Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình LỜI CẢM ƠN Công tác thủy lợi đóng vai trò quan trọng có tính chất chiến lược nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Hồ chứa nước Cà Tang thuộc huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận xây dựng nhằm giải nhu cầu nước nông nghiệp, nước sinh hoạt cho nhân dân vùng nâng cao đời sống, cải thiện môi trường Huyện Bắc Bình vốn huyện thiếu nước nghiêm trọng, vào mùa khô, xảy hạn hán Vì việc xây dựng hồ chứa nước Cà Tang quan trọng, phục vụ trực tiếp cho lợi ích nhân dân phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế toàn vùng tương lai Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với nỗ lực phấn đấu thân dạy dỗ, bảo tận tình thầy cô giáo môn thủy công toàn thể thầy cô giáo trường dạy dỗ bảo em suốt năm học vừa qua, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Với đề tài: ’’Thiết kế hồ chứa Cà Tang – Phương án 2’’ Đây đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi vận dụng tổng hợp kiến thức học Dù thân cố gắng điều kiện thời gian nên đồ án em chưa giải hết trường hợp xảy Mặt khác kinh nghiệm thân trình độ hạn chế nên đồ không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong bảo, hướng dẫn, giúp đỡ thầy cô giáo giúp cho đồ án em hoàn chỉnh hơn, từ kiến thức chuyên môn hoàn thiện nâng cao Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đặc biệt thầy giáo GS.TS Nguyễn Chiến bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình MỤC LỤC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Chương 1: TỔNG Ngành Kỹ thuật công trình QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 VỊ TRÍ, NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí địa lý công trình: 1.1.1.1 Vùng dự án: Hồ chứa Cà Tang dự kiến xây dựng lưu vực sông Cà Tang, nhánh sông Lũy, có tọa độ địa lý sau: 11o12’00” đến 11o17’00” – vĩ độ Bắc 108o10’00” đến 108o15’00” kinh độ Đông Vùng dự án có phía Bắc giáp Phan Sơn, Phía Đông giáp xã Lương Sơn, phía Nan giáp xã Thuận Hòa, Hồng Liêm, Phía Tây giáp huyện Di Linh tỉnh Lâm Đồng Hồ chứa Cà Tang bắt nguồn từ dãy núi thuộc huyện Di Linh, Lâm Đồng Dòng sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, đổ sông Lũy xã Sông Lũy cách quốc lộ 1A khoảng 2km phía Tây Vị trí cụm công trình đầu mối thuộc xã Phan Tiến, Bắc Bình, Bình Thuận, cách quốc lộ 1A khoảng 20km theo tuyến đường nhựa quốc lộ 1A thị trấn Tịnh Xá, Bình Tân 1.1.1.2 Vùng hưởng lợi: Toàn công trình thuộc huyện Bắc Bình lưu vực sông Lũy với diện tích 1825.53km2 Khu hưởng lợi dự án gồm xã: Phan Tiến, Sông Lũy, Bình Tân Ranh giới địa huyện sau: Phía Bắc, Tây, Tây Bắc, giáp tỉnh Lâm Đồng; phía Tây Tây Nam giáp huyện Hàm Thuận Bắc; Phía Đông Đông Bắc giáp huyện Tuy Phong; phía Đông Nam, Nam Tây Nam Giáp biển Đông 1.1.2 Nhiệm vụ công trình: Hồ chứa Cà Tang đảm nhận nhiệm vụ sau: + Cung cấp nước tưới ổn định cho 1600ha đất canh tác xã thuộc huyện Bắc Bình + Tạo nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho 11000 người dân khu tưới +Kết hợp nuôi trồng thủy sản lòng hồ cải tạo môi trường sinh thái 1.2 Điều kiện tự nhiên: 1.2.1 Tài liệu địa hình: 1.2.1.1 Vùng lòng hồ: Vùng hồ chứa thung lũng hình thành từ dãy núi đá hai bên bờ sông Kà Tang Bờ trái phải dãy núi đá kết hợp với dãy đồi có độ dốc không lớn lắm, cao độ từ 100120m, cách bờ sông khoảng 400500m Trong lòng hồ địa hình có cao độ từ 80(lòng sông)100m(chân đồi) 1.2.1.2 Vùng công trình đầu mối: Vùng dự kiến công trình đầu mối ranh giới vùng núi vùng bán địa sơn địa, địa hình trung du Dự kiến tuyến đập có hướng gần Bắc Nam, vuông góc với sông Kà Tang (hướng 178o), hình chữ U mở rộng, vai đập gói lên dải đồi lớn, sườn dốc Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình thoải có cao trình từ 100120m Phần lòng sông rộng 40m, phần bên thềm rộng khoảng 900m, bãi bồi Tuyến tràn xả lũ bố trí bên bờ trái dọc theo chân núi với địa hình từ thượng lưu +95m đến hạ lưu +100 Tuyến cống bố trí bên bờ phải chân núi dốc thoải 1.2.1.3 Khu tưới dự án: Địa hình khu tưới dãy núi cao biến đổi phức tạp bị chia cắt gò cao xen kẽ Địa hình nghiêng từ Tây Bắc xuống Đông Nam Nhìn chung địa hình khu tưới hình lòng máng,cao phía Tây Bắc thấp dần phía Đông Nam phía Nam 1.2.2 Quan hệ địa hình kho nước W~Z F~Z theo tuyến: Từ bình đồ tổng thể khu vực đầu mối, qua đo vẽ tính toán ta xác định quan hệ Z~W~F lòng hồ tuyến đập Kết bảng sau: Bảng 1: Quan hệ Z~W~F lòng hồ Tuyến I Tuyến II Z (m) F (km ) W (10 m ) Z (m) F (km2) W (106m3) 87 0.09 81 0.08 88 0.1 0.09 84 0.1 0.28 90 0.14 0.32 86 0.11 0.49 92 0.25 0.7 88 0.16 0.76 94 0.49 1.43 90 0.25 1.16 96 0.93 2.83 92 0.61 2.00 98 1.45 5.19 94 0.97 3.61 100 1.86 8.5 96 1.38 6.00 102 2.26 12.61 98 1.87 9.24 104 2.62 17.48 100 2.32 13.49 106 3.07 23.17 102 2.77 18.72 108 3.58 29.81 104 3.22 24.8 110 4.1 37.48 106 3.69 31.74 112 4.7 46.27 108 4.22 39.64 114 5.23 56.19 112 5.36 58.76 1.2.3 Tài liệu địa chất: 1.2.3.1 Khu vực lòng hồ: Vùng hồ nằm vùng phân bố đá có cấu tạo dạng dải, chạy theo phương Đông Bắc – Tây Nam Theo kết đo vẽ địa chất công trình tỷ lệ 1:10000 vùng hồ, kết khoan đào trường khu vực lòng hồ, từ lên chủ yếu loại đất đá sau: - Đá gốc: Trong lòng hồ có loại đá chính, phân bố từ lên cách liên tục sau: + Đá phiến sét xen kẹp cát kết, bột kết phân bố chủ yếu lòng hồ Phía Nam Đông Nam, khu vực công trình đầu mối Đá có màu xám, xám nâu, xám ghi, cấu tạo phân phiến, kiến trúc ẩn tinh, tái kết tinh + Đá cát bột kết xem kẹp phiến sét phân bố chủ yếu lòng hồ Bắc Tây Bắc Đá có màu xám, xám vàng, xám lục, cấu tạo khối, kiếm trúc cát bột - Tầng phủ đệ tứ: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Trần tích nguồn gốc sông (aQ) phân bố dọc theo bờ sông Kà Tang thềm bậc I có độ cao tuyệt đối từ +80 đến +95, thành phần chủ yếu bên cát, sét, phần trầm tích hạt thô dày từ 2-5m Trần tích bãi bồi sông đại (aQ) có thánh phần chủ yếu trầm tích hạt thô gồm cát, cuội sỏi, sạn… Tầng phủ đá gốc sản phẩm pha tàn tích bao gồm sét chứa dăm, sạn đến hỗn hợp dăm sạn tảng lăn Dăm sạn thành phần phong hóa đá gốc chiếm hàm lượng từ 20-50% chiều dày từ 1-3m 1.2.3.2 Vùng tuyến đập: • • • • • Tại khu vực công trình đầu mối có địa tầng tính chất địa chất công trình lớp đất từ xuống sau: Lớp bồi tích đại lòng sông aQ (lớp 1): cát hạt thô chứa cuội sỏi - hỗn hợp cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, vàng nhạt bão hòa nước Lớp bồi tích thềm sông aQ ( lớp 2): Đất sét trung nhẹ chứa nhiều cát hạt mịn màu xám đen Trangh thái thiên nhiên nửa cứng nửa dẻo, có chỗ cứng Lớp bồi tích đáy thềm sông aQ ( lớp ):cuội sỏi chứa cát hạt thô màu xám trắng, xám vàng, vàng