Phần mở đầu
Hồ suối các đợc dự kiến xây dựng trên sông bằng thuộc địa bàn xã Hoà
Hiệp huyện Xuyên Mộc tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
Xã Hoà Hiêp thuộc huyện Xuyên Mộc là một huyện nghèo của tỉnh Bà Rịa-
Vũng Tàu với tổng diện tích đất đai tự nhiên 3818ha, nguồn nớc tới hoàn toàn phụ
thuộc vào nớc ma, mức độ đầu t vào nông nghiệp thấp dẫn đến năng suất cây trồng
không ổn định do đó sản suất nông nghiệp không đảm bảo nhu cầu sinh sống của
nhân dân.
Qua nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, nhu cầu cấp nớc tới để phát triển
sản suất nông nghiệp thì thấy rằng giải pháp thuỷ lợi khả quan nhất là xây dựng
Hồ Chứa nớc suối các trên thợng nguồn sông Bằng. Vì vậy huyện Xuyên Mộc đã
cùng với trung tâm ĐH1 tiến hành quy hoạnh thuỷ lợi huyện Xuyên Mộc với Hồ
Chứa Suối Các là công trình chủ yếu và trớc mắt của quy hoạch thuỷ lợi lâu dài.
Để thực hiện đợc bớc đi của phơng hớng quy hoạch thuỷ lợi huyện Xuyên
Mộc nay tiến hành lập luận chứng kinh tế kỹ thuật để xác định rõ tính khả thi về
kinh tế và kỹ thuật của công trình này nhằm đa kế hoạch thiết kế kỹ thuật và thi
công trong thời gian trớc mắt.
Hồ chứa nớc Suối Các đợc xây dựng là một công trình thuỷ lợi có ý nghĩa to
lớn trong việc phát triển kinh tế vùng.
1
Chơng I : Tổng quan về công trình
1.1. Vị trí và nhiệm vụ công trình.
1.1.1. Vị trí địa lý.
Hồ chứa nớc Suối Các đợc xây dựng ở thợng nguồn Sông Bằng thuộc địa
bàn xã Hoà Hiệp , huyện Xuyên Mộc. tỉnh Bà Rịa - Vũng Tầu. Khu hởng lợi của
hồ Suối Các chủ yếu là xã Hoà Hiệp huyện Xuyên Mộc.
1.Theo toạ độ địa lý
Tuyến công trình đầu mối dự kiến xây dựng tại vị trí:
+107
0
3050 kinh độ đông.
Bề mặt lu vực là sản phẩm phong hoá của đất đỏ bazan phân bố mỏng dần
từ thợng lu về hạ lu. Tại lòng suối vùng hạ lu tuyến công trình có lộ đá gốc bazan.
Các đặc trng của lu vực suối các đợc ghi ở bảng sau:
Bảng 1.1
Tuyến
F(Km
2
) L(Km)
B
tb
(Km) H
tb
(Km)
J
jv
J
s
D(Km)
I 11.6 8.0
1.45
146.3 72.6 40.4 1.12
II 20.2 8.9 1.51 146.0 70.3 38.1 1.09
Trong đó:
F: Diện tích lu vực tính đến các tuyến.
L: Chiều daì lu vực.
H
tb
: Độ cao bình quân của lu vực.
B
từ năm 1956ữ1975.
+Lợng ma năm bình quân của lu vực đợc tính và tham khảo theo tài liệu của
trạm Hàm Tân đo từ năm 1927ữ1930 và từ năm 1959ữ1974, trạm Thà Tích đo từ
năm 1961ữ1964, trạm Xuyên Mộc đo từ năm 1977 ữ1988.Bản đồ đẵng trị ma do
sở thuỷ lợi Đồng Nai và trung tâm ĐH1 lập năm 1986.
+Lợng ma vụ đợc tính theo tài liệu của trạm Xuyên Mộc đo từ năm
1977ữ1987.
+Lợng ma thời đọan ngắn lấy theo tài liệu của trạm thừa Đích.
2.Các đặc trng khí tợng thuỷ văn.
4 a.Nhiệt độ.
+ Nhiệt độ trung bình năm T = 26
0
C.
5 b.Độ ẩm.
+Độ ảm trung bình năm W
0
=85,1%.
6 c.Gió.
+Vận tốc gió lớn nhất không kể hớng trung bình nhiều năm V
50%
=16.7m/s.
+vận tốc gió lớn nhất hớng ứng với tần suất p=5%, V
5%
=21.6m/s.
4
d.Bốc hơi.
+lợng bốc hơi mặt nớc Z
n
=1583mm.
+Lợng bốc hơi lu vực Z
=180.0mm.
