Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 1 Ngành: công trình thủy lợi
LỜI CẢM ƠN.
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và
được sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn thủy công cũng
như toàn thể các thầy cô giáo trong trường đã dạy dỗ và chỉ bảo em trong suốt
những năm học vừa qua, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS
Nguyễn Chiến, em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Với đề tài:
’’
Thiết kế hồ chứa Sông Dinh 3 – Phương án 1
’’
.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều
kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào
thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi.
Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận
dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng vì điều
kiện thời gian còn hạn chế nên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp
có thể xảy ra. Mặt khác kinh nghiệm bản thân trình độ còn hạn chế nên trong đồ này
không tránh khỏi những thiếu sót.
Em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáo
giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũng
được hoàn thiện và nâng cao.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo GS.TS Nguyễn
Chiến đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án
này.
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2 Ngành: công trình thủy lợi
MỤC LỤC
Ta chọ mặt cắt tính thấm ở cao trình +36,45 m. 115
00
”
đến 107
0
40
’
40
”
kinh độ Đông
1.1.2. Nhiệm vụ công trình.
Dựa vào nhu cầu dùng nước của hồ sông Dinh 3 và các hồ trên thượng
nguồn theo qui hoạch; dòng chảy sinh ra trên lưu vực; điều kiện khống chế mực
nước không ngập quốc lộ 1A; các kết quả tính toán cân bằng cho các phương án đề
nghị nhiệm vụ như sau:
- Cấp nước với lưu lượng Q=7,3m
3
/s.
- Cấp nước cho 2230 ha đất canh tác của các xã Tân Hà, Tân Xuân, Tân
Thiện.
- Cắt lũ và chậm lũ cho hạ du.
1.2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.
1.2.1. Địa hình.
1.2.1.1. Địa hình khu vực.
Địa hình vùng có dạng lượn sóng nhẹ nhàng đặc trưng cho vùng đất xám trên
nền phù sa cổ. Chia vùng dự án ra làm 2 khu vực như sau:
Khu bờ hữu sông Dinh là vùng chuyển tiếp từ Mây Tào có độ dốc theo
hướng Tây Đông ( từ Mây Tào xuống sông Dinh). Độ cao biến động từ 45m xuống
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 3 Ngành: công trình thủy lợi
16m. Địa hình từ vùng đất xám xuống vùng đất phù xa ven sông biến đổi mạnh.
ha)
1.2.1.2. Quan hệ W~Z, F~Z.
Bảng 1.1. Bảng quan hệ Z~F~W.
Z(m) F(ha) W(x106m3)
25.7 0 0
<=33 49.94 2.15
34 69.98 2.75
35 114.51 3.66
36 151.67 4.99
37 190.53 6.69
38 244.62 8.86
39 314.08 11.65
40 416.68 15.29
41 512.26 19.93
42 615.28 25.56
43 712.33 32.19
44 826.2 39.88
45 939.35 48.7
46 1063.48 58.71
47 1190.83 69.97
48 1380.35 82.82
49 1544.62 97.43
50 1734.01 113.82
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 4 Ngành: công trình thủy lợi
Hình 1.1. Quan hệ F~Z.
Hình 1.2. Quan hệ W~Z.
1.2.2. Địa chất.
1.2.2.1. Mô tả địa chất khu vực lòng hồ.
Cấu tạo địa chất khu lòng hồ là một điểm nhỏ ở phía Nam của đới cấu trúc
kết cấu kém chặt. Bề dày lớp 1m.
+ Lớp 4a:
Tàn tích granit: á sét nặng – trung màu nâu vàng nhạt, xám xanh, đốm trắng.
Trạng thái nửa cứng - cứng, kết cấu chặt vừa. Bề dày lớp 0,4
÷
2,4m.
+ Lớp 4:
Tàn tích granit: á sét nhẹ - á cát màu xám vàng, xám nâu vàng nhạt, đốm
xanh, trắng nhạt, đôi chỗ trong tầng gặp á sét trung. Trong tầng có dăm sạn granit.
