Thiết kế hồ chứa nước Kala+Bản vẽ

GIỚI THIỆU CHUNG Vị trí công trình. - Vị trí Địa lý của Công trình: (Tính theo lưới chiếu UTM) ( = 11o 30’ 00” ( 11o 38’ 00” Độ Vĩ Bắc . ( = 108o 04’ 30” ( 108o 12’ 30” Độ Kinh Đông. - Khu vực lòng hồ và khu vực đầu mối công trình nằm phía bắc xã Bảo Thuận, cách QL20 khoảng 8 km, phía bắc đầu mối đã có tuyến đập dâng và hệ thống kênh tưới được xây dựng vào những năm 1978 hiện nay đã bị sạt lỡ và hư hỏng nặng nên không còn phát huy tác dụng. - Từ thành phố Hồ Chí Minh đi theo QL20 đến đầu khu đo là 226km tại ngã ba cây số 226 theo hướng Bắc có lộ đất đỏ chạy vào khu vực đầu mối. - Khu tưới nằm phía hữu QL 20 theo hướng Đà Lạt và cách T.p Đà Lạt khoảng gần 60 km. . Nhiệm vụ công trình. Tưới cho diện tích 2.206 ha đất canh tác trong đó: . Tưới tự chảy: 1.806 ha . Tạo nguồn và tưới động lực: 400 ha Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 24.000 người vào năm 2010. - Kết hợp giao thông nông thôn, nuôi trồng thủy sản, du lịch và cải tạo môi trường sinh thái vùng dự án Quy mô, kết cấu các hạng mục công trình. -Cấp công trình: Đầu mối Cấp III Hệ thống kênh Cấp IV. Tần suất thiết kế các công trình phụ và dẫn dòng thi công: P=10% Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu công trình đầu mối (bảng 1-1) TT  Hạng mục  Đơn vị  Giá trị   I  HỒ CHỨA      - Diện tích mặt hồ (MNDBT)  ha  311.27    - Diện tích mặt hồ (MNDGC)  ha  328.51    - Diện tích mặt hồ (MNC)  ha  133.54    - MNDBT  m  952.43    - MNDGC  m  953.27    - MNC  m  945.50    - Dung tích hữu ích  106m3  15.8   II  ĐẬP ĐẤT      - Cao trình đỉnh đập  m  955.1    - Chiều dài đập  m  305.55    - Chiều cao đập  m  17.34    - Chiều rộng mặt đập  m  6.00    - Chiều rộng cơ thượng và hạ lưu  m  1:3;1:3,5    - Cao trình cơ hạ lưu  m  940.40    - Mái dốc thượng lưu  m  3.50    - Mái dốc hạ lưu  m  3.00                                                                                                                                                                                                                                                                       III  TRÀN XẢ LŨ          - chiều rộng tràn  m  5.00    - số khoang tràn   1.00    - Cao trình ngưỡng  m  949.50    - cột nước tràn max  m  3.77    - lưu lượng nước xả qua tràn  (m3/s)  58.25    - Hình thức tiêu năng sau tràn dốc nước + bể tiêu năng        - độ dốc nước i nối tiếp tràn với dốc nước là đoạn thu hẹp  %  14.00    -dốc nước dài  m  80.00    - Kết cấu tràn     BT + BTCT   IV  CỐNG LẤY NƯỚC          - Cao trình cửa vào  m  942.40    - Chiều dài cống  m  80.00    - Kích thước cống   3x1.85    - Lưu lượng thiết kế  (m3/s)  2.05    - Kết cấu cống     