Hồ chứa nước Sỹ Bình

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành kỹ thuật

công trình

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân và
được sự hướng dẫn nhiệt tình, khoa học của thầy giáo TS. Lê Xuân Khâm – Bộ môn
Thủy công – Trường Đại Học Thuỷ Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của
mình với đề tài “Thiết kế hồ chứa nước Sỹ Bình phương án 2”– huyện Bạch Thông,
tỉnh Bắc Cạn.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại
kiến thức đã được học trong 4,5 năm tại trường, giúp em biết cách áp dụng lý thuyết
đã được học vào thực tế và làm quen với công việc của một kỹ sư ngành Kỹ thuật
Công trình. Những điều đó đã giúp em có thêm hành trang kiến thức chuyên ngành
để chuẩn bị cho tương lai và giúp em đỡ bỡ ngỡ khi bước vào nghề với công việc
thực tế của một kỹ sư thuỷ lợi sau này.
Đồ án đã đi vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi (hồ chứa nước Sỹ
Bình), vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng
nhưng do điều kiện thời gian hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết được đầy
đủ và sâu sắc các trường hợp trong thiết kế cần tính, mặt khác do trình độ và kinh
nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Em
rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của
em được hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn của em
được hoàn thiện.
Để đạt được kết quả này em đã được các thầy các cô trong trường Đại Học
Thủy Lợi, từ các thầy các cô ở các môn học cơ sở đến các thầy các cô ở các môn
chuyên nghành dạy bảo tận tình, truyền đạt tất cả những tâm huyết của mình cho em
được có ngày trở thành một kỹ sư thực thụ. Em xin chân thành cảm ơn các thầy các
cô.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo trong bộ môn
Thủy Công đặc biệt là thầy giáo TS. Lê Xuân Khâm đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi
điều kiện để em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2013
Sinh viên thực hiện

Dương Thị Huyền Trang

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành kỹ thuật

công trình

MỤC LỤC
PHẦN I: TÀI LIỆU CƠ BẢN.....................................................................................1
CHƯƠNG 1.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.............................................................2

1.1. Vị trí địa lý và nhiệm vụ công trình...........................................................2
1.2. Đặc điểm thổ nhưỡng................................................................................3
1.3. Đặc điểm địa chất......................................................................................3
1.4. Đặc điểm khí tượng, thủy văn....................................................................4
1.5. Tình hình vật liệu xây dựng.......................................................................7

CHƯƠNG 2.

ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC..............................9

2.1. Tình hình dân sinh kinh tế khu vực............................................................9
2.2. Cơ sở hạ tầng.............................................................................................9
2.3. Hiện trạng công trình thủy lợi trong vùng................................................10
CHƯƠNG 3.

MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH. . .12

3.1. Nhiệm vụ công trình................................................................................12
3.2. Các phương án công trình........................................................................13
3.3. Bố trí tổng thể cụm công trình đầu mối...................................................14
3.4. Cấp công trình và cá chỉ tiêu thiết kế.......................................................15
PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ...............................................................................16
CHƯƠNG 4.

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ..................................................17

4.1. Mục đích tính toán điều tiết hồ................................................................17
4.2. Xác định dung tích chết (Vc), mực nước chết (MNC hay Zc).................17
4.3. Xác định dung tích hiệu dụng (Vh) và mực nước dâng bình thường
(MNDBT hay Zbt)....................................................................................................19
CHƯƠNG 5.

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ...................................................29

5.1. Mục đích, nhiệm vụ, ý nghĩa, nguyên lý và phương pháp tính toán........29
5.2. Tính toán điều tiết lũ................................................................................30

CHƯƠNG 6.

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.......................41

6.1. Mục đích, ý nghĩa....................................................................................41
6.2. Thiết kế sơ bộ đập đất..............................................................................41
6.3. Thiết kế sơ bộ tràn xả lũ..........................................................................52
CHƯƠNG 7.

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG, GIÁ THÀNH..........................69

7.1. Tính toán khối lượng đập đất...................................................................69
Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành kỹ thuật

công trình

7.2. Tính khối lượng tràn................................................................................70
7.3. Tính giá thành đập và chọn phương án thiết kế.......................................71
PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI..............73
CHƯƠNG 8.

KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÁO CỦA ĐƯỜNG TRÀN.........74

8.1. Đặt vấn đề................................................................................................74
8.2. Tính toán các hệ số..................................................................................74
8.3. Tính toán điều tiết lũ................................................................................76
8.4. Kiểm tra khả năng tháo của tràn..............................................................76
CHƯƠNG 9.

THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT................................................................77

9.1. Xác định các kích thước cơ bản của đập..................................................77
9.2. Tính thấm qua đập đất.............................................................................85
9.3. Tính toán ổn định đập đất........................................................................95
CHƯƠNG 10. THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ.......................................................106
10.1.

Hình thức và cấu tạo các bộ phận đường tràn....................................106

10.2.

Tính toán thủy lực tràn xả lũ..............................................................108

10.3.

Tính toán tiêu năng sau dốc nước......................................................116

10.4.

Tính toán ổn định tường bên..............................................................122

CHƯƠNG 11. THIẾT KẾ CỐNG NGẦM......................................................130
11.1.

Vị trí và hình thức cống.....................................................................130

11.2.

Thiết kế hạ lưu cống..........................................................................131

11.3.

Tính khẩu diện cống..........................................................................134

11.4.

Kiểm tra trạng thái chảy trong cống...................................................141

11.5.

Một số chi tiết cấu tạo cống...............................................................152

PHẦN IV: TÍNH TOÁN CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT THIẾT KẾ CỐNG
NGẦM………………..........................................................................................156
CHƯƠNG 12. TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM................................157
12.1.

Mục đích và trường hợp tính toán......................................................157

12.2.

Tài liệu cơ bản và yêu cầu thiết kế.....................................................157

12.3.

Xác định các ngoại lực tác dụng lên cống..........................................159

12.4.

Xác định nội lực cống ngầm..............................................................166

12.5.

