Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng MỤC LỤC Trang PHẦN I. TÀI LIỆU CƠ BẢN………………………………………………………………… Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng LỜI MỞ ĐẦU Nước ta thời kỳ phát triển. Do nhu cầu lượng cần cho kinh tế quốc dân cho sinh hoạt lớn. Đặc biệt thời đại giới vấn đề lượng ngày cạn kiệt tìm kiếm nguồn cung cấp lượng cho kinh tế nước ta trở nên có ý nghĩa. Hiện phủ có chiến lược phát triển điện lực đến năm 2020. Theo quy hoạch phát triển điện lực Việt Nam đến năm 2020 hoàn thành xây dựng trạm thủy điện lớn. Công trình thủy điện Bản Chát nằm sông Nậm Mu, thuộc địa bàn xã Mường Kim, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu nằm quy hoạch phát triển điện lực phủ thông qua. Sông Nậm Mu nhánh sông cấp I phía tả ngạn sông Đà, bắt nguồn từ vùng núi cao 3000 m dãy Hoàng Liên Sơn. Dòng sông Nậm Mu chảy theo hướng Tây Bắc Đông Nam sau nhập vào sông Đà vị trí có tạo độ 21 o31’ vĩ Bắc 103o50’ kinh độ Đông, cách tuyến thủy điện Sơn La khoảng km thượng lưu. Sông Nậm Mu có diện tích lưu vực đến cửa sông Đà 3200 km2, theo kết tính toán thủy tổng lượng dòng chảy sông Nậm Mu 6.109 m3, chiếm khoảng 11% tổng lượng dòng chảy sông Đà. Đặc trưng sông Nậm Mu độ dốc trung bình lòng sông tương đối lớn 3,8%. Vì tiềm thủy điện sông Nậm Mu lớn. Theo tính toán quy hoạch sông Nậm Mu khai thác từ 700 MW- 1000 MW. Việc sử dụng sông Nậm Mu mặt phát điện cấp lũ, cắt lũ, cấp nước quan chuyên ngành nghiên cứu báo: quy hoạch phòng chống lũ đồng sông Hồng, quy hoạch sử dụng nước sông Hồng, quy hoạch bậc thang thủy điện sông Đà. Các nghiên cứu rõ tầm quan trọng cần thiết dự án thủy điện sông Nậm Mu. Trên bậc thang Nậm Mu hồ chứa Bản Chát chiếm vị trí quan trọng có dung tích lớn, nhiệm vụ điều tiết cho Bản Chát mà điều tiết bổ sung cho công trình phía Huội Quảng, Sơn La, Hòa Bình Với kiến thức học giúp đỡ tận tình Thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:”Thiết kế công trình đầu mối hồ chứa Bản Chát”. Nội dung đồ án gồm phần sau: - Phần một: Tài liệu bản. Phần hai: Thiết kế sở. Phần ba: Thiết kế kỹ thuật công trình đầu mối. Phần bốn: Chuyên đề kỹ thuật. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang3Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng PHẦN I TÀI LIỆU CƠ BẢN Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang4Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1. Vị trí nhiệm vụ công trình 1.1.1.Vị trí công trình Sông Nậm Mu nhánh cấp I phía tả ngạn sông Đà bắt nguồn từ vùng núi cao 3000m dãy núi Hoàng Liên Sơn, dòng sông Nậm Mu chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam sau nhập vào sông Đà vị trí có toạ độ 21 031’ vĩ Bắc 103050’ kinh Đông, cách tuyến đập thuỷ điện Sơn La khoảng 6Km phía thượng lưu.Sông Nậm Mu có diện tích lưu vực tính đến cửa sông Đà là: 3200 Km 2, theo kết tính toán thuỷ văn tổng lượng dòng chảy sông Nậm Mu 6.10 9m3, chiếm khoảng 11% tổng lượng dòng chảy sông Đà. Công trình thuỷ điện Bản Chát công trình đợt đầu bậc thang thuỷ điện sông Nậm Mu thuộc hệ thống sông Đà nghiên cứu giai đoạn quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Đà. Thuỷ điện Bản Chát xây dựng sông Nậm Mu cách ngã ba suối Nậm Kim đổ vào sông Nậm Mu 2Km thượng lưu, thuộc địa bàn xã Mường Kim, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu. Vị trí: 21 o51’40” vĩ bắc 103o50’59” kinh đông. 1.1.2. Nhiệm vụ công trình - Nhiệm vụ phát điện Theo quy hoạch điện lực Việt Nam thuỷ điện Bản Chát có công suất lắp máy 220MW đưa vào vận hành năm 2010. Khi đưa vào sử dụng với công suất lắp máy 220 MW công suất bảo đảm 74,9 MW, hàng năm thuỷ điện Bản Chát cung cấp cho hệ thống điện quốc gia khoảng 748,1.106kWh, tăng điện lượng công suất bảo đảm cho hai công trình phía Sơn La Hoà Bình với điện lượng 342.10 6kWh công suất bảo đảm 105,8MW. - Cấp nước mùa kiệt cho hạ du Với dung tích hữu ích hồ chứa Bản Chát V hi= 1,615.109 m3 chiếm khoảng 15% tổng dung tích hữu ích hồ chứa quy hoạch sông Hồng chiếm khoảng 19% tổng dung tích hữu ích sông Đà. Hồ chứa Bản Chát có vai trò quan trọng việc cung cấp nước cho hạ du mùa kiệt. Kết tính toán cho thấy hồ chứa Bản Chát làm tăng lưu lượng dòng chảy vào mùa kiệt (p = 85%) cho sông Đà tuyến Pa Vinh 66m3/s chiếm khoảng 11% lưu lượng dòng chảy mùa kiệt sông Đà. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang5Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 1.1 – Bản đồ vịtrí công trình thuỷ điện Bản Chát Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang6Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng - Hỗ trợ cắt phần đỉnh lũ cho công trình hạ lưu : Theo tính toán điều tiết hồ chứa Bản Chát cắt khoảng 6000m 3/s lưu lượng đỉnh lũ tuyến Bản Chát (p = 0,02%),cắt khoảng 15% lưu lượng đỉnh lũ tuyến Pa Vinh sông Đà. 1.2. Điều kiện tự nhiên 1.2.1. Điều kiệnđịa hình Điều kiệnđịa hình khu vựcđầu mối khu vực lòng hồđược thể vẽ: bìnhđồ khu vựcđầu mối, bìnhđồ lưu vực, mặt cắtđịa hình tuyếnđập. Cụ thể điều kiệnđịa sau: - Địa hình khu vực đầu mối Thung lũng sông hẹp chiều rộng trung bình khoảng 35m, hai bờ sông dốc, mặt cắt lòng sông hình chữ V với độ dốc trung bình bờ phải 35 o, bờ trái 40o. Phía hạ lưu mở rộng phẳng tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí công trình phụ trợ, đáy sông độ dốc nhỏ. - Các đặc trưng địa hình Các quan hệ địa hình lòng hồ W∼ Z F∼ Z (tuyến II) cho bảng 2.1. Bảng 1.1 – Quan hệ W∼ Z F∼ Z (tuyến II) STT 10 11 12 Z (m) 366 370 375 380 385 390 395 400 405 410 415 420 F (Km2) 0.32 0.61 1.05 1.47 2.54 3.62 5.11 6.9 9.11 11.34 14.03 W(106m3) 0.42 2.69 6.78 13.1 22.9 38.3 60 89.9 129.8 180.9 244.2 STT 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Z (m) 425 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 F (Km2) 16.9 20.02 23.37 27.22 30.93 35.12 39.53 44.36 49.55 54.73 60.43 66.62 72.67 W(106m3) 321.4 413.6 521.9 648.2 793.5 958.5 1145 1354.6 1589.3 1849.9 2137.7 2455.2 2803.3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang7Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Dựa vào bảng thông số quan hệđịa hình lòng hồ (Bảng 1.1) ta có biểuđồ cácđường quan hệđịa sau: Hình 1.2 – Biểu đồ quan hệ địa hình F∼ Z Hình 1.3 – Biểu đồ quan hệ địa hình W ∼ Z 1.2.2. Điều kiệnđịa chất Điều kiệnđịa chất tuyếnđập Bản Chát II (BCII) thể mặt cắt địa chất tuyến đập (tuyến II). Mặt cắt ngang tuyến thể hiệnđầyđủ vị trí, chiều dày lớpđấtđá phạm vi cácđứt gãy kiến tạo. 1– Mô tảđịa chất tuyến đập (tuyến II) Tại khu vực đầu mối chủ yếu phân bố đá phun trào octofia, riolit hệ tầng Văn Chấn từ cứng trung bình đến cứng có tiêu lý sau: góc ma sát ϕ = 38o(tgφ = 0.78) lực dính đơn vị C = 4,0 KG/cm2. Cụ thể tuyến đậpđịa chất phân bố sau: + Vai phải: - Lớp sườn tàn tích (edQ) đới đá phong hoá mãnh liệt (IA 1): đất sét lẫn dăm sạn có chiều dày ÷ 22m, trung bình 14m. - Đới đá phong hoá mạnh IA2 : Dày ÷ 15m, trung bình 10m, đá lộ từ bờ sông lên đến cao trình 435m. - Đới đá phong hoá IB: Dày 10 ÷ 15m(hố khoan BC10, BC11) trung bình 13m. - Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Chiều dày từ 35 ÷ 50m, trung bình 43m. - Đới đá tương đối nguyên khối gặp độ sâu 45m (BC12) đến > 80m (BC11,13). Tại vùng chịu ảnh hưởng đứt gãy IV – đá bị ép nén vỡ vụn mạnh. + Khu vực lòng sông: Đôi chỗ lộ đá gốc, lớp phủ aluvi mỏng có chiều dày ÷ 3m tầng lót đáy cuội tảng đá macma độ mài mòn tương đối tốt, kích thước ÷ 20m, cứng chắc, phần cát hạt mịn đến trung bình lẫn 15 ÷ 25% cuội sỏi đá cát kết, bột kết macma cứng chắc, dày ÷ 2m. - Đới phong hoá IB: dày ÷ 12m, trung bình 10m. - Đới đá nứt nẻ mạnh IIA: Dày 30 ÷ 35m, trung bình 33m. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang8Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng - Đới tương đối nguyên vẹn IIB: Tại hố khoan BC12 bắt gặp độ sâu 45m, chiều dài khoan vào đới 35m. + Vai trái: Vai trái đập chủ yếu lộ đá phong hoá IB cao trình 460 trở lên có đới đá phong hoá mạnh phong hoá mãnh liệt. - Đới đá phong hoá IB: Dày từ 20m (BC9) tới 28m (BC10). - Đới đá nứt nẻ IIA: Dày từ 35m(BC10) đến 58m (BC9). - Đới đá tương đối nguyên khối IIB: Tại hố khoan BC10 bắt gặp độ sâu 66m khoan sâu vào đới 34m. – Chỉ tiêu lý đất đá đập (tuyến II) : Tính chất lý mẫu đá lấy từ lỗ khoan hầm ngang vùng tuyến II xác định phòng thí nghiệm (138 mẫu). Kết thí nghiệm tiêu lýđấtđá nềnđập sau: Bảng 1.2 – Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý mẫu đá Loại đá Dung trọng (T/m3) Vị trí Vai phải tuyến II Riolit, Vai Octofi trái a tuyến J3II K1vc Lòng sông tuyến II Trầm tích Vai phải Khối lượng riêng Khô (T/m3) gió Đới đá Bão hòa Cường độ kháng nén (MPa) Khô gió Cường độ Mđun Mđun kháng kéo bdạng đhồi (MPa) 103 103 MPa MPa Bão Khô Bã hòa gió o hòa IB IIA IIB Đới ép phiến IB IIA IIB Đới ép phiến vỡ vụn IB IIA IIB Đới ép phiến 2.69 2.73 2.74 2.72 2.67 2.73 2.72 2.61 2.69 2.71 2.62 2.51 2.69 2.69 2.63 49.5 2.69 98.1 2.71 98.0 2.63 39.2 2.55 46.6 2.69 78.4 2.69 100.1 43.5 4.8 4.3 85.3 9.05 8.6 88.0 9.2 8.5 33.3 3.9 3.4 39.6 4.7 4.1 69.8 7.4 6.8 92.9 10.2 9.5 2.80 2.74 2.75 54.3 48.6 5.3 2.68 2.78 2.74 2.80 2.62 2.74 2.70 2.72 2.64 2.74 2.70 2.73 37.2 91.1 94.9 58.1 32.5 81.4 88.0 52.3 IIA 2.73 2.69 2.70 28.0 24.6 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 33 53 55 26 27 44 53 38 59 61 32 31 50 60 4.8 30 35 3.7 8.5 9.3 5.5 3.3 7.8 8.7 5.3 20 48 44 30 30 54 52 34 2.8 2.8 27 30 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang9Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Bảng 1.3 – Bảng tổng hợp kết thí nghiệm phòng, trường (Đối vớiđất edQ, IA1, IA2) Chỉ tiêu kháng cắt với trạng thái TT Phương pháp thí nghiệm Tự nhiên C:Kg/cm2 ϕo Phòng TNo 21o 0.29 edQ o Hiện trường 18 40 0.28 o Trung bình 20 50 0.29 o Giá trị tính toán 19 0.28 o Phòng TNo 26 0.45 IA1 o Hiện trường 25 58 0.60 o Trung bình 26 0.53 o Giá trị tính toán 25 0.46 o Phòng TNo 29 0.54 IA2 o Hiện trường 32 08 0.88 o Trung bình 30 34 0.71 o Giá trị tính toán 27 0.6 1.2.3. Điều kiện vật liệu xây dựng chỗ Bão hoà nước ϕo 17o 15o54 16o27 16o 23o 22o04 22o37 21o00 25o 28o58 29o00 27o00 C:Kg/cm2 0.19 0.19 0.19 0.18 0.32 0.44 0.38 0.30 0.37 0.66 0.52 0.50 Hệ số thấm Kcm/s 3.0.10-5 1.6.10-4 2.0.10-4 Môđun biến dạng (bão hoà) E0 (MPa) 8.0 5.35 6.7 9.0 11.04 10 10 12 70 41 70 – Mỏ đất dính : Vị trí mỏ sườn đồi thấp, độ dốc 20 ÷ 300, cách tuyến đập BCII khoảng 0,6 ÷ 1,0 Km phía thượng lưu. Đất mỏ đất sét sét hệ tầng Mường Trai, dùng làm vật liệu chống thấm đê quai hố móng công trình. Trữ lượng khai thác mỏ khoảng 1,7 triệu m 3.Điều kiện khai thác vận chuyển giới thuận tiện, đất đảm bảo điều kiện kỹ thuật đắp lõi đập. – Các mỏ đá: + Mỏ đá số 1: - Mỏ vai trái vị trí tuyến đập, mỏ nằm sườn đồi có độ dốc 40 ÷ 450. - Vùng A : từ cao trình 410 ÷ 440m, diện tích mỏ 9300 ÷ 9400m2. - Vùng B : từ cao trình 480 ÷ 560m, diện tích mỏ 120000m 2, trữ lượng khai thác đến cao trình 560m khoảng ÷ triệu m3. - Chất lượng đá chiều sâu khảo sát chưa đáp ứng yêu cầu làm cốt liệu cho bêtông thuỷ công. - Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang10Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng + Mỏ đá bazan số 2: - Vị trí nằm sườn đồi từ cao trình 460 ÷ 620m phía lũng suối Nậm Kim, cách tuyến đập BCII khoảng 1,5 ÷ 2,0Km. - Diện tích mỏ khoảng 140000 ÷ 150000m 2. Trữ lượng khai thác tính đến cao trình 470m khoảng 11triệu m3. - Điều kiện khai thác vận chuyển thuận lợi. + Mỏ đá bazan số 3: - Vị trí nằm bên sườn đồi bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45 0, cách tuyến đập khoảng 1,5 ÷ 2,0 Km phái hạ lưu. Thảm thực vật chủ yếu thân cỏ ruộng nương dân địa phương. - Điều kiện khai thác thuận lợi. + Mỏ đá số 4: - Nằm sườn đồi phía bờ phải sông Nậm Mu có độ dốc 40 ÷ 45 0, cách tuyến đập BCII khoảng 1,5 ÷ 2,5 Km phía thượng lưu. - Điều kiện khai thác thuận lợi. + Mỏ đá vôi số 5: - Nằm khu vực Ngã Ba (gần nơi hợp lưu suối Nậm Bốn suối Nậm Kim), cách vị trí tuyến BCII khoảng ÷ 7Km. - Đá vôi mỏ làm cát xay dùng cho bêtông thuỷ công. + Mỏ đá vôi số 6: - Nằm bên bờ phải sông Nậm Mu, cách tuyến đập khoảng 1,5÷2Km phía thượng lưu. - Mỏ chỏm đá vôi có vách dựng đứng cao 15 ÷ 20m, nghiên cứu để xay thành cát dùng cho bêtông thuỷ công. – Các mỏ cát, cuội, sỏi : Phần lớn có khối lượng không đáng kể, chất lượng thay đổi theo mùa không đảm bảo (thành phần gồm cát hạt thô cuội sỏi, sét, sét.Cuội sỏi đá gốc cát kết, bột kết, sét mềm yếu, mức độ tròn cạnh kém, chủ yếu có dạng hạt kim,dẹt) cho bêtông thuỷ công, có khả dùng làm tầng lọc ngược. Các bãi cát phân bố dọc theo sông Hồng từ Lào Cai đến Bảo Hà phần lớn cát hạt nhỏ, mùa mưa thường ngập mực nước sông. Các bãi cát cửa Ngòi Bo cát hạt mịn đến trung, chất lượng đảm bảo cho bêtông trữ lượng đủ đáp ứng Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 136 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang136Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Với việc hình thành hồ chứa làm xuất nhiều loài cá ăn sinh vật nổi, loài cá ưa nước chảy giảm. Diện tích hồ lớn nên tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển nghề cá. 8.1.5. Một số tác động tích cực khác Việc xây dựng công trình thuỷ điện Bản Chát tác động có số tác động tích cực sau: + Làm tăng chất lượng nước cho hạ du (bùn cát lắng đọng lại hồ). + Phân bố lại dân cư. Sinh viên: Trần Hữu Tiến Lớp : 51C – TL1 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 137 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang137Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng 8.2. Tình hình ngập lụt lòng hồ phương án tái định cư 8.2.1. Tình hình ngập lụt Với phương án MNDBT = 475.00 m hồ chứa vận hành thiệt hại ngập lụt sau: 3009,7 đất nông nghiệp (trong có 860.3 đất ruộng, 254.6 đất trồng màu lâu năm); 4908 m2 trường học; 1565 m2 trụ sở UBND xã; 171 Km đường giao thông loại bị ngập. Đối với địa phương miền núi diện tích đất đai tương đối lớn. Về tình hình dân cư : Số dân phải di dời tính thời điểm 2004 12379 người (2023 hộ), ước tính đến năm 2008 13355 người (2179 hộ). Như có số lượng lớn cư dân phải di dời. Ở đa số hộ dân tộc thiểu số khó khăn. 8.2.2. Phương án tái định cư Khu vực dự án huyện Than Uyên, có tới 9/15 xã nằm vùng ngập lụt chiếm 50% diện tích huyện. Vì phương án di dân tái định cư phải tính toán để có sách đền bù thoả đáng. Số dân phải di dời bố trí đến địa bàn hai huyện Than Uyên Tam Đường. Công tác di dân phải hoàn thành trước tháng so với thời điểm hồ bắt đầu tích nước (tháng 4/2008). Một số phương hướng thực công tác di dân tái định cư sau: + Phải tìm địa bàn để tạo điều kiện sinh sống cho đồng bào vùng ngập lụt. Phải xây dựng sở vật chất phục vụ cho sống nơi đồng bào. + Cung cấp đầy đủ thông tin có sách đền bù, tái định cư thỏa đáng. Phải đảm bảo điều kiện sản suất sinh sống cho đồng bào nơi mới. + Xây dựng sở hạ tầng cho người dân nơi mới. Hỗ trợ người dân việc đầu tư sản xuất. + Tạo điều kiện cho em hộ vùng dự án tham gia làm việc công trường. Hỗ trợ người dân vùng dự án như: hỗ trợ khuyến nông, hỗp trợ y tế, chữa bệnh, bổ sung kinh phí dự phòng mua thuốc,… Đảm bảo sống ổn định lâu dài. Sinh viên: Trần Hữu Tiến Lớp : 51C – TL1 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 138 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang138Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng 8.3. Các tác động tiêu cực khác biện pháp khắc phục 8.3.1. Ô nhiễm môi trường không khí Trong gian đoạn chuẩn bị thi công công tác như: khai thác vật liệu, nguyên liệu, vận chuyển nguyên vật liệu, số người nhập cư đông,… dẫn đến ô nhiễm không khí. Do hoạt động thi công nên lượng bụi, tiếng ồn, khí thải tăng lên đáng kể. Để khắc phục phải tưới nước, bố trí giao thông khu phụ công trường hợp lý. 8.3.2. Ô nhiễm môi trường nước Trong giai đoạn thi công nước thải thi công, sinh hoạt công nhân, chất thải sinh hoạt,… làm ô nhiềm môi trường nước. Để khắc phục phải bố trí khu vực sinh hoạt cho công nhân hợp lý, xây dựng hệ thống tập trung xử lý nước thải. Khi hồ chứa tích nước công tác thu dọn lòng hồ không tốt gây ô nhiễm môi trường nước hồ. Do phân huỷ thực vật sót lại lòng hồ làm ô nhiềm