X
2%
= 176.0mm.
f.Dòng chảy.
Dòng chảy năm trung bình (chuẩn).
Các đặc trụng dòng chảy năm trung bình tính đén các tuyến theo dự kiến.
5
Đặc trng dòng chảy chuẩn Đơn vị Tuyến I TuyếnII
Diện tíh lu vực F
lv
Km
2
11.6 20.0
Lợng mua năm bình quân
lv
Mm 1600 1600
Hệ số dòng chảy chuẩn
0
0.5 0.5
Độ sâu dòng chảy mặtY
0
Mm 800 800
Mô đun dòng chảy chuẩn M
0
L/s-km
2
25.4 25.4
Lu lợng dòng chảy chuẩn Q
0
0.488
15.38
0.364
11.48
Phân phối dòng chảy năm thiết kế ứng với các tần suất tính đến tuyến công trình
đầu mối ghi ở bảng 1.6.
6
Bảng 1.6
Tháng
Tuyến I TuyếnII
P=50% P=75% P=50% P=75%
Q(m
3
/s)
W(10
6
m
3
Q(m
3
/s) W(10
6
m
3
Q(m
3
/s) W(10
6
m
3
Lũ
m
3
/s
10
6
m
3
Phút
86.7
0.910
350
78.7
0.826
350
135.0
1.555
384
122.5
1.411
384
Đờng quá trình lũ đến với P =1.5%.
Bảng 1.8
t(giờ) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Q(m
3
/s) 0 26.8 87.2 122.2 135.0 132.2 110.2
t(giờ) 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
Q(m
3
phân bố ở lòng sông có chiều dày khoảng 1.0 m.
-Lớp 2: Đất bột bazan pha ít sạn sỏi màu nâu, nâu sẫm, kết cấu chặt, phân
bố chủ yếu ở lòng sông và bờ trái của đạp có chiều dày từ (1ữ3)m.
-Lớp 3: Đất latêrít vón kết cứng chắc màu nâu đỏ dến sám xanh phân bố dới
các lớp đất 1,1B và 2 ở phần thung lũng suối có chiều dày từ (0.5ữ1)m.
8
Lớp 4: Đất sét màu vàng đến xám xanh, có tính dẻo cứng, có kết cấu chặt phân bố
dọc theo chiều dài tuyến đập có chiều dày từ (2.5ữ5.0)m.
Lớp 5: Lớp này là đá bazan đặc, nứt nẻ nhiều, màu xám xanh, cứng chắc phân bố
dọc theo chiều dài tuyến đập.
Các chỉ tiêu cơ lí của đất tuyến đập đợc gi ở bảng 1.9.
4. Địa chất thuỷ văn.
Theo tài liệu khoan thăm dò tại tuyến đập chính cho thấy: trên toàn khu vực
lòng hồ mực nớc ngầm nằm sâu dói lòng đất từ 6ữ8)m, đờng đổ của đòng mực
nuớc là dốc xuống lòng Suối Các. Do đó khả năng mất nớc của lòng hồ không xảy
ra.
Nuớc lấy từ suối các là nuớc ngọt không có hiện tợng xâm thực, nớc này có thể
dựng cho xây dựng và sinh hoạt và xây dựng.
Bảng 1.9: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của đất tuyến đập.
Chỉ tiêu cơ lý
Đơn vị
Các lớp đất
2 4
9
W
T/m
3
1.64 1.85
Cm/s 6.10
-5
4.10
-6
1.2.4 Vật liệu xây dựng.
Tại khu vực gần tuyến đập sau khi thăm dò, khảo sát có các bãi vật liệu số I,II,III
với các đặc trng cho nh bảng sau:
Bảng 1.10.
Tên
bãi
Vị trí bãi
Cự ly trung
bình(m)
Chiều dày
bóc bỏ(m)
Chiều dày
hữu dụng(m)
Trữ lọng
(10
3
m
3
)
I
II
II
Thợng lu bờ trái
Thợnglu bờ phải
Thợngluvai phải
400
/kg) 0.031 0.046 0.056 0.032 0.056 0.058 0.030 0.042 0.042
a
2-3
(cm
2
/kg) 0.017 0.032 0.039 0.021 0.040 0.032 0.018 0.028 0.032
W(%) 24.6 21.0 23.0 20.0 19.0 23.0 28.0 25.0 23.0
Cmax
(T/m
3
)
1.56 1.53 1.67 1.56 1.64 1.70 1.45 1.72 1.49
10
19
o
20.00 21.00 23.0 19.0 21.0 18.0 20.0 19.0
C(kg/cm
2
) 0.26 0.26 0.24 0.22 0.28 0.26 0.34 0.26 0.28
Kt(cm/m) 4.10
-5
5.10
-5
4.10
-4
6.10
-5
6.10
-Mức thu nhập bình quuan quy thóc: 80kg/ngời.