Tính toán cốt thép..............................................................................173

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................193
Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành kỹ thuật

công trình

PHẦN MỞ ĐẦU
Bạch Thông là một huyện miền núi nghèo của tỉnh Bắc Cạn, diện tích đất
canh tác chưa đến 1/3 diện tích đất tự nhiên, phần còn lại là đất trống đồi núi trọc.
Tuy nhiên thu nhập chính của nhân dân trong vùng là từ sản phẩm nông nghiệp.
Trong số các xã nghèo của huyên Bạch Thông không thể không kể đến xã Sỹ Bình,
đây là xã thuộc diện nghèo nhất huyện. Trong địa bàn xã có địa hình phức tạp, thiên

tai thường xuyên xảy ra gây lũ lụt, hạn hán mất mùa liên miên dẫn đến nghèo đói
quanh năm. Theo thống kê của huyện toàn xã có tới hơn 30% số hộ gia đình ở mức
nghèo đói. Không chỉ riêng Sỹ Bình mà các xã lân cận cũng ở tình trạng tương tự.
Vì vậy thủy lợi trở thành vấn đề cấp bách có tính quyết định đến đời sống kinh tế xã hội của vùng.
Trong khu vực có suối Khau Cưởm thuộc xã Sỹ Bình có khả năng khống chế
diện tích tưới khoảng 240 ha đất nông nghiệp. Công trình hồ chứa nước Sỹ Bình
nếu được xây dựng trên suối Khau Cưởm sẽ cung cấp nước tưới cho diện tích đất
canh tác trên và cung cấp nước sinh hoạt cho 1500 người dân trong vùng, từ đó từng
bước nâng cao đời sống cho các xã trong vùng hưởng lợi, thực hiện chính sách xóa
đói, giảm nghèo của đảng và nhà nước. Bên cạnh đó hồ chứa Sỹ Bình sẽ làm cải
thiện môi trường trong khu vực, phòng lũ cho hạ lưu, giảm thiểu thiên tai giúp ổn
định xă hội, sản xuất. Với những yêu cầu và nhiệm vụ trên thì việc đầu tư xây dựng
công trình này là rất cần thiết và cấp bách.
Với những kiến thức đã được học dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo
TS. Lê Xuân Khâm em đã thiết kế công trình hồ chứa nước Sỹ Bình với 4 phần
chính như sau:
1. Thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu.
2. Thiết kế sơ bộ và chọn phương án thiết kế.
3. Thiết kế kỹ thuật phương án chọn.
4. Chuyên đề kỹ thuật: Tính toán kết cấu cống ngầm.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 1

Ngành kỹ thuật

công trình

PHẦN I:
TÀI LIỆU CƠ BẢN

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 2

Ngành kỹ thuật

công trình

CHƯƠNG 1.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1. Vị trí địa lý và nhiệm vụ công trình.
1.1.1. Vị trí địa lý:
Hồ Sỹ Bình là một công trình thuộc cụm công trình trong dự án đầu tư xây
dựng công trình thuỷ lợi 6 xã của huyện Bạch Thông – tỉnh Bắc Cạn bằng nguồn
vốn ADB.
Toạ độ địa lý nằm trong khoảng: - Từ 22°05’ đến 22°15’ vĩ độ Bắc.

- Từ 105°45’ đến 105°55’ kinh độ Đông.
1.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo khu vực công trình:
Vùng dự án có địa hình tương đối phức tạp, địa hình chủ yếu là đồi núi được
chia cắt bởi các thung lũng, khe lạch, sông suối thành nhiều loại địa hình khác nhau,
chia cắt các cánh đồng màu mỡ, gây khó khăn cho việc thiết kế bố trí các công trình
thuỷ lợi. Chi tiết có thể chia địa hình toàn vùng thành 2 loại địa hình như sau:
-

Địa hình bị chia cắt bởi các sông suối và thung lũng nhỏ hẹp và ruộng bậc

thang được hình thành trên các sườn dốc, chênh lệch độ cao 5÷15 m, có nơi lên đến
20m. Đại diện cho loại địa hình này là khu vực Pò Deng, Vang Ngần thuộc xã Tú
Trĩ; khu vực xã Vũ Muộn; khu vực Nà Đinh xã Quang Thuận.
-

Địa hình có độ chênh cao 2÷5 m. Đại diện cho loại điạ hình này là khu vực

thuộc xã Quân Bình. Ruộng đất trong khu vực tương đối bằng phẳng và tập chung,
độ dốc trung bình 1°÷3°. Đây là loại địa hình rất thích hợp cho canh tác đất nông
nghiệp.
Trong vùng có sông Cầu chảy giữa huyện và trung tâm thị xã Bắc Cạn vì vậy
địa hình khu vực này có hướng dốc về phía sông Cầu.
Độ cao trung bình của khu vực lớn, trung bình là 350 m, cao nhất là 1350m
và thấp nhất là 300m.
Có thể thấy địa hình khu vực dự án là phức tạp, tuy ruộng đất ở đây màu mỡ
và tập chung, song việc xây dựng công trình thuỷ lợi cấp nước sinh hoạt và phục vụ
sản xuất khá khó khăn.
Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 3

Ngành kỹ thuật

công trình

1.1.3. Quan hệ F ~ Z, V ~ Z:
Các đặc tính hồ chứa được thể hiện ở bảng 1-1.
Bảng 1-1. Quan hệ F ~ Z và V ~ Z
Z(m)
(1)
501
503
505
507
509
511
513
515

F(104m2)
(2)
0
0.1290
1.0105
1.9780

3.0100
3.6550
5.2675
6.2565

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

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

F(104m2)
(5)
7.3100

8.8150
11.1800
13.2440
14.8990
16.8770
18.7910
20.7260

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

1.2. Đặc điểm thổ nhưỡng.
1.2.1. Nhóm đất phù sa:
Đất phù xa bao gồm: Đất phù xa được bồi lắng hàng năm bởi hệ thống sông
suối và đất phù xa không bồi lắng hàng năm. Các loại đất này có màu vàng tươi, độ
phì trung bình, rất thích hợp cho việc trồng các cây lương thực như lúa, lạc… và
cây công nghiệp ngắn ngày.
1.2.2. Đất feralit phủ trên nền:
Đất feralit mùn trên núi, có độ cao từ 200÷700 m. Đất này có màu vàng,
vàng nhạt, vàng đỏ, đỏ nâu phủ trên phù xa cổ, sa thạch, đá granit, đá biến chất, đá
vôi… Đất này phù hợp với sự phát triển của cây lương thực, cây ăn quả và cây công
nghiệp.