Hạt cát vừa – thô, kết cấu chạt vừa . Bề dày thay đổI 2,0
÷
11,5m.
+ Lớp Ia:
Đá granit phong hóa mạnh màu xám nâu vàng, xám trắng, đốm đen, xám nâu
đen. Trong tầng đôi chỗ đã phong hóa hoàn toàn á sét – á cát chứa dăm sạn. Đá
mềm yếu, nứt nẻ mạnh, nõn khoan vữ thành cục. Bề dày thay đổI 0,2
÷
5,0m.
+ Lớp Ib:
Đá granit phong hóa màu xám nâu vàng, xám trắng, đốm đen, hồng nhạt. Đá
nứt nẻ vừa - mạnh, khe nứt nhỏ vừa, nõn khoan vỡ thành dăm cục, thỏI ngắn 10
÷
30
cm. Bề dày lớp thay đổI 0,5
÷
0,9m, tại lỗ khoan SDII-8, SDII-13,SDII-14, SDII-15
mới khoan vào 1,5
÷
6m.
+ Lớp I:
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 7 Ngành: công trình thủy lợi
Bảng1.2. Thành phần hạt của đất nền.
Số
hiệu
các
lớp
đất
Số
thứ
tự
Số
hiệu
Ký
hiệu
các
hố
khoan
đào
Độ sâu
lấy
mẫu(m
)
Thành phần hạt(%)
Hạt
sét
Hạt bụi Hạt cát Hạt sỏi Hệ số
Nhỏ Lớn Mịn Nhỏ Vừa Thô Nhỏ Vừa
<
0.005
Trung bình 1 6 15 25 51 1.3 0.7
4
1 1665 SDII-5 1.8-2.0 12 8 68 12 6200
2 1666 SDII-5 3.8-4.0 6 6 70 18
3 1669 SDII-8 4.0-4.2 10 12 67 11 6800
4 1671 SDII-9 3.5-3.7 10 10 66 14
5 2226 SDII-3 2.4 2.6 14 10 71 5 7700
6 2227 SDII12 4.6-4.8 8 9 78 5 9800
7 419 SD2 1.0-1.2 12 2 10 9 20 15 27 5 300
8 434 ĐT9 1.8-2.0 10 2 7 5 9 12 32 23 550
9 1112 SD9 3.7-3.9 13 4 6 7 20 11 32 7 51
10 1116 SD14 0.8-1.0 12 5 10 7 21 10 26 9 66
11 1123 CĐ3 3.0-3.2 13 4 6 7 20 11 32 7 40
12 1125 CT3 2.7-2.9 14 3 7 7 19 15 27 8 42
13 1126 ĐT1 2.0-2.2 16 2 5 9 20 16 25 7 29
Tổng cộng 150 77 51 471 129 90 201 131
Trung bình 11.6 5.9 3.9 36.2 9.9 6.9 15.2 10.1 2870.7
Bảng1.3. Tính chất vật lí của đất nền
Số
hiệu
các
lớp
đất
Số
thứ
tự
Số
hiệ
u
mẫ
G.hạn
chảy
W
T
G.hạn
dẻo
W
P
Chỉ
số
dẻo
Thiên
nhiên
W
γ
Khô
W
γ
n% G%
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 8 Ngành: công trình thủy lợi
W
N
W
e
∆
0
ε
% % % % T/m
3
13 1126 ĐT1 2.0-2.2 31.50 19.80 11.70 0.27 22.90 1.86 1.51 2.68 43.53 0.771 79.62
Tổng cộng 347.0 209.3 137.7 -0.5 213.7 24.65 21.23 34.67 503.3 8.349 879.86
Trung bình 28.92 17.44 14.48 -0.04 16.44 1.90 1.63 2.67 38.72 0.642 67.68
Bảng1.4.Tính chất cơ học
Số
hiệu
các
lớp
đất
Số
thứ
tự
Số
hiệu
mẫu
Ký
hiệu
các hố
khoan,
đào
Độ
sâu lấy
mẫu
(m)
Từ…
đến
Tính chất cơ học
Sức kháng cắt(t) dưới áp lực P(KG/cm
2
) Biến dạng lún (e
3
τ
KG/
cm
2
P
1
=4
4
τ
KG/
cm
2
P
0
=0
0
ε
P