nhạt, bão hòa nước, kết cấu chặt vừa Lớp pha tàn tích sườn đồi deQ (lớp 4): Đất sét trung có chỗ sét nặng chứa nhiều dăm sạn, sét màu nâu đỏ, trạng thái thiên nhiên đất nửa cứng cứng Đá gốc: Có loại đá phiến sét đá cát bột kết arko xen kẹp Địa chất khu vực tuyến đập (theo phương án I): phân bố lớp 1,2,3,4 đá gốc đá phiến sét xen kẹp cát bột kết arko với đầy đủ đới phong hóa từ phong hóa hoàn toàn đến phong hóa nhẹ tươi Điều kiện địa chất thuận lợi cho việc xây dựng đập đất hỗn hợp nhiều khối với móng đập nêm đặt đới đá gốc phong hóa mạnh đảm bảo an toàn ổn định lâu dài Chiều sâu bóc bỏ từ 2-7m gồm lớp lòng sông, lớp lớp thềm sông, lớp đá phong hóa hoàn toàn vai đập Theo phương án II: Tuyến đập có điều kiện địa chất tương tự trên, chiều sâu bóc bỏ toàn tuyến đập từ 3-10m gồm lớp lòng sông, lớp lớp thềm sông, lớp đa phong hóa hoàn toàn vai đập 1.2.3.3 Tuyến tràn: Tuyến tràn xả lũ theo phương án I: Tại khu vực tuyến tràn phân bố lớp 4, đá phiến xen kẹp đá cát bột kết arko với đầy đủ đới phong hóa hoàn toàn phong hóa nhẹ Khu vực tuyến tràn theo phương án II có phân bố lớp 4, đá phiến xen kẹp đá cát bột kết arko với đầy đủ đới phong hóa hoàn toàn phong hóa nhẹ 1.2.3.4 Tuyến cống: Tại khu vực tuyến cống có phân bố lớp 4, đá phiến xen kẹp đá cát bột kết arko với đầy đủ đới phong hóa hoàn toàn phong hóa nhẹ Chiều dày bóc bỏ từ 4-6m 1.2.3.5 Chỉ tiêu lý đất, đá tuyến: Bảng 1.2: Các tiêu lý đất đá hạng mục công trình đầu mối Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Tên lớp Ngành Kỹ thuật công trình Lớp Lớp2 36.0 27.0 37.0 0.3 33.6 28.0 38.1 Lớp3 Lớp4 Đá gốc phong hóa hoàn toàn 15.8 16.6 67.6 28.7 18.1 10.60 0.245 20.70 1.85 1.53 20.6 17.5 41.7 16.1 4.1 32.90 20.90 12.00 0.108 19.60 1.9 1.59 17.7 17.7 47.0 14.3 3.3 29.10 18.10 11.00 0.145 19.70 1.90 1.59 2.69 43.0 0.755 2.73 41.8 0.718 2.73 41.9 0.720 Chỉ tiêu Thành phần hạt (%) Sét Bụi Cát Sỏi sạn Cuội dăm Giới hạn chảy WT Giới hạn lăn Wp Chỉ số dẻo WN Độ đặc B Độ ẩn thiên nhiên We (%) Dung trọng ướt gw (T/m3) Dung trọng khô gc (T/m3) Dung trọng khô lớn Dung trọng khô nhỏ gcmin Tỷ trọng D Độ khe hở n (%) Tỷ lệ khe hở tự nhiên eo Tỷ lệ khe hở lớn emax Tye lệ khe hở nhỏ emin Độ bão hòa G (%) Lực dính C (kg/cm2) Góc ma sát j (độ) Góc nghỉ khô (độ) Góc nghỉ ướt (độ) Hệ số ép lún a (cm2/kg) Hệ số thấm K (cm/s) 1.72 1.32 2.66 2.68 1.030 0.558 35o30 27o30 2.10 -2 73.7 74.5 0.10 0.24 o 16 00 o 35 00 15o00 28o00 0.031 0.024 -2 1.10 1.10-4 2.10-5 0.18 15o00 0.025 1.10-4 1.2.4 Địa chất thủy văn: Trong khu vực lòng hồ có hai loại nguồn nước nước mặt nước ngầm • Nước mặt: tồn sông Kà Tang, sông Nhum, suối Nhăn khe suối nhỏ Về mùa mưa nước thường đục có lượng phù sa lớn, mùa khô nước có màu đen, suốt không mùi vị, lắng cặn Nước mặt có quan hệ thủy lực với nước ngầm trầm tich thềm sông khe nứt đá gốc Mùa mưa nước mặt nguồn cung cấp nướ yếu cho nước ngầm ngược lại, mùa khô nước ngầm lại cấp nước cho nước mặt Mực nước thành phần hóa học thay đổi theo mùa • Nước ngầm: Trong khu vực lòng hồ có phức hệ chứa nước ngầm là: + Nước ngầm bồi tích thềm bậc phân bố độ sâu 2-4m kể từ mặt đất, nguồn cung cấp chủ yếu nước mưa nước mặt, mực nước dao động theo mực nước sông Kà Tang + Nước ngầm khe nứt đá gốc: Thường xuất độ sâu 7-10m kể từ mặt đất, đục,không mùi vị lắng cặn, nguông cung cấp