1.2.3. Đất feralit mùn:
Nằm ở trên núi ở độ cao trên 700m. Loại đất này hầu như chỉ phù hợp với
trồng rừng.
1.3. Đặc điểm địa chất.
1.3.1. Địa chất vùng tuyến đập:
Địa chất vùng tuyến đập có thể chia thành các lớp địa chất như sau:
- Lớp 1: Lớp cuội, sỏi lòng sông, có chiều dày 0.5÷1 m. Lớp này có hệ số
thấm nước lớn.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 4

Ngành kỹ thuật

công trình

- Lớp 2: Là lớp đá phong hoá có chiều dày khoảng 10m. Hệ số thấm tương
đối lớn (K = 10-5 m/s). Đây là tầng gây mất nước nhiều nhất khi xây dựng đập.
- Lớp 3: Lớp đá gốc cứng và nứt nẻ ít, hệ số thấm của lớp này nhỏ, gần như
không thấm nước.
1.3.2. Địa chất tuyến tràn và tuyến cống:
Địa chất 2 khu vực này không có gì thay đổi nhiều so với địa chất tuyến đập,
tuy nhiên tuyến tràn có điạ hình cao, và nằm hoàn toàn trên núi nên dưới lớp đá
phong hóa là lớp đá bị phong hoá ít.

1.4. Đặc điểm khí tượng, thủy văn.
Toàn tỉnh Bắc Cạn có 4 trạm đo đạc là: trạm Chợ Rã, trạm Ngân Sơn, trạm
Chợ Đồn, trạm Thị xã Bắc Cạn. Tuy nhiên trạm gần nhất và đáng tin cậy nhất là
trạm đo đạc thị xã Bắc Cạn, vì vậy ta lấy số liệu đo đạc của trạm này để tính toán
thiết kế sau này.
1.4.1. Nhiệt độ:
Nhiệt độ trung bình, cao nhất và thấp nhất của thị xã Bắc Cạn như sau:
Bảng 1-2. Nhiệt độ trung bình nhiều năm của thị xã Bắc Cạn.
Đặc

Nhiệt độ trung bình các tháng.

trưn

1

g
TTB
Tmax
Tmin

14.4
30.8
-0.9

-

2

3

4

16.0 19.2 23.0
33.2 34.4 37.8
3.6 5.3 10.4

5
26.2
38.8
15.3

6

7

8

năm
9

10

27.2 27.4 27.0 25.8 23.0
39.4 37.8 37.4 36.6 34.1
16.5 18.7 19.8 13.7 8.5

11
19.3
33.6

4.0

12
15.8 22.0
30.7 39.4
-1.0 -1.0

Qua bảng thống kê nhiệt độ trên ta thấy rằng: Khí tượng khu vực xây dựng

công trình có thể chia thành 2 mùa nóng, lạnh rõ rệt:
+ Mùa nóng bắt đầu từ tháng IV đến tháng X, nhiệt độ trung bình 22°C,
tháng nóng nhất là tháng VI có nhiệt độ tới gần 40°C.
+ Mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng III năm sau, nhiệt độ trung bình
tháng lạnh nhất là -1°C vì vậy nhiệt độ có ảnh hưởng không tốt tới trồng trọt và
chăn nuôi trong khu vực.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 5

Ngành kỹ thuật

công trình

1.4.2. Độ ẩm không khí:

Bảng 1-3. Độ ẩm không khí trung bình năm tại trạm thị xã Bắc Cạn ( %)
Tháng
Độ ẩm

1
82

2
82

3
83

4
84

5
82

6
84

7
86

8
86

9
85

10
83

11
83

12
82

Năm
84

1.4.3. Bốc hơi:
Bảng 1-4. Lượng bốc hơi bình quân tháng, năm tại trạm thị xã Bắc Cạn (mm)
Thán
g
∆Z

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

55.8 54.4 58.1 60.5 78.4 66.5 61.3 55.8 61.1 65.7 59.8 57.9 73.53

1.4.4. Nắng:
Trong khu vực công trình mặt trời chiếu sáng quanh năm và phân bố không
đồng đều. Bình quân mỗi ngày có 4÷5 giờ nắng. Mùa đông cũng có 2 giờ/ngày, mùa
hè có tới 6 giờ/ ngày.
1.4.5. Lượng mưa:
Qua tài liêu quan trắc nhiều năm của trạm đo thị xã Bắc Cạn ta thấy khu vực
xây dựng công trình có 2 mùa mưa nắng rõ rệt. Mùa mưa bắt đầu từ tháng V đến
tháng IX, mùa khô bắt đầu từ tháng X đến tháng IV năm sau. Lượng mưa mùa mưa
chiếm 70÷80% lượng mưa cả năm.
Bảng 1-5. Kết quả quan trắc lượng mưa trung bình tháng trạm thị xã Bắc Cạn(mm)
Tháng
X

1
22.2

2
31.5

3
50.8

4
110.0

5
173.7

6
261.9

7
282.8

8
291.1

9
161.9

10
83.4

11
44.6

12
18.6

Năm
1532.0

Lượng mưa trung bình năm ở Bắc Cạn thuộc vùng mưa nhỏ, phân bố không
đồng đều. Chính vì vậy nó ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất và phát triển kinh tế của
tỉnh, đồng thời cũng là nguyên nhân gây ra hạn hán, lũ lụt kéo dài.
Lượng mưa bình quân năm: X0 = 1532.0 mm.
Lượng mưa năm ứng với tần suất 75%: X75%= 1342.08 mm.
1.4.6. Gió:
Vận tốc gió theo hướng chủ yếu tại tuyến đập ứng với các tần suất thiết kế
được thể hiện trong bảng.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 6

Ngành kỹ thuật

công trình

Bảng 1-6. Vận tốc gió ứng với các tần suất thiết kế
P%
V (m/s)