nước hồ ảnh hưởng đến hạ lưu. Để khắc phục phải sơ thu dọn lòng hồ. 8.3.3. Thu hẹp diện tích rừng Khi thi công công trình diện tích rừng bị thu hẹp do: khái thác gỗ phục vụ thi công, chặt rừng để làm đường giao thông. Biện pháp giảm diện tích rừng bị thu hẹp: Đối với diện tích rừng tránh khỏi thời kỳ thi công phải trồng lại. Phải giáo dục tư tưởng cho người dân ý thức bảo vệ rừng sản phẩm rừng để rừng không bị chặt phá thêm nữa. 8.3.4. Gây xói lở cho hạ du Việc tích nước làm giảm lượng phù xa nước xả hạ lưu. Bên cạnh trình vận hành gây xói lở bờ sông hạ lưu. Hạn chế xói lở hạ lưu cách điều tiết chế độ xả lũ chế độ hoạt động nhà máy thủy điện hợp lý. 8.3.5. Gây khó khăn cho hoạt động kinh tế xã hội Khi xây dựng công trình làm diện tích đất canh tác tương đối lớn, nhiều công trình bị ngập lụt. Mặt khác gây biến động dân số khu vực dự án. Tất yếu tố gây khó khăn cho hoạt động kinh tế xã hội khu vực dự án. Sinh viên: Trần Hữu Tiến Lớp : 51C – TL1 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 139 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang139Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Để khắc phục phải có phương án đầu tư xây dựng lại sở hạ tầng, công trình phúc lợi cho nhân dân khu vực dự án. Tạo công ăn việc làm cho người không đất canh tác. Có biện pháp hỗ trợ, tư vấn đầu tư sản xuất cho người dân chuyển đến nơi mới. Sinh viên: Trần Hữu Tiến Lớp : 51C – TL1 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 140 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang140Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng PHẦN IV CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT Sinh viên: Trần Hữu Tiến Lớp : 51C – TL1 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 141 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang141Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng CHƯƠNG 9. PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT ĐẬP TRÀN 9.1 Tổng quan 9.1.1 Sơ đồ tính toán Sử dụng mô hình đập tràn thiết kế với số liệu sau: + Cao trình đáy 354m + Cao trình ngưỡng tràn :461m + Cao trình đỉnh trụ bin lấy cao trình đỉnh đập : 481.05m Trong tính toán coi phẳng, đồng chất nằm lớp đá IIA 9.1.2 Trường hợp tính toán Ta tính toán cho trường hợp sau + Trường hợp 1: Tràn vừa thi công xong (tổ hợp bản) + Trường hợp 2: MNDBT, van đóng (tổ hợp tải bản) + Trường hợp 3:MNLTK,van mở hoàn toàn(tổ hợp tải trọng bản) + Trường hợp 4:MNDBT, van đóng mở, có động đất (tổ hợp tải đặc biệt) + Trường hợp 5:MNDBT, van mở, thiết bị tiêu nước chống thấm bị hỏng(tổ hợp tải đặc biệt) + Trường hợp 6: Van mở, xả lũ kiểm tra (tổ hợp đặc biệt) Trong đồ án ta tính cho trường hợp 2. 9.1.3 Phương pháp tính toán. Sử dụng phần mềm ANSYS version 12.0.1 để tính toán. 9.2 Trình tự tính toán phần mềm ANSYS Trình tự giải toán kết cấu công trình phần mềm ANSYS gồm 14 bước phân thành nhóm sau : (1) Xử lý số liệu - Đặt tên toán. Giới hạn phạm vi phân tích. Định nghĩa loại hình phần tử lựa chọn thông số. Định nghĩa số thực. Định nghĩa thuộc tính vật liệu. Xây dựng mô hình hình học. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 142 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư - Trang142Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Chia lưới phần tử. Gán tải trọng điều kiện biên. (2) Tính toán - Lựa chọn loại hình tính toán. Thiết lập yêu cầu tính toán. Tính toán vấn đề có liên quan. (3) Xử lý kết - Đọc lấy liệu từ kết tính toán. Hiển thị loại biểu đồ, bảng biểu (nếu có) kết tính toán. Phân tích kết quả. 9.2.1 Mô hình hóa toán Ta tính toán với mô hình phần đập tràn nằm khe lún có bề rộng 31m.Khu vực chịu ảnh hưởng ứng suất xác định sau: chiều sâu ta lấy chiều cao đập tràn 127.05(m), chiều rộng phía thượng hạ lưu tràn lấy bên rộng chiều rộng đáy tràn 120.89m. Bỏ qua tác dụng lực có phương song song với trục đập. Zdd = +481,05m MNDBT = 474m 127.05 Zng = +461m D C Zbc=391,91m MNHL = 15,7m A 120.89 120.89 127.05 120.89 B Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 