chủ yếu nước mưa Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình nước mặt vào mùa mưa nước sông vào mùa khô Nhìn chung nước tập trung khe nứt nên nghèo nàn 1.2.5 Khả vật liệu xây dựng tự nhiên chỗ: 1.2.5.1 Vật liệu xây dựng đất: • Vị trí trữ lượng: Căn theo yêu cầu vật liệu đất đắp tiến hành khảo sát với mỏ vật liệu đất xây dựng cho đầu mối (kí hiệu VL I, VL II, VL III, VL IV) mỏ vật liệu đất xây dựng cho tuyến kênh (kí hiệu VLK 1, VLK 2, VLK 3) Khối lượng vật liệu đất bảng sau: Bảng 1.3: Khối lượng vật liệu đất đắp cho vùng đầu mối khảo sát Tên mỏ Lớp khai Diện tích Khối Trữ lượng Cấp trữ Cự li vận thác khai thác lượng bóc khai thác lượng chuyển 3 (m ) bỏ (m ) (m ) đến chân đập (m) VL I Lớp 2a 20 600 228 180 35 020 C1 1700 Lớp 4a 740 000 814 000 Lớp đá 84 000 50 400 PHHT VL II Lớp 4a 551 300 165 390 606 430 B&C1 1500 VL III Lớp 4a 217 500 65 250 108 750 600 B&C1 Lớp đá 190 350 PHHT VL IV Lớp 4a 250 000 75 000 275 000 B&C1 500 Tổng 779 400 553 820 079 950 • Chỉ tiêu lý chủa vật liệu đất xây dựng vùng đầu mối: Bảng 1.4: Các tiêu lý đất vật liệu xây dựng vùng đầu mối dùng tính toán Tên lớp Lớp 2a Lớp 4a Đá phong hóa hoàn toàn Chỉ tiêu Thành phần hạt (%) Sét Bụi Cát Sỏi sạn Cuội dăm Giới hạn chảy WT Giới hạn lăn Wp Chỉ số dẻo WN Độ ẩn thiên nhiên We (%) Độ ẩm tốt Wop Dung trọng ướt tự nhiên gw (T/m3) Dung trọng khô tự nhiên gc (T/m3) Dung trọng khô lớn Độ ẩm chế bị Wcb (%) Dung trọng khô chế bị gccb (T/m3) 22.5 21.0 56.0 0.5 31.10 19.80 11.30 15.20 14.00 1.78 1.55 1.83 13-15 1.75 20.3 16.8 43.3 18.4 1.2 30.10 20.00 10.10 16.80 14.56 1.83 1.57 1.82 14-16 1.8 12.7 10.1 22.3 51.6 3.3 32.70 21.00 11.70 13.70 12-14 1.90 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Tỷ trọng D Lực dính C (kg/cm2) Góc ma sát j (độ) Hệ số ép lún a (cm2/kg) Hệ số thấm K (cm/s) 2.7 0.20 14o00 0.028 1.10-5 2.72 0.25 16o00 0.030 5.10-6 2.74 0.2 16o00 0.029 5.10-5 1.2.5.2 Vật liệu cát cuội sỏi: Căn theo yêu cầu vật liệu cát cuội sỏi tiến hành khảo sát mỏ cát sỏi sau: • Mỏ cát sỏi đập Đồng Mới nằm sông Lũy Tại khu vực đập Đồng Mới, bên trái đường quốc lộ từ ngã ba Lương Sơn phía Nha Trang khoảng 4km Mỏ có chiều dài khoảng 1.5km, rộng khoảng 70m nằm mực nước sông 2m • Mỏ cát sỏi thôn Đá Trắng sông Cà Tang cách ngã ba gặp sông Lũy phía thượng lưu khoảng 2km Mỏ có chiều dài khoảng 150m, rộng 30m, nằm sâu mực nước sông khoảng 1m • Mỏ cát sỏi Suối Bay hạ lưu vai trái đập khoảng 4km suối Bay, mỏ có chiều dài khoảng 150m, rộng 20m nằm sâu mực nước 0.5m 1.2.5.3 Vật liệu đá xây dựng: Căn theo yêu cầu cảu thiết kế tiến hành khảo sát mỏ vật liệu đá xây dựng với chủ yếu đá Granit GranoDiorit: • Mỏ đá núi Ông (VLĐ1) thuộc địa phận xã Bình Tân bờ trái tuyến kênh chính, cách tim kênh (K12) khoảng 1.3km Mỏ có chiều dài khoảng 500m, rộng khoảng 600m • Mỏ đá núi Đá Dại (VLĐ 2) thuộc địa phận xã Bình Tân Thuận Hòa bờ phải tuyến kênh chính, cách tim kênh (K12) khoảng 300m Mỏ có chiều dài khoảng 1000m, rộng khoảng 500m • Mỏ đá bên phải đường sông Lũy (VLĐ 3) thuộc địa phận xã Phan Tiến sông Lũy cách cầu treo xã Phan Tiến khoảng 1.8km Mỏ gồm hai núi đá có tổng chiều dài khoảng 500m, rộng khoảng 200m 1.2.6 Đặc điểm khí tượng thủy văn: 1.2.6.1 Tài liệu khí tượng: Ở lưu vực sông Cà Tang trạm đo nêm tài liệu khí tượng thủy văn Trong hệ thống lưu vực sông