1
=1
1
ε
P
2
=2
2
ε
P
3
10 1116 SD14 0.8-1.0 0.16 19.36 0.518 0.874 1.265 0.738 0.678 0.640 0.617 0.602
11 1123 CĐ3 3.0-3.2 0.18 17.51 0.506 0.828 1.173 0.743 0.685 0.647 0.621 0.604
12 1125 CT3 2.7-2.9 0.19 18.25 0.518 0.851 1.219 0.750 0.694 0.656 0.630 0.612
13 1126 ĐT1 2.0-2.2 0.20 18.10 0.529 0.874 1.185 0.771 0.713 0.673 0.647 0.629
Tổng cộng 1.73 7.307 12.74218.5793.028 8.349 7.551 7.118 6.851 6.662
Trung bình 0.13 27.47 0.562 0.980 1.429 1.514 0.642 0.581 0.548 0.527 0.512
1.2.2.4. Địa chất thủy văn.
Địa chất thủy văn khá đơn giản vì hầu như các tầng chứa nước đều không áp,
nguồn cung cấp nước là nước mưa, miền thoát nước là hệ sông suối. Có thể chia 2
tầng chính:
+ Tầng chứa nước vỉa,lỗ rộng: trong trầm tích aluvi vớI đặc điểm trữ lượng
lớn. Tầng này phân chia được rõ ràng bởi có tầng cách nước granit.
+ Tầng chứa nước trong đất đá granit: có trữ lượng không lớn, tính thấm của
đất và đá thuộc loại trung bình, yếu.
1.2.3. Vật liệu xây dựng.
+ Đất đắp : khu vực công trình chủ yếu là đất có hàm lượng cát cao. Bãi vật
liệu dự kiến tại đồi 51 đã khảo sát cho thấy trữ lượng đảm bảo V=3.767.200m
3
; tuy
nhiên cự ly khá xa ( trung bình 3,5 km) kinh phí tăng lên do vận chuyển. Hệ số
thấm K=6.10
-5
cm/s là khá lớn, cần có biện pháp chống thấm cho đập. Mỏ VL-I
nằm ở hạ lưu, cách tuyến đập khoảng 3km thuận tiện cho khai thác và có trữ lượng
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Ngành: công trình thủy lợi
khá lớn khoảng 3.438.345 m
3
. Mỏ VL-VII cách đập khoảng 25km có trữ lượng
khoảng 1.246.100m
tk
T m
γ
=
- Độ ẩm: W=20,3%
- Dung trọng ướt:
3
.(1 ) 1,63.(1 0,203) 1,96( / )
k
W T m
ω
γ γ
= + = + =
- Dung trọng bão hòa:
.
bh k n
n
γ γ γ
= +
- Hệ số rỗng:
. .(1 )
2,67.1.(1 0,203)
1 1 0,639
1,96
n
ω
γ ω
ε
γ
∆ +
đó các tháng I,II,III gần như không mưa.
* Các đặc trưng khí tượng thiết kế.
+ Mưa ( X:mm)
- Lượng mưa năm trên lưu vực:
Trên lưu vực sông Dinh lương mưa nam biến đổi thuộc vào loại lớn nhất
trong khu vực, nó tăng dần từ hạ lưu (Xo=1000mm) lên thượng nguồn
(Xo=2300mm). Lượng mưa đo tại Phan Thiết trong 27 năm (1958-1992) bình quân
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 11 Ngành: công trình thủy lợi
là X
bq
=1044mm. Trị số đo tại trạm khí tượng Tà Pao là 2429mm và tai Đại Nga là
2560mm.
