Đồ Án Đồ án TN thiết kế thủy điện Hủa Na

MỤC LỤC

CHƯƠNG : MỞ ĐẦU GIỚI THỆU CHUNG 3
I. TÀI LIỆU BAN ĐẦU 3
I.1 Bình đồ khu vực xây dựng 3
I.2 Mặt cắt địa chất công trình 4
I.3 Điều kiện về khí hậu thuỷ văn 7
II. NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH 13
II.1 Nhiệm vụ phát điện của công trình 13
II.2 Nhiệm vụ chống lũ cho hạ du 14
II.3 Nhiệm vụ cấp nước tưới 14
III. MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH VỀ CÔNG TRÌNH 14
CHƯƠNG : I CHỌN TUYẾN VÀ BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH 15
I. CHỌN TUYẾN CÔNG TRÌNH 15
I.1 vị trí công trình trên bản đồ khu vực 15
I.2 Phân tích các điều kiện địa hình địa chất thi công 15
II. BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH 16
II.1 Giới thiệu về sơ đồ khai thác 16
II.2 Thành phân công trình trên tuyến áp lực và tuyến năng lượng 16
II.3 Xác định sơ bộ cấp của công trình 17
CHƯƠNG : II THUỶ VĂN THUỶ NĂNG VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ 18
I. TÍNH THUỶ VĂN 18
I.1 Mục đích tính toán 18
I.2 Tính toán dòng chảy năm 18
I.3 Tính toán lũ thiết kế 19
II. TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG 22
II.1 Mục đích tính toán 22
II.2 Số liệu ban đầu 22
II.3 Nhiệm vụ tính toán 22
II.4 Nội dung tính toán 23
CHƯƠNG : III NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 30
I. CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 30
I.1 Lựa chọn thiết bị của nhà máy 30
II. PHƯƠNG ÁN HAI TỔ MÁY 35
II.1 Chọn các thiết bị nhà máy 35
II.2 Thiết kế nhà máy thuỷ điện 45
III. PHƯƠNG ÁN 3 TỔ MÁY 47
III.1 Chọn các thiết bị của nhà máy 47
III.2 Thiết kế nhà máy thuỷ điện 57
IV. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 58
CHƯƠNG : IV THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THUỶ CÔNG 59
I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN HỦA NA 59
I.1 vị trí và nhiệm vụ của công trình 59
I.2 Chọn tuyến và bố trí công trình 60
I.3 Tài liệu thiết kế thuỷ công 60
II. Thiết kế đập dâng nước BTTL toàn tuyến. 60
II.1 Xác đỉnh cấp công trình 61
II.2 Xác định cao trình đỉnh đập 61
II.3 Tính toán mặt cắt ngang của đập bêtông trọng lực 65
II.4 Tính cường đọ và ổn định của đập bê tong trọng lực 67
CHƯƠNG : THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THÁO LŨ 70
I. Nhiệm vụ công trình 70
II. Lựa chọn kết cấu và bố trí công trình tháo lũ 70
III. Xác định các kích thước chính của công trình 70
III.1 Phân bố lưu lượng trong quá trình lũ 70
III.2 Tính toán các kích thước cơ bản của công trình tháo lũ 71
IV. Tính toán độ bền và ổn định công trình tháo lũ 74
IV.1 Sơ đồ tính toán tổ hợp tải trọng 74
IV.2 Các công thức tính toán độ bền và ổn định 74
V. Tính toán thuỷ lực công trình tháo lũ vận hành 77
V.1 Chọn hình thức nối tiếp thượng và hạ lưu: 77
V.2 Phương pháp tính toán các thông số cuối mũi phun 77
V.3 Tính các thông số: 79
V.4 Xác định độ phóng xa của luồng chảy 79
V.5 Xử lý thấm cho đập BTTL toàn tuyến 81
CHƯƠNG : V THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG 82