Lũy có trạm khí hậu, trạm đo mưa trạm đo thủy văn tổng cục KTTV quản lí, chất lượng tài liệu đảm bảo Các trạm đo thời gian có bảng sau: Bảng 1.5: Thống kê trạm KTTV thời gian có tài liệu: Tên trạm VỊ trí Yếu tố đo Thời gian o o Phan Thiết 10 56’-108 06’ Các yếu tố khí hậu Từ 1957 đến Mưa 1925-1941, 1957-1975, 1977-nay Di Linh 11o35’-108o05’ Mưa 1952-1960, 1978-1993, 2002-nay 1965-1974, 1997-1999, Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Sông Mao Phan Rí Chàm Liên Khương Sông Lũy (F=964km ) 11o15’-108o30’ 11o13’-108o31’ 10o45’-108o23’ 11o23’-108o21’ Ngành Kỹ thuật công trình Mưa Mưa Mưa Mưa Thủy văn Từ 1978 đến Từ 1981 đến Từ 1981 đến Từ 1978 đến Từ 1981 đến Các đặc trưng khí tượng: • Yếu tố khí hậu trung bình tháng: Căn vào tài liệu trạm Pham Thiết, tính toán đặc trưng yếu tố khí tượng, khí hậu trung bình tháng bảng 1.6: Bảng 1.6: Đặc trưng yếu tố khí hậu tỉnh Pham Thiết Tháng Nhiệt độ Độ ẩm Số nắng Tốc độ gió Bốc I 24.8 74.4 253 3.8 136 II 25.5 72.6 252 3.8 126 III 27.0 75.9 275 3.7 139 IV 28.4 77.9 261 3.5 127 V 28.8 79.4 234 2.5 124 VI 28.3 81.9 222 2.6 113 VII 27.5 83.0 204 2.6 110 VIII 27.4 83.1 208 3.0 111 IX 27.1 84.4 177 2.2 88 X 27.1 82.6 203 2.3 86 XI 26.4 80.4 191 3.1 101 XII 25.8 76.4 199 3.2 120 Trung bình 27.0 79.3 267.8 3.0 137.9 • Lượng mưa bình quân lưu vực: Căn vào tài liệu lượng mưa trạm Di Linh, sông Lũy, Phan Thiết đến năm 2004, tính lượng mưa bình quân lưu vực sông Cà Tang giá trị bình quân số lượng học trạm này: Với: Xo Sông Lũy = 1082.2mm Xo Di Linh = 1620.0mm Xo Phan Thiết = 1604.3mm Tính = 1255.5mm Lượng mưa bình quân lưu vực hồ Cà Tang lấy tròn = 1255mm • Tốc độ gió lớn nhất: Tốc độ gió lớn không kể hướng tính từ trạm Pham Thiết cho kết quả: Bảng 1.7: Tốc độ gió lớn nhất: P (%) 25 50 Vmaxp (m/s) 24.9 23.7 19.9 17.7 • Lượng tổn thất bốc hơi: Phân phối lượng tổn thất bốc theo dạn phân phối bốc đo ống Piche Bảng 1.8: Phân phối lượng tổn thất bốc theo tháng Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Tháng Z (mm) I 74 II 68 III 75 Ngành Kỹ thuật công trình IV 68 V 67 VI 61 VII 59 VIII IX 60 48 X XI 47 54 XII 65 Năm 751 1.2.6.2 Tài liệu thủy văn: Trong khu vực Cà Tang trạm đo nên tài liệu thủy văn Vì việc tính toán đặc trưng thủy văn dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảy phù sa…được thực trường hợp lưu vực nghiên cứu tài liệu a)Dòng chảy năm: • Lưu lượng trung bình nhiều năm: Trên sông Lũy khống chế diện tích lưu vực F=964km2 trạm thủy văn sông Lũy với chuỗi tài liệu thực đo từ 1981-2004 tính đặc trưng dòng chảy năm sau: Tuyến đập Flv(km2) Xo(mm) Yo(mm) QTB(m3/s) Mo(l/s.km2) TV Sông Lũy 141.5 1300 507.4 15.5 16 0.39 • Lưu lượng bình quân tính đến tuyến đập Cà Tang: Q0 = 2.19 m3/s, Y0 = 489.0mm, M0 = 15.51 l/s.km2 Các thông số thống kê dòng chảy năm: + Hệ số biến động: Cv = CvaMoa/M0 = 0.5*16/15.5 = 0.52 Với Ca = 0.5: hệ số biến động trạm sông Lũy M0 = 15.5 l/s.km2 mooduyn dòng chảy năm tuyến đập Cà Tang + Hệ số thiên lệch Cs = 2Cv • Phân phối dòng chảy năm thiết kế: Dạng phân phối dòng chảy điển hình chọn cho lưu vực Cà Tang dạng phân phối dòng chảy thực đo trạm sông Lũy năm 1990 Dạng phân phối phù hợp với chế độ dòng chảy hệ thống sông Lũy nói chung hẹ thống lưu vực Cà Tang nói riêng Bảng 1.9: Phân phối dòng chảy năm thiết kế với P=85% tính đến tuyến