Lượng mưa chuẩn trên lưu vực chọn một cách bình quân Xo=1700mm và
lượng mưa tháng và số ngày mưa hgi trong bảng 1.5
Bảng 1.5 Lượng mưa trên lưu vực sông và số ngày bình quân (N
bq
).
Đặc
trưng
Tháng
Cả
năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
X
0
(mm) 2 1 13 50 210 252 267 279 294 249 68 14 1700
N
bq
(ngày) 6 4 9 15 20 22 25 25 26 21 13 8 194
=16,4
0
C.
+ Độ ẩm không khí:
Sự dao động của đặc trưng này thích ứng với biến hình mưa trong năm. Mùa
mưa độ ẩm khá lớn và ngược lại vào mùa khô. Tại Phan Thiết độ ẩm bình quân
nhiều năm Ubq= 79,5%.
+ Bốc hơi :
Tổn thất do bốc hơi hồ chứa(
Zo∆
:mm):
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 12 Ngành: công trình thủy lợi
Khi hình thành hồ chứa sông Dinh một phần lưu vực hồ chiếm chỗ sẽ gia
tăng tổn thất do bốc hơi mặt nước so với bốc hơi lưu vực khi chưa có hồ chứa. Vì
vậy
Zo∆
chính là hiệu số của lượng bốc hơi mặt nước(Zn) so với lượng tổn thất
dòng chảy trên lưu vực (Zo):
Zo
∆
=Zn-Zo
Theo kết quả tính toán khí tượng thủy văn ta có
Zo
∆
=700mm.
Phân phối
Zo
∆
t(giờ) 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Q
1%
1555 1949 2310 2670 2633 2596 2490 2384 2171
t(giờ) 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q
1%
1958 1688 1418 1197 975 811 647 541 443
t(giờ) 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Q
1%
390 328 292 239 204 177 168 159 151
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 13 Ngành: công trình thủy lợi
Hình 1.3.quan hệ Q~t ứng với tần suất thiết kế P=1%.
Bảng 1.11. Quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập sông Dinh với P=0.2%.
t(giờ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Q
0,2%
0 20 65 110 202 340 620 933 1310
t(giờ) 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Q
0,2%
1730 2200 2600 3020 3005 2930 2810 2690 2500
t(giờ) 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Q
0,2%
2210 1930 1600 1350 1100 910 730 610 500
T(giờ) 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Q
- Tân Xuân : 1060 ha, chiếm 23,75% DTTN.
Dân số vùng dự án (tháng 12/2003): 11.847 người; trong đó, nhân khẩu nông
nghiệp 10.654 người. Lao động xã hội: 5.959 người (lao động nông nghiệp: 4609
người, chiếm 77,34% lao động xã hội). Số hộ: 2.432 hộ. Bình quân một hộ nông
nghiệp có 1,02 ha đất nông nghiệp, 4,87 nhân khẩu/hộ và 2,45 lao động/hộ. Bình
quân một nhân khẩu nông thôn có: 2.094 m
2
(một lao động nông nghiệp có: 4.160
m
2
). Đây là con số đáng kể trong khi ruộng đất bình quân ít, đây là sức ép về giải
quyết việc làm, thu nhập và đời sống đối với dân cư nông thôn vùng dự án.
Nếu chỉ canh tác như hiện nay (hệ số quay vòng đất: 1,16) thì còn dư đến
50% nguồn lực lao động.
1.3.2. Tình hình kinh tế.
Hiện nay kinh tế trong vùng dự án là sản xuất nông nghiệp với trên 85% dân
số và lao động sống bằng các ngành, các ngành khác như dịch vụ, du lịch chưa
được phát triển nhiều.
* Sản xuất nông nghiệp
+Về sản xuất lương thực
Sản xuất cây lương thực ở vùng dự án gồm có lúa và cây hoa màu.
- Cây lúa:
Qua 4 năm (2000-2003) đã có sự gia tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng.
