Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

Mở đầu
Hiện nay Việt Nam đang trên đà hội nhập với thế giới và đã có những
bớc phát triển mạnh mẽ về kinh tế thì nhu cầu của các ngành sản xuất cũng
nh ngời dân ngày càng tăng. Đi liền với đó là nhu cầu sử dụng điện ngày
càng nhiều. Nh trong tình hình hiện tại mặc dù nớc ta đã xây dựng nhiều nhà
máy điện nhng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu cần thiết dẫn đến nhiều vùng
vẫn không có điện sử dụng. Vấn đề đặt ra là cùng với việc sử dụng tiết kiệm
điện cần tiếp tục tìm kiếm các nguồn năng lợng khác và xây dựng thêm nhiều
nhà máy điện.
Việc xây dựng dự án thủy điện sông Bung 2 vào thời điểm hiện tại cùng
với quy mô của nó sẽ góp phần tăng đáng kể nguồn điện trong hệ thống lới
điện quốc gia để đáp ứng nhu cầu hiện nay.

Chơng I
Tổng quan về công trình
Đ1-1. Vị trí và nhiệm vụ công trình
I. Vị trí địa lý của công trình:
Sông Bung 2 là một nhánh của sông Vu Gia, nằm trong tỉnh Quảng Nam thuộc
miền Trung Việt Nam. Diện tích lu vực tính đến tuyến công trình là 324 km2, chiều dài
Svth:Trần Trung Phơng

1

Niên khoá 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp

phụ đới IA1 12,6m, phụ đới IA2 9,3m, đới IB là 8,7m. ở vai phải chiều dày đất eQ
trung bình là 10,9m, phụ đới IA1 14,1m, phụ đới IA2 8,1m, đới IB là 10m.
b. Tuyến đập tràn:
Chiều dày đất á sét chứa ít dăm sạn trung bình là 13m, chiều dày phụ đới IA 1
5m, phụ đới IA2 8m, đới IB là 12m. Chiều dày lớn nhất của eQ và đới IA tại
khu vực đập tràn cắt với đập chính đạt tới 40m.
c. Cửa lấy nớc:
Tại cửa lấy nớc, đất eluvi-á sét chứa ít dăm sạn có chiều dày trung bình 3m, phụ
đới IA1 dày 10m, phụ đới IA2 5m. Nền của cửa lấy nớc đặt cuối đới IB và đầu đới IIA.
3. Địa chất thuỷ văn:
Khu vực dự án với địa hình có độ dốc lớn nên trữ lợng nớc dới đất nghèo. Tất cả
các tầng chứa nớc đều thuộc loại không áp, mực nớc về mùa khô ở rất sâu (10-40m).
Nớc thuộc loại Hiđrôcacbonat canxi không có tính ăn mòn bê tông.
4. Chỉ tiêu cơ lý của đất, đá nền công trình: Bảng 1-2; 1-3.
II. Vật liệu xây dựng:
1. Mỏ đất:
- Mỏ A: Phân bố ở khoảng giữa hai tuyến đập 1 và 2, bên bờ trái Sông Bung.
Diện tích mỏ là 123 ha, chiều dày khai thác trung bình là 3,5 m. Trữ lợng khai thác cấp
C1 là 4,3 triệu m3.
Svth:Trần Trung Phơng

2

Niên khoá 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2


24o
0.31
1x10-5

2. Mỏ đá: Sử dụng đá ở hai mỏ số 2 và số 3.
- Mỏ đá số 2 (điôrit): Diện tích khai thác 19 ha, chiều dày khai thác trung bình
75 m, trữ lợng cấp C1 là 14,25 triệu m3. Chất lợng đá thuộc loại tốt.
- Mỏ đá số 3 (Granit): Diện tích khai thác 10 ha, chiều dày khai thác trung bình
80 m, trữ lợng khai thác cấp C1 là 8 triệu m3.
3. Mỏ cát: Sử dụng mỏ cát sông Cái, trữ lợng khoảng 1,8 triệu m3 (Bảng 1-4).