2
32

3
30

5
29

30
23

50
16

1.4.7. Dòng chảy năm:
CHƯƠNG 2. Dòng chảy bình quân năm: Q0 = 0.127 (m3/s)
CHƯƠNG 3. Dòng chảy năm ứng với tần suất 75%: Q75% = 0.104 (m3/s)
Bảng 1-7. Bảng phân phối lượng nước đến với tần suất 75% (106m3)
Thán
g
WQ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0.022 0.034 0.049 0.081 0.13 0.879 0.652 0.51 0.465 0.28 0.055 0.041

3.1.1. Dòng chảy lũ:
Đường quá trình lũ đến tuyến đập ứng với các tần suất thiết kế được thể hiện
trong bảng (1-8):
Bảng 1-8. Đường quá trình lũ đến tuyến đập
TT
1

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

Thời gian
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00

Lưu lượng đến
p = 0.2%

p = 1%
0
0
13.08
10.45
26.22
20.95
39.39
31.45
52.58
41.95
46
26.7
39.42
31.45
32.84
26.2
26.26
20.95
19.69
15.7
13.11
10.45
6.53
5.2
0
0

3.1.2. Dòng chảy rắn:
Bản 1-9. Dòng chảy rắn của tuyến đập

STT

Đặc trưng

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Tổng lượng bùn cát lơ lửng

Vll

m3/năm

1046.04

2

Tổng lượng bùn cát di đẩy

Vdđ

m3/năm

83.68

3

Tổng lượng dòng chảy rắn

Vbc

m3/năm

1129.72

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 7

Ngành kỹ thuật

công trình

3.1.3.

Nhu cầu dùng nước:
Bảng 1-10. Nhu cầu dùng nước tưới tính tại đầu mối (106 m3)

Tháng
Wq

1
0.303

2
0.361

3
0.308

4
0.381

5
0.107

6
0.191

7
0.232

8
0.237

9
0.241

10
0.234

11
0.11

12
0.119

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

Đất đắp các loại.

-

Đá các loại.

-

Cát xây dựng.

3.2.1. Bãi vật liệu đắp đập:
CHƯƠNG 4.

Yêu cầu: Đảm bảo trữ lượng, đạt yêu cầu chất lượng, gần đập

và đền bù giải toả dễ dàng.

CHƯƠNG 5.

Nguồn gốc đất đắp: Lớp phủ bởi rời đệ tứ (edQ) á sét bột pha

cát lẫn dăm sạn màu nâu đỏ dày 5.0m tương ứng với chiều sâu khai thác (5-5.5)m.
CHƯƠNG 6.

Chất lượng: Đạt yêu cầu (xem phụ lục kết quả phân tích mẫu

đất đắp).
CHƯƠNG 7.

Khối lượng đất bóc bỏ thuộc lớp thổ nhưỡng (dQIV)
120.000m2 x 0.5 m (sâu) = 60.000 (m3)

-

Khối lượng đất đắp (edQI-III):
120.000m2 x 5.0m (sâu) = 600.000 (m3)

7.1.1. Đá xây dựng các loại:
Đá xây dựng có thể khai thác tại mỏ cách công trình khoảng 12km.
7.1.2. Cát xây dựng các loại:
CHƯƠNG 8. Yêu cầu: Đủ trữ lượng, chất lượng và gần công trình.
-

Vị trí có hai mỏ gồm: Mỏ một ở đáy suối nhánh bờ trái tại vị trí ngã ba chảy

vào suối lớn từ cao trình 548 - 560m thuộc lớp 2a1/aQII - III , bồi tích cát lòng sông

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1

Năm
2.824


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 8

Ngành kỹ thuật

công trình

cổ thêm bậc II dày 5 - 6m, mỏ hai ở bờ phải cùng thuộc lớp cát bồi tích lòng sông
cổ thềm bậc II 2a1/aQII - III dày 2.0m. Chất lượng cát hai mỏ là rất tốt chủ yếu là
cát thạch anh hạt mịn đến trung, hai mỏ đều có điều kiện khai thác thuận lợi và trữ
lượng thì vô cùng lớn đặc biệt là mỏ một và có thể khai thác bằng máy hút cát.

CHƯƠNG 9.

ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC

9.1. Tình hình dân sinh kinh tế khu vực.
Dân số hưởng lợi trực tiếp từ công trình hồ chứa nước Sỹ Bình bao gồm: xã
Sỹ Bình, thôn Nà Lạng và thôn Nà Cạp thuộc xã Vũ Muộn với tổng dân số là 1500
người, trong đó thành phần dân tộc chủ yếu là người kinh, ngoài ra có một số dân
tộc thiểu số khác.

Đời sống nhân dân trong vùng: Người dân trong vùng sống chủ yếu dựa vào
trồng trọt và chăn nuôi, gần như không có một nghề phụ nào. Nguồn sống chủ yếu

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 9

Ngành kỹ thuật

công trình

của người dân trong vùng là trồng lúa nước và hoa màu như: đỗ tương, ngô, sắn,
khoai và một số loại cây trồng khác.
9.2. Cơ sở hạ tầng.
9.2.1. Giao thông:
Giao thông trong vùng còn nhiều khó khăn, địa hình hiểm trở, bị các sông
suối chia cắt thành nhiều tiểu vùng. Hầu hết các đường giao thông trong xã là
đường đất, đang bị hư hỏng và xuống cấp nghiêm trọng. Hệ thống cầu cống do lâu
ngày không được tu bổ nên đã hư hỏng nặng không đảm bảo được an toàn giao
thông trong mùa mưa.
Xã Sỹ Bình là một trong những xã có đường giao thông gặp khó khăn nhất,
cùng với các xã Vũ Muộn và Tú Trĩ. Hiện tại đường giao thông đi vào trung tậm xã
vẫn là đường đất, men theo sườn đồi. Ô tô chỉ đi được vào trung tâm xã vào mùa
khô, còn mùa mưa thì không đi được.
Đường đi vào công trình theo khảo sát được tóm tắt như sau: Từ quốc lộ 3 đi

theo đường liên xã qua trung tâm xã Sỹ Bình đến gần vị trí công trìn là 5.5km. Sau
đó vận chuyển vào chân công trình khoảng 100÷200 m.
9.2.2. Lưới điện:
Hiện tại lưới điện quốc gia chưa về đến xã Sỹ Bình và một số xã lân cận mà
mới chỉ đến được một số xã gần trung tâm huyện.
9.2.3. Văn hóa, y tế, giáo dục:
-