Tính đến năm 2003, diện tích gieo trồng lúa đạt:145 ha, năng suất đạt thấp, bình
quân: 2,9 tấn/ha, sản lượng đạt 417,3 tấn. Do cây lúa không phải là cây trồng chính
của vùng, cơ cấu diện tích gieo trồng chiếm tỷ lệ thấp, sản xuất kém hiệu quả, đây
cũng là cây sử dụng nhiều nước và lợi ích kinh tế thấp nên mức độ đầu tư không
được chú trọng.
- Bắp và cây màu khác:
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
thu nhập cho kinh tế gia đình.
1.3.3. Hiện trạng các công trình thuỷ lợi.
Trên dòng sông chính của sông Dinh, ở phần thượng nguồn có hồ Lâm
Trường với diện tích lưu vực 13,5 Km
2
thiết kế tưới cho gần 200 ha đất của lâm
trường sông Dinh. Dung tích hồ là 2,3 triệu m
3
.
Thượng lưu hồ sông Dinh 3 còn có hồ núi Le, F
lv
=14,7 km
2
, F
tưới
=400 ha,
V
hồ
=4.10
6
m
3
.
Hồ Gia Ui có F
lv
=17,7 km
2
, F
tưới
=1000ha, V
Hồ có nhiệm vụ tưới cho 2230 ha >2000ha, cấp nước với lưu lượng là Q
=7,30 m
3
/s, tra bảng 2.1 TCXDVN 285-2002 ta được cấp công trình là cấp III.
1.4.1.2. Theo chiều cao của công trình và loại nền.
Theo kết quả nghiên cứu của giai đoạn lập dự án, chiều cao đập là 25,73m,
đất nền thuộc nhóm A. Tra bảng 2.2 TCXDVN 285-2002 ta được cấp công trình là
cấp III.
Tổng hợp 2 kết quả trên ta có: Cấp công trình là cấp III.
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 17 Ngành: công trình thủy lợi
1.4.2. Các chỉ tiêu thiết kế.
Các chỉ tiêu thiết kế được xác định theo TCXDVN 285-2002, theo đó đối với
công trình cấp III các chỉ tiêu thiết kế gồm:
1.4.2.1. Tần suất tính toán.
- Tần suất lũ thiết kế: P=1%
- Tần suất lũ kiểm tra: P=0,2%
- Tần suất gió lớn nhất và gió bình quân lớn nhất: Pmax=4%; Pbq=50%
- Tần suất tưới bảo đảm: P=75%
- Tần suất lưu lượng lớn nhất để thiết kế chặn dòng: P=10%
1.4.2.2. Hệ số tính toán.
- Hệ số tin cậy khi tính ổn định, độ bền: K
n
=1,15
- Hệ số điều kiện làm việc: m=1,0
- Thời gian tính toán dung tích bồi lắng hồ: T=75 năm
- Hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập đất:
+ Tổ hợp tải trọng cơ bản: K=1,3
+ Tổ hợp tải trọng đặc biệt: K=1,1
2.2.2.1. Xác định MNC theo điều kiện lắng đọng bùn cát.
MNC=
bc d
h h∇ + +
Trong đó:
bc
∇
: Cao trình bùn cát lắng đọng trong suốt quá trình làm việc của hồ,
( )
bc bc
f V∇ =
∑
*
bc bc
V V T=
∑
bc
V
: Tổng thể tích bùn cát lắng đọng bình quân trong 1 năm,
Theo bảng 1.12 ta có:
bc
V
=85,200 m
3
T: Tuổi thọ công trình, T=75 năm. (cấp 3)
→
3
MNC theo điều kiện khống chế tưới tự chảy phải thoả mãn điều kiện sau:
MNC=
dk
Z Z+ ∆
Trong đó:
dk
Z
- Mực nước khống chế đầu kênh tưới phải thoả mãn yêu
cầu khống chế tưới tự chảy theo tài liệu tính toán thuỷ nông
dk
Z
=38,5 m.