Svth:Trần Trung Phơng

3

Niên khoá 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

Tỷ trọng g/cm3

Tỷ lệ lỗ rỗng

Hệ số mềm hoá

tg


0.1

0.26 2.77 2.77 2.77

2.8

1.13

6.6

6.1

530

490 0.92 0.75

1.5

90

320

350

IIA

0.1

0.27


670 0.94 0.85

2.5

120

410

410

0.5

0.3

Độ ẩm

Độ
Độ
Khô Báo
ảm
ẩm
Khô
tự
bão
gió hoà
nhiên hoà

IA2

6.5

ẩm

Svth:Trần Trung Phơng

Độ
ẩm

Tỷ

Tên đất

2.8

Hệ số
kiên cố

Cờng độ
kháng cắt

C
kG/cm2

0.8

Bảng 1-3: Chỉ tiêu cơ lý của đất nền công trình.
Dung trọng
Tỷ
Cờng độ kháng cắt
3
g/cm


Tự
nhiên

1.72

Khô

lỗ
rỗng

1.3

1.11

81.2

Bão
hoà

1.75

Tự nhiên

Bão hoà

,
độ

C,


0.15

100

85

1.5x10-4

Hạt nhỏ
Hạt vừa
Hạt mịn

19.6
19.9

Svth:Trần Trung Phơng

Hàm lợng mica, %

sỏi

Hàm lợng muối, %

Cuội

Hàm lợng hạt sét, %

Lớp


3.8
0.01

9.2
31.1
18.4

41.2
43.7
25.7

46.4
10.9
25.7

17.1

5

Xốp Chặt

Max

Min

Niên khoá 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp


38o
0
1x10-1
2
4.Sử dụng đất đá đào từ hố móng:
Khối lợng đất đào từ hố móng rất lớn, cần tận dụng khối lợng đào này bởi chất
lợng của đất đào không khác gì chất lợng của đất ở mỏ. Đá phiến thạch anh đới IB có
thể sử dụng để đắp đập, lát mái.
III.Tài liệu khí tợng thủy văn:
1. Khí tợng:
- Nhiệt độ không khí: Lu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu gió mùa của
vùng địa hình núi cao, nhiệt độ trung bình năm thay đổi trong khoảng 20-28 oC.
- Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí tơng đối cao và khá ổn định, đặc biệt nơi
đây là vùng núi cao bị che khuất do vậy mức độ ẩm ớt có xu thế cao hơn.
- Gió: Hớng gió thịnh hành là hớng Đông, Đông Nam, Bắc và Tây Bắc, đồng
thời đây cũng là hớng gió bất lợi cho công trình hồ chứa Sông Bung 2.
Bảng 1-6: Tốc độ gió tại lu vực DATĐ Sông Bung 2 (m/s)
P%
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
1
29,6
33,0
16,7

17,6
23,2
10
16,5
12,1
9,7
21,0
12,6
18,8
14,1
19,4
20
13,4
8,0
7,7
16,2
9,2
16,5
10,7
15,7
50
9,1
3,8
4,9
10,3
5,4
11,9
6,5
10,4
- Ma:

a(mm)
- Bốc hơi:
Bảng 1-8: Lợng bốc hơi trung bình tháng của khu vực DATĐ sông Bung 2.
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
Bốc hơi
49,3
52,1
75,2
88,1
89,7
92,6
98,5
(mm)
Tháng
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Bốc hơi
90,6
62,0

F
Tần suất p%
Vị trí
2
0,1
0,3
0,5
1
3
5
10
(km )
Tuyến đập 1
324
5630 4800 4460 3940 3200 2850
2380
- Đờng quá trình lũ thiết kế:
Bảng 1-11: Quá trình lũ thiết kế tại tuyến đập 1- Sông Bung 2.
Gi
Qđh
Q0,1%
Q0,3%
Q0,5%
Q1%
Q3%
Q5%
Q10%
ờ
0
4.1

62.0
50.2
44.8
37.5
4
4.8
115.6
78.7
73.0
64.6
52.3
46.7
39.0
5
5.0
140.3
95.5
88.6
78.4
63.5
56.6
47.3
6
5.2
150.9
102.7
95.3
84.3
68.3
60.9

453.3
381.2
353.8
313.0
253.4
226.0
189.0
11
27.1
524.9
441.4
409.6
362.4
293.3
261.7
218.8
12
27.4
651.3
547.7
508.3
449.7
364.0
324.7
271.5
13
39.9
742.0
623.9
579.0

472.3
17
173.0
1321.8
1111.5
1031.5 912.6
738.7
658.9
551.0
18
317.0
1471.6
1255.5 1165.0 1030.7 834.3
744.1
622.5
19
365.0
1730.3
1476.2 1369.8 1211.8 981.0
874.9
731.9
20
452.0
2208.7
1884.3 1748.5 1546.9 1252.3 1116.8
934.3
21
902.0
3621.9
3090.0 2867.3 2536.7 2053.5 1831.4 1532.0

397.0
1571.0
1345.6 1248.6 1104.7 894.3
797.5
667.2
31
293.0
1525.1
1301.2 1207.4 1068.2 864.7
771.2
645.1
32
236.0
1566.9
1336.8 1240.4 1097.4 888.4
792.3
662.8
33
189.0
1606.2
1370.3 1271.5 1124.9 910.7
812.2
679.4
34
152.0
1700.3
1450.6 1346.0 1190.8 964.0
859.7
719.2
Svth: Trần Trung Phơng

58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81

144.0
133.0
138.0
145.0
133.0

74.7
75.8
77.0
76.2
75.3
74.5
73.7
72.8
72.0
71.3
70.5
69.8

ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2
1766.8
1831.0
1924.1
2002.4
2048.6
2107.6
2149.0
2138.5
2118.8
2065.7
2024.6
1962.5
1920.2
1860.9
1790.7
1720.5

733.7

Svth: TrÇn Trung Ph¬ng

1507.3
1562.1
1641.5
1708.3
1747.8
1798.1
1833.4
1826.3
1781.7
1737.1
1702.5
1650.3
1614.8
1564.9
1505.9
1446.8
1389.7
1342.1
1311.5
1271.7
1204.2
1155.9
1117.2
1096.0
1065.2
1026.7

1653.4
1612.0
1579.9
1531.5
1498.5
1452.2
1397.4
1342.7
1389.7
1245.5
1217.0
1157.9
1117.5
1072.7
1036.8
1017.1
988.5
952.7
935.1
905.0
874.5
826.1
802.7
750.8
721.2
698.5
695.6
659.6
657.2
631.6

1044.0
988.7
949.0
917.2
899.8
874.5
842.9
827.3
800.7
773.7
730.8
710.2
664.2
635.6
617.9
603.8
572.4
581.4
558.7
552.7
546.7
540.6
534.6
528.5
522.5
517.1
511.8
506.5

1001.7

537.7
514.5
509.9
498.2
472.3
479.7
452.3
447.4
442.5
437.6
432.7
427.8
422.8
418.6
414.3
410.0

893.4
925.9
972.9
1012.5
1035.9
1065.7
1086.6
1066.1
1056.2
1029.7
1009.2
978.3
957.2

377.3
373.4
369.6
365.7

747.3
774.5
813.9
847.0
866.5
891.5
909.0
891.5
883.3
861.1
844.0
818.1
800.5
775.7
746.5
717.2
688.9
665.3
650.1
614.6
597.0
573.0
553.8
543.3
528.1

82
83
84
85
86
87
88
89
90

69.1
725.9
610.5
566.5
501.2
405.7
361.9
302.6
68.3
718.2
604.0
560.5
495.9
401.4
358.0
299.4
67.6
710.5
597.5
554.5

531.5
493.2
436.4
353.2
315.1
263.5
58.3
612.4
515.0
477.9
422.8
342.3
305.3
255.3
56.4
592.8
498.5
462.6
409.3
331.3
295.5
247.1
- Lu lợng lớn nhất thời kỳ lấp sông:
Bảng 1-12: Lu lợng lớn nhất các tháng thời kỳ lấp sông (m3/s).
Tháng
I
II
III
IV
V