đập Cà Tang Tháng I II III IV V VI VII VII I 0.7 I X X XI XI Nă I m 0.5 1.4 Q85%(m3/s) 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.4 0.2 6.1 7 b) Dòng chảy lũ: Trong lưu vực không coa trạm thủy văn nên tài liệu thủy văn, dòng chảy lũ đến tuyến đập Cà Tang tính toán điều kiện tài liệu • Lưu lượng đỉnh lũ: Lưu lượng đỉnh lũ Cà Tang tính toán theo cách: tính theo chuỗi tài liệu thực đo trạm thủy văn Sông Lũy, tính từ mưa theo phương pháp đường đơn vị tổng hợp, tính từ mưa theo công thức Xôkôlôpxki Kết tính toán lưu lượng đỉnh lũ theo phương pháp tổng hợp bảng sau: Bảng 1.10: Lưu lượng đỉnh lũ tuyến đập Cà Tang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Theo TCVN 8216:2009, phạm vi bảo vệ mái thượng lưu đỉnh đập(∇đỉnhđập = 108m) xuống mực nước khai thác thấp (MNC = 93,7m) 2.5m với đập cấp II - Xác định kích thước lớp gia cố: Do hs1% = 1,31 > 1,25m nên chọn hình thức bảo vệ bê tông đổ chỗ có dạng chữ nhật kích thước 5×5 m Chiều dày lớp bê tông tính theo công thức:   B 2  K γ n hs hb = 1 −  ÷  (γ b − γ n ).cosα   Ls     + γb : trọng lượng riêng bê tông, γb = 2,5 T/m3 + γn : trọng lượng riêng nước, γn = 1,0 T/m3 + hs : chiều cao sóng, hs1% = 1,31 m + α: góc nghiêng mái so với phương nằm ngang α = 15o + K: hệ số, đặt tầng lọc ngược K = 0,23 + B: bề rộng bê tông B= m + Ls: bước sóng Ls = λ = 12,481 m → hb = 0,18m Các bê tông nối với khe nối kín, nối tiếp thân đập lớp bê tông tầng lọc ngược bao gồm lớp sỏi dày 10 cm, lớp cát lọc dày 10 cm để phòng chống xói sóng mực nước hồ rút đột ngột Hình 3-12: Cấu tạo lớp bảo vệ mái thượng lưu 3.4.2.2 Bảo vệ mái hạ lưu: Mái dốc hạ lưu đập cần bảo vệ chống xói nước mưa gây Biện pháp phổ biến để bảo vệ mái hạ lưu trồng cỏ Trên mái đập trồng cỏ, ta bố trí rãnh chéo nhau, nghiêng với trục đập góc 45 o tạo thành ô, rãnh bỏ đá dăm để tập trung nước mưa tránh xói mòn Nước từ rãnh nghiêng đổ vào rãnh ngang đập, mương ngang có độ dốc hai bên bờ để nối với mương dọc, dẫn nước hạ lưu Khoảng cách rãnh nghiêng 0,5 m Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình 3.4.3 Thiết bị thoát nước: ▪ Đoạn lòng sông : hạ lưu có nước Chọn thoát nước kiểu lăng trụ có cấu tạo sau : - Cao trình đỉnh lăng trụ: chọn cao MNHL lớn từ 1÷2m → ∇đlt = MNHL+2.0 = 88 +2 = 90 (m) - Bề rộng đỉnh lăng trụ : b = (m) - Mái trước mái sau : m = 1,5 m’= Nối tiếp thân đập với lăng trụ thoát nước cần bảo đảm độ bền thấm tiếp xúc cách đặt tầng lọc ngược theo mái lăng trụ m = 3,25 90m Cát loc dày 15cm Ðá hoc xep Dam loc dày 20cm m = 1,5 Hình 3-13: m = Cấu tạo lăng trụ thoát nước ▪ Đoạn sườn đồi : hạ lưu nước Chọn thoát nước kiểu áp mái Loại phủ trực tiếp lên chân mái đập, cao trình đỉnh áp mái phải cao điểm đường bão hoà mái hạ lưu tối thiểu 1.5m Ða lat khan 30cm Dam loc 20cm Cát loc 10cm Hình 3-14: Cấu tạo thoát nước kiểu áp mái Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình PHỤ LỤC 1: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình B R=57.06m m=10 b=5.706m A O1 M1 36° MNLTK=105,859m O h1 -1 -2 -3 25 ° 18° h2 x M Hình 3-7: Sơ đồ cung trượt tâm O1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Bảng 3-5: TÍNH ỔN ĐỊNH CHO TÂM O1 R=57.06m m=10 b=5.706m Dải h1 h2 γ1 γ2 Gn hn Sinα Cosα Tn Nn Wn Cn Cn.Ln tgφ (Nn-Wn).tgφ K (1) -1 -2 (2) 7.53 6.6 5.63 4.78 4.01 3.31 2.64 2.33 2.56 2.25 (3) 3.91 