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐIỀU KIỆN TỔ CHỨC THI CÔNG 82
I.1 Đặc điểm địa hình công trình thi công 82
I.2 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 82
I.3 Đặc điểm cơ sở hạ tầng 83
I.4 Các loại hình thi công 84
II. THIẾT KẾ DẪN DÒNG THI CÔNG 84
II.1 Phương pháp dẫn dòng thi công 84
II.2 TÍNH TOÁN THUỶ LỰC DẪN DÒNG THI CÔNG 85
II.3 THIẾT KẾ NGĂN DÒNG LẤP SÔNG 87
III. THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 91
III.1 Khối lượng thi công công trình 91
III.2 Công tác hút nước hố móng 91
III.3 Thi công đập dâng , đập tràn và hố xói 92
III.4 an toàn lao động. 105
CHƯƠNG : VI KINH TẾ NĂNG LƯỢNG 106
I. PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH 106
I.1 Chi phí đầu tư 106
I.2 Doanh thu 106
II. Phân tích kinh tế 106






CHƯƠNG : MỞ ĐẦU GIỚI THỆU CHUNG
I. TÀI LIỆU BAN ĐẦU
I.1 Bình đồ khu vực xây dựng
I.1.1. Bình đồ toàn khu vực và tuyến năng lượng
Vùng nghiên cứu xây dựng công trình là một bộ phận của miền núi Tây Nghệ An –Thanh Hóa ,nằm phía băc khối nâng Phú Hoạt ,giáp với biên giới Công Hòa Nhân Dân Lào
Sông Chu là phụ lưu lớn nhất của lưu vực sông Mã ,bắt nguồn từ ngộn núi Hủa Phan thuộc tỉnh Hủa Phan -nước Cộng Hòa Nhân Dân Lào.với độ cao gần 2000m .Sông chảy theo hướng Tây Bắc –Đông Namqua Xâm Tơ (nước Lào ) ,tới Mường Hinh chuyển thành ướng Tây Đông ,chảy qua huyện Quế Phong (Nghệ An )qua Thượng Xuân ,Thọ Xuân ,Thiệu Hoá (Thanh Hóa),rồi đổ vào sông Mã bên bờ phải ở ngã ba Giàng.
Tuyến đầu mối của thủy điện Hủa Na nằm trong vùng trung lưu sông Chu . Đây là bậc thang trên của thủy lợi-thủy điện Cửa Đạt
Tuyến công trình đặt tại xã Đồng Văn ,huyện Quế Phong ,tỉnh Nghệ An,cách biên giới Việt-Lào khoảng 40km về phía hạ lưu ,cách trạm thủy văn Mường Hinh 5km về phía hạ lưu ,cách cửa sông Chu (ngã ba Giàng )110km
Địa hình khu vực có mức đọ phân cách mạnh , độ cao sở tại khoảng 300-350 m.Các khối núi trong lưu vực công trình có đọ cao tuyệt đối đạt tơi 1524 mnằm ở vùng ranh giới Việt Nam –Lào và Nghệ An –Thanh Hóa. Đây là vùng tiêu biểu cho phát triển mắc ma xâm nhập và phún trào trẻ Mezozoi . Địa hình phía bắc sông Chu có xu hướng phân cách mạnh hơn cao hơn vùng phía nam
Đặc điểm địa mạo là vùng núi cao phần lớn bề mặt địa hình bị phá hủy do xâm thực và bóc mòn,hình thành dạng địa hình bị phân cách mạnh Độ phân cách tăng
dần từ Đông sang Tây,từ Đông Nam lên Tây Bắc có độ cao chênh lệch từ 300-305m đến 500-600 m.Hầu hết các thung lũng sông suối ở đây đều có dạng chữ V,tạo nên các sườn dốc kéo dài có độ dốc 30-400,hoặc tạo vách đứng
Bề mặt các vùng phân thủ không rộng ,nhưng kéo dài,nên tạo thàng đường phân thủy chảy theo hướng Tây Bác- Đông Nam. Độ cao các bề mặt phân thủy có xu hướng nâng dần từ Tây sang Đông
Dạng địa hình bãi bồi lũ tích phát triển chủ yếu the oven bờ dọc thung lũng sông Chu và các suối lớn . Đó là những dãi kéo dài hang trăm mét rộng vài chục đến vài trăm mét có bề mặt tương đói bằng phẳng.