6
Tổng thể tích bùn cát đến tuyến công trình trong một năm W = 0,121.10 (m3).
Đ1-3. Điều kiện dân sinh - kinh tế khu vực dự án
I. Dân số và lao động:
Tính đến cuối năm 2003 dân số cả 2 huyện Nam Giang và Tây Giang là 34603
ngời, trong đó chủ yếu là ngời Cờ Tu và ngời Kinh. Số ngời trong độ tuổi lao động là
18389 ngời và chủ yếu làm lâm, nông nghiệp, một số ít hoạt động trong lĩnh vực dịch
vụ, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Đa phần ở đây là các hộ dân nghèo có thu nhập
bình quân đầu ngời dới 2 triệu đồng 1 năm.
II. Nông- lâm nghiệp, công nghiệp- TTCN:
- Trồng trọt: Chủ yếu vẫn trồng trọt theo kiểu nơng rẫy. Diện tích trồng lúa nớc
chiếm không đáng kể, chủ yếu là ngô, khoai, sắn và lúa gieo.
- Chăn nuôi: Chủ yếu là trâu, bò, lợn, gia cầm; tuy nhiên phơng thức chăn
nuôi còn lạc hậu, cha có hớng phát triển chăn nuôi tập trung và sử dụng chuồng trại.
- Kinh tế vờn, trang trại: Diện tích đất cha sử dụng khá lớn nên có nhiều tiềm
năng phát triển kinh tế vờn, kinh tế trang trại. Tuy nhiên kinh tế vờn và trang trại hiện
cha phát triển, mới chỉ dừng lại ở thử nghiệm xây dựng mô hình.
- Lâm nghiệp: Công tác khoanh nuôi, khoán quản lý bảo vệ đợc quan tâm đẩy
mạnh nhờ đó nạn khai thác rừng bừa bãi, đốt rừng làm nơng rẫy giảm đáng kể.
- Công nghiệp- TTCN: Ngành công nghiệp- TTCN cha phát triển, chủ yếu khai
thác đá, chế biến nông-lâm sản, thức ăn gia súc, mộc dân dụng, đan lát, dệt vải.
III. Y tế- giáo dục:
- Giáo dục: Nhìn chung còn thiếu trờng lớp, thiếu giáo viên. Cơ sở vật chất còn
thiếu thốn, tạm bợ. Do hoàn cảnh kinh tế trong huyện còn khó khăn nên số học sinh bỏ
học còn nhiều. Trình độ văn hoá trung bình từ cấp 1 đến cấp 2.
- Y tế cộng đồng: Huyện Nam Giang có 1 trung tâm Y tế, 1 phòng khám khu
vực và 9 trạm Y tế xã, 3 trạm Y tế xây dựng kiên cố, 6 trạm xây dựng bán kiên cố.
Trung tâm Y tế huyện có 107 cán bộ, trong đó có 17 bác sĩ.
Đ1- 4. Các thông số hồ chứa
Svth: Trần Trung Phơng

Vậy chiều đập:
H = 608 - 510,2 = 97,8 m.
- Công trình nằm trên vùng đồi núi, nền công trình là nền đá.
Kết hợp 2 điều kiện trên, tra bảng 2-2 TCXDVN 285-2002 đợc công trình cấp II.
b. Theo năng lực phục vụ của công trình:
Nhiệm vụ của công trình là phục vụ cho phát điện. Công suất của nhà máy thủy
điện là 100 MW, tra bảng 2-1 TCXDVN 285-2002 đợc công trình cấp II.
* Cấp công trình xác định theo 2 điều kiện đều là cấp II. Vậy chọn cấp công
trình là cấp II.
2. Các chỉ tiêu thiết kế:
Với công trình cấp II và các đặc điểm của công trình, theo các quy phạm và các
tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi, công trình có các chỉ tiêu thiết nh sau:
- Mức bảo đảm thiết kế của công trình (TCXDVN285-2002): 90%.
- Tần suất lu lợng, mực nớc lớn nhất thiết kế công trình:
0,5%.
- Tần suất lu lợng, mực nớc lớn nhất kiểm tra công trình:
0,1%.
- Tần suất gió tính toán lớn nhất (14TCN 157-2005):
2%.
- Tần suất gió bình quân lớn nhất:
50%.
- Hệ số điều kiện làm việc:
m = 1,0.
- Hệ số tin cậy:
K n = 1,2.
- Hệ số tổ hợp tải trọng:
n c = 1,0.
- Tuổi thọ công trình:
100 năm.


nhất phải thông qua tính toán so sánh các chỉ tiêu kinh tế.
Bảng2-1: Chỉ tiêu kinh tế so sánh lựa chọn tuyến công trình.
TT
Chỉ tiêu kinh Từ
Đơn vị
Tuyến 1
Tuyến 2
Svth: Trần Trung Phơng

