Thạc Sĩ Hồ chứa nước Lả Hôm nằm ở phía Tây thị xã Sơn La

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NĂM 2014
File: Word

LỜI CẢM ƠN
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Hạnh và cô Thanh Nhàn, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Với đề tài: ’’ Thiết kế hồ chứa nước Lả Hôm – Phương án 3’’.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi.
Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do trình độ hạn chế cũng như kinh nghiệm thực tế còn ít nên trong đồ này không tránh khỏi những thiếu sót.
Em kính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũng được hoàn thiện và nâng cao.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Hạnh và cô Thanh Nhàn đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.













MỤC LỤC
PHẦN THỨ NHẤT
TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Trang
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1 Đặc điểm địa hình 4
1.2 Địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 4
1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 7
CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ
2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 13
2.2 Hiện trạng thuỷ lợi và hướng phát triển kinh tế 14
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG ÁN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC
3.1 Phương án sử dụng nguồn nước 15
3.2 Giải pháp công trình - Vị trí công trình 16
PHẦN THỨ HAI
QUY MÔ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI
CHƯƠNG 4 : XÁC ĐỊNH CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CHỈ TIÊU THIÊT KẾ
4.1 Cấp bậc công trình 18
4.2 Các chỉ tiêu thiết kế 18
PHẦN THỨ BA
TÍNH TOÁN CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ
5.1 Mục đích và phương pháp tính toán điều tiết lũ 20
5.2 Vận dụng phương pháp Pôtapốp để tính toán điều tiết lũ cho công trình hồ chứa nước Lả Hôm 24
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP VÀ TRÀN CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
6.1 Thiết kế sơ bộ đập chắn 25
6.2 Thiết kế sơ bộ đường tràn 33
6.3 Tính toán khối lượng và giá thành các phương án, chọn ra phương án tối ưu nhất để thiết kế chi tiết 49
6.4 Kiểm tra khả năng tháo của tràn 51
PHẦN THỨ BA : THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CHỌN
CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ ĐẬP ĐẤT
7.1 Vị trí đập, hình thức đập 54
7.2 Các kích thước cơ bản của đập đất 54
7.3 Cấu tạo chi tiết của đập 58
7.4 Tính thấm cho đập 63
7.5 Tính toán ổn định đập đất 74
CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ TRÀN XẢ LŨ
8.1 Vị trí, hình thức và quy mô công trình 79
8.2 Tính toán thuỷ lực dốc nước 80
8.3 Tính toán thuỷ lực đoạn dốc nước có bề rộng không đổi 82
8.4 Tính đường mặt nước trên dốc nước 84
8.5 Hiên tượng thuỷ lực trong dốc nước 87
8.6 Tính toán tiêu năng sau dốc nước 89
8.7 Cấu tạo chi tiết tràn xã lũ 92
8.8 Tính toán ổn định tường bên bể tiêu năng 94
CHƯƠNG 9 : THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC
9.1 Vị trí, nhiệm vụ và hình thức cống 101
9.2 Thiết kế kênh hạ lưu sau cống 102
9.3 Tính toán khấu diện cống 105
9.4. Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 110
9.5 Chọn cấu tạo cống 117
CHƯƠNG 10 : CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT
TÍNH THẤM VÀ ỔN ĐỊNH ĐẬP ĐẤT BẰNG PHẦN MỀM GEO - SLOPE
10.1 Tính toán thấm qua đập đất 119
10.2 Tính toán ổn định đập đất 121





PHẦN THỨ NHẤT
TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1 Đặc điểm địa hình.
1.1.1 Vị trí địa lý.
Công trình thuỷ lợi Lả Hôm nằm trong bản Lả Hôm thuộc xã Chiềng Cọ thị xã Sơn La, tỉnh Sơn La. Vị trí xây dựng hồ chứa nằm vào khoảng:
21019’ vĩ độ bắc,
103059’ kinh độ đông.
Hồ chứa nước Lả Hôm nằm ở phía Tây thị xã Sơn La, phía Bắc giáp với vùng kinh tế mới Phiềng Tam, phía Nam xã Hua La, phía Đông giáp xã Chiềng Cọ, phía Tây giáp huyện Thuận Châu.
Vùng hưởng lợi của công trình một phần thuộc xã Chiềng Cọ còn phần lớn thuộc vùng kinh tế mới Phiềng Tam nằm dọc theo tuyến quốc lộ 6 cách thị xã Sơn La 15 km về phía Tây Bắc.
1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo.
Khu vực xây dựng công trình nằm trong địa phận xã Chiềng Cọ có địa hình tương đối phức tạp, dọc theo hai bên suối Chiềng Cọ là các dãy núi có độ cao từ 115.0 đến 1270 m, cây cối rậm rạp. Địa hình có nhiều eo vách đá dốc đứng, độ dốc trung bình từ 150 ư 450 hướng dốc từ Tây Nam sang Đông Bắc. Diện tích rừng đầu nguồn có khá nhiều. Khu tưới là các thung lung xen kẹp có các đồi bát úp thấp có độ cao từ 600 đến 650 m.
1.2 Địa chất công trình, địa chất thuỷ văn.
Tài liệu địa chất công trình, địa chất thuỷ văn là một trong những yếu tố quan trọng phục vụ cho thiết kế công trình. Để có được tài liệu này Công ty Công trình đô thị đã tiến hành điều tra thu thập số liệu, khảo sát thực địa, đo đạc vùng lòng hồ và vùng lân cận, tại ví trí công trình đầu mối, tuyến đập, tuyến tràn, cống và các bãi vật liệu.
1.2.1 Địa chất công trình.
Kết quả khảo sát tuyến địa chất công trình như sau:
+ Bên bờ phải của đập lộ ra trên nền đá gốc là đá vôi có màu xanh xám, kiến trúc hạt nhỏ, cấu tạo khối, có các phân lớp dày và rắn chắc.
+ Phần lòng suối là tầng bồi tích gồm 3 lớp có chiều dày khác nhau:
- Lớp trên cùng là lớp á sét màu nâu, dẻo mềm chiều dày từ 2-3 m.
- Lớp tiếp theo là lớp á sét màu vàng, dẻo mềm chiều dày từ 1-2 m.
- Lớp dưới cùng là lớp cát hạt mịn chứa lẫn sỏi sạn dày từ 1-2 m.