Tuy bình quân ruộng đát tơng đối lớn do năng suất và sản lợng cây trồng thấp nên
đời sống của nhân dân trong vùng còn ở mức thấp cha ổn định và còn gặp nhiều
khố khăn.
2.Kinh tế.
11
Kinh tế của vùng dựa vào nông nghiệp là chủ yếu, nghề chính của nhân dân
trong vùng là sản suất nông nghiệp các nghành nghề khác hầu nh không đáng kể.
-Tổng diện tích đát tự nhiên của xã là 3818 ha.
-Tổng diện tích đát nông nghiệp là 1095 ha.
-cơ cấu đất trồng chọt đợ cho nh sau.
Thứ tự Loại đát trồng Diện tích(ha) Năng suất (ta/ha)
1
2
3
4
5
Lúa(mùa)
Bắp (Rẫy)
Cà phê
Tiêu
điều
80
250
105
320
340
20
18
12
đai nguồn nớc và nguồn nhân lực.
Riêng khu vực xã hoà hiệp mục tiêu phát triển sản suất nông nghiệp nghiệp
nh sau:
1.mục tiêu trớc mắt dến năm 2010.
-Đảm bảo lơng thực cho dân c tại chỗ, từng bớc tạo ra đợc sản phẩp nông
nghiệp nghiệp hàng hoá, góp phần làm tăng thu nhập, ổn định đơì sống của nhân
dân.
-Diện tích canh tác lúa từ 80ha lúa 1 vụ tăng lên đến 200ha lúa 2 vụ.
- Diện tích trồng cà phê từ 105 ha tới không chủ động đến duy trì đợc 105
ha tới chủ động.
2.Phơng hớng phát triển lâu dài.
-Diện tích canh tác lúa từ 200 ha lúa 1 vụ tăng lên đến 200ha lúa 2 vụ.
-Diện tích trồng cà phê từ 100 ha tăng lên thành 200ha.
- Diện tích trồng mầu từ 200 ha tăng lên thành 400 ha.
Để đạt đợc mục tiêu trên thì ngoài việc mở rộng diện tích đất canh tác cần
phải đầu t thích đáng các công trình cung cấp nguồn nớc tới chủ yếu cho các loại
chính (lúa, cà phê) dồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp nhằm
nâng cao năng suất cây trồng.
13
1.3.4 phơng hớng quy hoạch thuỷ lợi của khu vực
Huyện Xuyên Mộc có mạng lới sông suối nhỏ đợc phân bố khá dều trên địa
bàn, phơng hớng phát triển thuỷ lợi của huyện Xuyên Mộc là xây dựng các công
trình sử dụng nguồn nớc tại chỗ,có quy mô vừa và nhỏ phù hợp với khả năng phát
triển sản suất và vốn đầu t địa phơng, đem lại hiệu quả kinh tế trong một thời gian
ngắn.
Tại khu vực phía đông của huyện, vùng thợng nguồn sông bằng đã nghiên
cứu khả năng xây dựng hồ Suối Các và hồ Bao Nốp phục vụ tới cho sản suất nông
nghiệp nh sau:
1.Hồ Suối Các
-Diện tích lu vực: 11.6Km
chặt công trình thuộc công trình cấp 4.
Cấp công trình đợc lấy theo giá trị lớn nhất khi xác định theo điều kiện trên.
vậy công trình thuộc công trình cấp 4.
1.4.2. Các chỉ tiêu thiết kế.
1.Tần suất thiết kế.
+theo TCVN 5060 90 công trình thuộc công trình cấp 4.
Mức đảm bảo tới P=75%.
Tần suất lu lợng lớn nhất tính toán cho công trình trình xã lũ p =1.5%.
tuổi tho công trình T =100 năm.
+theo QPTL C1-78 công trình cấp 4
mức đảm bảo của vận tốc gió lớn nhất p =5%.
2.Các hệ số.
-Hệ số tin cậy K
n
=1.15.
-hệ số an toàn cho phép về ổn định mái đập đất (theo TCVN11-77):1.15
-Hệ số điều kiện làm việc m =1.
-Gradien cho phép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của nền đất của đập
J=0.54.
-Gradien cho phép để kiểm tra độ bền thấm đặc biệt của thân đập J
k
=1.35.
15
Chơng II : tính toán thuỷ lợi
2.1 lựa chọn vùng tuyến xây dựng công
trình
2.1.1.giải pháp thuỷ lợi.