11

Niên khóa 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

1
2
3
4
5
6

Ktổng
109 VNĐ
1832,5
1804,4
KN

trình thuộc loại tốt, có thể bố trí hình thức tràn xả lũ kiểu giếng tháo lũ kết hợp với đ ờng hầm dẫn dòng hay tràn dọc. Hình thức tràn ngang có ngỡng đặt ngang MNDBT là
không thích hợp bởi lu vực lớn, lu lợng lũ thiết kế lớn nếu làm tràn tự động thì bề rộng
ngỡng sẽ rất lớn, khó bố trí.
Địa chất tuyến công trình càng xuống sâu đá càng rắn chắc nên nếu bố trí tràn
kiểu giếng kết hợp với đờng hầm dẫn dòng sẽ gặp nhiều khó khăn trong thi công và giá
thành công trình sẽ tăng. Do đó chọn hình thức tràn xả lũ kiểu tràn dọc. Loại tràn này
có u điểm là dễ thi công, quản lý đơn giản, yêu cầu về địa chất không quá cao và an
toàn tháo lũ.
Căn cứ vào địa hình hai bên vai đập thấy rằng độ dốc vai phải đập thoải hơn vai
trái nên chọn tuyến tràn qua vai phải đập sẽ giảm đợc khối lợng đào nên đảm bảo tính
kinh tế hơn.
Vậy từ các đặc điểm trên ta chọn hình thức tràn xả lũ là tràn dọc bờ phải tuyến
công trình.
Đ2-4. Tuyến năng lợng
Thông qua tính toán, so sánh các yêu cầu kỹ thuật và các chỉ tiêu kinh tế thì
tuyến năng lợng phù hợp nhất với tuyến công trình đã chọn đặt ở bờ trái sông Bung.
Tuyến năng lợng gồm kênh dẫn vào, cửa lấy nớc, đờng hầm dẫn nớc, giếng điều áp, đờng hầm áp lực kiểu hở, nhà máy, kênh xả và trạm phân phối điện ngoài trời.
- Kênh dẫn vào: Nằm bên bờ trái sông Bung.
- Cửa lấy nớc: Kiểu tháp bằng bê tông cốt thép có đáy đặt trên nền đá IIA. Tại
cửa lấy nớc có bố trí cửa van vận hành, cửa van sửa chữa và lới chắn rác. Trên đỉnh có
bố trí cầu trục để lắp ráp và vận hành các thiết bị cửa lấy nớc.
- Đờng hầm dẫn nớc: Đờng hầm dẫn nớc có áp đi xuyên qua các nền đá lớp IIA
và IIB. Khi đi qua vùng đứt gãy, đờng hầm sẽ đợc gia cố bằng thép neo 32 dâu 3m
vào đá rắn chắc.
- Giếng điều áp: Cuối đờng hầm áp lực bố trí giếng điều áp kiểu hình trụ có đờng kính thay đổi. Phần nối tiếp giữa hầm và giếng là một cổ thu hẹp. Giếng điều áp đSvth: Trần Trung Phơng

12

Niên khóa 2001-2006



năng tháo lũ đảm bảo yêu cầu phòng lũ cho hạ lu và an toàn cho công trình đập dâng.
Mặt khác, vốn đầu t cho cụm công trình đầu mối chiếm một tỷ trọng khá lớn. Vì vậy
trong thiết kế, ngoài việc nghiên cứu để công trình làm việc an toàn trong mọi tr ờng
hợp thì cũng phải thoả mãn yêu cầu vốn đầu t cho công trình là nhỏ nhất.
Trong đồ án này việc chọn khẩu diện tràn hợp lý phải thông qua tính toán, so
sánh 3 phơng án với số liệu cho nh sau:
Phơng án 1:
Bt = 3 x 10m.
Phơng án 2:
Bt = 3 x 11m.
Phơng án 3:
Bt = 3 x 12m.
Đ3-1. Tính toán điều tiết lũ
I. Mục đích:
- Xác định dung tích siêu cao của hồ chứa, tính MNLTK để phục vụ cho tính
toán chiều cao đập.
- Xác định lu lợng cần xả lớn nhất của đập tràn, từ đó xác định kích thớc tràn và
tính toán tiêu năng sau tràn.
- Kiểm tra điều kiện an toàn của hạ lu khi xả lũ.
II. Tài liệu tính toán:
- Tần suất lũ thiết kế 0,5%; tần suất lũ kiểm tra 0,1%.
- MNDBT = 603m.
- Cao trình ngỡng tràn Zngỡng = MNDBT - 11 = 603 - 11 = 592m.
- Ngỡng tràn thực dụng, sơ bộ lấy hệ số lu lợng m = 0,41 .
- Mực nớc trong kho trớc khi lũ về ở MNDBT.
- Các quan hệ Q~H; F~Z; V~Z nh sau:
Bảng 3-1: Quan hệ Q = f(H) tuyến đập 1.
Mực nớc (m)
509.43