ΔZ
-Tổng tổn thất tính từ đầu kênh tưới đến cửa vào của cống
lấy nước (bao gồm tất cả tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường)
ΔZ
=0,5m. Vậy:
MNC=
dk
Z Z+ ∆
=39,0 m
Kết hợp 2 trường hợp trên ta chọn MNC=39m.Tương ướng ta có dung tích chết
Vc=11.650.000 m
3
2.3. XÁC ĐỊNH MNDBT VÀ DUNG TÍCH HỒ.
2.3.1. Khái niệm.
MNDBT là thông số chủ chốt của công trình. Đây là mực nước trữ cao nhất
trong hồ ứng với các điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường.
năm mực nước trong hồ là MNC, đến cuối mùa lũ mực nước trong hồ là MNDBT
và cuối năm nước trong hồ trở về MNC.
2.3.3. Tính toán điều tiết theo phương pháp lập bảng.
Việc xác định MNDBT thực chất là việc xác định dung tích hiệu dụng của kho
nước. Ở đây xác định dung tích hiệu dụng một cách đúng dần thông qua 2 bước tính
là chưa kể tổn thất và có kể đến tổn thất kho nước.
2.3.3.1.Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể đến tổn thất hồ chứa
Phương pháp và cách tính được thể hiện cụ thể qua bảng tính sau:
Bảng 2.1. Tính dung tích hiệu dụng của hồ chứa chưa kể đến tổn thất hồ chứa.
Tháng
Δt
Q
TK
75%
Tổng lượng nước
ΔV
=W
Q
-W
q
Phương án tích sớm
Nước
đến
Nước
dùng
Nước
thừa
Nước
thiếu
3
)
(10
6
m
3
) Wx(10
6
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
11.65
VII 31 4.99 13.365 7.082 6.283 17.933
VIII 31 11.08 29.677 6.427 23.25 41.183
IX 30 14.04 36.392 7.121 29.271 43.737 26.717
X 31 18.16 48.64 6.447 42.193 43.737 42.193
XI 30 7.70 19.958 7.756 12.202 43.737 12.202
XII 31 2.57 6.884 7.936 1.052 42.685
I 31 1.72 4.607 9.281 4.674 38.011
II 28 0.48 1.161 8.885 7.724 30.287
III 31 0.29 0.777 7.34 6.563 23.724
IV 30 0.23 0.596 7.271 6.675 17.049
V 31 1.09 2.919 7.301 4.382 12.667
VI 30 2.60 6.739 7.756 1.017 11.65
Tổng 365 171.715 90.602 113.199 32.087 81.112
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 21 Ngành: công trình thủy lợi
Khi chưa kể đến tổn thất: V
hd
=32,087.10
ΔV
= W
Q
- W
q
Tổng cột 7 chính là lượng nước còn thiếu và chính là dung tích hiệu dụng
của hồ chứa.
Cột 8: Ghi lượng nước tích trong hồ chứa kể cả dung tích chết.
Cột 9: Ghi tổng lượng nước xả thừa.