6.74 8.57 9.57 9.85 9.49 8.51 6.93 4.75 (7) 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 (8) 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 (12) 78.628 113.4 135.47 147.42 150.76 146.63 135.54 121.15 105.58 77.539 (13) 0.00 3.91 6.74 8.57 9.57 9.85 9.49 8.51 6.93 4.75 (14) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -0.1 -0.2 (15) 0.7141 0.8 0.866 0.9165 0.9539 0.9798 0.995 0.995 0.9798 (16) 55.04 68.042 67.737 58.968 45.227 29.327 13.554 -10.558 -15.508 (17) 56.152 90.723 117.32 135.11 143.81 143.67 134.86 121.15 105.05 75.972 (18) 27.888 44.408 53.355 57.243 57.363 54.423 48.558 39.742 27.662 (19) 2.5 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 3.3 (20) 19.975 24.964 15.154 14.319 13.757 13.394 13.19 13.124 13.19 19.218 (21) 0.287 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 1.231 (22) 16.116 80.869 16.844 18.886 19.998 19.937 18.582 16.77 15.086 59.469 (23) -3 1.94 1.95 1.83 1.994 42.444 1.95 -0.3 0.9539 -12.733 40.489 11.664 2.3 13.757 0.231 6.6586 ∑ 299.1 174.04 289.21 1.5489 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình B O2 R=59.3m m=10 b=5.93m A M1 36° MNLTK=105,859m h1 85° O -1 -2 25 ° h2 x M Hình 3-8: Sơ đồ cung trượt tâm O2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Bảng 3-6: TÍNH ỔN ĐỊNH CHO TÂM O2 R=59.3 m m=10 b=5.93m Dả i (1) -1 -2 -3 ∑ h1 (2) 4.46 6.02 5.18 4.34 3.67 3.05 2.28 2.7 2.45 2.26 1.24 h2 (3) 1.62 4.43 6.25 7.31 7.68 7.28 6.84 4.97 2.18 γ1 (7) 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 γ2 (8) 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 Gn (12) 48.399 84.484 108.6 121 126.26 123.91 110.82 110.18 85.355 50.303 13.456 hn (13) 0.00 1.62 4.43 6.25 7.31 7.68 7.28 6.84 4.97 2.18 0.00 Sinα (14) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -0.1 -0.2 -0.3 Cosα (15) 0.7141 0.8 0.866 0.9165 0.9539 0.9798 0.995 0.995 0.9798 0.9539 Tn (16) 33.88 50.69 54.298 48.4 37.879 24.782 11.082 -8.5355 -10.061 -4.0369 238.38 Nn (17) 34.564 67.587 94.046 110.9 120.45 121.41 110.27 110.18 84.927 49.286 12.837 Wn (18) 12.008 30.334 40.439 45.441 46.482 43.388 40.561 29.621 13.194 Cn (19) 2.5 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 Cn.Ln (20) 20.759 17.049 15.749 14.881 14.298 13.92 13.708 13.639 13.708 13.92 14.298 165.93 tgφ (21) 0.287 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 (Nn-Wn).tgφ (22) 9.9199 12.839 14.718 16.276 17.326 17.308 15.449 16.082 12.776 8.3373 2.9652 144 K (23) 1.3001 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình B R=64.37m m=10 b=6.437m O3 A M1 36° MNLTK=105,589m h1 Hình 3-9:Sơ đồ cung trượt tâm O3 Bảng 3-7: TÍNH ỔN ĐỊNH CHO TÂM O3 -1 -2 ° 25 18° M R=64.37 85° O h2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình m m=10 b=6.437m Dải h1 h2 γ1 γ2 Gn (1) (2) (3) (8) (12) 3.81 4.73 3.87 3.09 2.35 2.7 2.34 -1 1.99 1.1 3.1 4.1 4.4 3.9 2.8 1.0 -2 ∑ 0.19 (7) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.994 44.881 1.994 70.222 1.994 85.891 1.994 90.18 1.994 84.8 1.994 83.018 1.994 64.017 1.994 36.534 1.994 2.2381 hn Cn.Ln tgφ (NnWn).tgφ K (18) Cn (19 ) (20) (21) (22) (23) 35.905 2.5 20.228 0.287 10.305 35.111 60.814 8.3991 2.3 17.191 0.231 12.108 0.9165 34.356 78.72 22.053 2.3 16.244 0.231 13.09 0.9539 27.054 86.026 28.273 2.3 15.607 0.231 13.341 0.9798 16.96 