BTCT   Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình Điều kiện địa hình Địa hình nói chung thuộc cao nguyên trung phần gồm các dải đồi lượn sóng xen kẹp với các khe suối nhỏ Điều kiện khí hậu, thủy văn Khu vực nghiên cứu nằm ở trung tâm của Miền Đông Nam Bộ, núi cao. Khí tượng thủy văn của khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng sâu sắc khu vực mưa phong phú, núi cao của vùng cao nguyên Di Linh. Trong khu vực lưới trạm thủy văn tương đối dày với thời gian hoạt động đo đạc dài và đồng bộ. Gần khu vực nghiên cứu có các trạm đo mưa: Di Linh, Đại Nga, Bảo Lộc, Liên Khương, Đà Lạt, Tà Pao. ảng 1-2 Các Trạm Đo Và Thời Gian Quan Trắc. TT  Tên trạm đo  Yếu tố đo     Lưu lượng ; mực nước  khí tượng   1 2 3 4 5 6  Di Linh Đại Nga Bảo Lộc Liên Khương Đà Lạt Tà Pao  1979-1999 1977-1999  1968-1993 1979-1999 1950-1999 1949-1993 1917-1930; 1952-1999 1977-1999   Đặc trưng khí tượng của khu vực nghiên cứu chủ yếu dựa vào 2 trạm Di Linh và Đà Lạt là trạm cấp 1 Quốc gia. Bảng 2.2 cho biết đặc trưng khí hậu thao các tháng trong năm . Bảng 1-3 Các Đặc Trưng Khí Tượng Thiết Kế. TT  Đặc trưng  Tháng  Cả     I  II  III  IV  V  VI  VII  VIII  IX  X  XI  XII  Năm   1  Tbq(oC) Tmax Tmin  19.1 30.8 7.2  20. 32.2 6.4  21.4 34.2 8.6  22.2 32.8 10.9  22.3 32.6 14.4  21.9 32.1 15.8  21.5 30.5 15  21.4 30.5 14.8  21.2 30.2 14.3  20.8 30.8 11.4  20.2 29.7 6.6  19.5 29.1 7.4  21 34.2 6.4   2  Ubq(%) Uminbq  74 19  71 9  71 7  76 7  83 23  85 32  86 38  87 33  88 38  86 35  81 27  77 17  81 7   3  Zpbq(mm) ZAbq Znbq (Zbq  121 171 111 44.5  136 197 128 51.5  149 202 131 52.6  111 165 107 43.1  77.5 118 76.6 30.8  66 126 81.9 32.9  62 118 76.6 30.8  58.9 121 78.6 31.6  51 99 64.4 25.9  58.9 121 78.6 31.6  81 135 87.8 35.3  102 155 101 40.5  1075 1724 1120 450   4  Vbq(m/s) Vmax Hướng  3.8 18.5 B  3.8 15.4 Đ  3.5 20.5 B  2.9 18 ĐĐB  2.5 22.1 Đ  3 20.5 ĐĐB  3.2 15.4 TTN  2.7 15.4 TB  2.7 14.9 ĐĐB; T  2.7 15.4 Đ; B  3.3 15.9 ĐĐB  3.5 15.4 Đ  3.2 22.1 Đ   5  Xbq(mm) X75  6.3 0.0  11.9 0.0  17 28.1  103 157  141 161  261 140  206 234  277 232  291 189  199 41.8  63.6 1.4  6.9 0.0  1583 1183   6  Nbq(giờ/ng)  8.4  8.8  8.3  7.2  5.9  5.1  4.6  4.6  4.4  5.5  6.4  7.6  6.4   Đặc trưng dòng chảy + Dòng chảy lũ Khu vực nghiên cứu chưa có liệt thực đo lũ nên phải tính toán lũ theo công thức thể tích Xocolopxki và công thức triết giảm của trường ĐHTL Hà Nội, từ đó chọn ra lũ thiết kế. Kết quả tính toán lũ thiết kế như bảng sau: Bảng (1-4 )Đỉnh Lũ Thiết Kế Tại Tuyến Đập Đặc trưng  P(%)    0.2  1  1.5  2  5  10   Qmaxp(m3/s)  309  227  218  200  150  125   + Dòng chảy mùa kiệt Mùa khô kéo dài từ tháng XII đến tháng VI năm