36.04
42.75
47.59
50.39
53.19
56.00
58.81
61.61
64.42
67.22
70.02
72.83

w(m2)
0.00
2.84
14.42
30.32
49.17
70.55
94.47
121.05
150.68
185.24
225.48
268.26
313.00
359.70
408.36
458.98

0.00
0.97
10.70
31.21
63.83
108.18
165.19
234.91
318.60
409.47
540.44
709.98
907.15
1133.97
1389.68
1680.75
2007.44
2370.19
2778.22
3236.17

Niên khóa 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

529.00
530.00

6682.84
7609.29

Bảng 3-2: Quan hệ F,V = f(Z) tuyến đập 1.
Z(m)
515.00
517.50
520.00
522.00
525.00
527.00
530.00
532.50
535.00
537.50
540.00
542.50
545.00
547.50
550.00
552.50
555.00
557.50
560.00

F(km2)
0.01
0.02
0.03
0.08

5.04
6.11
7.31
8.64
10.14
11.83
13.70
15.75

Z(m)
570.00
572.50
575.00
577.50
580.00
582.50
585.00
587.50
590.00
592.50
595.00
597.50
600.00
602.50
605.00
607.50
610.00
612.50
615.00


47.78
52.42
57.38
62.65
68.26
74.21
80.53
87.22
94.30
101.79
109.75
118.17
127.03

Niên khóa 2001-2006


§å ¸n tèt nghiÖp
562.50
565.00
567.50

ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2
0.93
1.00
1.08

17.98
20.39
22.99

Q(m3/s)
1531.5

h(giê)
70

Q(m3/s)
659.6

Niªn khãa 2001-2006


Đồ án tốt nghiệp
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

67.2
24
3973.5

58
1017.1
82
694.3
36
1449.5
60
952.7
84
884.2
38
1585.2
62
905
86
1165
40
1668.4
64
826.1
88
1748.5
42
1700.4
66
750.8
90
3862
44
1612

24
5019.3
48
1860.9
72
809.3
4
115.6
26
3161.1
50
1720.5
74
791.8
6
150.9
28
1858.7
52
1596
76
774.3
8
286.1
30
1571
54
1494.4
78
756.8

86
671.3
18
1471.6
40
2107.6
64
1058.6
88
632.1
20
2208.7
42
2138.5
66
991.7
90
592.8
22
4878.4
44
2065.7
68
912.3
III. Tính toán điều tiết lũ:
1. Nguyên lý cơ bản của điều tiết lũ bằng kho nớc:
Dựa trên cơ sở dòng chảy không ổn định đợc biểu thị bằng hệ phơng trình SaintVenant:
Phơng trình liên tục:
Q A
+


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế công trình đầu mối hồ Sông Bung 2

- Khi dòng chảy lũ vào kho, do mặt cắt mở rộng đột ngột và do đập ngăn làm cho độ
dốc mặt nớc rất nhỏ, độ sâu dòng chảy lớn và tốc độ dòng chảy nhỏ nên phơng trình
liên tục (3-1) có thể đa về dạng vi phân sau:
Q.dt - q.dt = F.dh
(3-3)
Trong đó: Q- Lu lợng đến kho nớc (m3/s)
q- Lu lợng ra khỏi kho nớc (m3/s)
F- Diện tích mặt thoáng của kho (m2)
dt- Khoảng thời gian vô cùng nhỏ (giây)
dh- Vi phân cột nớc trên công trình xả lũ (m)
- Nếu thay F.dh = dv thì ta đợc:
(Q-q)dt = dV
(3-4)
- Nếu thay dt bằng khoảng thời gian đủ lớn t = t 2 t1 với t1, t2 là thời điểm đầu và cuối
của thời đoạn tính toán thì ta có dạng sai phân:
Q1 + Q2
q + q2

.t 1
.t = V2 V1
2

2

(3-5)


t


(3-7)

Nh vậy với bất kỳ thời đoạn t nào thì vế phải của phơng trình (3-7) đều biết và có:
V

q = f 1 0,5q
t


(3-8)