2.3.3.2. Xác định dung tích hiệu dụng hồ chứa có kể đến tổn thất hồ chứa
* Tính tổn thất hồ chứa thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2.2.Bảng tính tổn thất hồ chứa
Tháng
Chưa kể tổn thất Bốc hơi Thấm Tổng tt
Wtt
(10
6
m
3
)
V
2
(10
6
m
3
)
F
2
(10
6
m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
11.65 3.14
VII 17.933 4.71 14.7915 4.03 0.052 0.21 1%Vtb 0.148 0.357
VIII 41.183 8.43 29.558 4.74 0.051 0.242 1%Vtb 0.296 0.537
IX 43.737 8.76 42.46 8.59 0.047 0.404 1%Vtb 0.425 0.828
X 43.737 8.76 43.737 8.76 0.043 0.377 1%Vtb 0.437 0.814
XI 43.737 8.76 43.737 8.76 0.056 0.491 1%Vtb 0.437 0.928
XII 42.685 8.65 43.211 8.69 0.066 0.574 1%Vtb 0.432 1.006
I 38.011 7.98 40.348 8.32 0.071 0.591 1%Vtb 0.403 0.994
II 30.287 6.81 34.149 7.41 0.062 0.459 1%Vtb 0.341 0.801
III 23.724 5.81 27.0055 6.36 0.072 0.458 1%Vtb 0.27 0.728
IV 17.049 4.53 20.3865 5.2 0.065 0.338 1%Vtb 0.204 0.542
V 12.667 3.43 14.858 4.05 0.062 0.251 1%Vtb 0.149 0.4
VI 11.65 3.14 12.1585 3.28 0.055 0.18 1%Vtb 0.122 0.302
Tổng 4.573 3.664 8.237
Trong đó:
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 22 Ngành: công trình thủy lợi
Cột 1: Ghi thứ tự các tháng sắp xếp theo năm thủy lợi.
Cột 2: Ghi dung tích hồ chứa kể cả dung tích chết khi chưa tính tổn thất
(bằng cột 8 ở bảng 2.1) (10
6
m
3
).
.
bh i mh
W Z F= ∆
Cột 8: Chỉ tiêu tổn thất thấm, ta lấy k=1%V
tb
.
Cột 9: Là tổn thất thấm tương ứng với các tháng ở cột 1(10
6
m
3
).
W=k.V
tb
Cột 10: Là tổng tổn thất (10
6
m
3
).
W
tt
=W
thấm
+W
b.hơi
• Xác định dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất của hồ chứa
Bảng 2.3.Bảng tính dung tích hiệu dụng của hồ chứa có kể đến tổn thất hồ chứa
Tháng
Tổng lượng nước
m
3
10
6
m
3
10
6
m
3
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
11.65
VII 13.365 7.082 7.439 5.9255 17.576
VIII 29.677 6.427 6.964 22.713 40.288
IX 36.392 7.121 7.949 28.443 48.509 20.222
X 48.64 6.447 7.261 41.379 48.509 41.379
XI 19.958 7.756 8.684 11.274 48.509 11.274
XII 6.884 7.936 8.942 2.058 46.451
I 4.607 9.281 10.28 5.668 40.783
II 1.161 8.885 9.686 8.525 32.258
III 0.777 7.34 8.068 7.291 24.967
IV 0.596 7.271 7.813 7.217 17.75
V 2.919 7.301 7.701 4.782 12.969
VI 6.739 7.756 8.058 1.319 11.65
Tổng 98.84 109.73 36.859 72.875
V
hd
=36,859.10
6
m
Cột 7: Dung tích kho chứa
1
.
t t
V V V
−
= ± ∆
Dấu (+) khi tháng thừa nước.
Dấu (-) khi tháng thiếu nước.
c t c h
V V V V≤ ≤ +
Cột 8: Lượng nước xả thừa.
So sánh V
hd
của hồ khi có tổn thất va không có tổn thất thông qua sai số
ε
=
36,859 32,087
.100
36,859
−
%=12.9%>5% nên ta phải tính lại
Bảng 2.4: Bảng tính lại tổn thất hồ chứa
Tháng
Chưa kể tổn thất Bốc hơi Thấm
Tổng tt
Wtt
V
2
W
bhơi
(10
6
m
3
)
K Wthấm
(10
6
m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
11.65 3.14
VII 17.576 4.64 14.61 3.98 0.052 0.207 1%Vtb 0.146 0.35
VIII 40.288 8.31 28.93 6.64 0.051 0.339 1%Vtb 0.289 0.63
IX 48.509 9.37 44.4 8.84 0.047 0.415 1%Vtb 0.444 0.86
X 48.509 9.37 48.51 9.37 0.043 0.403 1%Vtb 0.485 0.89
XI 48.509 9.37 48.51 9.37 0.056 0.525 1%Vtb 0.485 1.01
XII 46.451 9.1 47.48 9.23 0.066 0.609 1%Vtb 0.475 1.08
I 40.783 8.376 43.62 8.74 0.071 0.621 1%Vtb 0.436 1.06
II 32.258 7.13 36.52 7.76 0.062 0.481 1%Vtb 0.365 0.85
III 24.967 6.04 28.61 6.6 0.072 0.475 1%Vtb 0.286 0.76
IV 17.75 4.67 21.36 5.38 0.065 0.35 1%Vtb 0.214 0.56
V 12.969 3.51 15.36 4.18 0.062 0.259 1%Vtb 0.154 0.41
VI 11.65 3.14 12.31 3.33 0.055 0.183 1%Vtb 0.123 0.31
Tổng 4.867 3.902 8.77
Bảng 2-5.Bảng tính lại dung tích hiệu dụng của hồ chứa
có kể đến tổn thất hồ chứa.