sau. Cần thiết phải có kết quả dòng chảy mùa khô ứng với các loại tần suất để tính toán chặn và dẫn dòng. Bảng (1-5) Dòng Chảy Tháng Trong Mùa Kiệt(m3/s) Tháng  I  II  III  IV  V  VI  VII   P=10%  1.41  0.643  0.539  0.453  0.924  1.62  1.84   + Dòng chảy năm Tuyến đập Ka La IIb khống chế lưu vực 45km2. Suối chính phát nguyên từ vùng núi cao từ 1200 -:- 1800m phía bắc của huyện Hàm Thuận Bắc. Thảm thực vật phủ bề mặt lưu vực chủ yếu là cây trồng hay cây bụi, rừng thưa, sông suối trong lưu vực ít phát triển, độ dốc lưu vực, sông suối lớn. Vì vậy, lũ nơi đây xảy ra rất ác liệt, khả năng điều tiềt dòng chảy nhỏ. Thượng lưu sông La Ngà có trạm thủy văn Đại Nga là trạm cấp 1 hoạt động liên tục từ 1979 đến nay. Trạm khống chế lưu vực 373km2 lưu lượng thực đo Qbq = 17.4m3/s và lớp dòng chảy bình quân Ybq = 1476mm với Xbq = 2558mm tính được hệ số dòng chảy ( = 0.58. Trong giai đoạn NCKT sử dụng hệ số dòng chảy này để tính toán dòng chảy năm cho hồ Ka La nên lưu lượng bình quân suối Da Riam Qo = 1.36m3/s. Bảng (1-6) Dòng Chảy Năm Thiết Kế P(%)  50  75  80  85  90   QP(m3/s)  1.3  1.0  0.921  0.843  0.766   WP(106m3)  41.0  31.5  29.0  26.6  24.2   Bảng (1-7) Lưu Lượng Thiết Kế (10-3m3/s) P%  Tháng  Cả    I  II  III  IV  V  VI  VII  VIII  IX  X  XI  XII  Năm   50  513  280  217  194  381  842  1820  2880  2980  3270  1470  763  1300   75  395  215  167  149  293  648  1400  2220  2290  2520  1130  587  1000   80  363  198  154  137  270  597  1290  2040  2110  2320  1040  541  921   85  333  182  141  126  247  546  1180  1870  1930  2120  950  495  843   90  302  165  128  114  224  496  1070  1700  1760  1930  864  450  766   Bảng (1-8) Quá Trình Lũ Thiết Kế (m3/s) Thời gian  P(%)   (giờ)  0.2  1  1.5  2  5  10   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  38 138 254 309 292 241 172 119 90 64 46 38  28 101 187 227 214 177 127 87 65 47 33 28  27 97 179 218 206 170 122 84 63 45 32 27  25 89 164 200 189 156 112 77 58 41 29 25  18 67 123 150 142 117 84 58 43 31 22 18  15 56 103 125 118 97 70 48 36 26 18 15   WP(106m3)  6.5  4.8  4.6  4.2  3.1  2.6   Đường quan hệ Q~Zhạ lưu. (Bảng 1-9) Zhl  937.96  938.01  938.21  938.46  938.56  938.66  939.16   Q  1.1  1.65  7.02  24.25  36.31  52.43  134.73   Đường quan hệ V~Zhồ Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn Địa tầng các lớp đất tại tuyến đập được thể hiện như sau Các mặt cắt địa chất dọc theo đập cho thấy các lớp như sau theo thứ tự từ trên xuống dưới: Lớp 1a – Bồi tích – pha tích hiện đại: sét cát – ásét nặng màu vàng xám đén nâu hồng loang lổ trắng vàng nhạt chứa rải rác sạn sỏi thạch anh – laterit và đá gốc. Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp này phân bố dọc theo thung lũng suối, có bề dày từ 2 m đến 6.3 m. Lớp 1b – Bồi tích – lũ tích: á sét nhẹ – trung đến đa phần a cát hạt mịn – vừa màu xám đen nhạt chứa ít sạn sỏi thạch anh - đá gốc. Kết cấu chặt vừa xen kém chặt. Bão hòa nước, chứa nước vừa yếu. Lớp này nằm dưới lớp 1a hiển diện ở dạng thấu kính. Lớp 2a – Sườn tích: ( dưới bề mặt lũng thấp là sườn lũ tích không phân chia) sét trung– sét bụi màu khác nhau từ nâu hồng đỏ loang trắng xanh đến đến trắng vàng loang lổ hồng nâu đỏ nhạt đôi chỗ chứa dăm sạn đá gốc, cuối lớp rải rác tảng lăn đá gốc xám xanh đen chấm hạt sáng màu, ít thạch anh. Trạng thái nửa cứng – cứng, đôi chỗ dẻo cứng xen dẻo mềm. Phân bố chủ yếu trên hai đập. Bề dày lớn nhất đạt 14.3 m gặp tại hố khoan KL38. Lớp 2 – Tàn tích – sườn tích không phân chia: sét cát – á sét nặng bụi có màu thay đổi từ trắng vàng – hồng nâu xanh loang lổ, cấu trúc đá gốc biến màu, ít gân mạch nâu đen nhạt đến trắng vàng chấm ổ nâu xanh. Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp 2c – Tàn tích – lũ tích không phân chia: á sét nặng bụi ít sét cát màu trắng hồng loang nâu vàng nhạt chứa ít dăm sạn đá gốc chưa phong hóa hết. Phân bố cục bộ tại phần sâu dưới suối từ tuyến đập xuống hạ lưu. Trạng thái dẻo cứng – cứng. Lớp 2b – Tàn tích: sét – ásét nặng bụi màu xám xanh dương chấm đen vàng– trắng nhạt, vân mạch nâu đen. Phân bố cục bộ dưới tuyến đập đến tuyến hạ lưu. Trạng thái dẻo cứng. Lớp I – Trầm tích phun trào Jura thượng thuộc hệ tầng đèo Bảo Lộc (J3đb1): đá nền kết tinh – phun trào trung tính – bazơ bao gồm tuf riodaxit, tuf daxit andezit, tuf daxit xám xanh đen nhạt chấm vàng nâu đen. Phong hoá vừa - yếu, nứt nẻ yếu xen mạnh cục bộ dọc lũng suối. Cứng chắc cấp 7 – 8. Lớp II – Đá mạch xâm nhập Jura thượng phức hệ Định Quán (( J3đq): đá kết tinh chủ yếu thành phần thạch anh 98 – 99% biến chất thành Quartzit sáng màu từ trắng xám đến đến phớt xanh đen gân mạch phong hoá hồng nâu nhạt. Bị nén ép và nứt vỡ thành cục dăm 5 – 7 cm đến trên 10 cm, phân bố cục bộ dọc lũng suối phía thượng và hạ lưu tuyến đập. Cứng chắc cấp 8 –9 Bảng 1-10 Tính chất cơ lý của các lớp đất nền của CTĐM Kala hông số cơ lý  Lớp 1a  Lớp 1b  Lớp 2  Lớp 2a  Lớp 2c   Thành phần hạt        Hạt sét %  32  7  33  43  23   Hạt bụi %  16  6  24  21  19   Hạt cát %  51  85  43  34  55   Hạt sỏi %  1  2  1  2  3   Hạt độ Atterberg        Hạn độ chảy Wt %  48   56  65  50   Hạn độ lăn Wp %  29   35  40  30   Chỉ số dẻo Wn %  19   21  25  20   Độ sệt B  -0.26   0.27  0.06  0.19   Lượng ngập nước thiên nhiên W %  23.6  28.6  41.0  41.4  34.1   Dung trọng        Ướt T/m3  1.91  1.68  1.73  1.69  1.8   Khô T/m3  