Qua nghiên cứu các điều kiện tự nhiên,điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội
hiện trạng thuỷ lợi, nhu cầu dùng nớc để phát triển sản suất của khu vực chúng tôi
nhận thấy rằng giải pháp thuỷ lợi khả quan nhất là xây dựng hồ chứa nớc Suối Các
2
.
Việc la chọn phơng án thông qua tính toán để làm rõ các vấn đề:
+khả năng cấp nớc của công trình.
+Quy mô công trình đầu mối và hệ thống kênh tới.
+Tính hợp lý của phơng án công trình và khả năng thực hiện.
Theo sự phân công của giáo viên hóng dẫn htì trong phạm vi đồ án này chỉ
tính toán theo phơng án II-A.
2.2. tính toán mực nớc chết
2.2.1. nhu cầu dùng nớc.
Theo nhiệm vụ công trình thì hồ chứa Suối Các chỉ cấp nớc tói cho 500ha
(trong đó có 300 ha lúa và 200 ha cà phê).
Diện tích tới đợc tới tự chảy bằng hệ thống kênh tới, diện tích cà phê đợc tới chủ
yếu bằng biện pháp bơm trực tiếp từ hồ chứa.
Nhu cầu dùng nớc đợc tính tại đầu mối đợc cho nh bảng sau: (10
3
m
3
).
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Wg 1.325 1.208 564 346 0 0 0 215 206 745 417 966 6.174
1.2.2. nguyên tắc lựa chọn mực nớc chết.
1.Chứa hết phần bùn cát lắng đọng trong hồ chứa Suối Các chứa trong suốt
thời gian hoạt động của công trình.
W
o
>W
bcnăm
.T
Trong đó :
W
bcnăm
=W
ll
+ W
dđ
+ W
sl
.
Trong đó:
W
sl
: Lợng bùn cát bị sạt xuống lòng hồ do đất,đá xung quanh
bờ hồ bị sạt trong thời gian 1 năm.
W
sl
=(0ữ0.01) (W
ll
+W
dđ
).
W
sl
= 0 (Vì địa hình khu vực lòng hồ chứa Suối Các tơng đối xoải và mức
độ dâng nớc của lòng hồ thấp nên đất đá xung quanh ít bị sạt lỡ).
W
ll
: Lợng bùn cát lơ lững lắng xuống hồ chứa Suối Các trong thời gian một
năm.
W
3
2.3.Tính toán điều tiết hồ
2.3.1.Mục đích của việc tính toán điều tiết hồ.
Việc tính toán điều tiết hồ nhằm xác định mực nớc dâng bình thờng ứng với dung
tích hữu ích của hồ để đảm bảo lợng nớc tới theo tần xuất thiết kế (P=75%) đồng
thời kết quả tính toán cũng cho biết quá trình mực nớc trong hồ .
2.3.2.Nguyên tắc xác định.
-Mực nớc dâng bình thờng không đợc vợt quá giới hạn cho phép
- Đảm bảo yêu cầu cấp nớc.
- Ngoài cần chú ý các vấn đề môi trờng.
2.3.3 Tài liệu thuỷ văn
- Tài liệu thuỷ văn
+ Quá trình nớc đến với tần suất thiết kế (P=75%)
+ Bốc hơi phụ thêm (Z-t)
+ Mực nớc chết
- Tài liệu thuỷ nông
+ Quá trình nớc dùng
+ Đặc trng kho nớc F = f(z), V= f(z)
+ Tổn thất thấm lấy bằng 1,0% dung tích hồ.
2.3.4 tính toán mực nớc dâng bình thờng
Mực nớc dâng bình thờng tính với dòng nớc chảy năm thiết kế ứng với tần
suất P= 75% tính đến các tuyến đầu mối sử dụng phơng pháp lập bảng để tính .
1.Cơ sở của phơng pháp .
19
Để giải quyết bài toán điều tiết năm bằng phơng pháp lập bảng ta tính theo
hai giai đoạn .
Gia đoạn 1: Tính điều tiết không kể tổn thất
Giai đoạn này thch chất là giải phơng trình cân bằng nớc có dạng sau: {Q
(q+q
x
và tổng lợng nớc dùng W
d
ta xác định lợng nớc thiếu của từng tháng (V
i
) . Tổng l-
ợng nớc này chính là dung tích chứa khi không kể tổn thất .
- Xác định dung tích hồ khi có tổn thất do thấm và bốc hơi
+ Tính tổn thất của hồ chứa tháng :
W
tt
= W
bh
+W
th
Trong đó : W
bh
= Z.F
h
lợng tổn thất do bốc hơi .