Văn hoá: Do lưới điện chưa về đến xã nên thông tin văn hoá chủ yếu của xã

là Radio và sự truyền đạt bằng miệng của các lãnh đạo trong xã.
-

Y tế: Mạng lưới y tế cơ bản đã được phủ khắp đến trung tâm xã, mỗi xã đều

có một trạm y tế phục vụ khám chữa bệnh cho nhân dân.
-

Giáo dục: Mỗi xã trong vùng chỉ có một trường cấp 1, riêng xã Sỹ Bình có

một trường cấp 2. Đây là một trở ngại rất lớn trong việc đưa khoa học kỹ thuật đến
cho bà con nông dân.
9.2.4. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp:
-

Tình hình sản xuất:

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 10

Ngành kỹ thuật

công trình

Khu vực dự án có tổng diện tích đất nông nghiệp là 1153.45 ha, chiếm 8.8%
đất tự nhiên. Hiện tại việc phát triển sản xuất lúa 2 vụ chủ yếu tập chung vào 3 xã:
Quân Bình, Tân Tiến và Sỹ Bình, các xã còn lại có rất ít. Nguyên nhân chủ yếu là
chưa chủ động được nguồn nước tưới phục vụ sản xuất.
Năng suất bình quân đạt được 37÷38.5 tạ/ha. Nhìn chung năng suất cây trồng
còn thấp, chưa đáp ứng được tình hình sản xuất lương thực hiện nay.
- Hiện trạng sử dụng đất: Tổng diện tích đất tự nhiên của xã là 2715 ha.
Trong đó:
+ Đất sử dụng cho nông nghiệp khoảng 200 ha.
+ Đất trồng cây hàng năm khoảng 120 ha.
+ Đất trồng lúa, hoa màu khoảng 100 ha.
+ Đất nương dẫy khoảng 14 ha.
+ Đất lâm nghiệp có rừng khoảng 2250 ha.
+ Ngoài ra còn đất chưa sử dụng và sông suối.
9.3. Hiện trạng công trình thủy lợi trong vùng.
Đặc điểm thảm phủ trong lưu vực các công trình thuộc vùng dự án: Thảm
thực vật trong lưu vực là kiểu rừng dậm nhiệt đới, có nhiều tán, tầng. Vùng thượng
lưu thực vật chủ yếu là các cây thân gỗ, mọc dày trên sườn núi xen lẫn song mây.
Vùng thấp ven theo suối là rừng tre gai và nứa. Trong lưu vực có xen một số diện
tích rừng trồng.

Chất lượng nước: Theo tài liệu thí nghiệm của các mẫu nước lấy trong vùng,
nhìn chung chất lượng nước tương đối tốt rất phù với việc cung cấp nước tưới và
sinh hoạt, tuy nhiên để cung cấp cho sinh hoạt cần phải xử lý.
Hiện trạng khoáng sản: Theo bản đồ địa chất khoáng sản thì vùng ngập lụt
của lòng hồ gần như không có khoáng sản gì. Mặt khác theo điều tra khảo sát ta
thấy khu vực lòng hồ không có công trình kiến trúc và văn hóa có giá trị. Vì vậy
việc xây dựng công trình không ảnh hưởng đến nguồn tàì nguyên khoáng sản và
công trình có giá trị.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 11

Ngành kỹ thuật

công trình

CHƯƠNG 10.

MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN VÀ NHIỆM VỤ CÔNG
TRÌNH

10.1. Nhiệm vụ công trình.
10.1.1.Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng công trình:
Vùng dự án đất đai màu mỡ, có tiềm năng nông nghiệp thích hợp cho các cây

lương thực, cây công nghiệp và cây ăn quả, tuy nhiên diện tích đất được khai thác

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 12

Ngành kỹ thuật

công trình

còn hạn chế mà nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nước cung cấp cho sản xuất nông
nghiệp.
Việc nghiên cứu xây dựng công trình thuỷ lợi tạo nguồn nước tưới và cấp
cho các nhu cầu khác sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vùng dự án phát triển mạnh,
tăng diện tích sản xuất nông nghiệp, tăng năng suất và sản lượng các loại cây trồng,
góp phần cải tạo môi trường và thay đổi đời sống kinh tế - xã hội cho một vùng
rộng lớn thuộc 6 xã thuộc huyện Bạch Thông - tỉnh Bắc Cạn.
10.1.2.Giải pháp vê công trình:
10.1.2.1. Sử dụng trạm bơm:
Qua tài liệu thuỷ văn cho thấy lượng nước đến trong mùa kiệt rất nhỏ so với
nhu cầu dùng nước mùa kiệt, vì vậy phương án này không khai thác triệt để nguồn
đất đai màu mỡ vào trong sản xuất. Phương án dùng trạm bơm không hiệu quả.
10.1.2.2. Sử dụng nguồn nước ngầm bằng các giếng khoan:
Nước ngầm trong khu vực khá nghèo nàn, có quan hệ trực tiếp đến nước
sông và nước mặt trong vùng vì vậy đào giếng khoan để lấy nước phục vụ cho sản

xuất là hết sức khó khăn. Hơn nữa nếu sử dụng nguồn nước này cạn kiệt nhanh
chóng và làm ảnh hưởng đến nước mặt trong lưu vực.
10.1.2.3. Sử dụng hồ chứa:
Đây là biện pháp thuỷ lợi phổ biến, lợi dụng địa hình được bao bọc bởi các
thung lũng; kết hợp với điều kiện địa chất, vật liệu xây dựng và kinh tế cho phép,
tiến hành xây dựng hồ chứa để tích nước mùa mưa, xả nước phục vụ tưới mùa khô;
tích nước ở năm nhiều nước phục vụ cho năm ít nước.
Thành phần công trình: Công trình bao gồm các thành phần chính sau:
+ Đập chắn chính.
+ Tràn xả lũ.
+ Cống lấy nước.
10.2. Các phương án công trình.
10.2.1.Vị trí tuyến công trình đầu mối:
Căn cứ vào địa hình khu vực xây dựng công trình ta đưa ra 2 phương án về
tuyến như sau:
Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 13

Ngành kỹ thuật

công trình

-

Phương án 1: Bố trí công trình theo tuyến I – I.