1.55  1.3  1.23  1.19  1.34   Tỉ trọng  2.64  2.58  2.66  2.67  2.64   Độ kẽ hở n %  41.5  49.4  53.7  55.3  49.3   Tỷ lệ khe hở  0.709  0.977  1.160  1.239  0.971   Độ bão hoà G%  87.9  75.4  93.9  89.2  92.6   Lực dính kết C Kg/cm2  0.147  0.1  0.269  0.301  0.271   Góc ma sát trong  15010’  26015’  14046’  1501’  16053’   Hệ số thấm k cm/s  1.5(10-5   4.9(10-5  2(10-5  2.4(10-4   Độ nén lún        a1-2 cm2/kg  0.055  0.038  0.050  0.053  0.043   Bảng thống kê các tính chất cơ lý của các bãi vật liệu dùng để đắp đập Bảng 1-10a Tính chất cơ lý cuả các mẫu nguyên dạng bãi bờ phải THÔNG SỐ CƠ LÝ  Lớp 1a  Lớp 2  Lớp 2a   Thành phần hạt      Hạt sét %  44  27  44   Hạt bụi %  19  16  19   Hạt cát %  36  57  36   Hạt sỏi %  1  0  1   Hạt độ Atterberg      Hạn độ chảy Wt %  55  32  59   Hạn độ lăn Wp %  34  16  35   Chỉ số dẻo Wn %  21  16  24   Độ sệt B  0.64  0.2  0.04   Lượng ngập nước thiên nhiên W %  47.6  19.2  36.2   Dung trọng      Ướt T/m3  1.68  2.06  1.77   Khô T/m3  1.14  1.64  1.3   Tỉ trọng  2.64  2.65  2.65   Độ kẽ hở n %  56.8  34.8  50.9   Tỷ lệ khe hở  1.317  0.533  1.038   Độ bão hoà G%  95.3  95.4  92.3   Lực dính kết C Kg/cm2  0.36  0.5  0.356   Góc ma sát trong  14 07’  15 051’  14 013’   Hệ số thấm k cm/s  3.2(10-5   2.4(10-5   Độ nén lún      a1-2 cm2/kg  0.038  0.022  0.048   Bảng 1-10b Tính chất cơ lý cuả các mẫu chế bị bãi bờ phải Thông số thí nghiệm  Lớp 2a   Thành phần hạt Hạt sét % Hạt bụi % Hạt cát % Hạt sỏi %  47 18 34 1   Hạn độ ATTERBERG Hạn độ chảy WT % Hạn độ lăn WP % Chỉ số dẻo Wn % Độ sệt B  65 38 27 -0.15   Độ ẩm chế bị Wcb %  33.5   Dung trọng: Ướt (w T/m3 Khô (c T/m3  1.75 1.84   Tỷ trọng Δ  2.65   Độ kẽ hở n%  50.4   Tỷ lệ kẽ hở ε  1.017   Độ bão hoà G%  87.2   Lực dính kết C Kg/cm2  0.330   Góc ma sát trong φ0  13014’   Hệ số thấm K cm/s  9.1(10-6   Bảng 1-10c Tính chất cơ lý các mẫu đất chế bị bãi bờ trái Thông số thí nghiệm  Lớp 2a  Lớp 2   Thành phần hạt Hạt sét % Hạt bụi % Hạt cát % Hạt sỏi %  45 19 34 2  46 21 33   Hạn độ ATTERBERG Hạn độ chảy WT % Hạn độ lăn WP % Chỉ số dẻo Wn % Độ sệt B  67 38 29 -0.08  63 37 26 -0.08   Độ ẩm chế bị Wcb  35.4  34.7   Dung trọng: Ướt (w T/m3 Khô (c T/m3  1.754 1.29  1.78 1.32   Tỷ trọng Δ  2.64  2.66   Độ kẽ hở n%  51.0  50.3   Tỷ lệ kẽ hở  1.042  1.012   Độ bão hoà G%  89.9  91.3   Lực dính kết C Kg/cm2  0.307  0.37   Góc ma sát trong φ0  13015’  14035’   Hệ số thấm K cm/s  7.5(10-6    Hệ số nén lún a 1 - 2  0.050  0.055   Từ kết quả xuyên tiêu chuẩn ta thấy thấy: Lớp 1a có N phần lớn trong khoảng từ 5 đến 11. Đất ở trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng, có R = 0.5 ( 1.0 KG/cm2.Lớp 1b có N = 2 có trạng