V

q = f 2 + 0,5q
t


(3-9)

Hai quan hệ này gọi là quan hệ phụ trợ để tính điều tiết lũ. Thay vào (3-7) đợc:
(3-10)

f 2 = Q + f1

* Quá trình điều tiết lũ đợc tiến hành với các bớc nh sau:
a. Xây dựng đờng quan hệ phụ trợ f1, f2:

Vtt = Vz - Vngỡng (106 m3)
Vngỡng = 61,1 x 106 m3.
- Cột (7),(8): Các giá trị tơng ứng của đờng phụ trợ f1,f2:
f1 =

(3-13)

Vtt
V
0,5q ; f 2 = tt + 0,5q .
t
t

t : Thời đoạn tính toán. Chọn t = 0,5(h) = 1800(s).

b. Xây dựng đờng quá trình xả lũ qxả~t:
- Cột (1): Thời điểm lũ đến.
- Cột (2),(3): Lu lợng lũ đến đầu và cuối thời đoạn tính toán.
- Cột (4): Lu lợng lũ đến trung bình thời đoạn;
Qtb =

Q1 + Q2
2

(3-14)

- Cột (5): Lu lợng xả đầu thời đoạn (q1).
- Cột (6),(7): Giá trị tơng ứng của các đờng phụ trợ f1,f2.
Từ q1 tra trên đờng phụ trợ đợc f1.
Tính f2 = f1 + Qtb.

4
5
6
7
8

Z
(m)

H
(m)

q (m /s)

(2)
602
603
604
605
606
607
608
609

(3)
10
11
12
13
14

103.4
106.6

(6)
24.3
27.0
29.9
32.7
35.7
38.7
41.8
45.0

6

19

3

f1 =

Vtt q

t 2

(m3/s)
(7)
12627.4
14028.4
15462.1


610
611
612

18
19
20

ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2
4160.7
4512.2
4873.0

109.8
113.1
116.5

48.2
51.5
54.9

24669.7
26366.1
28057.9

28830.3
30878.3
32931.0


24.0
24.5
25.0
25.5
26.0
26.5
27.0

(2)
1748.6
1987.7
2307.9
2867.3
3364.7
3862.0
4161.0
4460.0
4216.8
3973.5
3584.6
3195.6
2849.0
2502.4
2165.1

(3)
1987.7
2307.9
2867.3
3364.7

1748.6
1987.7
2013.6
2106.6
2270.3
2497.4
2743.6
3012.3
3239.5
3386.1
3453.4
3442.6
3370.6
3251.5
3094.3

(6)

(7)

14028.4
14162.6
14643.6
15489.3
16605.3
17873.2
19172.5
20271.5
20980.5
21306.1

3453.4
3442.6
3370.6
3251.5
3094.3
2906.2

Svth: TrÇn Trung Ph¬ng

20

Niªn khãa 2001-2006


§å ¸n tèt nghiÖp
27.5
28.0
28.5
29.0
29.5
29.7

1827.8
1649.6
1471.4
1382.3
1293.1
1270.9

ThiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Çu mèi hå S«ng Bung 2

17154.4
16264.3

2711.4
2520.6
2336.5
2172.1
2027.9
1987.7

B¶ng 3-7: TÝnh to¸n lu lîng qx¶ víi lò kiÓm tra P = 0,1%.
T
(giê)

Q1
(m3/s)

Q2
(m3/s)

Qtb
(m3/s)

q1(m3/s)

F1 (m3/s)

f2 (m3/s)

Q2(m3/s)

4250.2
4878.4
5254.2
5630.0
5324.7
5019.3

(4)
1859.0
2098.2
2562.0
3268.6
3936.0
4564.3
5066.3
5442.1
5477.3
5172.0

(5)
1730.3
1987.7
2005.6
2095.7
2286.5
2563.9
2896.0
3267.8
3640.3
3959.0

2563.9
2896.0
3267.8
3640.3
3959.0
4172.7

Svth: TrÇn Trung Ph¬ng

21

Niªn khãa 2001-2006


§å ¸n tèt nghiÖp
24.5
25.0
25.5
26.0
26.5
27.0
27.5
28.0
28.5
29.0
29.5
30.0
30.5
31.0
31.5