I.1.2. Tuyến công trình Hủa na trên 1
Vị trí đập có thung lũng thu hẹp dần về phía hạ lưu .Lòng sông rộng 25-30 m liên tục lộ đá Granit hạt lớn cấu tạo khối ,cứng chắc ,nứt nẻ mạnh.Vai trái từ mép sông lên độ cao 180m độ dốc trung bình 20 đến 250lộ đá gốc granit hạt lớn phong hóa mền yêu .Từ đọ cao 180 sừơn có độ dốc tăng 30-350 bề mặt địa hình ít bị phân cách ,không lộ đá gốc .Vai phải từ bờ sông đến đọ cao 180 đá gốc granit nứt nẻ ,phong hóa lộ thành vách cao từ 3 đến 4 m.Bề mặt gãy khúc có độ dốc cục bộ 45-500.Từ độ cao 180 bề mặt địa hình có dạng lượng sóng độ dốc trung bình 35-400

I.1.3. Tuyến công trình Hủa Na trên 2
Tuyến Hủa Na trên 2 nằm trên đoạn sông bắt đầu uốn dòng chảy từ Tây Bắc –Đông Nam chuyển thành hướng Tây –Đông.Lòng sông có chiều rộng 38-40m.Vai trái đập đặt trên một sườn núi cao ít bị phân cách ,từ mép sông đến cao độ 181m địa hình rất dốc :50-550,từ cao độ 181m trử lên sườn núi giảm dần 30-350.Vai đập phải có địa hình bị phân cách mạnh bựi mạng suối dày đặc ,từ mép sông đến cao trình 190m là vách đá lộ dốc đứng ,từ cao độ 190m trở lên bề mặt địa hình là phân thủy cục bộ có đọ dốc 40-450
I.1.4. Tuyến công trình Hủa Na dưới
Lòng sông khu vực này thu hẹp chỉ còn 30-32m .Vai trái đập đặt trên một phân thủy ,kéo dài chảy song song với lòng sông ,từ mép nước đến cao độ 148m là vách đá dốc đứng (60-650) lên đến đỉnh phân thủy độ dốc sườn giảm dần còn 30-350 , đỉnh phân thủy rộng khoảng 100m dạng đồi tròn ,sau đó cắt qua các khe suối ở cao độ 160-170m .Vai đập phải đặt trên mỏm đồi nhỏ (cao trình đỉnh là315.1m),mỏm đồi này nằm trong một sườn núi kéo dài có độ chênh cao hàng ngàn mét.Trên phân thủy cục bộ hai dòng suối nhỏ đều chảy ra sông Chu .Bề mặt địa hình bờ phải thường bị phân cách mạnh bợi mạng sông suối ,chủ yếu là các khe cạn chỉ có nước
I.2 Mặt cắt địa chất công trình
I.2.1. Đặc điểm phong hóa đá gốc
Vùng phân bố 3 loại đá chính: đá á phún trào riôrit của hệ tầng Mừng Hinh , đá xâm nhập grtanit hạt nhỏ của phức hệ Bản Muồng và đá granit hạt lớn của phức hệ sông Chu Bản Chiềng.Từ trên xuống bao gồm các lớp , đới như sau:
+ Đất sườn tàn tích d-eQ : Á sét vàng nâu ,màu lẫn 10-15%dăm sản thạch anh .,Bề dày 0.5-5m
+ Đới IA1: Đá macma bị phong hóa mãnh liệt , đỏi thành dăm cục ,yếu mềm,nhiều nơi chuyển thành đát nhưng vẫn giữ được cấu trúc gốc.Bề dày 5-15m ,nơi sâu nhất là19m.
+ Đới IA2: Đá macma phong hóa mạnh ,nứt nẻ mãnh liệt .Dọc theo khe hốc đá biến đổi thành đất và dăm cuổi.Bề dày0.5-5m.Hiếm khi gặp đenđọ sâu 15-20m
+ Đới IB: Đá macma phong hóa mềm yếu đến cứng chắc trung bình . Đábị nứt nẻ mãnh liệt ,bề mặt khe nứt bị biến đổi và ôxi hóa sắt mạnh.Bề dày2-4m ,sâu nhất 9m.