thái dẻo chảy với R = 0.25 ( 0.5 KG/cm2. Đất ở trạng thái dẻo chảy. Lớp 2a có N nằm chủ yếu trong khoảng 10 (18. Có R = 1.0 (2.0 KG/cm2. Đất ở trạng thái dẻo cứng. Lớp 2c có N nằm trong khoảng 5 (14, cá biệt tăng đến 24. Có R =1.0 (2.0, đất ở trạng thái dẻo cứng. Lớp 2 có N nằm chủ yếu trong khoảng 5 (10, có R = 0.5 (1.0, đất ở trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng. Điều kiện dân sinh kinh tế Trên địa bàn khu vực nghiên cứu có 10.950 nhân khẩu, chủ yếu là đồng bào dân tộc, trong đó dân tộc K’Ho chiếm 54.9% còn lại các dân tộc khác. Đại bộ phận là dân nông nghiệp chiếm 89.26%. Lao động xã hội 6.086 người chiếm 56.64%, trong đó lực lượng lao động nông nghiệp 5.313 người chiếm 87.3% lao động xã hội. Bình quân đất nông nghiệp 1.15ha/hộ, bình quân đất nông nghiệp cho một lao động nông nghiệp 0.46ha/người. Vùng dự án gồm chủ yếu người dân tộc mới được định canh định cư trong khoảng 3-4 năm gần đây, trình độ văn hóa kém(mù chữ chiếm 5.12% dân số), rất ít kiến thức khoa học kỹ thuật, đặc biệt là kỹ thuật trồng và tăng vụ. Do vậy, phát triển nông nghiệp theo phương thức quảng canh, dựa vào nước trời, tận dụng tối đa độ phì tự nhiên của đất, nên năng suất rất thấp và hệ số quay vòng chỉ đạt 1.07lần. Từ cảnh trạng như vậy tỉ lệ hộ đói nghèo chiếm 31.08% dân số trong vùng dự án, chủ yếu rơi vào người dân tộc. Điều kiện giao thông Điều kiện giao thông tương đối thuận lợi Nguồn cung cấp vật liệu điện nước -Tỉnh Lâm đồng có tài nguyên đá cát rất phong phú. Đối với công trình hồ chứa nước Kala thì nguồn đá cát có thể lấy ở các mỏ như sau: + Mỏ đá đèo Bảo Lộc cách công trình 55km + Mỏ cát suối ở sông Đa Hoai cách công trình 80km Các mỏ này đều có chất lượng đảm bảo yêu cầu thiết kế , trước đây được sử dụng cho công trình Đa Tẻ và có báo gía rỏ ràng theo từng quínước giếng đào trong các buôn Jah Drun. Các vật liệu khác như xi măng ,sắt thép thìmua ở thành phố Hồ Chí Minh Còn vật liệu đất để đắp đập thì được khai thác ở 2 bãi vật liệu ở bờ phải và bờ trái của suối Đariam, cách tim đập khoảng 200m. Điều kiện cung cấp thiết bị vật tư nhân lực Do điều kiện thi công thuận lợi nên việc cung cấp thiết bị dễ ràng, nguồn nhân lực rồi rào Thời gian thi công công trình được phê duyệt -Thời gian thi công công trình đầu mối dự kiến là 2 năm Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công Thuận lợi - Nguồn nhân lực, kinh phí dồi dào. - Trong khu đo QL20 còn có nhiều đường đất nên giao thông tương đối thuận lợi - Điều kiện địa chất khá tốt về khả năng chịu lực và chống thấm Khó khăn -Mặt bằng công trường không rộng nên rất căng thẳng trong việc bố trí tiến độ - Điều kiện khí tượng, thủy văn diễn biến phức tạp.