-

Phương án 2: Bố trí công trình theo tuyến II – II cách tuyến I – I, 200 m về

phía thượng lưu.
10.2.2.Phân tích và lựa chọn tuyến công trình hợp lý:
Phương án 1:
-

Thuận lợi: Phương án 1 có khối lượng đập chính, khối lượng kênh và đường

ống ít hơn. Cụ thể:
+ Đập chính thấp hơn 2÷4 m và ngắn hơn khoảng 18 m.
+ Tuyến kênh và đường ống ngắn hơn khoảng 145 m.
-

Khó khăn:
+ Mặt bằng thi công hẹp, sườn núi dốc, rất khó áp dụng các biện pháp thi

công cơ giới. Hơn nữa tuyến đập phương án này lại rất gần đường giao thong nối
liền trung tâm 2 xã Sỹ Bình và Vũ Muộn vì thế bố trí tràn xả lũ rất khó khăn, hơn
nữa khi thi công tràn khối lượng đá cần đào sẽ rất lớn.
+ Dòng chảy vào tuyến cống không được xuôi thuận, đầu và cuối cống nằm
trên nền đất đắp.
+ Về mặt ổn định thì phương án tuyến I không bằng phương án tuyến II.
Phương án 2:
-

Thuận lợi:
+ Mặt bằng thi công rộng, dễ áp dụng các biện pháp thi công cơ giới.
+ Điều kiện địa hình thuận lợi, 2 đầu được tựa lên 2 sườn núi nên rất ổn định.
+ Tuyến tràn bố trí bên bờ phải, cửa ra của tràn nối tiếp với suối cũ nên rất

thuận lợi. Mặt khác tuyến tràn bố trí xa đường giao thông nên không ảnh hưởng tới
việc đi lại của người dân trong vùng.
-

Khó khăn: Phương án 2 có khối lượng đập chắn chính, kênh và đường ống

lớn hơn so với phương án 1.
Qua phân tích trên ta chọn phương án 2 để bố trí và thiết kế cụm công trình
đầu mối bao gồm: Đập chắn chính, tràn xả lũ và cống lấy nước.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 14

Ngành kỹ thuật

công trình

10.3. Bố trí tổng thể cụm công trình đầu mối.
10.3.1.Đập chắn chính:

Đập chắn chính được nghiên cứu bố trí cho phương án tuyến 2 với các
phương án về đập như sau:
PA1: Đập chắn chính là đập bê tông trọng lực.
PA2: Đập chắn chính là đập đá đổ bê tông bản mặt.
PA3: Đập chắn chính là đập đất đồng chất.


-

Phân tích chọn phương án:
Theo phương án 1: Khi xây dựng đập bê tông khối lượng bê tông lớn làm giá

thành công trình tăng cao, không tận dụng được vật liệu địa phương. Hơn nữa điều
kiện địa chất khu vực tuyến đập không cho phép xây dựng đập bê tông.
-

Theo phương án 2: Khi xây dựng đập đá đổ bê tông bản mặt có thể tiết kiệm

được vật liệu địa phương, tuy nhiên giá thành vẫn đắt hơn so với xây dựng đập bằng
đập đất. Thời gian thi công dài.
-

Theo phương án 3: Tính toán sơ bộ cho thấy chiều cao đập không lớn lắm,

khoảng 25m, có thể xây dựng đập đất. Theo tài liệu khảo sát vật liệu xây dựng đảm
bảo đủ đất xây dựng đập. Xây dựng đập đất tận dụng được vật liệu địa phuơng, làm
giảm chi phí cho công trình. Đập đất thi công nhanh chóng giúp sớm đưa công trình
vào sử dụng phục vụ.
Thông qua phân tích đánh giá ta chọn hình thức đập chắn chính là đập đất
đồng chất.

10.3.2.Tràn xả lũ:
-

Vị trí của tràn: Dựa vào điều kiện địa hình ta thấy nơi đây rất thuận tiện cho

bố trí tràn dọc ở phía bờ phải đập dâng.
-

Hình thức tràn:
+ Tràn có cửa van: Ưu điểm là có thể tận dụng một phần dung tích hiệu dụng

để trữ nước, cao trình đỉnh tràn thấp nên giảm khối lượng công tác tăng khả năng
tháo. Tuy nhiên loại này cần có hệ thống dự báo khí tượng thuỷ văn tốt.
+ Tràn tự do: Ưu điểm là không cần dự báo khí tượng, thuỷ văn chính xác,
công tác vận hành đơn giản.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 15

Ngành kỹ thuật

công trình

Tài liệu thuỷ văn cho thấy lưu lượng đỉnh lũ không lớn lắm, lũ không đột

ngột do đó ta chọn hình thức tràn là tràn đỉnh rộng, có đáy phẳng, không có cửa
van.
- Cao trình ngưỡng tràn: Chọn bằng mực nước dâng bình thường.
- Bề rộng tràn: Nghiên cứu cho 3 phương án về bề rộng tràn là 9m, 12m và
15m. Bề rộng tràn được xác định thông qua tính toán kinh tế, kỹ thuật.
10.3.3.Cống lấy nước:
- Vị trí cống: Nằm dưới đập bên bờ trái.
- Hình thức cống: Cống ngầm không áp, có kết cấu cống hộp, điều tiết bằng
tháp van.
10.4. Cấp công trình và cá chỉ tiêu thiết kế.
10.4.1.Cấp công trình:
10.4.1.1. Theo nhiệm vụ của công trình:
Nhiệm vụ chính của công trình là cấp nước tưới cho 145 ha lúa và 60 ha cây
ăn quả, theo tiêu chuẩn QCVN 04-05:2012 ta được cấp công trình là cấp IV.
10.4.1.2. Theo đặc tính kỹ thuật của công trình:
Theo tính toán sơ bộ ta được chiều cao đập là 15-35 m, đập được đặt trên nền
đất sét và cát sỏi (nền B), theo QCVN 04-05:2012 ta được cấp công trình là cấp II.
Dựa trên 2 điều kiện thì cấp công trình là cấp II.
10.4.2.Các chỉ tiêu thiết kế:
Với công trình thiết kế là cấp II, dựa vào các tiêu chuẩn, quy phạm thiết kế ta
có các chỉ tiêu thiết kế chính sau:
-

Tra bảng 4 trang 16 QCVN 04-05:2012:
+ Tần suất lũ thiết kế: P = 1%
+ Tần suất lũ kiểm tra: P = 0.2%

-

Tra bảng 3 trang 15 QCVN 04-05:2012 mức đảm bảo phục vụ của công trình

là P = 75%.
-

Tra bảng 3 trang 120 TCVN 8216-2009:
+ Tần suất gió lớn nhất: P = 2%
+ Tần suất gió bình quân lớn nhất: P = 25%.