143 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang143Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 9.1- Các cao trình kích thước toán. 9.2.2 Chia lưới phần tử 9.2.3 Điều kiện biên toán Việc xác định điều kiện biên toán định đến độ xác toán. Đối với toán tính ứng suất thân đập có kể tới độ sâu độ sâu lấy chiều cao H đập, bề rộng lấy sang hai bên thân đập lấy bề rộng đáy đập B. Điều kiện biên toán sau: Do toán biến dạng phẳng nên mặt cắt đập biến dạng mặt phẳng vuông góc với trục đập mà biến dạng theo phương trục đập. Vì điểm đáy hạn chế chuyển vị theo phương đứng (gán liên kết chống đứng). Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 144 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang144Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Các điểm biên bên hạn chế chuyển vị theo phương ngang (gán liên kết chống ngang). 9.2.4 Các loại tải trọng tác dụng - Trọng lượng thân đập thiết bị như: cửa van, trụ bin, tường biên, tường - phân dòng. Áp lực nước thượng lưu tác dụng vào đập Áp lực đẩy tác dụng lên đáy đập Áp lực sóng. Áp lực bùn cát tác dụng vào đập (Zbc = 391.91m). Trọng lượng nước đè lên thượng lưu nền. Trọng lượng khối bùn cát tác dụng lên thượng lưu nền. Áp lực nước hạ lưu. Áp lực thấm tác dụng lên đáy đập. Các tiêu lý bê tông cho bảng sau: Bảng 9.1- Các tiêu lý bê tông Loại vật liệu Bê tông M150 Nền đá IIA Bê tông M300 Bê tông M250 Bê tông M200 γ (T/m3) 2,4 2,65 E(T/m2) 2,1.106 1,2.106 µ 0,2 0,22 Rk(T/m2) 85 100 160 130 115 Rn(T/m2) 900 1100 1300 1100 950 9.3 Kết tính toán Tiến hành bước tính toán phần mềm ANSYS, ta kết hình ảnh phổ màu thành phần ứng suất phụ lục 9. Giá trị thành phần ứng suất (S1,S3) ứng suất theo phương ngang X,Y (SX, SY) mặt tiếp giáp đập với (A – B) mặt cắt giảm yếu (C – D) thể hình sau: Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 145 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang145Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 9.2- Giá trị Ứ/S S1, S3 mặt tiếp giáp đập A-B (đ.v T/m 2) Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 146 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang146Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 9.3- Giá trị Ứ/S theo phương X,Y mặt tiếp giáp đập A-B (đ.v T/m2) Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 147 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang147Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 9.4- Giá trị Ứ/S S1, S3 mặt tiếp giáp đập C-D (đ.v T/m2) Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 148 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang148Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Hình 9.5- Giá trị Ứ/S theo phương X, Y mặt tiếp giáp đập C-D (đ.v T/m2) Nhận xét: Từ kết tính toán ta thấy, ứng suất kéo nén lớn xuất vùng tiếp giáp đập nền. Cụ thể, chân đập phía thượng lưu (điểm A) xuất ứng suất kéo lớn nhất, chân đập phía hạ lưu (điểm B) xuất ứng suất nén lớn nhất. Trị số thể bảng sau: Bảng 9.2- Kết tính toán ứng suất vùng tiếp giáp đập Điểm A B C D Giá trị ƯS S1(T/m2) 275,69 -102,81 0,44349 3,6422 S3(T/m ) -39,81 -709,51 -112,09 -159,48 Giá trị ƯS theo phương ngang X,Y SX(T/m2) SY(T/m2) 175,16 61,297 -391,10 -415,33 -75,793 -118,88 -76,818 -95,055 Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 149 Ngành: Kỹ thuật công trình Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang149Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng Các giá trị ứng suất điểm A có nhảy vọt, vượt giới hạn chịu kéo vật liệu, vùng ứng suất không mở rộng phía đập nền. Điều giải thích ứng suất cục tăng đột ngột điểm chân đập (điểm kỳ dị). Để có kết xác cần tiến hành thí nghiệm để có thông số đầu vào, chọn mô hình vật liệu tiến hành phân tích phi tuyến để mô làm việc vật liệu hơn. Các giá trị ứng suất nén nằm giới hạn chịu nén cho phép vật liệu. Trong đồ án lý thời gian nên em dừng lại phân tích tuyến tính. Ứng suất xung quanh hành lang phức tạp, khu vực vừa xuất ứng suất kéo tập trung, vừa xuất ứng suất nén tập chung. Tại khu vực chân đập thượng hạ lưu, vị trí hành lang xuất ứng suất kéo gây ổn định cục làm nứt bê tông. Do vị trí ta bố trí thêm cốt thép để tăng khả chịu kéo cho bê tông. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang150Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng KẾT LUẬN Đồ án tốt nghiệp (ĐATN) phần quan trọng chương trình đào tạo Trường Đại học Thuỷ Lợi. Quá trình thực ĐATN trình sinh viên hệ thống lại kiến thức học, vận dụng kiến thức cho công trình cụ thể mà có kể tới ảnh hưởng nhân tố mà trình học lý thuyết chung chung. Thực ĐATN hội để sinh viên làm quen với công tác thiết kế công trình mà phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình, quy phạm hành. Với nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp là: “Thiết kế hồ chứa nước Bản Chát”, em hoàn thành nội dung theo yêu cầu nhiệm vụ đồ án. Trong trình thực ĐATN, em áp dụng kiến thức môn khoa học Cơ bản, môn Cơ sở môn chuyên ngành. Đã tuân thủ quy trình, quy phạm thiết kế hành. Ngoài tìm hiểu thêm số kiến thức chuyên sâu, áp dụng công cụ để thực đồ án mình, đặc biệt hỗ trợ máy tính điện tử. Trong trình thực ĐATN, em nhận nhiều quan tâm thầy cô giáo khoa, gia đình bạn bè. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy cô giáo môn liên quan; Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến trực tiếp hướng dẫn để em hoàn thành ĐATN tiến độ đảm bảo chất lượng. Do trình độ nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế nên ĐATN không tránh khỏi sai sót. Rất mong nhận ý kiến bảo thầy cô, góp ý bạn để chất lượng ĐATN tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2013 Trần Hữu Tiến Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành : Kỹ thuật công trình xây dựng TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình thủy công tập 1, tập 2, trường Đại học Thủy Lợi; NXB Xây dựng, 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 2006. Đồ án môn học thủy công, trường Đại học Thủy Lợi; NXB Xây dựng, 2004. Giáo trình thủy văn công trình; trường Đại học Thủy Lợi; NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ, 2008. Giáo trình thủy lực tập 1, tập 2; trường Đại học Thủy Lợi; NXB Nông nghiệp, 2006. Tính toán thủy lực công trình tháo nước; Nguyễn Chiến; NXB Xây dựng, Hà Nội 2012 Nối tiếp tiêu hạ lưu công trình tháo nước, PGS.TS. Phạm Ngọc Quý; NXB Xây dựng, 2006. Công trình tháo lũ đầu mối hệ thống thủy lợi; Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xuân Đặng, Ngố Trí Viềng; NXB Xây dựng, 2005. Sổ tay tính toán thủy lực; NXB Xây dựng, 2010. Quy phạm hành: - Tiêu chuẩn QCVN 04 - 05 : 2012/BNNPTNT - Các quy định chủ yếu thiết kế. - Tiêu chuẩn TCVN 8216 : 2009 - Thiết kế đập đất đầm nén. - Tiêu chuẩn TCVN 8421 : 2010 - Tải trọng lực tác dụng lên công trình sóng tàu. - Tiêu chuẩn TCVN 9147 : 2012 -Yêu cầu kỹ thuật tính toán thủy lực đập tràn. - Tiêu chuẩn TCVN 9151 : 2012 -Yêu cầu kỹ thuật tính toán thủy lực cống sâu. - Tiêu chuẩn TCVN 8420 : 2010 – Tính toán thủy lực công trình xả kiểu hở xói lòng dẫn đá dòng phun. - Tiêu chuẩn TCVN 4253 : 2012 –Nền công trình thủy công – Yêu cầu thiết kế. - Tiêu chuẩn TCVN 9137 : 2012 – Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép. Sinh viên : Trần Hữu TiếnLớp: 51C-TL1 [...]... phi i qua nhiu ốo cao nguy him v c ly vn chuyn n cụng trỡnh quỏ xa (100ữ150Km) 1.2.4 iu kin khớ tng thu vn 1 Ti liu khớ tng : Khớ hu lu vc sụng Nm Mu va mang nhng nột chung ca khớ hu nhit i giú mựa va mang nhng nột riờng ca khớ hu vựng nỳi cao Lu vc sụng Nm Mu nm trờn vựng ma ln v cú nn nhit thp Cỏc c trng khớ tng nh sau : + Nhit : Nhit khụng khớ trung bỡnh nm dao ng trong khong 18,7 ữ 21,0 0C, cú... Trang17Nganh : Ky thuõt cụng trinh xõy dng Hỡnh 1.5 Biu quan h Q Z ti cỏc tuyn 1.3 Ti liu dõn sinh kinh t Cụng trỡnh thuin Bn Chỏt d kin xõy dng trờn sụng Nm Mu tia bn xó T Tha, huyn Than Uyờn, tnh Lai Chõu Cú 9 xó (Mng Kim, T Ha, N Cang, Pha Mu, Mng Mớt, Nm S, Nm Cn, Thõn Thuc) thuc huyn Than Uyờn bnh hng trc tip Than Uyờn l huyn mi tỏch ra t tnh Lo Cai v nhp vo tnh Lai Chõu t 1/1/2004 Hin nay ton... t quc l 32 vo 5 Viu kin thi cụng, hai tuyn u cúa hỡnh hai b khỏ ging nhau nờn vic b trớng thi cụng n cỏc cao trỡnh v c bn l nh nhau C hai phng ỏnu b trớ khu ph tr bờn b trỏi sụng Nm Mu, gn ngó ba sui Nm Kim vo Sụng Nm Mu Túm li, iu kin thi cụng c hai phng ỏn v c bn l ging nhau 2.1.3 Phõn tớch la chn phng ỏn Da trờn nhngiu kina hỡnh, a cht tuyn xõy dng tin hnh b trớ cỏc hng mc cụng trỡnh nh: p dõng,... 