6
m
3
10
6
m
3
10
6
m
3
10
6
m
3
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
11.65
VII 13.365 7.082 7.435 5.9299 17.58
VIII 29.677 6.427 7.055 22.622 40.2
IX 36.392 7.121 7.98 28.412 48.77 19.843
X 48.64 6.447 7.335 41.305 48.77 41.305
XI 19.958 7.756 8.766 11.192 48.77 11.192
XII 6.884 7.936 9.02 2.136 46.63
I 4.607 9.281 10.34 5.731 40.9
II 1.161 8.885 9.731 8.57 32.33
III 0.777 7.34 8.101 7.324 25.01
IV 0.596 7.271 7.834 7.238 17.77
V 2.919 7.301 7.714 4.795 12.98
VI 6.739 7.756 8.062 1.323 11.65
3.1. BỐ TRÍ TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI.
3.1.1.Đập dâng nước.
- Phương án 1: Đập đồng chất không có tường lõi, có lăng trụ thoát nước.
Trên đỉnh đập làm tường chắn sóng cao 1m.
Sinh viên: Dương Văn Thủy Lớp: 47C4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 25 Ngành: công trình thủy lợi
- Phương án 2: Đập đồng chất có tường lõi ở giữa, sau tường có ống lọc
nghiêng bằng cát.Trên đỉnh đập làm tường chắn sóng cao 1m.
Qua so sánh hai phương án ta thấy phương án 1 thi công đơn giản hơn
phương án 2. Mặt khác nền của công trình có hệ số thấm nhỏ hơn (2.10
5
cm/m) nên
ta chỉ cần làm theo phương án 1. Vì vậy,phương án chọn là phương án 1
3.1.2. Tràn xả lũ.
3.1.2.1. Phương án tràn.
Từ việc bố trí tuyến tràn ta đưa ra 2 phương án thiết kế như sau:
- Phương án 1: Tràn đỉnh rộng. Sau tràn là dốc nước. Tiêu năng sau dốc bằng mũi
hắt.
- Phương án 2: Tràn đỉnh rộng. Sau tràn là dốc nước. Tiêu năng sau dốc bằng bể
tiêu năng.
Qua so sánh 2 phương án, ta thấy phương án 1 thích hợp với nền địa chất là nền đá
rắn chắc nên ta chọn phương án thiết kế là phương án 1
3.1.2.2. Hình thức tràn
Căn cứ vào điều kiện địa hình có hai phương án hình thức tràn: Đập tràn có cửa
van điều tiết và đập tràn không có cửa van điều tiết. Cả 2 phương án đều có ưu
nhược điểm khác nhau:
- Đập tràn có cửa van điều tiết:
+ Do ngưỡng tràn thấp hơn MNDBT nên giảm được diện tích ngập lụt thượng lưu.
+ Điều tiết lũ tốt và mực nước lũ không vượt qua nhiều so với MNDBT, có thể kết
hợp xả bớt 1 phần mực nước hồ khi cần thiết, quản lý vận hành phức tạp.