83.086 29.235 2.3 15.195 0.231 12.44 0.995 8.3018 82.602 25.813 2.3 14.963 0.231 13.118 64.017 18.281 2.3 14.888 0.231 10.565 0.995 -3.6534 36.351 6.5988 2.3 14.963 0.231 6.8727 0.9798 -0.4476 144.61 2.1929 2.3 15.195 0.231 144.47 0.5066 92.345 Sinα Cosα Tn Nn Wn (13) (14) 0.0 0.6 1.1 0.5 3.1 0.4 4.1 0.3 4.4 0.2 3.9 0.1 2.8 1.0 -0.1 0.0 -0.2 (15) (16) (17) 0.8 26.928 0.866 1.6376 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình B R=55.32m m=10 b=5.532m O4 A M1 36° MNLTK=105,589m 85° O -1 -2 25 ° h1 h2 x M Hình 3-10: Sơ đồ cung trượt tâm O4 Bảng 3-8: TÍNH ỔN ĐỊNH CHO TÂM O4 R=55.32 m m=10 b=5.532m Dải h1 h2 γ1 γ2 Gn hn Sinα Cosα Tn Nn Wn Cn Cn.Ln tgφ (Nn-Wn).tgφ K Đồ án tốt nghiệp kỹ sư (1) -1 -2 ∑ (2) 3.11 5.35 4.55 3.82 3.15 2.51 2.55 2.51 2.21 1.92 (3) 0.63 3.28 4.95 5.86 6.08 5.69 4.72 3.16 1.03 (7) 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 Ngành Kỹ thuật công trình (8) 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 1.994 (12) 31.484 61.11 82.243 93.274 96.53 92.477 88.58 77.476 57.23 30.799 (13) 0.00 0.63 3.28 4.95 5.86 6.08 5.69 4.72 3.16 1.03 (14) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -0.1 -0.2 (15) 0.7141 0.8 0.866 0.9165 0.9539 0.9798 0.995 0.995 0.9798 (16) 22.039 36.666 41.122 37.31 28.959 18.495 8.858 -5.723 -6.1598 181.57 (17) 22.484 48.888 71.225 85.487 92.084 90.609 88.136 77.476 56.944 30.177 (18) 4.3565 20.952 29.878 33.983 34.328 31.636 26.111 17.569 5.8155 (19) 2.5 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 (20) 19.366 24.203 14.692 13.883 13.338 12.986 12.788 12.724 12.788 12.986 149.75 (21) 0.287 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 0.231 (22) 6.453 57.313 11.613 12.846 13.421 13.001 13.052 11.865 9.0955 5.6274 154.29 (23) 1.6745 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình B R=63.05m m=10 b=6.305m O5 A M1 36° MNLTK=105.589m h1 85° O -1 -2 -3 25 ° h2 x M Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Hình 3-11:Sơ đồ cung trượt tâm O5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình Bảng 3-9: TÍNH ỔN ĐỊNH CHO TÂM O5 R=63.05 m m=10 b=6.305m Dải (1) h1 (2) h2 (3) 5.13 7.23 6.04 γ1 (7) γ2 (8) Gn (12) hn (13) Sinα (14) 1.83 2.51 1.83 5.69 1.83 1.994 1.994 1.994 59.191 114.98 141.23 0.00 2.51 5.69 0.7 0.6 0.5 5.05 7.76 1.83 1.994 155.83 7.76 0.4 4.18 8.9 1.83 1.994 160.12 8.90 0.3 3.39 2.66 2.44 9.2 1.83 8.79 1.83 7.72 1.83 1.994 1.994 1.994 154.78 141.2 125.21 9.20 8.79 7.72 0.2 0.1 -1 2.5 5.98 1.83 1.994 104.03 5.98 -0.1 -2 2.16 3.56 1.83 1.994 69.679 3.56 -0.2 -3 ∑ 1.83 0.46 1.83 1.994 26.898 0.46 -0.3 Cosα (15) 0.714 0.8 0.866 0.916 0.953 0.979 0.995 0.995 0.979 0.953 Tn (16) Nn (17) Wn (18) Cn (19) Cn.Ln (20) tgφ (21) (Nn-Wn).tgφ (22) 41.433 68.986 70.613 42.271 91.982 122.31 19.782 41.425 2.5 2.3 2.3 22.072 27.584 16.745 0.287 0.231 0.231 12.132 92.921 18.683 62.331 142.82 53.384 2.3 15.822 0.231 20.659 48.037 152.75 58.824 2.3 15.202 0.231 21.696 30.956 14.12 10.403 13.936 8.0694 304.07 151.65 140.49 125.21 59.202 55.7 48.675 2.3 2.3 2.3 14.801 14.575 14.502 0.231 0.231 0.231 21.356 19.587 17.68 103.51 37.894 2.3 14.575 0.231 15.156 68.272 22.909 3.3 21.236 1.231 55.842 25.659 3.0403 2.3 15.202 192.31 0.231 5.2249 300.94 K (23) 1.6222 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật công trình