143 233 336 363 336 147 68,2 42,3 21,5 1809 + Bc hi: Sinh viờn : Trõn Hu TiờnLp: 51C-TL1 ụ an tụt nghiờp ky s Trang13Nganh : Ky thuõt cụng trinh xõy dng Theo ti liu o bc hi ca cỏc trm trờn lu vc sụng Nm Mu t 1961 2002 ta cú : lng bc hi trung bỡnh tớnh theo bỡnh quõn s hc l : 880,8 mm Lng gia tng bc hi do cú h thu in Hui Qung l 1089 mm Phõn b bc hi nh sau : Bng 1.8 Lng bc hi trung bỡnh thỏng (n v : mm)... 15,2 17,7 18,0 13,1 6,4 1,4 -1,5 21,0 37,3 -1,5 + m: m tng i trung bỡnh nm dao ng trong khong (80,8 ữ 86,0)%, cú xu th tng dn t h lu lờn thng lu Phõn b m tng i trung bỡnh thỏng ti cỏc trm trờn lu vc Nm Mu nh sau: Bng 1.5 m tng i trung bỡnh thỏng (n v: %) Trm Sỡn H CangChi ThanUyờn I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Nm 86,9 80,9 75,3 78,2 84,3 88,9 90,0 90,0 89,2 89,0 89,7 88,5 85,9 80,2 77,3 73,5... dõn tc thiu s Tỡnh hỡnh phỏt trin cỏc ngnh ngh nh sau: Sinh viờn : Trõn Hu TiờnLp: 51C-TL1 ụ an tụt nghiờp ky s Trang18Nganh : Ky thuõt cụng trinh xõy dng 1.3.1 Nụng nghip L ngnh kinh t quan trng v chimu th trong c cu kinh ta phng Hin nay giỏ tr sn xut ngnh nụng nghip ton huyn l 118,184 triung, trong ú trng trt chim 69,4%, chn nuụi chim 25,7%, cũn li l dch v nụng nghip 1.3.2 Lõm nghip Ch yu l trng v... tuyn BCII v BCIII Trong ú tuyn BCII nm u on tuyn cũn tuyn BCIII cỏch tuyn BCII 700m v h lu phc v cho giai on lp d ỏn tin hnh o v bn t l 1 : 2000 cho cỏc phng ỏn tuyn v k c ngó 3 sui Nm Kim vo Sụng Nm Mu ni cú a hỡnh bng phng phc v cho b trớ khu ph tr phc v cụng trỡnh Trong giai on ny ó xỏc nh c to tim cỏc tuyn p nh sau : Bng 2.1 Bng to a lý ca cỏc phng ỏn tuyn To im X Y Tuyn BCII To X im Y Tuyn... VI, VII, VIII vi lng ma mi thỏng u ln hn 300mm, tng lng ma ba thỏng ln nht ny chim(57ữ60)% tng lng ma nm Lng ma trung bỡnh lu vc tuyn cụng trỡnh Xtb = 2334mm Bng 1.7 Bng phõn phi ma ti lu vc sụng Nm Mu( n v: mm) Trm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Sỡn H 41,9 49,3 75,5 178 331 506 599 476 244 153 81,6 44,8 2780 T T 33,0 39,6 53,4 152 252 410 434 404 203 120 77,5 30,4 2209 Tam ng 38,7 44,9 80,8... nghiờp ky s Trang26Nganh : Ky thuõt cụng trinh xõy dng 3 V iu kin thi cụng Hai tuyn tng i gn nhau (cỏch nhau 700m) nờn iu kin thi cụng cng khụng khỏc nhau lm C hai tuynut khu ph tr ti b trỏi sụng Nm Mu ti ngó ba sui Nm Kim vo Nhỡn chung tuyn BCIII thun li hn mt chỳt 4 V tin thi cụng Do tuyn BCIII ti ni lũng sụng rng hn nờn khi lng cụng tỏc (o h múng, bờ tụng, ) ln hn Do vy tin thi cụng ca tuyn... ln, yờu cu thoỏt l nhanh, mc nc dõng lờn trong h khi thỏo l khụng c quỏ cao) Sinh viờn : Trõn Hu TiờnLp: 51C-TL1 ụ an tụt nghiờp ky s Trang28Nganh : Ky thuõt cụng trinh xõy dng Vi phng ỏn trn cú ca van mun vn hnh hiu qu phi lm tt cụng tỏc d bỏo l cú th x trca mc nc trong h xung thp hn MNDBT trc khi ln Qua ú ta cú th s dng mt phn dung tớch huớchúng vai trũ l dung tớch phũng l 2.3.3 Hỡnh thc cụng trỡnh . Vì vậy tiềm năng thủy điện trên sông Nậm Mu là rất lớn. Theo tính toán quy hoạch trên sông Nậm Mu có thể khai thác từ 700 MW- 1000 MW. Việc sử dụng sông Nậm Mu về các mặt phát điện cấp lũ, cắt. bằng sông Hồng, quy hoạch sử dụng nước sông Hồng, và quy hoạch bậc thang thủy điện sông Đà. Các nghiên cứu đều chỉ rõ tầm quan trọng và sự cần thiết của các dự án thủy điện trên sông Nậm Mu. Trên. triển điện lực đến năm 2020. Theo quy hoạch phát triển điện lực Việt Nam thì đến năm 2020 sẽ hoàn thành xây dựng các trạm thủy điện lớn. Công trình thủy điện Bản Chát nằm trên sông Nậm Mu, thuộc