công trình thuỷ lợi
Sinh viên : Lê Văn Cường Lớp : 48C4
25
Z
lv
=X

o
–Y
o
= 1.600 - 500 = 1.100 (mm)
Z = Z
nước
- Z
lv

Z
nước
= K
o
.Z
piche
. Theo tài liệu thủy văn K
o
= 1,5 
Z
nước
= 1,51.012 = 1.518 (mm/năm)  Z =1.518 – 1.100 = 418(mm/năm)


Bảng 1.8- Phân phối Z cho các tháng
Tháng 1 2 3 4 5 6 7
Z(mm) 78,3 63,9 62,3 67,4 100,3 101,4 110,3
Z 32,3 26,4 25,7 27,8 41,4 41,9 45,6
Tháng 8 9 10 11 12 cả năm
Z(mm) 84,0 81,7 88,5 88,4 85,7 1.012
Z 34,7 33,7 36,6 36,5 35,4 418

Bảng 1.9 – Tổng lượng nước thiếu yêu cầu hồ Quỳnh cấp bổ sung
Tháng 12 1 2 3 Tổng
W
yc
(m
3
) 578.000 1.340.000 714.000 1.108.000 3.740.000
Tổng lượng nước đến tại hồ Quỳnh tính theo tỷ lệ diện tích lưu vực:
K =
â
99
0,499
198,4
Quynh
d ng
F
F
 
Do đó lượng nước đến tại Quỳnh: W
Quỳnh
= 0,499W
Đập dâng

Bảng 1.10 – Tổng lượng nước đến Hồ Quỳnh tần suất 75%

Tháng 1 2 3 4 5 6 7
Wđậpdâng
(10
6

m
3
) 0,786 0,647 0,568 1,573 4,230 3,230 2,490
WQuỳnh
(10
6
m
3
) 0,392 0,323 0,283 0,785 2,111 1,612 1,242
Tháng 8 9 10 11 12 Tổng năm
Wđậpdâng
(10
6
m
3
) 36,370 8,180 3,970 3,550 0,673 66,267