+ Phía dưới tầng bồi tích là tầng đá vôi có đặc tích giống với đá ở bờ trái đập.
+ Địa chất phía bờ trái tuyến đập như sau:
- Lớp trên là lớp tàn tích màu vàng ở trạng thái rắn, nữa rắn, kết cấu bền chắc, có chiều dày từ 5-8 m.
- Lớp dưới là lớp đá vôi màu xanh xám, kiến trúc hạt nhỏ, cấu tạo khối, phân lớp dày.
*Các đặc trưng cơ lý của vật liệu đắp đập và địa chất vùng hồ.
1.2.1.1 Đất lòng suối.
- Lớp đất phía trên (đất á sét màu nâu dẻo mềm).
+ Thành phần hạt:
Hạt cát 42,1% Hạt sét 28,0% Hạt bụi 36,9%
+ Chỉ tiêu cơ lý:
gk = 1,31(T/m3) j = 16015’ n = 51,69 % B= 0,56 Wn = 14,83
gtn = 1,73(T/m3) C = 0,18 (kg/cm2); W = 31,63%; G = 0,61; Wd =14,83
gbh = 1,83(T/m3); K1 =1,12.10-7(m/s); e0 = 1,07 ; D = 2,73 ; Wch = 38,15
- Lớp đất phía dưới (đất sét màu vàng dẻo mềm).
+ Thành phần hạt:
Hạt cát 35 % Hạt sét 37 % Hạt sỏi 28 %
+ Chỉ tiêu cơ lý:
gk = 1,28(T/m3) ; j = 15030’ ; n = 52,83 % ; B = 68 ; Wn = 17,17 %
gtn = 1,74(T/m3); C = 0,2 (kg/cm2); W = 35,87 % ;e0 = 1,12 ; D = 2,12
G = 0,87 gbh = 1,91(T/m3) ; K2 = 1,21.10-7 (m/s) ; Wch = 38,15
1.2.1.2 Đất sườn đồi (sét màu vàng trạng thái rắn, nữa rắn).
+ Thành phần hạt:
Hạt cát 33,93 % Hạt sét 37,89 % Hạt bụi 28,18 %
+ Chỉ tiêu cơ lý :
gk = 1,40 (T/m3) ; j = 22045’ ; n = 49,1 % ; B ≤ 0 ; Wn = 17,43 %
gtn = 1,78(T/m3); C = 0,45 (kg/cm2); W = 26,52 % ; e0 = 0,97 ; D = 2,77
G = 0,61 ; gbh = 1,83(T/m3) ; K3 = 2.10-7 (m/s) ; Wch = 38,15
1.2.1.3 Đất tuyến tràn (sét màu vàng trạng thái rắn, nữa rắn).
+ Thành phần hạt:
Hạt cát 32,81 % Hạt sét 40,33 % Hạt bụi 26,86 %
+ Chỉ tiêu cơ lý :
gk = 1,40 (T/m3) ; j = 22014’ ; n = 49,11 % ; B =0,56 ; Wn = 18,48
gtn = 1,78(T/m3); C = 0,45 (kg/cm2); W = 27,36 % ; e0 = 0,87 ; D = 2,78
G = 0,61 gbh = 1,83(T/m3) ; Kd = 2.10-7 (m/s) ; Wch = 48,60
1.2.2 Địa chất thuỷ văn.
Khu vực công trình đầu mối và vùng lòng hồ nằm trong vùng địa chất được tạo nên bởi các tàn tích phi cacbon, nó bao gồm: cát kết, sét kết, bột kết xen kẽ với các lớp đá phiến và đá vôi. Ngoài lượng nước dòng chảy mặt cung cấp còn có một lượng nước được chứa trong các lớp tàn tích sườn đồi và các khe đá gốc nứt nẻ do nước mưa ngấm xuống cung cấp cho suối vào mùa kiệt .
1.2.3 Đánh giá địa chất công trình.
+ Tuyến tràn được đặt hoàn toàn nằm trên nền đất á sét mềm, sức chịu tải cho phép không vượt quá 1,5 kg/cm2.
+ Tuyến cống được đặt trên nền đá, lớp trên là đá phong hoá còn lớp dưới là đá tương đối rắn chắc.
+ Tuyến đập như vị trí đã chọn (trên hình vẽ). Trước khi đắp đập cần phải bóc bỏ những lớp phong hoá thổ nhưỡng dày 0,5 m bên bờ trái, phải của đập và toàn bộ phần bồi tích lòng sông.
1.2.4 Tình hình vật liệu xây dựng.
1.2.4.1 Đất đắp.
Đất là một loại vật liệu dùng để đắp đập phổ biến nhất hiện nay bởi ưu điểm của nó là rẻ và trữ lượng lớn. Theo dự kiến thiết kế đập Lả Hôm cao khoảng 20 – 30 m, dài khoảng 400 m, sau khi khảo sát đã xác định được 3 bãi vật liệu, hai bãi nằm ở 2