Z: Tổn thất phụ thêm do bốc hơi mặt hồ
F
h
: Diện tích mặt hồ tơng ứng với dung tích hồ từng tháng .
W
th
= K.V
i
: tổn thất thấm .
20
K: Tiêu chuẩn thấm trong kho nớc. tra bảng 9.2 (thuỷ văn công trình
Cô10 : Dung tích mặt thoáng của kho nớc tính bình quân thời đoạn ( tra từ
quan hệ Z ~V và Z~F tơng ứng với V)
21
Cột 11 : Tổn thất phụ thêm do bốc hơi mặt hồ Z ( tài liệu thuỷ văn ).
Cột 12 : Lợng tổn thất do bốc hơi W
bh
.
Cột 13 : Lợng tổn thất do thấm W
th
.
(13) = k(9)
Cột 14 : Tổng tổn thất .
(14) = (12) + (13)
Cột 15 : Luợng nớc cần và tổng tổn thất.
(15) = (14)+(13)
Cột 16 : Luợng nớc thừa
(16) = (2) (15)
Cột 17 : Lợng nớc thiếu
(17) = (15) (2)
Dung tích hiệu dụng khi có kể đến tổn thất .
V
h
= (17) = ?.
Cột 18 : Lợng nớc trữ .
Cột 19 : Lợng nớc xả thừa .
Sau khi tính toán song nếu dung tích hiệu dụng của kho nớc khi cha kể đến
tổn thất và khi có kể đến tổn thất chênh lệch nhau <5% thì kết quả tính toán đạt
yêu cầu.
Trong trờng hợp này kết quả tính toán dung tích hiệu dụng khi không kể
đến tổn thất lần 1 >5% vì vậy đã tính lại đến lần thứ 3 đủ điều kiện chênh nhau
Địa chất tuyến này tơng tốt , riêng có vỉa đê ít nên khi đắp đập không cần sử
lý chông mắt nớc của hồ .
Ngoài ra khi xây dựng các công trình đầu mối khác không cần có sử lý đặc
biệt .
Phơng án 2: Đập đợc bố trí theo tuyến 2 : Tuyến này đợc xây dựng tại vị trí
hạ lu Suối Các với một nhánh suối của thợng nguồn sông bằng ở phía bên tría ,
diện tích lu vực khống chế là 20,2 km
2
.
23
Tuyến này có địa hình thoải dần thứ 2 bên sờn đồi về phía lòng suối, địa hình
cũng tơng đối tốt khi đắp đập không cần có sử lý đặc biệt c việc bố trí công trình
đầu mối và mặt bằng thi công cũng tơng đối thuận lợi và dễ dàng u điểm của tuyến
2 so với tuyến 1 là diện tích lớn hơn .
Để đảm bảo đợc nhiệm vụ công trình là tới cho 500 ha trong đó công trình
300 ha là lúa 2 vụ và 200 ha cà phê thì ta chọn phơng án 2 để xây dựng công
trình .
1.Hình thức .
Căn cứ vào tình hình vật liệu tại khu vực công trình cho thấy trữ lợng vật
liệu đất cố thể dùng để đắp đập lớn đủ điều kiện để xây dựng đập đồng chất mặt
khác loại đập này cố nhiều u điểm về đảm bảo kỹ thuật , tiện lợi trong khi thi công
và rẻ tiền nên chọn đập chính ngăn sông là đập đồng chất .
3.2.2. Tuyến tràn :
1.Vị trí .
Căn cứ vào địa mạo tại tuyến công trình ta có 2 phơng án để đặt tuyến tràn
Phơng án 1: Tuyến tràn bố trí ở phía bờ bên phải .
Phơng án 2 : Tuyến bố trí ở bờ bên trái .
Theo chỉ định của giáo viên hớng dẫn trong đồ án này đâph tràn đợc đặt ở bờ
phải tại đầu đập .
2.Hình thức .
4.Phơng pháp tính toán.
Hiện nay có rất nhiều phơng pháp khác nhau đẻ tính toán điều tiết lũ trong
đồ án này sử dụng phong pháp bán đồ giải Potapop dể tính toán. nguyên lý cơ bản
của phơng án nh sau:
Dựa vào phơng trình cân bằng nớc dến và lợng nớc xã lũ của kho nớc.
Lợng nớc dến Lợng nớc xả =Lợng trữ.
Xét trong thời đoạn t phơng trình cân bằng nớc có dạng.
)(
2
1
)(
2
1
11
qqQQ
++
t =V
1
V
2
25
Copyright: Tài liệu đại học ©