2720.0
2308.9
2083.8
1858.7
1746.1
1633.4
1602.2
1571.0
1548.1
1525.1
1546.0
1557.3
1606.2
1766.8
1924.1
1987.7
2025.5
2048.6
2078.1
2107.6
2128.3
2149.0
2143.8
2138.5
2128.7
2118.8
2092.3
2065.7
2045.2
2024.6

2128.3
2149.0
2143.8
2138.5
2128.7
2118.8
2092.3
2065.7
2045.2
2024.6
1993.6
1962.5
1941.4
1920.2
1890.6

Svth: TrÇn Trung Ph¬ng

4773.7
4282.4
3810.3
3357.5
2925.6
2514.5
2196.4
1971.3
1802.4
1689.7
1617.8
1586.6

4277.0
4196.9
4049.8
3851.4
3621.5
3377.4
3136.4
2907.9
2704.7
2524.5
2366.7
2232.1
2119.5
2024.9
1987.7
1606.2
1766.8
1924.1
1987.7
1990.7
1998.2
2008.8
2022.4
2037.9
2054.2
2069.7
2081.5
2090.4
2096.1
2097.7

27077.6
25740.6
24315.5
22909.4
21575.3
20357.2
19270.3
18332.3
17525.2
16829.6
16245.7

14028.4
14044.3
14083.1
14137.6
14208.1
14288.2
14421.4
14445.3
14669.2
14714.9
14738.2
15040.4
14697.0
14546.1
14544.8
14433.5
14529.4
14448.7

2907.9
2704.7
2524.5
2366.7
2232.1
2119.5
2024.9
1987.7
1606.2
1766.8
1924.1
1987.7
1990.7
1998.2
2008.8
2022.4
2037.9
2054.2
2069.7
2081.5
2090.4
2096.1
2097.7
2094.4
2087.7
2079.2
2067.4
2052.6
2035.4
2017.4

8
9
10
11

Z
(m)

H
(m)

q (m3/s)

(2)
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612

(3)
10
11
12

97.3
100.3
103.4
106.6
109.8
113.1
116.5

Vtt (106m3)
(6)
24.3
27.0
29.9
32.7
35.7
38.7
41.8
45.0
48.2
51.5
54.9

23

f1 =

Vtt q
−
∆t 2


29038.4
31103.9
33174.6

Niªn khãa 2001-2006


§å ¸n tèt nghiÖp

T
(giê)
(1)
20.4
21.0
21.5
22.0
22.5
23.0
23.5
24.0
24.5
25.0
25.5
26.0
26.5
27.0
27.5
28.0
28.5
28.8

2400.3
14925.0
18538.3
3862.0 4161.0 4011.5
2619.4
15918.8
19930.3
4161.0 4460.0 4310.5
2873.8
17056.5
21367.0
4460.0 4216.8 4338.4
3132.9
18234.2
22572.5
4216.8 3973.5 4095.1
3357.8
19214.7
23309.8
3973.5 3584.6 3779.0
3495.6
19814.3
23593.3
3584.6 3195.6 3390.1
3548.6
20044.7
23434.8
3195.6 2849.0 3022.3
3518.9
19915.9

24

q2(m3/s)
(8)
2186.4
2246.6
2400.3
2619.4
2873.8
3132.9
3357.8
3495.6
3548.6
3518.9
3426.1
3285.9
3109.2
2908.5
2695.6
2487.3
2299.9
2186.4

Niªn khãa 2001-2006


§å ¸n tèt nghiÖp

T
(giê)

(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
1730.3 2186.4 1958.4
1730.3
2186.4 2915.3 2550.9
2186.4
13929.0
16479.9
2915.3 3621.9 3268.6
2250.8
14229.0
17497.6
3621.9 4250.2 3936.0
2430.7
15066.9
19002.9
4250.2 4878.4 4564.3
2704.7
16298.2
20862.4
4878.4 5254.2 5066.3
3041.9
17820.6
22886.9
5254.2 5630.0 5442.1
3416.6

2735.5 2309.8 2522.6
3886.1
21513.5
24036.1
2309.8 2084.3 2197.0
3631.3
20404.8
22601.8

Svth: TrÇn Trung Ph¬ng

25

Q2(m3/s)
(8)
2186.4
2250.8
2430.7
2704.7
3041.9
3416.6
3795.1
4109.3
4311.0
4400.0
4377.4
4269.7
4101.5
3886.1
3631.3