-

Tra bảng 9 trang 24 QCVN 04-05-2012, hệ số tin cậy: Kn = 1.15

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 16

Ngành kỹ thuật

công trình

PHẦN II:
THIẾT KẾ SƠ BỘ

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 17

Ngành kỹ thuật

công trình

CHƯƠNG 11.

TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT HỒ

11.1. Mục đích tính toán điều tiết hồ.
Dòng chảy trong sông thiên nhiên phân bố không đều theo thời gian và
không gian, lượng nước trong cả năm chỉ tập trung chủ yếu vào một số tháng mùa
lũ. Ngược lại vào mùa khô mực nước trong các sông suối hạ xuống thấp, lưu lượng
dòng chảy nhỏ khiến cho việc lợi dụng sông ngòi của ngành kinh tế bị hạn chế.
Muốn tận dụng triệt để lợi ích của nguồn nước phải có biện pháp điều tiết
dòng chảy thiên nhiên thích hợp. Sử dụng các biện pháp công trình thủy, chủ yếu là
biện pháp kho nước để khống chế sự thay đổi tự nhiên của dòng chảy, phân bố lại
dòng chảy theo thời gian cho phù hợp với yêu cầu dùng nước. Mục đích chính của
điều tiết là trữ lượng nước thừa trong thời kỳ thừa nước để sử dụng cho thời kỳ
thiếu nước.
11.2. Xác định dung tích chết (Vc), mực nước chết (MNC hay Zc)
11.2.1.Khái niệm:
11.2.1.1. Dung tích chết:
-

Dung tích chết (Vc) là phần dung tích dưới cùng của hồ chứa không tham gia

vào quá trình điều tiết dòng chảy, còn gọi là dung tích lót đáy.
-

Nhiệm vụ:
+ Tích hết phần bùn cát lắng đọng trong hồ chứa trong thời gian hoạt động

của công trình.
+ Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy.
+ Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy.
+ Đảm bảo yêu cầu giao thông thủy và thủy sản, yêu cầu du lịch và bảo vệ
môi trường.
11.2.1.2. Mực nước chết (MNC hay Zc)
Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất cho phép trong hồ mà ứng với
nó hồ chứa vẫn làm việc bình thường.
MNC là mực nước tương ứng với dung tích chết Vc.
MNC và dung tích chết Vc có quan hệ với nhau theo đường quan hệ đặc
trưng địa hình hồ chưa (Z ~ V).

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 18

Ngành kỹ thuật

công trình

11.2.2.Nguyên tắc xác định Vc và Zc:
-

Phải đảm bảo trữ hết lượng bùn cát bồi lắng trong suốt thời gian công tác của

-

Đảm bảo yêu cầu tưới tự chảy Zc > Zđk.

-

Đảm bảo yêu cầu giao thông, thủy sản (tàu bè đi lại được, cá sống được...)

hồ.

11.2.3.Tính toán cụ thể:
11.2.3.1. Theo điều kiện lắng đọng của bùn cát:
Dung tích chết phải chứa hết phần bùn cát lắng đọng trong thời gian hoạt
động của hồ chứa:
Vc ≥ Vbc × T
Trong đó:
+ Vbc: Thể tích bồi lắng hằng năm của bùn cát, Vbc = 1129.72 (m3/năm)
+ T: Tuổi thọ hồ chứa nước Sỹ Bình, T = 75 năm.
Vc = 1129.72×75 = 84729 (m3)

Tra quan hệ Z ~ V ta có cao trình bùn cát tương ứng là: Zbc = +508.803

-

Cao trình MNC được xác định:
MNC = Zbc + h + a

(4-1)

Trong đó:
+ h: độ sâu cần thiết trước cống để lấy đủ lưu lượng thiết kế, chọn h = 1.2 m.
+ a: là chiều cao an toàn, chọn a = 0.5 m
Thay vào công thức (4-1) ta được MNC = 510.503 m
11.2.3.2. Theo điều kiện tưới tự chảy:
MNC không được nhỏ hơn cao trình mực nước tối thiểu để có thể đảm bảo
được tưới tự chảy.
MNC = Zkc + [∆Z]

(4-2)

Trong đó:
+ Zkc là mực nước tưới tự chảy đầu kênh. Zkc = 510.1 (m).
+ [∆Z] là tổng tổn thất cột nước trong cống. Sơ bộ chọn [∆Z] = 0.5 (m).
Thay vào công thức (4-2) ta được MNC = 510.6 (m).

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 19

Ngành kỹ thuật

công trình

Từ hai điều kiện trên ta chọn MNC = 510.6 (m).
Với ZMNC = 510.6 (m), tra quan hệ Z ~ V ta được dung tích chết:
V = 1.43×105(m3) = 0.143×106 (m3)
11.3. Xác định dung tích hiệu dụng (Vh) và mực nước dâng bình thường
(MNDBT hay Zbt).
11.3.1.Khái niệm:
Dung tích hiệu dụng (Vh) là phần dung tích được giới hạn bởi MNDBT và
MNC. Dung tích hiệu dụng làm nhiệm vụ điều tiết nước trong hồ.
MNDBT là mực nước trữ cao nhất trong hồ ứng với điều kiện thủy văn và
chế độ làm việc bình thường của hồ chứa. MNDBT khống chế phần dung tích chết
và dung tích hiệu dụng.
11.3.2.Ý nghĩa:
MNDBT là một thông số chủ chốt của hồ chứa, có ảnh hưởng quyết định đến
dung tích hồ, cột nước và lưu lượng.
MNDBT quyết định chiều cao đập, kích thước các công trình xả.
MNDBT ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích vùng ngập lụt, tổn thất do ngập
lụt ở thượng lưu và kinh phí xây dựng công trình.
11.3.3.Nguyên tắc xác định:
-

Căn cứ vào đường quá trình nước đến thiết kế.