+ Đới IIA: Đá macma màu xám ,màu xanh ,cứng chắc đén rất chắc ,nứt nẻ mạnh ,khe hở nhỏ.Bề dày 15-50m
+ Đới IIB: Đá granit , đá riolit màu xanh ,cấu tạo khối ,cứng chăc đến rất cứng chắc , ít nứt nẻ
I.2.2. Đặc trưng cơ lý của đất
Bảng giá trị đặc trưng trung bình các chỉ tiêu cơ lý của đất thể hiện trong bảng phụ lục PL01
Bảng kiến nghị giá trị tính toán chỉ tiêu cơ lý của đất nền thể hiên trong bảng phụ lục PL02
I.2.3. Đặc trưng cư lý của đá cứng
Bảng các chỉ tiêu đặc trưng cư lý của đá nền được trình bày trong bảng phụ lục PL03
Bảng kiến nghị cácgiá trị tính toán các chỉ tiêu cơ lý của khối đá nền phụ lục PL04
I.2.4. Tuuyến Hủa na bậc trên
Tuyến đập dâng , đập tràn nằm trong cùng đơn nguyên ĐCCT .Nằm trong vùng phân bố khối đá xâm nhập phức hệ sông Chu Bản Chiềng là đá granit hạt to có bề dày tầng phụ và đới phong hóa IB đén 20m . Điều kiện địa chất ổn định khu vực tuyến chỉ có đứt gãy bậc V,các đứt gãy khác đều có quy mô nhỏ đới phá hủy không lớn .
1.Địa chất tuyến đập dâng
Lòng sông lưu vực tuyến đập lộ đá granit tưới nứt nẻ .Vai đập lộ đến cao trình 200m,vai trái đến cao trình 180m.Các lớp phụ vai đập không dày khả năng thoát nước tốt .Bề mặt đới đá IB nằm sâu khoảng 15-20m, đới đá IIA khoảng 15-25m. Điều kiện địa chất của tuyến ổn định
2.Địa chất tuyến đập tràn
Đập tràn xả mặt ,bố trí ở lòng sông nên ta xem xét địa chất công trình của chân mũi phóng và hố xói .Vị trí này đều lộ đá IIA vì ở phần trên đều bị nứt nẻ mạnh ,bề mặt phong hóa nhẹ. Điều kiện địa chất tràn ổn đỉnh.
3.Địa chất tuyến năng lượng và cửa lấy nước
Tuyến năng lượng được bố trí sau đập bên bờ trái gồm :cửa lấy nươc , đường ống bê tông bọc thép và nhà máy thủy điện kiểu hở.Cao trình cửa lấy ] ớc là 180.00m.Về điều kiện địa chất tương tự điều kiện địa chất của tuyến đập
I.2.5. Tuyến công trình Hủa na bậc trên 2
Tuyến Hủa Na bậc trên 2 cách tuyến Hủa Na bậc trên 1 khoảng 300m về phía hạ lưu .Vai phải và phần bên dưới của vai trái tuyến nằm trong vùng phân bố của khối đá xâm nhập phức hệ sông Chu Bản Chiềng là khối đá granit hạt to có tầng phụ và đới phong hóa IB dày khoảng 20m.Vai trái phía trên đỉnh đập nằm trong khối tiếp xúc khối đá granit Sông Chu Bản Chiềng và phức hệ Bản Muồng.Các điều kiện địa chất của các tuyến đều ổn định ,khu vực tuyến có các đứt gãy bậc V,các đứt gãy có quy mô nhỏ đới phá hủy một vài mét ,có phương Tây Băc –Đông Nam và Đông Bắc - Tây Nam.Lòng sông khu vực tuyến lộ ra đá granit tươi ,nứt nẻ .Vai đập bờ phải lộ tới cao trình 220m ,bờ trái lộ đến cao trình 200m .
1.Địa chất tuyến đập dâng