-

Căn cứ vào đường quá trình nước dùng thiết kế.

-

Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất của vùng hồ chứa.

-

Tính toán điều tiết cấp nước xác định các đặc trưng hồ chứa.

-

Lựa chọn các đặc trưng thiết kế của hồ chứa theo các điều kiện kinh tế và kỹ

thuật.
11.3.4.Cách xác định Vh và Zbt.
11.3.4.1. Xác định hình thức điều tiết:
-

Căn cứ vào tần suất đảm bảo cấp nước phục vụ tưới nông nghiệp P = 85% để

tính toán cân bằng nguồn nước.
+ Tổng lượng nước đến năm thiết kế với P = 85% là WQ = 3.198×106 (m3)

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 20

Ngành kỹ thuật

công trình

+ Tổng lượng nước yêu cầu năm thiết kế với P = 85% là Wq = 2.824×106 (m3)
Lượng nước đến năm thiết kế lớn hơn lượng nước yêu cầu W Q > Wq => Hồ
chứa điều tiết năm.
11.3.4.2. Nguyên lý tính toán:
Dùng nguyên lý cân bằng nước hồ chứa và các đường đặc trưng địa hình hồ
chứa trong từng thời đoạn tính toán. Thời đoạn tính toán qui định là tháng, theo thời
gian năm thủy văn (1 năm thuỷ văn là năm bắt đầu từ tháng đầu mùa lũ năm trước
tới tháng cuối mùa kiệt năm sau).
Dung tích hiệu dụng của hồ chứa điều tiết năm được xác định trên cơ sở tính
toán và so sánh lượng nước thừa và thiếu
Ta có phương trình cân bằng nước :
  Q  q .t V2  V1

 q q yc  q b.hoi  q tham  q xa

Trong đó:
+ Q: Lưu lượng nước đến đã biết.
+ q: Lưu lượng ra khỏi hồ chứa
+ qyc: Lưu lượng nước dùng tháo qua các công trình lấy nước.
+ qb.hơi: Lượng nước bốc hơi khỏi hồ chứa.
+ qthấm: Lưu lượng thấm(phụ thuộc vào điều kiện địa chất lòng hồ)
+ qxả: Lượng nước xả thừa xuống hạ du.
+ V1, V2¬: Dung tích hồ chứa đầu và cuối thời đoạn tính toán.

Có 2 trường hợp cần xét:


Trường hợp hồ chứa điều tiết 1 lần: là trường hợp trong thời kỳ 1 năm có 1

thời kỳ thừa nước liên tục có lượng nước thừa liên tục là V + và 1 lần thiếu nước liên
tục với lượng nước thiếu là V-. Trong trường hợp này dung tích hiệu dụng phải bằng
lượng nước thiếu V-: Vh = VVới điều kiện V+ � V- mới có đủ lượng nước cần phải tích để bù vào lượng
nước thiếu V-.

Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 21

Ngành kỹ thuật

công trình


Trường hợp hồ chứa điều tiết 2 lần: là trường hợp mà trong thời kỳ 1 năm hồ

chứa có 2 lần tích nước và 2 lần cấp nước xen kẽ nhau tương ứng với 2 lần thừa
nước liên tục và 2 lần thiếu nước liên tục xen kẽ nhau.
-

Việc tích nước có thể thực hiện theo các phương án:
+ Phương án trữ sớm: nước được tích vào hồ ngay từ tháng thừa nước đầu

tiên và tích hết lượng nước thừa hàng tháng cho đến khi nước tích đầy hồ mới xả
thừa. Phương án này an toàn về mặt tích nước nhưng đối với hồ chứa có nhiệm vụ
phòng lũ sẽ làm giảm đáng kể dung tích phòng lũ.
+ Phương án trữ muộn: việc tích nuớc ngay ở tháng cuối thời kỳ thừa nước
sao cho đến thời điểm cuối của thời kỳ thừa nước hồ chứa mới được tích đầy.
Phương án này khắc phục nhược điểm của phương án trên nhưng không an toàn về
mặt cấp nước.
+ Phương án trung gian: chia thời kỳ thừa nước ra 1 số thời đoạn, mỗi thời
đoạn sẽ được tích nước đến 1 mực nước nhất định sao cho đến cuối thời kỳ thừa
nước hồ chứa sẽ được tích đến MNDBT.
-

Dấu hiệu để phân biệt các hình thức điều tiết:
+ Khi lưu lượng nhỏ nhất thiết kế thời kỳ mùa kiệt lớn hơn hoặc bằng lưu

lượng cần cấp cho hộ dùng nước thì không cần điều tiết.
+ Hồ chứa điều tiết năm là trường hợp mà tổng lượng dòng chảy mùa kiệt
nhỏ hơn tổng lượng nước dùng trong thời kỳ mùa kiệt nhưng tổng lượng dòng chảy
năm thiết kế lớn hơn hoặc bằng lượng nước dùng cả năm.
+ Hồ chứa điều tiết nhiều năm là trường hợp khi yêu cầu cấp nước lơn hơn
tổng lượng dòng chảy năm thiết kế nhưng nhỏ hơn tổng lượng dòng chảy bình quân
nhiều năm.
11.3.4.3. Các bước tính toán điều tiết hồ theo phương pháp lập bảng:
Bước1: Tính Vh chưa kể tổn thất.
So sánh ΔV+ và ΔV+ Nếu ΣΔV ≥ Σ ΔV- thì ta tính toán điều tiết năm.
+ Nếu ΣΔV+ ≤ Σ ΔV- thì ta tính toán điều tiết nhiều năm.
Bước 2: Tính tổn thất trong kho nước.

Bước 3: Tính Vh có kể tổn thất.
Sinh viên: Dương Thị Huyền Trang

Lớp: 51C – TL1